Автореферат и диссертация по медицине (14.00.37) на тему:Управляемая гипокоагуляция пентозанполисульфатом (SP-54) при кардиохирургических операциях с искусственным кровообращением (экспериментальное исследование)

На правах рукописи

КОЗЛОВ ВЛАДИМИР ВИКТОРОВИЧ

УПРАВЛЯЕМАЯ ГИПОКОАГУЛЯЦИЯ ПЕНТОЗАНПОЛИСУЛЬФАТОМ (вР - 54) ПРИ КАРДИО-ХИРУРГИЧЕСКИХ ОПЕРАЦИЯХ С ИСКУССТВЕННЫМ КРОВООБРАЩЕНИЕМ

(ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ)

14.00.37 - анестезиология и реаниматология

АВТОРЕФЕРАТ

на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

Санкт-Петербург 2007

003161415

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении дополнительного профессионального образования «Санкт-Петербургская медицинская академия последипломного образования Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию»

Научный рлководитель

доктор медицинских наук профессор Оболенский Сланисчав Вапсрианович

Официальные оппоненты:

доктор медицинских наук профессор, профессор кафедры неотложной медицины ГОУ ДПО «Санкт-Петербургская медицинская академия последипломного образования Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию»

доктор медицинских наук профессор, профессор кафедры анестезиологии и реаниматологии ГОУ ВПО «Военно-медицинская академия им С М Кирова»

Марусанов Владимир Ьгорович

Богомолов Борис Николаевич

Ведущая организация:

ГОУ ВПО «Санкт-Петербургский государственный медицинский университет им акад И П Павлова Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию»

Защита состоится «^/>> 200 / г в^часов на заседании диссертаци-

онного совета Д 208 089 02 при ГОУ ДПО «Санкт-Петербургская медицинская академия последипломного образования Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию» (191015, Санкт-Петербург, ул Кирочная, д 41)

С диссертацией можно ознакомиться в фундаментальной библиотеке ГОУ ДПО «Санкт-Петербургская медицинская академия последипломного образования Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию» по адресу 195196, Санкт-Петербург, Заневский пр , 1/82

О/» /О 200 ^гс

Автореферат разослан « и/ » /(У _200 года

Ученый секретарь диссертационного совета доктор медицинских наук доцент

Г Н Горбунов

Общая характеристика работы

Актуальность проблемы

Потребность в кардиохирургических операциях в условиях искусственного кровообращения во всём мире вешка и продолжает увеличиваться (Бокерия JIA, Гудкова РГ, 2004, Prais DU ,1994) Однако широкое их применение сдерживается рядом проблем, среди которых основными являются проблемы гипокоагуляционных кровотечений и необходимость отказа от донорской крови и ее препаратов (Зильбер АН, 1999, Подоксенов Ю К с соавт , 2003, Femdt Р et al, 1993, Royston D, 1997)

Основным препаратом, применяемым в настоящее время для управляемой гипокоагуляяции во время работы аппарата искусственного кровообращения (АИКа), является антикоагулянт прямого действия гепарин Однако введение гепарина, в ряде случаев, сопровождается возникновением критических состояний из-за гипокоагуляционных кровотечений (Таричко Ю Ф , 2003, Doty D В , et al, 1978), а образование сгустков в АИКе ведет к смерти пациентов (Bety D В ,et al, 1978, Mabry С D et al, 1979, Hardin S В ,1984)

Препарат Гирудин (Orgeran®, Org 10172 ) как альтернатива Гепарина, в силу выраженной анафилактогенности, плохой управляемости с частыми некорреги-руемыми нарушениями коагуляции, практически не применяется для гипокоа-гуляции с АИКом (Жуков А А , 2003, Супрунов M В , Соловьев Г M, 2003, Roche J , Stengle J , 1973, Kiefer H et all, 1999, Kiefer H, 2003, )

Восполнение кровопотери донорской кровью в больших объемах приводит к "трансфузионной болезни" и нарушению свертывающей системы крови вне зависимости от работы АИКа Особенно актуальной проблема переливания крови стала, ввиду роста заболеваемости вирусом иммунодефицита человека (Кал-нберз В , Жукова Ю , 1997, Зильбер А П , 1999, Seild S , Kuhnl Р , 1987)

В связи с тем, что гепарин добывается из легких крупного рогатого скота и мукозы свиней, препарат является потенциальным переносчиком вируса "коровьего бешенства" и иммунодефицита и должен проходить обязательный (э связи с эпидемией "коровьего бешенства" и СПИДа) контроль на соответствующие вирусы, контроль жесткий, дорогостоящий и дефицитный

Альтернативу гепарину за рубежом представляет пентозанполисульфат (SP-54) - прямой антикоагулянг последнего поколения Положительной отличительной особенностью этого препарата является то, что он изготовляется из древесины бука и не требует тестирования на наличие вирусов "коровьего бешенства" и СПИДа

Различные механизмы действия пентозангюлисульфата и гепарина с образованием более рыхлых сгустков при использовании препарата SP-54, вызывает, сомнение относительно возможности его применения при экстракорпоральном кровообращении (ЭКК), из-за боязни увеличения операционной и постоперационной (дренажной) кровопотери Вопрос о возможности применения препарата в большой кардиохирургии для безопасной работы АИКа остается до сих пор не решенным

Цель исследования: Разработать и обосновать в эксперименте эффективную и безопасную методику гипокоагуляции прямым антикоагулянтом пенто-занпо;-исульфатом (SP-54) при операциях на сердце с искусственным кровообращением

Задачи исследования*

1 Оценить возможности использования антикоагулянта пентозанполисульфа-та (SP-54) для управляемой гипокоагуляции в кардиохирургии с экстракорпоральным кровообращением

2 Сравнить операционную и постоперационную кровопотерю при кар-диохирургических операциях с применением пентозанполисульфата (SP-54) и гепарина

3 Выявить влияние трасилола на кровопотерю при применении пентозанполисульфата (SP-54)

4 Установить, может ли пентозанполисульфат (SP-54) заменить гепарин в кардиохирургии с экстракорпоральным кровообращением

5 Разработать методику управляемой гипокоагуляции на основании зависимости активированного времени свертывания цельной крови (ABC) от дозы пентозанполисульфата (график SP-54 - ABC - доза действия)

Основные положения, выносимые на защиту:

1 Прямой антикоагулянт SP-54 может быть использован для обеспечения работы аппарата искусственного кровообращения в экспериментальной кардиохирургии с экстракорпоральным кровообращением (ЭКК)

2 Субоперационная и дренажная кровопотеря при кардиохирургических операциях с применением SP-54 не превышает кровопотери при использовании гепарина

3 Большие дозы трасилола на фоне пентозанполисульфата (SP-54) существенно снижают дренажную кровопотерю

4 Пентозанполисульфат (SP-54) не изменяет клинических эффектов применяемых в кардиохирургии с экстракорпоральным кровообращением препаратов (трасилола, протамина сульфата) и может в принципе заменить гепарин

Научная новизна исследования:

- работа является одним из первым систематическим экспериментальным представлением прямого антикоагулянта пентозанполисульфата (SP-54) для контролируемой управляемой гипокоагуляции при операциях на сердце с искусственным кровообращением,

- в условиях эксперимента доказано, что применение пентозанполисульфата в кардиохирургии с искусственным кровообращением не увеличивает операционной и постоперационной кровопотери,

- выявлено, что большие дозы трасилола на фоне применения пентозанполисульфата (SP-54) не изменяют своих свойств и свойств антикоагулянта,

- доказано, что пентозанполисульфат (SP-54) может заменить гепарин в экспериментальной кардиохирургии для обеспечения безопасной работы АИКа,

- показатель активированного времени свертывания цельной крови (ABC) при применении SP-54 может быть использован в качестве экспресс-методики кон-

троля эффективности i иггакоагуляции и восстановления коагутяцонных свойств крови

Практическая значимость работы закчючается в еозцании альтернативной методики управляемой и контролируемой гипокосиутяшш при операциях на сердце с искусственным кровообращением с применением нового антнкоагу-тянта иентозанпопису [ьфага (SP-54) которая не увешчивает операционной и постоперационной кровопогери и достоверно снижает ее на фоне применения высоких цоз трасилола

Личный вклад автора в проведенное исследование В качестве врача анестезиолог а-реаниматолога автор принимал участие в подготовке и проведении всех экспериментов Автором производился сбор и обработка резудыаюв ис-следованчй, их обсуждение написание тезисов, докладов, диссертации Апробация работы: основные положения исследования доложены на Российско-Немецком симпозиуме по кардиоанестешолог ии (СПб 2003г ), на заседаниях кафедры анестезиочогии и реаниматологии и проблемной комиссии СПбМАГЮ, на научно-практической конференции молодых ученых СПб МАПО(СПб 2004г)

Внедрение результатов исследования в практику материалы диссертации используются в педагогическом процессе на кафедре анестезиологии и реаниматологии СПбМАПО и применены при проведении первых клинических наблюдений применения пентозанполисульфата (SP-54) в Центре сердечнососудистой реабилитации (Бад-Кроцингем, Германия), Ленинградской Областной клинической больнице и Многопрофильной больнице №2 (Санкт-Петербург)

Публикации, по теме исследования опубликовано 7 печатных работ, из них 1 статья в журнале "Вестник Санкт-Петербургской государственной медицинской академии им ИИ Мечникова -2007 - № 1 -С 100-102 " Объем и структура диссертации диссертация изложена на 130 страницах машинописи и состоит из введения, 4-х глав, обсуждения полученных результатов, заключения, выводов, практических рекомендаций и списка литературы, содержит 4 рисунка, 64 таблицы, 21 график Список использованной литературы включает 177 источников, из них 49 отечественной и 128 зарубежной

Содержание работы

Работа носит экспериментальный характер, тип экспериментов - острый опыт, вид исследования - открытое, сравнительное Исследуемый препарат -пентозанполисульфат (SP-54), препарат позитивного контроля - гепарин (Liguemm)

Материалы и методы исследования Характеристика экспериментальных животных

Поставленные задачи решались в экспериментах на 28 беспородных здоровых собаках из питомника "Рапполово", которые имели молодой и пи зрелый

возраст, примерно одинаковые размеры Соответственно задачам исследования животные были разделены на 4 группы по 7 животных в каждой группе

1-я группа животных получала антикоагулянт гепарин - контрольная группа,

2-я группа животных получала антикоагулянт SP-54,

3-я группа животных получала SP-54 на фоне больших доз трасилола по схеме Хамерсмита, D Royston'a адаптированной к собакам,

4-я группа животных получала гепарин на фоне больших доз трасилола и была контролем третьей группе

Анестезия, операция, методы и этапы исследования во всех группах были идентичными, выполнялись одной и той же бригадой специалистов, имеющих опыт в клинической кардиохирургии

Анестезия осуществлялась внутримышечным введением тиопентала натрия, поддержание - смесью закиси азота и кислорода с добавлением паров га-лотана, усилением аналгезии нестероидными аналгетиками и местной ин-фильтрационной анестезией, ИВЛ на фоне антидеполяризующих миорелаксан-тов (ардуан, павулон)

Операция всем животным проводилась однотипно - срединная стернотомия, дренирование аорты и правого предсердия, полное ЭКК в течение 60 минут при нормотермической перфузии, герметизация грудной клетки и ее дренирование

Экстракорпоральное кровообращение проводилось серийным аппаратом ИСЛ-4 специально предназначенным для экспериментов на собаках с оксигенатором пузырькового типа и объёмом заполнения около 900 мл В конце ЭКК всю кровь из АИКа возвращали в левые отделы сердца экспериментального животного Длительность дренажного периода составила 240 минут После завершения эксперимента животному последовательно внутривенно вводился раствор барбитурата до признаков глубокого торможения ЦНС, а затем струйно 10 мл 10% раствора хлористого калия до стойкой остановки сердца подтверждённой ЭКГ контролем

Методики контроля состояния животного гипокоагуляции

1 - измерения инвазивного артериального давления, 2 - КОС, газы крови, 3 - Ht (%), 4 - Hb (г/л), 5 - активированное время свёртывания цельной крови (ABC сек) с двумя реактивами, 6 -количество тромбоцитов (Тг хЮ9), 7 - протромби-новое время (Quick), 8 - активированное частичное (парциальное) тромбопла-стиновое время (АПТВ сек), 9 - кровопотеря во время операции, искусственного кровообращения (1 час) и в послеоперационном (дренажном) периоде в течение 4-х часов, 11 - электротермометрия, электрокардиография и др

Определение дозы препарата SP-54 дающего безопасный уровень коагуляции для начала работы АИКа происходило эмпирически, шаг за шагом (step by step) под контролем ABC крови Для контроля гипокоагуляции использовался «Ге-мохрон -ABC-метод», давший возможность создания соответствующих графиков

Основные показатели характеризующие исходное состояние животных по группам представлены в табл 1

Таблица 1.

Основные исходные показатели в 4-х группах животных

ГРУППЫ ПОКАЗАТЕЛИ

Ht % Hbg/1 АВС-1 сек АВС-2 сек АПТВ мин ТгхЮ Масса тела кг

1 группа Гепарин п=8 46,13 5,49 124,7 12,0 88,7 14,2 79,1 19,3 0,61 0,09 229,5 20,9 20,88 3,07

2 группа БР-54 п=9 46,56 3,17 126,2 6,24 88,2 13,1 80,0 10,0 0,58 0,12 233,78 34,99 23,11 2,5

3 группа 8Р-54 + Трасилол п=7 45,86 3,72 121,1 7,13 88,7 8,7 77,8 12,1 0,61 0,07 230,7 18,45 20,57 0,81

4 группа Гепарин + Трасилол п=7 45,57 5,41 123,4 3,84 90,0 21,6 78,5 21,1 0,58 0,05 229,7 11,17 23,57 2,63

Достоверность различия по всем группам в пределах от р=0,29 до1,0

Вес животных, Hb, Ht, ABC, количество тромбоцитов, АПТВ свидетельствуют об однородности исходного экспериментального материала и репрезентативности сформированных групп животных

Продолжительность экспериментов по группам и этапам эксперимента также статистически не отличались и колебались в пределах 449,3 ± 12,0 и 421,4 ± 9,26 мин (р=0,095), длительность операции - от 209,3±12,0 до 181,4±9,6 (р=0,09), а длительность "дренажного" периода была 240 мин во всех группах (р=1,0), те группы были сопоставимы Забор проб и характер исследований соответствовали протоколу и проводились по 15 этапам (табл 2)

Этапы эксперимента и время забора проб

Таблица 2.

№№ проб Этапы эксперимента и время забора проб Характер проб и исследований

1 Исходные данные НЬ Ht АПТВ ABC QWIK Tr

2 5 мин после АК НЬ Ht ЬСровопот ABC

3 15 мин ЭКК, НЬ Ht Кровопот ABC

4 30 мин ЭКК, НЬ Ht Кровопот ABC

5 45 мин ЭКК, НЬ Ht Кровопот АПТВ ABC QWIK Tr

6 60 мин ЭКК, НЬ Ht Кровопот ABC

7 После ПС НЬ АЛТВ ABC QWIK Tr

8 30 мин после ЭКК НЬ Ht Кровопот ABC

9 60 мин после ЭКК Кровопот

10 90 мин после ЭКК Коовопот

11 120 мин после ЭКК НЬ Ht Коовопот ABC

12 150 мин после ЭКК Кровопот

13 180 мин после ЭКК НЬ Ht Коовопот

14 210 мин после ЭКК Коовопот

15 240 мин после ИК НЬ Ht Кровопот АПТВ ABC QWIK Ir

АК — антикоагулянт (гепарин, пентозанполисульфат), ПС - протамина сульфат, ЭКК - экстракорпоральное кровообращение, кровопот — кровопотеря в мл

Определение дозы пентозанполисульфата (SP-54) для получения ABC в 480с

Дозировка пентозанполисульфата (SP-54) для безопасного начала ЭКК производилась по SP-54-ABC - графику (по аналогии с определением дозы гепарина)

«У» SP-54 10 9 8

лг/кг

Дополнительная доза SP-54 мг/кг для достижения ABC в 480 сек

сек «X»

0 100 200

400 500 600 сек

Рис 1 График определение дозы пентозанполисульфата (SP-54) для получения ABC в 480с (SP-54-АВС-график)

Создание «SP-54-АВС-графика» начинается с определения значения ABC перед введением пентозанполисульфата - точка «А» на системе координат (рис 1) Затем следует внутривенное введение 5,5 мг (или другой дозы) пентозанполисульфата на кг веса с последующим измерением ABC Среднее значение полученных данных берется за точку «В» в системе координат Точку «А» и точку «В» соединяют между собой прямой линией, которая продолжается до значения 480 с Пересечение прямой «АВ» с перпендикуляром к оси ABC в точке 480 с обозначается «С» Добавочное количество пентозанполисульфата необходимое для получения должного значения ABC находится на оси «у» координатной системы (рис 1)

Создание графика индивидуальных соотношений «SP-54 -ABC - доза действия» не требует больших усилий и обеспечивает достаточную антикоагуляцию минимальной дозой пентозанполисульфата как до, так и во время ЭКК Этот график позволил рассчитать дозы антикоагулянтов как для безопасного начала перфузии, так и её поддержания в течение ЭКК по группам (табл 3)

Таблица 3.

Дозы пентозанполисульфата и гепарина для безопасного проведения экстракорпорального кровообращения М±ш, п=7

Препарат \ серия Пентозанполисульфат мг Гепарин ЕД

Группы Показатели^, 2 rp SP- 54 3 гр SP-54 +Трасилол 1 гр Гепарин 4 гр Гепарин +Тра-силол

Доза для получения ABC 480 сек мг\кг ЕД 7,5±1,9 9,1±2,0 р=0,1 328,8±22,7 238±2,56 р=0,000

Средняя доза 7,7±2,2 283,4±16,0

Общая дозамг-ЕД 308±46 мг 352±48 р=0, 5 6984±1567 ЕД 9560±1064 р=0,18

Общая доза мг\кг - ЕД\кг 14,5±2,5 17,1 ±2,2 р=0,45 550± 41 407,5± 4,0 р=0,002

Для обеспечения безопасного уровня коагуляции в 480 сек изначально и повторно следует использовать дозу препарата БР-54 равную, в среднем, 7,7±2,2 мг/кг

Из таблицы 3 следует, что использование трасилола в сочетании с пентозан-полисульфатом существенно не влияет на дозы антикоагулянта (р 0,1 - 0,5)

Принципиально важным явился вопрос о возможности нейтрализации действия ЭР-54 С этой целью на основании теоретических предпосылок и практических наблюдений был создан график (рис 2) определения дозы протамина сульфата для нейтрализации пентозанполисульфата (БР-54)

Определение дозы протамина сульфата для нейтрализации пеитозанпо-

лисульфата

После определения ABC (325 с) с помощью графика определяется остаточный пентозанполисульфат, подлежащий нейтрализации С учетом коэффициента 1 1 или графически определялась необходимая доза протамина сульфата (5,8 мг/кг) Нейтрализация действия SP-54 протамина сульфатом под контролем ABC крови, как и ожидалось, оказалась эффективной и не встречала трудностей Дополнительная доза протамина сульфата для ABC более 480 секунд рассчитывается аналогичным способом «У»

Рис 2 График определение дозы протамина сульфата для нейтрализации пен-тозанполисульфата (SP-54)

Результаты определения ABC цельной крови для контроля гипокоагуляции по этапам исследования представлены на рис 3 и 4

Результаты исследования.

В процессе исследования выявлено более короткое время действия пентозан-полисульфата (SP-54) по сравнению с сопоставимыми дозами коммерческого гепарина и необходимость введения повторных (до 3-4 раз) доз SP-54 в период ИК, что свидетельствует об управляемости антикоагулянта и соответствует требованиям предъявляемым к препаратам используемым в анестезиологии и реаниматологии

Выявленные особенности послужили поводом для более тщательного контроля уровня ABC крови, с одной стороны, и явились основой для разработки методики поддержания гипокоагуляции при ЭКК путём постоянного внутривенного ведения препарата Кроме того, низкие показатели ABC крови к моменту окончания ИК и эксперимента, как показателя уровня гипокоагуляции, не создавали дополнительных проблем с нейтрализацией пентозанполисульфа-та и дренажной кровопотерей

После нейтрализации антикоагулянта протамина сульфатом показатель ABC крови за редким исключением приходил к исходному уровню а в основном был выше исходного в среднем на 24% (АВС-1) и 18 % (АВС-2)

Эффект нейтрализации аншкоагулянтов протамина сульфатом по данным ABC крови представлен в табл 4

К окончанию дренажного периода ABC крови уменьшилось, а в некоторых i руппах (четвертой) полностью нормализовалось

Таблица 4.

Эффекты нейтрализации ангикоагулянгов по данным ABC 1-2 цельной крови по сравнению с исходными показателями

Показатели Этапы определения ABC (1-2) цельной к рови (сек и %)

Группы опытов Исходные данные После протамина Окончание опыта

1 гр Гепарин 1 2 88±5,0 79,1±6,8 100% 108±44 101±21 122% 127% 117±11* 104±20* 133% 132%

2 гр SP-54 1 2 88±13 80±11 100% 104,5±37 84,7±36 118% 105% 100±22* 101±26* 113% 126%

3rpSP-54+Tpa- 1 силол 2 88±8 77,8±12 100% 115±9,2 104±6 130% 133% 105±10* 98±6* 119% 125%

4гр Гепарин+ 1 Трасилол 2 78,5±21 96±18 100% 100±12 104±34 111% 108% 85±11* 85±15* 108% 88%

• - р > 0 05 по всем этапам исследования в каждой группе, так и по отдель-

ным этапам во всех группах

Отсутствие полной нормализации показателей ABC крови по этапам исследования (введение протамина сульфата, дренажный период) имеет под собой ряд объективных причин связанных с потерей крови с ее факторами свертывания, гемодилюцией, отсутствием крово- и плазмазамещения, отсутствием активной коррекции гемостаза во время эксперимента С другой стороны - все это делает эксперименты более рандомизированными, что позволяет более четко выявить эффекты изучаемых препаратов

Таким образом, SP-54 в эксперименте может создать управляемую контролируемую гипокоагуляцию безопасную для работы АИКа

В связи с отсутствием данных об использовании пентозанполисульфата (SP-54) в кардиохирургии с АИКом, естественно нет и сведений об эффектах этого антикоагулянта на фоне больших доз трасилола, применяемого в кардиохирургии для уменьшения кровопотери Третья группа опытов предусматривала изучение этой проблемы Оказалось, что введение трасилола по схеме Хамерсмига, адаптированной к собакам, не влияло на дозу SP-54 для достижения гипокоагуляции, не увеличивало и не уменьшало потребности в повторных введениях препарата Не выявили мы и каких-либо особенностей нейтрализации препарата протамином сульфатом на этом фоне т е трасилол не

требовал изменений соотношения дозировок SP-54 протамина сульфат как i 1 Это положение остается в силе при условии расчета дозы протамина сульфата при показателях ABC не более 600 сек

Контроль ABC при использовании трасилола осуществлялся как обычным (АВС-1\ так и специальным, предназначенным для трасилола реактивом (АВС-2) на аппарате «Гемохрон» Показатели АВС-2 при использовании SP-54 укорачивались на 10 - 20% не достигая уровня достоверности за единственным исключением момента 15 минутной перфузии (ABC - 1 составило 648 сек, а АВС-2 - 472 сек, р<0,05) Снижение показателя АВС-2 носило характер линейной регрессии с высоким (г= 0,97) и достоверным (р=0,005) коэффициентом корреляции Пенггозанполисульфат (SP-54) не изменяя ABC - 1 крови и укорачивал ABC - 2

Иные взаимоотношения показателей ABC крови 1 и 2 возникают при использовании пентозанполисульфата на фоне больших доз трасилола Эти показатели по абсолютной величине не отличаются друг от друга, что требует специального изучения и обоснования Принципиально важным явчяется доказанным факт возможности использования методики определения ABC крови для контроля уровня гипокоагуляции при применении пентозанполисульфата (SP-54) При этом следует исходить из факта укорочения ABC крови под воздействием SP-54 и удлинения ABC на фойе действия трасилола (рисунки 1 и 2)

1000 900 800 700 600

ы

«500 400 300 200 100 0

Изменения АВС-1 в четырёх группах экспериментов

900 Т J900 í 900L

1 Л. 1 /

760 1U736

'f97 -i.

// ъ -ÍO 4458 486 \

// 550 '

Г Wi 434 409 \ \

i' 4 \ / \\

115 SV»» 105

--*-88Г7~ 78,5 104 ,00 " =-4100— 85

1 2 3 4 _ 5 6 7 Этапы экспериментов 8 9 10 11 12

- Гепарин

SP-54 - - - SP-54+Tras - - - Гепар+Трас

Рис 3 Динамика показателей АВС-1 в зависимости от этапов экспериментов 1-исходный уровень, 2-6 период искусственного кровообращения 1 час, 7 -состояние после нейтрализации антикоагулянта, 8-11 дренажный период

Изменения АВС-2 в четырёх группах экспериментов

900 г 900 871 842

"Г 809 / ■ 810' ь---~¡ ^ 842

Этайы экспериментов

Гепарин --*- SP-S4 - - - SP-54+Trasi - «• - Гепарин+Трасил

Рис 4 Динамика показателей АВС-2 цельной крови в зависимости от этапов экспериментов Обозначения те же (рис 3) АВС-2 - предусматривает применение активатора для определения ABC с учетом использования трасилола

ABC 1 и 2 при применении SP-54 и SP-S4 с трасилолом

4 _ 5 6 7 8

Этапы исследования

SP-54 1

• * - SP-54 2 - — SP+Tr 1 - - - SP+Tr 2

Рис 5 Динамика показателей ABC при использовании SP-54 и SP-54 с трасилолом

На этом основании сделаны важные в практическом отношении рекомендации пограничный уровень ABC при SP-54 не должен приводить к пропуску повторных доз антикоагулянта, трасилол не должен использоваться для уменьшения дозы SP-54, повышенный уровень ABC (свыше 600 сек) не должен увеличивать дозу протаминсульфата для нейтрализации SP-54 Подводя итоги этому разделу работы сделаны выводы о гом, что

- SP-54 может создать гипокоагуляцию необходимую для применения экстракорпорального кровообращения, доза препарата SP-54 дающе! о уровень коагуляции в 480 сек, составила в среднем, 7,7±2,2 мг/кг массы гела животного

- SP-54 не изменяет клинических эффектов применяемых при этом препаратов (трасилол, протамина сульфат),

- SP-54 не изменяет своих свойств в условиях ЭКК Выявлена

- прямая корреляция между дозой и эффектом препарата, что явилось основой для создания рабочего графика "SP-54 - ABC - доза действия", «доза-время-зависимый эффект» действия SP-54, основан на увеличении времени действия препарата в связи с увеличением дозы антикоагулята,

- более короткое время действия пентозанполисульфата (SP-54) по сравнению с сопоставимыми дозами коммерческого гепарина, что требует тщательного контроля ABC крови и введения повторных доз SP-54

Динамика показателей гематокрита (рис 6)и гемоглобина (рис 7) представила интерес в связи с общеизвестной зависимостью между уровнем гематокрита, уровнем гемоглобина и интенсивностью кровопотери Во всех наблюдениях выявлено снижение гематокрита после введения гепарина и начала ИК, который, однако, не достигал критических величин (№=25%) за редким исключением

Рис 6 Изменения показателей гематокрита по этапам экспериментов

Показатели № в опытах с гепарином не отличались от таковых при применении БР-54 Отсутствие различия подтверждено статистически

Наибольшее снижение величины гематокрита по всем I руппам отмечено сразу же после введения протаминсульфата (7 этап забора крови) с последующим его увеличением к моменту окончания эксперимента Только в первой группе -группе гепарина - отмечено статистически достоверное (р=0,049) снижение ге-матокритного числа к моменту окончания эксперимента с 46,1±5,4 до 30,2±4,6% Наименьшее, но не достоверное снижение показателя было в случаях применения Трасилола - третья (р=0,88) и четвертая (р=0,49) группы

Изменения в 3 группе (БР-54 + трасилол) не отличаются от таковых в 4 группе (гепарин + трасилол) и в тоже время выгодно и достоверно отличались от показателей 1 и 2 группы

Динамика показателей НЬ в 4-х сериях опытов полностью повторяет закономерности изменений Ш, что подтверждается высоко достоверными (р=0,000) коэффициентами прямой корреляции между этими показателями Для первой группы г=0,93, второй г=0,94, третьей г=0,97 и четвертой г =0,96 Учитывая, что объем заполнения АИКа, инфузионная терапия и взятие проб крови во всех группах животных были идентичными, то и изменения как гематокрита, так и НЬ могут быть связаны, в основном, с кровопотерей

Рис 7 Изменения содержания гемоглобина - НЬ ф по этапам экспериментов

Аналогичными были и изменения количества тромбоцитов (рис 8) по этапам операции в 4-х группах животных Наибольшие и достоверные изменения этого показателя произошли в первых двух группах Достоверное снижение ко-

личества тромбоцитов произошло с 45 минуты перфузии (р=0,007) и к окончанию эксперимента было достоверно (для группы Гепарина р<0,05, для группы БР-54 р=0,009) ниже исходных данных

Изменения количества тромбоцитов

гепарин - - *- - вР-54 - * - 8Р-54 + трасилол - — гепарин + трасилол

Рис 8 Изменения количества тромбоцитов по этапам экспериментов

Менее подвержены изменениям количество тромбоцитов в 3-й и 4-й группе (БР-54 + Трасилол, Гепарин + Трасилол), количество которых достоверно не менялось во время ИК (р=0,1 и р=0,03) оставалось на исходном уровне к концу дренажного периода (р=0,4 и р=0,7), и достоверно (р<0,05) было выше чем в группе Гепарина и группе 8Р-54 Меньшие изменения количества тромбоцитов в 3 и 4 группах о&ьясняются не только достоверным уменьшением крово-потери, но и специфическим воздействием трасилола на фактор Виллебранда

Биохимические исследования АПТВ и протромбинового времени (проба Квика) выявили специфические изменения, которые могли бы пролить свет на интимные эффекты действия пентозанполисульфата и трасилола (рис 9)

Наиболее специфичным для 2 и 3 групп животных (БР-54 и БР 54 с трасило-лом) оказалось влияние на АПТВ с его увеличением в периоде гипокоагуляции до 20 и более минут и практической нормализацией после нейтрализации про-тамином

Изменения показателей АПТВ по этпам всех экспериментов представлена на рисунке 9

АПТВ в мин (М+ш)

Рис 9 Изменение АПТВ в мин ( М +_ш )

Достоверное увеличение АПТВ выявлено только в случаях применения антикоагулянтов на фоне высоких доз трасилола и вполне вероятно связано с траси-лолом Низкий уровень протромбинового времени (рис 10) наоборот связан конкретно с антикоагулянтом и именно с пентозанполисульфатом (8Р-54) вне зависимости от трасилола (апротенина) Вопрос о влиянии трасилола и (БР-54) на АПТВ и протромбиновое время представляет интерес и требует дальнейших специальных исследований

Рис 10 Изменение протромбинового времени по С>шск% (М + т)

И, наконец, самый основной вопрос - увеличивается ли субоперационная и дренажные кровопотери при применении 8Р-54?

Исходя из тою, что показатель кровопотери является интегральной величиной зависящей от многих составляющих таких как вес животного, длительность операции, времени дренажного периода, степени гемодилюции, состояния гемостаза и гемодинамики и др в работе произведен расчет общей кровопотери в мл, в мл на кг массы тела, скорость кровопотери в мл в минуту, и итоговый показатель - кровопотеря в мл/кг/мин Эти показатели рассчитывались для субоперационного, дренажного периодов в каждом эксперименте (рисунки 11-14)

Общая кровопотеря в мл по всем группам экспериментов

II Гр. Гепарина ® Гр. вР-54 В $Р-54+Тга$у1о1 @ Гепарин+Трасилол

Рис 11 Общая кровопотеря по всем группам экспериментов

Общая кровопотеря в мл/кг/мин по всем группам экспериментов

И 3 гр. 8Р-54+Тг«у1о1 Э4 гр Гепарин+Трасилол

Рис 12 Общая кровопотеря по всем группам экспериментов

Наиболее важным вопросом, позволяющим ответить на основные положения выносимые на защиту, является вопрос о величине дренажной кровопотери после применения пентозанполисульфата и пентозанполисульфата (ЭР-б.") с тра-силолом (апротинином) Именно дренажный период представляются наиболее важными, так как он, в основном, отображает состояние гемостаза, с одной стороны, строго регламентирован по времени (4 часа) без элементов инфузионной и гемостатической интенсивной терапии (коррекции волемии, коррекции гемостаза), с другой

Результаты самого важного раздела работы представлены в рисунках 13-16 | Дренажная кровопотеря в мл по всем группам экспериментов !

■ 1 группа Гепарин Е32 группа 8Р-54

Ш 3 гр. 8Р-54+Тга«у1о1 В 4 гр. Гепарин+Трасилол

Рис 13 Общая дренажная кровопотеря по всем группам экспериментов

Дренажная кровопотеря в мл/кг по всем группам экспериментов

Я1 гр. Гепарин ИЗ гр. 8Р-54+Тгазу1о1

Шгр 8Р-54

В 4 гр. Гепарин+Трасилол

Рис 14 Дренажная кровопотеря во всех группах экспериментов

Скорость дренажной кровопотери в мл/мин по всем группам

экспериментов

Ш 1 гр Гепарин В 2 гр. 8Р-54

В 3 гр.8Р-54+Тга8у1о1 ЕЭ 4 гр. Гепарин+Трасилол

Рис 15 Скорость дренажной кровопотери во всех группах экспериментов

Древажвая кровопотери в мл/кг/мин по всем группам экспериментов

мл/кг/мин.'

Ш1 гр. Гепарин И 2 гр. 8Р-54

В 3 гр. 8Р-54+Тгазу1о1 @ 4 гр. Гепарин+Трасилол

Рис 16 Результирующий показатель дренажной кровопотери во всех группах

Общая и дренажная кровопотеря в 1 и 2 группах (гепарина и 8Р-54), оказалась идентичной и статистически недостоверной Это один из наиболее важных выводов экспериментальной работы Общая и дренажная кровопотеря в 3 и 4 группах (8Р-54+трасилол и гепарин+трасилол), также оказалась идентичной и статистически недостоверной (рис 12,13 и была ниже кровопотери в 1 и 2 группах при достаточно высоком уровне достоверности (р<0,001) На основании проведенной работы и обсуждения ее результатов сделано основное заключение Экспериментальное изучение прямого антикоагулянта пентозанполисульфата (8Р-54) показало, что препарат БР-54 может заменить коммерческий гепарин в большой кардиохирургии с экстракорпоральным кровообращением

Подтверждением заключения экспериментальной работы явились сообщения в зарубежной и отечественной научной литературе об успешном клиническом применении пентозанполисульфата (БР-54) при кардиохирургических операциях с экстракорпоральным кровообращением

Выводы

1 Пентозанполисульфат (8Р-54) может обеспечить гипокоагуляцию, необходимую для применения экстракорпорального кровообращения,

2 Пентозанполисульфат (БР-54) не увеличивает субоперационную и дренажную кровопотерю по сравнению с применением препаратов коммерческого гепарина в условиях эксперимента

3 8Р-54 на фоне высоких доз трасилола действует аналогично комбинации гепарин и трасилол, способствуя достоверному снижению операционной и дренажной кровопотери по сравнению с изолированным применением 8Р-54 или гепарина

4 Пентозанполисульфат (8Р-54) не изменяет клинических эффектов применяемых при его использовании препаратов трасилола, протамина сульфата и в перспективе, может заменить гепарин в кардиохирургии для безопасной работы АИКа

Практические рекомендации

1 Первое боллюсное введение препарата внутривенно и в аппарат искусственного кровообращения следует начинать с дозы пентозанполисульфата (8Р-54) в 9 мг/кг массы тела с обязательным контролем активированного времени свертывания цельной крови

2 При достижении безопасного уровня активированного времени свертывания крови для его поддержания на безопасном уровне следует продолжить внутривенное введение пентозанполисульфата (8Р-54) со скоростью 0,45 мг\кг\мин

3 Нейтрализацию пентозанполисульфата (8Р-54) протамина сульфатом, следует проводить в соотношении 1 1 исходя из графика «Р8-54-АВС-доза действия»

Список работ, опубликованных по теме диссертации

1 Козлов В В Шприцевые насосы / В В Козлов, Р Р Шамсудинова // Мед-техника и медизделия - СПб - 2002 - №2(8) - С 51-52

2 Козлов В В Пентозанполисульфат (SR-54) как заменитель гепарина при экстракорпоральном кровообращении у собак в кардиохирургии / В В Козлов, С В Оболенский, В Е Куксинский // Сб тез докл науч -практ конф молодых ученых «Актуальные вопросы клинической и экспериментальной медицины -2004» - СПб, 2004 - С 47 - 49

3 Козлов В В Нужна ли альтернатива гепарину9 / В В Козлов //Сб тез докл науч -практ конф молодых ученых «Актуальные вопросы клинической и экспериментальной медицины—2004» - СПб , 2004 - С 179-180

4 Козлов В В Экспериментальное обоснование применения прямого антикоагулянта пентозанполисульфата (SP54) для обеспечения экстракорпорального кровообращения в большой кардиохирургии / В В Козлов // Всероссийская науч -практ конф «Достижения и перспективы профилактики и лечения сердечно-сосудистых заболеваний», 25-26 мая 2005 г, Санкт-Петербург - СПб , 2005 -С 41 -42

5 Козлов В В Может ли пентозанполисульфат (SP-54) заменить гепарин при искусственном кровообращении9 (экспериментальное исследование) / В В Козлов // Академический журнал Западной Сибири - 2006 - № 1 - С 34-35

6 Перспектива применения пентозанполисульфата (SP-54) как заменителя гепарина при искусственном кровообращении (экспериментальное исследование) / В В Козлов, С В Оболенский // Академический журнал Западной Сибири - 2006 - №2 - С 43 - 44

7 Оболенский С В Пентозанполисульфат (SP-54) как альтернатива гепарина при искусственном кровообращении (экспериментальное исследование) / С В Оболенский, В В Козлов // Вестник Санкт-Петербургской государственной медицинской академии им ИИ Мечникова -2007 - №1 -С 100-102

Подписано в печать 21.09.07 г. Формат 60"84 1/16.

Объем 1.0 п.л. Тираж 100 экз. Заказ ЗЗО.

Типография "СП6МАП0" 191015,СПб.„ул.Кирочная д.41

Актуальность проблемы. Потребность в кардиохирургических операциях в условиях искусственного кровообращения (ИК) во всем мире велика и продолжает увеличиваться (Прайс Д.У.,1994; Николаев А. .А., 2005). Однако широкое их применение сдерживается рядом проблем, среди которых проблемы гипокоагуляционных кровотечений, необходимость отказа от донорской крови и её препаратов стоят сегодня на первом месте в практике анестезиолога-реаниматолога в кардиохирургии (Зильбер А.П.,1999; Подоксёнов Ю.К. с соавт., 2003; Feindt P. et al.,1993; Royston D.,1997).

Основным препаратом, применяемым в настоящее время для управляемой гипокоагуляции во время работы аппарата искусственного кровообращения (АИКа), является антикоагулянт прямого действия гепарин. Однако введение гепарина, в ряде случаев, сопровождается нарушением гемостаза и возникновением критических состояний из-за гипокоагуляционных кровотечений во время операции и, особенно, в послеоперационном периоде (Таричко Ю.Ф., 2003; Doty D.B., et al., 1978), что требует трансфузии дорогой и дефицитной донорской крови (Жуков А.А., 2003; Roche J., Stenge J., 1973). В экстремальных случаях образование сгустков в АИКе ведет к смерти пациентов (Mabry C.D. et al., 1979; Hardin S.B.,1984). Кроме того, сам гепарин способен вызывать аллергические реакции, кровотечения из слизистых оболочек, тромбоцитопению (Erni J., Freey H.R., Loccher G., 1987; Kirchmaier C.M., Bender N., 1988; JurgenJ., 1991).

Препарат гирудин (Orgeran®, Org 10172 ) как альтернатива гепарина, в силу выраженной анафилактогенности, плохой управляемости с частыми некоррегируемыми нарушениями коагуляции, практически не применяется для гипокоагуляции с АИКом (Kiefer Н. et all., 1999; Kiefer Н., 2003).

Связанная с переливанием донорской крови "трансфузионная болезнь", сопровождается: нарушением свертывающей системы крови вне зависимости от работы АИКа; переносом инфекции; трансфузией микроагрегатов с исходом в легочную недостаточность; образованием антител против эритроцитов, тромбоцитов, лейкоцитов и белков плазмы с аллергическими осложнениями; сердечной недостаточностью из-за циркуляторных перегрузок и гипоксии миокарда; полиорганной недостаточностью и др. (Калнберз В., Жукова Ю., 1997; Зильбер А.П., 1999; Seild S., Kuhnl P., 1987).

Особенно актуальной проблема переливания крови стала, ввиду роста заболеваемости вирусом иммунодефицита человека.

Вопрос о "бескровных операциях"- операциях на "сухом операционном поле"-остается до сих пор одной из главных проблем кардиохирургии, решение которой затруднено в связи с применение гепарина, делающего кровь несвора-чиваемой, но дающего возможность проведения хирургического лечения с АИКом, который, в свою очередь, вызывает активацию протеолитических и фибринолитических процессов в организме с увеличением кровопотери (Popov-Cenic S. et al.,1985).

В связи с тем, что гепарин добывается из лёгких крупного рогатого скота и из мукозы толстого кишечника свиней, препарат является потенциальным переносчиком вируса "коровьего бешенства" и иммунодефицита и должен проходить обязательный (в связи с эпидемией "коровьего бешенства" и СПИДа) контроль на соответствующие вирусы, контроль жесткий,, дорогостоящий и дефицитный.

Альтернативу Гепарину, как прямому антикоагулянту, за рубежом представляет Пентозанполисульфат (PPS, SP-54, PZ-68, Hemoclar, Fibrezym) -прямой антикоагулянт, применяемый в клинической практике с 1962 года. Положительной отличительной особенностью этого препарата является то, что он изготовляется из древесины бука и не требует тестирования на наличие вирусов "коровьего бешенства" и СПИДа. Пентозанполисульфат (SP-54), вследствие известных положительных свойств, привлекает все большее внимание как исследователей, так и клиницистов. Различные механизмы действия пентозанполисульфата и гепарина, и, в частности, образование более рыхлых сгустков при использовании препарата SP-54 (Soria J et al., 1985), вызывает сомнение относительно возможности применения этого препарата при экстракорпоральном кровообращении, из-за боязни увеличения субоперационной и постоперационной (дренажной) кровопотери. Вопрос о возможности применения препарата в большой кардиохирургии для безопасной работы сердечно-легочной машины (АИКа) остается до сих пор не решенным. Снижение кровопотери и потребности в гемотрансфузии в кардиохирургии представляет несомненный научный, практический и теоретический интерес для анестезиологии и реаниматологии, трансфузиологии, кардиохирургии. Представляется, что существенный вклад в решение этой проблемы может быть связан с изучением возможностей пентозанполисульфата как заменителя гепарина в большой кардиохирургии с искусственным кровообращением.

Сравнение эффектов пентозанполисульфата (SP- 54) и гепарина при экстракорпоральном кровообращении (ЭКК) проводилось в эксперименте на собаках.

Цель исследования: Разработать и обосновать в эксперименте эффективную и безопасную методику гипокоагуляции прямым антикоагулянтом пентозанполисульфатом (SP-54) при операциях на сердце с искусственным кровообращением. Задачи исследования:

1. Оценить возможности использования антикоагулянта пентозанполисульфата (SP-54) для управляемой гипокоагуляции в кардиохирургии с экстракорпоральным кровообращением.

2. Сравнить послеоперационную кровопотерю после кардиохирургических операций с применением пентозанполисульфата (SP-54) и гепарина.

3. Выявить влияние трасилола на кровопотерю при применении пентозанполисульфата (SP-54).

4. Установить, может ли пентозанполисульфат (SP-54) заменить гепарин в кардиохирургии с экстракорпоральным кровообращением.

5.Разработать методику управляемой гипокоагуляции на основании зависимости активированного времени свёртывания цельной крови (ABC) от дозы пентозанполисульфата (график SP-54 - ABC - доза действия). Научная новизна исследования:

- работа является одним из первым систематическим экспериментальным представлением прямого антикоагулянта пентозанполисульфата (SP-54) для контролируемой управляемой гипокоагуляции при операциях на сердце с искусственным кровообращением;

- в условиях эксперимента доказано, что применение пентозанполисульфата в кардиохирургии с искусственным кровообращением не увеличивает операционной и постоперационной кровопотери; выявлено, что большие дозы трасилола на фоне применения пентозанполисульфата (SP-54) не изменяют своих свойств и свойств антикоагулянта;

- доказано, что пентозанполисульфат (SP-54) может заменить гепарин в» экспериментальной кардиохирургии для обеспечения безопасной работы. АИКа;

- показатель активированного времени свёртывания цельной крови (ABC) при< применении SP-54 может быть использован в качестве экспресс-методики контроля эффективности гипокоагуляции и восстановления коагуляцонных свойств крови.

Практическая значимость работы заключается в создании альтернативной методики управляемой и контролируемой гипокоагуляции при операциях на сердце с искусственным кровообращением с применением нового антикоагулянта пентозанполисульфата (SP-54), которая не увеличивает операционной и постоперационной кровопотери и достоверно снижает её на фоне применения высоких доз трасилола.

Внедрение результатов исследования в практику: материалы диссертации используются в педагогическом процессе на кафедре анестезиологии и реаниматологии СПбМАПО и применены при проведении первых клинических наблюдений применения пентозанполисульфата (SP-54) в Центре сердечнососудистой реабилитации (Бад-Кроцингем, Германия), Ленинградской Областной клинической больнице и многопрофильной больнице №2 (СПб). Основные положения, выносимые на защиту:

1. Прямой антикоагулянт SP-54 может быть использован для обеспечения работы аппарата искусственного кровообращения в экспериментальной кардиохирургии с экстракорпоральным кровообращением (ЭКК).

2. Дренажная кровопотеря после кардиохирургических операций с применением SP-54 не превышает кровопотери при использовании гепарина.

3. Большие дозы трасилола на фоне пентозанполисульфата (SP-54) существенно' снижают дренажную кровопотерю.

4. Пентозанполисульфат (SP-54) не изменяет клинических эффектов применяемых в кардиохирургии с экстракорпоральным кровообращением препаратов (трасилола, протамин сульфата) и может в принципе заменить гепарин.

Личный вклад автора в проведенное исследование. В качестве врача анестезиолога-реаниматолога автор принимал участие в подготовке и проведении всех экспериментов. Автором производился сбор и обработка результатов исследований, их обсуждение, написание тезисов, докладов, диссертации.

Апробация работы: основные положения исследования доложены на Российско-Немецком симпозиуме по кардиоанестезиологии (СПб 2003г.); на заседаниях кафедры анестезиологии и реаниматологии и проблемной комиссии СПбМАПО; на научно-практической конференции молодых учёных СПб МАПО(СПб, 2004г.).

Публикации: по теме исследования опубликовано 7 печатных работ, из них 1 статья в журнале "Вестник Санкт-Петербургской государственной медицинской академии им. И.И. Мечникова. - 2007. - № 1. - С. 100 - 102." Объём и структура диссертации: диссертация изложена на 130 страницах машинописи и состоит из введения, 4-х глав с обсуждением полученных

Выводы

1. Пентозанполисульфат (SP-54) может обеспечить гипокоагуляцию, необходимую для применения экстракорпорального кровообращения.

2. Пентозанполисульфат (SP-54) не увеличивает субоперационную и дренажную кровопотерю по сравнению с применением препаратов коммерческого гепарина в условиях эксперимента.

3. SP-54 на фоне высоких доз трасилола действует аналогично комбинации гепарин и трасилол, способствуя достоверному снижению операционной и дренажной кровопотери по сравнению с изолированным применением SP-54 или гепарина.

4. Пентозанполисульфат (SP-54) не изменяет клинических эффектов применяемых при его использовании препаратов трасилола, протамина сульфата и в перспективе, может заменить гепарин в кардиохирургии для безопасной работы АИКа.

Практические рекомендации

1. Первое боллюсное введение препарата внутривенно и в аппарат искусственного кровообращения следует начинать с дозы пентозанполисульфата (SP-54) в 9 мг/кг массы тела с обязательным контролем активированного времени свёртывания цельной крови.

2. При достижении безопасного уровня активированного времени свёртывания крови для его поддержания на безопасном уровне следует продолжить, внутривенное введение пентозанполисульфата (SP-54) со скоростью 0,45 мг\кг\мин.

3. Нейтрализацию пентозанполисульфата (SP-54) протамина сульфатом, следует проводить в соотношении 1:1 исходя из графика «PS-54-АВС-доза действия».

117