Автореферат и диссертация по медицине (14.01.26) на тему:Обоснование оптимального алгоритма применения различных методов защиты головного мозга и почек пациента при операциях на дуге аорты

На правах рукописи

Винокуров Иван Андреевич

ОБОСНОВАНИЕ ОПТИМАЛЬНОГО АЛГОРИТМА ПРИМЕНЕНИЯ РАЗЛИЧНЫХ МЕТОДОВ ЗАЩИТЫ ГОЛОВНОГО МОЗГА И ПОЧЕК ПАЦИЕНТА ПРИ ОПЕРАЦИЯХ НА ДУГЕ АОРТЫ

14.01.26 - сердечно-сосудистая хирургия

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

2 7 МАЙ 2015

005569521

МОСКВА-2015

005569521

Работа выполнена в государственном бюджетном образовательном учрездении высшего профессионального образования «Первый Московский государственный медицинский университет им.

И.М.Сеченова» Министерства здравоохранения Российской Федерации, Клиника аортальной и сердечно-сосудистой хирургии

Научный руководитель:

Белов Юрий Владимирович - доктор медицинских наук, профессор, академик РАН

Официальные оппоненты:

Муратов Равиль Муратович - доктор медицинских наук, профессор, Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Научный центр сердечнососудистой хирургии имени А.Н. Бакулева», руководитель отделения неотложной хирургии приобретенных пороков сердца.

Семеновский Моисей Львович - доктор медицинских наук, профессор, Федеральное государственное бюджетное учреждение «Федеральный научный центр трансплантологии и искусственных органов имени академика В.И. Шумакова» Министерства здравоохранения Российской Федерации, заведующий кардиохирургическим отделением №1.

Ведущее учреждение:

Федеральное государственное бюджетное учреждение «Институт хирургии имени А.В.Вишневского» Министерства здравоохранения Российской Федерации.

Защита состоится «23 »_¿У_2015 г. в часов на заседании

Диссертационного совета (Д.001.027.01) при Федеральном государственном бюджетном научном учреждении «Российский научный центр хирургии имени академика Б.В. Петровского» по адресу: 119991, г. Москва, ГСП-1, Абрикосовский пер, 2.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке и на сайте ФГБНУ «Российский научный центр хирургии им. академика Б.В. Петровского», www.med.ru.

Автореферат разослан « Хо »_О ¡Г_2015 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, д.м.н.

В.В. Никода

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность проблемы Диагностика и лечение аневризм аорты в настоящее время является весьма актуальной медицинской и социальной проблемой. Частота встречаемости аневризм аорты составляет более 40 на 100000 населения (Gray J.R.,1994; Lederle F.A., 1997; Ailawadi G., 2003), и она постоянно увеличивается в связи с разработкой новых эффективных методов ее диагностики. Встречаемость аневризм аорты достигает 1,55% при аутопсиях пациентов, умерших от неизвестных причин (Pleumeekers H.J., 1994). Частота поражения дуги аорты (ДА) составляет около 15% от всех аневризм грудного отдела аорты (Isselbacher Е.М.,2005).

Единственным эффективным способом лечения аневризм ДА в настоящее время остается хирургический, который включает протезирование аорты. В России выполняется малое количество операций по поводу этой формы патологии. Потребность в таких операциях удовлетворена не более чем на 1% (Белов Ю.В., Комаров Р.Н., 2009).

В настоящее время не разработаны оптимальные алгоритмы хирургического лечение аневризм ДА, а также, что важно, - способы защиты головного мозга (ГМ) и почек при этих операциях. При протезировании ДА наблюдается весьма высокий риск кровотечений и связанная с этим массивная кровопотеря, превышающая объем циркулирующей крови больного.

Послеоперационные осложнения также разнообразны и чреваты многими проблемами: расстройствами сердечной деятельности, связанными с поражением коронарного русла; ишемией головного и спинного мозга, что нередко (в 7-18%) приводит к парезам (Crawford E.S., 1983; Bilal Н., 2012) и/или поражению коры головного мозга (до 30%), почечной или полиорганной недостаточностью (1040% (Белов Ю.В., 2001). В свою очередь, полиорганная недостаточность более чем в 80% случаев приводит к смерти пациентов (Бунятян A.A., Трекова H.A., 2005).

Несмотря на то, что еще в 1955 году Cooley et al. сообщили о возможности управляемого снижения интенсивности метаболизма головного мозга, до сих пор

3

нет единой концепции по алгоритму применения существующих методик защиты ГМ от его фатального повреждения при операциях на дуге аорты.

Цель исследования

Разработать, обосновать и апробировать оптимальный алгоритм применения различных методов защиты головного мозга и почек пациента от повреждающего действия факторов ишемии при операциях на дуге аорты.

Задачи исследования

1. Оценить эффективность и обосновать оптимальность применения именно того или иного из используемых в настоящее время методов защиты головного мозга и почек при операциях на дуге аорты:

> прекращения системного кровотока («циркуляторного арреста» - ЦА) в условиях глубокой гипотермии тела пациента;

> ретроградной перфузии вен головного мозга;

> антеградной перфузии артерий головного мозга;

2. Сравнить эффективность антеградной перфузии одного или обоих полушарий головного мозга, используя различные методики его кровоснабжения при операциях на дуге аорты.

3. Определить оптимальную степень охлаждения тела пациента в условиях антеградой перфузии артерий головного мозга при операциях на дуге аорты.

4. Обосновать выбор региона сосудистого русла для подключения аппарата искусственного кровообращения при бигемисферальной перфузии головного мозга при операциях на дуге аорты.

5. Определить наиболее эффективный способ защиты почек пациента при операциях на дуге аорты.

Научная новизна результатов исследования

Разработан, обоснован и апробирован оптимальный алгоритм применения методов защиты головного мозга и почек пациента от повреждающего действия факторов ишемии при операциях на дуге аорты.

Обоснована эффективность прекращения системного кровотока в условиях глубокой гипотермии тела пациента при операциях по протезированию дуги

4

аорты и целесообразность применения указанного метода в зависимости от клинической ситуации.

Показана целесообразность применения ретроградной перфузии вен головного мозга для профилактики эмболии его артерий при операциях на дуге аорты.

Доказана эффективность антеградной перфузии артерий головного мозга как метода защиты головного мозга при большом объёме реконструкции на аорте.

Обоснован оптимальный управляемый диапазон температуры тела пациента при антеградной перфузии артерий головного мозга при операциях на дуге аорты.

Проведён скрининг широко используемых в настоящее время методов защиты головного мозга при операциях на дуге аорты, сформулирована и обоснована концепция их оптимального применения.

Доказана эффективность метода «полной» защиты органов пациента путём поддержания оптимально кровотока в сосудах почек при реконструктивных операциях на дуге аорты с целью уменьшения числа и тяжести послеоперационных осложнений и летальных исходов.

Практическая ценность работы

Описаны недостатки и обоснованы преимущества использования в практике хирурга различных методов защиты головного мозга и почек пациента в зависимости от конкретной клинической ситуации при операциях на дуге аорты. Предложен и внедрен алгоритм применения различных режимов антеградной перфузии артерий головного мозга при операциях на дуге аорты и оценены временные диапазоны «безопасной» остановки кровообращения в нисходящей аорте.

Основные положения, выносимые на защиту

1. Антеградная перфузия артерий головного мозга обеспечивает эффективную

профилактику неврологических осложнений при операциях на дуге аорты.

2. Полная защита внутренних органов - оптимальный способ профилактики

ишемических нарушений в почках пациента.

3. Циркуляторный аррест в условиях глубокой гипотермии пациента обеспечивает защиту головного мозга при технической невозможности проведения антеградной перфузии его артерий.

4. Охлаждение тела пациента ниже 24°С (в прямой кишке) не увеличивает диапазон безопасного времени ишемии почек. Оптимальным является диапазон температуры тела 24-26°С

5. Ретроградная перфузия вен головного мозга препятствует множественной эмболии артерий головного мозга. При интраоперационной эмболии ретроградная перфузия вен головного мозга способствует удалению эмболов.

6. Правая подключичная артерия - оптимальное место подключения аппарата искусственного кровообращения при проведении бигемисферальной перфузии артерий мозга.

Внедрение в практику

Алгоритм предоперационного обследования и выбора метода защиты головного мозга, разработанный и апробированный в настоящем исследовании, широко используется в практике клиники аортальной и сердечно-сосудистой хирургии ГБОУ ВПО Первый МГМУ им. И.М. Сеченова Минздрава России Апробация работы

Апробация диссертации состоялась 27 января 2015 на заседании кафедры сердечно-сосудистой хирургии и инвазивной кардиологии института профессионального образования ГБОУ ВПО Первый МГМУ им. И.М. Сеченова Минздрава России.

Материалы диссертации доложены на 18-ом съезде сердечно-сосудистых хирургов России (г. Москва 2012 г.). Публикации

По теме диссертации опубликовано 8 печатных работ, 7 из которых в центральной печати, рекомендуемой ВАК

Объем и структура работы

Диссертация изложена на 108 страницах машинописного текста и состоит из введения, 4 глав, заключения, выводов и указателя литературы, включающего 10 отечественных и 105 зарубежных источников. Работа иллюстрирована 17 таблицами и 11 рисунками и схемами.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

С 1987 по 2011 года в отделении хирургии аорты и её ветвей ФГБНУ РНЦХ им. акад. Б.В. Петровского прооперировано 139 пациентов, у которых потребовалось использование методов защиты ГМ: циркуляторный аррест (ЦА), ретроградная перфузия вен головного мозга (РПГМ), антеградная перфузия артерий головного мозга (АПГМ).

В настоящей работе проведена оценка эффективности различных методов защиты ГМ от ишемических повреждений в результате сложной реконструктивной операции на аорте.

Всего в исследование включены 28 женщин (20,1%) и 111 (79,9%) мужчин. Средний возраст пациентов составил 47,8±12,7 лет.

Распределение пациентов на группы представлено в табл. 1. Из таблицы видно, что наиболее частыми причинами (82,7%) для реконструктивных операций на восходящем отделе и дуге аорты являлись ее дегенеративные поражения и аномалии развития. Наиболее частыми были: синдром Марфана, кистозный медионекроз стенки аорты, наличие у пациента двустворчатого клапана аорты.

Таблица 1.

Распределение пациентов по причине поражения аорты

Этнология Количество %

Синдром Марфана 10 7,2

Кистозный медионекроз и двустворчатый клапан аорты 105 75,5

Сочетание идиопатического кистозного медионекроза и атеросклероза 16 11,5

Атеросклероз 3 2,2

Другие 5 3,6

Показанием к хирургическому вмешательству чаще всего было наличие у пациента расслоения стенки аорты 1 типа по БеВакеу. Оно встречалось у 90 пациентов (64,7%), аневризмы восходящего отдела (ВА) и дуги аорты, с диаметром аорты более 5 см у 75 пациентов (35,3%).

Частота и виды сопутствующей патологии представлены в таблице 2. Видно, что артериальная гипертензия является одним из предикторов развития аневризмы аорты и последующего расслоения ее стенки. При артериальной гипертензии повышается механическая и метаболическая нагрузка на медиальный слой аорты, что создает условия для потенцирования процесса дегенерации соединительно-тканного каркаса и гладкомышечных клеток.

Таблица 2.

Частота сопутствующих форм патологии

Сопутствующие формы патологии Количество пациентов % от общего числа пациентов

Артериальная гипертензия 82 59

Аортальная недостаточность 3-4 ст 68 48,9

Хроническая сердечная недостаточность 11 7,9

Заболевания органов пищеварения 23 16,5

Заболевания органов дыхания 12 8,6

Заболевания почек и мочеполовой системы 15 10,8

ВСЕГО: 139 100

В табл. 3 приведены хирургические методы лечения, которые применялись у пациентов.

Из табл. 3 видно, что сопутствующая коррекция аортального клапана требовалась в 48,2 % случаев. В указанной таблице не отражена отдельно информация по протезированию восходящей аорты, т.к. все операции на дуге в той или иной степени сопровождаются необходимостью протезировать восходящий отдел аорты. При полном протезировании ДА или использовании методики Воге^а время ишемии было максимальным, а при наложении скошенного анастомоза - минимальным.

Таблица 3.

Хирургические методы лечения

Вмешательства на аортальном клапане: Количество пациентов % от общего числа пациентов

Операция Bentall-deBono 62 44,6

Пластические операции на аортальном клапане 5 3,6

Операции на дуге аорты:

Протезирование по типу: «hemi-arch» 53 38.1

Операция Borst 22 15,8

Полное протезирование дуги аорты 33 23,7

Прочие операции на дуге аорты 8 5.8

ВСЕГО: 139 100

Всего для защиты ГМ использовалось три метода: ЦА, РПГМ и АПГМ (моносферальная и бигимисферальная). Частота применения каждой из методик представлена в табл. 4.

Таблица 4.

Частота использования методов защиты ГМ

Метод зашиты ГМ Количество пациентов (п = 139) Частота применения, %

Системная остановка кровообращеши в условиях глубокой гипотермии 41 29,5

Ретроградная перфузия вен головного мозга в условиях глубокой гипотермии 16 11,5

Антеградная перфузия артерий головного мозга в условиях умеренной гипотермии 82 59,0

В части исследования из группы с АПГМ были исключены 5 больных, которым выполнялись операции в ранний период (до 2007 года). Это позволило оценить частоту осложнений в этой подгруппе с учетом стандартизации хирургической технологии. Стандарт применяется с начала 2007 года по настоящее время.

Статистические методы анализа фактических данных Для оценки достоверности различий количественного признака использовали критерий Стьюдента или парный критерий Стьюдента. При оценке качественного признака - критерий Кси-квадрат (таблицы сопряженности 2x2 с вычислением статистик связи с поправкой Иейтса); при численности пациентов менее 20 - односторонний точный критерий Фишера.

9

Расчеты проводились в программах Statistica 8.0 StatSoft, а также в программе Excel Microsoft Office 2007.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Общая госпитальная летальность в исследовании составила 21,5% (умерло 30 пациентов). Причинами смерти были: геморрагический шок у 12 (40,0%) больных; полиорганная недостаточность, включающая почечную недостаточность - у 11 (36,6%); острую сердечно-сосудистую недостаточность - у 7 (23,4%). Геморрагические осложнения чаще наблюдались при использовании глубокой гипотермии с/без дополнительных методов защиты ГМ.

Кровотечение как жизненно опасное осложнение при операциях на дуге

аорты

Одно из ведущих осложнений при вмешательстве на аорте являлось кровотечение. В нашем исследовании методы защиты ГМ от действия патогенных факторов ишемии использовались при разных температурных и технических условиях (табл. 5).

Таблица 5.

Величина кровопотери и других показателей при различных методах защиты ГМ

Показатель ЦА п = 41 РПГМ п = 16 АПГМ п = 82

Кровопотеря, мл 6530±634 5287±935 **р = 0,27 2925±1261 *р = 0,049

Другие показатели

Температура тела пациента, °С 15,3±2,3 14,6±2,7 **р = 0.84 23,6±3,4 *р = 0,046

Гематокрит при завершении конец ИК, % 28,85±4,06 27,12±2,01 **Р = 0.88 27,72±3,42 *Р = 0.83

рН артериальной крови 7,42±0,07 7,40±0,03 **Р = 0.35 7,44±0,06 *Р = 0.79

Частота рестернотомий 16 (39,0%) 4 (25,0%) **Р = 0,45 13 (15,8%) *Р = 0,05

* - отношение ЦА и АПГМ, ** - отношение ЦА и РПГМ

Всего рестернотомия была выполнена у 33 больных. Из них у 5 пациентов (15,1%) причиной кровотечения являлась несостоятельность анастомозов. Остальные осложнения были вызваны нарушениями в системе гомеостаза.

При использовании АПГМ температуру тела пациента поддерживали на более высоких цифрах (р=0,046), что позволило уменьшить интраоперационную кровопотерю (р=0,049) и частоту рестернотомий р=0,05). С учетом этого можно сделать вывод, что у пациентов, вошедших в наше исследование, важным фактором объёма кровопотери являлась степень охлаждения во время операции.

Неврологические осложнения и методы снижения частоты их развития при операциях на дуге аорты Осложнения со стороны нервной системы являются наиболее частыми и значимыми в хирургии ДА (А^НавЫпи Б., 2013). Актуальность этой проблемы весьма велика, т.к. даже удачно проведённая операция без геморрагических или кардиальных осложнений, но при наличии неврологической симптоматики, нередко приводит к летальному исходу или необходимости длительной реабилитации пациентов (ВасЬе!J., 2010).

Таблица 6.

Частота неврологических осложнений (энцефалопатия и ОНМК) в раннем

послеоперационном периоде при разных методах защиты головного мозга

Метод защиты ГМ Количеств 0 пациентов Время ПК, мин Время защиты ГМ, мин Частота энцефалопа тий Частота ОНМК

ЦА 41 228±24 47,5±27,2 10(24,4%) 4 (9,7%)

РПГМ 16 219±31 ••Р-0,82 33,7±16,0 **Р = 0,6 4 (25,0%) ••Р-0.97 1 (6,25%) "Р- 0,69

АПГМ 82 162±21 •Р-0,041 38,2±22,6 •Р = 0,79 25 (30.4 %) •Р = 0.82 2 (2,4%) •Р- 0,05

* - отношение ЦА и АПГМ, ** * отношение ЦА и РПГМ

В таблице 6 приведены данные о неврологических осложнениях в зависимости от методов защиты ГМ. Видно, что неудовлетворительные результаты (по признакам увеличения продолжительности операции и частоте неврологических осложнений) прослеживается в группе с ЦА.

В нашем исследовании частота транзиторных неврологических осложнений при АПГМ сравнима с ЦА, но при этом время ИК при АПГМ достоверно меньше (р=0,041). Частота ОНМК статистически ниже при использование АПГМ (р=0,05). Летальность при операциях на дуге аорты в ближайшем послеоперационном

периоде

Риск летального исхода непосредственно связан с тяжестью оперативного вмешательства, а также с методами анестезии и защиты ГМ. Учитывая тот факт, что объем операции и анестезиологическое пособие было схожим у всех больных, необходимо было изучить частоту летальных исходов в зависимости от применённых методов защиты ГМ (таблица 7).

Таблица 7.

Метод защиты ГМ Число пациентов Летальность

ЦА 41 12 (29,2%)

РПГМ 16 5(31,25%) ••Р-030

АПГМ 82 13 (15,8%) •Р-0.042

* - отношение ЦА и АПГМ , ** - отношение ЦА и РПГМ

Наибольшая летальность в результате операций на ДА в нашем исследовании была в группе с использованием РПГМ. Применение АПГМ значительно снижало летальность. При анализе структуры причин смерти в каждой группе были выявлены ведущие причины летального исхода.

В группе с применением ЦА наиболее частой причиной летальности была неконтролируемая кровопотеря во время операции и в ближайшем послеоперационном периоде. В противоположность этому, при применении АПГМ основной причиной смерти пациентов было развитие СПОН, включающая почечную недостаточность.

Обоснование оптимального алгоритма применения различных методов

зашиты головного мозга и почек пациентов для предотвращения фатальных осложнений при операциях на дуге аорты

На первом этапе исследования нами было показано, что антеградная перфузия артерий головного мозга является оптимальным методом его защиты при операциях на дуге аорты. Однако, существует множество вариантов применения указанного метода. Каждый из них имеет свои особенности и частоту осложнений. Для улучшения результатов хирургического лечения необходимо было разработать и апробировать оптимальный алгоритм применения метода, в наибольшей мере подходящего для большинства ситуаций.

Гипотермия пациентов в сочетании с антеградной перфузией артерий головного мозга как эффективный способ уменьшения степени его

ишемического повреждения при операциях на дуге аорты АПГМ использовалась у 82 пациентов. Все пациенты были разделены на 2 группы: одна из них включала тех, у кого температура тела снижалась до 24-30°С, другая - пациентов, температура тела которых была ниже 24°С. Разница в методике реконструкции аорты и способе перфузии не оценивалась в связи с одинаковой продолжительностью ИК и АПГМ (табл. 8).

Таблица 8.

Сравнение частоты послеоперационных осложнений от температуры

охлаждения тела пациента при АПГМ, п=82

Температура тела <24°С >24°С Р

Количество пациентов 38 44 -

Время ИК, мин 180±53 152±44 0,76

Время АПГМ и ишемии внутренних органов, мин 48±27 41 ±23 0,91

Кровопотеря, мл 3462±2057 2815±1508 0,80

Энцефалопатия 14 (36,8%) 11 (25,0%) 0,68

ОНМК 1 (2,6%) 1 (2,3%) 0,98

СПОН 7(18,4%) 9 (20,5%) 0,46

Рестернотомия 6(15,8%) 7(15,9%) 0,99

Смерть 7(18,4%) 6(13,6%) 0,62

Результаты в обеих группах оказались схожими.

Максимальное безопасное время для АПГМ, приводимое различными авторами ЕиБапю М., 2003; ВасЬе! J., 2010), равно 30 минут. В соответствии с этим, мы разделили (вне зависимости от типа перфузии ГМ) пациентов, которым проводилась АПГМ при температурном режиме более 24°С на 2 подгруппы по длительности АПГМ: до и более 30 минут соответственно (табл. 9).

Таблица 9.

Зависимость частоты послеоперационных осложнений от длительности

АПГМ, при температуре охлаждения 24-30°С

Длительность АПГМ <30 мин >30 мин Р

Количество пациентов 20 24

Время ИК, мин 129±39 167±41 0,05

Время АПГМ и ОК в нисходящей аорте, мин 20±5 56±15 0,04

Кровопотеря, мл 2450±750 3069±1838 0,60

Энцефалопатия 2(10,0%) 9 (37,5%) <0,05

ОНМК 0 1 (5%) 0,05

СПОН 2(10,0%) 7 (29,1%) 0,12

Рестернотомия 0 7 (29,1%) <0,05

Смерть 2 (10,0%) 4 (16,6%) 0,62

Существенное уменьшение (более чем в три раза) частоты энцефалопатий и рестернотомий наблюдалось в группе с более коротким временем АПГМ.

Увеличение частоты осложнений при более длительном времени операции можно объяснить нарушением процессов ауторегуляции мозгового кровотока, изменением потребностей в кислороде и субстратах обмена веществ. Это ведет к существенным изменениям клеточного метаболизма (Bachet J., 2010). Нарушения механизмов энергопотребления нейронов ГМ может способствовать быстрому прогрессированию его ишемических повреждений (Chao D., 2010).

При тщательном анализе группы пациентов с длительностью АПГМ свыше 30 минут нами не выявлено каких-либо различий в частоте осложнений в зависимости от длительности операции. По нашему мнению, критический временной порог АПГМ - 30 мин. Объем оперативного вмешательства необходимо планировать с учётом этого ограничения.

Нам важно было оценить частоту осложнений при меньшей степени охлаждения больного (температура 26°С и более). Охлаждение до этих значений уменьшает длительность ИК и общее время операции.

За период с января 2007 до 2011 г. в отделении хирургии аорты и ее ветвей РНЦХ им. акад. Б.В. Петровского выполнено 77 операций на дуге аорты в условиях умеренной гипотермии и АПГМ. В исследование включены все прооперированные пациенты. Они были разделены на две группы: 1) с температурой охлаждения тела пациента до 26°С (в среднем 22±1,8°С) и 2) с температурой охлаждения 26-32°С (в среднем 27±2,7°С).

Разница по объему реконструкции, времени ишемии и кровопотере статистически не отличалась в обеих группах (табл. 10).

По нашим данным достоверной разницы в объеме кровопотери в обеих группах также не наблюдалось, но она оставалась достаточно высокой: 3184±1289 мл в первой группе в сравнении с 2330±985 мл во второй.

Таблица 10.

Сравнение показателей длительности ИК, АПГМ, а также объема кровопотери у больных при охлаждении до- и более 26°С

Группа пациентов <26°С >26°С Р

Количество пациентов 51 26

Длительность ИК, мин 172±32 145±41 <0,05

Длительность АПГМ и ОК в нисходящей аорте, мин 49±27 38±22 0,75

Объем кровопотери, мл 3184±1289 2330±985 0,60

Для защиты внутренних органов от повреждающего действия ишемии на пике охлаждения мы использовали ОК. В первой группе острая почечная недостаточность развилась у 10 (19,6%) больных, во второй - у 5 (19,2%) больных. При охлаждении более 26°С имелась недостоверная тенденция к уменьшению летальности: 9 (17,7%) больных в первой группе и 3 (11,5%) во второй (Р= 0,23).

Антеградная перфузия артерий головного мозга: одну или две полусферы целесообразно кровоснабжать для эффективного уменьшения степени ишемического повреждения мозга при операциях на дуге аорты?

В клинической практике используются два способа перфузии головного мозга: 1) через правую подключичную артерию (моногемисферальная перфузия), т.е. кровоснабжение мозга через две правые мозговые артерии или 2) через правую подключичную и левую общую сонную артерии (бигемисферальная перфузия).

Мы сравнили результаты хирургического вмешательства при обоих способах перфузии ГМ. Первая группа состояла из 50 пациентов, у которых использовалась моногемисферальная АПГМ, а во вторую группу были включены 32 пациента, с бигемисферальной перфузией головного мозга (табл. 11).

Таблица 11.

Сравнение результатов применение перфузии одного или обоих полушарий

мозга

Способ перфузии ГМ Перфузия обоих полушарий Перфузия правого полушария Р

Количество пациентов 32 50

Длительность ИК 170 ±50 158±49 0,86

Длительность перфузии ГМ 50±20 38±28 0,72

Объем кровопотери 3618±2256 2609±983 0,68

Температура тела пациента 23,5±3,2 24,5±3,5 0,83

Частота энцефалопатий 8 (25%) 17 (34,0%) 0,24

Частота ОНМК 1 (3,1%) 1 (2,0%) 0,76

Частота рестернотомий 6(18,8%) 7 (14,0%) 0,34

Смертность 5 (15,6%) 8 (16,0%) 0,92

Видно, что обе методики давали сходные результаты. При этом существует абсолютное показание к применению бигемисферапьной перфузии - разомкнутый Веллизиев круг.

Обоснование выбора оптимального места установки канюли в сосудистом русле для подключения аппарата ИК при бигемнсферальной перфузии артерий головного мозга во время операций на дуге аорты Важным фактором при использовании методики бигемнсферальной АПГМ является место подключения артериальной магистрали, через которую будет осуществляться ИК. В настоящее время существует две основные артерии для введения канюли - подключичная или бедренная.

С целью оценки рисков развития неврологических нарушений мы сравнивали две группы пациентов, которым проводилось оперативное вмешательство в условиях бигемнсферальной АПГМ. В 1 группе (18 пациентов) канюля вводилась через бедренную артерию. В дальнейшем это требовало установки двух катетеров в устья БЦС и ОСА, а во 2 группе (8 пациентов) - в подключичной артерии, что требовало дополнительно установить катетер только в устье левой ОСА.

При сходной общей длительности ишемии ГМ в первой группе было б (33,3%) случаев неврологических расстройств, а во второй группе - один (12,5%). Таким образом, видно, что частота неврологических осложнений почти в три раза выше (р = 0,05) при одновременном канюлировании устья БЦС и ОСА.

Предикторы фатальных осложнений в условиях антеградной перфузии

артерий головного мозга при операциях на дуге аорты Современные тенденции обеспечения наиболее «физиологической защиты» приводят к необходимости определения наиболее оптимального метода защиты внутренних органов от альтерации их факторами ишемии. В настоящее время самым распространенным методом является гипотермическая ОК в нисходящем отделе аорты. Большая частота развития почечной недостаточности (ПН), как одного из ключевых звеньев развития синдрома полиорганной недостаточности требует поиска причин этой патологии в условиях системной ишемии.

При анализе данных о состоянии пациентов мы обратили внимание на связь минимальных дооперационных изменений в почках с развитием СПОН, а также -

минимальных изменений в кровоснабжении ГМ с увеличением рисков развития неврологических ишемических нарушений.

В первую группу были отнесены пациенты, у которых указанные предикторы отсутствовали. Во 2 включены больные, у которых предикторы были обнаружены в предоперационном периоде (табл. 12). Из анализа были исключены пациенты, которым проводилась перфузия внутренних органов во время реконструкции дуги аорты.

Таблица 12.

Частота риска развития осложнений при наличии и отсутствии предикторов

осложнений

Показатели Отсутствие предикторов осложнений Наличие предикторов осложнений Р

Количество пациентов 23 36

Частота энцефалопатии 1 (4,3%) 16 (44,4%) <0,05

Частота ПН 0 11 (30,1%) <0,05

Частота рестернотомий 3 (13%) 7 (30,5%) 0,51

Смертность 1 (4,3%) И (30,1%) <0,05

У группе с предикторами осложнений частота ОПН, энцефалопатии и летальных исходов была выше (Р<0,05). Таким образом, очевидна необходимость обращения особого внимания на наличие признаков даже минимальных нарушений кровообращения ГМ и почек при планировании оперативного вмешательства.

Неблагоприятные предоперационные факторы способствовали увеличению числа неврологических осложнений независимо от типа перфузии ГМ (рис. 1).

А

Б

о

О?

о

р

0,6 ! $ у:

о.' ! I 1|!

о.« I Мо I? о." !'г

Температура >= 24 еС

Температура: < 24°С

Примечание: невролог -неврологическое осложнение, 1- есть признак, 0 - нет признака, НПФ - неблагоприятные предрасполагающие факторы

Рис. 1 Развитие неврологических осложнений при разной длительности АПГМ, температуре охлаждения больного и наличию предрасполагающих факторов до операции

Современные тенденции обеспечения наиболее «физиологической защиты» приводят к необходимости решения вопроса о профилактике повреждения внутренних органов, в частности - почек, и поиске методов их защиты.

В нашем исследовании ПН развилась у 18% прооперированных пациентов. При наличии ПН летальный исход наступал в 58% случаев, причем при температуре охлаждения более 24°С, ПН приводила к летальному исходу чаще. Различные поражения почек были выявлены у 21 пациента, из них в 12 (57%) случаях развилась ПН.

Нами произведен анализ развития ПН у пациентов, перенёсших ОК в нисходящей аорте, с целью поиска путей оптимизации использования гипотермии для защиты внутренних органов. Из рисунка 2 видно, что ПН в послеоперационном периоде развивалась только при наличии какой-либо патологии почек пациентов до операции. ПН начинала развиваться обычно после 30-40 минуты системной ишемии.

нарушение кровоснабжения на дооперационной периоде, 1 - есть признак, 0 - нет признака Рис. 2 Развитие почечной недостаточности при разной длительности ишемии, температуре охлаждения тела и наличию у больного признаков повреждения почек до операции

Необходимо отметить, что основным предиктором развития ПН в послеоперационном периоде в нашем исследовании являлся факт наличия любой патологии почек в дооперационном периоде. Какие-либо из форм патологии почек были найдены у всех пациентов, у которых развилась ПН. Метод оптимальной («полной») защиты висцеральных органов пациента при

операциях на дуге аорты

В условиях умеренной гипотермии «безопасное» время ишемии внутренних органов ограничено и обычно колеблется в диапазоне от 30 до 40 минут. Для обеспечения возможности проведения объемных реконструкций необходимо снизить риск развития послеоперационного СПОН.

С этой целью нами предлагается методика «полной» защиты внутренних органов. Суть ее заключается в раздельной перфузии органов: - головного мозга через брахиоцефальные артерии, - внутренних органов, снабжаемых кровью от нисходящей аорты, через бедренную артерию.

В исследование был включен 21 пациент, у которых использовали методику «полной» защиты внутренних органов (1 группа) и 67 пациентов,

которым защита внутренних органов проводилась только методом гипотермии и ОК в нисходящей аорте (2 группа).

Таблица 13.

Эффективность использования методики «полной» защиты внутренних органов при операциях на дуге аорты

Методика защиты Перфузия + гипотермия ОК + гипотермия Р

Количество пациентов 21 67

ПН 1 (4,7%) 15 (22,4%) 0,01

Лактат, ммоль/л 2,1±0,6 3,9±0,5 0,027

Энцефалопатия 7 (33,3%) 18(26,8%) 0,76

Смерть 0 13 (19,4%) <0,01

Как видно из табл. 13 частота развития ПН (Р=0,01) и тяжесть лактат-ацидоза (р = 0,027) значительно меньше при использовании методики «полной» защиты внутренних органов. При этом в выбранной группе не оказалось пациентов, которые умерли бы в ближайшем послеоперационном периоде. Это свидетельствует о высокой степени зависимости между СПОН и летальными исходами

Результаты исследования позволяют заключить, что в дооперационном периоде следует тщательно обследовать пациентов и выявлять у них малейшие предикторы развития осложнений. Выполнять оперативное вмешательство на основании этих данных следует при гипотермии в 24-2б°С. Алгоритм выбора методов защиты для каждого пациента представлен на рис. 3.

Наличие патологии почек у больного

Возможность использования "полной" защиты _

внутренних органов

нет

Поражение ветвей дуги аорты

НЕТ

Предполагаемое время ишемии до 30 минут

ДА

Температура 24°С

НЕТ

Поражение ветвей дуги аорты ДА

Предполагаемое время ишемии до 30 минут

Температура 22°С

Температура 26°С

Рис. 3. Алгоритм выбора способа перфузии ГМ и внутренних органов при операциях на дуге аорты Выводы:

1. Прекращение системного кровообращения («циркуляторный аррест») в условиях глубокой гипотермии (до 18°С) пациента оптимально при проведении операций на гигантских аневризмах и при наличии реальной опасности повреждения стенки аорты в процессе хирургического доступа к сердцу и аорте, метод был нами использован у 41 (29,5%) больного.

2. Ретроградная перфузия вен головного мозга наиболее эффективна при интраоперационной эмболии сосудов мозга. Метод был нами использован у 16 (11,5%) больных.

3. Антеградная перфузия артерий головного мозга является оптимальным методом защиты головного мозга в остальных случаях операций на дуге аорты. Метод был нами использован у 82 (59,0%) больных.

4. Выбор метода перфузии сосудов головного мозга при операциях на дуге аорты в существенной мере зависит от анатомических особенностей Веллизиева круга пациента. Бигемисферальная перфузия сосудов головного мозга целесообразна при незамкнутом Веллизиевом круге и наличии выраженных стенозов в правых

общей сонной и подключичной артериях. Во всех остальных случаях более эффективна моногемисферапьная перфузия сосудов головного мозга.

5. Наиболее эффективной температурой охлаждения пациента при операциях на дуге аорты в условиях антеградной перфузии артерий головного мозга является 24-26 °С в прямой кишке.

6. Оптимальным местом подключения артериальной магистрали аппарата ИК при антеградной перфузии артерий головного мозга при операциях на дуге аорты является подключичная артерия.

7. Наиболее эффективным методом защиты внутренних органов при выполнении операций на дуге аорты у пациентов с патологией почек является «полная» защита головного мозга и почек.

Практические рекомендации:

1. При необходимости протезирования дуги аорты в большинстве случаев целесообразно подключать аппарат ИК через правую подключичную артерию.

2. При наиболее частом (нормальном, т.е. замкнутом) строении Вилизиева круга достаточно использовать моногемисферальную перфузию сосудов головного мозга. В противном случае необходимо подключать дополнительную магистраль кровоснабжения головного мозга и устанавливать ее в левую общую сонную артерию.

3. При планируемом времени хирургической реконструкции дуги аорты до 30 минут допустимо и безопасно использовать остановку кровообращения в нисходящей аорте.

4. При отсутствии у пациента признаков поражения почек до оперативного вмешательства на дуге аорты температуру тела пациента следует удерживать на уровне не ниже 26°С (в прямой кишке).

5. Наличие признаков патологии почек у пациента до операции является показанием для перфузии внутренних органов с целью уменьшения частоты развития почечной недостаточности.

6. Если аневризма аорты прилегает к задней стенке грудины и имеется опасность повреждения сосуда во время стернотомии, необходимо вначале выполнять

23

периферическое подключение аппарата ИК, обеспечить глубокое охлаждение тела пациента, а затем осуществлять доступ к сердцу и аорте. Применение метода «циркуляторного арреста» в таких случаях является самым безопасным и оправданным.

7. Наиболее эффективным способом «вымывания» эмболов из артерий головного мозга является ретроградная перфузия вен головного мозга.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Белов Ю.В. Проблема защиты головного мозга при операциях на дуге аорты / Белов Ю.В., Чарчян Э.Р., Винокуров И.А.// Кардиология и сердечнососудистая хирургия 2013; №1: С. 40-42.

2. Белов Ю.В. Антеградная перфузия головного мозга в хирургии дуги аорты / Белов Ю., Чарчян Э.Р., Винокуров И.А.// Кардиология и сердечнососудистая хирургия 2014; №2: С. 49-51.

3. Белов Ю.В Ретроградная перфузия головного мозга как метод профилактики воздушной и материальной эмболии / Белов Ю.В, Комаров Р.Н., Винокуров H.A./Кардиология и сердечно-сосудистая хирургия 2014; №3: С. 80-81.

4. Белов Ю.В. Зависимость результатов лечения от температуры и времени ишемии при использовании антеградной перфузии головного мозга в хирургии аневризм дуги аорты / Белов Ю.В., Чарчян Э.Р., Комаров Р.Н., Винокуров И.А.// Кардиология и сердечно-сосудистая хирургия 2014; №1: С. 38-40.

5. Белов Ю.В. Прогностические факторы развития осложнений в виде нарушения функции головного мозга и почек в хирургии дуги аорты / Белов Ю.В., Чарчян Э.Р., Комаров Р.Н., Винокуров И.А. // Кардиология и сердечно-сосудистая хирургия 2014; №2: С. 39-42.

6. Белов Ю.В. Сравнительная эффективность различных режимов гипотермии при операциях на дуге аорты в условиях антеградной перфузии головного мозга / Белов Ю.В., Комаров Р.Н., Винокуров И.А. // Кардиология и сердечно-сосудистая хирургия 2014; №4: С. 18-23.

7. Винокуров И.А. Патогенетическое обоснование степени гипотермии пациента при операциях на дуге аорты / Винокуров И.А., Белов Ю.В., Литвицкий П.Ф.// Клиническая патофизиология 2013; №1-2-3: С. 157-161.

8. Белов Ю.В. Одно- или двухэтапная реконструкция грудной аорты, какой метод предпочтительнее? / Белов Ю.В., Комаров Р.Н., Винокуров И.А. // XVIII Всероссийский съезд сердечно-сосудистых хирургов. М. 25-28 ноября 2012: С. 13.

Список сокращении:

АПГМ - антеградная перфузия артерий головного мозга ВА - восходящий отдел аорты ГМ — головной мозг ГГ - глубокая гипотермия ДА - дуга аорты

ИК — искусственное кровообращение

СПОН — синдром полиорганной недостаточности

ПН — почечная недостаточность

НПФ - неблагоприятные предрасполагающие факторы

РПГМ - ретроградная перфузия вен головного мозга

ЦА - циркуляторный арест

(Ж — остановка кровообращения

БЦС - брахиоцефальный ствол

ОСА - общая сонная артерия

Подписано в печать: 7.05.2015 Тираж: 100 экз. Заказ № 1339 Отпечатано в типографии «Реглет» г. Москва, Ленинградский проспект, д. 74 (495)790-47-77; www.reglet.ru