Автореферат и диссертация по медицине (14.01.20) на тему:Эффективность методов защиты сердца и легких при операциях на клапанах сердца

На правах рукописи

САНДАЛКИН ЕВГЕНИЙ ВАСИЛЬЕВИЧ

ЭФФЕКТИВНОСТЬ МЕТОДОВ ЗАЩИТЫ СЕРДЦА И ЛЕГКИХ ПРИ ОПЕРАЦИЯХ НА КЛАПАНАХ СЕРДЦА

14.01.20 - анестезиология и реаниматология

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

1 в г^н щ

Санкт-Петербург -2015

005562342

005562342

Работа выполнена на кафедре хирургических болезней в государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Нижегородская государственная медицинская академия» Министерства здравоохранения Российской Федерации

Научный руководитель:

доктор медицинских наук Пичугип Владимир Викторович Официальные оппоненты:

Курапеев Илья Семенович, доктор медицинских наук, профессор, государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Северо-Западный государственный медицинский университет имени И.И. Мечникова» Министерства здравоохранения Российской Федерации (г. Санкт-Петербург), кафедра анестезиологии и реаниматологии имени ВЛ. Ваневского, профессор.

Лобачева Галина Васильевна, доктор медицинских наук, профессор, федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Научный центр сердечно-сосудистой хирургии имени А.Н. Бакулева» (г. Москва), отдел анестезиологии, реанимации и интенсивной терапии, руководитель.

Ведущая организация:

Федеральное государственное бюджетное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Военно-медицинская академия имени С.М. Кирова» Министерства обороны Российской Федерации (г. Санкт-Петербург).

Защита состоится 19 октября 2015 года в 13 часов на заседании совета по защите диссертаций на соискание ученой степени кандидата наук, на соискание ученой степени доктора наук Д 208.087.02 при государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Санкт-Петербургский государственный педиатрический медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации (194100, Санкт-Петербург, ул. Литовская, д.2).

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке ГБОУ ВПО СПбГПМУ Минздрава России (194100, Санкт-Петербург, ул. Кантемировская, д. 16) и на сайте (http://gpma.ru).

Автореферат разослан «3» сентября 2015 г

Ученый секретарь

диссертационного совета Д 208.087.02 доктор медицинских паук, профессор

Комиссаров Игорь Алексеевич

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы

Кардиоплегнческая остановка сердца с последующим ишемически -реперфузиоишдм повреждением связана со значительным выбросом цитокинов и активацией нейтрофилов (Wan S. et al., 1996), а развивающийся синдром системного воспалительного ответа приводит к развитию воспаления миокарда, лейкоцитарной активации и выбросу сердечных энзимов (Murphy G.J., Angelim G.D., 2004).

Ишемическое-реперфузионное повреждение и искусственное кровообращение также коррелируют с уменьшением кровотока по бронхиальным артериям, приводящему к low-flow ишемии ткани легких. Легкие имеют бимодальное кровоснабжение из легочной и бронхиальных артерий с обширной сетью анастомозов, однако, во время ИК кровоток по бронхиальным артериям обеспечивает не более 5% потребности легочной ткани в кислороде даже в условиях системной гипотермии (Ng C.S. et al., 2002). Результатом является развитие регионального воспалительного ответа, приводящего к значительному скоплению альбумина, лактатдегидрогеназы, нейтрофилов и эластазы в бронхоальвеолярной жидкости (Schlensak С. et al., 2001), значительным высвобождением легочных цитокинов (IL-8) и активацией альвеолярных макрофагов (Massoudy P. et al., 2001).

Было показано, что данный воспалительный ответ формируется не как реакция на проведение ИК, а как следствие изменений в региональной перфузии легких во время ИК (Siepe М. et al., 2008). Основываясь на этих фактах, были разработаны методы профилактики данных осложнений, в частности выполнение операции на «бьющемся сердце» в условиях постоянной коронарной перфузии (Salerno Т.А. et al., 1991; Salerno Т.А., 1995) и проведение искусственной вентиляции легких параллельно с перфузией легочной артерии (Ng C.S. et al., 2002). Сейчас является общепринятой практикой прекращение искусственной вентиляции легких во время ИК, поскольку более не требуется проведение оксигенации крови, а механические движения легких могут затруднять pa6oiy хирурга. Однако именно гиповентиляция легких во время ИК является ответственной за развитие микроателектазов, гидростатического отека легких, ухудшение легочного комплайнса и высокой частоты инфекционных осложнений (Magnussoti L. et al., 1998). В связи с этим, комбинированная легочная вентиляция и перфузия во время ИК могут сыграть положительную роль в сохранении легочной функции путем ограничения тромбоцитарной и нейтрофильной секвестрации и снижения выброса тромбоксана 2 (ТВХг) при И К (Friedman М. et al., 1994).

Основываясь на положительных результата, хирургии «бьющегося сердца», позволяющей максимально сохранить функцию желудочков сердца, постоянная перфузия/вентиляция легких во время ИК позволит сохранить альвеоляро-аргериальный кислородный градиент, особенно у пациентов с

высоким риском развития послеоперационной острой дыхательной недостаточности (Gabriel Е.А., Salerno T.А., 2010).

Цель исследования

Оценка эффективности различных методов защиты сердца и легких при операциях на клапанах сердца с искусственным кровообращением.

Задачи исследования

1. Провести сравнительный ан&пнз методов защиты миокарда при операциях на клапанах сердца с искусственным кровообращением.

2. Провести сравнительную оценку эффективности методов защиты легких при операциях на клапанах сердца.

3. Разработать технологию оптимальной защиты сердца и легких при операциях с искусственным кровообращением.

4. Провести комплексную оценку эффективности технологии «бьющееся сердце и дышащие легкие» при операциях на клапанах сердца с искусственным кровообращением.

Научная новизна исследования

Впервые проведена сравнительная оценка методов защиты сердца и легких при операциях на клапанах сердца с искусственным кровообращением.

Впервые разработана и внедрена в клиническую практику технология защиты легких, включающая изолированную перфузию легочной артерии и вентиляцию легких во время искусственного кровообращения.

•Впервые разработана и внедрена в клиническую практику комбинированная технология защиты сердца и легких, включающая проведение постоянной коронарной перфузии, выполнение операций на «бьющемся сердце» и перфузию/вентиляцию легких.

Впервые доказано, что комбинированная технология защиты сердца и легких оказывает выраженное органопротекторное действие, обеспечивая лучшую сохранность данных органов при операциях с искусственным кровообращением.

Практическая значимость работы

Доказано, что технология защиты легких при операциях на клапанах сердца с искусственным кровообращением обеспечивает дополнительную защиту ткани легких у пациентов, обеспечивая их хорошую оксигенирующую функцию. Выявлены преимущества комбинированной технологии защиты сердца и легких, обеспечивающей дополнительную защиту миокарда у пациентов, имеющих «сходно низкие функциональные резервы миокарда, с сохранением адекватной функции легких. Разработанная новая технология защиты миокарда и легких при операциях с искусственным кровообращением позволила снизить частоту острой послеоперационной сердечной и дыхательной недостаточности у оперированных больных.

4

Полученные данные позволили дать практическим анестезиологам-реаниматологам научно-обоснованную информацию о преимуществах применения данного метода анестезиологического обеспечения операций в кардиохирургии.

Личное участие автора в проведении исследования

Автором лично проведено анестезиологическое обеспечение операций у 80% анализируемой группы больных. Проанализированы и обобщены представленные в литературе материалы по рассматриваемой проблеме. Автором лично проведен сбор и статистический анализ полученных в ходе исследования данных, сформулированы основные положения и выводы диссертационного исследования.

Апробация работы

Основные материалы диссертации доложены и обсуждены на Научно-практической конференции с международным участием «Проблемы анестезии и искусственного кровообращения в кардиохирургии» (Нижний Новгород, 2013); на 27 Annual Meeting of the EACTS (Vienna, Austria, October 5-9, 2013); XIX Всероссийском съезде сердечно-сосудистых хирургов (Москва, 2013); 15-й Всероссийской конференции с международным участием «Жизнеобеспечение при критических состояниях» (Москва, 2013); XVIII Ежегодной сессии НЦССХ им. А. Н. Бакулева РАМН с Всероссийской конференцией молодых ученых (Москва, 2014); XIV съезде Федерации анестезиологов и реаниматологов России (Казань, 2014); XX Всероссийском съезде сердечно-сосудистых хирургов (Москва, 2014); заседании Проблемной комиссии Нижегородской государственной медицинской академии по сердечно-сосудистым заболеваниям (Нижний Новгород, 2014).

Внедрение результатов исследования

Результаты диссертационного исследования - разработанная технология защиты легких и технология комбинированной защиты сердца и легких внедрены в клиническую практику государственного бюджетного учреждения здравоохранения Нижегородской области «Специализированная карднохирургнческая клиническая больница» (г.Нижний Новгород), в бюджетное учреждение Чувашской Республики «Республиканский кардиологический диспансер» (г.Чебоксары). Сформулированные автором научные разработки внедрены в учебный процесс кафедры хирургических болезней ГБОУ ВПО «Нижегородская государственная медицинская академия» Министерства здравоохранения РФ.

Основные положения, выносимые на защиту

1. Применение перфузии легочной артерии в сочетании с вентиляцией легких во время искусственного кровообращения оказывает выраженное защитное действие на легочную ткань, сохраняя ее оксигенирующую функцию и легочный комплайпс.

2. Постоянная коронарная перфузия, выполнение операций на «бьющемся сердце» в сочетании с перфузией легочной артерии а вентиляцией легких обеспечивают выраженный защитный эффект в отношении сердца и легких.

3. Разработанные технологии защиты сердца и легких, способствовали снижению частоты острой послеоперационной сердечной и дыхательной недостаточности после операций на клапанах сердца.

Публикации результатов исследовании

По теме диссертации опубликовано 8 печатных работ, из них 2 в журналах, рекомендованных ВАК РФ.

Структура и объем работы

Диссертация состоит из введения, обзора литературы, материала и методов исследования, результатов исследования и их обсуждения, заключения, выводов, практических рекомендаций и списка литературы. Текст диссертации изложен на 103 машинописных страницах и содержит 8 таблиц, 8 рисунков. Список литературы включает 50 отечественных и 131 зарубежных авторов.

Работа выполнена по плану НИР ГБОУ ВПО «Нижегородская государственная медицинская академия Министерства здравоохранения РФ» на базе отделения анестезиологии ir реанимации, реанимации и интенсивной терапии ГБУЗ НО «Специализированная кардиохирургическая клиническая больница» (г. Нижний Новгород).

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Материал и методы исследования

В диссертационной работе представлено клиническое исследование, выполненное у 78 пациентов, оперированных на открытом сердце с искусственным кровообращением в Специализированной кардиохирургической клинической ¡больнице (г. Нижний Новгород) с февраля 2011 г. по май 2014 г. |

Дизайн исследования. Все участники исследования предоставили информированное согласие, а само исследование было одобрено этическим комитетом учреждения. Проведена! сравнительная оценка 3 технологий защиты сердца и легких у 78 больных, оперированных на клапанах сердца в условиях искусственного кровообращения. Все больные были разделены на 3 группы: в первой (26 больных) для защиты миокарда использована кардноплегия «Копсолом» без вентиляции/перфузии легких во время ИК, во

второй (24 больных) - защита миокарда осуществлялась крнсталлоидной кардиогшешей «Консолом» в сочетании с перфузией легочной артерии и вентиляцией легких («дышащие легкие») во время ИК, в третьей (28 пациентов) для защиты миокарда - постоянная коронарная перфузия и «бьющееся сердце», для защиты легких - перфузия легочной артерии и вентиляция легких во время ИК (технология «бьющееся сердце и дышащие легкие»). Методика «бьющееся сердце и дышащие легкие» была впервые применена в Специализированной кардиохирургической клинической больнице (г. Нижний Новгород) в августе 2012 года у пациентки 68 лет с аортальным стенозом.

Характеристика пациентов. Этиологическим фактором в развитии клапанного поражения сердца был ревматизм (у 32 пациентов), врожденная патология клапанов сердца выявлена у 12 больных, дегенеративно-склеротические изменения (у 20 пациентов), инфекционный эндокардит (у 14 больных). После проведения общеклиннческого, функционального, эхо-кардиографического, инструментального и биохимических исследований, предоперационной подготовки всем больным были выполнены различные оперативные вмешательства в условиях нормотермнческого искусственного кровообращения. Одно- клапанная коррекция (протезирование или пластика) были выполнены 45 (57,7%) больным, двух- клапанная коррекция (протезирование или пластика) - 26 (33,3%) пациентам, трех- клапанная коррекция (протезирование или пластика) - 5 (6,4%) больным, протезирование восходящей аорты клапан- содержащим кондуитом - 2 (2,6%) пациентам. Сопутствующие процедуры выполнены 16 больным (пластика гигантского левого предсердия - 1, аорто-коронарное шунтирование - 7, радиочастотная абляция — 8). Основные показатели интраоперационного периода у больных представлены в табл. 1. Пациенты всех групп не имели достоверных различий по времени искусственного кровообращения и пережатия аорты.

Таблица 1

Основные показатели операционного периода

Показатель 1 группа 2 группа 3 группа

Среднее время ИК (мин) 105,9±11,2 96,8±9,1 93,9±7,6

Среднее время пережатия аорты (мин) 75,1±7,5 69,6±6,8 64,5±7,1

Среднее время постоянной коронарной перфузии (мин) - - 64,5±7,1

Среднее время перфузии легочной артерии (мин) - 78,1±8,3 71,9±7,6

Техника анестезиолого-перфузиопиого обеспечения. Все пациенты получали стандартную премедикацию дназепамом (0,15мг/кг) внутримышечно за 30 минут до операции. У всех пациентов в качестве основного анестетика был использован севофлуран, который применяли :

для иидукщш в анестезию; поддержания анестезии в доперфузионном периоде; для проведения анестезии во время искусственного кровообращения; для поддержания анестезии в постперфузионном периоде.

Для индукции в анестезию дыхательный контур наркозно-дыхательного аппарата предварительно заполняли смесью кислорода и севофлурана с концентрацией анестетика на вдохе 8 об% (поток кислорода 28 л/мин). После обеспечения в контуре наркозного аппарата требуемой «болюсной» концентрации анестетика приступали к индукции, для чего просили пациента сделать глубокий вдох, задержать дыхание на 2-3 секунды, затем глубокий выдох, так 3-4 раза. Обычно к 3-5-му вдоху сознание утрачивается, после введения 0,1 мг/кг эсмерона проводили интубацию тахен и переводили пациентов на ИВЛ респираторами Primus («Drager», Германия). ИВЛ проводили в объемном режиме у всех больных воздушно-кислородной смесью с Fi02 - 0,5. Использовали сниженные дозировки фентанпла, которые в среднем составляли 3,1 ± 0,2 мкг/кг/ч. Осуществляли тотальную миоплегию постоянной внутривенной инфузпей эсмерона со скоростью 0,4 мк/кг/ч. Поддержание анестезии до искусственного кровообращения проводили при концентрации севофлурана 1,0-1,5 МАК (2,2-3,4 об%) при газотоке не более 1,5 л/мин. Для обеспечения анестезии во время искусственного кровообращения прямоточный испаритель (Sevorane, ABBOT) с ингаляционным анестетиком вставляли в магистраль, несущую кислородо-воздушную смесь к оксигенатору, таким образом, к дыхательной смеси подмешивается ингаляционный анестетик в заданной концентрации. Во входной газовый порт оксигенатора осуществляли непрерывную подачу кислородо-воздушной смеси с севофлураном. В оксигенаторе через полупроницаемую мембрану осуществляется газообмен. Отработанная газовоздушная смесь, содержащая углекислый газ и остатки севофлурана, аспирировалась через выходной газовый порт оксигенатора и удалялась системой вентиляции из операционной. В постперфузионном периоде поддерживали ингаляционную анестезию севофлураном 0,7-1,0 МАК (1,5-3,0 об%). Прекращали подачу анестетика за 10-15 мин до предполагаемого окончания оперативного вмешательства.

Искусственное кровообращение проводили на аппаратах «Stockert» (Германия) с оксигенаторами «Niprovital» (Япония) и «Dideco» (Италия) в нормотермическом режиме, с объемной скоростью перфузии 2,5-2,6 л/мин/м". У 45 больных в ходе ИК использовали ультрафильтрацию, средний объем удаленной жидкости составлял от 1,5 до 2,5 л.

Для защиты миокарда у пациентов первой и второй групп применяли фармакохолодовую кардиоплегшо препаратом «Консол» с помощью дополнительного насосного блока аппарата ИК. Данный раствор относится к внеклеточному типу кардиоплегическнх растворов. Раствор вводили аите-или ретроградно с температурой +44 6° С в объеме 600-800 мл с одновременным внутри-перикардиальным охлаждением, и далее 200-400 мл кардиоплегического раствора каждые 20-30 мин с температурой +4+6° С.

У пациентов третьей группы для защиты миокарда использовали постоянную анте- или ретроградную коронарную перфузию и выполняли операции на «бьющемся сердце» с пережатой аортой.

Для обеспечения защиты легких во время искусственного кровообращения у пациентов второй и третьей групп проводили перфузию легочной артерии и искусственную вентиляцию легких сниженными объемами. Канюлю в легочную артерию устанавливали сразу после начала искусственного кровообращения выше клапана легочной артерии, для проведения перфузии использовали дополнительный насос аппарата ИК. Кровь для перфузии легочной артерии забирали из оксигенатора (оксигенированную и насыщенную парами севофлурана). Начинали перфузию легких после пережатия полых вен, когда сердце лишено притока крови и сокращается практически «пустым». В тот же момент изменяли показатели искусственной вентиляции легких, уменьшая дыхательный объем до 50% от исходного, но не более 5 мл/кг, и снижая частоту дыхания до 5-6 в минуту с PEEP +5 см вод.ст.. Принципиальная схема проведения постоянной коронарной перфузии миокарда и перфузии легочной артерии представлена на рнс.1. Основным преимуществом предлагаемого метода является не только улучшенная миокардиальная протекция во время основного этапа операции, но и защита легких от ишемическн-реперфузионных повреждений связанных с пшоперфузией/гиповентилянией легочной ткани.

Методы исследования. Интра- и послеоперационные методы исследования включали: клинические критерии (характер восстановления сердечной деятельности, частоту нарушений ритма в восстановительном периоде, применение и дозировку катехоламинов), функциональные критерии (показатели центральной гемодинамики и сократительной функции миокарда на этапах операции), биохимические критерии (активность MB КФК на этапах послеоперационного периода).

Мониторинг (интра- и послеоперационный) проводился мониторами Infinity Delta («Drager», Германия), включал полный набор параметров -шесть отведений ЭКГ; анализ ST сегмента; неинвазивное и инвазивное артериальное и центральное венозное давление; центральную и периферическую температуру; пульсоксиметрию. Функциональная оценка сократительной функции миокарда осуществлялась с помощью монитора неинвазивной диагностики центральной гемодинамики в реальном времени «Hemosonic 100» («Arrow, США). Показатели (сердечный индекс, ударный индекс, ускорение кровотока в аорте, пиковая скорость кровотока, общее периферическое сосудистое сопротивление) фиксировались на следующих этапах: в начале операции (1 этап), после стернотомнн и разведения грудины (2 этап), перед началом ИК (3 этап), после завершения ИК (4 этап); и в конце операции (5 этап). Мониторинг механики дыхания с измерением статического легочного комплайнса проводился с помощью дыхательного монитора наркозно-дыхательното аппарата «Primus» («Drager», Германия).

Рисунок 1. Схема проведения постоянной коронарной перфузии миокарда и перфузии легочной артерии

Для оценки функционального состояния легких рассчитывали индекс оксигенации как отношение PaCb/Fi 02. Определение индекса оксигенации комплайнса легких проводили на следующих этапах: 1 - в начале операции, после перевода пациента на I1BJI; 2 - перед искусственным кровообращением; 3 - после окончания искусственного кровообращения; 4 -в конце операции. Необходимо отметить, что всем пациентам проводилась вентиляция по объему, с дыхательным объемом 8 - 10 мл/кг, частотой дыхания 10-12 в минуту и содержанием кислорода в дыхательной смеси 50%. По окончании, искусственного кровообращения показатели искусственной вентиляции легких не изменялись, если отсутствовали признаки артериальной гипоксемии. Послеоперационную легочную дисфункцию диагностировали при наличии нарушений в газообмене (артериальная гипоксемия) и сниженных показателей механики легких (снижение легочного комплайнса) (Ng C.S. et al., 2002). Артериальную гипоксемию диагностировали при снижении индекра оксигенации ниже 200.

Биохимическое исследование заключалось в определении газов крови, электролитов, гемоглобина и сатурации кислорода, кислотно - основного состояния крови, все исследования выполнены на модульном анализаторе «COBAS В121» (Roche, Швейцария). Определение в сыворотке крови активности общей и миокардиалыгой фракции креатинфосфокиназы, осуществлялась на селективном дискретном биохимическом анализаторе «COBAS INTEGRA 400/400 PLUS» (Roche, Швейцария). Для определения

уровня креатинкиназы (MB-фракции) забор крови проводился через 3, 8, 24, 48 часов после операции, для диагностики использовалась сыворотка крови. Результаты оценивались в течение 30 минут после взятия анализа. Определяли абсолютное значение биохимических показателей.

Статистическую обработку проводили с использованием программ Microsoft Excel 2003, Биостатистика (Vers. 4.03) и «Statistica-6». Результаты исследования обрабатывались в соответствии с правилами вариационной статистики. Характер распределения данных оценивали с помощью тестов Колмогорова-Смирнова и Шапиро-Уилка. Для данных, соответствующих закону о нормальном распределении, вычисляли среднее арифметическое (М) и ошибку средней арифметической (m). Для проверки значимости различия между средними величинами в разных группах проводили дисперсионный анализ (ANOVA - Analysis of Variation) с помощью сравнения дисперсий этих групп. При проведении методов множественного сравнения применяли параметрический критерий - критерий Стыодента для множественных сравнений. Для вну1ригрупповых сравнений с исходными показателями использовали непараметрический статистический тест -критерий Вилкоксона. Результаты всех тестов считали достоверными при р<0,05.

Результаты исследовании

Оценка эффективности различных методов защиты миокарда. Защита миокарда с использованием традиционной методики фармакохолодовой кардиоплегии на основе внеклеточного кристаллоидного раствора «Консол» проводилась у пациентов первой и второй групп. Проведение постоянной коронарной перфузии в условиях «бьющегося сердца» для интраоперацнонной защиты миокарда было использовано у пациентов третьей группы. Необходимо отметить, что у пациентов 3-й группы в 12 случаях (42,9%) проводили антеградную коронарную перфузию, в 15 случаях (53,6%) - ретроградную перфузию, и в 1 случае (3,6%) -комбинированную анте- ретроградную перфузию. Во время проведения постоянной коронарной перфузии миокарда не было отмечено ишемнческих изменений по ЭКГ ни у одного больного.

Самостоятельное восстановление сердечной деятельности было отмечено у 14(53,8%) больных первой группы, у 13 (54,2%) пациентов второй группы и у 25 (89,3%) больных - третьей (рис.3.2). Лишь у троих больных 3-й (10,7%) группы возникла фибрилляция желудочков, которая была снята одним разрядом дефибриллятора. Необходимо отметить, что при проведении постоянной коронарной перфузии миокарда сохраняются собственные сердечные сокращения, развитие фибрилляции желудочков происходит, как правило, при открытии аорты и возобновлении коронарного кровотока в случаях проведения ретроградной коронарной перфузии (смена направления кровотока). Данные показатели достоверно выше, чем у пациентов 1-й и 2-й групп, у которых в 46,2% и 45,8% случаев соответственно потребовалось применение электрической дефибрилляции

сердца. Кроме этого у 11,5% пациентов 1-й группы и у 8,3% больных 2-й группы зарегистрированы рецидивирующие фибрилляции желудочков, что потребовало применения многократных разрядов дефибриллятора.

Характер течения восстановительного и ностперфузнонного периода у больных. Частота применения элекгрокардиостимуляции у пациентов 1-й группы составила 23,1% (6 больных), 2-й группы -16,7% (4 больных), 3-й группы - 3,6% (1 пациент). Данный показатель был достоверно ниже у пациентов 3-й группы по сравнению с 1-й и 2-й группами. В ряде случаев электрокардиостимуляция была связана с проведением радиочастотной абляции с целью восстановления синусового ритма у больных с исходной мерцательной аритмией. После проведения процедуры развился узловой ритм с частотой сокращения желудочков менее 50 в минуту, что потребовало навязывания частоты ЭКС.

По окончании ИК катехоламины (адреналин) применялись у большинства (96,2% - 1 группа, 100,0% - 2 группа, 96,4% - 3 группа) пациентов, их доза составляла от 0,066±0,007 мкг/кг/мин (3 группа) до 0,118±0,009 мкг/кг/мин (1 группа) и 0,110±0,009 мкг/кг/мпп (2 группа). В конце операции в постоянной инфузии катехоламинов не было необходимости у 11 (39,3%) больных 3-й группы, тогда как у пациентов 1-й и 2-й групп этот показатель составлял 3,8% и 4,2% соответственно (по 1 больному). Средняя доза катехоламинов в конце операции у пациентов 3-й группы составляла 0,037±0,007 мкг/кг/мин и была в 2,4 раза ниже, чем у пациентов 1-й группы и в 2,6 раза ниже, чем у пациентов 2-й группы.

Таким образом, при проведении клинического анализа течения восстановительного и постперфузионного периодов было отмечено преобладание числа случаев самостоятельного восстановления сердечной деятельности, а также снижение потребности и дозировок катехоламинов в конце оперативного вмешательства у пациентов 3-й группы, что косвенно свидетельствует о лучшей сохранности миокарда у данных больных.

Результаты исследований показателей сократительной функции миокарда представлены на рис.2.

Исходные показатели сердечного индекса (первая группа - 2,26±0,55; вторая группа - 2,30±0,51; третья группа - 2,28±0,48) были ниже нормальных значений, но не имели достоверных отличий между собой. После выполнения стернотомии не было отмечено изменений данного параметра как по сравнению с исходным этапом, так и на данном этапе между группами. К моменту начала искусственного кровообращения не было отмечено достоверных изменений данного показателя, как между группами, так и по сравнению с предыдущим этапом. После восстановления сердечной деятельности и окончания ПК во всех группах больных сердечный индекс был выше исходного (в 1-й группе - па| 52,7%; во 2-й труппе - на 32,6%; в 3-й группе - на 65,8%), однако, не было отмечено достоверных различий по данному показателю между группами.! К концу операции, сердечный индекс был также выше исходного во всех группах пациентов (в 1-й группе - на 59,7%; во 2-й группе-на 45,2%; в 3-й группе - на 66,7%), хотя не было

Изменения СИ

С31 группа К2 группа Q3 группа

Изменения УИ

1 этап 2 этап 3 этап 4 этап 5 этап

1 этап 2 этап 3 этап 4 этап 5 этап

Изменения ускорения в аорте

Изменения пиковой скорости

1 этап 2 этап 3 этап 4 этап 5 этап

1 этап 2 этап 3 этап 4 этап 5 этап

Рисунок 2. Изменения показателей сократительной функции миокарда

выявлено достоверных различии между труппами иа данном этапе исследования.

Исходные показатели ударного индекса (1-я группа - 36,41±2,48; 2-я группа - 36,50±2,81; 3-я группа - 36,32±2,63) были ниже нормальных значений, но не имели достоверных отличий между собой. После выполнения стернотомии не было отмечено изменений данного параметра как по сравнению с исходным этапом, так и на данном этапе между группами. К моменту начала искусственного кровообращения ударный индекс незначительно снижался от исходных значений (в 1-й группе - на 3,9%; во 2-й группе -на 6,0%; в 3-й группе - на 5,8%), но данный показатель не имел достоверных различий между группами. После восстановления сердечной деятельности и окончания ИК отмечалось возрастание (по сравнению с исходным этапом) ударного индекса во всех группах пациентов (в 1-й группе - на 25,2%; во 2-й группе -на 15,6%; в 3-й группе - на 32,4%), однако, достоверных различий между группами выявлено не было. К концу операции значения ударного индекса в 1-й и 2-й группах пациента не отличались от предыдущего этапа, тогда как в 3-й группе было отмечено возрастание данного показателя по сравнению с предыдущим этапом (на 13,1%). Кроме того, на данном этапе исследования ударный индекс в 3-й

группе больных был достоверно выше данного показателя в 1-й и 2-й группах.

Исходные показатели ускорения кровотока в аорте не имели достоверных отличий между группами (в 1-й группе - 11,03±1,83; во 2-й группе - 11,10±1,67; в 3-й группе - 10,92±1,40). После выполнения стернотомии АСС снижалось во всех группах (в 1-й группе - на 6,1%; во 2-й группе - на 3,5%; в 3-й группе - на 6,4%), однако, достоверных различий между группами выявлено не было. Перед началом искусственного кровообращения отмечался рост данного показателя также во всех группах пациентов (на 38,6%; 34,1% и 31,3% от исходного этапа соответственно), достоверных различий между группами выявлено не было. После окончания искусственного кровообращения было отмечено возрастание данного показателя по сравнению с исходным этапом во всех группах больных (в 1-й группе - на 78,9%; во 2-й группе - на 72,1%; в 3-й группе - на 122,5%), достоверных различий по указанному показателю между группами выявлено не было. В конце операции продолжался рост ускорения в 3-й группе пациентов (на 12,3% по сравнению с предыдущим этапом). На этом этапе АСС было достоверно выше у пациентов 3-й группы по сравнению, как с 1-й, так и со 2-й группами.

Исходные показатели пиковой скорости кровотока не имели достоверных различий между группами и составляли в первой группе -54,41 ±6,31, во второй группе - 55,31±5,70, в третьей группе - 53,27±5,23. После стер ногами и не происходило значимых изменений данного показателя во всех группах пациентов. Перед началом ИК во всех группах происходило возрастание данного показателя по сравнению с исходным этапом (в 1-й группе - на 16,1%; во 2-й группе - на 10,7%; в 3-й группе - на 16,6%), однако, достоверных различий между группами вьшвлено не было. После искусственного кровообращения отмечен рост PV во всех группах больных по сравнению с исходным этапом (на 41,2% - у пациентов 1-й группы; на 35,4% - во 2-й группе, и на 57,3% - в 3-й группе), достоверных различий между группами на данном этапе не выявлено. К концу операции сохранилась динамика роста PV во всех группах пациентов, однако, пиковая скорость кровотока в третьей группе была достоверно выше, чем в первой и второй группах.

Исходные показатели общего периферического сосудистого сопротивления (1-я группа - 1578,16±174,60; 2-я группа - 1603,43±200,69; 3-я группа - 1680,52±232,44) не имели достоверных отличий у больных всех групп. После стернотомии не было отмечено изменений данного показателя по сравнению с предыдущим этапом во всех группах пациентов. Перед началом ИК не было отмечено достоверных изменений TSVR как между группами, так и с исходным этапом исследования. После ИК общее периферическое сосудистое сопротивление снижалось по сравнению с исходным этапом во всех группах (на 33,2% - в первой группе, на 37,9% - в о второй группе, и на 39,8% - в третьей группе), однако данный показатель не имел достоверных различий между группами. В конце операции данный

показатель был сниженным во всех группах больных (на 37,1% от исходного - в 1-й группе, на 40,7% от исходного - во 2-й группе, и на 46,3% - в 3-й группе) и не имел достоверных различий между группами.

Приведенные данные демонстрируют отсутствие достоверных изменений исследуемых показателей на этапах доперфузионного периода во всех группах пациентов. Течение восстановительного и постперфузионного периода отличалось более высокими показателями ударного индекса, ускорения и пиковой скорости кровотока на фоне низкого общего периферического сопротивления у пациентов 3-й группы, где была использована постоянная коронарная перфузия и «бьющееся сердце». К концу операции в данной группе больных были отмечены достоверно более высокие показатели ударного индекса, ускорения и пиковой скорости кровотока по сравнению с пациентами, как первой, так и второй групп.

Таким образом, достоверно более высокие показатели сократительной функции миокарда на этапах постперфузионного периода в группе больных, где были использованы технологии защиты миокарда, основанные на проведении постоянной коронарной перфузии и выполнения операции в условиях «бьющегося сердца», несомненно, отражают лучшую сохранность кардиомиоцитов, что свидетельствует об улучшенной кардиопротекции.

Результаты исследования активности изофермента МВ КФК в послеоперационном периоде представлены на рис. 3.

01 группа Я 2 группа □ 3 группа

3 ч 8 ч 24 ч 48 ч

Рисунок 3. Защита миокарда: изменения уровня MB КФК после

операции

На I этапе (3 ч после операции) отмечен рост активности MB КФК во всех группах пациентов: в 1-й группе его рост составил 52,3% от нормальных значений, во 2-й группе -53,0%, и в 3-й группе - 19,7%. В 3-й группе

активность МВ КФК была достоверно ниже, чем в 1-й и 2-й группах пациентов.

На 2 этапе (8 ч после операции) происходило снижение активности изофермента во всех группах (в 1 -й группе его снижение составило 7,4% от предыдущего этапа, во 2-й группе - 5,7%, в 3-й группе - 16,2%) больных. Данный показатель в 3-й группе больных достоверно ниже, чем в 1-й и 2-й группах пациентов.

На 3 этапе (24 ч после операции) происходила нормализация активности МВ КФК у пациентов 3-й группы (его снижение от предыдущего этапа составляло 17,6%). В 1-й группе данный показатель был выше, чем в 3-й группе на 59,3%, а во 2-й группе МВ КФК выше - на 67,3% (изменения статистически достоверны). На 4 этапе (через 48 ч после операции) активность МВ КФК была в пределах нормы у больных 3-й группы, и оставалась выше нормы в 1-й и 2-й группах пациентов.

Таким образом, изменения активности маркера повреждения миокарда -изофермента МВ КФК характеризовались, во-первых, значительно более низким, его выбросом в кровь непосредственно после операции и, во-вторых, более быстрой его нормализацией (через 24 ч после операции) у пациентов 3-й группы.

Оценка эффективности методов защиты легких. Изменения индекса оксигенации во время операции представлены на рис. 4.

начало перед ИК после ИК конец

операции операции

Рисунок 4. Защита легких: изменения, индекса оксигенации на этапах

операции

Исходные показатели индекса оксигенации у больных всех групп превышали 350 и не имели достоверных отличий между группами. Не отмечалось достоверных изменений! исследуемого показателя перед искусственным кровообращением ни по сравнению с исходным этапом, ни между группами.

По окончании искусственного кровообращения индекс оксигенации был достоверно ниже исходных значений у пациентов 1-й фуппы. У пациентов 2-й и 3-й групп не было отмечено изменений показателя по сравнению с исходным этапом, и индекс оксигенации был достоверно более высоким, чем у пациентов 1-й группы. На этом этапе зафиксировано развитие артериальной гипоксемии со снижением индекса оксигенации ниже 200 у 3 (11,5%) пациентов 1-й группы. Необходимо отметить, что все данные пациенты не имели нарушений оксигенации до искусственного кровообращения. У пациентов 2-й группы артериальная гипоксемия была отмечена в начале операции у 2-х больных, после искусственного кровообращения не отмечено ухудшения оксигенации. В 3-й группе была отмечена артериальная гипоксемия в начале операции у двоих пациентов с ХОБЛ и высокой легочной гипертензией (давление в легочной артерии более 50 мм рт ст), однако по окончании искусственного кровообращения данный показатель не изменился.

В конце операции индекс оксигенации оставался сниженным у пациентов 1-й группы (на 18,2%) по сравнению с данным показателем в начале операции. Индекс оксигенации у пациентов 2-й и 3-й групп существенно не изменялся (по сравнению с исходными значениями) и был достоверно выше аналогичного показателя у пациентов 1-й группы. На этом этапе артериальная гипоксемия с индексом оксигенации менее 200 зафиксирована у 3-х (11,5%) больных 1-й группы.

Изменения показателя легочного комплайнса во время операции представлены на рис. 5.

□ 1 группа ■ 2 группа □3 группа

начало перед ИК после ИК конец операции операции

Рисунок 5. Защита легких: изменения комплайнса легких на этапах операции

Исходные показатели комплайнса легких не имели достоверных отличий между группами и составляли от 56,3 (I группа) до 63,2 (2 группа). В ходе ИВЛ до искусственного кровообращения комплайнс легких

незначительно снижался во всех группах пациентов (на 10,7% в первой группе, на 4,8% - во 2-й группе, и па 8,5% - в 3-й группе).

По окончании искусственного кровообращения у пациентов 1 -й группы комплайнс легких значительно снижайся по сравнению с аналогичным показателем в начале операции (на 25,0%). Во второй и третьей группах больных комплайнс даже незначительно возрастал (на 3,2% и 8,5% от исходного соответственно) и был достоверно выше данного показателя у пациентов 1-й группы (у пациентов 2-й группы - на 54,8%; у больных 3-й группы - на 52,4%).

В конце операции данный показатель существенно не изменялся по сравнению с предыдущим этапом у пациентов всех исследуемых групп. Так, в первой группе комплайнс легких был ниже исходного на 25,0%; во второй и третьей группах больных комплайнс не отличался от исходного и был достоверно выше, чем у больных 1-й группы.

Легочную дисфункцию диагностировали при наличии нарушений как в газообмене (артериальная гипоксемия), так и сниженных показателей механики легких (снижение легочного комплайнса) после окончания искусственного кровообращения. Артериальную гипоксемшо диагностировали при снижении индекса окспгенации ниже 200. Частота развития легочной дисфункции у пациентов 1-й группы составила 11,5% (3 больных), из них у двоих (7,7%) в послеоперационном периоде развилась острая дыхательная недостаточность. У одного пациента благодаря ранним лечебным мероприятиям развитие данного осложнения удалось предупредить. Случаев развития респираторного дистресс синдрома отмечено не было. В то же время мы не отметили развития клинических проявлений послеоперационной легочной дисфункции у пациентов как 2-й, так и 3-й групп.

Сроки активизации пациентов после операции, косвенно отражающие сохранность сердца и легких во время операции: в течение ближайших 8-ми часов после операции, были активизированы лишь 15 (57,7%) пациентов 1-й группы, тогда как во 2-й группе этот показатель составил 87,5%, а в 3-й группе - 78,6%. Причем, 66,7% пациентов второй группы, 64,3% больных третьей группы были активизированы в течение первых 3-х часов после операции. Данный показатель в 1-й группе составил лишь 19,2%.

Летальных исходов во всей группе рассматриваемых (78 человек) больных не было. Частота послеоперационных осложнений в 1-й группе больных составила 19,2%, примерно в равном количестве случаев (в 7,7%) было отмечено развитие острой послеоперационной сердечной и дыхательной недостаточнос ти, у 1 (4,2%) пациента развилась полиорганная недостаточность. У пациентов 2-й гругны у 1 (4,2%) отмечено развитие острой сердечной недостаточности. И е 3-й группе пациентов у I (3,6%) больного развился синдром полиоргаш ой недостаточности, его развитие было связано с массивной послйоиерационной кровопотерей и кровозамещением.

Таким образом, изменения функционального состояния легких характеризовались достоверным снижением индекса оксигенации и комплайнса легких после искусственного кровообращения с развитием артериальной гипоксемии (у 11,5% больных) у пациентов 1-й группы. Проведение легочной перфузии/вентиляции эффективно предупреждало снижение оксигенации и комплайнса легких, а также развитие послеоперационной легочной дисфункции после искусственного кровообращения.

Исследования технологии «дышащие легкие» (2 группа) выявили «улучшенную» защиту легких. Пациенты, которым проводилось обеспечение операций с применением технологии «бьющееся сердце и дышащие легкие» (3 группа) демонстрировали улучшенную защиту, как сердца, так и легких.

ВЫВОДЫ

1. Операции на «бьющемся сердце» обеспечивают более высокие показатели сократительной функции миокарда в постперфузионном периоде и снижают выброс маркера повреждения миокарда - МВ КФК (изофермент МБ креатинфосфокиназы) на 17,6 % в послеоперационном периоде.

2. Интраоперационная защита легких при перфузии легочной артерии в комбинации с вентиляцией легких эффективно предупреждает снижение оксигенации и комплайнса легких и предотвращает развитие артериальной гипоксемии после искусственного кровообращения.

3. Комбинированная технология: перфузия легочной артерии и вентиляции легких в сочетании с постоянной коронарной перфузией, является эффективным методом защиты сердца и легких при операциях на клапанах сердца.

4. Использование технологии «бьющееся сердце и дышащие легкие» позволяет снизить потребность в катехоламинах в 2,4 раза, оптимизировать уровень изофермента МВ креатинфосфокиназы, поддержать более высокие показатели индекса оксигенации, уменьшить число случаев артериальной гипоксемии и сохранить более высокий комплайнс легких.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Для обеспечения операций в условиях искусственного кровообращения у пациентов, имеющих исходно низкие функциональные резервы сердца и легких, рекомендуется применять технологию комбинированной защиты, включающей проведение постоянной коронарной перфузии, выполнение операций в условиях «бьющегося сердца» и перфузию/вентиляшно легких.

2. Для проведения постоянной коронарной перфузии используют оксигенированный перфузат, забираемый непосредственно пз оксигенатора АИК, дополнительный насос и артериальную линию для коронарной перфузии.

3. Во время проведения постоянной коронарной перфузии при выполнении операций на «бьющемся» сердце целесообразно урежагь частоту сердечных сокращений пациента до 20-40 в минуту путем постоянной инфузии в трассу коронарной перфузии эсмолола (бревиблока) в дозе от 20 до 200 мкг/кг/мин.

4. Для защиты легких целесообразно проведение перфузии легочной артерии и искусственной вентиляции легких во время искусственного кровообращения.

5. Для проведения перфузии легочной артерии целесообразно использовать оксигенированный перфузат, забираемый непосредственно из оксигенатора АИК, дополнительный насос и дополнительную лпшпо для легочной перфузии. Объемная скорость перфузии легочной артерии рекомендуется поддерживать от 250 до 350 мл/мин.

6. Для проведения искусственной вентиляции легких во время искусственного кровообращения рекомендуется снижать дыхательный объем до 50% от исходного (но не более 5 мл/кг), частоту дыхания 5-6 в минуту, с положительным давлением в конце выдоха + 5 см вод.ст.

Список работ, опубш1кошцпц>1хпотемеднссерта1 рш

1. Технология «бьющееся сердце и дышащие легкие» при хирургических вмешательствах на клапанах сердца /В.В. Пичугин, Н.Ю. Мельников, А.П. Медведев, А.Б. Гамзаев, В.А. Чиганев, М.В. Пичугина, Е.В. Сандалкин // Журнал «Медицинский альманах».- 2ÜÍ3.- №4(28).- С.21-26.

2. Advanced heart and lung protection perfusion technique for valve surgery (тезисы) / V. Pichugin, A. Medvedev, A. Gamzaev, N. Melnikov, E. Sandalkin. V. Chiginev // Journal 'Interactive Cardiovascular and Thoracic Surgery'.- 2013.-V.17 (Suppl.2). - P.95. Abstracts 27 Annual Meeting of the EACTS, Vienna, Austria, October 5-9, 2013.

3. Защита сердца и легких при операций на клапанах сердца/В.В. Сандалкин, А.П. Медведев, А.Б. Пичугина//Бюллетень НЦССХ им. А. сосудистые заболевания». -2013.- Т.14.

4.Технология «бьющееся сердг анестезиологическом обеспечении кровообращением/Е.В. Сандалкин, В.В

анестезиологическом ооеспечении Пичугин, Н.Ю. Мельников, Е.В. Гамзаев, В.А. Чнгинев, М.В. .Н. Бакулева РАМН «Сердечно-|№6.- С.198.

е и дышащие легкие» при операций с искусственным Пичугин, Н.Ю. Мельников, А.П.

Медведев, А.Б. Гамзаев, В.А. Чиганев, М.В. Пичугина //15-я Всероссийская

конференция e международным участием «Жизнеобеспечение при критических состояниях». Сборник тезисов. М- 2013.- С.89-90.

5. Влияние различных методов защиты сердца и легких при анестезнолого-перфузионном обеспечении операций на клапанах сердца на течение послеоперационного периода/В.В. Пичупш, НЛО. Мельников, Е.В. Сандалкин, А.П. Медведев, А.Б. Гамзаев, В.А. Чигинев, С.А. Журко // Тезисы XVIII Ежегодной сессии НЦССХ им. А.Н. Бакулева с Всероссийской конференцией молодых ученых. Бюллетень НЦССХ им. А.Н. Бакулева РАМН «Сердечно-сосудистые заболевания». - 2014.- Т.14.- №6.- С.198.

6. Защита сердца и легких при анестезнолого-перфузионном обеспечении операций на клапанах сердца/ В.В.Пичугин, Н.Ю.Мельников, Е.В.Сандалкин, А.П.Медведев, А.Б.Гамзаев, С.А.Журко, В.А.Чигинев // Журнал «Клиническая физиология кровообращения».- 2014. - №4.-С.50-59.

7. Комбинированные технологии органопротекции при обеспечении кардпохирургических вмешательств с искусственным кровообращением/ В.В. Пичупш, НЛО. Мельников, Е.В. Сандалкин, В.М. Бобер, С.А. Журко // Тезисы XIV съезда Федерации анестезиологов и реаниматологов, Казань, 2022 сентября, 2014;-Казань.-2014.-С.260-261.

8. Комбинированные методы анестезиолого-перфузионнон защиты пациента при операциях с искусственным кровообращением / В.В. Пичугин, Н.Ю. Мельников, Е.В. Сандалкин, В.М. Бобер, А.П. Медведев, В.А. Чнганев, С .А. Журко// Бюллетень НЦССХ им. А.Н. Бакулева РАМН «Сердечнососудистые заболевания». - 2014,- Т.

Список использованных сокращений

АД — артериальное давление

АК — аортальный клапан

ИБС — шпемическая болезнь сердца

ИВЛ — искусственная вентиляция легких

ИК — искусственное кровообращение

ИТ — интенсивная терапия

КОС — кислотно основное состояние

КФК — креатинфосфокиназа

МАК — минимальная альвеолярная концентрация

МАКШ — маммаро - аорто - коронарное шунтирование

МК — митральный клапан

ОПСС — общее периферическое сосудистое сопротивление ОРИТ — отделение реанимации и интенсивной терапии ОСН — острая сердечная недостаточность О ЦК — объем циркулирующей крови

21

ППС — приобретенный порок сердца

СВ -— сердечный выброс

СИ — сердечный индекс

СН — сердечная недостаточность

ТК — трехстворчатый клапан

У О — ударный объем

ФВ — фракция выброса

ФК — функциональный класс

ЦВД — центральное венозное давле ние

ЧСС — частота сердечных сокращений

ЭКГ — электрокардиография

ЭКС — электрокардиостимуляция

ЭхоКГ — эхокардиография

АСС — ускорение кровотока в аорт;

CI—сердечный индекс

РаС02 — парциальное давление углекислоты в артериальной крови Ра02 — парциальное давление кислорода в артериальной крови Р V — пиковая скорость кровотока

Sa02 -— насыщение гемоглобина кислородом в артериальной крови SI — ударный индекс S V — ударный объем

TSVR — общее периферическое сосудистое сопротивление

Подписано в печать 19.05.2015 Бумага офсетная. Уч.-изд. 1,0 п.л. Тираж 100 экз.

Отпечатано в типографии «Центр оперативной печати», г.Нижний Новгород, 603005, ул.Пискунова, 20 А тел. +7(831)419-46-63