Автореферат и диссертация по медицине (14.01.20) на тему:Оптимизация респираторной поддержки после кардиохирургических вмешательств и при остром респираторном дистресс-синдроме

СЕВЕРНЫЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МЕДИЦИНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ МИНИСТЕРСТВО ЗДРАВООХРАНЕНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ (ГБОУ ВПО СГМУ (г. АРХАНГЕЛЬСК))

На правах рукописи

04201362235

ФОТ ЕВГЕНИЯ ВЛАДИМИРОВНА

ОПТИМИЗАЦИЯ РЕСПИРАТОРНОЙ ПОДДЕРЖКИ ПОСЛЕ КАРДИОХИРУРГИЧЕСКИХ ВМЕШАТЕЛЬСТВ И ПРИ ОСТРОМ РЕСПИРАТОРНОМ

ДИСТРЕСС-СИНДРОМЕ

14.01.20. -анестезиология и реаниматологии

ДИССЕРТАЦИЯ НА СОИСКАНИЕ УЧЕНОЙ СТЕПЕНИ КАНДИДАТА МЕДИЦИНСКИХ НАУК

Научный руководитель:

доктор медицинских наук, профессор М. Ю. Киров

Архангельск, 2013

ОГЛАВЛЕНИЕ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ СОКРАЩЕНИЙ 5

ВВЕДЕНИЕ 7

ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ 11

НАУЧНАЯ НОВИЗНА ИССЛЕДОВАНИЯ 12

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ 13

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ, ВЫНОСИМЫЕ НА ЗАЩИТУ 14

АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ И РЕАЛИЗАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ 15 ИССЛЕДОВАНИЯ

СТРУКТУРА И ОБЪЕМ РАБОТЫ 15

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 16

1.1. Искусственная вентиляция легких (ИВЛ), показания, осложнения 16

1.2. Особенности респираторной поддержки в кардиохирургии 18

1.2.1 Концепция ранней активизации 18

1.2.2 Нарушения со стороны дыхательной системы в 20 послеоперационном периоде

1.2.3 Маневр рекрутмента альвеол 21

1.3. Проблемы респираторной поддержки при остром респираторном 24 дистресс-синдроме (ОРДС)

1.3.1 ИВ Л в интенсивной терапии 24

1.3.2 ОРДС, определение, патофизиология, потребность в 25 респираторной поддержке

1.3.3 Отлучение от ИВ Л 28

1.3.4 Факторы риска срыва экстубации 30 ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ 35 2.1. Обследованные группы больных 35

2.1.1 Рекрутмент альвеол: сравнение различных режимов у пациентов 35 после аортокоронарного шунтирования на работающем сердце

2.1.2 Оценка факторов, влияющих на течение раннего 36 постэкстубационного периода у пациентов с острым повреждением

легких

2.2. Методы и протокол исследований 36

2.2.1 Рекрутмент альвеол: сравнение различных режимов у пациентов 36 после аортокоронарного шунтирования на работающем сердце

2.2.2 Оценка факторов, влияющих на течение раннего 43 постэкстубационного периода у пациентов с острым повреждением

легких

2.3. Статистический анализ данных 51 ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ 53

3.1. Рекрутмент альвеол: сравнение различных режимов у пациентов 53 после аортокоронарного шунтирования на работающем сердце

3.1.1 Исходные характеристики пациентов 53

3.1.2 Эффективность маневра рекрутмента альвеол 53

3.1.3 Безопасность маневра рекрутмента альвеол 57 3.1.4. Маневр рекрутмента альвеол и послеоперационный период 59

3.2. Оценка факторов, влияющих на течение раннего 62 постэкстубационного периода у пациентов с острым повреждением

легких

3.2.1 Потребность в реинтубации трахеи 62

3.2.2 Течение постэкстубационного периода при остром повреждении 64 легких

3.2.3 Внесосудистая вода легких и диуретики 65

3.2.4 Экстубация трахеи и рост внесосудистой воды легких 67

3.2.5 Возраст и постэкстубационный период 69 ГЛАВА 4. ОБСУЖДЕНИЕ ПОЛУЧЕННЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ 72

4.1. Рекрутмент альвеол: сравнение различных режимов у пациентов 72 после аортокоронарного шунтирования на работающем сердце

4.2. Оценка факторов, влияющих на течение раннего 76 постэкстубационного периода у пациентов с острым повреждением

легких

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 87

ВЫВОДЫ 96

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ 97

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 98

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ СОКРАЩЕНИЙ

АКШ аортокоронарное шунтирование

ДО дыхательный объем

ВСВЛ внесосудистая вода легких

ВПД вариации пульсового давления

ВУО вариации ударного объема

ГКДО глобальный конечно-диастолический объем

ГФИ глобальная фракция изгнания

ИВЛ искусственная вентиляция легких

ИВСВЛ индекс внесосудистой воды легких

ИГКДО индекс глобального конечно-диастолического объема

ИССС индекс системного сосудистого сопротивления

MOB минутный объем вентиляции

МРА маневр рекрутмента альвеол

ОИТ отделение интенсивной терапии

ОПЛ острое повреждение легких

ОРДС острый респираторный дистресс-синдром

ПДКВ положительное давление в конце выдоха

ПМТ предсказанная масса тела

СИ сердечный индекс

срАД среднее артериальное давление

ЦВД центральное венозное давление

ЧД частота дыханий

ЧСС частота сердечных сокращений

ШКГ шкала комы Глазго

dPmax индекс сократимости левого желудочка

EtC02 выдыхаемая фракция углекислого газа

EuroSCORE шкала EuroSCORE (European System for Cardiac Operative Risk Evaluation)

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ СОКРАЩЕНИЙ (ПРОДОЛЖЕНИЕ)

FÍO2 фракция вдыхаемого кислорода

Ра02 парциальное давление кислорода в артериальной крови

Ра02/ FÍO2 индекс оксигенации

РаС02 парциальное давление углекислого газа в артериальной крови

PCV вентиляция, контролируемая по давлению

PSV вентиляция с поддержкой давлением

PiCCO интегральный расчет сердечного выброса по форме пульсовой

волны (Pulse integral Contour Cardiac Output)

SBT тест на спонтанное дыхание

Scv02 насыщение центральной венозной крови кислородом

Sp02 насыщение артериальной крови кислородом (пульсоксиметрия)

ВВЕДЕНИЕ

Искусственная вентиляция легких (ИВЛ) является неотъемлемой частью анестезиологического пособия, а также комплекса мер интенсивной терапии. Однако, несмотря на все свои очевидные преимущества, ИВЛ, как и любой другой метод терапии, не лишена ряда побочных эффектов и осложнений. Известно, что ее использование может привести к баро-, волюмо-, био-, ателектотравме, а также развитию вентилятор-ассоциированной пневмонии [Лебединский К. М. и соавт., 2006; Горячев А. С. и соавт., 2009]. Таким образом, крайне важным является не только своевременное и адекватное начало и проведение респираторной поддержки, но и скорейшее ее прекращение для того, чтобы избежать различных осложнений, ассоциированных с продленной ИВЛ, увеличением длительности пребывания в отделении интенсивной терапии (ОИТ) и стационаре.

Все вышесказанное в равной мере относится как к пациентам, получающим ИВЛ в послеоперационном периоде после обширных хирургических вмешательств, так и к больным с явлениями дыхательной недостаточности, обеспечение респираторной поддержки у которых носит жизнеспасающий характер. В связи с этим, в настоящее время особое внимание уделяется разработке и внедрению в повседневную практику стратегии протективной ИВЛ. Данная стратегия заключается не только в подборе адекватных параметров вентиляции, но и в раннем переходе на вспомогательные режимы: еще до перевода пациента на ИВЛ необходимо задумываться о последующей тактике прекращения респираторной поддержки [Boles J. М. et al., 2007]. При этом у большинства пациентов после обширных хирургических вмешательств не возникает трудностей с прекращением ИВЛ, так как целью респираторной поддержки в данной ситуации является протезирование функции внешнего дыхания в ходе оперативного пособия, а также профилактика развития осложнений со стороны дыхательной системы в послеоперационном периоде. Последнее является особенно важным, так как у этой категории больных

нарушения со стороны системы дыхания служат одной из основных причин периоперационной заболеваемости и смертности [Smetana G. W., 2006].

В первую очередь, это характерно для послеоперационного периода пациентов, перенесших хирургическое вмешательство на сердце. Несмотря на то, что проведение подобных операций повышает выживаемость и улучшает качество жизни больных с кардиальной патологией, послеоперационный период может сопровождаться легочными осложнениями, которые часто проявляются ателектазами и гипоксемией [Padovani С. et al., 2011]. В настоящее время частота развития ателектазов после кардиохирургических операций остается высокой и достигает 60 - 90% [Padovani С. et al., 2011]. Снижение или предотвращение ателектазов и гипоксемии может уменьшить количество послеоперационных легочных осложнений и улучшить клинический исход.

В ряде исследований было отмечено, что маневр рекрутмента альвеол (MPА) может устранять ателектазы и улучшать оксигенацию крови, при этом разные авторы используют различные методики МРА [Pelosi P. et al., 2010; Padovani С. et al., 2011]. Тем не менее, в некоторых ситуациях МРА может быть неэффективен и даже способен приводить к неблагоприятным последствиям для больного [Fan Е. et al., 2008; Lumb А. В. et al., 2010]. Возможность МРА снижать длительность послеоперационной ИВЛ в кардиохирургии является на данный момент предметом дискуссий [Hajjar L. et al., 2008]. Тем не менее, именно сокращение времени респираторной поддержки является краеугольным камнем общепризнанной концепции ранней активизации [Козлов И. А. и соавт., 2007]. Таким образом, адекватно подобранный вариант проведения МРА, может обеспечить не только улучшение оксигенации после кардиохирургических вмешательств, но и уменьшение длительности респираторной поддержки и, как следствие, способствовать более раннему переводу пациента в хирургическое отделение, не увеличивая при этом риск осложнений со стороны сердечнососудистой системы.

В отличие от послеоперационных больных, у пациентов получающих респираторную поддержку в связи с дыхательной недостаточностью, трудности с

отлучением от ИВЛ возникают довольно часто. Как правило, подобная ситуация обусловлена сохраняющимися признаками острого повреждения легких (ОПЛ) / острого респираторного дистресс-синдрома (ОРДС), явлениями энцефалопатии, обусловленной длительным использованием седативных препаратов, перенесенной гипотонией и/или гипоксемией, а также развитием слабости дыхательной мускулатуры в связи с полинейромиопатией критических состояний [Maclntyre N. R., 2001].

Внедрение в клиническую практику протоколов отлучения от ИВЛ позволяет снизить длительность респираторной поддержки [Boles J. М. et al., 2007; Blackwood В. et al., 2011], однако риск повторного перевода на ИВЛ даже с их использованием может достигать 20% [Esteban A. et al., 1995]. Более того, срыв экстубации зачастую ассоциирован с увеличением длительности ИВЛ и пребывания пациентов в ОИТ и стационаре [Epstein S. К., 1997]. Таким образом, клиницисты должны соблюдать баланс между необходимостью как можно быстрее прекратить респираторную поддержку и потребностью в снижении риска реинтубации трахеи. В связи с этим, в настоящее время в медицинской литературе уделяется большое внимание факторам риска неудачной экстубации трахеи.

Исследования последних лет основаны на выявлении взаимосвязи между исходом экстубации и возможностью защитить верхние дыхательные пути. По результатам этих работ риск неудачного отлучения от ИВЛ повышается при неадекватном кашле, предрасположенности к аспирации и большом количестве мокроты [Frutos-Vivar F. et al., 2006]. Кроме того, особое внимание уделяется изучению различных нереспираторных факторов срыва экстубации, таких как положительный гидробаланс перед переводом пациента на самостоятельное дыхание и гипопротеинемия [Frutos-Vivar F. et al., 2006; Upadya A. et al., 2005; Sapijaszko M. J., 1996]. Оба эти параметра, как в комбинации, так и по отдельности могут приводить к отеку легких [Aman J. и соавт., 2011; The National Heart, Lung, and Blood Institute Acute Respiratory Distress Syndrome Clinical Trials Network, 2006], развитие которого в постэкстубационном периоде является одной из важных причин неудачного отлучения от ИВЛ [Gerbaud et al., 2012]. Другим

значимым фактором, влияющим на развитие постэкстубационного отека легких, может стать сниженная сократимость миокарда [Gerbaud et al., 2012]. Количественной мерой отека легких является индекс внесосудистой воды легких (ИВСВЛ) [Кузьков В. В. и соавт., 2008; Мороз В. В. и соавт., 2009; Sakka S. G. et al, 2002]. В многочисленных исследованиях продемонстрировано, что контроль динамики ИВСВЛ в процессе лечения уменьшает продолжительность ИВЛ и длительность пребывания пациента в ОИТ, а также снижает летальность в группе пациентов с некардиогенным отеком легких [Мороз В. В. и соавт., 2009; Mitchel J. Р. et al., 1992]. В то же время, сама динамика изменения внесосудистой воды легких (ВСВЛ) в постэкстубационном периоде у пациентов с ОРДС, а также факторы, влияющие на этот показатель, до сих пор изучены недостаточно [Gust R. et al., 1996; Schmidt Н. et al., 1997].

Эти обстоятельства обусловили цель и задачи нашего исследования.

ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

Цель работы: улучшить результаты лечения больных после кардиохирургических вмешательств и при остром респираторном дистресс-синдроме. Для достижения этой цели были поставлены следующие задачи:

1. Изучить эффективность различных вариантов маневра рекрутмента альвеол после аортокоронарного шунтирования на работающем сердце.

2. Оценить безопасность проведения маневра рекрутмента альвеол у больных после реваскуляризации миокарда без искусственного кровообращения.

3. Установить характер изменений индекса внесосудистой воды легких при отлучении от искусственной вентиляции легких у пациентов с острым респираторным дистресс-синдромом.

4. Выявить факторы риска отека легких после прекращения респираторной поддержки на фоне острого респираторного дистресс-синдрома.

5. Определить эффективность профилактического применения фуросемида перед экстубацией трахеи у больных с острым респираторным дистресс-синдромом.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА ИССЛЕДОВАНИЯ

В ходе работы выявлено, что применение МРА у пациентов после АКШ на работающем сердце приводит к улучшению оксигенации крови не только непосредственно после маневра, но и в течение 12 часов после экстубации трахеи. Впервые в отечественной медицинской практике показано, что повышение ПДКВ до 15 см водн. ст. в течение 5 мин снижает длительность респираторной поддержки после АКШ на работающем сердце.

Продемонстрирована динамика изменения ВСВЛ и глобального конечно-диастолического объема (ГКДО) после экстубации трахеи у пациентов с ОРДС. Выявлена взаимосвязь между уровнем общего белка плазмы крови и ростом ВСВЛ после отлучения от ИВЛ при ОРДС. Впервые оценено влияние положительного волемического баланса и диуретиков на динамику изменения ВСВЛ при прекращении респираторной поддержки на фоне ОРДС.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ

В клиническую практику отделения кардиохирургической реанимации ГБУЗ АО «Первая городская клиническая больница им. Е. Е. Волосевич» внедрены различные алгоритмы проведения МРА после АКШ на работающем сердце. Доказана наибольшая клиническая эффективность МРА, осуществляемого путем увеличения ПДКВ до 15 см водн. ст. на 5 минут. Определены наиболее безопасные режимы МРА, обеспечивающие гемодинамическую стабильность у кардиохирургических больных.

В практику отделений интенсивной терапии г. Архангельска внедрено использование метода транспульмональной термодилюции при отлучении от ИВЛ пациентов с ОРДС. Показана необходимость мониторинга ВСВЛ и других волюметрических параметров гемодинамики при прекращении респираторной поддержки на фоне ОРДС и наличия факторов риска отека легких. Продемонстрирована неэффективность рутинного использования диуретиков перед экстубацией трахеи при ОРДС.

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ, ВЫНОСИМЫЕ НА ЗАЩИТУ

1. Применение маневра рекрутмента альвеол после аортокоронарного шунтирования на работающем сердце эффективно улучшает артериальную оксигенацию.

2. Подъем положительного давления в конце выдоха до 15 см водн. ст. на протяжении пяти минут сокращает продолжительность искусственной вентиляции легких и обеспечивает стабильность показателей гемодинамики, в то время как повышение положительного давления в конце выдоха до 40 см водн. ст. на 40 секунд приводит к снижению артериального давления.

3. При отлучении от искусственной вентиляции легких у 1/3 больных с острым респираторным дистресс-синдромом после экстубации трахеи отмечаются признаки гипергидратации малого круга кровообращения и нарушения газообмена.

4. Снижение концентрации общего белка в плазме крови перед прекращением респираторной поддержки на фоне острого респираторного дистресс-синдрома сопровождается повышением внесосудистой воды легких и ухудшением артериальной оксигенации в раннем постэкстубационном периоде.

5. Профилактическое назначение фуросемида при отлучении от искусственной вентиляции легких у пациентов с острым респираторным дистресс-синдромом не приводит к снижению внесосудистой воды легких и улучшению показателей газообмена в раннем постэкстубационном периоде.

АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ И РЕАЛИЗАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ

ИССЛЕДОВАНИЯ

С 2009 по 2013 гг. результаты работы были последовательно доложены и обсуждены в рамках 10 выступлений, в том числе на научных сессиях СГМУ, научно-практических конференциях, а также на российских и европейских конгрессах анестезиологов и реаниматологов. По материалам диссертации опубликовано 10 печатных работ в отечественной и зарубежной медицинской литературе, в том числе 3 статьи в рецензируемых ВАК журналах. Апробация работы состоялась 1 марта 2013 г. на заседании проблемной комиссии Северного государственного медицинского университета (Протокол № 3).

СТРУКТУРА И ОБЪЕМ РАБОТЫ

Диссертация состоит из введения, четырех глав (обзор научной литературы; материалы и методы исследования; результаты собственных исследований; обсуждение полученных результатов), заключения, выводов, практических ре