Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Аналитический обзор литературы
1.1 Распространенность и причины анемии у больных туберкулезом 14
1.2 Анемия в хирургии и методы её коррекции 17
1.3 Клиническое применение РЧ-ЭПО 28
1.4 Побочные эффекты рч-ЭПО 37
Глава 2. Материалы и методы исследования
2.1 Характеристика клинических наблюдений 40
2.2 Методы обследования 49
2.3 Аппаратура и инструменты 53
Глава 3. Ретроспективный анализ влияния анемии на отдаленные результаты хирургического лечения и выживаемость больных с туберкулезом легких
3.1 Сравнительные отдалённые результаты лечения и выживаемость прооперированных больных с туберкулёзом лёгких с послеоперационной анемии и без неё 56
3.2 Выявление предикторов развития послеоперационной анемии у больных туберкулёзом и разработка математической модели прогноза развития анемии
Глава 4. Профилактика послеоперационной анемии у больных туберкулезом с использованием рекомбинантного человеческого эритропоэтина и сахарата железа
4.1 Результаты применения рекомбинантного человеческого эритропоэтина и сахарата железа для профилактики послеоперационной анемии З
аключение 101
Выводы 108
Практические рекомендации 109
Список литературы
- Клиническое применение РЧ-ЭПО
- Методы обследования
- Выявление предикторов развития послеоперационной анемии у больных туберкулёзом и разработка математической модели прогноза развития анемии
- Результаты применения рекомбинантного человеческого эритропоэтина и сахарата железа для профилактики послеоперационной анемии
Клиническое применение РЧ-ЭПО
У больных туберкулёзом в лабораторных анализах нередко обнаруживают различные отклонения от нормы, в виде анемии [127,140,166], лейкоцитоза [149], увеличения скорости оседания эритроцитов [149,152,160], низкого уровня сывороточного альбумина [71,149], гипонатриемии [149]. По данным различных авторов частота выявления анемии у них колеблется от 16 до 94% [84,91,127,149,152,170]. В 2006 году Sei Won Lee опубликовал данные обследования 880 больных туберкулёзом, в результате которых установил, что анемия встречается у 31,9% из них при выявлении туберкулёза, однако анемия со снижением гемоглобина менее 100 г/л наблюдалась всего лишь у 5%. У 64,5 % таких больных удалось добиться нормализации показателей гемоглобина на фоне противотуберкулёзной терапии [180]. По данным обследования больных туберкулёзом в Рязанской области, анемия была выявлена у 11,1% детей и у 57,1% - взрослых, то есть более чем у половины больных [32].
Основным видом анемии, которая наиболее распространена у взрослых пациентов с туберкулезом легких является анемия хронических болезней [34]. Она вторая по распространённости после железодефицитной анемии и наблюдается у пациентов с острой или хронической активацией иммунной системы вследствие различных инфекционных и неинфекционных заболеваний [188]. Несмотря на многообразие основных инфекционных, злокачественных и воспалительных заболеваний, описанных в сочетании с этим типом анемии, было выявлено, что выраженность анемии зависит непосредственно от степени воспаления [87]. Анемия у пациентов с туберкулёзом, в большинстве случаев нормоцитарная и нормохромная, обычно умеренной степени выраженности с приблизительным уровнем гемоглобина от 90 до ПО г/л. Реакция костного мозга при АХБ зачастую является гипопролиферативной со снижением уровней ОЖСС и сывороточного железа, но с повышенными или нормальными уровнями ферритина. При острой инфекции, когда анемия формируется быстро, она обычно нормохромная. При хронических воспалительных процессах, каким зачастую является лёгочный туберкулёз, средняя клеточная концентрация гемоглобина обычно колеблется между 25 и 32 г/дл (нормальная величина 32-36 г/дл). Выраженность анемии при туберкулёзе коррелирует с активностью воспалительного процесса. Причиной этой зависимости является участие в качестве медиаторов АХБ - провоспалительных цитокинов. Цитокины продуцируются множеством типов клеток, такими как лимфоциты, моноциты, фибробласты и эндотелиальные клетки. Наиболее изученные из цитокинов - это ИЛ-1 и ФНО [70]. Они образуются, в основном в макрофагах, и их экспрессия блокируется такими стимулами, как вакцина БЦЖ, бактериальный эндотоксин и др.
Первые сведения о влиянии медиаторов иммунных и воспалительных реакций на продукцию ЭПО были получены в 1973 году. Биологическая активность ЭПО в сыворотке снижалась после введения крысам адъюванта Фрейнда. Уменьшение уровня ЭПО в плазме крови обнаружены у мышей после введения им мышиного интерферона-альфа и у крыс после введения им бактериального человеческого интрелейкина-1-бета или липосахарида. Первоначальные клинические наблюдения уменьшения содержания сывороточного ЭПО у пациентов с ревматоидным артритом, коррелирующие с уровнем гемоглобина были опубликованы в 1969 году. Иммунологические измерения ЭПО у пациентов с хроническими инфекциями подтвердили неадекватно сниженную продукцию гормона относительно концентрации гемоглобина. Эти данные стали косвенными доказательствами предполагаемой супрессии продуцирования ЭПО провоспалительными цитокинами, которые в значительной мере повышают свою экспрессию при воспалительных процессах и инфекциях [49].
Одним из важных факторов формирования анемии при туберкулезе является неадекватно низкая продукция ЭПО степени тяжести анемии, которая обусловлена повышенным синтезом провоспалительных цитокинов. В ряде экспериментальных исследований выявлено, что эффект цитокинов на продукцию ЭПО в печени и почках происходит на уровне ЭПО мРНК. Кроме того, показано, что активация иммунной системы при воспалительных и инфекционных процессах потенцирует синтез провоспалительных цитокинов (ФНО-альфа, ИЛ-1, ФНО-бета), которые в свою очередь подавляют экспрессию гена ЭПО в почечной и печёночной ткани. Таким образом главный патогенетический фактор в развитии анемии при туберкулёзе - неадекватно низкий степени тяжести анемии синтез ЭПО ввиду ингибирующего влияния провоспалительных цитокинов [34, 137].
Ингибиторное провоспалительных цитокинов на эритропоэз не ограничивается их влиянием только на продукцию ЭПО. Кроме того, выявлено укорочение периода жизни эритроцитов, что связывают с действием ФНО и ИЛ-1. Нарушенная мобилизация запасов железа из депо является одним из важных патогенетических факторов в формировании АХБ. Снижение уровня железа в сыворотке крови - отличительной черта АХБ. Кроме гипоферремией для АХБ также характерно: высокие нормальные и повышенные уровни ферритина сыворотки и достаточные запасы железа в макрофагах костного мозга, пониженное насыщение трансферрина железом и ОЖСС. Концентрации трансферрина в сыворотке и число ретикулоцитов у пациентов с АХБ нормальные или несколько пониженные, тогда как уровни сывороточных рецепторов трансферрина нормальные или слегка повышенные (хотя всасывание железа в кишечнике угнетено) [147,188,189].
Ключевым регулятором обмена железа в организме является гепцидин [131,190]. Открытие гепцидина позволило значительно расширить представление о патогенезе анемии хронических болезней. Гепцидин играет ключевую роль в регуляции всасывания железа в кишечнике и рециркуляции железа из клеток моноцитарно-макрофагальной системы. Избыточный синтез гепцидина, отмечаемый при воспалении и инфекциях может быть одним из факторов в развитии анемии хронических болезней [49,72,122].
Методы обследования
Всем больным в условиях стационара проводилось детальное обследование с помощью общеклинических, рентгенологических, инструментальных и лабораторных методов. Применялись следующие методы: клиническое обследование больных, общий анализ крови, общий анализ мочи, коагулограмма, биохимический исследование функции печени и почек, рентгенография, прямая и боковая томография, при необходимости компьютерная томография, исследование функции внешнего дыхания, бронхоскопия, электрокардиография, ультразвуковое исследование различных органов.
Общеклиническое обследование включало в себя тщательное изучение жалоб, анамнеза заболевания и жизни больного, физикальные методы исследования. В анамнезе заболевания большое внимание уделялось началу заболевания, характеру и эффективности предшествующей химиотерапии, проведённым ранее оперативным вмешательствам на грудной стенке и лёгких, наличию осложнений туберкулёзного процесса. Учитывалось наличие сопутствующих заболеваний: хронического алкоголизма, заболеваний сердечно-сосудистой системы, патологии желудочно-кишечного тракта и мочевыделительной системы, инфицированность вирусами гепатитов и ВИЧ.
При поступлении всем больным назначали рентгенографическое исследование в прямой и боковой проекциях, томографическое исследование, при необходимости рентгеновскую компьютерную томографию на спиральном компьютерном томографе Simens с шагом 5 мм.
Всем больным при поступлении трехкратно исследовали мокроту на КУМ методом люминисцентной микроскопии мазка, а также проводили посев на плотные питательные среды. Исследование лекарственной устойчивости МВТ проводилось на плотной питательной среде Левенштейна-Иенсена методом абсолютных концентраций.
Исследование мокроты на КУМ проводили и в послеоперационном периоде. Прекращением бактериовыделения считалось получение отрицательных результатов микроскопии и посева, при условии, что во всех последующих анализах мокроты МВТ не обнаруживались.
Электрокардиографическое исследование выполнялось перед оперативным вмешательством и при необходимости дополнялось эхокардиографией. Последующие ЭКГ проводили в 1 сутки после операции и перед выпиской из стационара.
Исследование функции внешнего дыхания проводили при поступлении больных в стационар.
Фибробронхоскопию до операции выполняли с диагностической целью всем больным гибким бронхоскопом диаметром 6мм фирмы «Olympus».
В послеоперационном периоде бронхоскопию выполняли по показаниям с санационной целью. По показаниям, в предоперационном и/или послеоперационном периоде, проводилось ультразвуковое исследование плевральной полости, органов брюшной полости, щитовидной железы, органов малого таза. Всем оперированным больным выполнялось гистологическое исследование удаленной части или всего легкого по общепринятым методикам.
Особое внимание уделяли лабораторным исследованиям. Исследовались -перед введением препаратов рч-ЭПО: гемограмма, ферритина сыворотки, уровень сывороточного эритропоэтина, сывороточного железа. В динамике - 2 раза в неделю анализ гемограммы, 1 раз в неделю - исследование ферритина сыворотки. В послеоперационном периоде - анализ гемограммы 2 раза в неделю (первые 14 дней после операции), затем 1 раз в неделю в течении ещё 14 дней, исследование ферритина сыворотки 1 раз в неделю в течение 30 дней. Исследование анализа мочи и крови, производили перед операцией, в 1 сутки после операции, через 10-14 дней после операции, перед выпиской больного из стационара. Исследование функции печени выполнялось в те же сроки, что и исследование анализа крови и мочи и включало определение содержания в крови общего и прямого билирубина, активность ферментов аланинаминотрансферазы, аспартатаминотрансферазы, тимоловой пробы. В эти же сроки исследовали общий белок, альбумины, глобулины, А/Г коэффициент, электролиты (натрий, калий) в сыворотке крови. Оценку функции почек проводили по показателям азотемии (мочевина, креатинин), а также, при необходимости, с помощью пробы Реберга, включающей определение клубочковой фильтрации, реабсорбцию воды в канальцах и концентрационный индекс эндогенного креатинина.
Объем кровопотери учитывался методом взвешивания салфеток. Во время проведения терапии рч-ЭПО ежедневно контролировали уровень артериального давления, оценивали жалобы и объективные данные. Для объективной оценки эффективности использовали уровень гемоглобина в течение 4-х недель после операции и потребность в гемотрансфузиях. Показания для гемотрансфузии определялись как острая анемия вследствие массивной кровопотери (25-30% ОЦК), сопровождающаяся снижением уровня гемоглобина ниже 70-80 г/л и Ht ниже 25% и возникновением циркуляторных нарушений.
В ретроспективной группе оценивали сроки перевода больных в группу клинического излечения туберкулёза, сроки снятия с диспансерного учёта, возникшие случаи рецидива заболевания, а также отдалённую выживаемость в обеих группах. Для анализа изучаемых факторов и их сравнения в исследуемых группах применяли построение таблиц дожития по методу Каплана-Мейера с графиком оценки функции выживаемости в виде убывающей ступенчатой линии, приближающей реальные значения функции выживаемости. Сравнение показателей в основной и контрольных группах проводили с использованием двухвыборочного Т-критерия для независимых выборок. Статистическую обработку результатов проводили с использованием Statistica 6.0, IBM SPSS Statistics 21, стандартных средств Microsoft Excel.
Для построения математической модели прогноза развития послеоперационной анемии применяли корреляционный анализ и построение уравнения множественной регрессии.
Проверку адекватности математической модели проводили по критерию Фишера, сравнивая его с табличными показателями.
В проспективном этапе исследования уровень статистической значимости мы приняли за р=0,05. Проверку выборок на нормальность распределения проводили с использованием одновыборочного критерия Колмогорова-Смирнова. Для сравнения показателей в основной и контрольных группах, имеющих нормальное распределение мы использовали параметрический критерий - Т-критерий для независимых выборок (двухвыборочный t-критерий). Переменные для одной группы наблюдения сравнивали с помощью Т-критерия для парных выборок (зависимый t-критерий). Данные, имеющие нормальное распределение представлены как М (среднее) + а (среднеквадратичное отклонение).
Выявление предикторов развития послеоперационной анемии у больных туберкулёзом и разработка математической модели прогноза развития анемии
Наибольшее влияние на послеоперационный уровень гемоглобина оказал гемоглобин, гематокрит и СОЭ за 14 дней до операции. В свою очередь лейкоциты и возраст пациента такого достоверного влияния не оказали, поэтому они были исключены из дальнейшей разработки математической модели.
Результаты регрессивного анализа по трем факторам представленный в таблице 12 показал, что наибольшее влияние оказывает гемоглобин и СОЭ за 14 дней до проведения операции. Поэтому гематокрит был исключен из дальнейшего исследования. Таблица 12 х4 (СОЭ за 14 дней до операции) -0,244281 0,116919 -0,45884 0,21961 -2,08931 0,041154 Из всех исследуемых факторов, достоверно влияющих на послеоперационный уровень гемоглобина, были определены два наиболее значимых - это уровень НЬ и СОЭ за 14 дней до оперативного вмешательства.
Полученный коэффициент множественной корреляции (0,6) с прогнозируемым параметром (уровнем гемоглобина через 1 день после операции) при р 0,05 позволил нам предположить, что определённые нами значимые факторы достаточно полно описывают условия, влияющие на исход заболевания (таблица 12). Получена математическая модель прогноза послеоперационной анемии в виде уравнения: Y=40,30238+0,62990 X1-0,45884 X2, где - 40,30238 - константный показатель (В), Y - рассчитываемый уровень послеоперационного гемоглобина (через 1 день после операции), XI-уровень НЬ за 14 дней до операции, Х2- уровень СОЭ за 14 дней до операции.
Проведен анализ адекватности полученной математической модели.
Табличное значение критерия FTa6n=19,50. Поскольку фактическое значение F Fxa6n (32,79 19,5), то коэффициент детерминации статистически значим, а найденная оценка уравнения регрессии статистически надежна.
Полученные результаты послеоперационного уровня гемоглобина для контрольной группы (без применения эритропоэтина) 115,30±14,13 г/л статистически значимо не отличаются от предполагаемого уровня гемоглобина, прогнозируемого для этих больных с помощью математической модели (107,28±11,11 г/л (р=0,139).
Таким образом нами установлено, что из всех изученных нами факторов (уровень гемоглобина, уровень гематокрита, количество лейкоцитов, уровень СОЭ за 30 и 14 дней до операции, возраст, пол, объём оперативного вмешательства, наличие сопутствующих заболеваний), существенное значение имеют только уровень гемоглобина и уровень СОЭ за 14 дней до операции, а остальные факторы достоверного влияния на послеоперационный уровень гемоглобина не оказывают. Кроме того, разработанное нами уравнение доказало экспертную надежность.
Профилактика послеоперационной анемии у больных туберкулёзом с использованием рекомбинантного человеческого эритропоэтина и сахарата железа 4.1 Результаты применения рекомбинантного человеческого эритропоэтина и сахарата железа для профилактики послеоперационной анемии В проспективном исследовании большинство параметров в исследуемых группах имеют нормальное распределение. Первичный лабораторный анализ гематологических показателей у пациентов с туберкулёзом в основной группе показал следующие результаты: эритроциты- 4,6±0,59х10А12/л, гемоглобин-122±19,66 г/л, MCV-83,00±9,05 fl, МСН-26,23±3,79 пг, МСНС - 315,66±23,83 г/л, гематокрит - 38,75±6,03%, ретикулоциты 9,26±4,08%о, тромбоциты -349,58±161,47х10л9/л, лейкоциты - 6,73±1,85х10л9/л, нейтрофилы - 52,27±9,93%, лимфоциты - 33,32±9,27%, моноциты - 10,85±2,22, эозинофилы - 3,04 ±1,99, базофилы 0,5±0,37%, СОЭ - 18,07±11,31 мм/ч, эндогенный ЭПО-10,78±7,18 МЕ\л, ферритин сыворотки - 44,55±37,83 мг/л, сывороточное железо - 14,13±11,30 мкмоль\л, ОЖСС - 58,92±13,22 ммоль/л, ЛЖСС - 44,79±20,05 ммоль/л, СРБ -9,18±2,53 мг/л, НТЖ - 25,99±21,24%. Исходная анемия перед хирургическим вмешательством наблюдалась у трёх пациентов (23%). Полученные лабораторные показатели весьма характерны для АХБ: низкие уровни МСНС, MCV, МСН, сывороточного железа, высокий уровень ОЖСС, при нормальных показателях ферритина сыворотки и эндогенного эритропоэтина.
Исходные гематологические показатели в контрольной группе: эритроциты-4,6±0,5210л12/л, гемоглобин- 128,06±13,88 г/л, MCV-83,80±10,88 fl, МСН-28,21±4,23 пг, МСНС - 336,2±21,84 г/л, гематокрит -38,11±3,34%, ретикулоциты -8,48±4,29%о, тромбоциты - 286,46±85,94х10л9/л, лейкоциты - 7,41±3,59х10л9/л, нейтрофилы - 53,44±13,56%, лимфоциты - 33,89±11,44%, моноциты - 9,37±2,68, эозинофилы - 2,85 ±1,93, базофилы 0,43±0,36%, СОЭ - 27,00± 18,64 мм/ч, эндогенный ЭПО - 9,4±6,22 МЕ\л, ферритин сыворотки - 79,98± 134,94 мг/л, сывороточное железо - 11,51±5,25 мкмоль\л. ОЖСС - 53,08±10,48 ммоль/л, ЛЖСС - 41,56±10,37 ммоль/л, СРБ - 18,74±9,79 мг/л, НТЖ - 21,85±9,27%. Анемия перед операцией выявлена у четырёх пациентов (26,7%), полученные у них лабораторные показатели, также характерны для АХБ. Начальные лабораторные показатели в исследуемых группах статистически значимо не отличались, кроме МСНС (таблица 14).
Результаты применения рекомбинантного человеческого эритропоэтина и сахарата железа для профилактики послеоперационной анемии
В связи с нарастанием числа больных туберкулезом с лекарственной устойчивостью микобактерий, возрастает потребность в их хирургическом лечении. К сожалению, практика последних лет показывает, что туберкулез «в чистом виде» почти не встречается, часто наблюдается мульти и комормидность. Причем, среди коморбидных заболеваний, важнейшую роль играет анемия, которая довольно распространена у больных туберкулезом (от 16 до 94%) [84,91,127,149,152,170]. Основным ее видом при туберкулёзе по мнению большинства авторов является АХБ [34]. Причина снижения гемоглобина состоит в отрицательном влиянии провоспалительных цитокинов на выработку сывороточного ЭПО и укорочении периода жизни эритроцитов [87,147,188,189]. Кроме того, важным фактором в развитии анемии при туберкулезе является сниженный уровень сывороточного железа в крови пациентов.
При туберкулёзе выполняются довольно сложные и травматичные хирургические вмешательства [7,8,9,37,43,51,53,68], нередко сопровождающиеся значительной кровопотерей. Это связано с высокой частотой облитерации плевральной полости и плотных рубцовых сращений, которые нередко обнаруживаются только во время оперативного вмешательства. Также существует ряд неблагоприятных факторов, повышающих операционную кровопотерю. К ним относят прогрессирование специфического процесса с выраженной интоксикацией, хроническую лёгочно-сердечную недостаточность, гепато - и нефропатию, глубокие нарушения белкового и витаминного баланса, сопутствующие хронические заболевания [35].
Послеоперационная анемия, так же является довольно серьёзной проблемой, влияющей на развитие послеоперационных пневмоний и внутрибольничных инфекций, увеличивающей длительность госпитализации, стоимость лечения и смертность [153]. Многими исследователями установлено, что оптимальный уровень гемоглобина, при котором достигается максимальное улучшение качества жизни - 120 г/л [118,119,162]. Однако, у больных туберкулезом не было проведено сколько-нибудь значимых исследований о влиянии послеоперационной анемии на результаты лечения и выживаемость.
Наши данные показали, что анемия отрицательно влияет на итоговые результаты лечения больных туберкулезом. Пациенты, со сниженной концентрацией гемоглобина после хирургического вмешательства по поводу туберкулёза, требуют достоверно большего времени для послеоперационной противотуберкулезной химиотерапии, чем пациенты без анемии. Кроме того, полученные нами результаты ретроспективного анализа оперированных больных туберкулёзом, позволяют сделать вывод о достоверном негативном влиянии послеоперационной анемии на выживаемость больных, увеличивая смертность от туберкулеза и нетуберкулезных заболеваний в 6-ти летний срок наблюдений. Также у больных с послеоперационной анемией дольше продолжается курс лечения от туберкулёза по сравнению с больными с нормальным послеоперационным гемоглобином, которые достоверно быстрее излечиваются от туберкулёза. Поэтому профилактика анемии во время терапевтического и хирургического лечения имеет основополагающее значение. Кроме того, проведение гемотрансфузий небезопасно. После них развиваются различные осложнения и всё ещё существует риск передачи гемотрансмиссивных инфекций [12,15,16,21,24,61,63]. Использование аутогемотрансфузий не всегда возможно у ослабленных инфекцией больных и связано со значительными материальными затратами. У пациентов, получавших аллогенные гемотрансфузий, наблюдаются нарушения клеточного и гуморального иммунитета: уменьшается секреция лимфокинов, снижается число и активность естественных Т-киллеров, отмечается инверсия соотношения Т-хелперов и Т-супрессоров [40,89,121,186]. При трансфузии компонентов донорской крови увеличивается количество септических и гнойных осложнений. В исследованиях, проведенных в последние двадцать пять лет, обнаружено ухудшение прогноза и пятилетней выживаемости у больных, которым переливалась донорская кровь и её компоненты [31,81]. Помимо этого, имеется дефицит компонентов донорской крови, особенно редких групп.
В медицине накоплен огромный опыт по применению методов кровосбережения, альтернативных переливанию донорской крови, таких как: дооперационное резервирование аутокрови, предоперационная гемодилюция, использование антифибринолитиков, реинфузия аутологичной крови, собранной в ходе операции. Эти методы не всегда выполнимы у больных туберкулезом, что связано с особенностями предоперационной подготовки и непосредственно оперативного вмешательства. Предоперационный забор и хранение крови больного весьма перспективный метод для больных, которым предполагается проведение планового хирургического вмешательства с высоким риском кровопотери. Однако, у фтизиохирургических пациентов с ослабленными регенеративными процессами гемопоэза, недостаточностью дыхательной системы, данная методика может ухудшить их состояние в предоперационном периоде. Это диктует насущную необходимость дальнейшей разработки и внедрения безопасных методов, исключающих работу с донорской кровью.
Как показано выше, спектр применяемых методов профилактики послеоперационной анемии довольно широк. Однако, к сожалению, у пациентов с туберкулёзом не все они могут быть использованы. Поводом для нашего исследования стало использование рч-ЭПО вместе с препаратами железа в других областях хирургии. Этот метод использовался в кардиохирургии, ортопедии, колопроктологии, урологии [1,18,27,30,39,52,60,82,106,115,125,148,172,184]. Однако, проанализировав имеющуюся литературу мы не смогли составить однозначное мнение о всех аспектах использования рч-ЭПО при туберкулезе и решили провести свое исследование.
