Автореферат и диссертация по медицине (14.00.44) на тему:Интраоперационная оценка адекватности температурных режимов искусственного кровообращения при операциях на клапанах сердца

На правах рукописи.

БАКАНОВ Артем Юрьевич

Интраоперационная оценка адекватности температурных режимов искусственного кровообращения при операциях на клапанах сердца

(сердечно-сосудистая хирургия -14.00.44) (анестезиология и реаниматология -14.00.37)

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук.

МОСКВА 2005

Диссертационная работа выполнена в Научном центре сердечо-сосудистой хирургии имени А.Н. Бакулева РАМН.

Научный руководитель: Академик РАМН

доктор медицинских наук, профессор Лео Антонович Бокерия

Официальные оппоненты:

доктор медицинских наук, профессор Игорь Александрович Козлов

доктор медицинских наук, профессор Борис Евстафьевич Нарсия

Ведущее учреждение: Московский областной научно - исследовательский клинический институт им. М.Ф. Владимирского.

Защита диссертации состоится 2005г. в « часов на

заседании Диссертационного совета Д 001.015.01 по защите диссертаций при Научном центре сердечно-сосудистой хирургии им. А.Н. Бакулева РАМН (117 931, Москва, Рублевское шоссе, 135).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке НЦ ССХ им. А.Н. Бакулева РАМН

Ученый секретарь Диссертационного совета доктор медицинских наук

Д.Ш. Газизова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ.

Актуальность проблемы.

Наблюдаемый прогресс в кардиохирургии - радикальные коррекции сложных врожденных пороков сердца, многоклапанное протезирование и пластические операции при приобретенных пороках, операции реваскуляризации миокарда при многососудистом поражении коронарного русла, хирургическое лечение нарушений ритма сердца, осложнённого инфаркта миокарда и наконец, трансплантация сердца неразрывно связаны с разработкой и использованием метода искусственного кровообращения (ИК).

В настоящее время большинство операций на открытом сердце проводится в режиме гипотермического ИК. Это связано с безусловными достоинствами данного температурного режима. Основные преимущества низкой температуры заключаются в снижении метаболизма и потребления кислорода. Скорость биохимических реакций, являясь температурозависимой, закономерно уменьшается при понижении температуры, снижая потребность в кислороде Считается, что гипотермия при ИК обеспечивает, таким образом, противоишемическую защиту миокарда и всего организма, уменьшает травму крови за счет гемодилюции и снижения объемной скорости перфузии, позволяет снизить скорость ИК. С учетом несовершенства методики ИК и оборудования для его проведения на определенном этапе развития кардиохирургии гипотермия была необходима.

В последние 20 лет по мере накопления знаний по патофизиологии ИК и совершенствования технологии перфузии все большее внимание уделяется недостаткам низких температур Так при гипотермии отмечается нестабильность клеточных мембран, увеличивается вязкость крови, повышается травматичность форменных элементов, цуудшяртгд микргн [мпкупдцмд Все это может

РОС. V 1 И )•; '- '

21'-зСк\

привести к отрицательному энергетическому балансу, формированию кислородной задолженности, переходу на анаэробный метаболизм, метаболическому ацидозу. Вследствие гемодилюции, необходимой при гипотермии, возрастает количество воды в тканях, происходит набухание и отек клеток, возникает ионный дисбаланс. В результате гипотермия должна защитить организм от гипоксии и ишемии, причиной которых сама во многом является. Гипотермия совершенно необходима в тех случаях, когда планируется остановка кровообращения, например при операциях на восходящей аорте, либо сложные реконструктивные операции у новорожденных и детей первого года жизни. Так же гипотермическая перфузия целесообразна, если в интраоперационном периоде больной перенес гипоксию, здесь гипотермия наряду с медикаментозной терапией является лечебной процедурой. При операциях на клапанах сердца необходимости в остановке ИК не возникает а, учитывая, что современные оксигенаторы и насосы, используемые в аппаратах искусственного кровообращения (АИК), способны обеспечить адекватную перфузию органов и тканей в условиях нормотермии большее распространение получает нормотермическое ИК.

Цель и задачи исследования.

Научная аргументация и внедрение в клиническую практику методов нормотермического искусственного кровообращения при коррекции приобретенных пороков сердца.

Для достижения поставленной цели определены следующие задачи:

1. Оценить влияние температурного режима искусственного кровообращения на морфологию форменных элементов крови.

2 Изучить влияние температуры на кислсродтраиспортную функцию крови.

3. Оценить результаты применения нормотермического искусственного кровообращения.

4 Изучить влияние температурного режима перфузии на интраоперационную защиту миокарда Научная новизна.

В ходе работы впервые выявлено влияние температурного режима искусственного кровообращения на морфологические и функциональные свойства клеток крови, взаимосвязь температурного режима и кислородтранспортной функции крови, определены показания и противопоказания применения разных температурных режимов в зависимости от характера предполагаемого хирургического вмешательства

Практическая ценность исследования.

Проведенное исследование показало, что нормотермическое искусственное кровообращение при операциях на клапанах сердца оказывает меньшее негативное воздействие на гомеостаз пациентов Методики нормотермического искусственного кровообращения могут быть использованы без дополнительных финансовых затрат практически в любой кардиохирургической клинике, поэтому полученные результаты могут быть рекомендованы для практического применения.

Положения выносимые на защиту.

1. Нормотермическое искусственное кровообращение обеспечивает

адекватные параметры гомеостаза. 2 Нормотермическая перфузия обеспечивает газотранспортную

функцию крови, не приводя к снижению потребления кислорода. 3. Охлаждение и согревание пациента во время искусственного кровообращения увеличивает содержание лейкоцитов

преимущественно за счет гранулоцитов, что может свидетельствовать об усилении системной воспалительной реакции организма.

4. Показатели гемолиза прямо пропорциональны длительности воздействия гипотермии на эритроциты.

5. Температурный режим перфузии не оказывает влияния на эффективность кровяной и кристаллойдной кардиоплегии.

Реализация результатов работы. Результаты работы, научные выводы и практические рекомендации используются в практической работе НЦССХ им. А Н. Бакулева РАМН и могут быть использованы в практической работе кардиохирургических центров страны.

Публикации

Материалы диссертации отражены в 9 научных работах.

Апробация работы Диссертация апробирована 18 ноября 2004 года на объединенной конференции лаборатории искусственного кровообращения, лаборатории гематологии, отделения анестезиологии, отделения реконструктивной хирургии приобретенных пороков сердца, отделения неотложной хирургии приобретенных пороков сердца, отделения кардиологии приобретенных пороков сердца НЦССХ им. А.Н. Бакулева РАМН

Структура работы. Диссертация изложена на 104 страницах машинописного текста и состоит из введения, 5 глав, заключения, выводов, практических рекомендаций и указателя литературы, включающего 20 отечественных и 88 иностранных источника Работа иллюстрирована 22 таблицами, 18 диаграммами и 8 рисунками.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ.

Клкнико-демограФичеекие характеристики исследуемых

групп.

Материалом для исследования послужили пробы артериальной и венозной крови пациентов, оперируемых по поводу клапанной патологии в отделении реконструктивной хирургии ППС (руководитель д.м.н., проф. И. И. Скопин) НЦ ССХ им. А. Н. Бакулева РАМН (директор - академик РАМН Л А. Бокерия) За период с января 2003года по январь 2004 года было оперировано 73 больных по поводу приобретенных пороков сердца в условиях искусственного кровообращения, которые вошли в исследование. Все пациенты были распределены на три группы в зависимости от температурного режима перфузии. I- группа (23 пациента) - умеренная гипотермия (Т 0 С rectum- 28); И-группа (25 пациентов) - поверхностная гипотермия (Т 0 С rectum- 32-34); Ill-группа (25 пациентов) - без охлаждения (Т 0 С rectum - 36.5). Статистических различий по возрасту, полу, длительности ИК и времени пережатия аорты не выявлено.

Таблица № 1. Распределение больных по возрасту, весу, росту, длительности ИК и пережатия аорты.

1 группа п-23 II группа п-26 III группа п-25 Р

Возраст 45,7±2,16 47,2±3,01 46,9±3,27 >0.1

Вес 65,5±3,1 67,2±2,9 66,5±3,7 >01

Рост 167±2,98 170,1±3,26 169,2±3,14 >0.1

8м*-тела 1,72±0,05 1,75±1,2 1,74±1,6 >01

Длительность И К, мин 186±13,7 171±16,2 169,3±12,3 >01

Время пережатия >01

аорты 127,9±12,3 113,2±14,2 121,5±13,5

Отмечалась полиэтиологичность приобретенной патологии сердца Наблюдалось 25 (34,2%) случаев ревматического поражения клапанов, 16 (21,9%) случаев первичного инфекционного эндокардита, 26 (35,6%) случаев вторичного инфекционного эндокардита

врожденного двухстворчатого аоотального клапана Ъ (6,8 %) случая миксомы левою предсердия и 1 (1,4 %) случаи дисфункции про1еза аортального клапана (Рис 1) Функциональный класс пациентов определялся по классификации хронической сердечной недостаточности Нью-Йоркской ассоциации кардиологов Большинство пациентов (40 (54,8 %)) находились в III ФК состояние 15 (20 5 %) соответствовало IV ФК, 14 (19,2 %) пациентов относились ко II ФК и 4 (5,5 %) - к I ФК Патология аортального клапана, включая дисфункцию механического протеза в аортальной позиции, наблюдалась в 35 случаях (47,9 %) митральный порок - в 32 случаях (43,8 %), из них имелось 2 случая митрально-трикуспидального порока, также наблюдалось 5 случаев (6,8 %) миксомы левого предсердия и один случаи (1,4 %) трикуспидального порока (Рис 2)

Ри. 1 Структура приобретенной патологии в Рис 2 Структура поражения отделов сердца исследуемой группе патологическим процессом

I £! Ревматизм | ,-

Методы обследования больных

Забор проб крови проводился на следующих этапах 1)- До ИК, 2)- после пережатия полых вен, 3)-после кардиоплегии, 4)-на глубине гипотермии; 5)-перед согреванием; 6)-перед снятием турникетов с полых вен, 7)- после восстановления сердечной деятельности в конце ИК В полученных пробах исследовали следующие показатели Гематологические:

Содержание форменных элементов крови концентрацию гемоглобина, содержание гемоглобина в эритроците, гистограммы

эритроцитов, тромбоцитов, концентрацию свободного гемоглобина,

лейкоцитарную формулу.

Физико-химические:

рН, р02, рС02, ЭаЮ2 артериальной и венозной крови. Биохимические:

Электролитный состав крови, содержание лактата.

По данным показателей гемоглобина, гематокрита и газового состава крови рассчитывали:

Кислородную емкость крови (КЕК об%) артериальной и венозной крови:

КЕК = (1,34хНЬ*8аЮ2): 100+0,024*р02*(100-Ж):760 Артерио-венозную разницу по кислороду (об.%) АВР = (КЕКарт.-КЕКвен.) Потребление кислорода (мл/мин.хм2)

402 = Ох(КЕКарт.-КЕКвен ) где О - объемная скорость перфузии.

В ходе ИК непрерывно мониторировали показатели центральной гемодинамики, диурез, температуру в прямой кишке, пищеводе, венозном порте оксигенатора. В конце ИК определяли суммарный диурез и гидробаланс.

Анестезиологическое пособие. Во всех группах больные получали стандартную премедикацию и анестезиологическое пособие. Вводный наркоз- 0,5% диазепам (0,5 мг/кг), 0,005% фентанил (0,5 мл/10 кг), тест-доза павулона (0,01 мг/кг), 1% тиопентал-натрия (5 мг/кг) или 5% калипсол (3-5 мг/кг) - в зависимости от гемодинамики того или иного порока сердца; листенон (1,0-1,5 мг/кг) - интубация трахеи.

Поддержание анестезии: до пережатия полых вен -многокомпонентная анестезия- ингаляционный наркоз (02 : N20=1 2) + в/в- павулон (начальная доза-0,1 мг/кг, ч/з каждые 30 мин.-0,05 мг/кг), 0,5% дормикум (0,2 мг/кг ч/з каждые 40-60 мин.), 0,005% фентанил (2-3

мкг/кг ч\з каждые 30-40 мин ), по показаниям - дроперидол (0,03-0,05 мг/кг каждые 30-40 мин.)

После пережатия полых вен - в/в многокомпонентный наркоз: павулон (ч/з каждые 30 мин.-0,05 мг/кг), 0,5% дормикум (0,2 мг/кг ч/з каждые 40-60 мин.), 0,005% фентанил (2-3 мкг/кг ч/з каждые 30-40 мин ), 5% калипсол (1,0-1,5 мг/кг каждые 30-40 мин.), по показаниям -дроперидол (0,03-0,05 мг/кг каждые 30-40 мин.).

Кардиотоническая поддержка осуществлялась введением с помощью инфузомата адреналина в дозе 0,03-0,05 мкг/кг/мин.

Искусственное кровообращение Искусственное кровообращение проводилось на аппаратах Stockert Sill (Германия) и Pemco inc. (США) с использованием мембранных оксигенаторов Dideco 703 Compactflo (Италия) с заправочным объемом 1600 мл. Для заправки оксигенатора применялись кристаллоидные (Йоностерил, р-р Рингера) и коллоидные (Гелофузин, 10% HES, 10% альбумин) растворы в соотношении 1:1, а так же корригирующие растворы: 2% KCl, 4% NaHC03. ИК осуществлялось под контролем КЩС, газов крови с помощью аппарата Chiron 860, USA. Заканчивали ИК после согревания больного (t° rectum = 36,6 С0), стабилизации гемодинамики и нормализации показателей гомеостаза.

Свертываемость крови контролировали по активированному времени свертывания, поддерживая его в пределах 550 - 600 сек.

Методы интраоперационной зашиты миокарда Для сравнительной оценки качества интраоперационной защиты миокарда в каждой из трех групп пациенты были разделены в три подгруппы. В первой и во второй группах применялись кардиоплегические растворы двух видов: Custodiol (для проведения кристаллоидно-холодовой кардиоплегии) и Buckberg (для проведения кровяной кардиоплегии). Растворы вводились либо антеградно (в

корень аорты, в устья коронарных артерий), либо ретроградно (в коронарный синус). В третьей группе применялся метод ФХККП раствором СивЪхЯо! и непрерывная нормотермическая коронарная перфузия.

Таблица № 2, Распределение пациентов по методу интраоперационной защиты миокарда.

Метод защиты миокарда группы ФХККП раствором Custodlol Кровяная по методу Buckberg Непрерывная нормотермическая коронарная перфузия

1 группа п-23 12 11 -

N группа п-25 13 12 -

III группа п-25 10 5 5

Сравнительный анализ влияния температурного режима искусственного кровообращения проводился только в группах кровяной и кристаллойдной кардиоплегии, поскольку исследуемые параметры (характер остановки сердечной деятельности, характер восстановления) невозможно оценить в группе с нормотермической

^ппли^пилм пвп/^\/1иам Моппап^юиоа (/пплиэпиэа ппи

пережатой аорте, позволяет сердцу сокращаться. Таким образом, всё оперативное вмешательство на клапанном аппарате происходит в условиях работающего сердца.

Методика кристаллоидной Фармако-холодовой кардиоплегии

В качестве кристаллоидного раствора использовался С^осйо!®. Подача раствора в корень аорты, устья коронарных артерий или же коронарный синус, осуществлялась с помощью роликового насоса аппарата ИК, охлаждение раствора до 4-10°С происходило в теплообменнике. Контроль над проведением кардиоплегии осуществлялся посредством мониторинга давления в контуре и объемной скоростью подачи раствора.

Первоначальный объем кристаллоидного кардиоплегического раствора вводили сразу после наложения зажима на аорту до полной

электромеханической остановки сердца, его количество составило 2000 мл. Повторные инфузии в количестве 1000 мл. осуществлялись в случаях, когда время ишемии миокарда превышало 180 минут.

Методика кровяной Фармако-холодовой кардиоплегии.

Соотношение крови к кристаллоидному кардиоплегическому раствору составляло 41. В качестве кристаллоидных растворов использовались стандартные праймы Buckberg, которые включали в себя: раствор для индукции; раствор для реинфузий; раствор для тепловой реинфузии перед снятием зажима с аорты (hot shot). Доставка к сердцу кардиоплегического раствора осуществлялась с помощью двухголовчатого роликового насоса для кардиоплегии аппарата ИК «Stockert 3» (Германия) с использованием одноразовых систем для кровяной кардиоплегии фирмы "Dideco" (Италия). Охлаждение растворов проводилось в теплообменнике, входящим в этот набор.

Оксигенированная кровь, которую забирали из оксигенатора через одноразовую систему с помощью роликового насоса, охлаждается в теплообменнике до 4-6"С, через тройник соединяется с кристаллоидным кардиоплегическим раствором, подаваемым этим же роликовым насосом и далее поступает в коронарное русло. Соотношение крови к кардиоплегическому раствору 4:1 достигается разными диаметрами трубок насосного сегмента. Температура подаваемой кардиоплегической смеси на выходе составляет 4 - 10 °С, гематокрит - 10-15%. Во всех случаях кардиоплегический раствор доставляли к миокарду в зависимости от хирургической ситуации, антеградно через корень аорты, в устья коронарных артерий, либо ретроградно. Дополнительно использовали наружное охлаждение сердца.

Контроль над проведением кардиоплегии осуществлялся посредством мониторинга давления в контуре и объемной скоростью подачи раствора.

Методика непрерывной нормотермической коронарной перфузии сердца Метод непрерывной нормотермической коронарной перфузии сердца применяется нами с сентября 2002 года, преимущественно у больных с низкой фракцией сердечного выброса 20 - 35 %. Поскольку методика новая, приводим более подробное описание её проведения. ИК начинается по общепринятой методике. После выхода на расчетную ОСП, пережимаются полые вены, но охлаждение организма не производится. Перед наложением зажима на аорту, в кардиотомный резервуар вводится 50 мл рибоксина (повышает энергетический баланс миокарда, обладает антигипоксантным действием). Сразу, после пережатия аорты, начинается коронарная перфузия оксигенированной кровью больного в коронарный синус со скоростью 250-300 мл/мин., при которой давление в коронарном синусе = 45-50 мм рт. ст. Забор крови осуществляется из фильтра-ловушки, а поток и давление регулируются при помощи краника. ^ Контроль давления в системе осуществляется через датчик давления, 1 соединенный со штатным электронным блоком на АИКе или стрелочным манометром, а так же по уровню водного столба в Г магистрали, переходящей в демпферный сосуд. Последний предотвращает появление избыточного давления в коронарном синусе, которое может возникнуть в ходе оперативного вмешательства. Перед снятием зажима с аорты в кардиотомный резервуар вновь вводится 50 мл рибоксина. Важными условиями проведения подобных операций являются:

а) - предотвращение фибрилляции сердца. Для этой цели необходимо поддерживать достаточно высокий уровень калия (5,5-6,5

ммоль/л) и в течение всего времени пережатия аорты дробно вводить лидокаин(до 800-1000 мг.);

б) - поддержание среднего АД в пределах 70-90 мм рт. ст.

Методы оценки качества защиты миокарда Поскольку известно, что гипотермия оказывает хроно- и барматотропные эффекты на миокард, то для оценки эффективности и качества защиты миокарда нами были использованы следующие методы:

1) Изучали характер остановки сердечной деятельности. Измеряли интервал от начала инфузии кардиоплегического раствора до полной электромеханической остановки сердца, при этом регистрировали наличие и длительность фибрилляции сердца, других нарушений сердечного ритма;

2) Изучали характер восстановления сердечной деятельности:

• частоту спонтанного восстановления сердечного ритма после снятия зажима с аорты;

• количество дефибрилляций, потребовавшихся для восстановления сердечной деятельности;

• частоту нарушений ритма и проводимости

• частоту и длительность проводимой инотропной терапии и дозы используемых препаратов;

3) Изучали течение ближайшего послеоперационного периода:

• частоту и длительность проводимой инотропной терапии и дозы используемых препаратов.

Методы статистической обработки данных Для проведения статистического анализа данных использовались следующие статистические методы:

• Описательная статистика (среднее значение, стандартное и среднее отклонение)

• Непараметрические статистические методы (критерий Манна-Уитни). Метод основан не на сопоставлении параметров выборок, а на сопоставлении значений выборок в общем, упорядоченном ряду. Применялся для сравнения средних значений и разброса выборок (уровень значимости - 0,05).

• Дисперсионный анализ для оценки статистической значимости различий при сравнении нескольких групп.

Для анализа всех показателей был использован статистический показатель достоверности р<0,05.

Статистическая обработка проводилась на персональном компьютере Toshiba, Satellite Pro 4600 с использованием пакета прикладных программ Windows 98, MS Excel, Biostat.

Результаты Влияние температурного режима искусственного кровообращения на кислородтранспортную функцию крови. В ходе проведенного исследования установлена динамика изменений кислородтранспортной функции крови. Динамика изменения потребления кислорода при разных температурных режимах ИК отображена на рисунке 3. Как видно из рисунка 3, снижение потребления кислорода происходит в первых двух группах, начиная с этапа охлаждения. Причем падение потребления

объясняется снижением КЕК как артериальной, так и венозной крови в равной степени. В пробах крови, взятых после проведения кардиоплегии, обращает на себя внимание значительное снижение потребления кислорода в I и II группах, в III группе потребление

РисхЗ Дмшшжг ишвмний

ПОЯПрв&ЯШЯ Я1СПОрО&Ш 1ЩЖ1 р$ тмящжпурньяршяшшхИК.

огарации

остается близким к исходному. Самые низкие показатели V02 отмечаются перед отпусканием полых вен, однако, и здесь V02 в III фуппе самое высокое. В конце ИК в первой группе отмечается дальнейшее снижение V02, что, по-видимому, обусловлено периферическим спазмом с нарушением микроциркуляции, в то время как во II и III фуппах V02 близки к исходным показателям, что свидетельствует об эффективном периферическом кровотоке.

Оценка гематологического статуса пациентов оперируемых с различными температурными режимами ИК.

Влияние температурных режимов на содержание и морфологию лейкоиитов.

Проведенный анализ показал, что (рис. 4) с началом ИК содержание лейкоцитов снижается во всех трёх Фуппах, что объясняется гемодилюцией, однако при согревании отмечается значительное увеличение общего количества

лейкоцитов у пациентов I Фуппы, которое к концу ИК превышает показатель физиологической нормы. Данные изменения могут быть обусловлены системной воспалительной реакцией организма, усиливающейся в ходе согревания.

С целью выяснения причин повышения содержания лейкоцитов проводился анализ содержания фанулоцитов и лимфоцитов крови, который показал, что основной вклад в увеличении общего содержания лейкоцитов ифают фанулоциты и лимфоциты, что представлено в таблице 3.

Изменения содержание моноцитов и б^зофилов не имело статистически достоверных различий

Таблица № 3 Динамика изменений содержания гранулоцитов в ходе ИК.

Этапы До ИК Пережатие КП г На глубине 1 Перед Отпускание ' Конец ИК

I

операции ПВ ' гипотермии 1 согреванием ПВ ;

1 /2 4391 Ь2 169± t 94,656± i 94,633± 96 7591 73 5/1i 80 658+

1 698 3 405 2 772 7 674 3 230 2 729 1 841

ъ с II 73 585± * 63 145± 65 \24±~Г~ ~ 65 478± 63 456± 68789+" 69,789±

с > 2135 | /„245±~ + 3 851 ; 3 845 i - t 3,897 / 987 2 897 ? 569

ш <ЙТ?6± 6? 154± 62 3451 60 34Ь+

2 015 3 451 ' 3 541 2 981 1 8/9

р >0 1 ! >0 05 <0 05 <0 05 <0 05 <0 05 ' <0,05

Влияние температурных режимов на содержание и морфологию эритроцитов.

Рис *> Динамика изменений содержания эритроцитов в ходе ИК

!

1

Рис 8 Динамика изменений среднего объема эритроцита еход«ИК.

При анализе динамики изменения содержания и морфологию клеток эритроидного ростка (рисунок 5) обращает на себя внимание снижение количества эритроцитов (RBC) во всех трех исследуемых группах, однако в III группе конечные показатели содержания эритроцитов достоверно выше, чем в I и II

Анализ гистограммы выявил у пациентов I группы снижение среднего объема эритроцита (MCV) на этапе охлаждения, с

"оследующем ет> увеличением на этапе согревами«1 Во !! и И! грур|-а>< статистического достоверного изменения объема эритроцита не выявлено что свидетельствует о действии низких температур на клеточную мембрану эритроцита

Среднее содержание гемоглобина в эритроците (МСН) во всех группах статистически не отличалось и не претерпевало значительных колебаний на всех этапах ИК Однако средняя концентрация гемоглобина в эритроците (МСНС) снижалась на этапе охлаждения у пациентов в 1 и II группах

Влияние температурных режимов на содержание и морфологию тромбоцитов.

Снижение абсолютного количества тромбоцитов (PLT) наблюдалось во всех трех группах, что связано с их разрушением в экстракорпоральном контуре циркуляции, а так же за счет гемодилюции В пробе взятой после кардиоплегии и во всех последующих пробах отмечается меньшее снижение тромбоцитов у пациентов II и III групп, что косвенно свидетельствует о негативном влиянии гипотермии на стабильность клеточных мембран тромбоцитов Мы предполагаем, что возможно, повышенное разрушение тромбоцитов происходит за счет изменения реологических свойств крови, а не в прямую за счет гипотермии Однако в задачу данного исследования не входило выяснения этой гипотезы Анализ изменения объема тромбоцита (MPV) показал, что на этапе согревания у пациентов I группы происходит его увеличение, в то время как объемные характеристики тромбоцитов II и III групп

Рис 7 Динамика изменении количества тромбоцитов в ходе ИК

200 -J--[ ■ 1-группа

1 2 3 4 5 6 7

остаются близкими к исходным и и© имеют с последними статистически значимых различий

Показатели гемолиза В исследованиях многих авторов показано, что между степенью гемолиза и временем

искусственного кровообращения существует прямая зависимость

С целью стандартизации условий мы разделили пациентов на три подгруппы в зависимости от длительности И К Первую подгруппу составили пациенты время ИК которых не превышало 120 минут вторую - от 120 до 180 минут, третью - более 180 минут

Полученные данные гемолиза свидетельствуют о том что в первые 60 мин ИК отсутствует гемолиз во всех исследуемых группах (Р>0,1) К концу операции происходит равномерное увеличение уровня свободного гемоглобина во всех группах без достоверной разницы между ними (Р>0 1)

Из полученных данных можно отметить постепенное увеличение гемолиза во время ИК во всех группах, хотя у пациентов группы нормотермии показатель гемолиза в конце ИК достоверно ниже, чем остальных группах В группе где ИК продолжалось более 180 минут отмечается очень похожая динамика с предыдущими данными' постепенное увеличение

Риг 8 Показатели гемотпл во вр*>ми ИК do 120 мин при различных температурных режимах

12 <Т

Рис 9 Показатели гемолиза во время ИК от 140 до 180 мин. при различных температурных режимах

to г

До ИК Пос.к КП Ва крем« Конец ИК ИК

Нис 10 Помазатепи гемолиза во время ИК Ьольше180 мин при различных температурныхрежммах

гег.*опм32 во все4' группах '-о с бельшиу абсолютным значением е конце сперацк^, связано с длительным ИК Вместе с тем у пациентов с нормотермическим режимом ИК показатель гемолиза достоверно ниже, причем отмечается прямая зависимость между глубиной охлаждения и степенью гемолиза

Подводя итог по показателям гемолиза во всех временных подгруппах можно сказать, что в процессе перфузии идет постепенное увеличение гемолиза во всех исследуемых группах, которое прямо пропорционально времени ИК Температурный режим влияет на степень гемолиза, таким образом, что чем глубже охлажден пациент, тем выше гемолиз При длительном ИК эта зависимость проявляется наиболее отчетливо

Использование эритроцитарной массы Выявив что степень гемолиза прямо

пропорциональна длительности ИК и глубиной гипотермии мы решили проанализировать расход эритроцитарной массы в зависимости от длительности ИК и температурного режима Из полученных данных видно что количество переливаемой крови прямо пропорционально длительности ИК во всех группах В то же время существует достоверная разница между температурным режимом перфузии и объемом гемотрансфузии

Интраоперационная оценка качества защиты миокарда Характер развития остановки сердечной деятельности В данном исследовании регистрировалось время от начала подачи кардиоплегического раствора до полной электромеханической остановки сердца Нормальным считали процесс остановки сердца

Риг 11 Показатели гомологичных трансфузии в зависимости от температурного режима ИК

700

600

Я»

400 -300 200 100 О 100

--I

■ 28 □ 32-34

0»35 5

через A-V блокаду и брадикэрдию При наличии фибрилляции отмечали ее длтельноаь Не учитывали случаи, когда фибрилляция или остановка сердца по каким-либо причинам развивалась до наложения зажима на аорту

По времени развития остановки сердечной деятельности между !, I! ,11! группами не отмечено достоверных оазличий Однако характер

остановки сердечной деятельности имеет различия, так в группах, где применялась ФХККП процент остановки сердца через фибрилляцию достоверно Выше, так же имеет различия и длительность фибрилляции Как видно из таблицы в группах с ФХККП длительность фибрилляции выше

Характер восстановления сердечной деятельности Характер восстановления сердечной деятельности во многом

Рис 12 Наличие фибрилляции на этапе остановки сердечной деятельности, % количества

Нис Длительность фибрилляции на этапе остановки сердечной деятельности

2К Г

Рун 14 Частота спонтанного вое становления сердечной деятельности

Риг 1 ь Частота применения добутамина в делах менее 5 мкг1кг/мин

100 90 SO 70 60 SO 40 30 20 10 0

lipoma llipyniia !Н I рм'"<|

I группа I! группа Ш группа

определяет, насколько были сохранены функциональные резервы

миокарда на этапе остановки сердечной деятельности Восстановление может быть спонтанным, через тот или иной вид ритма, либо через

фибрилляцию Определенное значение имеет уровень инотропной поддержки, что косвенно определяет степень послеоперационной сердечной недостаточности В данном исследовании мы определяли тип восстановления сердечной деятельности после снятия зажима с аорты у пациентов группы ФХККЛ и Кр ККП, оценивали уровень инотропной поддержки, а так же пытались установить взаимосвязь между температурным режимом перфузии и вышеперечисленными исследуемыми показателями

Проведенный анализ показал, что при применении КрФХ КП (п-28) спонтанное восстановление сердечной деятельности отмечается в 78,7 % случаев, в то время как при ФХККЛ (п-35) в 48,5% Умеренная инотропная поддержка добутамином в дозе < 5 мкг/кг/мин возникала в группе КрФХ КП в 75,9%, в то время как в группе ФХККП она применялась лишь в 31,4% случаев Аналогичная закономерность отмечалась и относительно использования адреналина. В группе КрФХ КП незначительные дозы адреналина (менее 0,05 мкг/кг/мин) применялись в 79,5 % случаев, в то время как в группе ФХККП этот процент значительно ниже 28,6%. Данные показатели свидетельствуют о меньшей выраженности явлений послеоперационной сердечной недостаточности, и таким образом более эффективной защите миокарда при использовании метода КрФХ КП. Температурный режим перфузии достоверно не оказывал

влияние на характер восстановления сердечной деятельности и необходимость в икотропной поддержке.

Выводы

1 Нормотермическое искусственное кровообращение обеспечивает адекватные параметры гомеостаза.

2. Нормотермическая перфузия обеспечивает газотранспортную функцию крови, не приводя к снижению потребления кислорода.

3 Охлаждение и согревание пациента во время искусственного кровообращения увеличивает содержание лейкоцитов преимущественно за счет гранулоцитов, что может свидетельствовать об усилении системной воспалительной реакции организма.

4 В период охлааздения происходит уменьшение среднего объема эритроцита с последующим уменьшением концентрации гемоглобина в эритроците, в период согревания отмечается увеличение его объемных характеристик, однако концентрация гемоглобина не увеличивается.

5 Показатели гемолиза прямо пропорциональны длительности воздействия гипотермии на эритроциты.

6. Реакция мегакариоцитарного ростка крови на охлаждение и согревание проявляется в виде увеличения среднего объема тромбоцита и уменьшения абсолютного их количества.

7 Температурный режим перфузии не оказывает влияния на эффективность кровяной и кристаллойдной кардиоплегии.

Практические рекомендации 1 При проведении искусственного кровообращения в нормотермическом режиме необходимо поддерживать объемную скорость перфузии с перфузионным индексом не менее 2.5 л\м*\мин.

2 В ходе операции необходимо постоянное согревание пациента посредством теплообменника (в ходе ИК) и терморегулирующего матраца, пренебрежение данным моментом приводит к спонтанному охлаждению.

3 В ходе ИК, проводимом в условиях нормотермии важно иметь расширенный температурный мониторинг (температура оттекающей и притекающей крови в оксигенатор, температура в прямой кишке и пищеводе, кожная температура) а не ограничиваться каким либо одним показателем.

4. Не допускать повышения парциального напряжения кислорода артериальной крови выше 250 мм.рт.ст.

5 В случае если на доперфузионном периоде или в ходе ИК больной перенес острую гипоксию целесообразно отказаться от нормотермии и перейти к активному охлаждению пациента.

6 Прямым противопоказанием к нормотермическому режиму ИК является необходимость остановки искусственного кровообращения или снижения объемной скорости перфузии.

7 Показатель перфузионного давления следует выдерживать в диапазоне от 50 до 90 мм.рт.ст. В случае снижения давления ниже 50 мм.рт.ст. применять вазоконстрикторы. Регуляция давления объемной скоростью перфузии недопустима.

Список работ

1 Оценка гематологического статуса больных при протезировании клапанов сердца с различными температурными режимами искусственного кровообращения. Тромбоз, гемостаз и реология, № 1(17), март 2004г. с. 41-45. А. Ю Баканов, Н. Н. Самсонова, И. В. Акимов, С. Ю. Камбаров

2. Открытые операции на клапанах сердца в условиях работающего сердца. Сердечно-сосудистые заболевания

Бюллетень НЦССХ им А Н Бакулева РАМН Восьмая ежегодная сессия НЦССХ им А Н Бакулева РАМН с Всероссийской конференцией молодых ученых. М. 2004. №5. с. 392. П. В. Кахцян, И. В Акимов, А. Ю. Баканов

3. Интраолерационная оценка адекватности температурных режимов искусственного кровообращения при операциях на клапанах сердца Сердечно-сосудистые заболевания. Бюллетень НЦССХ им. А.Н.Бакулева РАМН. Девятый всероссийский съезд сердечно-сосудистых хирургов. М. 2003 № 11. с.236. А. Ю. Баканов, Н Н. Самсонова, С. Ю. Камбаров, И. В. Акимов.

4 Влияние температурного режима искусственного кровообращения на кислородотранспортную функцию крови при операциях на клапанах сердца. Сердечно-сосудистые заболевания. Бюллетень НЦССХ им. А.Н.Бакулева РАМН. Десятый всероссийский съезд сердечно-сосудистых хирургов М 2004 № 11. с.218. А. Ю. Баканов, Н Н. Самсонова, И. В. Акимов.

5. Методические аспекты проведения непрерывной нормотермической коронарной перфузии как метода интраоперационной защиты миокарда при операциях на клапанах сердца. Сердечно-сосудистые чябопрвяния Бюллетень НЦССХ им. А.Н.Бакулева РАМН. Десятый всероссийский съезд сердечно-сосудистых хирургов. М. 2004. № 11. с.224 И. В. Акимов, А. Ю. Баканов, И. И. Скопин, В. А. Мироненко.

6. Интраолерационная оценка гематологического статуса больных при протезировании клапанов сердца с различными температурными режимами искусственного кровообращения. Сердечно-сосудистые заболевания. Бюллетень НЦССХ им А.Н.Бакулева РАМН. Десятый всероссийский съезд сердечнососудистых хирургов. М. 2004. №11. с.266. А. Ю. Баканов, Н. Н. Самсонова.

7. Успешное применение активного венозного дренажа в случае неадекватного притока крови в оксигенатор при протезировании митрального и аортального клапанов сердца. Грудная и сердечно-сосудистая хирургия. 2004. № 4. Стр. 68-69. И. В. Акимов, А. А. Макушин, А. Ю. Баканов, И. Н. Седов, Скопин И. И.

Издательская лицензия ЛР № 065802 от 09.04.98. Подписано в печать 20.01.2005. Усл. печ. л. 1,5 Тираж 100 экз. Заказ 19.

Отпечатано в типографии ООО «Мульгипринт» 121352, г. Москва, ул. Давыдковская, д. 10, корп. 6. Тел.: 230-44-17

РНБ Русский фонд

2005-4 47990

с я

MAP 2005

О

Актуальность исследования.

Наблюдаемый прогресс в кардиохирургии - радикальные коррекции сложных врожденных пороков сердца, многоклапанное протезирование и пластические операции при приобретенных пороках, операции реваскуляризации миокарда при многососудистом поражении коронарного русла, хирургическое лечение нарушений ритма сердца, осложнённого инфаркта миокарда и наконец, трансплантация сердца неразрывно связаны с разработкой и использованием метода искусственного кровообращения (ИК).

В настоящее время большинство операций на открытом сердце проводится в режиме гипотермического ИК. Это связано с безусловными достоинствами данного температурного режима. Основные преимущества низкой температуры заключаются в снижении метаболизма и потребления кислорода. Скорость биохимических реакций, являясь температурозависимой, закономерно уменьшается при понижении температуры, снижая потребность в кислороде. Считается, что гипотермия при ИК обеспечивает, таким образом, противоишемическую защиту миокарда и всего организма, уменьшает травму крови за счет гемодшпоции и снижения объемной скорости перфузии, позволяет снизить скорость ИК. С учетом несовершенства методики ИК и оборудования для его проведения на определенном этапе развития кардиохирургии гипотермия была необходима.

В последние 20 лет по мере накопления знаний по патофизиологии ИК и совершенствования технологии перфузии все большее внимание уделяется недостаткам низких температур. Так при гипотермии отмечается нестабильность клеточных мембран, увеличивается вязкость крови, повышается травматичность форменных элементов, ухудшается микроциркуляция. Все это может привести к отрицательному энергетическому балансу, формированию кислородной задолженности, переходу на анаэробный метаболизм, метаболическому ацидозу. Вследствие гемодилюции, необходимой при гипотермии, возрастает количество воды в тканях, происходит набухание и отек клеток, возникает ионный дисбаланс. В результате гипотермия должна защитить организм от гипоксии и ишемии, причиной которых сама во многом является [7,41].

Гипотермия совершенно необходима в тех случаях, когда планируется остановка кровообращения, например при операциях на восходящей аорте, либо сложные реконструктивные операции у новорожденных и детей первого года жизни. Так же гипотермическая перфузия целесообразна, если в интраоперационном периоде больной перенес гипоксию, здесь гипотермия наряду с медикаментозной терапией является лечебной процедурой.

При операциях на клапанах сердца необходимости в остановке ИК не возникает а, учитывая, что современные оксигенаторы и насосы, используемые в аппаратах искусственного кровообращения (АИК), способны обеспечить адекватную перфузию органов и тканей в условиях нормотермии большее распространение получает нормотермическое ИК.

Учитывая вышеперечисленные проблемы, в настоящем исследовании была поставлена цель: научная аргументация и внедрение в клиническую практику методов нормотермического искусственного кровообращения при коррекции приобретенных пороков сердца.

Для достижения поставленной цели определены следующие задачи:

1. Оценить влияние температурного режима искусственного кровообращения на морфологию форменных элементов крови.

2. Изучить влияние температуры на кислородтранспортную функцию крови.

3. Оценить результаты применения нормотермического искусственного кровообращения.

4. Изучить влияние температурного режима перфузии на интраоперационную защиту миокарда.

Научная новизна

В ходе работы впервые выявлено влияние температурного режима искусственного кровообращения на морфологические и функциональные свойства клеток крови, взаимосвязь температурного режима и кислородтранспортной функции крови, определены показания и противопоказания применения разных температурных режимов в зависимости от характера предполагаемого хирургического вмешательства. Практическая ценность

Проведенное исследование показало, что нормотермическое искусственное кровообращение при операциях на клапанах сердца оказывает меньшее негативное воздействие на гомеостаз пациентов. Методики нормотермического искусственного кровообращения могут быть использованы без дополнительных финансовых затрат практически в любой кардиохирургической клинике, поэтому полученные результаты могут быть рекомендованы для практического применения.

Выводы

1. Нормотермическое искусственное кровообращение обеспечивает адекватные параметры гомеостаза.

2. Нормотермическая перфузия обеспечивает газотранспортную функцию крови, не приводя к снижению потребления кислорода.

3. Охлаждение и согревание пациента во время искусственного кровообращения увеличивает содержание лейкоцитов преимущественно за счет гранулоцитов, что может свидетельствовать об усилении системной воспалительной реакции организма.

4. В период охлаждения происходит уменьшение среднего объема эритроцита с последующим уменьшением концентрации гемоглобина в эритроците, в период согревания отмечается увеличение его объемных характеристик, однако концентрация гемоглобина не увеличивается.

5. Показатели гемолиза прямо пропорциональны длительности воздействия ' гипотермии на эритроциты.

6. Реакция мегакариоцитарного ростка крови на охлаждение и согревание проявляется в виде увеличение среднего объема тромбоцита и уменьшения абсолютного их количества.

7. Температурный режим перфузии не оказывает влияния на эффективность кровяной и кристаллойдной кардиоплегии.

Практические рекомендации

1. При проведении искусственного кровообращения в нормотермическом режиме необходимо поддерживать объемную скорость перфузии с перфузионным индексом не менее 2.5 лУмЛмин.

2. В ходе операции необходимо постоянное согревание пациента посредством теплообменника (в ходе ИК) и терморегулирующего матраца, пренебрежение данным моментом приводит к спонтанному охлаждению.

3. В ходе ИК, проводимом в условиях нормотермии важно иметь расширенный температурный мониторинг (температура оттекающей и притекающей крови в оксигенатор, температура в прямой кишке и пищеводе, кожная температура) а не ограничиваться каким либо одним показателем.

4. Не допускать повышение парциального напряжения кислорода артериальной крови выше 250мм.рт.спи

5. В случае если на доперфузионном периоде или в ходе ИК больной перенес острую гипоксию целесообразно отказаться от нормотермии и перейти к активному охлаждению пациента.

6. Прямым противопоказанием к нормотермическому режиму ИК является необходимость остановки искусственного кровообращения или снижение объемной скорости перфузии.

7. Показатель перфузионного давления следует выдерживать в диапазоне от 50 до 90 MM.pm.cm. В случае снижения давления ниже 50 мм.рт.ст. применять вазоконстрикторы. Регуляция давления объемной скоростью перфузии недопустима.