Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Обзор литературы 20
1.1 История развития и современные аспекты клапанной хирургии сердца 20
1.2 Мониторинг гемодинамики и транспорта кислорода при операциях на клапанах сердца с использованием препульмональной и транспульмональной термодилюции
1.3 История развития и современные аспекты искусственного кровообращения
1.4 Гипотермия, нормотермия и объемная скорость перфузии при операциях с использованием искусственного кровообращения
1.5 Оценка церебрального кровотока и оксигенации головного мозга
при кардиохирургических вмешательствах, выполняемых в условиях 46
искусственного кровообращения
1.6 Мониторинг глубины анестезии при операциях на сердце 50
ГЛАВА 2. Материалы и методы исследования 54
2.1 Общая характеристика исследуемых пациентов 54
2.2 Исследуемые больные 56
2.3 Методы исследования 58
2.4 Измерения 64
2.5 Статистическая обработка полученных данных 66
ГЛАВА 3. Результаты исследования 68
3.1 Мониторинг гемодинамики с использованием препульмональной и транспульмональной термодилюции
3.2 Церебральная оксигенация при операциях с искусственным кровообращением в условиях гипотермии и нормотермии
3.3 Различные режимы скорости перфузии в ходе искусственного кровообращения
3.4 Мониторинг глубины анестезии при хирургической коррекци комбинированных пороков сердца
ГЛАВА 4. Обсуждение полученных результатов 97
4.1 Мониторинг гемодинамики с использованием препульмональной и транспульмональной термодилюции
4.2 Церебральная оксигенация при операциях с искусственным кровообращением в условиях гипотермии и нормотермии
4.3 Различные режимы скорости перфузии в ходе искусственного 103 кровообращения
4.4 Мониторинг глубины анестезии при хирургической коррекции 106
комбинированных пороков сердца
4.5 Клинические случаи 108
Заключение 116
Выводы 123
Практические рекомендации 124
Список литературы
- Мониторинг гемодинамики и транспорта кислорода при операциях на клапанах сердца с использованием препульмональной и транспульмональной термодилюции
- Методы исследования
- Различные режимы скорости перфузии в ходе искусственного кровообращения
- Церебральная оксигенация при операциях с искусственным кровообращением в условиях гипотермии и нормотермии
Введение к работе
Приобретенные пороки клапанов сердца все чаще становятся причиной заболеваемости, инвалидности и смертности населения экономически развитых стран [Бокерия Л.А. и соавт., 2009; Бунятян А.А. и соавт., 2005]. Хирургическое лечение таких больных сопровождается высокой летальностью [Хенсли Ф.А. и соавт., 2008], поэтому требует комплексного мониторинга всех жизненно важных функций [MebazaaA. et al., 2010].
На протяжении длительного времени препульмональная термодилюция была наиболее часто используемым методом мониторинга центральной гемодинамики в кардиохирургии [Лебединский К.М., 2012; MebazaaA. etal., 2010; CarlM. etal., 2010], однако в последние годы в клиническую практику были внедрены альтернативные методики, обладающие меньшей инвазивностью и сопоставимой точностью измерения [Михалева Ю.Б. и соавт., 2009; Mohammed I. et al., 2010]. Одним из таких методов является транспульмональная термодилюция [Carl M. et al., 2010;Смёткин А.А. и соавт., 2009], однако ее возможности при хирургической коррекции приобретенных клапанных пороков сердца до сих пор изучены недостаточно.
На сегодняшний день основная доля операций на клапанах сердца проводится в условиях искусственного кровообращения (ИК) [. et al., 2007], что значительно повышает риск развития неврологических осложнений [Мороз В.В. и соавт., 2008]. Длительное время гипотермия считалась эффективным методом профилактики гипоксического повреждения органов во время перфузии [. et al., 2001]. Однако, наряду с положительными эффектами, гипотермия оказывает негативное влияние на ауторегуляцию мозгового кровотока и вносит вклад в развитие нейрокогнитивной дисфункции после операции [. et al., 2000]. Перспективным методом, позволяющим оценить оксигенацию головного мозга [Murkin J.M. et al., 2009], своевременно диагностировать гипоксию и предотвратить развитие нейрокогнитивных нарушений, при кардиохирургических вмешательствах с ИК является церебральная оксиметрия [Vohra H.A. et al., 2009]. Тем не менее, применение этой методики при операциях по коррекции клапанной патологии сердца требует дальнейшего изучения.
Объемные скорости перфузии соответствуют нормальным значениям сердечного индекса в состоянии покоя, однако ИК любой длительности является патологическим состоянием для организма [Shinde S.B. et al., 2005]. На сегодняшний день влияние объемной скорости перфузии на исход у кардиохирургических больных изучено недостаточно [Murphy G.S. et al., 2009; Plchl W. et al., 1999].
Несмотря на то, что общая анестезия проводится миллионам людей ежегодно, мы до сих пор не имеем четкого представления о механизмах действия анестетиков и их побочных эффектах. Современные анестетики являются лекарственными веществами с относительно узким терапевтическим индексом [Antognini J.F. et al., 2003], чувствительность к которым значительно варьирует как между пациентами, так и у одного больного в зависимости от вида анестезии и тяжести его состояния [Schuttler J. et al., 2004]. Кардиохирургические больные имеют исходную сердечную недостаточность, тяжесть которой зачастую недооценивается до операции. Практически все анестетики обладают кардиодепрессивным действием, выраженность которого зависит от препарата и используемой дозы [Myles P.S. et al., 1997; Larson S.L. et al., 1999]. В связи с этим, мониторинг глубины анестезии, обеспечивающий оптимальную дозировку анестетиков, может быть весьма полезным при проведении анестезиологического пособия у пациентов высокого риска [Cohn L.H. et al., 1997].
Все вышеизложенное определило цель и задачи нашей работы.
Цель настоящего исследования:
Улучшить результаты интенсивной терапии после хирургической коррекции приобретенных комбинированных пороков сердца.
Задачи исследования:
-
Сравнить эффективность алгоритмов ранней целенаправленной коррекции нарушений гемодинамики, основанных на препульмональной и транспульмональной термодилюции, после реконструктивных операций на клапанах сердца.
-
Определить влияние температурного режима перфузии на транспорт кислорода и оксигенацию головного мозга в ходе хирургической коррекции приобретенных комбинированных пороков сердца.
-
Выявить взаимосвязь между показателями церебральной оксиметрии и основными детерминантами транспорта кислорода при операциях на клапанах сердца.
-
Сравнить параметры транспорта кислорода и клинические исходы после хирургической коррекции приобретенных пороков сердца при проведении искусственного кровообращения с перфузионным индексом 2,5 л/мин/м2 и 3,0 л/мин/м2.
-
Выявить влияние аппаратного мониторинга и целенаправленной коррекции глубины анестезии на расход анестетиков и течение послеоперационного периода при хирургических вмешательствах на клапанах сердца.
Основные положения, выносимые на защиту
-
Алгоритм ранней целенаправленной оптимизации гемодинамики, основанный на параметрах транспульмональной термодилюции, позволяет своевременно выявлять и корригировать возникающие нарушения, а также сокращает продолжительность респираторной поддержки и интенсивной терапии после хирургической коррекции приобретенных комбинированных пороков сердца.
-
Поддержание нормотермии во время искусственного кровообращения при проведении хирургических вмешательств на клапанах сердца обеспечивает повышение церебральной оксигенации при сравнении с умеренной гипотермией.
-
Мониторинг церебральной оксигенации позволяет своевременно диагностировать нарушения транспорта кислорода при хирургической коррекции приобретенных комбинированных пороков сердца.
-
При проведении вмешательств на клапанах сердца объемная скорость перфузии, рассчитанная на основании перфузионного индекса 2,5 л/мин/м2, улучшает доставку кислорода и сокращает длительность интенсивной терапии.
-
Аппаратный мониторинг глубины анестезии снижает расход анестетиков в ходе хирургической коррекции приобретенных комбинированных пороков сердца, а также уменьшает продолжительность послеоперационной интенсивной терапии и госпитализации в стационаре.
Научная новизна
Впервые в отечественной практике разработаны алгоритмы ранней целенаправленной коррекции нарушений гемодинамики после хирургической коррекции приобретенных комбинированных пороков сердца, основанные на препульмональной и транспульмональной термодилюции, а также изучено их влияние на течение раннего послеоперационного периода.
Определено воздействие температурного режима перфузии на основные параметры транспорта кислорода и церебральную оксигенацию во время хирургических вмешательств на клапанах сердца. Выявлена взаимосвязь между церебральной сатурацией и основными детерминантами транспорта кислорода. Оценена динамика клинико-лабораторных показателей при различных объемных скоростях перфузии в ходе операций по поводу приобретенных пороков сердца.
Впервые изучены возможности применения мониторинга глубины анестезии с помощью оценки индекса статуса головного мозга (CSI) при проведении хирургической коррекции приобретенных пороков сердца в условиях искусственного кровообращения. Доказано, что использование данной методики мониторинга позволяет уменьшить расход анестетиков и сократить длительность пребывания в отделении реанимации и госпитализации в стационаре.
Практическая значимость работы и внедрение результатов
На основании полученных данных доказана целесообразность применения алгоритма ранней целенаправленной коррекции нарушений гемодинамики, основанного на параметрах транспульмональной термодилюции, при хирургической коррекции приобретенных комбинированных пороков сердца.
Определена возможность использования церебральной оксиметрии при проведении ранней целенаправленной терапии нарушений гемодинамики и транспорта кислорода в ходе хирургических вмешательств на клапанах сердца в условиях ИК. Доказано негативное влияние гипотермии на оксигенацию головного мозга при проведении перфузии во время вмешательств на клапанах сердца.
На основании анализа клинико-лабораторных данных определено, что оптимальная объемная скорость перфузии при проведении хирургической коррекции приобретенных комбинированных пороков сердца составляет 2,5 л/мин/м2.
Продемонстрирована необходимость более широкого внедрения аппаратного мониторинга глубины анестезии при кардиохирургических вмешательствах на клапанах сердца в условиях ИК.
Внедрение разработок исследования в клиническую практику позволит повысить безопасность хирургической коррекции приобретенных комбинированных пороков сердца, что в свою очередь, улучшит клинический исход у данной категории больных.
Научно-практические разработки диссертации внедрены в практическую деятельность ОАРИТ различных лечебных учреждений России. Результаты исследования широко используются в научно-педагогическом процессе, в том числе на факультете усовершенствования врачей.
В практику отделения кардиоанестезиологии и кардиохирургической реанимации ГБУЗ АО «Первая городская клиническая больница им. Е.Е.Волосевич» г. Архангельска внедрены алгоритм ранней целенаправленной коррекции нарушений гемодинамики, основанный на параметрах транспульмональной термодилюции, метод церебральной оксиметрии, обеспечивающий адекватный мониторинг церебрального кровотока и оксигенации, метод аппаратного мониторинга глубины анестезии, позволяющий безопасно уменьшить расход анестетиков в ходе операции и сократить продолжительность послеоперационной интенсивной терапии и госпитализации.
Личное участие автора в проведении исследования
В период с 2008 по 2012 гг. автором лично проведены клинические исследования, проанализированы и обобщены представленные в литературе материалы по рассматриваемой проблеме, выполнен статистический анализ данных, полученных в ходе исследования, сформулированы основные положения и выводы исследования.
Апробация работы
С 2009 по 2013 г. результаты работы были доложены и обсуждены в ходе выступлений на научных сессиях СГМУ (2009 г., 2011 г., 2012 г.), научно-практических конференциях, российских симпозиумах (С.-Петербург, 2009 г., Москва, 2009 г., Москва, 2011 г., С.-Петербург, 2011 г., С.-Петербург, 2012 г., Москва, 2012 г.), в том числе на всероссийских съездах анестезиологов-реаниматологов (Москва, 2010 г., С.-Петербург, 2012 г.), съезде сердечно-сосудистых хирургов (Москва, 2012 г.) и международных конгрессах (Амстердам, Нидерланды, 2011 г.; Буенос Айрес, Аргентина, 2012 г.; Париж, Франция, 2012 г.; Барселона, Испания, 2013 г.).
Апробация состоялась на заседании проблемной комиссии по хирургическим болезням СГМУ 5 апреля 2013 г. (Протокол № 5/2013). Номер государственной регистрации работы - 01201062190.
Публикации
По результатам диссертационной работы подготовлено 45 публикаций в отечественной и зарубежной медицинской литературе, в том числе 2 монографии и 15 статей в рецензируемых ВАК журналах.
Структура и объем работы
Диссертация состоит из введения, четырех глав (обзор научной литературы, материалы и методы исследования, результаты собственных исследований, обсуждение полученных результатов), выводов, практических рекомендаций, списка литературы, который включает 19 отечественных и 179 зарубежных источников. Работа изложена на 147 страницах, содержит 22 таблицы и иллюстрирована 15 рисунками.
Мониторинг гемодинамики и транспорта кислорода при операциях на клапанах сердца с использованием препульмональной и транспульмональной термодилюции
Заболевания сердечно-сосудистой системы и, в том числе, поражения клапанов сердца, занимают ведущее место среди причин заболеваемости, инвалидности и смертности населения экономически развитых стран [Бокерия Л.А. и соавт., 2009; Бунятян А.А. и соавт., 2005]. Прогрессирование сердечной недостаточности у пациентов с приобретенными пороками сердца зачастую непредсказуемо, а распространенность внезапной смерти среди этой популяции достаточно высока даже при отсутствии дополнительных факторов риска [Grigioni F. et al., 1999]. По данным Американской Ассоциации Сердца смертность от клапанных пороков составляет 7 на 100 000 населения в год [Thom T. et al., 2006]. Зачастую заболевания клапанного аппарата протекают бессимптомно, поэтому к моменту появления клинической симптоматики в патологический процесс вовлекаются несколько клапанов сердца [Follman D.F., 1993]. Улучшение качества и доступности медицинской помощи привели к увеличению популяции пожилых людей. При этом распространенность заболеваний клапанного аппарата сердца, требующих хирургической коррекции, в этой возрастной группе значительно выше [Supino P.G. et al., 2002]. Риск операции в условиях ИК у пожилых больных возрастает значительно, тем не менее, хирургическое лечение позволяет увеличить продолжительность и качество жизни [Bonow R.O. et al., 2008].
Первые попытки операций на сердце были предприняты хирургами еще в начале 19 века, когда Block из Данцига и Vecchio из Италии сообщили об экспериментальных работах по ушиванию раны сердца. В 1896 г. L.Rehn впервые успешно ушил рану правого желудочка, а уже в 1907 г. сообщил о 124 попытках ушивания раны сердца с 40 % выживаемостью [Shumacker H.B., 1992]. Впервые хирургическая коррекция заболеваний клапанов сердца была осуществлена в 20-х годах прошлого столетия в США и Великобритании. В большинстве своем это были операции на митральном клапане по поводу ревматического стеноза, некоторые из них были успешными. Технические возможности того времени позволяли проводить операции лишь на работающем сердце, поэтому их объем ограничивался закрытой комиссуротомией, при этом эффективность была достаточно невысокой [Yacoub M.H. et al., 2004].
Началом хирургии открытого сердца заслуженно считают первую успешную внутрисердечную операцию пластики дефекта межпредсердной перегородки у 5-летней девочки, выполненную под контролем зрения в условиях общей гипотермии хирургом J. Lewis 2 сентября 1952 г. [Бокерия Л.А., 1997]. До наступления эры ИК попытки операций в условиях наружной гипотермии предпринимались во многих кардиохирургических центрах, в том числе и в СССР. В Новосибирском институте патологии кровообращения под руководством академика Е.Н.Мешалкина методика операций на открытом сердце в условиях общей гипотермии была внедрена в клиническую практику в 1956 г. и успешно применяется до сих пор [Ломиворотов В.Н., 2010].
Первая успешная операция на открытом сердце в условиях ИК, которое продолжалось 26 мин, была выполнена Gibbon 6 мая 1953 г. С этого времени началась новая эра сердечно-сосудистой хирургии, когда появилась возможность выполнять вмешательства в условиях остановленного, обескровленного сердца, что значительно расширило возможности коррекции заболеваний клапанов, а также улучшило исходы после таких операций [Black M.M. et al., 1983].
Значительные необратимые изменения структуры клапанов сердца требуют имплантации искусственных протезов. С начала 60-х годов прошлого века бурное развитие медицинской промышленности позволило разработать и внедрить в клиническую практику большое количество разнообразных механических протезов сердца. Несмотря на различия в структуре (шариковые, одно-, двух-, трехстворчатые), все механические протезы имеют один большой недостаток, а именно потребность в постоянном приеме антикоагулянтов.
Поскольку запирательные элементы протезов выполнены из углепластика, они обладают высокой тромбогенностью. Постоянное поддержание гипокоагуляции позволяет предотвратить формирование тромбов на протезах на протяжении длительного времени [Rahimtoola S.H., 2010]. На сегодняшний день антикоагулянтом выбора для пациентов с имплантированными механическими клапанами сердца является варфарин, поскольку он имеет удобный режим дозирования (1 раз в сутки) и достаточно предсказуемый клинический эффект [Tadros R. et al., 2010]. Несмотря на большой опыт его применения, постоянный прием варфарина сопровождается риском геморрагических осложнений [Neidecker M. et al., 2012]. Учитывая недостатки механических протезов, были проведены экспериментальные клинические исследования, которые позволили разработать и внедрить в клиническую практику биологические протезы клапанов сердца. На сегодняшний день все биологические протезы делятся на две группы: каркасные и бескаркасные. Принципиальной разницей между ними является то, что в случае имплантации каркасного биопротеза требуется проведение антикоагулянтной терапии в течение 6 месяцев после операции [Rahimtoola S.H., 2010]. К бескаркасным биопротезам относятся гомографты и эндоваскулярно имплантируемые протезы. К преимуществам биопротезов можно отнести отсутствие необходимости пожизненного приема варфарина и связанных с этим осложнений [El Oakley R. et al., 2008].
Несмотря на большое количество преимуществ, биологические протезы имеют и недостатки. Поскольку такие протезы производятся из тканей животных либо трупных тканей, при имплантации в организм пациента развивается медленный процесс отторжения, сопровождающийся асептическим воспалением и отложением солей кальция. Такие изменения приводят к постепенной утрате функции клапана, что требует проведения повторных вмешательств, которые сопровождаются значительно более высокой летальностью [Le Tourneau T. et al., 1999; El Oakley R. et al., 2008].
В последние годы на фоне активного внедрения интраоперационной чреспищеводной эхокардиографии [Michelena H.I. et al., 2010] значительно возросло количество реконструктивных операций на клапанах сердца с сохранением створок и коррекцией фиброзного кольца, в первую очередь это относится к митральному и трикуспидальному клапанам [Banakal S.C., 2010]. Преимуществами пластических операций на клапанах сердца являются более физиологический гемодинамический профиль нативного клапана при сравнении с протезом, отсутствие необходимости в антикоагулянтной терапии, а также лучшие отдаленные результаты [Suri R.M. et al., 2006].
Учитывая постоянно возрастающую популяцию пожилых больных с приобретенными пороками сердца, количество пациентов с очень высоким риском операции на открытом сердце в условиях ИК также будет возрастать. В настоящее время доступны малоинвазивные методики имплантации клапанов сердца у пациентов высокого риска, в частности при аортальных пороках, которые позволяют отказаться от использования кардиоплегической остановки сердца и ИК [Franco A. et al., 2012]. Однако их распространенность пока ограничена высокой стоимостью и неопределенными отдаленными результатами [Leon M.B. et al., 2006].
Методы исследования
Вопросы влияния температуры тела на организм человека в различных критических ситуациях занимали умы ученых-исследователей достаточно давно. Так, еще врачи армии Наполеона обратили внимание на то, что раненые солдаты, располагающиеся ближе к костру, умирали раньше тех, кто лежал в более прохладном месте. Позже в 1987 г. американский хирург полицейского госпиталя Charles Phelps рекомендовал использовать «ледяную шапочку» у пострадавших с черепно-мозговой травмой [Kochanek P.M., 2009]. Однако это были умозаключения, основанные лишь на наблюдениях и не подтвержденные экспериментально. Только в начале прошлого века экспериментальные работы П.И. Бахметьева и Simpson доказали возможность безопасного охлаждения организма млекопитающих до температуры 29-25 оС.
Krogh первым доказал в эксперименте, что устранение дрожи посредством введения кураре позволяет сократить потребление кислорода организмом при гипотермии. Экспериментально было доказано, что снижение температуры ткани на 10 оС приводит к сокращению скорости химических процессов в 2-3 раза, при этом снижение температуры организма до 28-30 оС уменьшает метаболические потребности на 50 %. Это в свою очередь позволяет сократить доставку кислорода до минимума, не ограничивая его потребление [Bigelow W., 1950].
В 1950 г. группе канадских ученых во главе с Bigelow в серии физиологических экспериментальных исследований удалось доказать возможность безопасной остановки кровообращения на 10-15 мин при снижении температуры тела до 26-28 оС. Результаты их работы воодушевили исследователей на активное использование гипотермии, в первую очередь при операциях на сердце сначала в эксперименте на животных [Gollan F. et al., 1955], а затем и в клинической практике [Sealy W.C. et al., 1958].
Первые операции на сердце проводились, как правило, в условиях нормотермии или умеренной гипотермии. В первую очередь это было связано с тем, что в контурах ИК не было теплообменника, который бы позволил поддерживать нужную температуру крови [Starr A., 1959; McGoon D.C. et al., 1960]. Не нужно говорить, что эти вмешательства сопровождались большим количеством осложнений и высокой летальностью. В первую очередь, это было обусловлено несовершенством техники и недостатком знаний о патофизиологии ИК. Единственным эффективным в то время методом защиты органов во время перфузии была гипотермия, которая начала использоваться практически повсеместно [Howes D. et al., 2006; Grigore A.M. et al., 2009].
Дальнейшее изучение влияния гипотермии на организм человека показало, что снижение температуры тела в ходе операции и в раннем послеоперационном периоде оказывает не только положительное влияние на кислородный баланс, а имеет и свои недостатки. Так, было доказано, что интраоперационная гипотермия увеличивает частоту послеоперационных гнойно-септических осложнений [Qadan M. et al., 2009], негативно влияет на систему гемостаза [Aka O. et al., 2002], а также увеличивает частоту кардиальных и респираторных осложнений, удлиняя при этом продолжительность интенсивной терапии и госпитализации [Pestel G.J. et al., 2005]. Результаты этих исследований привели к созданию протоколов по профилактике наведенной гипотермии во время операции [Andrzejowski J. et al., 2008]. Последующее развитие медицинской промышленности привело к созданию более безопасных аппаратов ИК, оксигенаторов, артериальных фильтров, что, в свою очередь, значительно сократило количество осложнений и летальность после операций на сердце. Эти положительные изменения, а также результаты исследований подтолкнули практикующих врачей к более широкому использованию нормотермии во время ИК [Cook D.J., 1999].
Несмотря на то, что гипотермия обеспечивает защиту органов и тканей, в первую очередь головного мозга, во время перфузии, проведение ИК в гипотермическом режиме сложнее с технической точки зрения. Важным моментом является скорость охлаждения и согревания, поскольку большой температурный градиент между кровью и теплоносителем увеличивает травму форменных элементов крови. Чем меньше температурный градиент, тем равномернее происходит согревание организма [Кецкало М.В. и соавт., 2009]. Поскольку процесс согревания требует времени, использование гипотермии во время перфузии потенциально увеличивает длительность ИК.
Другим важным фактором в процессе охлаждения и согревания является неравномерность изменения температуры разных частей тела. Поскольку во время перфузии наблюдается перераспределение и централизация кровообращения, головной мозг значительно быстрее охлаждается и согревается. Это необходимо учитывать в процессе согревания, поскольку даже незначительная гипертермия губительна для головного мозга и увеличивает частоту и выраженность нейрокогнитивных нарушений [Nussmeier N.A., 2005].
Несмотря на большое количество исследований, посвященных температурному режиму перфузии и его влиянию на исход после кардиохирургических вмешательств, до сих пор нет единого мнения насчет того, какую температуру поддерживать в ходе ИК. Так, Martin et al. провели крупное многоцентровое исследование больных, перенесших аортокоронарное шунтированием (АКШ), и выяснили, что у пациентов, оперировавшихся в условиях нормотермии, значительно чаще развивался инсульт и нейрокогнитивные нарушения при сравнении с больными, которым проводилась гипотермическая перфузия [Martin T.D. et al., 1994]. Однако в исследовании Warm Heart Trial частота развития инсульта и нейрокогнитивной дисфункции после АКШ была сопоставима между больными, оперировавшимися в условиях нормо- и гипотермии [The Warm Heart Trials Group, 1994]. Еще в четырех крупных исследованиях, сравнивавших нормотермическую и гипотермическую перфузию, не было выявлено влияния температурного режима ИК на неврологический исход [Englelman R.M. et al., 1995; Englelman R.M. et al., 1996; Birdi I. et al., 1997; Englelman R.M. et al., 1999].
Несмотря на разногласия относительно нормо- и гипотермии в ходе ИК, все исследователи подчеркивают негативное влияние гипертермии в ходе операции и в послеоперационном периоде. Это обусловлено тем, что повышение температуры головного мозга хотя бы на 1 оС от нормальных значений существенно повышает потребление кислорода и приводит к увеличению зоны инсульта [Grigore A.M. et al., 2009]. Кроме того, было доказано, что поддержание нормотермии до ИК и после перфузии позволяет уменьшить выраженность ишемического повреждения миокарда у пациентов, перенесших операцию на сердце [Nesher N. et al., 2003].
Различные режимы скорости перфузии в ходе искусственного кровообращения
Демографические и предоперационные клинические характеристики исследуемых пациентов представлены в таблице 7. Группы не различались по основным демографическим данным, преморбидному фону, тяжести исходной сердечной недостаточности (функциональный класс NYHA, предоперационный уровень NT-proBNP), риску вмешательства (шкала Euroscore) и предоперационной фракции выброса левого желудочка (р 0,05). Таблица 7. Демографические и клинические характеристики пациентов до
Расход препаратов для анестезии, объем и качественный состав инфузионной терапии в периоперационном периоде, а также частота использования и длительность инотропной поддержки были сопоставимы в обеих группах и достоверно не отличались. Потребность в препаратах крови и объем послеоперационной гемотрансфузии, объем послеоперационной кровопотери в группах были идентичными (табл. 9). Таблица 9. Расход анестетиков и периоперационная терапия
Лабораторные данные и показатели церебральной оксиметрии в ходе ИК представлены в таблице 10. Парциальное давление кислорода, а также сатурация центральной венозной крови были достоверно выше в группе гипотермии, начиная с 30 мин ИК. При этом значения церебральной оксигенации были достоверно выше в группе нормотермии на протяжении всего периода ИК. Показатель глубины анестезии соответствовал хирургическому уровню в ходе всей перфузии и достоверно не различался между группами. Концентрация лактата крови нарастала в обеих группах и была достоверно выше в группе гипотермии к 90 мин ИК.
Основные показатели гемодинамики и транспорта кислорода представлены в таблице 11. В ходе исследования были отмечены преходящие изменения значений центрального венозного давления, которые находились в пределах физиологической нормы. Достоверных различий по этому показателю между группами отмечено не было. После операции у пациентов обеих групп отмечали достоверное увеличение частоты сердечных сокращений, сердечного индекса и индекса доставки кислорода в послеоперационном периоде. К 24 часам после операции доставка кислорода была выше в группе нормотермии. Высокое периферическое сосудистое сопротивление, отмечавшееся у пациентов обеих групп в начале операции, достоверно уменьшалось в обеих группах в послеоперационном периоде. Значения центральной венозной сатурации уменьшались после операции в группе нормотермии, оставаясь при этом в пределах физиологической нормы. В конце операции церебральная оксигенация была выше в группе нормотермии. При этом показатели церебральной оксиметрии достоверно увеличивались у пациентов обеих групп в послеоперационном периоде. Значения индекса оксигенации артериальной крови несколько ухудшались после операции в обеих группах. При этом показатели индекса внесосудистой воды легких достоверно снижались у пациентов обеих групп.
Взаимосвязь между церебральной оксигенацией и лабораторными показателями во время ИК представлены в таблице 12. В ходе перфузии отмечалась корреляция между значениями церебральной оксигенации и уровнем гематокрита. При этом не было выявлено корреляции между оксигенацией головного мозга и сатурацией венозной крови. Также была отмечена отрицательная взаимосвязь между значениями церебральной оксиметрии и уровнем лактата крови к 30 мин ИК.
Корреляции между церебральной оксигенацией и основными параметрами гемодинамики и детерминантами транспорта кислорода представлены в таблице 13. Нами не было обнаружено взаимосвязи значений церебральной оксиметрии и среднего артериального давления. В послеоперационном периоде отмечалась положительная корреляция между церебральной оксигенацией и значениями сердечного индекса, центральной венозной сатурации, а также индекса доставки кислорода. Взаимосвязи между значениями церебральной оксиметрии и индекса ударного объема, а также индекса потребления кислорода в ходе работы отмечено не было. В начале операции наблюдалась отрицательная взаимосвязь между оксигенацией головного мозга и индексом внесосудистой воды легких. Кроме того, к концу первых суток послеоперационного периода была отмечена взаимосвязь между значениями церебральной оксиметрии и индексом оксигенации.
Различные режимы скорости перфузии в ходе искусственного кровообращения Демографические и предоперационные клинические характеристики исследуемых пациентов представлены в таблице 14. Группы не различались по основным демографическим данным, преморбидному фону, риску вмешательства (шкала Euroscore), тяжести исходной сердечной недостаточности (функциональный класс NYHA), и предоперационной фракции выброса левого желудочка (р 0,05).
Данные представлены в виде среднего значения ± стандартного отклонения, медианы (25-й и 75-й процентили). ПИ – перфузионный индекс; Euroscore (European system for cardiac operative risk evaluation) – Европейская система оценки риска кардиохирургического вмешательства; NYHA (New York Heart Association) – классификация сердечной недостаточности по Нью-Йоркской Ассоциации Кардиологов.
В группе с объемной скоростью перфузии, рассчитанной на основании ПИ 3,0 л/мин/м2, объем инфузии кристаллоидов в ходе операции, а также интраоперационный гидробаланс были достоверно выше при сравнении с группой, где объемная скорость перфузии была 2,5 л/мин/м2 (p 0.05) (табл. 15). При этом объем и качественный состав инфузионной терапии, частота использования и длительность инотропной поддержки, а также гидробаланс в послеоперационном периоде достоверно не отличались. Потребность в препаратах крови, объем послеоперационной гемотрансфузии, а также объем послеоперационной кровопотери также были сопоставимы (табл. 15). Таблица 15. Периоперационная терапия
Церебральная оксигенация при операциях с искусственным кровообращением в условиях гипотермии и нормотермии
В клиническом исследовании, посвященном различным алгоритмам оптимизации гемодинамики, мы показали, что использование транспульмональной термодилюции позволяет более адекватно диагностировать гиповолемию по сравнению с препульмональной термодилюцией (катетер Сван-Ганца). Своевременное выявление гиповолемии дает возможность корригировать тактику инфузионной терапии еще до развития выраженных нарушений гемодинамики. Такой подход обеспечивает лучшие показатели производительности сердца и доставки кислорода. Важным является не только объем инфузии, но и качественный состав препаратов, используемых для коррекции гиповолемии. В нашем исследовании мы использовали коллоидные растворы на основе гидроксиэтилкрахмала с молекулярной массой 130 кДа. В ряде работ было доказано, что эти инфузионные растворы имеют преимущества перед кристаллоидными препаратами, поскольку уменьшают выраженность острого повреждения легких при развитии критических состояний [Silva P.L. et al., 2013]. Несмотря на больший объем инфузии в группе PiCCO, нами не было отмечено нарушений газообменной функции легких, а продолжительность респираторной поддержки была достоверно ниже при сравнении с группой Сван-Ганца.
Своевременная и адекватная коррекция гиповолемии в группе PiCCO обеспечила не только стабильные показатели гемодинамики и транспорта кислорода, но и более раннюю экстубацию трахеи и активизацию пациентов. Кроме того, оптимизация доставки кислорода уменьшила выраженность стрессовой гипергликемии у пациентов группы транспульмональной термодилюции.
Основываясь на результатах этого исследования можно заключить, что комплексный мониторинг и целенаправленный подход к коррекциии гемодинамики у пациентов, оперируемых по поводу приобретенных пороков сердца, позволяют своевременно диагностировать периоперационные осложнения, выбирать методы интенсивной терапии и контролировать их эффективность. Внедрение новых инвазивных методов мониторинга позволяет обеспечить безопасную анестезию и интенсивную терапию в раннем послеоперационном периоде у кардиохирургических больных высокого риска.
В следующем разделе нашей работы мы оценивали, как влияет температурный режим перфузии на транспорт кислорода и оксигенацию головного мозга в ходе операции и в раннем послеоперационном периоде, а также определили взаимосвязь между основными детерминантами транспорта кислорода и показателями церебральной оксиметрии. Нами было отмечено, что снижение температуры крови до 32 оС во время искусственного кровообращения сопровождается повышением венозной оксигенации при сравнении с нормотермическим режимом перфузии. Эти различия объясняются снижением потребления кислорода на фоне гипотермии [Nollert G. et al., 2001; Zobel C. et al., 2012]. Примечательно, что на фоне снижения потребности в кислороде в группе гипотермии отмечались достоверно более низкие значения церебральной оксигенации по сравнению с нормотермией. Поскольку нами не было обнаружено достоверной разницы в парциальном давлении углекислого газа в ходе ИК, данные различия могут объясняться ухудшением ауторегуляции церебрального кровотока, вызванным гипотермией. Другим интересным наблюдением является то, что у пациентов, оперируемых в условиях гипотермии, отмечался достоверно более значимый прирост уровня лактата крови к 90 мин перфузии. Гиперлактатемия отражает недостаточную перфузию тканей даже в условиях сниженного потребления кислорода, что также можно объяснить нарушениями микроциркуляции и артерио-венозным шунтированием.
В раннем послеоперационном периоде нами не было отмечено достоверных различий между исследуемыми группами по основным показателям транспорта кислорода и церебральной оксигенации. Отмечалась общая тенденция к росту значений доставки кислорода и церебральной оксиметрии у пациентов обеих групп после операции, что обусловлено коррекцией порока сердца, а также активной ранней целенаправленной терапией нарушений гемодинамики. Обнаруженная во время ИК положительная корреляция между уровнем гематокрита и церебральной оксигенацией свидетельствует о важной роли уровня гемоглобина в транспорте кислорода. Необходимо отметить, что ранее гемодилюция в ходе перфузии считалась положительным фактором, улучшающим транспорт кислорода за счет улучшения микроциркуляции [Осипов В.П., 1976]. Однако последующие исследования показали, что периоперационная гемодилюция и анемия ухудшают исход у кардиохирургических больных [Karkouti K. et al., 2005; Мороз В.В. и соавт., 2008]. Поскольку существует прямая взаимосвязь между уровнем гематокрита и значениями церебральной оксиметрии, ухудшение церебральной оксигенации в ходе искусственного кровообращения на фоне гемодилюции может использоваться в качестве показания для коррекции анемии [Шепелюк А.Н. и соавт., 2012]. Парциальное давление кислорода смешанной венозной крови, используемое в качестве маркера адекватности перфузии, напрямую коррелировало со значениями церебральной оксиметрии в ходе ИК. Этот факт позволяет нам рекомендовать данный вид мониторинга для своевременного выявления нарушений кровообращения при проведении хирургических вмешательств в условиях ИК.
В следующем клиническом исследовании мы определяли, как влияет объемная скорость перфузии на течение раннего послеоперационного периода у больных, оперированных по поводу комбинированных приобретенных пороков сердца. Теоретически увеличение объемной скорости перфузии в ходе ИК может обеспечить супранормальные значения доставки кислорода. В ходе работы нами были получены достоверно более высокие значения парциального давления кислорода и сатурации смешанной венозной крови, а также более низкие значения концентрации лактата крови в группе, где перфузия осуществлялась с объемной скоростью, рассчитанной на основании ПИ 3,0 л/мин/м2. При этом бльшая объемная скорость перфузии потребовала увеличения объема инфузионной терапии c последующим усилением гемодилюции. Послеоперационная анемия ухудшила доставку кислорода и увеличила продолжительность интенсивной терапии у пациентов в группе, где объемная скорость перфузии рассчитывалась на основании ПИ 3,0 л/мин/м2. Таким образом можно заключить, что перфузия с объемной скоростью, рассчитанной на основании ПИ 2,5 л/ми/м2 обеспечивает более адекватную доставку кислорода, что сокращает продолжительность интенсивной терапии после операции.
В заключительной части работы мы оценивали, как влияет применение аппаратного мониторинга глубины анестезии на расход гипнотиков в ходе анестезии и на течение раннего послеоперационного периода.
При анализе результатов выяснилось, что средний расход мидазолама и пропрофола в группе больных с аппаратным мониторингом глубины анестезии был достоверно меньше. Такие различия, на наш взгляд, объясняются изменениями фармакокинетики и фармакодинамики анестетиков, которые зачастую наблюдаются у больных с сердечной недостаточностью. Низкий минутный объем кровообращения и задержка жидкости в интерстициальном пространстве значительно изменяют распределение и клиренс препаратов, используемых для анестезии [Patel I.H. et al., 1990]. Аппаратный мониторинг глубины анестезии позволил оценить реальную потребность пациентов в анестетиках и сократить их расход в ходе операции. В свою очередь, уменьшение расхода анестетиков в ходе операции позволило сократить продолжительность респираторной поддержки в послеоперационном периоде и ускорить активизацию пациентов, что сопровождалось сокращением продолжительности интенсивной терапии и госпитализации.
