VOJENSKÉ ZDRAVOTNICKÉ LISTY

85

VOJENSKÉ ZDRAVOTNICKÉ LISTY ROČNÍK LXXIV

SRPEN 2005

ČÍSLO 3-4

ZÁKLADNÍ DOKUMENTY NATO VE VOJENSKÉM ZDRAVOTNICTVÍ MC 326/2 − ZÁSADY A KONCEPCE ZDRAVOTNICKÉHO ZABEZPEČENÍ OPERACÍ NATO 1

1

Plk. RNDr. Jaroslav FOREJT, CSc., 2PhDr. Eva DRAHOKOUPILOVÁ Ministerstvo obrany ČR − Odbor vojenského zdravotnictví Sekce podpory, Praha 2 Univerzita obrany, Fakulta vojenského zdravotnictví v Hradci Králové

Spojenecké publikace NATO označované zkratkou MC (Military Committee) tvoří nejvyšší úroveň spojeneckých publikací nadřazených nad ostatní dokumenty doktrinárního charakteru, které z těchto publikací vycházejí. Jejich úkolem je vymezení základních pojmů a definic v dané oblasti, tedy v tomto případě v oblasti vojenského zdravotnictví. V současné době probíhají intenzivní práce na znění nového návrhu doktríny vojenského zdravotnického zabezpečení a dalších dílčích doktrín, které z ní budou vycházet a vymezovat vždy určitou oblast, jako např. zdravotnické plánování, zdravotnický odsun a další. Vzhledem k tomu, že v tomto článku uváděná spojenecká publikace je základním dokumentem, který obsahuje celou řadu definic a výkladů speciálních zdravotnických pojmů, je její obsah uváděn jako první, a postupně budou následovat další doktrinární dokumenty, respektive jejich části (vzhledem k často velkému rozsahu daného dokumentu) podle toho, jak budou postupně projednávány a schvalovány jejich konečné verze po provedení několika okruhů připomínek ze strany členských států NATO a dalších odborných a standardizačních orgánů aliance. V zájmu postupného vytváření jednotné terminologie, definic a příslušných českých ekvivalentů k termínům bude třeba pečlivě projednat a sjednotit definitivní znění českých ekvivalentů. V případě textu tohoto článku se jedná o celou řadu termínů, které lze překládat různým způsobem, protože k této shodě doposud nedošlo. Předkládaný text článku

není přesným překladem daného dokumentu, ale snaží se zjednodušeným způsobem seznámit čtenáře s jeho obsahem. Podstatnou částí a podkladem pro následující diskusi však je tabulka uvedená v závěru článku, ve které jsou abecedně seřazeny vybrané termíny a k nim je v dalších sloupcích tabulky přiřazen možný překlad, respektive možné překlady do češtiny. Další podstatnou částí, která předchází této části, je výklad nejdůležitějších pojmů, tedy jejich definice, a kromě toho také seznam použitých zkratek.

A. OBSAH DOKUMENTU 1. Úvod Hlavním úkolem zdravotnických služeb NATO v období studené války bylo poskytování zdravotnické péče velkému počtu zdravotnických ztrát a jejich odsun z prostoru bojiště do týlu. Většina států byla tehdy závislá na branné povinnosti a mezinárodní řešení zdravotnického zabezpečení nebylo považováno za praktické. V současné době však již poskytování zdravotnické péče pouze válčícím stranám není jediným cílem a celková koncepce organizace zdravotnického zabezpečení v poli se podstatným způsobem změnila. V mnoha státech se společenské požadavky týkající se práva jednotlivce na zdraví a vysoce kvalitní léčbu postupně zvyšují. Všichni zaměstnavatelé mají zákonnou povinnost chránit zdraví svých

86

VOJENSKÉ ZDRAVOTNICKÉ LISTY

zaměstnanců. Ve většině vyspělých států si armáda přeje, aby byla považována za zaměstnavatele na nejvyšší úrovni. Práce v ozbrojených silách je chápána jako vysoce rizikové zaměstnání a veřejnost jen velmi obtížně přijímá rizika, kterým lze předejít. Z toho všeho vyplývá zásadní požadavek na ochranu zdraví vojáků před nasazením, během a po každém jejich nasazení. Efektivní a spolehlivý systém zdravotnického zabezpečení je proto zásadním faktorem udržení důvěry vojáků a široké veřejnosti v armádu a její vedení. Zdravotnictví se stalo vysoce specializovaným a technickým oborem a tím spíše vojenské zdravotnictví. Rozšířilo se od čistě klinických oblastí do oblastí jakými jsou preventivní medicína, zdravotnické zpravodajství, epidemiologická surveillance a screening a regulace odsunu pacientů. Při vytváření struktur NATO došlo také k významným změnám. Konec studené války změnil jejich zaměření na mírovou bezpečnost a operace reagující na krize všude na světě. Stále méně států NATO je závislých na branné povinnosti a jednotliví vojáci se mnohem více specializují. Ozbrojené síly se redukují takovým způsobem, kdy méně lidí vytváří více bojové síly a v důsledku toho dochází k větší ztrátě bojeschopnosti, jestliže se jedinec stane neschopným výkonu služby. Pro profesionální armádu je stále obtížnější rekrutovat a udržovat zdravotnické profesionály a financovat drahé zdravotnické přístroje ze sníženého rozpočtu. To vede k tomu, že často ani není možné pokrýt všechny požadované schopnosti vojenského zdravotnictví v rámci jednoho státu. V důsledku toho se stávají možnosti mnohonárodního zdravotnického zabezpečení stále potřebnější a vyžadují komplexnější koordinaci na jednotlivých velitelských stupních, a to především po změně systému plánování z období studené války na současné strategické a operační plánování. Síly NATO dnes čelí hrozbě asymetrického konfliktu a terorismu, kdy je riziko útoku zaměřeno spíše na civilní obyvatelstvo než pouze na ozbrojené síly. I když je v mnoha zemích ochrana obyvatelstva především odpovědností civilních institucí, vojenské zdravotnictví disponuje jedinečnými schopnostmi především v oblasti ochrany před zbraněmi hromadného ničení (Weapons of Mass Destruction − WMD), diagnostiky a péče zejména o hromadné ztráty a stále častěji jsou některé prvky vojenského zdravotnictví žádány o pomoc civilními institucemi. Ochrana zdraví a poskytování zdravotnické péče

ROČNÍK LXXIV, 2005, č. 3-4

ve vojenských operacích se stále více stává odpovědností operačních velitelů NATO a někdy je i jejich hlavním zájmem. Vliv zdravotnických faktorů na proces operačního rozhodování vede stále více k mnohonárodnímu řešení zdravotnického zabezpečení a zejména k tomu, aby zásadní rozhodnutí prováděli pouze odpovědní zdravotničtí specialisté.

2. Cíl dokumentu Tento dokument uvádí v hlavních rysech zásady zdravotnického zabezpečení v operaci a zdravotnické postupy NATO, které z toho vyplývají. Je doplňkem směrnice MC 319/2 „NATO Principles and Policies for Logistics“ (Zásady a koncepce logistického zabezpečení NATO). Cílem tohoto dokumentu není opakovat obsah směrnice MC 319/2, ale stanovit zásady operačních postupů NATO, které se týkají pouze zdravotnického zabezpečení. Tyto postupy jsou určeny pro řízení zdravotnického zabezpečení operací NATO a stejně tak mají sloužit členským státům k vytváření kompatibilních koncepcí, plánů, struktur a postupů zdravotnického zabezpečení. Vojenské a civilní zdravotnictví jsou dvě těsně spojené oblasti vojensko-civilní spolupráce, především v oblastech zdravotnického práva a klinické praxe. Tento vzájemný vztah ukazuje na vysoce odborné aspekty vojenské medicíny, které vyžadují vysoce specializovanou vojenskou zdravotnickou doktrínu. Zdravotnické zabezpečení bude fungovat v rámci struktur „Combat Service Support“ (CSS) (zabezpečení služeb v boji) NATO, a proto také doktrína zdravotnické služby musí být kompatibilní s logistickou doktrínou NATO. Zdravotnická doktrína však musí na všech stupních vycházet ze specifických zdravotnických zásad a koncepcí, které jsou uvedeny v tomto dokumentu. Základní zásady a koncepce uvedené v tomto dokumentu jsou použitelné v celém spektru operací NATO v míru, při krizích a konfliktech, včetně vojenských reakcí na nekonvenční hrozby. Efektivní zdravotnické zabezpečení sil NATO nebo vojenských operací vedených NATO se stalo základem úspěchu mise a poskytování odpovídajícího a dostupného zdravotnického zabezpečení je úkolem příslušníků zdravotnických složek ozbrojených sil. Důležitými přínosy systému zdravotnického zabezpečení k ochraně sil a udržení jejich bojeschopnosti je



prevence nemocí, rychlá léčba raněných, zasažených nebo nemocných a jejich zdravotnický odsun, případně tam, kde je to možné, jejich uzdravení a návrat do služby. Úkolem strategických velitelství je pak převedení zásad a koncepcí zdravotnického zabezpečení uvedených v tomto dokumentu do svých doktrín, koncepcí, směrnic a postupů. Po vzájemné dohodě s jednotlivými členskými státy NATO by pak tyto státy měly podle toho upravit své koncepce, struktury, plánovací příručky a postupy. 3. Zásady řízení zdravotnického zabezpečení sil NATO Zdraví je klíčovým faktorem, který zvyšuje bojovou sílu. Pouze zdravé síly jsou schopné bojovat a udržet maximální úsilí. Zdraví neznamená pouze neexistenci poranění nebo nemoci, ale ve svém širším významu představuje fyzickou a duševní pohodu. V operačním kontextu je zdraví schopnost plnit povinnosti bez fyzických, psychologických nebo sociálních překážek. Stát má vždy zákonnou povinnost pečovat o zdraví svých ozbrojených sil ve funkci zaměstnavatele. V operaci je pak tato odpovědnost delegována na příslušného velitele NATO. Zdravotnické zabezpečení a především sekundární zdravotnická péče je řešena stále více mnohonárodní cestou, a proto se stává spíše odpovědností velitele sil NATO. Příslušné bojové síly budou vytvářeny pro operace takovým způsobem, že účastnické státy pouze půjčí své jednotky za předpokladu, že o ně bude postaráno, budou-li pod velením NATO. Jednotlivé zdravotnické služby účastnických států pak budou poskytovat poradenství v otázkách zdravotnického zabezpečení a požadovanou péči, ale pouze operační velitel bude zvažovat zdravotnická rizika, se kterými je v jeho plánu počítáno, a rozhodovat o jejich přijatelnosti.

3.1 Standardy zdravotnické péče Dodržování válečného práva a humanitárních konvencí. Provádění zdravotnické činnosti musí být v souladu se zásadami Ženevských konvencí. Za předpokladu, že určitou zásadu Ženevských konvencí nelze přijmout přímo, musí být definován alespoň minimální přijatelný standard. Všichni nemocní, ranění, ztroskotaní nebo zasažení musí být léčeni bez diskriminace na základě jejich klinických potřeb a dostupnosti zdravotnických zdrojů.

87

Omezení vyplývající z lékařské etiky a práva. Zatímco je každý voják vázán vojenskými zákony a nařízeními, zdravotničtí pracovníci mají navíc ještě určité povinnosti morální a právní vyplývající z jejich profese. Standardy zdravotnické péče. Vojenské zdravotnictví je vysoce specializované vzhledem k prostředí a podmínkám, ve kterých působí, a jeho fungování nebude vždy stejné jako v míru. Standardy dostupné zdravotnické péče mohou mít trvalý vliv na její výstupy a naopak následky nekvalitní péče lze jen zřídka později změnit. Existují čtyři hlavní aspekty, které ovlivňující kvalitu klinické péče. Jsou jimi organizace, výcvik, prostředí a materiální vybavení. Péče o blaho pacienta. Obecná péče o blaho pacientů má zásadní vliv na jejich zdravotní stav. Konkrétními problémy se stávají komunikace s příbuznými, řešení osobních záležitostí, psychologická pomoc, sociální a duševní pohoda.

3.2 Operační zásady Včasnost péče. Čas je důležitým faktorem efektivní lékařské péče. Část těžce raněných bude mít tak vážná poranění, že jim prakticky nebude možné poskytnout odpovídající pomoc, ale velký počet raněných naopak přežije hlavně díky včasnému zajištění životních funkcí. Délka časového intervalu do poskytnutí odpovídajícího chirurgického ošetření pak ovlivní jejich dobu rekonvalescence a bude mít i zásadní dopad na možný vznik trvalé invalidity. Proto musí být zdravotnické prostředky včas dostupné. Kontinuita lékařské péče. Uzdravování pacientů bude záviset na kontinuitě odpovídající lékařské péče v rámci léčebně odsunového systému. Musí být při tom k dispozici standardní zdravotnický materiál a odborný personál a platí, že se stav raněného postupně zlepšuje spolu s jeho odsunem na vyšší úroveň tohoto systému. Vliv zdravotnického zabezpečení na operační plánování. Plánování zdravotnického zabezpečení je nedílnou součástí procesu operačního plánování od samého začátku a musí být prováděno v těsné spolupráci s příslušnými složkami vševojskového štábu. Musí se počítat s tím, jaký budou mít vliv zdravotnické ztráty na operační plán a jak bude zabezpečena péče o ně. Proto je potřeba, aby byl k dispozici nejen schopný zdravotnický personál, ale aby existovala obecná znalost zásad poskytování zdravotnického zabezpečení.

88


Rozhodující součásti zdravotnického zabezpečení v poli. Systém zdravotnického zabezpečení v poli zahrnuje: struktury velení a řízení, integrovaný systém lékařské péče a zdravotnického odsunu a zdravotnickou logistiku. Rozhodujícími součástmi, na kterých je založen systém zdravotnického zabezpečení v operaci jsou: zdravotnická ochrana sil, urgentní medicína, primární péče, sekundární péče a odsun. Požadované schopnosti zdravotnického zabezpečení a rozmístění zdravotnických prostředků bude především ovlivněno časovými omezeními, velitelským plánem vojenské operace a odhadem zdravotnických ztrát. Zdravotnická ochrana sil (ZOS). Historicky se u vojsk vyskytovalo poměrně více zdravotnických ztrát způsobených nemocemi a nebojovými poraněními než ztrát vzniklých v bojových akcích. Preventivní lékařství a snadná dostupnost primární zdravotnické péče jsou základními aspekty ochrany zdraví vojáků a udržitelnosti sil. Nemoci a nebojová poranění (DNBI) představují pro vojáky všudypřítomné riziko. Prvořadým úkolem zdravotnického zabezpečení je ochrana zdraví před nemocemi a nebojovými poraněními pomocí preventivních opatření. Pohotovost systému zdravotnického zabezpečení. Odpovídající zdravotnické zabezpečení je základním prvkem každého operačního plánu a zdravotnické prvky musí mít stejný stupeň připravenosti a dostupnosti jako jednotky, které jsou jimi zabezpečovány. Mnohonárodní spolupráce. Zdravotnické prostředky jsou vzácné a vysoce hodnotné. Mnohonárodní řešení zdravotnického zabezpečení má velký význam pro to, aby ulehčilo jednotlivým účastnickým státům při jeho poskytování. Existují rozdíly mezi jednotlivými státy, jako je odlišnost klinických protokolů, jazyková odlišnost, právní omezení apod., a proto je důležitý společný mnohonárodní výcvik již v době míru, který se mnohonásobně vyplatí u vojenských operací NATO v budoucnosti.

3.3 Obecné postupy Následujícími postupy by se měla řídit organizace zdravotnického zabezpečení v operacích NATO a podle nich by se pak měla provádět příprava a výcvik zdravotnických jednotek členských států a ostatních států, které budou nasazeny pod hlavičkou sil NATO. Ženevské konvence zaručují speciální práva zdravotnickému personálu, aby mohl poskytovat pomoc


raněným a nemocným. Odpovědností jednotlivých států a jejich občanů je respektovat opatření Ženevských konvencí, jsou-li, či nikoli tato zahrnuta v národní legislativě nebo doktríně. Jakékoli opatření, které je v rozporu s těmito zásadami, bude považováno za porušení zákona. Je důležité, aby byl každý zdravotnický pracovník plně seznámen se svými právy a povinnostmi, které jsou stanoveny Ženevskými konvencemi. I když jsou povinnosti při poskytování zdravotnického zabezpečení rozděleny mezi jednotlivé účastnické státy, odpovědnost za péči o všechny vojáky v rámci jeho velitelské působnosti spočívá na operačním veliteli. To zahrnuje široké a komplikované spektrum zdravotnických a lékařských problémů. Z toho vyplývá, že operační velitelé potřebují adekvátní rady, aby jejich rozhodnutí a z nich vyplývající činnosti jejich podřízených, které mohou ovlivnit zdraví vojáků, byly prováděny na základě adekvátních informací.

3.4 Standardy zdravotnické péče Při plánování a zejména pak při posuzování zdravotnické péče poskytované v poli je třeba se řídit následujícími standardy zdravotnické péče: Soulad s válečným právem a humanitárními dohodami. Práce a výcvik zdravotnického personálu sil NATO by se měly vždy řídit válečným právem a humanitárními dohodami. Základní povinností příslušníků zdravotnických služeb je poskytovat a udržovat nejvyšší možnou úroveň péče v souladu s těmito dokumenty. Standardy lékařské péče. Při vojenských operacích je cílem dosáhnout takové úrovně léčby, která je srovnatelná s běžnou lékařskou praxí. Zavedení tohoto principu se musí řídit zásadami, které jsou obsaženy v následujících koncepcích: „Clinical Governance“ (klinické vedení/řízení) a „Evidence Based Medicine“ (medicína/lékařství založené na důkazech). Klinická potřeba jako priorita. Klinická potřeba musí být hlavním faktorem určujícím prioritu, dobu, druhy a formy poskytované zdravotnické péče a realizaci odsunu pacienta. Všeobecné poskytování akutní neodkladné péče. I když má velitel na operačním stupni pravomoc omezit dostupnost zdravotnického zabezpečení třetím stranám, poskytnutí akutní neodkladné péče z důvodu život ohrožujícího zranění nesmí být běžně odmítnuto.



Ochrana lékařských informací. Důvěrnost informací ve vztahu zdravotník a pacient by měla být respektována kdekoli a kdykoli v ozbrojených silách stejně, jak je tomu v civilním životě. Proto se citlivé klinické informace nesdělují žádné osobě či organizaci, která není oprávněna tyto informace získávat, pokud to ovšem nevyžaduje legislativa země původu pacienta. Příslušní zdravotničtí velitelé by měli být informováni o jednotlivých případech, jako jsou například VIP osoby, kdy nedodržení důvěrnosti informací může být závažným problémem a ochranu těchto informací bude třeba ještě posílit. Blaho pacienta. Náboženské a kulturní zvyklosti mohou ovlivnit lékařskou péči, a proto je v této oblasti důležitá těsná spolupráce zdravotnického personálu, důstojníků sociálních a náboženských služeb.

3.5 Zdravotnické zabezpečení v operaci Mezi zásadní charakteristiky zdravotnického zabezpečení v operaci patří: Parametry zdravotnického plánování. Souhrnné zdravotnické plány, vysoká zdravotnická pohotovost, zdravotnické zpravodajství a včasný vstup do procesu výstavby sil, to vše je důležité, aby bylo zdravotnické zabezpečení od počátku operace koherentní a efektivní. Zdravotnická ochrana sil. Před operací, během ní a po jejím ukončení je potřeba zavést souhrnné zásady zdravotnické ochrany sil. Řada problémů s tím spojených však bude nad rámec povinností samotného vojenského zdravotnictví. Časový rozvrh léčby. Velké procento osob s vážným poraněním bude mít větší šanci na přežití, bude-li jim poskytnuta včasná a odpovídající péče. Podle příslušné operační dokumentace NATO by měla být poskytnuta rozšířená traumatologická péče do jedné hodiny od vzniku poranění. Pro záchranu těžce raněných a pro výsledek léčby mají velký význam jednak rychlý zdravotnický odsun do zařízení se stálou intenzivní péčí, jednak i provedení příslušného chirurgického zákroku tam, kde je to nutné. Základní časový rozvrh zdravotnického plánování při nasazení by měl být takový, aby byla poskytnuta chirurgická péče do jedné hodiny. Není-li to však logicky proveditelné, časový plán se musí rozšířit na dvě hodiny pro poskytnutí chirurgické stabilizace poranění (Damage Control Surgery − DCS) a na čtyři hodiny pro poskytnutí primární chirurgie (Primary Suregery). Pro takové specifické operační situace, jakými jsou námořní operace a operace

89

speciálních sil, kdy výše uvedené postupy nemohou být prakticky použitelné, musí být k dispozici odsouhlasené kontingenční plány. Návaznost léčby. Pacientům, kteří procházejí systémem zdravotnického zabezpečení na operačním stupni, musí být poskytnuta péče, která je plynulá, odpovídající a progresivní. Tranzitní péče (In-transit − na cestě) musí být dostupná během zdravotnického odsunu jako součást systému kontinuální léčby a odpovídá za ni zdravotnická služba. Prostředí. Zdravotnické jednotky by měly zajistit co nejlepší klinické prostředí pro poskytování zdravotnické péče raněným, která odpovídá jejich úrovni (Roli) a operační situaci. Mnohonárodnost. Aktivní kroky, jako jsou společná cvičení a výcvik, by měly být realizovány již v době míru, aby byla zajištěna vysoká úroveň zdravotnické interoperability a spolupráce, které jsou potřebné pro úspěšnou mnohonárodní součinnost během operací.

4. Organizace zdravotnického zabezpečení v operaci 4.1 Součásti zdravotnické péče v poli Požadované schopnosti vojenského zdravotnictví zahrnují následující hlavní funkční oblasti: 1. Systém zdravotnického velení a řízení 2. Zdravotnické zpravodajství 3. Zdravotnický komunikační a informační systém 4. Zdravotnická ochrana sil 5. Integrovaný léčebně odsunový systém 6. Systém zdravotnické logistiky 4.1.1 Systém zdravotnického velení a řízení Za určování hlavních rizik a odhad bojových zdravotnických ztrát je odpovědný velitel na operačním stupni. Mnoho dalších faktorů však bude realizováno mimo jeho velitelskou působnost. Pro efektivní fungování systému velení a řízení musí mít zdravotničtí poradci přímý kontakt jak na velitele sil NATO, tak i na další klíčové velitelské prvky. Vševojskový operační štáb bude určovat pouze některé aspekty zdravotnického plánování. Rozhodující úlohu však plní pouze personál s odpovídající zdravotnickou odborností. Musí být dodrženo pravidlo, že vojenské zdravotnictví musí mít své zastoupení ve vševojskovém štábu, musí být začleněno do celkového procesu plánování a také vhodně zastoupeno v průzkumných týmech. Zdravotnický

90


personál musí mít dostatečné početní zastoupení, musí být adekvátně vycvičený a zkušený, aby mohl provádět odpovídající a včasné zdravotnické plánování. Za včasné plánování zdravotnického zabezpečení a jeho koordinaci je odpovědný náčelník zdravotnické služby na příslušném velitelském stupni. Tento systém musí být zabezpečen odpovídajícími komunikačními prostředky a systémem informačního managementu. Musí být schopen plánovat, provádět, kontrolovat, zabezpečovat a revidovat všechny funkce zdravotnického zabezpečení. Systém řízení zdravotnického zabezpečení by měl zajišťovat kontinuálně využitelné prostředky zabezpečující léčbu, odsun a tok informací od místa, kde došlo ke zranění nebo onemocnění, během odsunu až k definitivní léčbě a konečnému umístění. 4.1.2 Zdravotnické zpravodajství Základním požadavkem zdravotnického zabezpečení je dostupnost odpovídajícího, včasného a aktuálního zdravotnického zpravodajství z úrovně počátečního plánování, plánování během operace i během opakovaného nasazení a po jeho ukončení. Toto zpravodajství bude tvořit základ pro kvalifikovaná doporučení veliteli sil jako součást celkové koncepce ochrany vojsk. 4.1.3 Zdravotnický komunikační a informační systém Efektivní management zdravotnických informací, zvláště těch, které se týkají pacientů, je účinným prvkem plánování zdravotnického zabezpečení. Je nezbytné, aby informace byly standardizované a byly předávány rychle všem odpovědným osobám, které tyto informace potřebují. Hlavní oblasti zájmu ze zdravotnického hlediska budou následující: Průchodnost informací. Zdravotnický rozhodovací proces závisí na účinném a rychlém zpracování taktických dat a dat týkajících se prostředí a zdravotnických ztrát. Takovéto informace jsou základem pro epidemiologické a administrativní účely a počáteční pomoc při detekci propuknutí nemocí včetně použití bojových biologických prostředků. Regulace odsunu pacientů a monitorování pohybu pacientů. Obě tyto oblasti vyžadují čerstvé a přesné informace o jednotlivých zdravotnických ztrátách a dostupnosti léčebných a odsunových prostředků. Klíčovým požadavkem je udržování přesné databáze.


Chorobopisy. Zdravotnická dokumentace musí být interoperabilní v celé oblasti vedení operací, a to mezi všemi zúčastněnými národními kontingenty. Dokumenty o tom kterém pacientovi se musí pohybovat spolu s ním v průběhu celého léčebně odsunového systému až do místa konečné léčby. Chorobopisy včetně pitevních zpráv a důkazy týkající se smrti na bojišti musí být přesně udržovány pro využití při národních nebo mezinárodních auditech a pátráních, pokud jsou vyžádány. Telekonzultace může být užitečný nástroj, a to zvláště v případech, kdy je oblast vedení operací vzdálená a zdravotnické zdroje omezené. Avšak neměly by být používány jako náhrada za příslušně vycvičený a vybavený zdravotnický personál. Při plánování je třeba brát v úvahu to, že použití systému telemedicíny bude regulováno a může být omezeno opatřeními elektromagnetické bezpečnosti. 4.1.4 Zdravotnická ochrana sil Opatření zdravotnické ochrany sil (ZOS) jsou významným prvkem každého kontingenčního plánu (Contingency Plan − COP). Prvky plánu ZOS, jako například očkování, mohou být prioritním faktorem při rozhodování, jak rychle může operace začít, a která ochranná opatření bude nutné realizovat hned po rozhodnutí k zahájení operace. Plán musí sloužit ve fázi rozvinování sil a musí pokračovat i ve fázi po ukončení operace. Zvláštním aspektem ZOS je ochrana proti zbraním hromadného ničení (Weapons of Mass Destruction − WMD). Tato ochrana vyžaduje komplexní a jednotný postup zahrnující vakcinaci, chemoprofylaxi a individuální ochranu osob. Kdykoli nastane podezření nebo již bylo potvrzeno, že došlo k výskytu přenosné nemoci, je povinností zdravotnické služby poskytovat poradenství pro operační velitele, jaká opatření bude nutno zavést pro omezení pohybu. 4.1.5 Integrovaný léčebně odsunový systém Léčebná zdravotnická zařízení v poli se dělí podle poskytované úrovně zdravotnické péče na systém Rolí a progresivně se označují čísly od 1 do 4. Komplexní struktura zdravotnického zabezpečení v operaci bude běžně zahrnovat prvky všech čtyř Rolí. Obecně řečeno, zdravotnické ztráty budou postupovat od úrovně Role 1 na vyšší úroveň, zároveň však platí, že jedna nebo více etap může být přeskočeno s ohledem na efektivitu a pacientův zdravotní stav. Rozsah poskytované zdravotnické péče na každé



vyšší Roli obsahuje v podstatě většinu zdravotnických schopností Role nižší. Jejich přehled je následující: Role 1. Rozsah zdravotnické péče Role 1 obsahuje běžnou primární lékařskou péči, kvalifikovanou první pomoc, zdravotnické třídění, resuscitaci a stabilizaci raněných. Role 2. Rozsah zdravotnické péče Role 2 obsahuje střední stupeň zdravotnické péče v rámci příjmu a třídění zdravotnických ztrát, stejně tak resuscitaci a léčení šoku na vyšší technické úrovni, než odpovídá Roli 1. Běžně obsahuje chirurgickou stabilizaci poranění (DCS) a může zahrnovat minimální lůžkovou kapacitu pro krátkodobou hospitalizaci raněných do doby, než budou schopni služby nebo odsunuti na vyšší etapu. Role 2 může také zahrnovat stomatologii, hygienu prostředí, psychiatrii a/nebo psychologii. Role 3. Rozsah zdravotnické péče Role 3 je určen k poskytování sekundární péče s ohledem na omezení vyplývající ze stanovené hospitalizační kapacity v oblasti vedení operací. Zdravotnické zabezpečení Role 3 je prováděno v rozvinuté polní nemocnici se všemi prvky nezbytnými pro její podporu. Zahrnuta je řada klinických odborností podle typu operace, včetně primární chirurgie a určování diagnózy. Role 4. Rozsah zdravotnické péče Role 4 zabezpečuje kompletní a definitivní lékařskou péči, která nemůže být poskytována v oblasti vedení operací nebo je časově příliš náročná, aby zde byla poskytována. Zahrnuje specializované chirurgické a lékařské postupy, rekonstrukční chirurgii a rehabilitaci. Běžně se poskytuje v zemi původu pacienta nebo v zemi jiného člena NATO. V mnoha členských státech je zdravotnické zabezpečení Role 4 poskytováno v rámci systému civilního zdravotnictví. Organizační struktura a typ požadovaného zdravotnického zařízení se může lišit podle charakteru vojenské operace. Zdravotnické zabezpečení na úrovni Role 2 tvoří v podstatě přechod mezi zabezpečením Role 1 a Role 3, a proto je-li příslušné zařízení Role 3 snadno dostupné, může být zařízení Role 2 vynecháno. V některých situacích, kdy existuje rychlý, zaručený a dostupný odsun na zařízení Role 4, může zařízení Role 2 nahradit zařízení Role 3

91

a fungovat tak, jako nejvyšší zdravotnické zařízení v daném léčebně odsunovém systému. Mezi specifické oblasti léčebně odsunového systému patří: Situace při hromadném příjmu ztrát. Při těchto situacích je hlavním požadavkem co nejdelší udržení běžného standardu zdravotnické péče. Poskytování urgentní péče zůstává hlavním úkolem a je důležité nedopustit, aby péče pouze o několik pacientů nebyla na úkor většiny. Proto je potřeba změnit taktiku tím způsobem, že je poskytována jen taková péče, která je nezbytná ke stabilizování pacienta, aby mohl být odsunut na další zdravotnickou etapu. Rozhodující je poskytnutí zdravotnické pomoci co největšímu počtu zdravotnických ztrát. Tyto zásady musí být uplatňovány zvláště na úrovni Role 2. Zdravotnický odsun. Odsun zdravotnických ztrát při vojenských operacích komplikují takové faktory jako bojové prostředí, počasí, délka a kvalita odsunových tras a dostupnost vhodných odsunových prostředků. Zdravotnický odsun je pohyb pacientů pod zdravotnickým dohledem do léčebných zdravotnických zařízení jako nedílná součást léčebně odsunového systému. Existují tři kategorie zdravotnického odsunu používané pro námořní, pozemní a vzdušný odsunový systém. Existuje zdravotnický odsun předsunutý, taktický (uvnitř oblasti vedení operací) a strategický (mimo oblast vedení operací). Plán zdravotnického odsunu těsně souvisí s počtem zdravotnických prvků v poli a stanovenými zásadami pro rozsah dočasné hospitalizace. Kapacita odsunového řetězce je úměrně závislá na množství a schopnostech zdravotnických prostředků, které budou požadovány v oblasti vedení operací. Systém zdravotnického odsunu musí být dostupný, což znamená, že musí být schopen pracovat 24 hodin denně za každého počasí a stavu moře, v každém terénu a v podmínkách jakéhokoli operačního scénáře. Přesněji řečeno, to nebude zcela možné při všech operačních scénářích, zvláště u operací speciálních sil nebo na moři. V takovýchto případech jsou nutné příslušné kontingenční plány. Posádky zdravotnických odsunových prostředků musí být vyškoleny a vybaveny tak, aby nebylo přerušeno poskytování zdravotnické péče během odsunu. Odsun musí být kromě výše uvedených faktorů regulován. Existují dva aspekty regulace odsunu zdravotnických ztrát, a to jednak řízení jejich toku

92


zejména v době hromadného přísunu a regulace směrování jednotlivých pacientů v odsunovém systému podle jejich klinických potřeb. Systém regulace odsunu ztrát by měl být schopen poskytovat včasné a přesné informace o pohybu pacientů po celé délce odsunového řetězce. Za plánování a řízení efektivního zdravotnického odsunového systému odpovídá zdravotnická služba. Vojskový zdravotnický štáb musí koordinovat tuto činnost s vševojskovým štábem, zajišťujícím plánování operací a přesunů. Protože se mohou národní doktríny a možnosti zdravotnického odsunu podstatně lišit, pouze správně koordinované postupy mohou zaručit hladký přesun pacientů v rámci mnohonárodní struktury zdravotnického zabezpečení. Zvláštním druhem odsunu je vzdušný zdravotnický odsun. Ten zabezpečuje odsun raněných z oblasti vedení operací na Roli 4. Centrálně řízený systém vzdušného zdravotnického odsunu pro mnohonárodní společné operace NATO nabízí optimalizaci a ekonomické využití odsunových prostředků. 4.1.6 Systém zdravotnické logistiky V Armádě České republiky není tento termín používán. Tento systém se dá označit termínem „systém zabezpečení zdravotnickým materiálem“ a patří oblasti vojenské farmacie. V dalším textu bude používán nadále termín zdravotnická logistika. Mezi hlavní zásady tohoto systému patří jeho správné řízení, efektivnost a úspornost. Koordinace, odpovědnost a pravomoci v oblasti plánování a realizace efektivního systému zdravotnické logistiky leží na veliteli NATO. Specifická charakteristika zdravotnického materiálu jej odděluje od jiných druhů vojenského materiálu z následujících důvodů: Ochranný status. Zásoby zdravotnického materiálu mají zvláštní ochranný status podle Ženevských konvencí, avšak pouze tehdy, je-li tento materiál správně označen, skladován a distribuován odděleně od ostatního bojového (válečného) materiálu. Regulační aspekty. Evidence, skladování, distribuce a použití zdravotnického materiálu a zejména odpovídajícím způsobem kontrolovaných léků se řídí rozsáhlými národními a mezinárodními směrnicemi. Spotřeba zdravotnického materiálu musí být přísně registrována z důvodů epidemiologického dohledu a kontroly materiálních prostředků. Požadavky na manipulaci se zdravotnickým materiálem. Zdravotnický materiál vyžaduje přísnou kontrolu a specializované řízení díky jeho odbor-


nému charakteru a faktu, že snadno podléhá zkáze, má tedy také často omezenou dobu použitelnosti a je citlivý na skladovací a přepravní podmínky a podmínky vnějšího prostředí. Důležitost. Zdánlivě nepodstatné materiální položky mohou mít klíčový význam v péči o pacienty. Existuje vzájemná souvislost mezi léčebnými schopnostmi a dostupností zdravotnického materiálu. Systém zdravotnické logistiky musí být schopen na patřičné odborné úrovni okamžitě reagovat na požadované klinické požadavky. Národní kontrola. Vymezení pravomocí velitele NATO pro celkovou organizaci zdravotnické logistiky je oblastí, která vyžaduje pečlivou přípravu personálu, protože existuje řada citlivých míst v národní legislativě a také řada dalších omezení. Krev, krevní deriváty a medicinální plyny jsou položky, které vyžadují zvláštní pozornost při plánování systému zdravotnické logistiky. Krev bude vyžadována na tom nejnižším stupni léčebně odsunového systému, kde je prováděno chirurgické ošetření. Nasazené síly přitom mohou potřebovat odběry krve prováděné od dárců na místě. Dodávky medicinálních plynů mohou být velkým problémem pro systém zdravotnické logistiky, a proto by se plánování mělo zaměřit podle potřeby jak na jejich výrobu, tak i na distribuci.

4.2 Systém zdravotnické péče poskytované specialisty 4.2.1 Stomatologická péče Tato péče je nedílnou součástí zdravotnického zabezpečení v operaci. Prevence a léčba nemocí zubů zajistí, že se sníží počet těch, které bude nutné stáhnout z bojiště. Stomatologická péče před nasazením sil je národní odpovědností a musí být prioritní pro síly, které jsou připraveny k okamžitému nasazení v rámci NATO. Stomatologická péče v poli je důležitá ze dvou hledisek. Jednak pomáhá udržet dostupnost sil a kromě toho se zabývá také stomatologickými poraněními. 4.2.2 Psychiatrická péče Psychické ztráty mohou zahrnovat bojový šok a řadu dalších duševních poruch, jakými jsou např. depresivní a anxiózní stavy. Některé budou komplikovány současným tělesným poraněním. Pokud je takto postiženým poskytnuta adekvátní péče, řada z nich se vrací rychle k jednotkám. Cílem není me-



dikamentózní péče o tyto případy, ale podle možností rehabilitace jedinců v rámci vlastních jednotek. Týmy psychiatrické služby mohou být přiděleny ke zdravotnickým jednotkám z administrativních a kontrolních důvodů, ale měly by být připraveny provádět svoji klinickou praxi v rámci celé oblasti operační činnosti. Psychiatrické briefingy jsou součástí zdravotnické ochrany sil a měly by být využívány podle možností před operacemi, v průběhu a také po skončení operací. 4.2.3 Veterinární zabezpečení Péče o zdraví zvířat, i když řada postupů je shodných s péčí o lidi, není v tomto dokumentu řešena. Příslušníci veterinární služby však mohou také zastávat funkce v oblasti zdravotnického zpravodajství a ochrany veřejného zdraví, které jsou součástí celkového zdravotnického zabezpečení. V takovém případě se budou řídit tímto dokumentem.

5. Funkce zdravotnického zabezpečení při odstraňování následků katastrof a řízení následných opatření 5.1 Mezinárodní operace při odstraňování následků katastrof Pokud jde o operace při odstraňování následků katastrof, existuje v rámci NATO souhrnný návod ve formě směrnic, jak postupovat. Směrnice MC 327 určuje koncepci plánování a řízení operací reagujících na krize mimo článek 5 Washingtonské smlouvy. Směrnice MC 343 určuje zásady vojenské pomoci při humanitárních krizových situacích, které nejsou svázány s žádnou vojenskou operací NATO. Směrnice MC 411 je orientována do oblasti CIMIC včetně vojenské podpory při humanitárních krizových situacích v souvislosti s dalšími operacemi, když jsou síly NATO již nasazeny nebo mají být nasazeny. Spojenecká publikace AmedP-15 poskytuje podrobný návod pro zdravotnické zabezpečení při odstraňování následků katastrof. Cílem této kapitoly je poskytnout návod pro všeobecnou taktiku zdravotnického zabezpečení v rámci vojenské podpory NATO mezinárodním operacím k odstraňování následků katastrof (International Disaster Relief Operations − IDROs). Zdravotnické zabezpečení nasazených vojsk NATO je v podstatě stejné i při poskytování humanitární pomoci. Termín „odstraňování následků katastrof“ zde zahrnuje humanitární pomoc, péči o uprchlíky a podobné

93

mise, které se přímo nevztahují k bojovým nebo mírovým operacím. Mezinárodní operace k odstraňování katastrof mohou být buď uskutečněny v rámci jiné pokračující akce, nebo v podobě samostatné humanitární operace. V tomto druhém případě operace často zahrnuje značný stupeň logistické a vojenské ochrany nebo podpory včetně zdravotnického zabezpečení. Hlavní podíl zdravotnického zabezpečení na takové operaci obsahuje tři následující aspekty: 1. zdravotnické zabezpečení sil NATO, 2. přemístění nebo doplnění existujících místních zdravotnických prostředků, 3. pomoc při jejich obnově a rozvoji. Je vysoce pravděpodobné, že se tyto mise uskuteční ve spolupráci s jinými vládními a nevládními organizacemi. Rozhodující je, aby s kulturními zvyklostmi, schopnostmi, strukturami a organizačními funkcemi těchto organizací byly všichni zdravotničtí pracovníci NATO důkladně obeznámeni. Zdravotnická hlediska mezinárodních operací k odstraňování následků katastrof se liší od jiných vojenských misí, zvláště v typech poranění a nemocí, složení obyvatelstva a struktury a typu požadované zdravotnické reakce. Specifický charakter příslušné operace a její geografické umístění bude vyžadovat kombinaci různých zdravotnických odborností. Musí existovat jasný návod na řešení všech právních problémů, jako je například zajištění imunity zdravotnických pracovníků před jejich nasazením. Mezi hlavní zásady vedení těchto operací patří následující: Základní principy. Vzhledem k rozmístění vojenských zdravotnických prostředků při humanitární pomoci se vyžaduje jasné pochopení filozofie této pomoci, aby mohla co nejlépe posloužit postižené populaci jak v krátkém, tak delším období. Postižená populace by měla být podporována tak, aby si vypomohla co možná nejvíce sama, a je nutné se vyvarovat soutěžení mezi jejich vlastní zdravotnickou strukturou a strukturou NATO. Návrat k původními stavu před krizí z hlediska vlastní pomoci musí být co nejrychlejší, aby nedošlo ke vzniku dlouhodobé závislosti na pomoci. Pokud již ke katastrofě došlo, její vliv musí být zmírněn okamžitou zdravotnickou pomocí a uplatněním preventivních opatření. Ostatní organizace budou pravděpodobně začleněny jako doplněk k silám NATO.

94


S velkou pečlivostí musí být určeny oblasti odpovědnosti, aby nedocházelo k soutěžení, a to buďto k duplikacím jednotlivých činností, nebo naopak hluchým místům v celkové poskytované péči. Zdravotnická humanitární pomoc poskytovaná silami NATO bude zpravidla poskytnuta pouze v těch případech, kdy vládní nebo nevládní organizace nebudou schopny vyhovět celkovým požadavkům. Standardy zdravotnické péče. Zdravotnické zabezpečení musí vyhovovat standardům, které jsou přijatelné jak pro národy, které se podílejí na pomoci, tak pro přijímající zemi. Cílem je poskytnout péči, jejíž výsledek odpovídá co možná nejvíce běžným mírovým standardům země, která pomoc přijímá. Zdravotnické plánování. Základem pro rychlou reakci pro případ katastrofy musí být souhrnné a pružné zdravotnické plány. Aby byla mise správně provedena, musí nasazený zdravotnický personál NATO zahrnovat vycvičené osoby s příslušnými zkušenostmi a kvalifikací odpovídající situaci, kterou mají řešit. Tyto požadavky mohou být odlišné od běžných vojenských operací. Preventivní medicína. Bude nutné vypracovat expertízy ve všech aspektech preventivní medicíny, aby bylo zajištěno, že následky katastrofy nebudou ještě horší vlivem zhroucení infrastruktury v zasažené oblasti. Možnost epidemie je pouze jedním z nich. Na zhoršení zdravotního stavu obyvatelstva budou mít značný vliv také chudoba a nedostatečné uspokojování základních potřeb. Zdravotnická logistika. V rámci zdravotnického zabezpečení musí být kontingenty účastnických států nasazeny s dohodnutým množstvím zásob zdravotnického materiálu podle nařízení koordinačního velitelství NATO. Účastnické státy musí při péči o své pacienty používat pouze takový zdravotnický materiál, obzvláště krev a krevní deriváty, který vyhovuje mezinárodně uznávaným standardům kvality. Obecně by mělo být zabezpečení obětí krví a krevními deriváty organizováno centrálním způsobem. Zdravotnický odsun. Celková zodpovědnost za vytvoření účinného systému zdravotnického odsunu leží na příslušném zdravotnickém orgánu postižené země. Pacienti by neměli být běžně odváženi z postižené země bez vědomí příslušného odpovědného národního orgánu, pokud takový orgán vůbec existuje. Ochrana zdravotnických informací. Při katastrofách musí být brán zřetel na důvěrný ráz informací o pacientovi. Musí být vytvořena zvláštní koncepce ke sdílení zdravotnických informací, a to v souladu s místními zdravotnickými orgány.


5.2 Zdravotnické aspekty při řízení následných opatření Řízení následných opatření (Consequence Management − CM) znamená využití reaktivních opatření ke zmírnění ničivých následků terorismu. Bez ohledu na všechno úsilí vynaložené k zabránění teroristickým útokům bude terorismus existovat dále a s tím i možnost teroristického útoku s použitím zbraní hromadného ničení (WMD). V případě vzniku této situace může NATO ve spolupráci s hostitelskou zemí poskytnout velké množství velmi důležitých schopností ke zmírnění následků útoku včetně využití existujícího velení, řízení a komunikace, logistiky, ženijního zabezpečení, zdravotnického zabezpečení, dekontaminace, zneškodňování a ničení nevybuchlé munice a všeobecných bezpečnostních schopností. Zatímco řízení následných opatření je odpovědností národních civilních úřadů, úkolem NATO je poskytnout širokou škálu podpory. Funkce vojenského zdravotnictví při reakci na řízení následných opatření může být podobná operacím při odstraňování následků katastrof, ale je upravena podle druhu zbraně, která byla použita. Souhrnné a pružné zdravotnické plány jsou základem pro rychlou reakci při situacích vyžadujících řízení následných opatření.

B. PŘEHLED DEFINIC NEJDŮLEŽITĚJŠÍCH TERMÍNŮ Clinical Governance − Klinické vedení Systém, na základě kterého jsou zdravotnické organizace odpovědné za neustálé zvyšování kvality svých služeb a za plynulou kontrolu vysokého standardu zdravotnické péče vytvářením prostředí, ve kterém bude zajištěna nejvyšší kvalita klinické péče. Pro zajištění této nejvyšší kvality péče byly stanoveny čtyři základní prvky. Jsou jimi neustálé provádění kontrol, trvalý profesní růst a zavádění efektivních metod zjišťování a zvládání rizik a odhalování nedostatků při poskytování péče. Consequence Management (CM) − Řízení následných opatření Použití reaktivních opatření ke zmírnění následků terorismu. Damage Control Surgery (DCS) − Chirurgická stabilizace poranění Urgentní chirurgické postupy a léčba ke stabilizaci raněných na záchranu života, končetin nebo fun-



kcí. Po těchto postupech by měla později následovat primární chirurgie. Emergency Medicine − Urgentní medicína Klinický obor, který se specializuje na třídění a okamžitou léčbu raněných v akutním stavu. Zahrnuje poskytnutí rozšířené resuscitace, stanovení diagnózy a léčby. Urgentní medicína v poli pomáhá udržovat bojeschopnost sil stanovením správné diagnózy, léčbou lehčích nemocí a poranění a tím umožňuje návrat vojáků k výkonu služby. Epidemiology − Epidemiologie Věda, která se zabývá studiem výskytu, frekvence a šířením nemocí v populaci. Evidence-Based Medicine − Medicína založená na důkazech Přístup ke zdravotnické péči, který klade hlavní důraz na shromažďování, interpretaci a využití validních, důležitých a použitelných informací o pacientovi, klinicky zjištěných a založených na nejnovějších vědeckých poznatcích, event. na dalších zjištěních. Nejlépe dostupné důkazy, zohledněné okolnostmi a preferencemi pacienta se využívají ke zlepšení kvality klinických hodnocení. Host Nation Medical Support − Zdravotnické zabezpečení poskytované hostitelským národem Civilní nebo vojenská pomoc poskytovaná hostitelským národem cizím vojskům na jejich území vycházející ze vzájemně uzavřených dohod mezi jednotlivými národy nebo mezi velitelstvím NATO a určitým národem. Medical Advisor − Zdravotnický poradce Vyšší zdravotnický důstojník na velitelství útvaru, který je odpovědný za to, že velitel a jeho podřízení si plně uvědomují důsledky léčebných postupů a jiných zdravotnických činností na činnosti spojené s vedením operací. Zdravotnický poradce může také vykonávat funkci náčelníka zdravotnické služby (NZS) sil nebo válčiště. Medical Director − Náčelník zdravotnické služby (NZS) Funkční náčelník zdravotnické služby útvaru nebo válčiště. NZS může mít i další odpovědnost vyplývající z funkce zdravotnického poradce vyššího velitele. Medical Force Protection (MFP) − Zdravotnická ochrana vojsk Týmový postup při ochraně a zdravotnickém dohledu nad možnými riziky vojenské populace. Členy

95

tohoto týmu mohou být specialisté z oboru preventivní medicíny, veterinárního lékařství, hygieny a epidemiologie. Medical Services − Zdravotnické služby Všechny odborné, technické a s tím spojené funkce poskytované vojenským zdravotnickým personálem. Tento termín se může použít i k označení součástí vojenské organizace, které se touto činností zabývají. Medical Intelligence (MEDINT) − Zdravotnické zpravodajství Získávání zdravotnických, epidemiologických informací, dále informací týkajících se biologických věd, životního prostředí, zdraví lidí a zvířat. Toto zpravodajství je specifické technické povahy a vyžaduje odbornou zdravotnickou expertizní činnost při zpravodajském zpracování příslušných informací. Medical Logistics − Zdravotnická logistika Proces pořizování, skladování, pohybu, distribuce, údržby a vytváření zásob zdravotnického materiálu zahrnující krev, krevní deriváty a medicinální plyny. Jeho cílem je efektivní zdravotnické zabezpečení, ale využívá se také při plánování a zavádění výše uvedeného materiálu do praxe. Pozn. V AČR je používán termín systém zabezpečení zdravotnickým materiálem (v textu je používána zkratka SZZM).

Medical Planning − Zdravotnické plánování Proces vyžadování, získávání a zpracovávání požadavků na zdravotnického zabezpečení. Musí být v souladu s operací, strukturou sil a možnými riziky a všemi ostatními vojenskými požadavky. Medical Support − Zdravotnické zabezpečení (podpora) Funkce zahrnující celou oblast zdravotnického plánování a zajišťování lékařských a dalších zdravotnických služeb k udržení bojeschopnosti sil s využitím prevence onemocnění, zdravotnického odsunu, rychlé léčby nemocných a raněných, jejich zotavení a návratu do služby. Patient Regulating − Regulace odsunu pacientů (Řízení pohybu a rozmísťování pacientů) Proces řízení a koordinace, jehož cílem je zajistit, aby byly pacienti odsunováni do léčebných zdravotnických zařízení, která jsou schopna zabezpečit potřebnou léčbu a mají k dispozici odpovídající lůžkovou kapacitu. Nazývá se také zdravotnická regulace. Patient Tracking − Monitorování pohybu pacienta Přesné a kontinuální monitorování aktuálního

96


místa a očekávaného konečného umístění pacienta v rámci léčebně odsunového systému. Patient Transfer − Přesun pacienta Odsun zdravotnických ztrát nebo pacientů pod zdravotnickým dohledem při použití speciálních zdravotnických odsunových prostředků. Nazývá se také zdravotnický odsun. Preventive Medicine − Preventivní lékařství Služby, které se zabývají identifikací, prevencí a kontrolou onemocnění a poranění spolu s hygienou potravin a vnějšího prostředí a kontrolou přenašečů. Primary Health Care − Primární zdravotnická péče Poskytování integrovaných dostupných zdravotnických služeb klinickým personálem vycvičeným pro první kontakt a následnou péči o jedince s příznaky onemocnění nebo týkající se jeho zdraví. Zahrnuje podporu zdraví, prevenci onemocnění, zdravotnickou osvětu a konzultace, dále pak diagnózu a léčbu akutních a chronických nemocí. Primary Surgery − Primární chirurgie Primární chirurgie představuje chirurgické ošetření místního poškození způsobeného zraněním bez


ohledu ne celkový stav pacienta. Provádí se běžně u zařízení Role 3. Pozdní poskytnutí ošetření v rámci primární chirurgie může mít za následek zhoršení celkového stavu, což může vést ke zvýšení úmrtnosti, nemocnosti a trvalé invalidity. Secondary Health Care − Sekundární zdravotnická péče Poskytování specializované klinické péče spojené s hospitalizací, které vyžaduje vycvičený personál a vybavení, které není k dispozici na úrovni primární zdravotnické péče. Běžně je přístup k těmto službám realizován na základě doporučení lékaře primární zdravotnické péče. Náhlé případy jsou řešeny cestou oddělení urgentní medicíny. Theatre Holding Policy − Zásady dočasné hospitalizace v oblasti vedení operací Maximální doba dočasné hospitalizace zdravotnických ztrát v rekonvalescenci a čekajících na návrat do služby ve zdravotnických zařízeních v oblasti vedení operací se řídí rozhodnutím příslušného velitele. Jedná se o opatření, kterým se zajišťuje odpovídající volná lůžková kapacita pro předpokládaný maximální nárůst počtu raněných a nemocných.



97

C. ANGLICKO-ČESKÝ SLOVNÍČEK NEJDŮLEŽITĚJŠÍCH TERMÍNŮ V následujícím přehledu jsou uvedeny nejdůležitější termíny uvedené v dokumentu a jejich překlad. Vzhledem k tomu, že je obtížné nalézt pouze jeden odpovídající ekvivalent v češtině, je u většiny termínů uvedeno ekvivalentů více. Acute Emergency Care

akutní urgentní péče akutní neodkladná péče

Advanced Trauma Care

rozšířená traumatologická péče rozšířená péče o trauma

Anxiety and Depressive Disorders

poruchy deprese a strachu

Battle Shock

bojový šok

Blood Products

krev a krevní deriváty

Breakdown of Health in Population

vážné zhoršení zdravotního stavu populace

Carer-Patient Relationship

vztah poskytovatel (péče) – pacient

Casualty Rate Estimation (CRE)

odhad počtu zdravotnických ztrát

Casualty Recovery

uzdravení (zdravotnické ztráty) rekonvalescence (zdravotnické ztráty)

Clinical Demands

klinické požadavky

Clinical Excellence

co nejdokonalejší klinický stav nejvyšší klinická kvalita

Clinical Governance

klinický dozor klinické řízení

Clinical Needs

klinické potřeby

Clinical Record

chorobopis klinická zpráva

Combined Joint Operations (CJO)

kombinovaná smíšená operace

Comprehensive Medical Plan

souhrnný zdravotnický plán

Consequence Management (CM)

řízení následných opatření

Contingency Plan

kontingenční plán předběžný plán plán pro nepředvídané události plán pro mimořádné události

Continuity (Continuance) of Care

kontinuita péče

Damage Control Surgery (DCS)

chirurgická stabilizace poranění

Definitive Care

konečná léčba definitivní léčba

Dental Care

stomatologická péče

Dental Support

stomatologické zabezpečení

98



Dental Trauma

stomatologické trauma dentální trauma

Deployable Medical Treatment Facility (MTF)

polní léčebné zdravotnické zařízení

Disaster Relief

odstraňování následků katastrof

Disease and Non-Battle Injury (DNBI)

nemoci a nebojová poranění

Disease Outbreaks

vypuknutí nemoci

Emergency Medicine

urgentní medicína urgentní lékařství

Epidemiology

epidemiologie

Evidence Based Medicine.

medicína založená na důkazech lékařství založené na důkazech

Explosive Ordnance Disposal

zneškodňování a ničení nevybuchlé munice

Force Generation

vytváření sil výstavba sil

Force Medical Staff

vojskový zdravotnický štáb

General Operations Staff

vševojskový operační štáb

Health and Medical Support Planning

plánování zdravotnického zabezpečení

Healthcare Standards

standardy zdravotní péče standardy zdravotnické péče

Holding Capacity

kapacita dočasné hospitalizace lůžková kapacita

Holding Policy

opatření dočasné hospitalizace zásady dočasné hospitalizace taktika dočasné hospitalizace

Host Nation

hostitelský stát

Host Nation Medical Support

zdravotnické zabezpečení hostitelským státem

Humanitarian Assistance

humanitární pomoc

Humanitarian Relief

pomoc při odstraňování následků humanitárních krizí

International Disaster Relief Operations

mezinárodní operace k odstraňování následků katastrof

In-Transit Care

tranzitní péče péče na cestě

Lead Nation Concept

koncepce vedoucího státu koncepce vedoucího národa

Laws of War

válečné právo

Mass Casualty Situations

situace hromadného příjmu (přísunu) zdravotnických ztrát situace hromadného příjmu (přísunu) raněných

Medical Advisor

zdravotnický poradce



Medical Confidentiality

ochrana lékařských informací důvěrnost lékařských informací

Medical Decision-Making

zdravotnický rozhodovací proces

Medical Director

náčelník zdravotnické služby

Medical Eqipment

zdravotnická materiální výbava

Medical Evacuation

zdravotnický odsun

Medical Force Protection (MFP)

zdravotnická ochrana sil

Medical Gasses

medicinální plyny lékařské plyny

Medical Chain

léčebně odsunový systém

Medical Information Manaqement

řízení zdravotnických informací

Medical Intelligence (MEDINT)

zdravotnické zpravodajství zdravotnický průzkum

Medical Logistics

zdravotnická logistika systém zabezpečení zdravotnickým materiálem

Medical Planning

zdravotnické plánování

Medical Planning Parameters

parametry zdravotnického plánování

Medical Resources

zdravotnické prostředky zdravotnické zdroje

Medical Response

zdravotnická odpověď zdravotnická reakce

Medical Service

zdravotnická služba

Medical Support

zdravotnické zabezpečení (zdrzab)

Medical Support Capabilities

schopnosti zdrzab

Medical Support Delivery

dostupnost zdrzab

Medical Support Footprint

rozsah zdrzab velikost rozvinutí zdrzab

Medical Support Gap

nedostatek zdrzab

Medical Support Planning

plánování zdrzab

Medical Support Policies

koncepce zdrzab

Medical Support Principles

zásady zdrzab

Medical Support Provision

zajišťování zdrzab

Medical Support Shorfall

nedostatek zdrzab deficit zdrzab

Medical Support System Readiness

pohotovost systému zdrzab připravenost systému zdrzab

99

100



Medical Support Visibility

dostupnost zdrzab všeobecná informovanost o zdrzab

NATO Nation

členský stát NATO

Operational Electromagnetic Security Measures

opatření operační elektromagnetické bezpečnosti

Operational Medical Support

zdravotnické zabezpečení operace

Operational Principles

operační zásady

Participating Nation

účastnický stát

Passaqe of Information

průchodnost informací

Patient Regulating

regulace odsunu pacientů

Patient Tracking

monitorování pohybu pacientů

Patient Transfer

přeložení pacienta přesun pacienta

Patient Welfare

blaho pacienta

Post-Mortem Report

zpráva o úmrtí úmrtní list

Prevention of Diseases

prevence nemocí prevence onemocnění

Preventive Medicine

preventivní lékařství, preventivní medicína

Primary Health Care

primární zdravotní péče primární zdravotnická péče

Primary Surgery

primární chirurgie

Psychiatric Briefing

psychiatrický briefing

Psychiatric Care

psychiatrická péče

Residual Disability

trvalá invalidita

Restriction of Movement

omezení pohybu omezení přesunů

Return to Duty

návrat do služby návrat k vojskům návrat k jednotce

Role Specialist Concept

koncepce specializované úlohy (státu/národa)

Roles of Care Capabilities

schopnosti péče úrovně péče

Secondary Health Care

sekundární zdravotní péče sekundární zdravotnická péče

Specialised First Aid

kvalifikovaná první pomoc

Specialist Areas (of care)

oblasti péče poskytované specialisty druhy specializované péče



Spiritual Welfare

duševní blaho duševní pohoda

Surqical Planning Timeline

harmonogram plánování chirurgické péče plánování chirurgické péče

Sustainability of Forces

udržitelnost sil

Tele-Consultation

telekonzultace

Tele-Medicine Systems

systémy telemedicíny

Theatre (Zone) of Operation

oblast vedení operací

Theatre Holding Policy

koncepce dočasné hospitalizace taktika dočasné hospitalizace zásady dočasné hospitalizace

Timeliness of Treatment

časový harmonogram léčby

Transfer of Authority

přenesení odpovědnosti přenesení pravomocí

Treatment Continuum

léčebně odsunový systém systém kontinuální léčby

Treatment Philosophy

filozofie léčby zaměření léčby

Veterinary Support

veterinární zabezpečení

101


102


D. PŘEHLED VYUŽITELNÝCH ZKRATEK AOO

Area of Operations

MEDICS

Medical Information and Coordination System

BC

Battle Casualty

MEDHNS

Medical Host Nation Support

BI

Battle Injuries

MEDINT

Medical Intelligence

BS

Battle Stress/Shock

MFP

Medical Force Protection

BW

Biological Warfare

MMU

Multinational Medical Unit

C2

Command and Control

MTF

Medical Treatment Facility

CBRN

Chemical, Biological, Radiological and Nuclear

NBC

Nuclear, Biological and Chemical

CJO

Combined Joint Operations

NGO

Non-Governmental Organisation

CM

Consequence Management

OPCOM

Operational Command

COP

Contingency Plan

OPLAN

Operational Plan

CRE

Casualty Rate Estimation

PAR

Population at Risk

CW

Chemical Warfare

RSN

Role Specialisation Nation

DCS

Damage Control Surgery

SC

Strategic Command(er)

DNBI

Disease and Non-Battle Injury(ies)

STANAG

Standardisation Agreement

HNS

Host Nation Support

TOA

Transfer of Authority

IDRO

International Disaster Relief Operation

UN

United Nations

LN

Lead Nation

WIA

Wounded in Action

MASCAL

Mass Casualty

WMD

Weapons of Mass Destruction

MC

Military Committee

MD

Medical Director

NZS

náčelník zdravotnické služby

MED

Medical

SZZM

systém zabezpečení zdravotnickým materiálem

MEDAD

Medical Advisor

ZHN

zbraně hromadného ničení

Článek byl převzat ze Zpravodaje vojenské farmacie, 2005, roč. 15, č. 1, s. 35−53. Korespondence: Plk. RNDr. Jaroslav Forejt, CSc. Ministerstvo obrany ČR Odbor vojenského zdravotnictví Sekce podpory Praha

Do redakce došlo 15. 7. 2005



103

VOJENSKÉ LETECKÉ NEHODY A PROSTOROVÁ DEZORIENTACE MUDr. Miloš SÁZEL, CSc., Ing. Josef PAVLÍK Ústav leteckého zdravotnictví, Praha

Souhrn Prostorová dezorientace (SD) je jednou z častých příčin vojenských leteckých nehod (LN) ve světě. V České republice byla tato příčina podle oficiálních dokumentů vzácná. Zpětně byly analyzovány vojenské LN. Podrobněji byla vyhodnocena dokumentace závěru vyšetřovacích komisí v letech 1991−2002. SD byla nalezena jako možná příčina v 31 % případů LN. Nálezy byly srovnávány se statistikou LN USAF. Podíl SD na LN byl v obou případech obdobný. Pro zvýšení aktivní prevence LN z SD bude nutná intenzivnější spolupráce vzdušných sil a zdravotnické služby, včetně letecko-lékařského výcviku. Klíčová slova: Letectví; Vojenský; Nehoda; Katastrofa; Lidský faktor; Prostorová dezorientace.

Military Aircraft Accidents and Spatial Disorientation Summary The spatial disorientation (SD) is one of the principal reasons of military aircraft accidents in the world. According to official documents, this reason was very rare in the Czech Republic. A retrospective analysis of military aircraft accidents were carried out. The investigatory board reports from the years 1991−2002 were evaluated in details. The spatial disorientation was confirmed as possible in 31 % of cases aircraft accidents. The findings were compared with the statistics of USAF aircraft accidents. The contribution of space disorientation in the aircraft accidents was similar in both cases. For better prevention of spatial disorientation caused aircraft accidents more profound cooperation between the Air Forces and the Military Medical Service including aeromedical training will be necessary. Key words: Aviation; Military; Mishap; Crash; Human factor; Spatial disorientation.

Úvod Prostorová orientace patří k základním problémům současného letectví. Rozumí se jí vědomost pilota o poloze a pohybu letadla v prostoru na základě podnětů ze zrakového, rovnovážného, somatosenzorického a sluchového systému po zpracování informací mozkem. Je důležitou součástí situační orientovanosti (vědomí), která je definována jako konstantní vědomí a přesná vnímavost všech faktorů a podmínek, které ovlivňují letadlo, pilota a samotný let v dynamice letového prostředí, včetně stálého a přesného vědomí času, místa a pohybu. Výsledkem správné situační orientovanosti je korektní zhodnocení toho, co probíhalo v minulosti, co se děje právě teď, a schopnost předvídat, co bude bezprostředně následovat. Opakem je ztráta situační orientovanosti (loss of situational awareness, dále LSA). Do této oblasti patří kromě prostorové dezorientace (spatial disorientation, dále SD) také dezorientace v taktice, navigaci, komunikaci, meteorologii i v možnostech letad-

la. Často také hraje roli některý z následujících faktorů: odvedení pozornosti (channelized attention), rozptýlení (distraction), přetížení úkolem (task oversaturation). Podle průběhu jsou rozeznávány tři typy SD, které pilot pociťuje (1): Typ 1 − nerozpoznaná. Pilot nepociťuje žádný rozpor a řídí se nesprávnou informací až do fatální letecké nehody. Typ 2 − rozpoznaná a tím řešitelná. Pociťuje některé příznaky, nevěří přístrojům, má iluze, závrať apod. Typ 3 − rozpoznaná, ale nepřekonatelná. Pociťuje, ale není schopen překonat fyziologické reakce a řídit letadlo, bránit se a zachránit (např. nystagmus, giant hand phenomenon). Podstatnou úlohu v riziku vzniku SD hraje logika používané přístrojové informace (přístrojové symboliky) a hlavně hodnota sdělované základní informace o poloze letadla v prostoru, reprezentované nejdůležitějším sdělovačem − umělým horizontem (i jeho možnými poruchami). Jde samozřejmě

104


také o harmonický soulad mezi používanou kvalitní metodikou leteckého výcviku i osobní odpovědností pilota za dokonalou přípravu letu. Vznik LSA a SD je přímo svázán se selháním lidského faktoru (human factor), které bývá vyvoláváno nefunkčností nebo nesouladem mezi operátorem (pilotem) a jednou nebo více komponentami systému garantujícího efektivní a bezpečné provedení letu jako celku. Průběh LSA a SD souvisí s otázkou celkového pojetí lidského faktoru v letectví. Vědní disciplínou integrující poznatky přírodních, společenských a technických věd, které pak aplikuje v navrhování a udržování plynulého, bezporuchového a bezpečného provozu ve složitých technických a informačních systémech, jejichž ústředním kontrolním a regulačním článkem je člověk-operátor, je ergonomika. Prostorová dezorientace je velmi často příčinou předpokladu leteckých nehod i leteckých nehod samotných (dále LN). SD je ovšem stav, který je v určitých situacích zcela fyziologický (6). Podle definice SD z poslední příslušné konference NATO RTO jde o: „A condition characterised by the failure of the operator to sense correctly the position attitude or motion of the vehicle, or of him/herself, within a fixed coordinate system provided by the surface of the earth and the gravitational vertical. SD has afflicted pilots since the early days of powered flight, yet despite an understanding of the causes of SD, improvement in the display of information on spatial orientation and greater emphasis on SD training, accidents primarily attributable to SD continue to occur. In contrast to the overall accident rate, which has fallen progressively over the past 30 years, the SD accident rate has remained more or less constant for the last 15 years.“(7). Hrozivý podíl těžkých LN z důvodu LSA/SD vedl ke konstruování simulátorů, které by měly přinést alespoň částečný obrat ke zlepšení tohoto stavu. V dokumentu NATO STANAG 3114, přijatém Usnesením vlády ČR č. 1046/1999 (platnost od března 2001), se stanovuje povinnost opakování nácviku SD v pozemních podmínkách, alespoň po 5 letech (8). Ústav leteckého zdravotnictví Praha vypracoval ucelený systém tohoto výcviku, který byl předložen veliteli vzdušných sil v září 2001 a schválen (4). Příslušné úpravy byly také navrženy k začlenění do předpisu Let-1-1. Zkušební výcvik na trenažéru SD (GYRO IPT II firmy ETC, USA) byl zahájen na podzim roku 2004. Stále se však hledají optimální cesty a společná


doporučeni orgánů NATO pro výcvik a předcházení SD. Výzkumná skupina RTG-039 se v první fázi snažila nejdříve prozkoumat vztah LN a SD v členských zemích: „Summarize the accidents attributable to SD as identified by normal safety investigation reporting channels... The search begins with those mishaps in 1985 and continues up to and including 2001. ...Definitions of “accidents” and “incidents” will be listed. ...Statistics will be summarized to show the frequency of a particular illusion or the significance of the illusion to operational performance. ...It is recommended that the USAF SD survey findings... be used as a crosscheck against the authors’ investigation.“ (2). V českých (československých) vzdušných silách nebyla SD zatím věnována náležitá pozornost. V oficiálních přehledech mimořádných událostí je jen řídce uváděna možná role SD v LN (5). Členem vyšetřovací komise pro LN je sice letecký lékař, ale jeho role je zúžena pouze na práci na místě LN, případně na soudnělékařské posouzení. Ke stanovení závěru z vyšetřování nebývá zván. Nepříznivým faktorem k hodnocení možných fyziologických vlivů na letce za letu (nejen SD) je také velitelské a odborné odtržení běžné práce zdravotnické služby posádkových ošetřoven od vojenských pilotů leteckých základen a minimalizované zdravotnické zabezpečování létání. O existenci ve světě běžných tzv. flight surgeon, provádějících demonstrace SD za letu, ani nemluvě. Bohužel mezi letci a lékaři nepanuje dostatečná důvěra ve sdělování a probírání zážitků z letů. Letci se dnes setkávají pouze s teoretickou průpravou SD při studiu na Univerzitě obrany v rámci výuky letecké fyziologie a psychologie. K jejich dalšímu vzdělávání v této oblasti již nejsou v rámci Vzdušných sil AČR vytvořeny podmínky a není k dispozici ani vhodná literatura (ani pro samostudium). V praxi se každý pilot setkává s určitou, ne příliš realistickou demonstrací SD v rámci pravidelného přezkušování (kontrola techniky pilotáže − KTP), prováděného formou vyvolání tzv. nezvyklé polohy letadla instruktorem za letu podle přístrojů. Tyto nácviky mají svůj význam, nejde však o vyvolání SD na podkladě letových iluzí. Přehled leteckých nehod Letecké nehody AČR se z hlediska jejich závažnosti dělí na katastrofy, kde je následkem ztráta života (dále K), havárie se zničením letadla, ale ži-



jící posádkou (dále H), a poškození letecké techniky (opravitelná). Orgány bezpečnosti létání ještě registrují tzv. předpoklady k leteckým nehodám, kterými jsou vyřešené události, které mohly směřovat ke skutečné LN (5). V letech 1985 až 2003 došlo u našeho vojenského letectva z celkového počtu 74 těžkých LN (tj. H+K) ke 34 K, při kterých zemřelo 48 členů posádek letadel (graf 1). Výskyt LN samozřejmě sice úzce souvisí s počtem nalétaných letových hodin (graf 2), ale jejich počet je dále ovlivňován mnoha dalšími činiteli (+ „chyba malých čísel“: nízký počet letounů a náletu hodin). To je možné zjistit např. při srovnání let 1986 (2 LN) a 1988 (10 LN) při prakticky skoro stejném ročním náletu kolem 85 000 h. Podobně tomu bylo i v letech 1994, 1995 (0 LN) a 1996 (4 LN). Stejně tato úměra platí ve statistikách v celém světě. Daleko přesnější výsledky dávají statistická šetření, kde je možno porovnat stav při přepočtu na 10 000 letových hodin (graf 3). I zde je však nutno počítat s vlivem dalších činitelů. Bojová letadla (proudová) mají jednoznačné největší podíl na LN. U dopravního letectva se LN vůbec nevyskytly. Pro informaci je uveden i výskyt předpokladů k LN (graf 4). Spektrum jejich důvodů je značně široké, jsou v nich zahrnuty jak opomenutí nebo omyly létajícího i pozemního personálu, technické příčiny, srážky letadel s ptáky apod. Jejich počet, ale i podíl lidského faktoru (ovšem bez registrace výskytu letových iluzí a následné SD) se od roku 1993 ve vzdušných silách udržuje na obdobné úrovni.

Výskyt prostorové dezorientace po letové iluzi Obecně je ve světě uznáváno, že letové iluze jsou, podle zveřejňovaných statistik, příčinou asi 10 až 15 procent všech LN, a dokonce 20 % z nich končí K (7). V průzkumech prováděných i u pilotů armád NATO popíralo výskyt SD z jakýchkoli příčin jen 2 % pilotů, 68 % uvádělo její výskyt během své letecké kariéry více než desetkrát, z toho 21 % ji hodnotilo jako velmi závažnou. Ve Vzdušných silách AČR však nebyl doposud považován výskyt iluze a s ní i případné ztráty prostorové orientace a situačního vědomí pilota za předpoklad k LN. Na jejich četnost, druhy a důsledky pro piloty je možné usuzovat jen ze zahraničních pramenů, protože doposud u nás nebyl prováděn v tomto směru žá-

105

dný detailní průzkum. Bohužel tím zaniká mimořádně důležitý zdroj informací, které by mohly být rozhodujícím činitelem při vyšetřování LN a zároveň i v jejich aktivní prevenci. V roce 2003 byl v rámci přeškolování na letoun L-159 proveden jednoduchým dotazníkem ÚLZ u 40 pilotů omezený průzkum výskytu iluzí s dopadem na SD. Vyhodnocení dotazníku potvrdilo, že výskyt iluze nepopřel žádný z těchto pilotů, 75 % z nich muselo vynaložit silné a střední úsilí na jejich překonání! Nepotvrdily se žádné vztahy mezi vznikem letové iluze a počtem nalétaných hodin, věkem ani zkušeností pilotů. Zvýšený výskyt SD se objevoval za letu ve ztížených podmínkách (IFR, noc, mraky), tj. bez možnosti vizuálně se orientovat podle přirozeného horizontu. Z vyhodnocení, ale i z osobních pohovorů s piloty určenými na přeškolení pro L-159 vyplynulo, že tato generace nemá dostatečné znalosti o možnosti výskytu iluzí za letu. Jejich výpovědi prokázaly, že se nedokáží dostatečně v této problematice orientovat, a to v důsledku dřívějšího nedostatečného vzdělání. Ukázalo se, že v současné době také neexistuje dostatek literatury, nejen co se týče letových iluzí a nezvyklých pocitů za letu, ale obecně pro tzv. leteckou zdravotní osvětu a tím i pro aktivní prevenci LN.

Vliv prostorové dezorientace na letecké nehody Při hodnocení příčin vzniku LN se v československém vojenském letectvu se oficiálně možnost SD pilota nebrala prakticky v úvahu. Její dopady na činnost pilota za letu je však možné i zpětně určit z dosavadní dokumentace těchto nehod. V nepublikované práci (Pavlík), zahrnující období od roku 1964 až do roku 1986 byl zjištěn 20 % podíl SD na celkovém počtu LN, u katastrof dokonce 37 % (graf 5). Na navazujícím grafu je uveden souhrn LN v AČR (ČSLA) v letech 1985 až 2003 (graf 6). Jsou v něm uvedeny celkové počty LN (K a H) a z nich vyčleněny ty, které byly vyšetřujícími orgány označeny jako pilotní příčiny (dosud používaný termín „chyba pilota“). Jedná se o LN, které jsou v moderních letectvech označovány za způsobené chybným vlivem lidského činitele (human factor). Spektrum je rozmanité, významný je však celkový podíl z LN, tj. 67 %, který však stále narůstá (od 90. let 20. století) (graf 6).

106



10 8 p o č e t

6 4 2 0

Rok

85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99

0

1

2

3

K

2

2

2

5

4

2

1

5

0

0

0

2

0

2

2

3

1

0

1

Mrtví

3

3

3

7

6

2

2

9

0

0

0

2

0

3

2

4

1

0

1

Letadla

5

2

3

8

8

5

5

6

2

0

0

4

0

3

2

4

3

1

1

LN

8

2

5

10

8

6

9

7

3

0

0

4

1

3

1

3

3

0

1

Graf 1: Vojenské letecké nehody

90000 80000 10

70000

9

60000 8

8 50000

7 6

40000 5 30000

4

20000

3 2 1

10000 0 0 85

86

87

88

89

90

91 roky

Graf 2: Počet nalétaných hodin leteckých a nehod

92

93

94

0 95

96

97


107


7 6 5 4 3 2 1

roky 0 celkově

85

86

87

88

89

90

91

92

93

94

95

96

97

0,62

0,25

0,36

0,95

0,94

0,68

0,78

0,75

0,41

0

0

1,5

0

vrtulníky

1,7

0

0,53

1,4

0

0,43

0,88

0,8

0

0

0

0

0

cvičná

0,61

0,58

1,2

0

0

0,43

0,88

0,8

0

0

0

1,7

0

taktická

1,2

0,28

0,58

1,4

1,3

1,2

2,4

1,7

0,76

0

0

6,2

0

Graf 3: Koeficient nehodovosti podle typu letadel (LN/10 000 )

350 300 p o č e t

250 200 150 100 50

lidský faktor

0 85

86

87

88

89

90

91

92

93

94

roky

Graf 4: Předpoklady leteckých nehod a podíl lidského faktoru

95

96

97

98

99

0

1

2

108



250

200 p o č e t

150

100

50

0

LN

K

H

celkem

218

87

131

podíl SD

42

32

10

Graf 5: Letecké nehody (K+H)

10 8 6 4 2 roky 0

85

86

87

88

89

90

91

92

93

94

95

96

97

98

99

0

1

2

3

pilotní

3

1

3

7

3

3

5

5

2

0

0

3

1

3

1

3

3

0

1

LN

8

2

5

10

8

6

9

7

3

0

0

4

1

3

1

3

3

0

1

Graf 6: Letecké nehody z pilotní příčiny

Možné vlivy SD na LN byly hledány v podrobnějších rozborech LN Vzdušných sil AČR (Československa) v letech 1991 až 2002 (5). Byla brána v úvahu všechna dostupná hlediska jako letové parametry, komunikace, výpovědi svědků apod. Mnohdy některé informace chyběly, v letadlech byla použita různá záznamová zařízení, která byla mnohdy poškozená nebo zničená.

Ve sledovaném období došlo celkem ke 34 LN s 27 zemřelými. Vliv lidského faktoru byl jako podstata LN vyhodnocen ve 26 případech (76 %). Vliv SD na základě letové iluze bylo možno vzít v úvahu u 8 LN (31 %), kde byl počet zahynulých 13 (48 %). Všechny tyto případy byla rozebrány a u každého z nich stanoven možný vliv konkrétní letové iluze, vedoucí k SD.


109


V některých případech byla možnost iluze vyšetřující komisí připuštěna (typ letadla je v tomto případě podtržen):

vzdušnými silami ACR a US byl zjištěn v podstatě stejný podíl SD na jejich vzniku (graf 7). Závěr

Mig-23UB

2 zemřelí, somatogyrální iluze (graveyard spiral)

Mi-24

3 zemřelí, vestibulární iluze (leans)

Mig-21MF

1 zemřelý, somatogravická iluze (inversion)

1993

Su-22M4

1 katapultáž, vestibulospinální reflex (giant hand)

1996

Su-22M4

1 zemřelý, somatogravická iluze (graveyard spiral)

1998

L-39C

1 zemřelý, somatogyrální iluze, fascinace

1999

Mi-24V

4 zemřelí, somatogyrální iluze (graveyard spiral)

2001

L-29

1 zemřelý, vestibulární iluze (leans)

1992

Srovnání výskytu LN s SD Srovnání českých LN bylo provedeno podle doporučení HFM-118/RTG-039 s LN USAF (2). Přes obrovské kvantitativní a kvalitativní rozdíly v letounech byl předpokládán podobný relativní podíl SD na celkovém počtu LN.

Prostorová dezorientace pilota jako důsledek letových iluzí je jednou ze závažných příčin vojenských leteckých nehod. V jejím výskytu nejsou mezi VS AČR a USAF větší rozdíly. Zkoumání SD má mimořádně velký význam pro bezpečnost letového provozu i aktivní prevenci LN. Zvládnutí problematiky lidského faktoru má principiální význam a její využití zvýší úroveň zábrany selhání člověka za letu. Pro objektivní zkoumání všech možných příčin LN bude vhodné více zapojit letecko-fyziologicky a psychologicky vzdělané odborníky jako plnoprávné členy vyšetřující komise. Významným přispěním k aktivní prevenci LN musí být užší spolupráce vzdušných sil a zdravotnické služby. Nadále bude nutné pokračovat pomocí zdravotnické služby v předcházení vzniku LN z SD − zejména teoretickým a praktickým letecko-lékařským výcvikem (ÚLZ). Velmi potřebné je zapojení do příslušných výzkumných aktivit v NATO RTO HFM. Literatura

1.

%

2.

80

3.

60 USAF 40

VSAČR

20 0 LSA

SD

mrtví

4. 5. 6.

Graf 7: Podíl LSA a SD (mrtví) na LN

LN (tzv. třídy A, tj. zhruba H+K) bylo v USAF v letech 1980 až 1989 celkem 633 a zemřelo při nich 795 osob (3). Podrobněji z nich bylo zkoumáno 356 LN, z nich 270 mělo své příčiny v LSA/SD − tj. 76 %, a zemřelo při nich 515 obětí − tj. 85 %. Podle typu letounu bylo 70 % taktických, 10 % výcvikových, 10 % dopravních, 5 % vrtulníků a 5 % jiných. Jednoznačně byla nalezena SD v příčinách LN v 81 případech − tj. v 30 %. Při nich zemřelo 115 osob (26 %), 66 u taktického letectva, 30 u dopravního, 11 u vrtulníkového a 8 u výcvikového letectva. Výskyt LN s SD byl v USAF v posledních letech (1991−2002) asi 36 % (9). Srovnáním LN mezi

7. 8. 9.

DeHART, RL. (ed.). Fundametals of Aerospace Medicine. Philadelphia, 1985. Ground Based Spatial Disorientation Training. Hfm-118/ Rtg-039, Pow 02 2004 (program práce výzkumné skupiny) HOLLAND, D. − FREEMAN, J. Loss of situation awareness and spatial disorientation in the USAF 1980−89. AsMA Meet., May 1992, Miami, USA. Letecko-lékařský výcvik výkonných letců a výsadkářů AČR. Metodické opatření ředitele ÚLZ, 2001, č. 2. Přehled leteckých nehod a předpokladů (měsíčně). Velitelství Vzdušných sil AČR (Československa), 1991−2002. SÁZEL, M. Somatosensorické iluze za letu. Voj. zdrav. Listy, 1995, roč. 64, č. 2, s. 6−16. Spatial Disorientation in Military Vehicles: Cause, Consequences and Cures. April 2002, La Coruna, Spain. RTO MP-086/HFM-085, 2002. STANAG 3112 AMD: Aeromedical Training of Flight Personnel. WHITE, D. − DAVENPORT, C. USAF disorientation mishaps: old news with new intervention strategies. Aviat. Space Environ. Med., 2002, vol. 73, p. 280.

Korespondence: MUDr. Miloš Sázel, CSc. Ústav leteckého zdravotnictví Gen. Píky 1 160 60 Praha 6-Dejvice email: [email protected] Do redakce došlo 20. 12. 2004

110



POOPERAČNÍ INTENZÍVNÍ PÉČE O PACIENTY PO NÁROČNÝCH OPERACÍCH V OROFACIÁLNÍ OBLASTI SE ZŘETELEM NA PORUCHY VÝŽIVY 1

MUDr. Jiřina HABALOVÁ, 2MUDr. Jiří KRUG, Ph.D., 2MUDr. Luboš TUČEK, 2MUDr. Zdeněk JIROUSEK, CSc., 1 doc. MUDr. Jiří NÁHLOVSKÝ, CSc. ¹Neurochirurgická klinika Fakultní nemocnice Hradec Králové ²Klinika maxilofaciální chirurgie Fakultní nemocnice Hradec Králové

Souhrn Současná kvalitní operační technika umožňuje u pacientů s maligními nádory v orofaciální oblasti úspěšně provádět radikální resekční výkony s následnou rekonstrukcí. Protože jde o dlouhotrvající operace s vysokými nároky na pooperační péči, zaměřili jsme se na stávající perioperační management při ošetřování této skupiny nemocných a možnosti jeho zkvalitnění. Definovali jsme předoperační a perioperační rizika a navrhli vhodný postup při jejich řešení. Snažili jsme se upozornit na častý výskyt nepoznané předoperační malnutrice s dopadem na časný pooperační průběh, na vznik infekčních a ranných komplikací, na délku pobytu na jednotce intenzivní péče (JIP) a na výsledný stav pacientů. Pooperační péči a orgánovou podporu jednotlivých systémů v závislosti na stavu pacienta jsme prováděli podle doporučení platných v intenzívní péči. Klíčová slova: Orofaciální karcinom; Předoperační malnutrice; Pooperační intenzívní péče.

Postoperative Intensive Care of Patients after Hard Operations in Orofacial Area with Respect to Nutritional Disorders Summary Contemporary high-tech surgergical equipment enables to carry out radical resections with subsequent reconstruction successfully in patients with malignant tumours in orofacial area. As it concerns longlasting operations with high demands on postoperative care, we concentrated on the present perioperative management during the therapy of this group of patients and on possibilities of its improvement. We determined peroperative and postoperative risks and proposed a possible therapeutic procedure. We tried to stress a frequent incidence of unidentified peroperative malnutrition with the impact on the early postoperative course, the development of infectious and early complications, the length of patient’s stay in the intensive care unit and the final patient’s state. We carried out pooperative care and organ support of individual systems in dependence on patient’s state according to reccommendations applicable in intensive care. Key words: Orofacial carcinoma; Preoperative malnutrition; Postoperative intensive care.

Úvod Malignity v orofaciální oblasti představují asi 3,5 % novotvarů ve všech lokalizacích a jejich incidence má vzestupný charakter. Z 90 % jde o epidermoidní karcinomy, které často recidivují. Pokud se pacienti podrobí chirurgické léčbě, vyžadují specifický přístup v předoperační přípravě a pooperační péči. Nejčastějšími maligními nádory orofaciální oblasti jsou karcinom spodiny úst (obr. 1 a 3), jazyka, rtu, gingivy a alveolárního výběžku, karcinom tváře, maxilárního sinu, dále sarkomy a melanoblastomy (2). Léčba se určuje podle stadia tumoru

(TNM klasifikace) ve spolupráci s onkologem. Je-li tumor již většího rozsahu (s infiltrací uzlin), je nutná kombinovaná terapie, což znamená chemoterapii a chirurgický výkon s následnou radioterapií. Radikální chirurgická resekce pro pacienta představuje dlouhý operační výkon v celkové anestezii, značnou krevní ztrátu, pooperační umělou plicní ventilaci a zásah do estetického vzhledu obličeje s možným dopadem na psychiku pacienta (obr. 2 a 4). Do rukou stomatochirurga se dostává pacient s různě pokročilým maligním procesem, většinou už metastazujícím do regionálních uzlin. Často přichází po úvodní neoadjuvantní onkologické terapii.



Obr. 1

Obr. 2

Obr. 3

Jedná se o pacienty ve vyšší věkové kategorii − nejčastěji 6. až 7. decénium, což znamená i vysokou a závažnou interní morbiditu (ischemická choroba sr-

111

Obr. 4

deční, cukrovka, hypertenze, chronická obstrukční choroba plicní, event. také etylismus, nikotinismus atd.). Operační pole v dutině ústní je vždy primárně mikrobiálně osídlené. V případě recidivy karcinomu (často až exulcerace vředů) může kolonizace představovat i multirezistentní nozokomiální kmeny, a tedy vysoké epidemiologické riziko pro JIP. Téměř všichni pacienti trpí poruchou nutrice, protože jejich příjem potravy je dlouhodobě narušen kvantitativně i kvalitativně, a malnutriční stav má dopad např. na imunitu, hojení ran, toleranci léků. V neposlední řadě může být pacient vzhledem ke kosmetickému defektu psychicky deprivovaný. Nezanedbatelné je také anesteziologické perioperační riziko, které může znamenat obtížnou intubaci z anatomických důvodů a dlouhotrvající operační výkon s nutností pooperační umělé plicní ventilace (UPV). Hrozí prolongovaná nebo náhlá velká krevní ztráta a z toho plynoucí riziko koagulačních poruch, kardiálních komplikací až hemoragického šoku při hypovolémii. Ve většině případů není možná extubace při ukončení výkonu a anestezie. Naopak je nutné pooperační zajištění dýchacích cest pro hrozící otok (event. provedení tracheostomie) s antiedémovou léčbou. Stomatolog či stomatochirurg často podvědomě podcení náročnost pooperační péče a teprve anesteziolog při premedikačním hodnocení stavu dává impuls k zajištění lůžka na JIP k pooperační podpůrné ventilaci, analgezii a nutrici. Nádorová malnutrice všeobecně představuje negativní prognostický faktor a zvyšuje procento komplikací protinádorové terapie. Incidence je vysoká, asi 50−80 % pacientů má pokles tělesné hmotnosti více než 10 % za 6 měsíců, a to často ještě před

112


stanovením diagnózy. Malnutrice má multifaktoriální etiologii. Při tzv. primární kachexii je příčinou řada metabolických a hormonálních abnormalit, např. zvýšená produkce glukózy, zvýšený proteokatabolismus, zvýšená lipolýza a oxidace mastných kyselin, inzulínová rezistence, hypogonadismus u mužů. Nejdůležitější úlohu mají pravděpodobně cytokiny – tumor nekrotizující faktor (TNF), interleukin 1, interleukin 6, interferon gamma atd. Sekundární kachexie má příčinu ve funkčních nebo anatomických změnách trávicího ústrojí. Může to být ztráta schopnosti zpracovávat a polykat potravu, zánětlivé změny sliznice úst a jícnu, xerostomie, nauzea, později nežádoucí účinky chemoterapie a radioterapie, mechanické komplikace, průjem, zácpa. Častá je ztráta chuti k jídlu, snížené a zkreslené vnímání chuti, klesá percepce cukrů a zvyšuje se percepce hořké chuti (po radioterapii, cytostatikách, opiátech, antibiotikách). Problémem zůstává včasné zjištění a zhodnocení malnutrice a tím i možnost terapeutické intervence. Přestože se doporučuje celá řada klinických i laboratorních ukazatelů, žádný sám o sobě není dostačující k identifikaci malnutričního stavu. Nejpřínosnější metodou zůstává provedení kvalitní anamnézy a fyzikálního vyšetření. Nejpoužívanější je tzv. subjektivní globální hodnocení (Subjective Global Assesment, SGA) podle kanadského autora Alana Detskyho. Součástí je sledování ztráty hmotnosti za posledních 6 měsíců, aktuální hmotnost, BMI (Body Mass Index), hodnocení výkonnosti, stavu podkožního tuku, svalstva, otoků, z laboratorních hodnot hladiny albuminu (specifita omezena nenutričními vlivy), prealbuminu, cholinesterázy, hypoglykémie, dyslipémie, anémie, nízkého T3 atd. (1). Důsledky malnutrice (nejčastěji se jedná o smíšený proteino-katabolický typ) pak znamenají poruchy imunity a sníženou rezistenci k nozokomiálním infekcím, svalovou slabost s prolongovaným odpojováním od ventilátoru, zvýšenou tvorbu dekubitů, zvýšenou tendenci k žilním trombózám, prodloužené a méně kvalitní hojení ran, náchylnost k početnějším komplikacím chirurgické a onkologické léčby, únavu, celkovou nevůli, depresivní stavy. Hodnocení stavu výživy má preventivní charakter a včasná intervence může zabránit prohloubení katabolismu, posílit pacienta před agresivní onkologickou léčbou nebo operačním výkonem. O rutinním nasazování enterální imunonutriční výživy se v současné době široce diskutuje. Jedná se o enterální podání výživy s vysokým obsahem bílkovin,


obohacené o arginin, glutamin, antioxidanty a obsahující omega-3 mastné kyseliny a směs vlákniny. Dosavadní studie však podle podmínek evidence based medicine (EBM) ještě neprokázaly účinnost imunonutrice, naopak se mluví o škodlivém vlivu u některých podskupin pacientů (3).

Metoda a výsledky Do zkoumaného souboru pacientů podstupujících rozsáhlý resekční výkon, kteří vyžadovali pooperační intenzivní péči, jsme zařadili 20 nemocných (18 mužů, 2 ženy). V průběhu prvního roku sledování (2002) všichni operovaní trpěli některou formou malnutrice předoperačně neintervenovanou. Po operaci byla nutná ve všech případech umělá plicní ventilace v trvání několika hodin až dní, časté byly infekční komplikace (bronchopneumonie, infekce v ráně, septický stav), v dalším průběhu docházelo k rozpadu rány, prodloužil se pobyt pacientů na JIP, v jednom případě byla nutná revize pro krvácení z a. carotis a pacient později zemřel při multiorgánovém selhání. V roce 2003 byly stanoveny postupy hodnocení předoperačního stavu. Ošetřující lékař-stomatochirurg již při přijetí pacienta cíleně vyšetřil stav výživy metodou subjektivního globálního zhodnocení (SGA − viz výše), zahájil předoperační nutriční intervenci, provedl předoperační kultivační vyšetření a navrhl cílenou antibiotickou peroperační profylaxi. Za těchto okolností došlo ke zlepšení v pooperačním průběhu (tab. 1). Tabulka 1 Průměrné pooperační výsledky Sledované období

2002

2003

Počet operovaných pacientů

10

10

Průměrná délka operačního výkonu (h)

9

8

Průměrná délka pooperační umělé plicní ventilace (h)

18

8

Celkové infekční komplikace (pneumónie, septický stav) (počet pacientů)

2

0

Komplikace v hojení rány − dehiscence, infekce (počet pacientů)

4

2

Průměrná délka pobytu na JIP (dny)

5

3

Průměrná doba do vertikalizace (dny)

5

4


113


Při jasné malnutrici byla indikována minimálně pětidenní až sedmidenní předoperační nutriční příprava. Používali jsme komerčně vyráběné polymerní enterální přípravky spolu s nutričními bílkovinnými přídavky formou plné enterální výživy nebo sippingu, pokud byla zachována alespoň částečná schopnost perorálního příjmu potravy. V případě mechanické obstrukce nádorem nebo neschopnosti zpracovávat potravu byla předoperačně zavedena nazogastrická či duodenální sonda. U všech pacientů bylo předoperačně provedeno vyšetření krevního obrazu, základní vyšetření vnitřního prostředí, základní mikrobiologické vyšetření (výtěr z krku, event. z rozpadlého nádoru, kultivace moči a sputa). Podle výsledků byla pak zvolena antibiotika k profylaxi a event. provedena epidemiologická opatření na JIP s izolací pacienta při záchytu nozokomiálního kmene. Rozsah pooperační péče a monitorování na JIP byl stanoven s ohledem na délku výkonu, velikost krevní ztráty atd. Krevní deriváty byly podávány podle odhadu krevní ztráty během výkonu s korekcí podle zjištěných pooperačních hodnot krevního obrazu. Po evakuaci zateklé krve ze žaludku byla zahájena gastrická nutrice postupným zvyšováním dávek podle tolerance. U stavů s předpokládanou nutností nazogastrické nutrice trvající déle než šest týdnů (např. po resekci jazyka) jsme indikovali provedení perkutánní gastrostomie (PEG). Přednostně jsme užívali enterální nutrici (ekonomický aspekt), při intoleranci jsme přistoupili ke kombinované či parenterální nutrici. V kvalitativní složce výživy jsme dodržovali všeobecná nutriční doporučení: 30−45 kcal/den, 1,2−1,5 g bílkovin/den, 70 % energie ve formě glukózy (4). Hodnoty vnitřního prostředí byly korigovány k normě, byla udržována normoglykémie v rozmezí 4−6 mmol/l pomocí kontinuálního podávání inzulínu. Délka pooperační ventilace se zkrátila na několik hodin, délka pobytu na JIP nepřesáhla 5 dní. Samozřejmostí byla dostačující analgezie, případně sedace. Pokud si stav dýchacích cest vynutil provedení TS (tracheostomie), sledovalo se utažení fixačního tkalounu na tracheostomické rource, aby nebyla ohrožena vitalita myokutánního laloku (doporučená je fixace TS rourky oboustranně kožním stehem) (obr. 5). Již od druhého pooperačního dne každý pacient většinou velmi dobře spolupracoval, dokázal neverbálně komunikovat a mohla být zahájena rehabilitace a vertikalizace s event. edukací péče o TS rourku. Za těchto okolností byla

Obr. 5

většina pacientů již čtvrtý pooperační den schopna překladu na standardní oddělení. U pacientů připravovaných před operací podle navrženého postupu (období 2003) je patrná kratší délka pooperační ventilace, kratší pobyt na JIP i nižší výskyt pooperačních infekčních komplikací.

Diskuse a závěr Zkoumali jsme nároky na pooperační intenzivní péči u velmi úzce specifikované skupiny pacientů. Bylo zjištěno, že odhalení předoperační malnutrice s možnou následnou nutriční intervencí trvající 5 až 7 dní před plánovaným výkonem zlepšuje pooperační průběh u této skupiny pacientů. Také spolupráce celého perioperačního týmu a kvalitní pooperační péče může zabránit vzniku nozokomiálních infekcí a prolongovanému hojení rány s negativními ekonomickými důsledky. Přežití pacientů s maligním nádorem v orofaciální oblasti se pohybuje kolem 5 let. I když nejsou výjimkou opakované chirurgické výkony, podstatná je únosná kvalita života pacienta a možnost soběstačného života v domácím prostředí brzy po resekčním výkonu.

114



Literatura 1.

2. 3.

4.

BAKER, JP., et al. Nutritional assessment: a comparison of clinical judgement and objective measurements. A. E. Med., 1982, vol. 306, p. 969−972. ČERNÝ, J., aj. Špeciálna chirurgia, 4. Chirurgia hlavy a krku. Žilina, 1995. KIEFT, H., et al. Klinický význam diety posilující imunitu u nemocných v intenzívní péči. (Výsledky studie Isala Clinic). Nizozemí, Zwolle, 2003. PACHL, J. − ROUBÍK, K. Základy anesteziologie a resuscitační péče dospělých i dětí. Praha, Karolinum, 2003.

Korespondence: MUDr. Jiřina Habalová Neurochirurgická klinika Fakultní nemocnice Sokolská 408 500 05 Hradec Králové




115

KLINICKO-MIKROBIOLOGICKÉ A IMUNOLOGICKÉ ASPEKTY PÉČE O KARDIOCHIRURGICKÉ PACIENTY 1

MUDr. Richard KAHLICH, 1MUDr. Martin STŘÍTECKÝ, 1MUDr. Jan KRIŠTOF, 1MUDr. Branislav ŠKROVINA, 2 MUDr. Jan PEKÁREK, 2MUD. .Karel BARNET, 3MUDr. Ladislav KRAJČI 1 Klinika anesteziologie a resuscitace Všeobecné fakultní nemocnice v Praze 2 Sevapharma, a. s., Praha 3 Centrum ambulantní zdravotní péče, Ústřední vojenská nemocnice, Praha

Souhrn Je prezentována koncepce vyjádřená tezí „Diferenciace SIRS-sepse s vyvážením imunitních přístupů a zdrženlivé a cílené antibiotické politiky“. Ve stadiu SIRS (systemic inflamatory response syndrome) simplex i dříve přistupujeme k monitorování celulární imunity výrazně implikované v patogenezi SIRS i sepse. Užíváme dostupné testy, jako je např. počet granulocytů a lymfocytů, subpopulace T-lymfocytů, IL-10 a prokalcitonin. Vedle některých adjuvantních imunomodulátorů aplikujeme běžně a co nejčasněji leukocytární dialyzát Immodin jako nabídku substrátů pro klíčové imunocyty ovlivňující harmonii pro- a antiimnflamatroních tendencí. Uvádíme perakutní MOF při hyperinflamatorním čistém SIRS, prolongovaný SIRS s obleněnou zpětnou regulací a oddálený MOF provázený infekcí při nadměrném CARS (compensatory antiinflamatory response syndrome). Zdrženlivá a cílená antibiotická politika aplikovaná při absenci infekce i v přítomnosti zánětových markerů omezila vedle jiných komplikací mnohotvárnou selekci podmíněných patogenů včetně vývoje k rezistenci. V tom vidíme důvod, proč relativně převládal infekcí nekomplikovaný čistý SIRS se svou úplnou samostatnou vývojovou linií. Jeho incidence činila 0,5 až 1,3 % oproti sepsi s pouhým 0,1 %. Tento příznivý efekt v sestavách našich 4599 kardiochirurgických pacientů vykládáme globálním působením zdrženlivé politiky a včasné imunomodulace. Výsledky motivují k ověření navržené koncepce v kontrolovaných studiích a v dalších směrech chirurgie, např. v traumatologii, a u řady jiných kriticky nemocných. Klíčová slova: Diferenciace SIRS−sepse; Zdrženlivá ATB politika; Celulární imunita; Imunomodulace.

Clinical, Microbiological and Immunological Aspects of Cardiosurgical Patients Care Summary Our conception can be summarized as follows: “Differentiation of SIRS − sepsis with balancing of the immune approaches and a reserved and a target antibiotic policy”. Cellular immunity which plays a key role in the pathogenesis of both sepsis and SIRS should be monitored starting with the SIRS simplex level or even earlier. Accessible tests such as a granulocyte and lymphocyte count, T-lymphocyte subpopulation, IL-10 and procalcitonin may be sufficient. Apart from some adjuvant immunomodulators, we use commonly and as early as possible use the leucocyte dialysate Immodin as substrata for key immunocytes to influence the harmony of pro- and anti-inflammatory tendencies. We present peracute MOF during hyper inflammatory clear SIRS, prolonged SIRS with impaired back-regulation and delayed MOF accompanied by infection during excessive CARS. A reserved as well as a target antibiotic policy used in the absence of infection even though inflammation markers were present, reduced, among other complications, the selection of unwanted pathogens and antibiotic resistance. It is here where we find a reason for the relative prevalence of a clear SIRS without infection with its own independent line of development. Its incidence was 0.5−1.3 % in comparison with sepsis being only 0.1 %. We believe that this favourable effect on our 4599 cardiac surgery patiens is due to a global effect of a rational antibiotic policy and of early immunomodulation. These results of our pilot study motivate to test the proposed conception in controlled studies and in other surgical fields, for example, in traumatology and in many critically ill patiens. Key words: Differentiation of SIRS-sepsis; Reserved ATB policy; Cellular immunity; Immunomodulation.

116


Úvod První podněty pro rozvíjení prezentované koncepce jsme čerpali během působení na IKEM v letech 1990−1993. Tehdy jsme tušili, že mnohé mikrobiologicky nevyjasněné febrilní „septické stavy“ nemají infekční, ale imonopatologickou povahu. Přispělo k tomu zjištění o jejich významně nižší incidenci (9,5 % vs. 18,4 % − p < 0,05) u osob, které jsme předtím očkovali vakcínou PSAEVA vyznačující se obsahem original endotoxin proteinu (1). V té době byla navržena klinicky pojatá definice neinfekčního SIRS (systemic inflamatory response syndrome) bez dalších dopadů. Dnes víme, že aseptické kardiochirurgické operace zatížené mimotělním oběhem jsou více než jiná vážná narušení integrity organismu mimořádně náročné na správnou funkci celulárně-cytokinových interakcí. Dysregulace celulární imunity (dále CI) přes hranice fyziologického obranného zánětu vede k celotělovému zánětu SIRS, který může být spouštěn mikroorganismy nebo noxami neinfekční povahy. Jde např. o obávaný volný endotoxin, detritus devitalizovaných tkání, rozpadlé buněčné stěny, agregáty bílkovin, toxické metabolity po ischémii a reperfuzi atd. Lze tedy z tohoto pohledu považovat sepsi za zvláštní případ SIRS, kde je infekce kauzálním spouštěčem nebo komplikujícím faktorem. Tabulka 1 Samostatná vývojová linie „čistého“ SIRS SIRS zánětlivá odezva na klinické inzulty SEPSIS zánětlivá odezva na infekci

SIRS

Severe sepsis

Severe SIRS


like condition“, „septikémie“ apod. Zatímco tehdejší oficiální stupnice závažnosti (2) sledovala výhradně linii infekční sepse (tab. 1 vlevo), viděli jsme již v přípravném období, že je ve skutečnosti třeba počítat i s analogickou samostatnou vývojovou linií neinfekčního „čistého SIRS“ (tab. 1 vpravo). Ze srovnatelné imunopatogeneze obou klinicky obdobných variant SIRS-sepse nám vyplynulo, že je nejobecnější přístup třeba spatřovat v imunitním monitorování a v pokusech o imunointervenci, zatímco antibiotika by měla být rezervována jen pro sepsi.

Zdrženlivá a cílená antibiotická politika Neinfekční SIRS by neměl svádět k neopodstatněné a ukvapené aplikaci antibiotik, i když je provázen tak sugestivními příznaky zánětu, jako je horečka, leukocytóza a zvýšený CRP. Již rané prohřešky proti této základní tezi zdrženlivé politiky mohou otevřít celý řetězec přehmatů a nepříznivých dopadů. Týká se to i protahování peroperační antibiotické clony při časné horečce a leukocytóze. Negativní nálezy infekčního agens a absence příznaků orgánové infekce jsou vždy spojeny s těžkým dilematem, jaké antibiotikum zvolit lege artis, a to by mělo klinika samo o sobě vést k pomyšlení na SIRS a k odkladu v rozhodování, s ev. využitím prokalcitoninu k difereniaci SIRS-sepse. Většinou se však místo signálů infekce nasadí naslepo jeden nebo i další preparát širšího spektra, které nemohou neinfekční zánět ovlivnit a navíc ohrožují záchyt usilovně hledaného agens. Obvykle pak následuje kolonizace dýchacích cest, svádějící k nasazení antibiotika z obavy před pneumonií, a tak se mohou naplnit všechny podoby selekce oportunistů uvedené v tabulce 2. Tabulka 2 Rizika při absenci zdrženlivé a cílené ATB politiky

Septic shock MOF Consensus 1991 obecně

komplikace infekcí

SIRS shock SIRS MOF Kahlich et al., 1997 pro kardiochirurgii

Uvedené aspekty nás v roce 1997 dovedly na cestu pokusů o systematickou diferenciaci mezi „čistým SIRS“ a sepsí s vyloučením takových únikových a matoucích termínů, jako je „septický stav“, „sepsis

• • • • • • • • •

ohrožená záchytnost bakteriologického vyšetření dilema při volbě ATB „naslepo“ bez podkladů eradikace fyziologické bariérové mikroflóry selekce endogenních oportunistů selekce exogenních patogenů − superinfekce selekce rezistentních až multirezistentních kmenů precedens problémů s budoucí pneumonií (VAP) toxicita, imunosuprese, anafylaxe kandidy, kolitida, uvolněný endotoxin


117


Toxické a imunosupresivní účinky přemíry antibiotik prohlubují imunitní dysregulaci SIRS spolu s event. přísunem endotoxinu vzniklého především v dysfunkčním střevě rozpadem enterobaktérií. Fatální vývoj může být dovršen mykózou či pseudomembranózní kolitidou a uplatněním multirezistentních kmenů šířících se na JIP. Takzvané preventivní krytí uplatňované mimo rámec chemoprofylaxe ranné infekce vzbuzuje vždy pochybnosti o úrovni diagnostiky a sterility i jistoty zákroků. U vědomí SIRS je moudré vyhýbat se co nejvíce širokospektré „empirické léčbě“ naslepo, která nejvážněji narušuje respirační a střevní ekologii a zveličuje rozsah indukované rezistence. Tendenci k přehnané akcentaci vzácné „kryptogenní sepse“ lze překonat, myslíme-li včas na skrytou rannou infekci (např. záludné komplikace po sternotomii), na riziko katétrů všeho druhu, sinusitidu, absces v břišní dutině apod. Navíc může nedočkavě nasazené antibiotikum takové skryté ložisko jen maskovat, aniž je léčí, a brzdit tak naléhavý radikální zákrok. Opatrnosti je třeba při podezření na pneumonii u pacientů s ARDS či bohatou antibiotickou anamnézou, kdy padá v úvahu i recentně diskutovaná „deeskalační“ taktika po počátečním úderu širokospektrým antibiotikem. Horečka, leukocytóza a zvýšený CRP jsou atributy infekčního zánětu (např. pneumonie), charakterizují však i SIRS. To ovšem zvyšuje nároky na vyhodnocení etiologické role zachycených baktérií, které často jen koincidují s již probíhajícím SIRS. K nevhodné aplikaci antibiotik dochází záměnou kontaminace, kolonizace a infekce při hodnocení nálezů z ranných povrchů, z moči, průdušnice a bronchoalveolárních vzorků. V moči se nedoceňuje množství baktérií, zhodnocení sedimentu, sonografický obraz a sama výměna katétru, k hyperdiagnostice pneumonií pak přispívá opomíjení odběru vzorků dvojitým katétrem, množství baktérií, podílu fagocytujících leukocytů, event. i nepatřičného výskytu epitelií z vyšších etáží. Poměrně často se ukvapeně reaguje na falešně pozitivní hemokultury stafylokoků stržených z pokožky nebo z kontaminovaných cévních katétrů. Rozpoznání systémového uplatnění infekce napomáhá vysoká hladina prokalcitoninu (tab. 3). Pokud je antibiotikum z věcných nebo časových rozpaků přece jen naslepo nasazeno, je radno je po následném přiklonění k diagnóze SIRS obratem vysadit. Další monitorování s event. nástupem valid-

Tabulka 3 Netradiční prostředky zaměřené na diagnostiku SIRS I Granulocyty Lymfocyty diferenciál CD3 CD4 subpopulace T-lymfocytů CD8 CD4/CD8 Prokalcitonin, event. C3a, IL-6 (CRP, leukocytóza, teplota)

aktivace patogenetického faktoru hladina lymfocytů alespoň 1000/µl funkční znak (vztah k antigenům) T-helpery (Th1 + Th2) supresory + cytotox T-lymocyty převaha supresorů významná přítomnost proxim. cytokinů, event. marker infekce k odlišení SIRS a sepse (Selbertg, 2000; Yukioka, 2001)

Tabulka 4 Netradiční prostředky zaměřené na diagnostiku SIRS II Skin test IL-10, IL-4 Interferon γ + IL-2 Prostaglandin E2

stav celul. imunity in vivo průběh CARS podpora obranného zánětu zpětná regulace zánětu, možnost maligního zánětu s imunosupresí a autoagresí

ních známek infekce pak může být správnou cestou k cílené antibiotické terapii. Z plejády popsaných obtížných situací a zavádějících nálezů lze vyrozumět, že antibiotika jsou delikátní dvojsečnou zbraní. Jejich skrytý škodlivý potenciál, včetně možného paradoxního dovedení SIRS do podoby iatrogenní sepse, je podle našeho názoru kontrolovatelný jedině zdrženlivou a cílenou politikou jako protiváhou přežívajícího antibiotického alibismu. V literatuře přibývají zmínky na podporu naší zdrženlivé politiky, i když nejsou spojovány s existencí „čistého“ SIRS a významem správné interpretace bakteriologických nálezů. Je to např. recentní kritická analýza Aartsové a Marshalla (27), která mimo jiné vyznívá ve prospěch vyčkání cílené ATB léčby na úkor ukvapených empirických přístupů.

Imunologické monitorování a imunointervence Hrubý nárys celulárně mediátorových interakcí na obr. 1 umožňuje sledovat vertikální osu zdařilého obranného zánětu vedoucího ke znovunastolení homeostázy. Vše začíná tím, že prvosledové monocyty prezentující antigen (s aktivačním markerem HLA-DR) zareagují na mnohotvaré noxy. Prostřednictvím IL-1 převádí dosud klidové pomahače Th0 do podoby Th1 lymfocytů produkujících IFNγ a IL-2. Vyzráváním cytotoxických Tc i fagocytár-

118


ních mikrofágů a makrofágů je fyziologická úloha obranného zánětu naplněna, pokud je adekvátně zpětně regulován prostřednictvím Th2, Tc/s a supresorických monocytů působením IL-10. V nepříznivých případech se výrazně uplatňují proximální monokiny IL-1, TNFα, IL-6 a v oblasti mikrocirkulace především IL-8. Vzhledem k tomu, že jsou samy o sobě schopny vyvolat kardinální příznaky SIRS (horečka, leukocytóza, vyšší CRP, ohrožení cévní rezistence) a jsou při obtížné zastižitelnosti těžko interpretovatelné, neusilujeme o jejich pravidelné monitorování. Na dysfunkci orgánů jako nejzávažnějším projevu SIRS se v oblasti mikrocirkulační patologie podílejí především prokoagulačně laděný endotel, eikosanoidy a aktivované granulocyty vesměs s dopadem na malperfuzi orgánů.


koneckonců dovršena normalizací celulárně mediátorových aktivit a interakcí. Přibližuje i pochopení případů „záhadného exitu“, kdy se in vivo ani při sekci nenalezly žádné stopy infekce ani alterace orgánů a bylo možno soudit na SIRS MOF se selháním mikrocirkulace v mediátorové bouři.

Komentář k našim diagnostickým prostředkům (přehled viz tab. 3 a 4) V literatuře postrádáme zmínky o využití bílého diferenciálního obrazu na tomto poli. Umožňuje informace o stupni aktivace granulocytů − mikrofágů. Ty jsou na jedné straně kapacitními fagocyty, na druhé straně se však často uplatňují jako patogenetický faktor v intra- i extravaskulárním prostoru, kde přispívají ke vzniku agregátů a produkují škodlivé toxiny a enzymy. Klesající počet lymfocytů nabádá k úvahám o apoptóze bez doplňování nových elementů a o migraci do oblasti léze, o extravazaci nebo ústupu do lymfatických prostorů (32). Jako příklad uvádíme na obr. 2 extrémní granulocytózu a na druhé straně krajní lymfocytopenii při perkutním hyperinflamatorním smrtelném „čistém“ SIRS. Takové spojení nebylo dosud popsáno.

Ag − antigen; Endtx − endotoxin; AM − adhezní molekuly; Elast − elastáza; VKR − volné kyslíkové radikály; MFS − mononukl. fagocyt. systém; Ltr − leukotrieny; Trx − tromboxan; B − B-buňky; E − endotel Obr. 1: Schéma celulárně mediátorových interakcí Obr. 2: Diferenciál u letálního hyperinflamatorního SIRS MOF

Schéma na obr. 1 může posloužit k zařazení našich netradičních diagnostických a imunomodulačních prostředků, jak jsou probrány dále. Upozorňujeme alespoň na ústřední postavení subpopulací T-lymfocytů uvedených v tab. 3 ve spojení s immodinem působícím především v této oblasti. Schéma dále rádi používáme jako názorný argument, že neinfekční imunitní dysregulaci nelze léčit antibiotiky a přitom zanedbávat kauzální imunomodulaci. Naznačuje, že i vyléčená interkurentní infekce a všeobecná podpora intenzivistů musí být

Široce vyšetřujeme subpopulace lymfocytů jako hrubý periferní odraz skutečného stavu této složky CI. Rádi saháme ke stanovení antiinflamatorního IL-10. Usilujeme o určování delikátního PGE2. Ve světle tří prospektivních studií (6, 7, 8) a nedávného potvrzení našich autorů (29) je zřejmé, že je možno považovat prokalcitonin na rozdíl od CRP za hodnotný časný marker infekce a její závažnosti při rozlišování „čistého“ SIRS (median 3 ng/ml) a sepse (median 17 ng/ml).


119


Komentář k našim imunomodulačním prostředkům (přehled viz tab. 5, 6, 7, 8) Nejčastěji indikujeme biopreparát Immodin (9). Jeho pozice je na pozadí známých preparátů (10) zcela ojedinělá včetně strategického zaměření, neboť jde o nabídku důležitých substrátů pro geneticky danou činnost klíčových Th-imunocytů působících ve smyslu vyvažování pro- a antiinflamatorních aktivit. Modulací cytokinů může nepřímo omezovat prokoagulační tendence. Vzhledem k uvedené povaze nehrozí riziko předávkování, na druhé straně však nelze čekat promptní a dramatický účinek. Proto usilujeme o jeho co nejčastější nasazení již ve stadiu SIRS simplex nebo o preventivní podání při perioperačních komplikacích, nebo dokonce u rizikových kandidátů na elektivní výkony. Za výzvu považujeme lymfocytopenii a snížený počet CD3, CD4, CD8 buněk včetně disharmonie mezi nimi. Klinický efekt immodinu nemusí být provázen zřejmou odezvou v námi užívaných testech. Co do počtu a struktury elementů bývá dobrá v časném pooperačním období, později je však hodnocení nesnadnější. Například důležitý posun mezi Th1 a zpětnými regulátory Th2 v rámci buněk fenotypu CD4 zůstává nepoznán a lze jej zatím jen složitě odkrýt stanovením odpovídajících lymfokinů. Využitelný je i funkční test blastické transformace lymfocytů. Pokud jde o obecné lymfocyty, bývá zvýšení jejich počtu po immodinu patrné i v pooperačním období. Občas saháme po ketokonazolu, který užili v dobře fundované studii Yu a Slotman (11, 12), a to ve stadiu rozvinuté sepse. Zjistili, že je preparát účinný jako profylaktikum ARDS. Sami jej nasazujeme při prvních známkách severe SIRS v období předpokládané hyperprodukce tromnoxanu a leikotrienů v očekávání širšího účinku na mikrocirkulaci než odpovídá oblasti plicního oběhu. V nejnovější studii (13) se nedoporučuje užívat ketokonazol při rozvinutém ALI a ARDS. Občas využíváme antiinflamatorní účinek pentoxifylinu, který se však nepovažuje za účinný ve stadiu těžké sepse (10). Je velká škoda, že výroba vakcíny PSAEVA, které jsme věnovali 4 roky nákladného testování (1), nakonec nebyla realizována. Antiendotoxinové protilátky, ke kterým směřují mnohé snahy ve světě, mohly pomoci v prevenci SIRS a sepse. Málo užívané nebo teprve zamýšlené prostředky uvedené v tab. 6 a 7 nevyžadují komentář.

Tabulka 5 Imunomodulace SIRS I

IMMODIN nízkomolekulární dialyzát lidských leukocytů

KETOKONAZOL (orig. Yu, 1993) inaktivace tromboxansyntetázy jako prevence ARDS (Slotman, 1988)

• Podpora obranného zánětu a jeho zpětné regulace hlavně na úrovni Th1−Th2 • Imunonormalizace • Podpora fagocytózy • Při prvních signálech SIRS • Inaktivuje tromboxan a leukotrieny • Cytokiny také? • Proti agresi leukocytů a jejich extravazaci při zvýšené permeabilitě kapilár (malperfuze) • Při nástupu severe SIRS Tabulka 6

Imunomodulace SIRS II • Při nárocích na slizniční obranu a IMUNOGLOBULINY na opsoniny (antiendotoxin) s obsahem IgM • Mohou vázat cytokiny? • Účinné při sepsi? • Snížení nálože nox • Udržení mikrocirkulace ENZYMOTERAPIE • Optimalizace zánětu v plánu spíše prevence • Imunomodulace • Průnik ATB Tabulka 7 Imunomodulace SIRS III

KORTIKOSTEROIDY Methylprednisolon 1−2 g Hydrocortison 300 mg/die (Keh, 2003; Kilger, 2003)

• Tlumí proinflamatorní cytokiny, COX-2 • Časně při hyperinflamatorním SIRS? • Stabilizace šoku bez vážné imunosuprese • Prevence při severe SIRS

• PGE2 klíčový mediátor malig. zánětu • Suprimuje obranný zánět ⇒ inNSA − meloxicam fekce selektivní inhibitor COX-2 • podporuje TRX a LTR ⇒ malpodle hladin CD8, IL-10, perfuze PGE2 (ev. ketoprofen i. m.) • Opatrně při nadbytku supresorů, nebezpečí prolongace SIRS • Analgetikum? Pozor, zohlednit také roli imunomodulátoru!

120



Tabulka 8

cholaminy byly často pomíjivé. Srovnání našich výsledků je v rámci kardiochirurgie nesnadné pro nedostatek údajů v literatuře a protože obecně chybí dělení na SIRS a sepsi. Incidence součtu našich SIRS a sepsí je za poslední čtyři roky plně se zabíhajícího preventivního a terapeutického systému 2−4krát nižší než ukazatele „septických stavů“ na sedmi jiných tuzemských kardiochirurgických pracovištích. Naše výsledky jsou evidentně příznivé ve všech ukazatelích. Jako zcela rozhodující dominuje nízká incidence všech případů SIRS a sepse i jejich podíl na celkové mortalitě pacientů našeho pracoviště. Výrazně převažuje „čistý“ SIRS, který byl občas provázen kolonizací hlavně dýchacích a močových cest, účastí stafylokokových kožních saprofytů či zvýšenou teplotou, ustupující po výměně cévního katétru i bez antibiotik. Infekce byla při nečekaně nízké incidenci sepse zcela v pozadí. Zdrženlivá antibiotická politika, kterou jsme již dávno úspěšně uplatňovali při potírání jedné velké pseudomonádové epidemie (14), výrazně omezuje selekci i indukovanou rezistenci podmíněných patogenů a zřejmě se uplatnila i epidemiologicky omezováním nových zdrojů v prostředí JIP. Hlavně zdrženlivosti v aplikaci antibiotik připisujeme pozoruhodné zjištění, že ve srovnání se sepsí (tab. 9) jasně převládal „čistý“ SIRS, nekomplikovaný ani infekcí, ani selekcí rezistentních podmíněných patogenů. Opodstatnilo to formulaci samostatné vývojové linie SIRS (tab. 1.).

Imunomodulace SIRS IV PENTOXIFYLIN (Zhang, 1994; Staundinger, 1995; Zimmerman, 1999)

VAKCINA PSAEVA (virtuální) Snížení: • pseudomonádových infekcí • nevyjasněných „septických stavů“

• Antiinflamatorní, hlavně blokáda TNFα, vazodilatační a reologický efekt

• Preformované antiendotoxinové protilátky • Tolerance? (Christman, 1997)

(Kahlich, 1995)

Hodnocení výsledků naší longitudinální studie Jedná se o prospektivní nekontrolovanou studii s předem stanovenými diagnostickými kritérii a vytypovanými imunomodulátory. V tabulce 9 neuvádíme SIRS simplex s tachykardií, horečkou, leukocytózou apod., který neopouští zjevně hranice obranného zánětu, je nám však signálem k imunologickým postupům. Zařadili jsme všechny případy počínajíc stadiem severe SIRS s incipientní orgánovou dysfunkcí (ARDS, renální pokles, mentální alterace), prostou hypotenzí, event. vyšší laktatémií. Z tohoto rámce malých čísel jsme v tab. 9 nevyčleňovali zlomky procenta SIRS-šok (asi 30 % severe SIRS) tím spíš, že nároky na kate-

Tabulka 9 Incidence a mortalita SIRS 1997− −2002 Rok

1997−1998

1999

2000

2001

2002

celkem

Počet operací

1397

965

770

816

651

4599 operací

Incidence severe SIRS a vyšších forem •

1,3 %

0,8 %

0,8 %

0,5 %

0,8 %

Calvet 7 % severe SIRS

Smrtnost SIRS

28 %

0%

33 %

0%

16 %

sepse obecně

Smrtnost SIRS v souběhu s jinými vitálními komplikacemi

50 %

25 %

66 %

0%

33 %

40−60 %

0,1 % ∗

Incidence sepse celkem

Geronlanos 0,4−1,6 %

Podíl SIRS na celkové mortalitě

8%

0%

9%

0%

6%

septické stavy, Markewitz 55 %

Podíl SIRS na celkové mortalitě v souběhu s jinými vitálními komplikacemi

16 %

17 %

17 %

0%

12 %

Pilz 50 %

∗ 3krát úmrtí, z toho 2krát v souběhu s jinou vitální komplikací • rozdíly nejsou signifikantní


Hodnocení čistého klinického efektu biopreparátu Immodinu je při nedostatku kontrolní skupiny nesnadné. Trvale příznivé ukazatele v tab. 9 u 4599 operantů vysvětlujeme globálním efektem dvou neoddělitelých složek. Racionální politika omezuje infekci a nežádoucí účinky antibiotik (tab. 2). Časná imunomodulace zřejmě omezuje výskyt vyšších forem čistého SIRS na nízké hodnoty kolem 0,8 % (tab. 9) a přispívá k obraně proti infekci. Hodnocení u jednotlivců je vždy ztíženo účastí mnoha faktorů, jako je předoperační stav, perioperační a pooperační komplikace, časnost aplikace immodinu, genetický faktor, racionalita ATB zásahu, možnost spontánní úpravy CI, nákladnost laboratorních vyšetření apod. Během 5 let nenabyl v našich prostorách žádný mikrobiální kmen rezistence na antibiotika, výjimečně meticilin rezistentní stafylokoky byly vesměs importovány. Zatím se v kardiochirurgii uvádí incidence 6,5 %. Viděli jsme jen jednu těžkou ventilátorovou pneumonii mimo rámec SIRS a jednu letální bronchopneumonii mimo JIP. Řada podezřelých pneumonií vyčtených z rentgenových snímků postrádala požadované atributy, včetně leukocytózy a bakteriologické pozitivity, a velice rychle pomíjela, nejčastěji bez antibiotické léčby. Naše výsledky jsou nepochybnou motivací k

121


hlubší, nejlépe multicentrické studii, kterou by bylo vhodné rozšířit i na jiné směry chirurgie, jako např. traumatologii, a na množství kriticky nemocných v rámci obecných JIP. Myslíme si však, že u vědomí našich výsledků z etických i technických důvodů sotva obstojí zakládání kontrolních skupin podle platných statistických pravidel. Ideální by bylo sledovat klinicky srovnatelné dvojice (matching) čistého SIRS a dalších vývojových stadií, včetně sladění s infekčními komplikacemi.

Problematika kritických krajních situací Tuto doposud nepropracovanou kapitolu lze sledovat na obrázku 3, který zhruba nastiňuje syntézu našich několikaletých zkušeností a její srovnání s dílčími postřehy některých autorů (15, 16, 17, 18, 19). Středový obdélník je výslednicí optimálního vyrovnání pro- a antiinflamatorních tendencí fyziologického obranného zánětu s úspěšnou zpětnou regulací prostřednictvím CARS (compensatory antiinflamatory response syndrome). Na schématu není zachycena teoretická možnost časné infekce při snížené hladině CD3, CD4. V praxi se s takovými situacemi nepotýkáme, a proto ani nevyšetřujeme TNFα a HLA-DR na monocytech.

oddálený MOF

časný MOF

proinflam. proces

antiinflam. CARS

(obranný zánět)

hyperinflam. SIRS

prolongovaný SIRS

hyperCARS

autodestrukce

autodestrukce v pozadí

infekce v pozadí

nebezpečí infekce

kortikoidy

podpora supresorů (spec. immodin)

Obr. 3: Modely kritických situací

nesteroid. antiflog. INFγ

122


V napětí jsme prožívali dva vzácnější, naprosto vyhraněné případy hyperinflamatorního perakutního smrtelného SIRS MOF se zcela negativním pitevním nálezem, negativními výsledky bakteriologického vyšetření a již popsaným extrémním diferenciálem v bílém krevním obraze (obr. 2). Nestihli jsme vyšetřit subpopulace T-lymfocytů, při krajní lymfocytopenii by však výsledky jistě nebyly reprezentativní. V takových případech autodestrukce lze předpokládat kritický nedostatek supresorů a záplavu proinflamatorních mediátorů. Přesto bychom však váhali s nasazením nesteroidních antiflogistik, která sice na jedné straně omezují zhoubný vliv proinflamatorních cytokinů a eikosanoidů, na druhé straně však mohou brzdit chybějící supresorický účinek PGE2. Tento problém je třeba prozkoumat testováním PGE2. Stav by snad mohl být zvládnutelný středními dávkami glukokortikoidů, které inhibují proinflamatorní monokiny i lymfokiny, a to i za cenu přechodného rizika infekce při ohrožení obranného zánětu. Poměrně často vidíme protrahovaný SIRS, který bývá provázen infekcí. Ta obvykle není fatální, protože funkce obranného zánětu zůstává různou měrou zachována. Vedle standardního by byl indikován spíše speciální immodin s převažující supresorickou aktivitou, není však zatím registrován. Vcelku se nezdá být v těchto situacích namístě žádná imunointervence, může stačit trpělivé sledování pacienta při antibiotické léčbě a ostražitosti vůči zdrojům dalšího endotoxinu, především ze střevního traktu. Další krajní situací je hyperCARS se zvýšeným IL-10, PGE2 a převahou CD8 (15, 16, 18). Dochází k imunosupresi, která vede k infekci a možnosti oddáleného MOF (16). Vedle antibiotik se zdají být vhodná v takových případech indikovaná nesteroidní antiflogistika omezující PGE2 v jeho aktivitách podporujících projevy maligního zánětu s imunosupresí. Na místě se zdá být i ketokonazol, slábnoucí obranný zánět by měl podpořit immodin, ev. IFNγ a IL-12. Za zmínku ještě stojí naše poměrně častá pozorování o asociaci mezi příznivými pooperačními markery celulární imunity a zdárným vyústěním u pacientů stíhaných operačními i pooperačními komplikacemi. Na druhé straně však občas vidíme po zdařilé operaci nečekaně těžký SIRS s výrazným zhoršením markerů CI teprve po zátěži. Nabízí se představa o roli genetické dispozice. Pooperační hodnoty CI využíváme jako pomocné prognostické ukazatele. Mírné deviace předoperačních ukazatelů


CI nebyly následovány nepříznivým pooperačním průběhem. Všechna výše popsaná hrubá zobecnění naznačená bez možnosti uvést reprezentativní kazuistiku mají upozornit na relevantní problematiku, která je výzvou k hlubšímu studiu s důrazem na možnosti imunomodulace.

Postavení naší koncepce v obecném boji proti „septickým stavům“ Základní teze zní: „Diferenciace SIRS a sepse s vyvážením imunitního přístupu a zdrženlivé a cílené antibiotické politiky“. Hlavní odlišné znaky ve vztahu k současné teorii a praxi jsou pak vyzdviženy v tabulce 10. Tabulka 10 Naše koncepce jako modifikace soudobé teorie a praxe

• Diferenciace SIRS − sepse do všech důsledků • Poznání samostatné vývojové linie SIRS • SIRS jako senzitivní signál k imunologickému • • • •

monitoringu Časná imunointervence jako kauzální zásah při SIRS a sepsi, taktika podpory klíčových imunocytů Zdrženlivost jako zbraň proti nebezpečným důsledkům antibiotického alibismu při tzv. septických stavech Zisk pětiletých výsledků plynoucích z navržené koncepce Iniciativa k otevření problematiky vypjatých situací

Nutno předeslat, že samotný termín SIRS dosud nedošel všeobecného uznání a přijetí pravděpodobně proto, že je mnohdy chápán jako izolovaný klinický syndrom odtrženě od své imunitní patofyziologické podstaty. Mohlo k tomu přispět i pojetí zprávy o výsledcích konsenzuální konference z roku 1991 (2). Vincent (20) užívá termíny „sepsis-like“, „septic-shock-like“ a považuje vymezení SIRS za zcela zbytečné až nežádoucí mimo jiné i pro jeho vysokou senzitivitu a nízkou specificitu. Pro nás je SIRS nezastupitelným signálem k imunitnímu monitorování a co nejčastější imunointervenci již ve stadiu SIRS simplex. V jiném článku autor popisuje septický šok bez dokumentované infekce u 30 z 227 pacientů JIP. Tato „neobvyklá entita“ se vyznačovala vysokou smrtností a vzdorovala širokospektrým antibiotikům


123


(21). Připomíná případy SIRS šoku (tab. 1), které se snad mohly příznivěji vyvíjet při imunomodulaci a vyloučení škodlivých účinků antibiotik (tab. 2). Na jiném místě (22) autor obecně a jednoznačně požaduje časnou a přiměřenou antibiotickou terapii s krajním úsilím vypátrat skryté infekční ložisko. To se však velmi často nenalezne (21) ani post mortem, takže volba přiměřeného preparátu není reálná. Hlavně však postrádáme přirozený výklad neinfekčním procesem SIRS. Ve světové literatuře sledujeme s pochybnostmi strategii na přetětí některého článku ve složité mediátorové síti plné nepředvídatelných interakcí a zpětných vazeb. Vrcholen byly např. grandiózní pokusy s užitím protilátek vůči TNFα (3, 4) a IL-1 receptor antagonistů (5). Skončily obrovskými rozpaky a nebudou pravděpodobně pokračovat. Spekuluje se o podkladech pro správné načasování nákladných prostředků do závažnějších stadií sepse, což sami provažujeme za podmínek stupňujícího se chaosu v celulárně-mediátorových interakcích pozdější období za málo reálné. I v tomto směru se zásadně lišíme snahou o nejčasnější až preventivní imunomodulaci. Je to při patřičné pružnosti a bdělosti reálné i pro neelektivní operace a pro řadu obecně kritických stavů. Naše zdrženlivá antibiotická politika se výrazně vymyká soudobé standardní praxi, která vážně ohrožuje množství pacientů prostých infekce. Pokud jsou publikovány náznaky restriktivní politiky, týkají se empirických poznatků o antibiotické anamnéze jako neblahém precedentu nozokomiální ventilátorové pneumonie. Z prostředí obecných JIP vyšla iniciativa (23, 24) upozornit na neinfekční SIRS simplex s příliš vysokou senzitivitou a dále sledovat vývojovou linii infekční sepse v duchu definice v tabulce 1. Další autor (26) se domnívá, že u mnohých „septických stavů“ může být infekce spíše komplikací než základní příčinou. Jiný autor nabádá k vyloučení neinfekčních příčin před stanovením diagnózy sepse (15). Teprve v roce 2000 nalézá Selberg (6) v prokalcitoninu ukazatele pro rozlišování SIRS a infekční sepse. Ze široké praxe však nevzešly žádné zprávy o důsledném rozlišování obou klinicky podobných syndromů a hlavně ne o jeho smyslu z hlediska racionálních preventivních a terapeutických dopadů. Naše koncepce vznikla propojením klinické, mikrobiologické, imunologické a epidemiologické metody práce. Její systematická realizace je proto

do značné míry podmíněna činností koordinátora se širším rozhledem, který dokáže při dokonalé znalosti diferenciální klinické diagnostiky správně indikovat a interpretovat bakteriologická vyšetření a má dobrou orientaci v problematice celulární imunity. Zdrženlivá politika se snad prosadí s přibývajícími zkušenostmi o skutečné frekvenci čistého SIRS až po výslovnou kontraindikaci antibiotik. Druhou, imunitní složku jistě čeká pochopení společných primárně kauzálních patogenetických faktorů vedle antibiotik působících jen na spouštěče sepse. Lze očekávat, že dojde k akcentaci vývoje a ke zpřístupňování dalších imunomodulátorů s důrazem na přímé ovlivňování imunocytů. Sami teď přistupujeme k systematickému studiu CI a imunointervence u jednotlivců. Literatura 1.

2.

3.

4.

5.

6.

7.

8.

9.

KAHLICH, R. − LOMOVÁ, J. − TÁBORSKÝ, J. Preoperative use of the PSAEVA Pseudomonas vaccine in cardiac surgery. Cor Vasa, 1995, vol. 37, no. 1, p. 26−33. Members of the Amer. College of Chest Physicians: Definitions for sepsis and organ failure and organ failure and guidelines for the use of innovate therapies of sepsis. Crit. Care Med., 1992, vol. 20, no. 6, p. 864−874. ABRAHAM, E., et al. Efficacy and safety of monoclonal antibody to human TNFα in patients with sepsis syndrome: a randomized, controlled, double blind, multicenter clinical trial. JAMA, 1995, vol. 237, p. 934−941. COHEN, J. − CARLET, J. Intersept study group: an international, multicenter, placebo controlled trial of monoclonal antibody to human tumor necrosis factor alpha in patients with sepsis. Crit. Care Med., 1996, vol. 24, p. 1431−1410. FISHER, CJ. − SLOTMAN, GJ. − OPAL, SM. Initial evaluation of human recombinant IL-1 receptor antagonist in the treatment of sepsis syndrome: a randomized, open-label, placebo controlled multicenter trial. Crit. Care Med., 1994, vol. 22, p. 12−21. SELBERG, O. − HECKER, H. − MARTIN, M. Discrimination of sepsis and SIRS by determination of circulating plasma concentrations of procalcitonin, protein complement C 3a and interleukin 6. Crit. Care Med., 2000, vol. 28, no. 8, p. 2793−2798. YUKIOKA, H. − YOSHIDA, G. − KATO, N. Plasma procalcitonin in sepsis and organ failure. Ann. Acad. Med. Singapore, 2001, vol. 30, no. 5, p. 528−531. BRUNKHORST, FM. − WEGSCHEIDER, K. − FORYCKI, ZF. Procalcitonin for early diagnosis and differentiation of SIRS, sepsis, severe sepsis and septic shock. Intens. Care Med., 2000, vol. 26, p. 148−152. PEKÁREK, J. – ČECH, K. – BARNET, K. Deset let používání imunomodulačního prostředku. Immodin, dříve transfer faktor Sevac v terapii. 4. sborník přednášek o imu-

124


nomodulační terapii. Olomouc, říjen 1996. Sevapharma.

25. CALVET, B. − RYCKWAERT, F. − CUCHET, D. Early

10. CARLET, J. Immunological therapy in sepsis: currently 11.

12.

13.

14.

15.

16.

17.

18.

19.

20. 21.

22. 23.

24.

available. Intens. Care Med., 2001, vol. 27, p. 93−103. YU, M. − TOMASA, G. A double-blind, prospective, randomized trial of ketoconazole, a thromboxane synthtase inhibitor, in the prophylaxis of the adult respiratory distress syndrome. Crit. Care Med., 1993, vol. 21, no. 11, p. 1635−1642. SLOTMAN, GJ. Ketoconazole − Maybe it isn’t the magic potion, but... Crit. Care Med., 1993, vol. 21, no. 11, p. 1642−1643. The ARDS Network Authors: Ketoconazole for early treatment of acute lung injury and ARDS. JAMA, 2000, vol. 283, no. 15, p. 1995−2002. KAHLICH, R. − VOJTÍŠKOVÁ, J. − TÁBORSKÝ, J. Program prevence pseudomonádových infekcí a imunoprofylaxe vakcínou PSAEVA. Čs. Epid. Mikrobiol. Imunol., 1993, roč. 42, s. 120−125. MENGES, T. − ENGEL, J. − WELTERS, I. Changes in blood lymphocyte populations after multiple trauma: Association with posttraumatic complications. Crit. Care Med., 1999, vol. 27, no. 4, p. 733−739. MOORE, FA. Posttraumatic complications and changes in blood lymphocyte populations after multiple trauma. Crit. Care Med., 1999, vol. 27, no. 4, p. 674−675. MARKEWITZ, A. − FAIST, E. − LANG, S. Successful restoration of cell-mediated immune response after cardiopulmonary bypass by immunomodulation. J. Thorac. Cardiovasc. Surg., 1993, vol. 105, p. 15−24. OBERHOLZER, A. − OBERHOLZER, C. − MOLDAWER, LL. Cytokine signaling-regulation of the immune response in normal and critically ill states. Crit. Care Med., 2000, vol. 28, no. 4, Suppl., p. 3−12. PRŮCHA, M., aj. Imunoparalýza a infekční komplikace u kriticky nemocných. Anest. neodkl. Péče, 2001, roč. 12, č. 6, s. 320−323. VINCENT, JL. Dear SIRS, I’m sorry to say that I don’t like you. Crit. Care Med., 1997, vol. 25, p. 372−374. REYES, WJ. − BRIMIOULLE, S. − VINCENT, JL. Septic shock without documented infection: an uncommon entity with a high mortality. Intens. Care Med., 1999, vol. 25, p. 1267−1270. VINCENT, JL. New therapies in sepsis. Chest, 1997, vol. 112, p. 330−337. SALVO, I. − de CIAN, W. − MUSICCO, M. The Italian sepsis study: Preliminary results on the incidence and evolution of SIRS, sepsis and septic shock. Intens. Care Med., 1996, vol. 21, p. 244−249. PITTET, D. − RANGEL-FRAUSTO, S. − LI, N. SIRS, sepsis, severe sepsis and septic shock: incidence, morbidities and outcome in surgical ICU patients. Intens. Care Med., 1995, vol. 21, p. 302−309.


26. 27.

28.

29.

30.

31.

32.

33.

severe SIRS after Cardiac Surgery: incidence and prognosis. Abstracts of posters − 15. International symposium of intensive care and emergency medicine, Brusel, 1995. LLEWELYN, M. − COHEN, J. Diagnosis of infection in sepsis. Intens. Care Med., 2001, vol. 27, p. 10−32. AARTS, MA. − MARSHALL, JC. Empiric Antibiotics in Critical Illness: Do they Help or Harm? In Yearbook of intens. care and emerg. med. (Ed. Vincent, JL.), p. 219−227. Springer, 2003. NOUZA, K. − NOUZA, M. Zánět optimalizující a imunomodulační účinky kombinací protolytických enzymů. Alergie, 2002, č. 4, s. 326−329. PRŮCHA, M., aj. Srovnání prokalcitoninu, interleukinu 6 a C-reaktivního proteinu v diferenciální diagnostice pacientů JIP se syndromem sepse. Vnitř. Lékař., 2003, roč. 49, č. 7, s. 541−547. KILGER, E. − WEIS, F. − BRIEGEL, J. Stress doses of hydrocortisone reduce severe systemic inflammatory response syndrome and improve early outcome in a risk group of patients after cardiac surgery. Crit. Care Med., 2003, vol. 31, no. 4, p. 1068−1074. KEH, D. − BOEHNKE, T. − WEBER-CARTENS, S. Immunologic and hemodynamic effects of „Low-dose“ Hydrocortisone in septic shock. Am. J. Resp. Crit. Care Med., 2003, vol. 167, p. 512−520. HOTCHKISS, RS. − KARL, IE. The pathophysiology and treatment of sepsis. New. Engl. J. Med., 2003, vol. 348, no. 9, p. 138−148. LAFFEY, JG. − BOYLAN, JF. − CHANG, DCH. The systemic inflam − matory response to cardiac surgery. Implications for the anesthesiologists. Anesthesiology, 2002, vol. 97, no. 1, p. 215−252.

Tento článek je rozvedením přednášek prezentovaných při těchto příležitostech: 1. IV. kardioanesteziologický kongres, Pardubice 18.–20. 4. 2002 2. II. konference Společnosti voj. lékařů ČLS JEP, Praha 12.–13. 12. 2002 3. III. konference Společnosti voj. lékařů ČLS JEP, Praha 20.–21. 11. 2003 Korespondence: MUDr. Richard Kahlich, DrSc. Janáčkovo nábř. 37 150 00 Praha 5




125

TRANSPLANTACE KOSTNÍ DŘENĚ Přehled základních pojmů, typy transplantací, indikace, vlastní provedení 1, 2

1

Ladislav SLOVÁČEK, 1, 2Ladislav JEBAVÝ, 2Martin BLAŽEK, 2Miloslav KMONÍČEK, 2Pavel ŽÁK Univerzita obrany, katedra válečného vnitřního lékařství Fakulty vojenského zdravotnictví v Hradci Králové 2 Oddělení klinické hematologie II. interní kliniky Fakultní nemocnice Hradec Králové

Souhrn Autoři v přehledném článku popisují problematiku transplantace kostní dřeně, jednotlivé typy transplantací, indikace a vlastní provedení transplantace kostní dřeně. Klíčová slova: Transplantace kostní dřeně a krvetvorných buněk; Onemocnění krvetvorby; Nádorová onemocnění.

Bone Marrow Transplantation. Summary of Basic Terms, Types of Transplantations, Indications, and Proper Technique Summary The authors desribe a problem of the bone marrow and blood stem cell transplantation. They desribe separate types of indications to the bone marrow transplantation and the transplantation ilself. Key words: Bone marrow and blood stem cell transplantation; Blood diseases; Malignant diseases.

Úvod Krvetvorná kostní dřeň je u dospělého člověka vytvářena ve spongiózní části krátkých a plochých kostí. Nosným základem krvetvorné kostní dřeně je retikulární vazivo vytvářející síť se zabudovanými ostrůvky krvetvorné tkáně a sítí sinusoidních kapilár. Do dřeně se rovněž zanořují výběžky kostní tkáně s osteoblasty a příp. i osteoklasty. Vedle těchto buněk jsou v krvetvorné kostní dřeni ještě tukové buňky. Dalšími buňkami jsou volné vazivové buňky, tzv. žírné buňky (makrofágy). V okách nosného retikula je síť jemných krevních sinusoidních kapilár, do kterých se otevírají přívodné tepny. Krevní cévy jsou doprovázeny nervovými vlákny (obr. 1).

Obr. 1: Mikroskopický obraz aspirované kostní dřeně

Všechny uvedené komponenty pak vytvářejí příhodné klima pro krvetvorbu (1, 2, 6, 8, 12). Období dřeňové krvetvorby začíná asi od 10. týdne intrauterinního života, přičemž se postupně zvyšuje a po narození během fyziologického vývoje zcela nahradí krvetvornou činnost jiných orgánů, vyjma lymfatických orgánů (brzlík, slezina, apod.) a lymfatické tkáně, ve kterých lymfopoéza pokračuje nadále (1, 8, 14, 15, 21). V kostní dřeni probíhá erytropoéza, nejprve megaloblastová a později normoblastová, granulopoéza a tvorba monocytů, lymfopoéza, megakaryopoéza a trombopoéza. Vlastním základem krvetvorby jsou málo diferencované kmenové krevní buňky, jejichž další diferenciací vznikají buněčné linie jednotlivých krevních řad (podrobněji viz obr. 2). Kmenové buňky jsou rozdělovány na: 1. nediferencované – pluripotentní, 2. progenitorové – již diferencované určitým směrem, 3. prekurzorové – jsou výchozími buňkami pro příslušnou řadu. Denní produkce krevních buněk kostní dření u dospělého člověka je více než 215 miliard buněk. Regulace dřeňové krvetvorby je multifaktoriální (8, 26, 27, 28).

126



Obr. 2: Krvetvorné kmenové buňky a jejich diferenciace

Transplantace krvetvorných buněk − základní pojmy, typy transplantací Pojem transplantace krvetvorných buněk zahrnuje transplantaci kostní dřeně (BMT − Bone Marrow Transplantation), transplantaci kmenových (progenitorových) buněk z periferní krve (PBPC − Peripheral Blood Progenitor Cells) odebírané opakovanými cytaferézami po předchozí stimulaci hemopoetickými faktory a/nebo po tzv. primingu cytostatickou léčbou (nejvýhodněji však po stimulaci oběma způsoby), transplantaci pupečníkové krve (CBT − Cord Blood Transplantation) (1, 3, 4, 5, 7, 8, 9, 16, 17, 27, 28). Podle dárce lze transplantace krvetvorných buněk rozdělit na: 1. Syngenní transplantace krvetvorných buněk Dárcem je jednovaječné dvojče. Podle Atkinsona (3) má tento typ transplantace výhodu v tom, že genetická identita nevyvolává odhojovací reakci. 2. Alogenní transplantace krvetvorných buněk Převod od jiného člověka. Dárcem může být HLA kompatibilní sourozenec či rodič (tzv. příbuzenecká alogenní transplantace) nebo HLA kompatibilní nepříbuzný dárce (tzv. MUD – Matched Unrelated Donor, tzv. nepříbuzenecká alogenní transplantace). Vyhledávání kompatibilního dárce

je prováděno cestou českého a/nebo mezinárodního registru pro transplantace kostní dřeně. 3. Autologní transplantace krvetvorných buněk (ASCT – Autologous Stem Cell Transplantation) Dárcem krvetvorných buněk je samotný pacient. Krvetvorné buňky jsou nemocnému odebírány výše zmíněnou cytaferézou v období remise onemocnění a po konzervaci a zmrazení se uchovávají až do okamžiku vlastního převodu nemocnému. Rozdíl mezi autologní a alogenní transplantací krvetvorných buněk je zásadně v tom, že autologní transplantace nese s sebou riziko kontaminace transplantátu (přítomnost nádorových buněk), neboť protinádorový účinek je zajištěn pouze předtransplantační vysokodávkovanou chemoterapií. Naproti tomu, alogenní transplantace toto riziko nenese. Alogenní transplantát není kontaminován a navíc obsahuje lymfocyty schopné identifikovat přežívající nádorové buňky příjemce (3, 8).

Indikace k transplantaci krvetvorných buněk Již v úvodu bylo řečeno, že transplantace krvetvorných buněk je moderní léčebnou modalitou



užívanou nejen v léčbě hematologických malignit, ale i v léčbě solidních tumorů (karcinom prsu, malobuněčný karcinom plic, testikulární nádory, karcinom ledvin, karcinom ovaria, neuroblastom) (1, 3, 8, 16, 18, 21), v léčbě nenádorových onemocnění (roztroušená skleróza mozkomíšní, systémová sklerodermie, systémový lupus erytematodes) a některých hereditárních onemocnění (Fanconiho anémie, vrozené enzymatické defekty) (1, 3, 8, 19, 20, 22, 23). O vhodnosti transplantace krvetvorných buněk v léčbě daného onemocnění vždy rozhoduje tým odborníků, tzv. transplantační tým (skupina), neboť transplantace krvetvorných buněk nemusí vždy být optimální léčebnou metodou u daného onemocnění (3, 4, 8, 16, 17). Z hematologických malignit jsou k transplantaci krvetvorných buněk indikováni nemocní s akutními leukémiemi (myeloidní a lymfoblastická) a chronickou myeloidní leukémií, s myelodysplastickými syndromy, mnohočetným myelomem, Hodgkinovým lymfomem a non-Hodgkinovým lymfomem a aplastickou anémií (20, 21). U akutních leukémií se většinou užívá alogenní transplantace krvetvorných buněk (příbuzenecká a nepříbuzenecká) (3, 8, 26, 27, 28). U akutní lymfoblastické leukémie je doporučována transplantace až ve druhé remisi (1). U nemocných s rizikovými faktory je zvažována už v první dosažené remisi. U akutní myeloidní leukémie se většinou transplantuje v první remisi. U chronické myeloidní leukémie je jediným dostupným kurativním přístupem podle Atkinsona (3) právě alogenní transplantace krvetvorných buněk (příbuzenecká či nepříbuzenecká), která je indikována zejména v chronické fázi, u nemocných mladších 55 let, do jednoho roku od stanovení diagnózy. U myelodysplastických syndromů je k transplantaci vhodná forma RAEB (refrakterní anémie s excesem blastů), forma RAEB-t (refrakterní anémie s excesem blastů v transformaci) a forma RA (refrakterní anémie s těžkou trombocytopénií a leukopénií). V případě Hodgkinova lymfomu (20, 21) je transplantace krvetvorných buněk doporučována tehdy, nebylo-li dosaženo remise při hybridním nebo alternujícím protokolu nebo dojde-li po této léčbě k relapsu do jednoho roku, popřípadě po opakovaných relapsech. U non-Hodgkinových lymfomů jsou transplantováni nemocní zejména s lymfomem se středním nebo vysokým stupněm malignity ve druhé či další kompletní remisi nebo nemocní, u nichž nebylo dosaženo kompletní remise adekvátní léčbou (1, 3, 8, 19, 20, 21, 22, 24, 25). Transplantace krvetvorných bu-

127

něk je považována za vhodnou metodu také u folikulárních lymfomů a u rizikových nemocných v první kompletní remisi. V léčbě mnohočetného myelomu je používána autologní transplantace krvetvorných buněk, často prováděná ve dvou etapách, tzv. tandemová transplantace (3, 4, 16). Ze solidních tumorů byl nejčastější indikací k transplantaci krvetvorných buněk karcinom prsu, zejména pak autologní transplantace v adjuvantní léčbě u vysoce rizikových pacientek (II.−III. stadium onemocnění). Z dalších solidních tumorů vhodných k transplantaci krvetvorných buněk lze jmenovat karcinom ovaria, Grawitzův tumor ledviny, neuroblastom, testikulární tumory, malobuněčný karcinom plic (1, 3, 16). Souhrnný přehled indikací k transplantaci krvetvorných buněk uvádí tabulka 1. Uvedený přehled indikací poukazuje na to, že klinické využití transplantace krvetvorných buněk je značné, o čemž vypovídají také počty provedených transplantací v Evropě, včetně České republiky (viz grafy 1−4). Pro úplnost je nutno uvést, že transplantační pracoviště v Evropě, včetně ČR, jsou sdružena v organizaci European Group for Blood and Marrow Transplantation (EBMT). EBMT shromažďuje data o počtu, typech a indikacích provedených transplantací na jednotlivých transplantačních pracovištích a tato data centrálně zpracovává. Dále EBMT vydala kritéria k získání akreditace pro transplantační pracoviště a zásady současných názorů na indikace k transplantacím krvetvorných buněk. V České republice existuje orgán výborů Hematologické a Onkologické společnosti České lékařské společnosti J. E. Purkyně zvaný Transplantační sekce, který se zabývá transplantacemi krvetvorných buněk. V této sekci jsou zastoupena akreditovaná transplantační pracoviště (Praha, Plzeň, Hradec Králové, Brno a Olomouc).

Provedení transplantace krvetvorných buněk Odlišnost u jednotlivých typů transplantace krvetvorných buněk je dána zejména druhem transplantátu, naopak jejich společnou vlastností je předtransplantační příprava (přípravný režim) spočívající ve vysokodávkované chemoterapii (samotné či kombinované s celotělovou aktinoterapií), jejíž význam spočívá zejména v eliminaci zbytkové nádorové populace v kostní dřeni, a zabránit tak rozvoji relapsu onemocnění.

128



Tabulka 1 Přehled indikací k transplantaci krvetvorných buněk (modifikováno podle Anděla, 2001; Atkinsona, 1998 a Giralta, 2000) (1, 3, 8) Typ transplantace krvetvorných buněk

Indikace

Alogenní transplantace krvetvorných buněk

těžká aplastická anémie u mladých pacientů neodpovídajících na imunosupresi chronická myeloidní leukémie v chronické fázi u pacientů pod 60 let věku akutní myeloblastová leukémie rizikového typu v první remisi u pacientů pod 60 let věku akutní myeloblastová leukémie ve druhé a následující remisi u pacientů pod 60 let věku akutní lymfoblastová leukémie s Ph-chromozomem u pacientů pod 60 let věku akutní lymfoblastová leukémie ve druhé remisi u pacientů pod 60 let věku myelodysplastický syndrom u pacientů pod 55 let věku těžké metabolické vady s imunitními deficity (m. Gaucher, adrenoleukodystrofie,…), Fanconiho anémie pokročilá stadia maligního Hodgkinova lymfomu i non-Hodgkinových lymfomů u pacientů pod 60 let věku

Autologní transplantace krvetvorných buněk

non-Hodgkinovy maligní lymfomy ve druhé remisi maligní Hodgkinův lymfom ve druhé remisi akutní myeloidní leukémie v první nebo druhé remisi mnohočetný myelom karcinom prsu testikulární tumory ve druhé remisi malobuněčný karcinom plic karcinom ovaria sclerosis multiplex systémový lupus erythematodes systémová sklerodermie

14000 13524

Počet transplantací

12000 10000 8000 6000 3291

3540

4000 2504

1253

1896

387

845

2000 0 Nb

Sa

Tzb

Ca prsu

ES

Ca plic

Ca ovaria

O statní tu

Typ solidního tum oru

Nb − neuroblastom, Sa − sarkomy, Tzb − tumory ze zárodečných buněk, Ca prsu − karcinom prsu, ES − Ewingův sarkom, Ca plic − karcinom plic, Ca ovaria − karcinom ovaria, Ostatní tu − ostatní tumory Graf 1: Vývoj počtu transplantací krvetvorných buněk u nemocných se solidními tumory v Evropě podle European Group for Blood and Marrow Transplantation (EBMT) v letech 1991−2002


129


160 140


120 100 80 60 40 20 0 r. 1981

r. 1984

r. 1987

r. 1990

r. 1993

r. 1996

r. 1999

r. 2002

Rok

Graf 2: Vývoj počtu transplantací krvetvorných buněk u nemocných s hemoglobinopatií v letech 1981−2002 podle EBMT

4000 3500 Autologní transplantace kostní dřeně


3000 2500 2000

Autologní transplantace periferních kmenových buněk

1500 1000 500 0 r. 1978

r. 1982

r. 1986

r. 1990

r. 1994

r. 1998

r. 2000

r. 2002

Rok

Graf 3: Vývoj počtu autologních transplantací u nemocných s maligním lymfomem v letech 1978−2002 podle EBMT

130



500 450


400 Alogenní transplantace kostní dřeně

350 300 250

Alogenní transplantace periferních kmenových buněk

200 150 100 50 0 r. 1978

r. 1982

r. 1986

r. 1990

r. 1994

r. 1996

r. 1998

r. 2000

r. 2002

Rok

Graf 4: Vývoj počtu alogenních transplantací u nemocných s maligním lymfomem v letech 1978−2002 podle EBMT

Význam vysokodávkované chemoterapie je trojí: 1. masivní imunosuprese, 2. výrazný protinádorový efekt 3. podíl na „vytvoření“ místa pro přijetí nové kostní dřeně (1, 2, 3, 10, 11, 16, 24, 25). Předtransplantační režim lze podle Atkinsona (3) a Giralta (8) rozdělit na myeloablativní a nemyeloablativní. Myeloablativní předtransplantační režim zahrnuje vysokodávkovanou chemoterapii (tzv. High Dose Chemotherapy) s/bez celotělové radioterapie (Total Body Irradiation) s celkovou dávkou 10 až 15 Gy (0,05 Gy/min). Nejčastěji užívaným cytostatikem v případě vysokodávkové chemoterapie je Cyklofosfamid v dávce 60−120 mg/kg/den (dvoudenní aplikace) nebo jeho kombinace s Busulfanem v dávce 16 mg/kg/den. Nemyeloablativní předtransplantační režim je charakteristický tím, že jsou užívány střední dávky cytostatik a imunosuprese (8). Podle Giralta (8) je jedním z nejčastěji užívaných nemyeloablativních předtransplantačních režimů kombinace fludarabine v dávce 30 mg/m2/den (šestidenní aplikace) s busulfanem

v dávce 4 mg/kg/den (dvoudenní aplikace) a antitymocytárním globulinem v dávce 20 mg/kg/den (čtyřdenní denní aplikace). Antitymocytární globulin se podílí na intenzivní imunosupresi, která je důležitá zejména před alogenní transplantací krvetvorných buněk (příbuzenecká či nepříbuzenecká) a je nezbytným předpokladem přihojení transplantátu a zamezení jeho rejekce (odhojení). Tento přípravný režim je užíván zejména u nemocných s akutní myeloidní a lymfoblastickou leukémií, chronickou myeloidní leukémií, myelodysplastickým syndromem, mnohočetným myelomem, nehodgkinskými lymfomy, aplastickou anémií, Fanconiho anémií, s beta-thalasémií a Gaucherovou chorobou (3, 8). U maligních lymfomů a chronické lymfatické leukémie jsou z nemyeloablativních přípravných režimů používány režim FC (fludarabine 25 mg/m2/den – třídenní aplikace v kombinaci s cyklofosfamidem v dávce 300−750 mg/m2/den − třídenní aplikace) a režim PFA (cisplatina 25 mg/m2/den – čtyřdenní aplikace v kombinaci s fludarabine v dávce 30 mg/m2/den – dvoudenní aplikace a cytarabine v dávce 500−1000 mg/m2/den – dvoudenní aplikace).



Zásadní rozdíl v obou typech přípravných předtransplantačních režimů je v tom, že myeloablativní režim charakteristický vysokodávkovanou chemoterapií je podle Atkinsona (3) a Gilralta (8) spojen s vysokým výskytem posttransplantační morbidity a mortality. V případě nemyeloablativního režimu jsou užívány střední dávky cytostatik, tento režim je málo myelosupresivní, ale výrazně imunosupresivní (8). Vlastní podstatu transplantace krvetvorných buněk lze v zásadě shrnout do dvou základních záměrů (1, 3, 4, 8, 11, 15, 16, 23), a to: 1. Náhrada patologické kostní dřeně nemocného obsahující nádorové buňky kostní dření od zdravého dárce. 2. Obnova krvetvorby poškozené nebo zničené intenzivní protinádorovou léčbou. Samotná transplantace krvetvorných buněk je v mnoha ohledech velmi náročná (ve smyslu medicínském, organizačním, ekonomickém, časovém) a je realizována v několika etapách: 1) přípravná fáze 2) fáze odběru a podání krvetvorných buněk 3) fáze posttransplantační Ad 1) Přípravná fáze Zahrnuje hledání vhodného HLA kompatibilního dárce v případě alogenní transplantace krvetvorných buněk, tj. jednovaječné dvojče, příbuzenecký dárce – sourozenci, rodiče, nepříbuzenecký dárce. Příjemce musí být připraven k přijetí transplantátu účinným potlačením jeho imunologických mechanismů prostřednictvím imunosupresivní léčby. V případě autologních transplantací krvetvorných buněk je cílem přípravého režimu eliminace zbytkové nádorové populace, která může být posléze zodpovědná za relaps onemocnění, prostřednictvím cytostatické léčby (1, 3, 8, 16, 20, 21). Nejčastěji užívané přípravné cytostatické režimy s/bez celotělového ozáření (TBI – Total Body Irradiation) jsou shrnuty v tabulce 2.

Ad 2) Fáze odběru a podání krvetvorných buněk Tato fáze je z celého procesu transplantace krvetvorných buněk nejméně náročná. Odběr dřeňové krve od vhodného dárce je prováděn v celkové anestézii opakovanými aspiracemi z lopat kosti kyčelní do celkového množství 1−8krát 108 jaderných buněk na kilogram hmotnosti příjemce (přibližně 800

131

až 1500 ml) (3, 16). Dřeňový punktát se ukládá do heparinizovaného kultivačního média. U alogenní a syngenní transplantace se nitrožilní převod buněk provádí do 24 hodin. Pro autologní transplantaci se punktát s dimethylsulfoxidem kryokonzervuje tekutým dusíkem na teplotu –196 °C. Před vlastním převodem se punktát rozmrazí v teplé lázni a posléze se aplikuje nitrožilně (1, 16, 20). Odběr periferních kmenových buněk, který v současné době převažuje, se provádí pomocí krevních separátorů. Objem získaného transplantátu je cca 200−300 ml. Vlastní načasování odběru periferních kmenových buněk je prováděno na základě sledování koncentrace CD 34+ mononukleárních buněk v periferní krvi pomocí flowcytometru. Pro stimulaci leukopoézy jsou užívány růstové faktory (G-CSF nebo GM-CSF) v dávkách 5−15 µg/kg hmotnosti dárce. Správně bohatý transplantát obsahuje alespoň 2,5 x 106 CD 34+ mononukleárních buněk/kg hmotnosti příjemce (1, 3, 8).

Ad 3) Fáze posttransplantační Nejnáročnější a nejrizikovější fází celého procesu transplantace krvetvorných buněk je fáze posttransplantační (1, 3, 5, 8, 14), kdy se mohou projevovat toxické účinky vysokodávkované chemoterapie. Máme na mysli zejména projevy pancytopenie (zvýšená náchylnost k infekcím vzhledem k leukopenii, projevy anemického syndromu při anémii a v neposlední řadě krvácivé projevy vzhledem k trombocytopenii). Častá je mukozitida, gastroenteritida, průjmy, dermatitida, projevy neurotoxicity a kardiotoxicity, venookluzivní choroba s projevy těžké jaterní dysfunkce. Z výčtu těchto komplikací vyplývá nutnost intenzivní komplexní podpůrné léčby, zejména pak protinfekční opatření (systémová antibiotika a antimykotika) a aplikace hemopoetických růstových faktorů (1, 3, 8, 20, 21, 22, 23, 24). K vlastnímu přihojení transplantátu dochází obvykle 7. až 14. den po jeho převodu (1, 3, 8, 10, 16, 21). Závažnou komplikací, zejména pak u alogenní transplantace krvetvorných buněk, je rejekce (odhojení) štěpu (transplantátu) a reakce štěpu proti hostiteli (GVHD − Graft Versus Host Disease). Rejekce štěpu vzniká na imunologickém podkladě, kdy imunologický systém příjemce rozpozná neidentické struktury v HLA a nonHLA antigenech v převedeném štěpu. Na druhé straně, buňky obsažené ve štěpu mohou rozpoznat antigeny příjemce a vyvolat reakci štěpu proti hostiteli (jedná se o imuno-

132



Tabulka 2 Přípravné předtransplantační cytostatické režimy (modifikováno podle Atkinsona, 1998; Giralta 2000 a Klenera, 2002) (3, 8, 16) Název režimu

Cytostatikum

Dávky

Indikace

Režimy s TBI

CFA + TBI

VP-16/CY/

TBI

Cyklofosfamid

120−200 mg/kg

TBI

800−1320 cGy

VP-16 (etopozid)

30 mg/kg

Cyklofosfamid

120 mg/kg

TBI

1200 cGy

akutní myeloidní leukémie, akutní lymfoblastická leukémie, chronická myeloidní leukémie, non-Hodgkinův lymfom, mnohočetný myelom


Režimy bez TBI

BU/CY

BEAM


Busulfan

16 mg/kg

Cyklofosfamid

120−200 mg/kg

BCNU

300 mg/m2

Etopozid

800−1600 mg/m

Cytosinarabinosid

800 mg/m2

Melfalan

140 mg/m2

Mel-200

Melfalan

200 mg/m2

ICE

Ifosfamid

16−20 mg/m2

Karboplatina

1,8 g/m2

VP-16 (etopozid)

1,5−3 g/m2

logickou reakci lymfocytů dárce s HLA-antigeny příjemce). Ta je z hlediska časového rozlišována na formu hyperakutní (rozvíjející se v průběhu několika hodin), akutní (rozvíjející se v průběhu prvních tří měsíců po transplantaci) a chronickou (1, 2, 3, 4, 8, 16, 21). Za rozvoj akutní GVHD zodpovídá tzv. cytokinová bouře, tj. podle Atkinsona (3) a Giralta (8) kaskáda reakcí a interakcí tzv.

maligní lymfomy 2

mnohočetný myelom myelodysplastické syndromy, maligní lymfomy, solidní tumory

zánětlivých cytokinů, zejména pak TGF-alfa, IL-1, IL-2, IL-4, IL-5, IFN-gama. Klinické projevy akutní a chronické GVHD shrnuje tabulka 3. Principem profylaxe a léčby GVHD je navození imunologické tolerance (1, 3, 8, 20, 21). K tomu jsou využívány imunologické metody, např. vyvolání deplece T-lymfocytů v dárcovské dřeni účinkem monoklonálních protilátek (viz antiCD 20 − ri-


133


Tabulka 3 Klinické projevy akutní a chronické GVHD (modifikováno podle Atkinsona, 1998 a Giralta, 2000) (3, 8) Forma GVHD

Klinické projevy dané formy GVHD

Akutní GVHD

Febrilní stavy, průjmy, elevace jaterních aminotransferáz, kožní změny. Časné období: plicní komplikace (nebakteriální intersticiální pneumonie, cytomegalovirová pneumonie, pneumocystová pneumonie). Pozdní období: katarakta, paradentóza, poškození gonád, dysfunkce štítné žlázy, retardace růstu u dětí, druhotné malignity.

Chronická GVHD

Sklerodermie, xerostomie, dermatóza podobná lichen ruber planus, orální mukositida, chronická hepatitida, malabsorpce. Reakce štěpu proti nádoru (GVTR – graft versus tumor reaction), reakce štěpu proti leukémii/lymfomu (GVLR – graft versus leukemia/lymphoma reaction), postižení vnitřních orgánů, tj. gastrointestinální trakt, játra a plíce.

tuximab, antiCD 20 konjugovaná s 90Y – ibrituxomab, antiCD 52 – campath-1H apod.), aplikací lymfocytárního globulinu nebo imunotoxinu antiCD 25. Podle Atkinsona (3) je nejúčinnější profylaxí GVHD histokompatibilita mezi dárce a příjemcem. V medikamentózní profylaxi je lékem první volby cyklosporin (1, 3, 16, 27, 28), který sám o sobě nezabrání rozvoji GVHD, ale maximálně snižuje závažnost poškození. Dále jsou využívány chimérické monoklonální protilátky působící jako antagonisté receptoru IL-2R alfa, např. daclizumab, basiliximab apod. a v neposlední řadě cytostatika (azathioprin, methotrexát, cyklofosfamid apod.) a thalidomid inhibující syntézu IFN-gama a TNF-alfa s potlačením exprese některých adhezivních molekul (1, 3, 27, 28).

na jedince po transplantaci krvetvorných buněk, která je mimo jiné v mnoha ohledech velmi náročná, nebývá mnohdy jednotný, tj. z hlediska lékařského, psychologického a sociálního. Společné však mají to, že život nemocných po transplantaci krvetvorných buněk je obrovským handicapem, který by měl být zřejmým zájmem zejména odborné, ale i laické veřejnosti. Literatura 1. 2.

3.

Závěr 4.

Mezi základní metody protinádorové léčby patří léčba chirurgická, chemoterapie, hormonální terapie a aktinoterapie. V klinické praxi jsou tyto metody doplňovány různými modalitami biomodulační léčby, které posilují účinnost základních metod. Vedle těchto metod jsou však k dispozici i specifičtější protinádorové léčebné metody, jako je transplantace krvetvorných buněk. Transplantace krvetvorných buněk je moderní léčebnou metodou užívanou nejen v léčbě hematologických malignit, ale i v léčbě solidních tumorů, v léčbě nenádorových onemocnění a některých hereditárních onemocnění. Pohled

5.

6.

7.

ANDĚL, M., aj. Vnitřní lékařství. Díl IIIb – Hematologie. Praha, Galén, 2001. ANDRYKOWSKI, MA., et al. Quality of life following bone marrow transplantation: finding from a multicentre study. J. Cancer, 1995, vol. 71, no. 6, p. 1322−1329. ATKINSON, K., et al. The BMT Data Book: A Manual for Bone Marrow and Blood Stem Cell Transplantation. England, Cambridge University Press, 1998. 582 p. BAKER, F., et al. Reintegration after bone marrow transplantation. Cancer Pract., 1999, vol. 7, no. 4, p. 190−197. BYAR, KL. – NUSS, S. Self-reported quality of life post-autologous transplant for Hodgkins and non-Hodgkins lymphoma (HD and NHL). http://www.ons.org/xp6/ONS/ Convention.xml/Abstracts.xml/Abstracts_2001 DANCEY, J., et al. Quality of life (QOL) analysis of a randomized trial of high-dose chemotherapy (HDCT) with peripherial stem cell transplant (PSCT) versus standard chemotherapy (SCT) in women with metastatic breast cancer (MBC): National Cancer Institute of Canada Clinical Trials Group study (NCIC CTG) MA-16. DURAES, MIC. Influencia da fonte de célula (progenitora periférica ou medula óssea) na qualidada de vida de pacientes onco-hematológicos submetidos ao transplante aloge-

134

8.

9.

10.

11.

12.

13.

14.

15.

16. 17. 18.

19.

20.


nico de medula óssea. Rev. Bras. Haematol. Hemoter., 2002, vol. 24, no. 1, p. 63−64. GIRALT, S. – SLAVIN, S. New Frontiers in Cancer Therapy: Non-Myeloablative Stem Cell Transplantation (NST). England, Darwin Scientific Publishing, 2000. 159 p. GODDER, KT. – HENSLEE-DOWNEY, PJ. Colony-stimulating factors in stem cell transplantation: effect on quality of life. J. Hematother. Stem Cell Res., 2001, vol. 10, no. 2, p. 215−228. GREINER, W. – SCHULENBURG, J. – GRAF, M. Ansatze der Lebensqualitatsmessung bei Leber und Nierentransplantationsempfangern. Transplantationsmedizin, ökonomische, ethische, rechtliche und medizinsche Aspekte. Baden-Baden (German), 1995, Suppl, S. 79−114. HACKER, ED. Quantitative measurement of quality of life in adult patients undergoing bone marrow transplantation or peripheral blood stem cell transplantation: a decade in review. Oncol. Nurs Forum, 2003, vol. 30, no. 4, p. 613−629. HEINONEN, H., et al. Gender-associated differences in the quality of life after allogeneic BMT. Bone Marrow Transplant., 2001, vol. 28, no. 5, p. 503−509. HEINONEN, H., et al. Quality of life and factors related to perceived satisfaction with quality of life after allogeneic bone marrow transplantation. Ann. Hematol., 2001, vol. 80, no. 3, p. 137−143. IISU, C., et al. Survival-weighted healt profile for longterm survivors of acute myelogenous leukemia. Qual Life Res., 2003, vol. 12, no. 5, p. 503−517 . KISS, TL., et al. Long-term medical outcomes and quality of life assessment of patients with chronic myeloid leukemia followed at least 10 years after allogeneic bone marrow transplantation. J. Clin. Oncol., 2002, vol. 20, no. 9, p. 2334−2343. KLENER, P., aj. Klinická onkologie. Praha, Galén, 2002. KLENER, P., aj. Vnitřní lékařství – díl II. Praha, Karolinum, 1995. LEE, SJ., et al. Development and Validation of scale to Measure Symptoms of Chronic Graft-versus-Host Disease. Biol. Blood Marrow Transplant., 2002, vol. 8, no. 8, p. 444−452. McGUIRE, DB., et al. The 20 item oral mucositis index: reliability and validity in bobe marrow and stem cell transplant patients. Cancer Invest., 2002, vol. 20, no. 7/8, p. 893−903. MOUNIER, N., et al. Quality of life adjusted survival analysis of high-dose therapy with autologous bone marrow transplantation versus sequential chemotherapy for patients

21.

22.

23.

24.

25.

26.

27.

28.


with aggressive lymphoma in first complete remission. Groupe d’Étude les Lymphomes de l’Adulte (GELA). Blood, 2000, vol. 95, no. 12, p. 3687−3692. NORUM, J., et al. Treatment costs in Hodgkins disease: a cost-utility analysis. Eur. J. Cancer., 1996, vol. 32A, no. 9, p. 1510−1517. SO, WK. – DODGSON, J. – TAI, JW. Fatigue and quality of life among Chinese patients with hematologic malignancy and bone marrow transplantation. Cancer Nurs, 2003, vol. 26, no. 3, p. 211−219. SOUZA, CA., et al. Quality of life in patients randomized to receive a bone marrow or a peripherial blood allograft. Haematologica, 2002, vol. 87, no. 12, p. 1281−1282. UYL-DE GROOT, CA., et al. Cost-effectiveness of ABMT in comparison with CHOP chemotherapy in patients with intermediate and high-grade malignant non-Hodgkins lymphoma (NHL). Bone Marrow Transplantation, 1995, vol. 16, no. 8, p. 463−470. VAN AGTHOVEN, M., et al. Cost analysis and quality of life assessment comparing undergoing autologous peripheral blood stem cell transplantation or autologous bone marrow transplantation for refractory or relapsed non-Hodgkins lymphoma or Hodgkins disease, a prospective randomised trial. Eur. J. Cancer, 2001, vol. 37, no. 14, p. 1781−1789. VELLENGA, E., et al. Randomised placebo-controlled trial of granulocyte-macrophage colony-stimulating factor in patients with chemotherapy-related febrile neutropenia. J. Clin. Oncology, 1996, vol. 14, no. 2, p. 619−627. WANG, WQ. – LIN, GW. Study on quality of life in long-term survivors with acute leukemia in Shanghay. Zhonghua Liu Xing Bing Xue Za Zhi, 2003, vol. 24, no. 11, p. 1049−1051. WONG, R., et al. Reduced-intensity conditioning for unrelated donor hematopoetic stem cell transplantation as treatment for myeloid malignancies in patients older than 55 years. Blood, 2003, vol. 102, no. 8, p. 3052−3059.

Korespondence: Mjr. MUDr. Ladislav Slováček Katedra válečného vnitřního lékařství Vojenská lékařská akademie J.E. Purkyně Hradec Králové, 500 01 e-mail: [email protected]




135

BIODOZIMETRIE II: PŘEHLED SOUČASNÝCH METOD A PERSPEKTIVA BIODOZIMETRIE Mgr. Zdeňka VILASOVÁ, mjr. doc. MUDr. Jan ÖSTERREICHER, Ph.D, prof. RNDr. Jiřina VÁVROVÁ, CSc. Univerzita obrany, katedra radiobiologie Fakulty vojenského zdravotnictví v Hradci Králové

Souhrn Práce pojednává o nejdůležitějších dostupných biodozimetrických metodách používaných v klinické a experimentální praxi. Dále autoři informují o dalších možných biodozimetrických přístupech založených na výsledcích recentních výzkumných prací, které mohou být zaváděny ve střednědobém časovém horizontu. Klíčová slova: Biodozimetrie; Metody; Perspektiva.

Biodosimetry Part II: Summary of Current Methods and Perspective of Biodosimetry Summary The work analyzes biodosimetric methods used in experimental and clinical practice. Furthermore, authors inform about possible biodosimetric markers based on results of recent research, which could be developed within midle-term time. Key words: Biodosimetry; Methods; Perspective.

Přehled v současnosti používaných biodozimetrických metod Metody biologické dozimetrie jsou mnoha případech, zejména pak u zevně ozářených při radiačních nehodách a haváriích jediným použitelným kritériem, pomocí kterého lze odhadnout absorbovanou eventuálně efektivní dávku pacienta. Podle doporučení International Atomic Energy Agency (IAEA) − v češtině označované jako Mezinárodní agentura pro atomovou energii − se sídlem ve Vídni patří ke tzv. zlatému standardu biodozimetrie metoda hodnocení chromozomálních aberací. Podstatou této takřka půl století známé metody je odebrání lymfocytů z periferní krve ozářených pacientů, navození mitózy těchto buněk fytohemaglutininem in vitro a následná blokáda mitózy lymfocytů v metafázi kolchicinem. Takto ošetřené lymfocyty jsou obarveny klasickým chromatinovým barvením podle Giemsy a je stanovován počet dicentrických a prsténkových chromozomálních aberací (12). Ačkoli je metoda stanovení chromozómálních aberací z ozářených lymfocytů považována za jednu z nejspolehlivějších, má svá významná omezení. Jednou z limitací je nutnost dané laboratoře připravit kalibrační křivku z ex vivo ozářených lymfocytů. Dalším omezením jsou biologická variabilita, kvalifikační požadavky na odečítajícího a relativní časová a materiální náročnost přípravy vzorků zne-

možňující použití této metody v polních podmínkách v časovém intervalu do konce prvního dne po ozáření. Na druhé straně lze pozitivně hodnotit přesnost dosahovaných výsledků při stanovení počtu chromozomálních aberací z lymfocytů v dávkách 0,2−6 Gy. Jak vyplývá z výsledků Fedorenka a spol. (3), kteří měřili počet chromozomálních aberací na souboru 22 kosmonautů, odchylky naměřených hodnot nepřesahovaly 110 mGy při celkových hodnotách absorbované dávky do 280 mGy. Obecně uznávaný práh použitelnosti této metody při měření 1000 lymfocytů v jednom vzorku je cca 0,25 Gy. Dalšími hledisky, které je nutné zvážit při posuzování výsledků hodnocení chromozomálních aberací jsou individuální rozdíly a věk pacienta. Se zvyšujícím se věkem se zvyšuje přirozený výskyt translokací v rozmezí 1−14 translokací na 1000 buněk (14). Modernější modifikací předchozí metody je měření chromozomálních aberací lymfocytů z ozářených pacientů. Podstatou je obarvení jednoho či několika chromozomů metodou fluorescenční in situ hybridizace (FISH), kdy je jeden nebo několik chromozomů obarveno specifickou fluorescenční barvou a následně jsou měřeny pozorovatelné aberace charakteru dicentrických a prsténkových chromozomů a navíc tato metoda umožňuje stanovení počtu translokací a inzercí. Jak vyplývá z práce Duranteho a spol. (2) u ozářených onkologických pacientů s obarvením 2. a 4. chromozomu se velikost odchyl-

136


ky měření pohybuje do cca 1 Gy. Reciproké translokace zachovávají v buňce prakticky všechny geny ve funkčním stavu, a tak se buňky mohou dále dělit. Takovéto aberace lze nalézt v lidských lymfocytech ozářených osob ještě dlouho po ozáření (6). Translokační analýza je metoda pro možnou retrospektivní biologickou dozimetrii, kdy je důležité stanovit obdrženou dávku záření mnoho let po expozici. Citlivost této metody je však limitována možností detekce expozic záření ve vztahu k pozadí, neboť i jiné faktory zvyšují frekvenci translokací. Ideální je stanovení translokací před expozicí a po expozici ionizujícímu záření. Je třeba si uvědomit, že např. věk jedince 50 let vede ke zdvojnásobení translokací. Moore a spol. (11) sledovali frekvenci translokací 6−10 let po expozici likvidátorů havárie v Černobylu, kteří byli podle dozimetrických údajů ozářeni dávkou 0,25 Gy, a na základě cytogenetické analýzy byla dávka stanovena 0,09 Gy. Frekvence translokací se u likvidátorů v Černobylu zvýšila na 1,12 % (K − 0,66 %, nekuřáci a neozáření, věk 38 let). U kuřáků cigaret se po deseti letech počet translokací zvýšil na 0,89 % a u kuřáků papiros na 1,4 procent. Ze studie vyplývá, že ozáření dávkou 0,09 Gy mělo z hlediska vzestupu translokací větší efekt než kouření cigaret a menší efekt než kouření papiros. Další biodozimetrickou metodou stanovující velikost absorbované dávky z počtu chromozomálních aberací je premature chromosome condensation (kondenzace chromozómu) − PCC, která se od FISH barvení liší typem buněčného bloku. U vyhodnocovaných lymfocytů se navodí duplikace genetického materiálu s následnou kondenzací chromozomů po první uměle navozené mitóze. Vyhodnocované lymfocyty se nacházejí v různých fázích buněčného cyklu. Přesnost metody se pohybuje mezi 1 a 2 Gy (15). Další používanou cestou biodozimetrie je průkaz specifické mutace genů na proteinové úrovni. Na retrospektivní studii likvidátorů Černobylské havárie (1) byla použita metoda detekce mutovaného genu glykoforinu A na proteinové úrovni, respektive nepřímá imunocytochemická detekce mutovaného proteinu glykoforinu A lymfocytů separovaných ze vzorků plné krve ozářených pacientů. Výhodou metody je nízký spodní limit detekce poškození na úrovni 10 mGy s relativně nízkou přesností měření. Jako biodozimetrický ukazatel u retrospektivní studie u pracovníků v rizikových provozech byla použita proteinová detekce mutace receptoru T-lym-


focytů (TCR) lymfocytů separovaných ze vzorků plné krve. CD 4 pozitivní T-lymfocyty s negativní expresí CD 3 znaku vyplývající z mutace TCR. Ačkoli byl zaznamenán nízký spodní limit pro detekci mutace TCR, odchylky měření byly natolik veliké, že nelze zatím uvažovat o širokém praktickém použití této metody. Celkově lze shrnout, že stanovení intenzity postradiačních změn v expresi proteinů (ale i genů) je relativně perspektivní cestou biologické dozimetrie. Ačkoli tyto ionizujícím zářením indukované změny zejména na proteinové úrovni nejsou permanentní, přetrvávají nejdéle 1 až 3 dny, má tento typ stanovení několik výhod. Jsou výhodnější oproti měření četnosti neperzistentních poškození genomu, mají nižší práh detekce dosahující až 0,1 Gy, až několikanásobný rozdíl exprese vůči neozářeným vzorkům a v neposlední řadě i nižší technickou a finanční náročnost ve srovnání s testy stanovení četnosti chromozomálních aberací (10). Nevelkého praktického významu dosáhl odhad efektivní dávky pomocí tzv. comet assay (kometového testu) detekující především jednoduché zlomy DNA. Příčinou neproniknutí kometového testu do biodozimetrické praxe je zejména sama podstata jednoduchých zlomů DNA, které se z 90 % celkového počtu reparují v průběhu prvních 4 hodin po ozáření. Další významným omezením použitelnosti metody je její technologická náročnost. Na druhé straně výhodou kometového testu je jeho relativní přesnost dosahující asi 5 %, tj. odchylka se pohybuje kolem 0,2 Sv při ozáření efektivní dávky 1 Sv. V rámci časného odhadu absorbované dávky ionizujícího záření použili Van der Schans a spol. (19) ELISA vyšetření používající specifickou monoklonální protilátku (anti-ssDNA) k detekci jednoduchých zlomů DNA. Ačkoli jejich kalibrační křivka má lineární charakter, tento typ poškození DNA byl stanoven pouze u 6 % při ozáření dávkou 5 Gy. Citlivost metody na 95% intervalu spolehlivosti se blíží hodnotě 2 Gy, tj. citlivost metody je na hranici dostatečnosti. Z hlediska vojenského se však jedná o obtížně použitelnou metodu, jelikož optimální výsledky jsou poskytovány u vzorků periferní krve odebrané do jedné hodiny po ozáření, což ve většině případů není možné provést. Nelze nezmínit také úlohu stanovení frekvence mikrojader u ozářených lymfocytů. Mikrojádra jsou fragmenty DNA, která se při mitóze buňky včlení do cytoplazmy jedné z dceřinných buněk. U ozářených pacientů se separovaným lymfocytům uměle



navodí buněčné dělení s blokádou cytoskeletu, takže výsledkem je dvoujaderný lymfocyt, který v pozitivním případě obsahuje cytoplazmatické lokalizované mikrojádro o 5−20% velikosti normálního jádra buňky. Významnými nedostatky praktické použitelnosti této metody jsou velká biologická variabilita počtu mikrojader u pacientů před ozářením, z vojenského hlediska zdlouhavý postup stanovení počtu mikrojader dosahující až několik dní a zejména nízká přesnost měření. Jelikož odchylky dosahují hodnot až 3 Gy (7), zůstává stanovení počtu mikrojader použitelnou pouze pro in vitro experimenty. Dokonce ani modifikace měření četnosti mikrojader neobsahujících cenromeru nepřinesla in vivo na vzorcích pracovníků v riziku ionizujícího záření významné zpřesnění metody stanovení počtu mikrojader (18). S rozvojem studia fenoménu apoptózy byla sledována možnost využití stanovení odhadu absorbované dávky v závislosti na počtu apoptotických buněk. Vral a spol. (21) měřili frekvenci apoptotických buněk u ex vivo lymfocytů 24 hodin po ozáření dávkami 0−6 Gy. Autoři stanovovali apoptotické buňky pomocí elektronmikroskopického vyšetření. Ačkoli frekvence apoptotických buněk je relativně vysoká a dosahovala úrovně 25 % z celkového počtu vyšetřených lymfocytů, výsledná křivka má charakter přirozeného logaritmu a nízká citlivost znemožňuje odlišení vzorků ozářených dávkami nad 1 Gy. U dávek pod 1 Gy je citlivost na úrovni 0,5 Gy.

Perspektivní biodozimetrické ukazatele V poslední dekádě byla biodozimetrie obohacena novými perspektivními ukazateli z oblasti protoonkogenů a transkripčních faktorů. Vedoucím pracovištěm v celosvětovém měřítku hledajícím nové biodozimetrické ukazatele je Armed Forces Radiobiology Research Institute (AFRRI) v Bethesdě. V biologické dozimetrii mohou být využity některé další metody, jako např. řetězová polymerázová reakce (PCR). Touto metodou mohou být analyzovány mutace DNA na lidských lymfocytech. PCR technologie umožňuje detekovat přítomnost mutací v relativně malých množstvích. Prasanna a spol. (13) popsali metodu in situ PCR ke kvantifikaci mutací mitochondriální DNA na interfázových lymfocytech. Popsali specifickou deleci akumulující se v DNA mitochondrií, která byla dávko-

137

vě závislá v rozmezí 0,5−2 Gy. Vzestup této delece s věkem znamená, že se jedná o trvalou změnu, která by mohla být využita jako bioindikátor v retrospektivních studiích. Ionizující záření vede ke změnám genové a proteinové exprese, které by mohly být využity jako biologické indikátory obdržené dávky, především při ozáření nízkými dávkami záření (10). Jedná se především o expresi genů spojených s indukcí apoptózy případně onkogenů či tumor-supresorových genů. Prokázali dávkovou závislost exprese c-Haras mRNA 17 hodin po in vitro RTG ozáření lidských lymfocytů izolovaných z periferní krve zdravých dárců, dávkami do 1 Gy. Na stejném experimentálním modelu provedli Grace a spol. (5) měření mRNA exprese genu GADD45 pomocí metody RT-PCR. Autoři zjistili lineární závislost exprese mRNA 48 hodin po ozáření dávkami 1, 2 a 3 Gy. Přesnost metody lze podle publikovaných výsledků odhadnout na asi 1 Gy. Ionizující záření působí genotoxický stres a v této souvislosti se mění exprese řady genů i proteinů. Řada změn však je přechodná a jako vhodný indikátor dávky je nutné hledat změny, které přetrvávají delší časové období. Fornace (4) na modelu lidské myeloidní leukemické linie ML-1 prokázal lineární vzestup exprese mRNA některých stresových genů (CIP1/WAE1 a GADD45) s maximem 4 hodiny po ozáření dávkami 0,02−0,5 Gy. V naší práci (8) jsme pro studium molekulárních mechanismů indukce apoptózy a hledání vhodného biodozimetru zvolili jako model buňky lidské T-lymfocytární leukémie, které se v mnoha ohledech chovají v reakci na ionizující záření jako T-lymfocyty. Jsou velmi citlivé k účinkům záření a je u nich indukována apoptóza, brzy po ozáření. Jak jsme nepřímo prokázali, mají p53 wild formu a na účinek ionizujícího záření odpovídají především poškozením DNA, po kterém je navozena apoptóza tzv. vnitřní cestou právě přes indukci a fosforylaci p53 (17). Z námi sledovaných ukazatelů indukce apoptózy (sub-G1 vrchol, morfologie, štěpení laminu B a APO2.7) jsme jako nejvhodnější ukazatel vybrali mitochondriální membránový antigen APO2.7 stanovený na nepermeabilizovaných buňkách, který vykazoval lineární dávkovou závislost 16 hodin po ozáření v rozmezí 0−5 Gy. Představuje ukazatel stanovený rychle po ozáření (dávkově závislé změny je možno stanovit ještě 24 hodin po ozáření). Nález lineární dávkové závislosti fosforylované formy p53 na serinu 392 v oblasti malých dávek záření je zcela

138



Tabulka 1a Používané a zkoušené metody v biodozimetrii (část I.)

Ukazatel Chromozomální aberace (Giemsa)

Chromozomální aberace (FISH)

Typ exp. použitý v praxi in vivo doporučeno IAEA

in vivo

Typ buněk

Spodní práh

Horní práh

Citlivost

Časový interval

lymfocyty

0,25 Gy

_

0,11-0,5 Gy

Do 24 h

lymfocyty

0,25 Gy

_

Do 1 Gy

Do 24 h

PCC

in vivo

lymfocyty

0,25 Gy

_

1 – 2 Gy

Do 24 h

Mutovaný glykophorin A

ex vivo

lymfocyty

0,01 Gy

_

? Gy

léta

CD4+/CD3+ (mutovaný TCR)

ex vivo

lymfocyty

?

?

? Gy

léta

Comet assay

in vivo

lymfocyty

0,005 Gy

_

0,2 Sv

Do 1 h

ELISA detekce jednotlivých zlomů DNA

ex vivo

leukocyty

0,2 Gy

_

2 Gy

Do 1 h

Náročnost provedení v polních podmínkách (LEVEL) LEVEL 3, náročná na erudici vyšetřujícího LEVEL 4, náročná na erudici a technologické vybavení vyšetřujícího LEVEL 4, náročná na erudici a technologcké vybavení vyšetřujícího LEVEL 3, náročná na vybavení a erudici vyšetřujícího LEVEL 3, náročná na vybaveni a erudici vyšetřujícího LEVEL 4, nelze včas odebrat vzorek LEVEL 2 - 3

Tabulka 1b Používané a zkoušené metody v biodozimetrii (část II.) Typ exp. použitý v praxi

Typ buněk

Spodní práh

Horní práh

Citlivost

Časový interval

Četnost mikrojader

Ex vivo

Lymfocyty

0,5 Gy

_

Do 3 Gy

Do 24 h

Četnost apoptózy

Ex vivo

Lymfocyty

0,5 Gy

_

0,5 – 3 Gy

Do 24 h

Exprese c-Haras mRNA

In vitro

Lymfocyty

0,2 Gy

_

Do 0,5 Gy

1 – 17 h

Exprese GADD45 mRNA

In vitro

Lymfocyty

0,5 Gy

_

1 Gy

48 h

Exprese APO 2.7

In vitro

MOLT-4

0,2 Gy

5 Gy

Do 1 Gy

16 – 24 h

Exprese TP53Ser 392

In vitro

MOLT-4

0,25 Gy

1 Gy

Do 0,25 Gy

24 h

Ukazatel

Náročnost provedení v polních podmínkách (LEVEL) LEVEL 3, nízká citlivost, náročná na erudici vyšetřujícího LEVEL 4, náročná na erudici vyšetřujícího a technologcké vybavení LEVEL 4, náročná na erudici vyšetřujícího a technologcké vybavení LEVEL 4, náročná na erudici vyšetřujícího a technologcké vybavení LEVEL 4 (stávající metoda), po optimalizaci možná LEVEL 2 - 3 LEVEL 4, náročná na erudici vyšetřujícího a technologcké vybavení



prioritní. Závislost byla lineární 3 hodiny po ozáření dávkami do 1 Gy (20). Vypracovali jsme 2DE-mapy změn proteinů u buněk MOLT-4 po ozáření vysokou letální dávkou 7,5 Gy v časovém intervalu 0, 2, 5 a 12 hodin po ozáření. Také vypracování 2DE-map pro buňky MOLT-4 jak neozářené, tak ozářené je nález zcela prioritní. Pomocí hmotnostního spektrometru MALDI-MS jsme identifikovali 28 z výše nalezených proteinů, které vykazovaly signifikantní změny po ozáření. Z těchto proteinů jsme vybrali 3 proteiny Rho-GDI 1, Ran-BP1 a gama PAK kinázu podílející se na buněčné signalizaci a mající vazbu k zástavě buněčného cyklu a indukci apoptózy vyvolané ionizujícím zářením. Aktivace gama PAK kinázy 5 h po ozáření se zdá být zásadní pro určení, zda buňka přežije, či bude indukována apoptóza (Szkanderová a spol., dosud nepublikováno). Zda je možno indukci apoptózy a s ní spojené změny v proteinové expresi využít jako indikátory dávky záření u lymfocytů izolovaných z periferní krve ozářených, bude předmětem našeho dalšího výzkumu. Souhrnné informace o jednotlivých metodách zachycuje tabulka 1a, 1b. Literatura 1.

2.

3.

4.

5.

6.

7.

8.

BIGBEE, WL., et al. Biodosimetry of Chernobyl cleanup workers from Estonia and Latvia using the glycophorin A in vivo somatic cell mutation assay. Radiat. Res., 1997, vol. 147, p. 215−224. DURANTE, M., et al. Biodosimetry of heavy ions by interphase chromosome painting. Adv. Space Res., 1998, vol. 22, p. 1653−1662. FEDORENKO, B., et al. Cytogenetic studies of blood lymphocytes from cosmonauts after long-term space flights on MIR station. Adv. Space Res., 2001, vol. 27, p. 355−359. FORNACE, AJ., et al. Stress-gene induction by low-dose gamma irradiation. Mil. Med., 2002, vol. 167, Suppl, p. 13−15. GRACE, MB. − McLELAND, CB. − BLAKELY, WF. Real-time quantitative RT-PCR assay of GADD 45 gene expression changes as a biomarker for radiation biodosimetry. Int. J. Radiat. Biol., 2002, vol. 78, p. 1011−1021. KOZUBEK, S., et al. The topological organization of chromosomes 9 and 22 in cell nuclei has a determinative role in the induction of t(9,22) translocations and in the pathogenesis of t(9,22) leukemias. Chromosoma, 1999, vol. 108, p. 426−435. LEE, TK., et al. Micronuclei in lymphocytes of protate cancer patients undergoing radiation therapy. Mutat. Res., 2000, vol. 469, p. 63−70. MAREKOVA, M. − VAVROVA, J. − VOKURKOVA, D., et al. Modulation of ionizing radiation-induced apoptosis

9.

10.

11.

12.

13.

14.

15.

16.

17.

18.

19.

20.

21.

139

and cell cycle arrest by all-trans retinoic acid in promyelocytic leukemia cells (HL-60). Physiol. Res., 2003, vol. 52, p. 599−606. MAREKOVA, M. − VAVROVA, J. − VOKURKOVA, D. Monitoring of premitotic and postmitotic apoptosis in gamma-irradiated HL-60 cells by the mitochondrial membrane protein-specific monoclonal antibody APO2.7. Gen Physiol Biophys., 2003 Jun, vol. 22, no. 2, p. 191−200. MILLER, AC., et al. Proto-oncogene expression: a predictive assay for radiation biodosimetry applications. Radiat. Prot. Dosimetry, 2002, vol. 99, p. 295−302. MOORE, DH., et al. A study of the effects of exposure on cleanup workers at the Chernobyl nuclear reactor accident using multiple end points. Radiat. Res., 1997, vol. 148, p. 463−475. MOORHEAD, PS., et al. Chromosome preparation of Leucocytes cultured from peripheral blood. Exp. Cell Res., 1960, vol. 20, p. 613−616. PRASANNA. PG., et al. Biological dosimetry using human interphase peripheral blood lymphocytes. Mil. Med., 2002, vol. 167, (Suppl), p. 10−12. SOROKINE-DURM, I., et al. The variability of translocation yields amongst control populations. Radiat. Prot. Dosimetry, 2000, vol. 88, p. 93−99. SUZUKI, M., et al. Residual chromatin breaks as biodosimetry for cell killing by carbon ions. Adv. Space Res., 1998, vol. 22, p. 1663−1671. SZKANDEROVA, S. − HERNYCHOVA, L. − KASALOVA, I., et al. Proteomic analysis of radiation-induced alterations in L929 cells. Folia Biol. (Praha), 2003, vol. 49, no. 1, p. 15−25. SZKANDEROVÁ, S. − VÁVROVÁ, J. − ŘEZÁČOVÁ, M., et al. Gamma irradiation results in phosphorylation of p53 at serine 392 in human T-lymphocyte leukaemia cell line MOLT-4. Folia Biol., 2003, vol. 49, p. 191−196. THIERENS, H., et al. Cytogenetic monitoring of hospital workers occupationally exposed to ionizing radiation using the micronucleus centromere assay. Mutagenesis, 2000, vol. 15, p. 245−249. VAN DER SCHANS, GP., et al. Detection of single-strand breaks and base damage in DNA of human white blood cells as a tool for biological dosimetry of exposure to ionizing radiation. Mil. Med., 2002, vol. 167, Suppl. 1, p. 5−7. VÁVROVÁ, J., et al. Indukce apoptózy protinádorovými látkami a ionizujícím zářením. 1. vyd. Hradec Králové, VLA JEP, 2002. 44 s. Učební texty VLA JEP. Sv. 333. ISBN 80-85109-23-9. VRAL, A., et al. Apoptosis induced by fast neutrons versus 60 Co γ-rays in human peripheral blood lympho-cytes. Int. J. Radiat. Biol., 1998, vol. 73, no. 289−295.

Korespondence: Mgr. Zdeňka Vilasová Univerzita obrany Fakulta vojenského zdravotnictví Třebešská 1575 500 01 Hradec Králové e-mail: [email protected] Do redakce došlo 19. 10. 2004

140



RADIATION RESEARCH

THE NEURAL STEM CELLS RADIOSENSITIVITY The Valid Method for Consideration of Neural Stem Cells Radiosensitivity: Possible Tool for Estimation of External Influence on Neural Stem Cell 1

Assoc. Prof. Jan ÖSTERREICHER, M.D., Ph.D., 2Assoc. Prof. Jaroslav MOKRÝ, M.D., Ph.D., 2Jana KARBANOVÁ, M.D., Ph.D., 1 M.Sc. Zdeňka VILASOVÁ 1 University of Defence, Department of Radiation Biology of Faculty of Military Health Sciences in Hradec Králové, Czech Republic 2 Charles University in Prague, Department of Histology and Embryology of Medical Faculty in Hradec Králové, Czech Republic

Summary We studied radiosenzitivity of neural stem cells (NSCs) by widely used functional test and by method with adherent NSCs. NSCs were given 0-8 Gy, cultivated floating in medium (Group N) or finally adhered to polyornitine-coated Petri dishes (Group A). After 6 generation times neurospheres were fixed, stained and their numbers were counted. Finally adherent NSCs showed significantly higher radiosenzitivity than non-adherent NSCs from the dose of 0.5 Gy. Average D0 of group A was 1.85 Gy; average D0 of group N was counted as low as 0.96 Gy. We assume that the functional test widely used for influences determination to NSCs is not valid for NSCs radiosensitivity measurement. Additionally, NSCs radiosensitivity test should be performed with adherent NSCs. Key words: Neural stem cells; Radiosensitivity test; Adhesion.

Introduction Neural stem cells (NSCs) which are selfrenewing cells that generate neurons, astrocytes and oligodendrocytes, reside in the adult hippocampus and via production new dentate gyrus granule neurons (Gage et al., 1998 and Palmer et al., 1997) in all vertebrates including humans (Eriksson et al., 1998). They have a significant importance to baseline hippocampal neurogenesis supporting cognitive functions in adults (Shors et al., 2001). When the level of baseline neurogenesis in various murine strains correlates with hippocampal performance (Kempermann, 2002) and NSCs might be isolated and subsequently cultivated in vitro, a valid method for estimation of external influence to NSCs funtions is needed. Isolated NSC cultivated in vitro proliferates and differentiates. Eachone NSC produces a neurosphere. Unfortunatelly, multipotent stem cells such as NSCs have not any suitable differentiation markers, there is not possibility to detect them with high validity. For this stem cells line, the only approach to considerate proliferation ability is to measure number

and/or size of NSCs containing neurospheres growing in vitro. Suitable cytotoxic external influence for assessment of NSCs altered proliferation is a ionising radiation, when according classic radiobiologic law, firstly published in 1906 by Bergonie and Tribondeau, differentiated cells are more radioresistant than less differentiated cells. Therefore, active stem cells, such as NSCs, are the most radiosensitive cells in organism. Until today, the most radiosensitive cell lines are CD4+ T-lymphocytes with D0 ~ 0.97 Gy and hematopoietic cell line (32D cl 3 clonal line) with D0 ~ 0.97 (Santucci et al., 1994), or 0.89 Gy respectively (Epperly et al., 2003), when D0 is defined as 37 % production new cell colonies compared to non-irradiated samples from the same number of seeded cells. The most relevant results published Snyder et al. (1992), when they measured survival fraction with a D0 of 1.25 Gy of murine neural precursor cells derived from the cerebellum and immortalized with v-myc. In this study, we sought a NSCs suitable method for estimation of any cytotoxic external and internal influences, herein using ionising radiation.


141


Material and Methods NSCs isolation and culture Neural stem cells were isolated from E20 foetuses of timed pregnant transgenic mice C57Bl/6-TgN (ACTbEGFP)1Osb. Forebrains of E20 mouse foetuses were dissected free of meninges and mechanically dissociated by trituration through a fire polished pipette. Single cell suspensions of neural progenitors were plated into the culture flasks with untreated surfaces (40,000/ cm2). The culture medium was composed of Dulbecco’s Modified Eagle’s Medium/Ham’s F12 (1:1; Sigma), B27/ N2 Supplements (Gibco), 2 mM L-Glutamine (Sigma), 100 U/ml penicillin and 100 µg/ml streptomycin (Gibco), 10 ng/ml basic fibroblast growth factor (bFGF, PeproTech) and 20 ng/ml epidermal growth factor (EGF, PeproTech). Neural stem cells grew in culture as free-floating neurospheres that were subcultivated two times per week by dissociation into single cell suspension alternatively using Trypsin/EDTA and mechanically. Fresh growth factors were added to the medium every 3rd day. For the experiment, cells from the 6th passage were used. Experimental setup NSCs were separately cultivated under two different conditions. The first group, Group A, was cultivated with NCSs adhered to polyornitine-coated Petri dishes 3.5 cm in diametre with initial cell density 10, 000 cells/1 ml (= 30, 000 cells per dish/9.5 cm2). The second group, Group N, was cultivated with NCSs floating in cultivation medium in Petri dishes of the same size (25 cm2 culture flask) with initial cell density 40,000 cells/1 ml (= 320,000 cells/8 ml/25 cm2). Irradiation was performed with 60Co source (Chirana Company, Prague, Czech Republic) with a distance of 50 cm and the dose rate was 1.44 Gy.min-1.

Samples were irradiated with 0, 0.5, 1, 2, 4, and 8 Gy in single doses and fixed after 6-generation times (6.5 days) in 70% ethanol for 10 min. Group N samples were cytospined prior to fixation. To enhance NSC adhesion to Petri dishes, specimens in Group A were exposed to 0.3 ml FCS per dish for 1 hour prior discarding medium and subsequently fixed in 70% ethanol for 10 min. All samples were then stained in 10% Giemsa-Romanowski stock solution diluted in destiled water for 5 min. Subsequently, a neurosphere number was counted by microscope IMT-2 (Olympus, Prague, Czech Republic). As a proper neurosphere cell aggregates, showing 3D conformation, were defined, NSC colonies growing in one layer were excluded. The whole experiment was repeated three times. Data processing The 2-way t-test with unequal distribution was used for statistical analysis using mean values ± 2x S.E.M.

Results In non-irradiated samples, 1000 seeded cells generated 13.56 neurospheres in average (group N) and 5.57 neurospheres (group A) respectively. The D0 in 3 independent experiments were 1.97, 1.77, and 1.81 Gy with average value of 1.85 Gy in group N and 0.85, 0.83, and 1.19 with average value of 0.92 in group A. In group N, a significantly lower number of neurospheres was found in samples irradiated by the dose of 2 Gy and higher than in non-irradiated samples. In group A, a significant difference in a neurosphere number was observed between non-irradiated samples and samples irradiated by the doses of 1 Gy and higher. Table 1

Selectes experiments of the survival fraction of neurospheres after irradiation ± 2 x S.E.M. Average values of non-irradiated subgroups are equal to100 %. 0 Gy

0.5 Gy

1 Gy

2 Gy

4 Gy

8 Gy

D0

Group N

100±18.66

76.61±9.55

54.84±4.173

32.26±3.823

11.69±0.903

3.43±0.693

1.81

Group A

100±20.50

46.97±3.543, b

31.65±5.053, b

11.11±2.093, b

1.26±0.523, b

0.42±0.373, b

0.83

Probability of value difference to non-irradiated samples: p < 0.05 - 1; p < 0.01 - 2; p < 0.001 - 3. Probability of values difference between Group N and Group A in the same radiation dose: p < 0.05 - a; p < 0.01 - b; p < 0.001 - c.

142


Values of surviving fraction between group A and group N were considerably different from the dose of 0.5 Gy. Results are summarized in Table 1 and Fig. 1. Survival fraction of neural stem cells after irradiation

Survival fraction (0 Gy=100%)

100

10

1

0,1 0 Gy

Group N Group A 0.5 Gy

1 Gy

2 Gy

4 Gy

8 Gy

Radiation dose

Fig. No. 1: The survival fraction of neurospheres after irradiation with error bars of 2 x S.E.M (95.45 % of confidency interval).

Discussion Stem cells can be defined as cells with unique abilities to proliferate and differentiate. Proliferation ability is not limited, however under control of still unclear mechanisms. Stem cells are divided into active with actual proliferation activity and passive stem cells so-called quiescent (Quesenberry et al., 2004). Additionally, there are number of results reporting multipotent stem cells conversion into different cell lines. Vescovi et al. (2002), Munoz-Elias et al. (2003) and Shih et al. (2002) observed this wide plasticity potential when e. g. neural stem cells converted into keratinocytes, cardiomyocytes, hepatocytes, and enterocytes. Although the mechanism of stem cells conversion is not still defined, Bjornson et al. (1999) suggested that converting factors are produced by depleted cell populations. Our experiment with floating NSCs is also called as the functional test serving for determination of external influences (Weiss et al., 1996, and Sakakibara et al., 2002). Experiment with finally adhered NSCs simulates condition for clonnogenity assay of classic cell lines (Abend et al., 2000). When a significant cells number in a neurosphere is dying its adhesivity is altered. In experiment with annexin V detected murine apoptotic neural precursor cells 12


hours after 5 Gy irradiation Limoli et al. (2004) described higher apoptotic induction up to about 37 % compared to control group. Therefore, seriously damaged neuropheres did not be able to adher to Petri dishes surface and they were discarded together with a medium. This reason might explain relative higher neurospheres number with non-adherent NSCs. Therefore, the widely-used functional test (signed as group N) can not be recommended for radiosensitivity assessment due to involving functionally defected NSCs that were not able to adher to Petri dish surface. From our results follow that sensitivity to ionising radiation of NSCs is similar to radiosensitivity of the most sensitive differentiated cell line, CD4+ T-lymphocytes, with average D0 cca 0.97 Gy (Williams et al., 1994). In other words, our results also confirmed a basic radiobiologic law firstly published in 1906 by Bergonie and Tribondeau (1906). Further investigations using NSCs will be the objective of our future work. We assumed that radiosensitivity test of NSCs should be provided with finally adhered NSCs. Acknowledgements We would like to thank Mrs. Šárka Průchová and Helena Rücknerová for their skilful technical assistance. We would also like to thank for financial support from MO 9079301301 and GAČR 304/03/1515.

References 1.

2.

3.

4.

5. 6.

7.

ABEND, M., et al. Correlation of micronucleus and apoptosis assays with reproductive cell death can be improved by considenring by other modes of death. Int J Radiat Biol 76: 249-259, 2000. BERGONIE, J. − TRIBONDEAU, L. De Quelques Resultats de la Radiotherapie et Assai de Fixation d’une Technique Rationelle. Comptes Rendus Hebdomadaires des Séances de l’Académie de Sciences, 1906, vol. 143, p. 983. BJORNSON, CR., et al. Turning brain into blood: A hematopoietic fate adopted by adult neural stem cells in vivo. Science 283: 534-537, 1999. EPPERLY, MW., et al. Mitochondrial localization of superoxide dismutase is required for decreasing radiation-induced cellular damage. Radiat. Res., 2003, vol. 160, p. 568−578. ERIKSSON, PS., et al. Neurogenesis in the adult human hippocampus. Nat. Med., 1998, vol. 4, p. 1313−1317. GAGE, FH. − KEMPERMANN, G. − PALMER, TD., et al. Multipotent progenitor cells in the adult dentate gyrus. J. Neurobiol., 1998, vol. 36, p. 249−266. KEMPERMANN, G. Regulation of adult hippocampal neurogenesis – implications for novel theories of major depression. Bipolar Disord., 2002, vol. 4, p. 17−33.


8.

9.

10.

11.

12.

13.

14.

15.


LIMOLI, CL. − GIEDZINSKI, E. − ROLA, R., et al. Radiation response of neural precursor cells: Linking cellular sensitivity to cell cycle checkpoints, apoptosis and oxidative stress. Radiat. Res., 2004, vol. 161, p. 17−27. MUNOZ-ELIAS, G. − WOODBURY, D. − BLACK, IB. Marrow stromal cells, mitosis, and neuronal differentiation: stem cell and precursor functions. Stem Cells, 2003, vol. 21, p. 437−448. PALMER, TD. − TAKAHASHI, J. − GAGE, FH. The adult rat hippocampus contains primordial neural stem cells. Mol. Cell Neurosci., 1997, vol. 8, p. 389−404. QUESENBERRY, PJ. − ABEDI, M. − ALIOTTA, J., et al. Stem cell plasticity: an overview. Blood Cells Mol. Dis., 2004, vol. 32, p. 1−4. SAKAKIBARA, S. − NAKAMURA, Y. −YOSHIDA, T. RNA-binding protein Musashi family: Roles for CNS stem cells and a subpopulation of ependymal cells revealed by targeted disruption and antisense ablation. Proc. Natl. Acad. Am. Sci., 2002, vol. 99, p. 15194−15199. SANTUCCI, MA. − PIERCE, JH. − ZANNINI, S., et al. Erythropoietin increases the radioresistance of a clonal hematopoietic progenitor cell line expressing a transgene for the erythropoietin receptor. Stem Cells, 1994, vol. 12, p. 506−513. SHIH, CC. − DIGIUSTO, D. − MAMELAK, A., et al. Hematopoietic potential of neural stem cells: plasticity versus heterogeneity. Leuk. Lymphoma, 2002, vol. 43, p. 2263−2268. SHORS, TJ. − MIESEGAES, G. − BEYLIN, A., et al. Neurogenesis in the adult is involved in the formation of trace memories. Nature, 2001, vol. 410, p. 372−376.

143

16. SNYDER, EY. − DEITCHER, DL. − WALSH, C., et al. Multipotent neural cell lines can engraft and participate in development of mouse cerebellum. Cell, 1992, vol. 68, p. 33−51. 17. VESCOVI, A., et al. Neural stem cells: plasticity and their transdifferentiation potential. Cells Tissues Organs, 2002, vol. 171, p. 64−76. 18. WEISS, S. − DUNNE, C. − HEWSON, J. Multipotent CNS Stem Cells Are Present in the Adult Mammalian Spinal Cord and Ventricular Neuroaxis. J. Neurosci., 1996, vol. 16, p. 7599−7609. 19. WILLIAMS, JL., et al. Effects of radiation on survival and recovery of T lymphocyte subsets in C3H/HeN mice. Exp. Hematol., 1994, vol. 22, p. 510−516.

Correspondence: Assoc. Prof. Jan Österreicher, M.D., Ph.D. University of Defence Faculty of Military Health Sciences Třebešská 1575 500 01 Hradec Králové Czech Republic e-mail: [email protected]

Received 23. 3. 2005

VOJENSKÉ ZDRAVOTNICKÉ LISTY

Recommend Documents