Автореферат и диссертация по медицине (14.01.20) на тему:Механические свойства легких и особенности газообмена у детей первого года жизни с врожденными пороками сердца при операции с искусственным кровообращением.

На правах рукописи

ШПИКАЛОВА ИРИНА ЮРЬЕВНА

МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ЛЕГКИХ И ОСОБЕННОСТИ

ГАЗООБМЕНА У ДЕТЕЙ ПЕРВОГО ГОДА ЖИЗНИ С ВРОЖДЕННЫМИ ПОРОКАМИ СЕРДЦА ПРИ ОПЕРАЦИИ С ИСКУССТВЕННЫМ КРОВООБРАЩЕНИЕМ

14.01.20 - анестезиология н реаниматология

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

2 ИЮН 2011

Москва - 2011

4848599

Работа выполнена в Научном Центре сердечно-сосудистой хирургии им. А.Н.Бакулева РАМН.

Научные руководители:

Академик РАМН Бокерия Лео Антонович

Кандидат медицинских наук Серегин Константин Олегович

Официальные оппоненты:

Григорьянц Рачик Гагикович - доктор медицинских наук, профессор, заведующий отделением переливания крови Научного центра сердечно-сосудистой хирургии им. А.Н.Бакулева РАМН.

Хапий Халид Хамидович - доктор медицинских наук, профессор, заведующий кафедрой анестезиологии и реаниматологии Факультета Усовершенствования Врачей Московского Областного Научно-Исследовательского Клинического Института им. М.Ф. Владимирского РАМН.

Ведущая организация - Государственное Учреждение Российский научный центр хирургии имени Б.В.Петровского РАМН.

Защита состоится «24» июня 2011г. в «14» часов на заседании Диссертационного Совета Д 001.015.01. по защите диссертаций при Научном Центре сердечно-сосудистой хирургии им. А.Н.Бакулева РАМН (121552, Москва, Рублевское шоссе, д. 135, конференц-зал № 2).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Научного Центра сердечно-сосудистой хирургии им. А.Н.Бакулева РАМН.

Автореферат разослан «_»_2011 г.

Ученый секретарь Диссертационного Совета,

Доктор медицинских наук Газизова Динара Шавкатовна

Кардиоанестезиология раннего детского возраста является одной из самых сложных областей педиатрической анестезиологии со множеством нерешенных проблем, важнейшей среди которых остается патофизиология респираторных осложнений во время кардиохирургических вмешательств.

Актуальность проблемы Тенденция детской кардиохирургии такова, что радикальные операции с искусственным кровообращением (ИК) большинства врожденных пороков сердца (ВПС) происходят все в более раннем возрасте, а именно на первом году жизни (Бокерия J1.A.2007; Шарыкин A.C. 2005; Rabinovitch М. 1984). Клинические проявления пороков сердца у детей первого года жизни очень часто носят манифестирующий характер. Младенцы с критическим характером ВПС на фоне морфофункциональной незрелости и возрастной несостоятельности компенсаторных механизмов имеют крайне низкую способность к адаптации и выживанию, что относит этих пациентов к группе критического анестезиологического риска и предопределяет большую вероятность послеоперационных осложнений (Алекеи-Месхишвили В.В. 1983; Константинов Б.А.1970; Шабалов Н.П.2004). Большинство проблем в кардиохирургии раннего детского возраста связано с анестезиолого-реанимационными осложнениями. В структуре ранних послеоперационных осложнений после операций с ИК на втором месте после острой сердечной недостаточности стоит острая дыхательная недостаточность (ОДН) (Warltier D.C., Laffey J.G. 2002; St.A.Stayer 2010; Angus McEwan 2005). В структуре послеоперационной летальности новорожденных в НЦССХ им.

А.Н.Бакулева ОДН составила 3,6%, синдром полиорганной недостаточности - 25% (Харькин А.В.2008).

К основным причинам легочных осложнений относятся длительное гипотермическое ИК (Меньшугин И.Н.1998; Asimakopoulos G.1999) и ателектазы (C.L.Lake, A. McEwan 2005; St.A.Stayer 2010; Duggan М. 2005; Magnusson L.2003; Tusman G. 2003; Slutsky A.S. 2007).

Исследование механических свойств легких (MCJ1) является важной составляющей оценки функционального состояния респираторной системы в периоперационном периоде. Таким образом, актуальность темы обусловлена необходимостью обеспечения безопасности детей первого года жизни во время операции с ИК.

Цель работы: изучение MCJ1 и газообмена новорожденных и детей первого года жизни с кардиохирургической патологией на разных этапах операции с искусственным кровообращением.

Для выполнения исследования были поставлены следующие задачи:

1. Изучение исходного состояния MCJI и газообмена у новорожденных и детей первого года жизни в зависимости от формы ВПС и возраста.

2. Изучение характера изменения механики дыхания и газообмена на разных этапах операции и анестезии.

3. Определение факторов, влияющих на MCJ1 и газообмен на протяжении операции.

4. Оценка клинико-диагностической значимости показателей механики дыхания и газообмена в прогнозировании периоперационных дыхательных осложнений.

Научная новизна

1.Впервые в нашей стране на примере большой группы пациентов (п=66) первого года жизни с ВПС, оперированных на сердце в условиях ИК, углубленно изучены МСЛ в зависимости от характера врожденных аномалий сердца и в сравнении с детьми без кардиохирургической патологии.

2.Установлена и научно аргументирована зависимость исходного состояния МСЛ от формы ВПС и возраста.

3.Впервые исследована и научно обоснована динамика МСЛ и газообмена младенцев во время кардиохирургических операций на протяжении всего периоперационного периода.

4.Детально изучены факторы, оказывающие влияние на изменения параметров механики дыхания и газообмена в легких во время анестезии и операции.

Практическая ценность и реализация результатов работы Работа утверждает необходимость обязательного мониторинга показателей МСЛ для оценки функционального состояния респираторной системы с целью повышения безопасности ИВЛ во время операции. Результаты работы применяются в НЦССХ им. А.Н.Бакулева РАМН при анестезиологическом обеспечении коррекции сложных ВПС с ИК у младенцев в критическом состоянии. Разработанный алгоритм респираторной поддержки на основании показателей МСЛ рекомендуется к применению при работе с младенцами не только в кардиохирургической клинике, но и в общехирургической анестезии.

Основные положения, выносимые на защиту

1. Морфофункциональные особенности ВПС оказывают основное влияние на состояние МСЛ и проявляются уже с рождения.

2. Дети первых 3-х месяцев жизни с лево-правым сбросом имеют самые тяжелые исходные расстройства механики дыхания.

3. Максимальное ухудшение дыхательной функции легких отмечается после окончания ИК у всех пациентов первого года жизни и, особенно, у детей первых 3-х месяцев жизни, независимо от характера ВПС, продолжительности ИК и времени пережатия аорты.

4. В ближайшем постперфузионном периоде у всех детей первого года жизни, как с обедненным, так и с увеличенным кровотоком в легких страдают МСЛ.

5. На дальнейших этапах постперфузионного периода вплоть до окончания операции во всех группах проходит восстановление МСЛ и дыхательной функции легких, наиболее динамичное и яркое у новорожденных детей, но только до исходного уровня.

Апробация работы Материалы диссертации доложены на XII и XIII Всероссийском съезде сердечно-сосудистых хирургов (Москва, НЦССХ им. А.Н. Бакулева РАМН, 2006 и 2007гг.); на десятой, одиннадцатой и двенадцатой ежегодной сессии НЦ ССХ им. А.Н. Бакулева РАМН с Всероссийской конференцией молодых ученых (Москва, 2006, 2007 и 2008 гг.). Апробация диссертации состоялась на объединенной научной конференции НЦССХ им. А.Н.Бакулева 29 декабря 2010 г.

Публикации по теме исследования Автором опубликовано 14 научных работ по теме диссертации.

Структура диссертации

Диссертация изложена на 130 страницах машинописного текста и состоит из введения, 4 глав, выводов, практических рекомендаций и указателя литературы, включающего 48 отечественных и 110 иностранных источников. Работа иллюстрирована 15 рисунками и 25 таблицами.

Материал и методы

Проанализировано течение анестезии у 66 пациентов первого года жизни на протяжении операции на сердце с ИК с не-осложненным течением. Большинство детей находилось в критическом состоянии по ВПС и операции были выполнены по витальным показаниям. Тяжесть состояния определяли по совокупности синдрома сердечной недостаточности и степень артериальной гипоксемии. Наиболее частыми операциями стали: пластика дефекта межжелудочковой перегородки (ДМЖП) - п=24; 36,3%; коррекция общего открытого атриовентрикулярного канала (ООАВК) - п=9; 13,6%; пластика дефекта межпредсердной перегородки (ДМПП) - п=6; 9%; коррекция тетрады Фалло (ТФ) -п=6; 9% и артериальное переключение при транспозиции магистральных артерий (ТМА) - п=5; 6,5%.

Разделение пациентов на основные группы проводили на основании возраста и легочного кровотока: Группа I - дети первых 28 дней жизни (п= 7; 10,6%). Группа II - дети в возрасте от 1 до 3 месяцев жизни (п=12; 18,2%). В III группу были включены дети старше 3-х месяцев, которых дополнительно разделили на основании различий в легочном кровотоке:

Группа IIIA - дети от 4 до 12 месяцев жизни с гиперволемией

малого круга кровообращения (п=36; 54,5%).

Группа ШБ - дети от 4 до 12 месяцев жизни с обедненным

легочным кровотоком (п= 11; 16,6%).

Для сравнения показателей МСЛ на исходном этапе исследования для каждой возрастной группы была создана соответствующая контрольная группа, состоящая из детей с хирургическими заболеваниями, не связанными с патологией сердечно-сосудистой и респираторной систем и минимально влияющих на механику дыхания. Условия исследования показателей МСЛ были унифицированы в контрольной и основной группах.

Таблица 1. Характеристика пациентов I основной и I контрольной группы.

Число Возраст, Масса тела, кг

пациентов дни М ± вБ, тт - тах

I, 7 15 3, 65 ± 0,35

основная 4-28 3,2-4,2

I, 7 10 3,1 ±0,5

контрольная 1 -24 2,3-3,9

В группе новорожденных детей были выделены Группа 1А -новорождённые с диагнозом простая ТМА (п= 5) и ГруппаШ -новорождённые с ДМЖП, ДМПП и открытым артериальным протоком (ОАП) (п=2).

Пациенты II основной группы имели следующие ВПС: ДМЖП (п=4); ДМЖП+ДМПП+ОАП (п=4); двойное отхождение сосудов от правого желудочка (ДОС от ПЖ) (п=2); частичный открытый

атриовентрикулярный канал (ЧОАВК) (п=1); ДМЖП+КоАо+ОАП (п=1).

Таблица 2. Характеристика пациентов II основной и II контрольной групп.

Число Возраст, Масса тела, кг

пациентов месяцы М ± БЭ, гшп - шах

II, 12 2,15 ±0,9 4,08 ± 0,59

основная 1 -3 3,2 - 5,2

II, 3 1,5 4,06 ± 0,8

контрольная 1 -2 3,2-4,8

Дети, составившие ША группу, имели следующие ВПС:

ДМЖП (п=18); ООАВК (п=9); ДМПП (п=6); частичный аномальный дренаж легочных вен (ЧАДЛВ) (п=1); ДМЖП+ ДМПП+ОАП (п=1); ДОС от ПЖ (п=1). В ШБ группу включены пациенты с первичной формой ТФ (п=6), ДОС от ПЖ с комбинированным стенозом легочной артерии (п=2) и с единственным желудочком с атрезией легочной артерии (п=3).

Таблица 3. Характеристика пациентов ША и ШБ и Шконтрольной групп.

Число Возраст, Масса тела, кг

пациентов месяцы М ± БЭ, ггнп - шах

ША, 36 6,9±2,5 6,44±1,54

основная 4- 11 3,9- 10

ШБ, 11 7,2±3,5 6,88±1,9

основная 4-12 3-10,5

III, 3 8,3±3,2 8,7±0,4

контрольная 6- 12 8,5 - 9,2

Изучение MCJI проводили на нескольких этапах операции. За исходный этап исследования принимали состояние сразу после интубации трахеи и перевода пациента на ИВЛ. Последующие измерения проводили сразу же после завершения следующих этапов операции: стернотомии, разведения грудной клетки, разведения перикарда, начала ИК, восстановления дыхания и сердечной деятельности, окончания перфузии, сведения грудной клетки, окончания операции, транспортировки в ОРИТ. Исследование газового состава артериальной крови проводили после интубации, перед началом ИК (забор крови осуществляли сразу после разведения перикарда), после остановки ИК; после сведения грудной клетки и сразу после прибытия в отделение реанимации. На всех этапах осуществлялся непрерывный мониторинг гемодинамики (мм.рт.ст.): инвазивное артериальное давление систолическое, диастолическое и среднее, центральное венозное давление, давление в левом предсердии, частота сокращений сердца, а так же ЭКГ (II и V отведение), пульсоксиметрия и центральная и периферическая температура. Для определения всех основных показателей кислотно-щелочного, газового, электролитного состава крови использовали газовый анализатор фирмы SIEMENS, RAPIDOPOINT 400.

ИВЛ и мониторинг основных параметров МСЛ осуществляли на наркозном аппарате PRIMUS (Drager): инспираторного давления (Pinsp,cMH20), среднего давления в дыхательных путях (Pmean), положительного давления конца выдоха (PEEP, смН20), дыхательного объема (Vt, мл), частоты аппаратных циклов (f) и комплайнса легких (С мл/смН20). Были введены следующие расчетные величины: коэффициент оксигенации, Pa02/Fi02 для

оценки вентиляционно-перфузионных отношений (ВПО) и коэффициент C/Vt, который косвенно отражает сопротивление малых дыхательных путей (Затевахина М.В., Цимбалов С.Г. 1996).

Общую анестезию осуществляли по принятому в РНЦХ им. А.Н. Бакулева протоколу. Индукцию проводили внутривенно: Дормикум до 0,3 мг/кг, Нимбекс 0,15 мЛг, Фентанил 5 шг/кг. ИВЛ после назотрахеалыюй интубации в контрольной и основной группах проводили в режиме VCV с начальными параметрами: Vt = 6-8 мл/кг, f = 28-35 циклов в минуту, Т|:Те = 1:2, PEEP = 4СМ ВДНХТ., FiC>2 = 0,21 - 0,5. Поддержание анестезии в/в инфузионно: Фентанил (5„кг/кг/час), Нимбекс (1-3 мкг/кг/ми „) в комбинации с ингаляционным анестетиком Севораном (2-4 об%). ИК проводили на аппаратах «STOCKERT SIII» с использованием оксигенатора Lilliput -1 и -2. На этапе согревания всем пациентам проводили ультрафильтрацию.

Все операции выполнены в отделении реконструктивной хирургии новорожденных и детей первого года жизни с ВПС (зав.отд., д.м.н., проф. Ким А.И.), в отделении интенсивной неонатальной кардиологии недоношенных, новорожденных и детей 1-го года жизни с ВПС (зав.отд., д.м.н. Туманян М.Р.) и в отделении экстренной хирургии недоношенных и детей первого года жизни с ВПС (зав.отд., академик Л.А.Бокерия) НЦССХ им. А.Н.Бакулева РАМН. Дети контрольной группы проходили лечение в отделении хирургии новорожденных ДГКБ Св. Владимира (зав.отд. Злыгарева Н.В.).

Методы статистической обработки данных.

Расчеты и графика произведены на персональном компьютере HP PC с помощью программного обеспечения Excel 2007 и SPSS версия 13,

Результаты и обсуждение Сравнение исходных MCJI в контрольной и основной группах.

Податливость легких здоровых новорожденных и младенцев по данным литературы находится в диапазоне 3,5 - 8 мл/смН20 (Chu J.S. и Dawson Р. 1964).

Сравнение исходных MCJ1 показало, что у детей с ВПС каждой возрастной группы, как с гиперволемией легких (I,II,IIIA), так и с дефицитом кровотока в легких (ШБ), податливость легких ниже, инспираторное и среднее давление выше, а коэффициент C/V( достоверно ниже, чем в соответствующей контрольной группе (таблицы 4 - 6). У детей с ВПС с лево-правым сбросом крови и гиперволемией малого круга с рождения присутствует снижение податливости легких и податливости малых дыхательных путей с увеличением сопротивления бронхиол, эластическая тяга легких повышена.

Таблица 4. Показатели МСЛ пациентов I основной и контрольной

групп на исходном этапе.

Группа с, с v„ Р inspî р х mean)

Vt

мл/смН20 мл смН20 смН20

I, 1,88 ±0,85 0,057 32,7 ± 19,1 5,6 ±1,7

основная ±0,02 5,4 ±3,8

I, 2,75±0,6* 0,08 34,5 16,4 4,7 ± 1,5

контрольная ±0,01* ±5,8 ± 1,5

* - р < 0, 05 при сравнении средних двух групп

Таблица 5. Показатели МСЛ пациентов II основной и контрольной групп на исходном этапе.

с, с vt v„ р . 1 inspi р * mean)

мл/смН20 мл смН20 смН20

II, 2,36 ±0,87 0,06 42±11,2 20,2±2,9 6,67±1,7

основная ±0,01

И, 2,9 ±0,5* 0,08* 38 ±5,3 15,0 4*

контрольная ± 1,0*

*- р < О, 05 при сравнении средних двух групп

Таблица 6. Показатели МСЛ пациентов IIIA и ШБ групп, а также III контрольной группы на исходном этапе.

с, мл/смН20 с vt v„ мл Р inspi смН20 р х mean) cmHJO

III А 5,48 ± 1,9 0,068 ±0,01 79± 21,9 16,8±1,9 5,3 ± 1,1

III Б 6,28 ± 1,64 0,08 ±0,01 83 ±18,6 16 ±2,2 5,2 ± 1,2

III контроль 7Д± 0,37 0,09 ±0,01 74± 7,2 12 4

У детей ШБ группы С также достоверно ниже, хотя приближен к нормальным показателям (-14%), что объясняет повышенное Pinsp, а сопротивление малых дыхательных путей на 16% выше, чем в контрольной группе. Более того, не смотря на умеренно сниженные показатели податливости легких, Р mean у них самое низкое из всех возрастных групп.

Исходное состояние МСЛ детей в зависимости от анатомии ВПС и состояния легочного кровотока.

Механика дыхания новорожденных с простой ТМА (Группа 1А, п=5) и с ДМЖП, ДМПП и ОАП (Группа1Б, п=2) представлена в таблице 7.

Таблица 7. Показатели МСЛ новорожденных с ВПС.

с, мл/смН20 с у* V,, мл Р »П5р» смН20 р 1 теап; смН20

I А 2,0 ± 1,01 0,06 ± 0,19 31 ±5,4 17,8 ±3,5 5 ±1,0

I Б 1,6 ±0,0 0,04 ± 0,003 37 ±2,8 22,5 ±2,1 7 ±2,8

80% * 66%* 119%* 126%* 140%*

* за 100% принят показатель подгруппы I А.

Новорожденные с лево-правым сбросом, 1Б группа, имеют катастрофически извращённые показатели параметров МСЛ и самые «жесткие» параметры ИВЛ среди всех возрастных групп. Таким образом, можно констатировать, что у пациентов 1Б группы объемная перегрузка малого круга кровообращения и левых отделов сердца достигли критического уровня уже на первом месяце жизни, несмотря на высокое сопротивление сосудов легких после рождения. Следовательно, необходимо констатировать высокий анестезиологический риск пациентов этой группы.

Тяжелейшие нарушения механики дыхания имели место и во II группе (таблица 5). В этом возрасте падение сопротивления легочных сосудов вызывает резкое увеличение лево-правого шунта крови и объемную перегрузку малого круга кровообращения. II группа имеет полный набор характерных для объемной перегрузки малого круга показателей МД: снижение С, повышение

эластической тяги легких и сопротивления малых дыхательных путей, высокий уровень Ртэр и Ртеап. Высокая прямая зависимость С/\Ч от С во II группе (г=0,72; р<0,01) утверждает, что сопротивление малых бронхов практически полностью является компонентом эластической тяги легких.

По сравнению с пациентами ША группы, дети ШБ группы характеризуются самым высоким показателем податливости легких; самым высоким коэффициентом СЛЧ; параметры Ртзр и Ртеап практически идентичны в двух группах (таблица 6). Таким образом, больные с редуцированным легочным кровотоком имеют наименьшую из всех групп с ВПС эластическую тягу легких и низкое сопротивление малых дыхательных путей.

Мы констатировали, что по мере увеличения объема лево-правого сброса крови за счет увеличения размеров, количества внутрисердечных дефектов и градиента давлений между полостями, присоединения недостаточности клапанного аппарата, происходит увеличение объемной перегрузки камер сердца и сосудов малого круга и, как следствие, прогрессивное снижение податливости легких, увеличение эластической тяги легких, снижение коэффициента С/\Ч и рост Ртеа„ (график 1-2).

АЫОУА тест не показал значимого отличия в показателях С и Ртеап между пороками сердца, представленными на графике, тогда как отношение С/У1 значимо отличается (Р<0,05).

У пациентов 1Б, II и ША групп на исходном этапе исследования отмечена удовлетворительная оксигенирующая функция легких с отношением Ра02Лч02>300. В ШБ группе Ра02Лч02 = 189 ±90.

ДМЖП ДМПП 00А8К Тф ДОСсо Нсг пемозом порока ЛА а'рдцз

ДМЖП ДМПП ООА8К ТФ ДОСсо Мег порока сюнтом сердца ЛА

1 Ртеап. смШО

График 1-2. Распределение исходных показателей комплайнса легких и Ртеап в ША и ШБ группах в зависимости от ВПС.

Динамика изменений МСЛ и газообмена во время операции с ИК.

Динамика С и коэффициента СЛ^ до ИК имеет возрастные различия: улучшается по сравнению с исходными показателями в I группе (р<0,05) и прогрессивно снижается в ША и ШБ группах (р<0,05 для коэффициента С/\Ч ША группы). В группах ША, ШБ максимальное снижение наблюдали на этапе разведения перикарда. Период восстановления ИВЛ характеризуется драматическим снижением С и СМ в ША и особенно в ШБ группах (-15% и -30% для С и -13% и -24% для СМ соответственно) и постепенной нормализацией до исходного уровня ко времени транспортировки в ОРИТ. С и СМ в I и II группах, практически не изменившись за период ИК, на дальнейших этапах прогрессивно улучшаются, в I группе до 26% и 21% соответственно. Ртеап увеличивается на 717% во всех группах после окончания ИК, самые высокие постперфузионные значения Ртеап были отмечены во II группе (графики 3-5).

При оценке достоверности влияния различных факторов (возраст, состояние легочного кровотока, форма порока сердца, время ИК и пережатия аорты, степень гипотермии) на исходное состояние и изменение МСЛ уровень значимости р<0,05 был получен только для фактора возраст.

•— -_

■— -■-

А- — -*_*__

-•-»—

V*44* -Л?*'4 лО^

Лччл

-

-I группа

•II группа

с-

-ША группа

-ШБ группа

График 3. Динамика периоперационного изменения комплайнса легких.

ЕЧ,,сЛ°44 ...с'-4-

Г»** —лЧ44

■I Групп.1

II групп;!

-П1Л Г]Л ГТП;|

-IIII ■ Г|>\ ПТ1;1

График 4. Динамика периоперационного изменения коэффициента

ст.

I группа A II гр\тпта —IIIA группа —•— IIIE группа

График 5. Динамика периоперационного изменения Pmean.

Во II группе коэффициент оксигенации после разведения перикарда снижается на 13% от исходного. В IIIА группе не наблюдали значимого снижения коэффициента оксигенации в доперфузионном периоде относительно исходного значения (Pa02/Fi02 = 344 ± 75,9).

Нарушения оксигенации после ИК были констатированы во всех возрастных группах (график 6). В группе новорожденных детей не наблюдали значимого снижения комплайнса легких после ИК, но нарушения ВПО наибольшие, при этом значение отношения Pa02/Fi02 идентично для простой ТМА и 1Б группы, вопреки различной продолжительности ИК и времени пережатия аорты. У детей первых 3-х месяцев жизни при относительно сохранных параметрах МСЛ после ИК мы становимся свидетелями грубых расстройств ВПО, напоминающих развитие ОРДС: Pa02/Fi02< 150! При старшем возрасте, в группах IIIА и ШБ, после ИК

констатировали Ра02/РЮ2 < 300, что соответствовало острому повреждению легких (график 6).

Ко времени перевода пациента в ОРИТ в 1А и ША группах наступало восстановление Ра02/РЮ2 лишь до исходного уровня, во II группе - на 20% ниже исходного.

400

350

300

Г 1

1 250

200

Г 1 150

100

50

0

/ ш — /^х»

IT

исход |i;i';i>:;i.nii'j .»конч.шшик clt.VKilllv "ГШ

-•♦--I Агруппа •••♦•• IБ группа А И группа

—Ш— III А группа > III Б группа

График 6. Периоперационное изменение Pa02/Fi02.

На основании мониторинга MCJ1, который позволил своевременно констатировать расстройства MCJI и газообмена легких после ИК, нами был успешно внедрен алгоритм, направленный на устранение ателектазов, уменьшение внесосудистой жидкости в легких и тканях, на снижение общего легочного сопротивления и лечение сердечной недостаточности после ИК:

1. Обязательный мониторинг MCJI во время операции.

2. Повторные маневры рекрутирования легких, заключающиеся в ручном увеличении Pinsp на 10 смН20 от исходного и PEEP до 10 смН20 на протяжении 5 секунд. (Tusman G. et al. 2003).

3. Применение PEEP 5 смН20 после ИК (Spahn D.R.2003).

200

4. Поддержание сердечного выброса инотропными препаратами.

5. Поддержание центрального венозного давления в пределах 5 мм.рт.ст, а давления левого предсердия не выше 9 смН20.

6. Создание отрицательного водного баланса к окончанию операции.

7. Поддержание общей анестезии непрерывной инфузией компонентов: анальгетик (Фентанил 5 мкг/кг/час) и миорелаксант (Нимбекс). Использование ингаляционных анестетиков (Севоран, Изофлюран).

Выводы

1. Морфофункциональные особенности ВПС оказывают основное влияние на состояние МСЛ во всех возрастных группах, которое проявляется с рождения.

2. У новорожденных детей констатированы самые тяжелые исходные расстройства механики дыхания:С=1,88 ± 0,85 мл/смН20; СМ= 0,057 ±0,02; Р|„5р=19,1 ±3,8 смН20; Ртеап=5,6 ±1,77 смН20.

3. Дети от 1 до 3 месяцев с лево-правым сбросом, как и новорожденные, имеют тяжелые исходные расстройства МСЛ, достоверно отличающиеся от детей без кардиохирургической патологии. С=2,36±0,87мл/смН20; СМ=0,055; Р1п5р=20,2±2,9 смН20; Ршеап=6,67±1,7 СМН20.

4. Исходные показатели МСЛ пациентов ШБ группы достоверно не отличаются от показателей детей без кардиохирургической патологии: С = 6,28±1,64 мл/смН20; СМ = 0,08±0,01; Рш8р=16 ± 2,2смН20; Ршеап=5,2 ± 1,2смН20.

5. Изменения С и коэффициента С/У1 до ИК имею возрастные

различия: улучшение С у детей первых 3-х месяцев и прогрессирующее снижение С у детей от 4 месяцев до года на фоне стабильной гемодинамики во всех группах.

6. В доперфузионном периоде отношение Ра02Дч02 ухудшается во II (289 ± 92), ША (344±75,9) и ШБ (224 ±95) группах. После окончания ИК самое грубое снижение Ра02Лч02 < 100 констатировали у новорожденных, независимо от характера ВПС, продолжительности ИК и времени пережатия аорты. Во II группе отношение Ра02Лч02 = 140±102 (Р<0,05). В ША группе 226 ± 80,7 (Р<0,05), в ШБ группе - 266 ± 56,2.

7. В ближайшем постперфузионном периоде снижение С и коэффициента САЧ, повышение Ртеап отмечено во всех группах. Наибольшее достоверное падение С и С/\1 по сравнению с исходными констатировано в ШБ группе: С = 4,4±0,99мл/смН20; коэффициент СМ = 0,058±0,01.

8. На дальнейших этапах постперфузионного периода вплоть до окончания операции, для всех групп характерна положительная динамика и быстрое восстановление показателей С, коэффициента

и отношения Ра02М02 до уровня исходных, наиболее динамичное и яркое в I группе: перед транспортировкой в ОРИТ С = 2,37±0,38 мл/смН20; коэффициент СМ=0,069±0,01; Ра02/Б102 при ТМА = 371±75,6.

Практические рекомендации

1. Интраоперационное динамическое наблюдение за параметрами МСЛ следует обязательно осуществлять для дополнительного неинвазивного мониторинга функционального состояния легких у детей, оперируемых на сердце в условиях ИК.

2. Результаты мониторирования MCJI рекомендуется использовать для внесения корректив в алгоритм анестезиологического пособия на разных этапах операции.

3. Рекомендуемый алгоритм респираторной терапии в постпер-фузионном периоде способствует возвращению к исходным значениям показателей МД и ВПО, не нарушая при этом стабильность гемодинамики.

Список работ, опубликованных по материалам диссертации

[1] Кучерова И.Ю. Изменение механических свойств легких у детей первых месяцев жизни во время операции на сердце в условиях искусственного кровообращения./Кучерова И.Ю.// «Детские болезни сердца и сосудов» - 2008. - Xsl. - С.58-65

[2] Заграй A.B. Методы одномоментной хирургической коррекции аномалии развития дуги аорты в сочетании с внутрисердечной патологией у новорожденных и детей первого года жизни./ Заграй A.B., Ким А.И., Григорьянц Т.Р., Рогова Т.В., Захарченко А.Г., Кучерова И.Ю., Никифоров B.C., Харитонова С.С., Ерохина О.В.// «Детские болезни сердца и сосудов» - 2008. - №2. -С.56-60

[3] Кучерова И.Ю. Механические свойства легких и особенности газообмена у детей неонатального возраста и первого года жизни с врожденными пороками сердца во время хирургической коррекции порока в условиях искусственного кровообращения./Кучерова И.Ю.// Информационный сборник «Сердечно-сосудистая хирургия» -2009.- №4. - С.З - 16

[4] Мовсесян P.P. Клипирование открытого артериального протока у недоношенных детей очень низкой и экстремально низкой массой тела в условиях отделения неонатальной

реанимации./Мовсесян P.P., Крючко Д.С., Рябцев Д.В., Захарченко А.Г., Кучерова И.Ю., Андерсон А.Г., Краснова С.С., Ким А.И.// «Детские болезни сердца и сосудов» - 2010. - №3. - С.42 - 45

[5] Серегин К.О. Седация и анальгезия при диагностических процедурах ЯМРТ, KT, ПЭТ у детей грудного и раннего возраста с ВПС. /Серегин К.О., Макаренко В.Н., Мумладзе К.В., Кучерова И.Ю.// Бюллетень НЦ ССХ им. А.Н. Бакулева РАМН. - 2005. - т.6,-№5. - С. 228

[6] Кучерова И.Ю. Изменения механики дыхания детей первых месяцев жизни с врожденными пороками сердца во время операции с искусственным кровообращением./ Кучерова И.Ю., Захарченко А.Г.// Бюллетень НЦ ССХ им. А.Н. Бакулева РАМН. - 2006. - т.7. -№3. - С. 263

[7] Кучерова И.Ю. ИВЛ с гарантией объема у детей первого года жизни с врожденными пороками сердца во время анестезиологического пособия при операциях с искусственным кровообращением./ Кучерова И.Ю.,Захарченко А.Г.// Бюллетень НЦ ССХ им. А.Н. Бакулева РАМН. - 2006. - т.7. - № 5. - С. 198

[8] Кучерова И.Ю.Анестезиологическое пособие при операции двунаправленный кавопульмональный анастомоз без искусственного кровообращения у детей первого года жизни./Кучерова И.Ю., Болтабаев И.И., Серегин К.О.// Бюллетень НЦ ССХ им. А.Н. Бакулева РАМН. - 2007. - т.8. - № 3. - С. 130

[9] Кучерова И.Ю. Механические свойства легких детей первых дней и месяцев жизни с ВПС после радикальной коррекции порока в условиях ИК в случае разведенной грудной клетки. /Кучерова И.Ю., Захарченко А.Г., Аксенов В.А., Серегин К.О.// Бюллетень НЦ ССХ им. А.Н. Бакулева РАМН. - 2007. - т.8. -№ 6. - С. 213

[10] Кучерова И.Ю. Механические свойства легких и искусственная вентиляция легких детей первых дней и месяцев жизни с врожденными пороками сердца во время анестезиологического пособия при радикальных и паллиативных операциях в условиях искусственного кровообращения./Кучерова И.Ю.//Бюллетень НЦ ССХ им. А.Н. Бакулева РАМН. - 2008. - т.9. -№3. - С.220

[И] Кучерова И.Ю. Опыт анестезиологического пособия у недоношенных детей во время операции клипирования открытого артериального протока./Кучерова И.Ю., Крючко Д.С., Мовсесян P.P.// Бюллетень НЦ ССХ им. А.Н. Бакулева РАМН. - 2008. - т.9. -№6. - С.225

[12] Кучерова И.Ю. Анализ типичных ошибок в педиатрической кардиоанестезиологии./КучероваИ.Ю.,ЗахарченкоА.Г.,Ведерникова JI.A., Серегин К.О.// Бюллетень НЦ ССХ им. А.Н. Бакулева РАМН. -2009. - т.10. - №3. - С.136

[13] Кучерова И.Ю. Опыт инфузионного введения компонентов общей анестезии в кардиоанестезиологии детей раннего возраста./ Кучерова И.Ю., Серегин К.О., Захарченко А.Г.// Бюллетень НЦ ССХ им. А.Н. Бакулева РАМН. - 2009. - т.10. - №6. - С. 247

[14] Мовсесян P.P. Клипирование открытого артериального протока у недоношенных детей очень низкой массой тела в условиях отделения неонатальной реанимации./Мовсесян P.P., Крючко Д.С., Рябцев Д.В., Захарченко А.Г., Кучерова И.Ю., Ленюшкина A.A., Андерсон А.Г., Краснова С.С., Ким А.И.// Бюллетень НЦ ССХ им. А.Н. Бакулева РАМН. - 2010.- Т.Н.- №3. -С.6

Подписано в печать:

16.05.2011

Заказ № 5543 Тираж - 50 экз. Печать трафаретная. Типография «11-й ФОРМАТ» ИНН 7726330900 115230, Москва, Варшавское ш., 36 (499) 788-78-56 wwvv.autoreferat.ru

1. Актуальность исследования

Оказание анестезиологического пособия новорожденным и детям первого года жизни с врожденными пороками сердца во время кардиохирургических операций является одним из наиболее сложных разделов анестезиологической практики и имеет низкую толерантность к профессиональным ошибкам (Galvan С., Bache Е. 2006; AmAcPed, Guideline 1999).

В современной литературе исследования механических свойств легких детей первого года жизни во время кардиохирургических вмешательств можно пересчитать по пальцам. Отсутствуют стресс-нормы растяжимости легких и других показателей механики дыхания. Механика дыхания и респираторная терапия детей первого года жизни изучаются чаще в послеоперационном периоде, между тем ИВЛ во время анестезии новорожденного является одной из главных составляющих операционного процесса и заслуживает более чем серьезного к себе отношения, а большинство послеоперационных респираторных проблем должно быть распознано уже в операционной (Харькин А.В. 2008; Лобачева Г.В. 2000). В настоящее время в НЦССХ имени А.Н.Бакулева имеются все возможности для глубокого изучения механики дыхания новорожденных и детей первого года жизни во время кардиохирургических вмешательств.

В НЦССХ имени А.Н.Бакулева не раз обращались к изучению респираторных проблем у детей с ВПС, возникающих как на операции, так и в течение послеоперационного периода. Так под научным руководством М. В. Затевахиной в 1996 году Цимбаловым С.Г. была выполнена кандидатская диссертация «Механические свойства легких у больных тетрадой Фалло во время операции и анестезии при радикальной коррекции порока в условиях искусственного кровообращения». В ней подробно отражены интраоперационные изменения MCJI у детей старшего возраста в зависимости от формы порока, установлена причинно-следственная связь между механикой дыхания и гемодинамическим профилем пациента. Докторская диссертация «Респираторная терапия у больных ВПС в ближайшем послеоперационном периоде», выполненная Никитиным Е.С 1998 года представляет собой достаточно глубокий обобщающий труд. В 2000 году, так же под руководством М.В. Затевахиной, Суворовой Г.Ю. выполнена кандидатская работа «Механические свойства легких и тактика респираторной терапии в ближайшем послеоперационном периоде у больных с атрезией легочной артерии с дефектом межжелудочковой перегородки». Были сделаны выводы, что MCJI при атрезии легочной артерии с ДМЖП обусловлены морфологией порока и изменениями центральной и легочной гемодинамики после операции; сопротивление дыхательных путей и коэффициент комплайнс/дыхательный объем являются наиболее информативными показателями MCJI, отражающими состояние центральной гемодинамики у пациентов с внутрисердечным шунтированием крови; PSV в режиме SIMV и CPAP в послеоперационном периоде является методом выбора активизации пациента. В 2002 году успешно защищена кандидатская диссертация Лобачевой Е.В. «Механические свойства легких у больных с врожденными пороками сердца старше трех лет в ближайшем послеоперационном периоде». По результатам работы была предложена модифицированная методика измерения МСЛ у больных старше трех лет в раннем послеоперационном периоде, которая позволяет более точно оценить состояние паренхимы легких и выявить высокую достоверную степень зависимости статического комплайнса от дыхательного объема (Лобачева Е.В. 2002).

Крупнейшим иностранным исследованием изменений MCJI детей первого года жизни во время кардиохирургических операций является работа Stephen A. Stayer, D.B.Andropoulos et al. из Texas Children's Hospital 2004 года, выполненная на большом клиническом материале (100 анестезий, 38% новорожденных). По результатам работы у пациентов с увеличенным легочным кровотоком, несмотря на значительное расстройство MCJI до операции, имеет место немедленное достоверное снижение респираторного сопротивления при неизмененном комплайнсе легких после радикальной коррекции порока, что более выражено у новорожденных, чем у детей от 1 месяца до года.

После ИК у ребенка нередко развивается тяжелая дыхательная недостаточность, когда для поддержания адекватных параметров газообмена требуется значительно ужесточать исходные параметры ИВЛ, повышая риск вентилятор-ассоциированных повреждений легких (Kilpatrick В., Slinger Р. 2010).

При кардиохирургических операциях самый высокий процент развития ателектазов, который превышает 80%. Ателектазам отводится главная роль в ухудшении механики дыхания и газообмена во время анестезии и операции. (Duggan М.2005; Tenling G., 2003; Hedenstierna, Magnusson 1998, 2003; Tusman 2003). Огромный вклад в формирование дисфункции легких вносит системный воспалительный ответ после ИК (Asimakopoulos G. 1999).

В заключение важно пояснить интерес к проблеме респираторной механики детей первого года жизни, включая новорожденных. Статистика такова, что 25% детей с ВПС требуют оперативного лечения на первом месяце жизни и 25% из них имеют легочную гипертензию; операции большинства ВПС стремятся проводить на первом году жизни (Бокерия Л.А. 1996,1999; Hoffman J.I. 1981; Rabinovitch М. 1984; Castañeda A.R. 1989). Анатомо-физиологические особенности детей первого года жизни, незрелость и уязвимость многих органов и систем, патологические изменения, связанные с пороком сердца, относит этих пациентов к группе высочайшего риска и ставит перед анестезиологом основную задачу: обеспечение их безопасности во время операции с ИК и снижение риска развития осложнений. Правда в том, что мы продолжаем сталкиваться с дисфункцией легких различной степени выраженности у детей первого года жизни в периоперационном периоде, которая в обязательном порядке расстраивает состояние гемодинамики и повышает риск нарушения функции других органов и систем (Непз1еу 2008;

1.0.2002; Ап.МсЕ\¥ап 2005). Это происходит, несмотря на высокое качество хирургической техники, на совершенствование оборудования и протокола ИК и анестезиологического пособия, на наличие высококлассного технического и медикаментозного обеспечения.

Вот только некоторые осложнения со стороны респираторной системы (в некоторых случаях особенности кардиохирургических вмешательств), с которыми сталкивается анестезиолог: Нарушение оксигенации. Падение Ра02/РЮ2 <200 и развитие артериальной гипоксемии (снижение Ба^ог < 90%) после ИК.

Затруднение элиминации С02е1 даже при жестких параметрах ИВЛ. ^ Ухудшение комплайнса легких, требующее применение повышенного инспираторного давления для поддержания адекватной альвеолярной вентиляции. Невозможность рекрутировать легкие и улучшить оксигенацию в раннем постперфузионном периоде. Образование ателектазов и участков травматического повреждения легких с кровоизлиянием, видимых невооруженным глазом интраоперационно. ^ Зоны гиповентиляции на рентгенограмме грудной клетки в раннем послеоперационном периоде. Легочное кровотечение после ИК. Пневмоторакс.

Выводы.

1. Морфофункциональные особенности порока оказывают основное влияние на состояние механических свойств легких во всех возрастных группах, которое может проявляться уже с рождения.

2. У новорожденных детей (группа I) констатированы самые тяжелые исходные расстройства механики дыхания: С = 1,88 ± 0,85 мл/смН20; СМ = 0,057 ±0,02; Р,„5р=19,1 ±3,8 смН20; Ртеап=5,6 ±1,77 смН20.

3. Дети первых 3 месяцев с лево-правым сбросом (группа II), как и новорожденные, имеют тяжелые исходные расстройства механики дыхания, достоверно отличающиеся от детей без кардиохирургической патологии. С= 2,36±0,87 мл/смН20; С/У1 =0,055; Р;шр=20,2±2,9 смН20; Ртеа„ = 6,67±1,7 смН20.

4. Исходные показатели МСЛ пациентов ШБ группы (тетрада Фалло, ДОС от ПЖ со стенозом ЛА, ЕЖ с атрезией ЛА) достоверно не отличаются от показателей детей без кардиохирургической патологии: С = 6,28±1,64 мл/смН20; коэффициент СЛЛ: = 0,08±0,01; Ршзр=16 ± 2,2смН20; Ршеап=5,2 ± 1,2смН20. В ША группе были констатированы следующие показатели МСЛ: С = 5,48 ± 1,9мл/смН20; коэффициент СМ =0,068±0,01; РтБр = 16,8 ± 1,9смН20; Ршеап=5,3 ± 1,ЗсмН20.

5. Изменение комплайнса легких и коэффициента в доперфузионном периоде имеет возрастные различия: улучшение комплайнса легких у детей первых 3-х месяцев и прогрессирующее снижение комплайнса легких у детей от 4 месяцев до года на фоне стабильной гемодинамики во всех группах. В I группе после стернотомии С = 2,18 ± 0,77мл/смН20 (р<0,05); после начала ИК С = 2,2 ± 0,67мл/смН20 (р<0,05); Ш = 0,065±0,01 (р<0,05). Во II группе после стернотомии С = 2,45 ± 0,79мл/смН20; после начала ИК С = 2,5 ± 0,9мл/смН20; СМ = 0,059±0,01 (р<0,05). В ША группе после разведения перикарда С = 4,76 ± 1,62мл/смН20 (р<0,05); СГУЬ = 0,065±0,01 и после начала ИК С = 5,2 ± 1,54 мл/смН20; СМ = 0,067±0,01. В ШБ группе после разведения перикарда С = 5,36 ± 1,1мл/смН20; СМ = 0,069±0,01; после начала ИК: С = 5,5 ± 1,05мл/смН20; СМ = 0,072±0,01.

6. В доперфузионном периоде отношение Ра02/РЮ2 ухудшаются во II (289 ± 92), ША (344±75,9) и ШБ (224 ±95) группах. После окончания ИК самое грубое снижение Ра02/РЮ2 < 100 констатировали у новорожденных, независимо от характера ВПС, продолжительности ИК и времени пережатия аорты. Во II группе отношение Ра02/РЮ2 = 140±102 (Р<0,05). В ША группе 226 ± 80,7 (Р<0,05), в ШБ группе -266 ± 56,2.

7. В ближайшем постперфузионном периоде, на этапе стабилизации функций сердечно-сосудистой системы, снижение подаливости и коэффициента С/У!:, повышение Ртеап отмечено во всех группах.

Наибольшее достоверное падение С и СЛЛ по сравнению с исходными констатировано в ШБ группе, у больных с ТФ и ДОС от ПЖ со стенозом ЛА: С = 4,4±0,99мл/смН20; коэффициент СЛЛ = 0,058±0,01

8. На дальнейших этапах постперфузионного периода вплоть до окончания операции, для всех групп характерна положительная динамика и быстрое восстановление показателей податливости легких, коэффициента СЛ^ и отношения Ра02/РЮ2, наиболее динамичное и яркое в группе новорожденных детей: перед транспортировкой в ОРИТ С = 2,37±0,38 мл/смН20; коэффициент СМ =0,069±0,01; Ртеап = 6,29±1,1; Ра02М02 при ТМА = 371±75,6.

Практические рекомендации.

1. Интраоперационное динамическое наблюдение за параметрами механических свойств легких следует обязательно осуществлять для дополнительного неинвазивного мониторинга функционального состояния легких у детей, оперируемых на сердце в условиях искусственного кровообращения.

2. Результаты мониторирования механических свойств легких рекомендуется использовать для внесения корректив в алгоритм анестезиологического пособия на разных этапах операции.

3. Рекомендуемый алгоритм респираторной терапии в постпер-фузионном периоде способствует возвращению к исходным значениям показателей механики дыхания и вентиляционно-перфузионных отношений, не нарушая при этом стабильность гемодинамики.