Условия для развития инфекционного процесса на шее с последующим его переходом на клетчатку средостения в силу анатомических особенностей этой области чрезвычайно благоприятные.
Иногда источник медиастинита остается не выявленным (так называемые криптогенные медиастиниты).
В основе патогенеза абсцессов и флегмон средостения находятся особенности взаимодействия макро- и микроорганизма. Далеко не всегда микробное обсеменение клетчатки средостения (в частности, при расширенных резекциях легких, резекции и пластике пищевода) приводят к развитию в ней нагноительных процессов.
Возникновению гнойного медиастинита способствуют снижение защитных и репаративных способностей организма в результате травмы, оперативного вмешательства, кровопотери, наличия гнойной интоксикации, травматизации и некроза клетчатки средостения, скопления в ней крови, наличия источника постоянного инфицирования. С формированием в средостении гнойника патогенетические особенности заболевания обусловлены развитием компрессии органов груди, а также явлениями быстро нарастающего эндотоксикоза.
Различают ограниченные (абсцессы) и распространенные (флегмоны) формы. Среди них выявляются медиастиниты передние (верхние – с расположением очагов выше уровня III межреберья; нижние – книзу от III межреберья, и всех передних отделов средостения), задние (верхние – с расположением очага выше уровня V грудного позвонка; нижние – книзу от V грудного позвонка, и всех задних отделов средостения) и тотальные. Острые медиастиниты могут иметь молниеносную, острую и подострую формы течения.
Наиболее частой причиной развития медиастинита является кардиохирургическое вмешательство. В США медиастинит чаще всего возникает после проведения шунтирующих операций (аортокоронарного, маммарокоронарного шунирования), при этом частота этого осложнения в большинстве крупных центров составляет 1-2%. Риск развития медиастинита после проведения операции трансплантации сердца значительно выше [7].
Постстернотомический медиастинит развивается, в среднем, в 1-3% случаев кардиохирургических вмешательств [44]. По данным другого исследования, частота развития медиастинита после проведения стернотомии составила 0,34%. Основными факторами риска развития медиастинита были послеоперационная пневмония, инфекции мочевых путей и проведение внутриаортальной баллонной контрпульсации [21].
В работе R. Finkelstein et al. [47] были приведены менее оптимистичные данные: инфекции области операции у кардиохирургических больных встречались в 10,4%. В то же время, частота развития медиастинита остается небольшой и составляет 3,25% - 1,48%.
Согласно результатам проспективного мультицентрового исследования, частота инфекционных осложнений со стороны области вмешательства после проведения кардиохирургических операций составила 3% (38 гнойных осложнений на 1268 вмешательств). При этом раневая инфекция отмечена у 20 (1,6%), медиастинит – у 18 (1,4%) пациентов. Факторами риска, ассоциировавшимися с развитием инфекции в области операции, были трансплантации сердца, использование в ходе операции аппарата искусственного кровообращения, использование при коронарном шунтировании артерии молочной железы, повторные оперативные вмешательства в связи с тампонадой полости перикарда или кровотечением [78]. Аналогичные данные в отношении риска развития медиастинита при использовании технологии искусственного кровообращения приводят и другие авторы [63]. Согласно J.C. Walkes et al. [144], частота развития послеоперационного медиастинита в 2 раза выше при использовании для шунтирования двух внутренних грудных артерий, чем при одной, и составляет 4,4%. Сообщается о возможном развитии медиастинита в результате пересадки инфицированного трансплантата [19].
Таким образом, установленными факторами риска развития послеоперационного медиастинита являются [58]:
- операция двухстороннего маммарокоронарного шунитрования
- сахарный диабет
- неотложный характер операции
- присутствие внешней компрессии сердца
- ожирение более 20% от идеальной массы тела
- шок в послеоперационном периоде, особенно если имела место массивная гемотрансфузия
- длительный период искусственного кровообращения и время операции
- проведение повторной операции
- расхождение краев послеоперационной (стернотомной) раны
- технические особенности выполнения операции (чрезмерное использование электрокоагуляции, обработка среза кости парафином, выполнение парамедианной стернотомии).
Необходимость в проведении трахеостомии после шунтрования коронарных сосудов увеличивает частоту развития медиастинита с 0,7% до 8,6% (Р<0,001) и летальность с 5,2% до 24,7% (Р<0,001), но не влияет на
Кроме перечисленных выше, факторами риска развития постстернотомического медиастинита могут быть низкая фракция выброса левого желудочка, почечная недостаточность, доказанное поражение трех коронарных артерий [130], национальность, длительность госпитализации [139], исходно низкий уровень гемоглобина и эритроцитов крови [134], курение, продолжительность нахождения в отделении интенсивной терапии 2 и более суток, наличие отдаленных очагов инфекции [1], применение бета-адренэргических препаратов перед моментом инфицирования [12], класс по New York Heart Association, предшествующие операции на сердце [92].
Существенное значение имеет исходный уровень гликемии. Так, в работе S.J. Wilson et al. показано, что по данным многофакторного анализа риск развития медиастинита при проведении открытых операций на сердце возрастает при уровне сахара крови 126 мг/дл и выше [148].
Кроме того, инфекционные осложнения, включая медиастинит, чаще встречаются у женщин (9,2%), чем у мужчин (6,6%) (p < 0,05) [107].
Некоторые авторы приводят другие результаты исследований. По данным M. Ura et al [140], независимыми факторами риска развития медиастинита при шунтирующих операциях являются ожирение и распространенный атеросклеротический процесс с облитерацией сосудов. Сахарный диабет, гемодиализ, женский пол, пожилой возраст не являлись факторами риска медиастинита, но оказывали влияние на развитие инфекционных осложнений иных локализаций.
Важнейшей причиной медиастинитов в многопрофильных клиниках является нисходящая одонтогенная инфекция. Трудности с диагностикой, исходно тяжелое состояние больных и задержка с оказанием необходимым оперативным лечением являются причиной высокой летальности [60]. Основные пути распространения инфекции - лимфогенный, реже – гематогенный и на протяжении. Факторами риска развития медиастинита являются вирулентность орофарингеальной флоры с преобладанием анаэробных возбудителей, локализация первичного очага на нижней челюсти, хронические, часто рецидивирующие процессы с вовлечением пародонта и костей челюсти, инфекция околоушных слюнных желез, ослабленные, истощенные больные из категорий лиц с низким социальным статусом, пациенты с сахарным диабетом и иммунной недостаточностью, получающие химио- и лучевую терапию [76].
Перфорация пищевода в США является редкой причиной развития медиастинита. Вместе с тем, развитие заболевания в этом случае сопровождается гораздо худшими показателями выживаемости [46].
Перфорация пищевода может развиться при онкологической патологии и стать причиной тяжелого медиастинита [49], а также быть спонтанной [131]. Чаще в клинической практике встречаются перфорации пищевода инородными телами при случайном или преднамеренном их проглатывании (куриные и рыбьи кости, булавки, металлические предметы и др.). Подобные ситуации наблюдаются у детей, стариков и пациентов, страдающих психическими заболеваниями [35]. Описаны случаи ятрогенного медиастинита, возникшие при дислокации назогастрального зонда с перфорацией пищевода [149], перфорации пищевода зондом Блэкмора [24] или пищеводным УЗ-кардиографическим датчиком [39], центральным венозным катетером [85]. Причиной медиастинита также может быть ятрогенная перфорация пищевода при проведении ряда лечебных и диагностических процедур в гастроэнтерологии, оториноларингологии [82, 122], например, при баллонной дилатации пищевода при его ахалазии [34].
Обобщенно, перфорация пищевода чаще возникает при [67, 131]:
- эрозиях и опухолях пищевода
- воздействии инородных тел
- постановке назогастрального зонда или зонда для питания
- спонтанном разрыве пищевода (синдром Вoerhaave)
- инвазивном микозе пищевода
- травме грудной клетки и живота, чаще при тупой травме.
Другими причинами развития медиастинита в порядке убывания значимости и частоты возникновения могут быть [9, 22, 57, 60, 72, 100, 101]:
- нисходящая некротизирующая инфекция как осложнение гнойно-воспалительных заболеваний головы, ЛОР-органов и шеи
- нисходящая некротизирующая инфекция после операций на голове и шее, магистральных сосудах и позвоночнике
- инфекции легких и плевры
- трахеобронхиальная перфорация (при тупой или проникающей травме, проведении интубации трахеи и бронхоскопии)
- гранулематозные инфекции.
Микробиология
Большинство послеоперационных медиастинитов в кардиохирургии вызываются грамположительными кокками, прежде всего Staphylococcus aureus и Staphylococcus epidermidis, которые выделяются в 70-80% случаев. При этом на долю Staphylococcus aureus приходится не менее 50% случаев этого осложнения.
По данным Upton A et al., частота стафилококкового постстернотомического медиастинита составила 1,2% (60 случаев на 5176 срединных стернотомий). Staphylococcus aureus выделены в 49 (82%) случаях, коагулазо-негативные стафилококки в 11 (18%) случаях. 8 (16%) S. aureus были метициллинрезистентными [139]. Некоторые авторы отмечают более высокую частоту выделения метициллин-резистентных Staphylococcus aureus у больных с медиастинитами, чем у других категорий пациентов отделений интенсивной терапии [38, 97].
Выделение метициллинрезистентного Staphylococcus aureus является фактором риска неблагоприятного исхода послеоперационного медиастинита [70]. Значимость уровня резистентности патогена для исхода медиастинита подтверждена и в исследовании A. Mekontso-Dessap et al. [89]. Тяжелое течение медиастинита может быть связано с пневмококковой инфекцией, хотя Streptococcus pneumoniae и не является типичным возбудителем при этом осложнении [133].