6 курс / Кардиология / Врожденные_пороки_сердца_Зиньковский_М_Ф_,_Возианов_А_Ф_ред_

резонансной спектроскопии у животных, подверг шихся глубокой гипотермии (до 15 0С) с останов кой кровообращения, обнаружено, что у одноме сячных морских свинок фосфокреатинин и АТФ разрушаются через 32 мин после остановки крово обращения. После 45 мин реперфузии с согрева нием уровень фосфокреатинина восстанавливает ся, составляя до 92% исходного, АТФ — до 61 %. После 3 ч реперфузии фосфокреатинин достигает 99% и АТФ — 90% исходного уровня (35).

Несмотря на кажущуюся очевидность того, что сохранение минимального мозгового кровотока лучше, чем его полное отсутствие, это утвержде ние не является бесспорным. Некоторые исследо ватели предполагают, что при частичной ишемии

снепрерывной доставкой субстрата развивается выраженный ацидоз, угрожающий повреждением клеток (2). Это объясняется особенностями мета болизма мозга, выражающимися в том, что лактат

струдом проникает через гематоэнцефалический барьер, а метаболизм нейронов очень зависим от глюкозы. Доказано, что повреждение мозга от час тичной ишемии усиливается при предшествую щей инсульту гипергликемии (36, 37). Steward и соавторы (25) обнаружили, что только у 1 из 6 больных с уровнем глюкозы менее 216 мг/дл выяв лены неврологические расстройства после глубо кой гипотермии с остановкой кровообращения, тогда как таковые наблюдались у 6 из 25 больных с уровнем глюкозы 216–432 мг/дл и у 2 из 3 — с уровнем выше 432 мг/дл. Ratcliff и соавторы (22) высказываются против применения глюкозы в первичном объеме заполнения ИК у детей с мас сой тела менее 15 кг.

Вэксперименте на животных показано, что с уменьшением кровотока уровень АТФ мозга прог рессивно снижается и истощается при показателе 0,25 л/мин/м2.

Всвязи с компромиссным характером выбора оптимальной скорости перфузии важным вопросом является оценка критериев адекватности перфузии:

Признаки неадекватной перфузии:

•метаболический ацидоз;

•увеличение или уменьшение среднего АД;

•олигурия или анурия;

•низкое рO2 смешанной венозной крови.

Причины неадекватной перфузии:

•неадекватное АД или перфузионный индекс (ПИ);

•гиповолемия;

•снижение венозного возврата;

•повышенное сопротивление крови артериаль ной линии;

•неадекватный размер или положение артериаль ной канюли;

•очень глубокая анестезия.

При снижении системного кровотока ниже оп тимального уровня потребление кислорода стано вится ниже нормы в первую очередь в результате перфузии не всего сосудистого ложа. Существова ние гипоперфузируемых областей приводит к ме таболическому ацидозу и лактацидемии. Приняв за основу, что рO2 и SO2 смешанной венозной крови соответствуют внутриклеточным, эти пока затели используют в качестве критериев адекват ности перфузии (10, 15, 26) при условии высокой объемной скорости кровообращения и равномер ного распределения кровотока в микроциркуля торном русле. Во время ИК SO2 смешанной веноз ной крови не полностью отражает потребление кислорода. Это может быть продемонстрировано уравнением Fick:

VO2 = Q (CaO2 – CvO2).

Если VO2 и CaO2 остаются постоянными, то СvO2 растет с увеличением Q. Если же постоянны ми остаются Q и CaO2, то CvO2 растет со снижени ем VO2. Но VO2 может снизиться, несмотря на адекватную скорость перфузии, если капиллярное русло перфузируется неравномерно. В этом случае растет различие в доставке кислорода между клет ками перфузируемой зоны и клетками неперфузи руемых тканей. В результате артериальная кровь шунтируется в венозную систему. Такой шунт иногда может достигать половины объемной ско рости перфузии. Следовательно, несмотря на вы сокий кровоток, высокие значения РvО2 и SvO2 не означают, что клеточная оксигенация является удовлетворительной. Во время ИК вычислить пот ребление кислорода несложно, проблема заклю чается в определении кислородных потребностей организма в каждом конкретном случае. Более то го, если при расчетной объемной скорости перфу зии потребление кислорода ниже ожидаемого, увеличение производительности насоса, вероят но, не приведет к его повышению. Причина внут риклеточной гипоксии не в низкой объемной ско рости перфузии, а в состоянии сосудистого ложа или клеточного метаболизма.

Большое практическое значение имеет опреде ление допустимой нижней границы объемной скорости кровотока при заданном уровне гипотер мии. Изучение регионарного и общемозгового кровотока у обезьян показало, что несмотря на снижение мозгового кровотока потребление кис лорода мозгом остается неизменным при сниже

нии объема перфузии до 0,5 л/мин/м2. Потребле ние кислорода мозгом поддерживается увеличе нием экстракции кислорода и перераспределени ем циркулирующей крови из системного кровото ка к мозгу. В исследованиях Soma (24) показано, что у взрослых пациентов в условиях ИК при тем пературе 27 0С, несмотря на гипотензию (35–50 мм рт. ст.), мозговой кровоток долго поддерживается неизменным при объемной скорости 40 мл/мин/кг. Myamoto и соавторы (20) исследовали величину мозгового кровотока прямым измерени ем в саггитальном синусе у собак в условиях ИК при температуре 20 0С. Они пришли к выводу, что оптимальная скорость перфузии для мозга при при этих условиях составляет 30 мл/кг/мин. Если кровоток поддерживается на уровне 15 мл/кг/мин или ниже, возможно формирование кислородного долга и возникновение анаэробного метаболизма. Клеточная кислородная задолженность при тем пературе 18 0С наблюдается, если скорость крово тока составляет 5–30 мл/кг/мин, а при температу ре 27–28 0С – соответственно 30–35 мл/кг/мин. Исследования Swain (17, 27) показали, что запасы макроэргических фосфатов поддерживаются не изменными при минимальной скорости перфузии 10 мл/кг/мин, тогда как ее снижение до 5 мл/кг/мин приводит к прогрессирующему исто щению уровня фосфокреатинина и АТФ и разви тию внутриклеточного ацидоза.

ПРОВЕДЕНИЕ ИК У ДЕТЕЙ РАННЕГО ВОЗРАСТА

Особенности проведения ИК и защиты миокарда

Аорту канюлируют непосредственно ниже бра хиоцефальной артерии, используя прямую жест кую канюлю. У новорожденных применяют как бикавальную канюляция, так и канюляция право го предсердия одним катетером через ушко. Пос ледний метод имеет преимущество, так как одна канюля при наличии межпредсердного сообще ния одновременно обеспечивает дренаж левоп редсердого возврата. Прямая же канюляция полых вен создает вероятность дисбаланса венозного от тока из верхней и нижней половины тела и отека соответствующей области. Небольшие по размеру канюли, применяемые у детей, могут вызывать обструкцию венозного притока к сердцу и оттока от сердца как до начала применения ИК, так и после него. Так как нижняя полая вена у детей ко роткая, существует высокая вероятность канюля ции печеночной вены. Это может привести к зна

чительному венозному застою во внутренних ор ганах и к ишемии органов брюшной полости. Дру гая анатомическая проблема — добавочная лево сторонняя верхняя полая вена, которую необходи мо канюлировать или лигировать, что иногда спо собствует развитию венозной гипертензии и ише мии мозга.

Несмотря на многие общие принципы исполь зования ИК у взрослых и детей, существует мно жество технических отличий в методике проведе ния перфузий у детей раннего возраста и новорож денных, обусловленных:

•более низким перфузионным давлением (30– 50 мм рт.ст.);

•более высоким перфузионным индексом (100 –150 мл/кг/мин);

•выраженным разведением лекарственных пре паратов и факторов свертывания;

•частыми проблемами с венозным оттоком;

•необходимостью окклюзии системно легочных шунтов.

Методы оксигенации и поддержания систем

ного кровотока одинаковы в кардиохиругии взрослых и детей, однако оборудование и режимы перфузии у них существенно отличаются. Анато мические особенности ВПС создают специфичес кие проблемы во время ИК в раннем детском воз расте. Для полной коррекции пороков в период новорожденности часто применяют глубокую ги потермию, нередко сочетающуюся с полной оста новкой кровообращения.

Объемная скорость кровотока. До настоящего времени нет единого протокола по вопросу опти мальной скорости перфузии. В клинической прак тике у детей до 4 лет перфузию проводят при пер фузионном индексе 2,5 л/ мин/м2, у более старших больных — при 2,2 л/мин/м2. У пациентов с пло щадью поверхности тела более 1 м2 для предотвра щения осложнений, связанных с высоким крово током через оксигенатор, допускается перфузион ный индекс 1,8–2,0 л/мин/м2. При температуре 25 0С безопасным является снижение перфузион ного индекса до 1,6 л/мин/м2 в течение длительно го периода. У младенцев и новорожденных при температуре 18 0С и перфузионном индексе 1 л/мин/м2 на ЭЭГ сохраняются соматосенсорные наведенные потенциалы. Для поддержания долж ного потребления кислорода и уровня АТФ при такой температуре снижение перфузионного ин декса до 0,5 л/мин/м2 (20–30 мл/кг/мин) допусти мо на период от 30 до 60 мин (15).

В связи с высоким уровнем метаболизма у мла денцев в условиях нормотермии и умеренной ги потермии перфузионный индекс должен состав

с этим полезно во время перфузии вводить сосудо расширяющие средства, такие, как фентоламин, фе ноксибензамин (1–2 мг/кг) и нитроглицерин.

Объем первичного заполнения АИК и состав перфузата

Малый объем циркулирующей крови в сравне нии с первичным обьемом заполнения оксигена тора, большая площадь инородных поверхностей играют огромную роль в развитии патофизиологи ческих реакций на ИК у младенцев.

Визуально очевидными осложнениями ИК у новорожденных и младенцев является развитие ге нерализованных отеков. В проспективных иссле дованиях новорожденных со средней массой 3,4 кг, перенесших кардиохирургические вмешатель ства в условиях ИК длительностью более 2 ч, уста новлено, что среднее накопление жидкости сос тавляет более 600 мл (23). При исследовании акти вации системы комплемента установлено, что ран ний детский возраст является главным предраспо лагающим фактором в развитии легочных и гемор рагических дисфункций при ИК и возникновении послеоперационных осложнений (15). У новорож денных и младенцев есть предрасположенность к увеличению проницаемости капиллярного сосу дистого ложа. В Boston Circulatorary Arrest Study ус тановлено, что в отличие от больных, оперирован ных в условиях глубокой гипотермии с остановкой кровообращения, оперированные с использовани ем гипотермии и сниженной объемной скорости перфузии требуют пополнения системы «пациент аппарат» в количестве 25–50% от первичного объ ема заполнения. В раннем послеоперационном пе риоде у них наблюдалась значительно большая прибавка массы тела по сравнению с оперирован ными с остановкой кровообращения. Накопление жидкости не приводило к увеличению времени пребывания детей в отделении реанимации или в стационаре (30). Состав перфузата может влиять на задержку жидкости в организме. Хирургия ВПС требует более длительного, по сравнению с карди охирургией взрослых, времени применения ИК при более глубокой гипотермии. Haneda и соавто ры (1985) сообщают, что при корррекции ТМА в конце ИК положительный баланс по жидкости составляет до 63 мл/кг при использовании чиcто кристаллоидного перфузата и 16 мл/кг при исполь зовании перфузата, содержащего кровь, плазму или альбумин (12, 22).

Состав перфузата для детей раннего возраста должен отвечать определенным требованиям. В первую очередь он должен обеспечивать гемоди

люцию, оптимальную для температуры, при кото рой выполняется операция. По сложившимся представлениям, при температуре 17–22 °С опти мальный гематокрит должен быть в пределах 20–22 %, при температуре 22–28 0С — 25%, 28–32 0С — 30 %, 37 0C — более 35% (12). Исходя из этого, перфузиолог должен рассчитать количество крови или эритроцитарной массы в составе пер вичного объема заполнения АИК с учетом объема циркулирующей крови (ОЦК) ребенка и необхо димого минимального объема заполнения оксиге натора.

Объем циркулирующей крови у ребенка сос тавляет:

при массе до 10 кг — масса х 85 мл/кг; от 10 до 25 кг — масса х 75 мл/кг; свыше 25 кг — масса х 70 мл/кг.

Для уменьшения интерстициального отека тка ней во время ИК перфузат должен обеспечивать близкое к физиологическому онкотическое и ос мотическое давление. Это достигается введением в состав первичного объема заполнения коллоид ных растворов, в первую очередь альбумина. В нормальном состоянии альбумин обеспечивает 80% внутрисосудистого коллоидного осмотичес кого давления (8). По протоколу, принятому в Camperdown Childrens Hospital (Sidney), на 100 мл кристаллоидов в первичный объем заполнения вводят 10–12 мл 20% альбумина.

Электролитный состав и уровень глюкозы. Ло гично допустить, что концентрации электролитов и глюкозы плазмы крови должны поддерживаться в пределах нормы. Исключение следует сделать по крайней мере для двух компонентов.

Концентрацию глюкозы повышали намеренно с целью осмодиуреза путем добавления её в перфу зат. Однако есть свидетельства, что повышенный уровень глюкозы отрицательно влияет на ткани головного мозга во время ишемии. Таким обра зом, желательно использовать перфузат, не содер жащий в своем составе глюкозу, особенно когда планируется полная остановка кровообращения.

Кальций вовлечен в процесс реперфузии после ишемии. Значительное увеличение уровня внут риклеточного кальция было отмечено во время ре перфузии после летальных периодов ишемии. Бы ло высказано предположение (31), что гипотермия вызывает внутриклеточную аккумуляцию каль ция, и рекомендовано проводить кардиоплегичес кую остановку сердца до достижения глубокой ги потермии с целью предупредить вышеуказанное накопление внутриклеточного кальция. Накопле ние внутриклеточного кальция повышает метабо лические потребности во время ишемии. Если

экстраполировать эти данные на весь организм, то следует уменьшать уровень кальция до или немед ленно после возникновения ишемии. Преимуще ства такого метода чисто гипотетические. Один из подходов состоит в создании гипокальциемии в течение периода охлаждения, особенно у ново рожденных, путем использования свободного от кальция раствора первичного заполнения. Конце нтрация ионизированного кальция должна нахо диться в пределах от 0,2 до 0,3 ммоль/л в течение всего периода охлаждения и корригироваться во время согревания после восстановления коронар ного кровотока незадолго до окончания ИК. Кли нически преимущества этой методики управления уровнем ионизированного кальция не доказаны. Содержание всех других электролитов поддержи вается в нормальных пределах.

В состав перфузата обычно вводят маннитол, который является осмодиуретиком и предотвра щает развитие почечной недостаточности во вре мя ИК, а также способствует уменьшению репер фузионных повреждений, вызванных свободными кислородными радикалами (7, 19). Маннитол улучшает восстановление коронарного и субэндо кардиального кровотока в ишемизированном ми окарде, уменьшает возникающий в результате ге модилюции отек кардиомиоцитов (2, 3). Обычно маннитол применяют в дозе 0,5–1 г/кг (5, 7).

Для коррекции pH в перфузат вводят натрия бикарбонат (15 мэкв/500 мл крови и 20 мэкв/л кристаллоидов), а для предотвращения побочных действий консервантов крови используют хлорис тый кальций (3 ммоль на 500 мл крови).

Основой перфузата являются сбалансирован ные электролитные растворы типа Plasmalyte 148, Normosol R с рН 7,4–7,5. Большинство авторов рекомендуют избегать применения в составе пер вичного объема заполнения глюкозы и лактатсо держащих растворов.

На каждые 500 мл донорской крови в составе первичного объема заполнения вводят 2000 МЕ гепарина и 2000 МЕ гепарина на каждый литр кристаллоидов.

Медикаментозное ведение

Так как ИК не является физиологическим сос тоянием, то для коррекции его неблагоприятных факторов используют различные фармакологи ческие препараты. Наиболее заметное отрица тельное действие ИК связано с нарушением ба ланса свертывания–антисвертывания крови. Для предотвращения тромбообразования используют гепарин, который вводят до начала ИК для акти

вации антитромбина III. У некоторых пациентов может быть низкий исходный уровень этого фак тора, поэтому начинать ИК можно только после удовлетворительных результатов коагуляционных тестов. Клинически значимый дефицит антитром бина III был отмечен только у взрослых и корриги ровался назначением свежезамороженной плаз мы. Искусственное кровообращение влияет также на функции тромбоцитов и их количество. Пред ложено введение различных препаратов, ингиби рующих действие тромбоцитов во время ИК (ди пиридамол, простациклин и др.). Однако эти пре параты оказывают выраженный вазодилатацион ный эффект, что способствует снижению перфу зионного давления. Противосвертывающее действие гепарина нейтрализуется протамином, который вводят после окончания ИК. Однако множество проблем с гемостазом сохраняется. Де тям первого года жизни и новорожденным часто необходимо добавлять факторы свертывающей системы крови и тромбоциты путем трансфузии свежей цельной крови или с помощью компонент ной терапии.

ИК активизирует общий воспалительный ответ организма, вызванный контактом крови с поверх ностью контура АИК. В этот ответ вовлечены кал ликреин кининовая система и активированный комплемент. Во время ИК также разрушаются гранулоциты, что сопровождается выбросом про дуктов перекисного окисления. Кортикостероиды используются как дополнение к перфузату во мно гих клиниках. Их применение основано на наблю дении положительного эффекта стероидов у паци ентов с низким сердечным выбросом после опера ций в условиях ИК. Мощное противовоспалитель ное действие кортикостероидов, включая умень шение активации комплемента во время ИК, мо жет служить обоснованием использования этих препаратов.

В целях снижения повышенного сосудистого тонуса показано назначение периферических ва зодилататоров, например фентоламина или нат рия нитропруссида. По протоколу Boston Childrens Hospital в первые минуты перфузии в пе фузат вводят цефазолин в дозе 25 мг/кг, фентола мин (regitine) в дозе 0,2 мг/кг, фуросемид в дозе 0,25 мг/кг.

Подготовка к ИК

Одним из потенциальных осложнений ИК яв ляется глобальная воспалительная реакция, при водящая к капиллярной утечке, глубокому отеку мягких тканей и в результате к нарушению функ

вые положительные результаты при проведении ЭКМО у новорожденных были получены в 1979 г. в США (40). После проведения серии рандомизи рованных исследований в Великобритании дан ный метод лечения был реабилитирован, его стали использовать, в частности, у новорожденных (41). Ученые большинства развитых стран приступили к разработке собственных критериев квалифика ции пациентов, подлежащих лечению данным ме тодом, а также схем проведения ЭКМО.

ЭКМО является крайне инвазивным методом лечения, сопряженным с высоким риском ослож нений. Однако он позволяет добиться максималь ной регенерации мезенхимы легких, что равно ценно полному выздоровлению пациента. Реше ние о проведении ЭКМО у ребенка должно быть продуманным до тонкостей и согласовываться с международными критериями его применения, разработанными в 1989 г. Международной органи зацией ELSO (Extracorporeal Life Support Organization), которая находится в Энн Арбор (штат Мичиган, США) (42). Эта организация за нимается регистрацией всех пациентов, которым было проведено лечение при помощи ЭКМО, сбо ром данных о течении процесса лечения с приме нением ЭКМО, осложнениях, которые имели место, а также различных технических усовершен ствованиях метода. Это позволяет оптимизировать критерии отбора пациентов, усовершенствовать технику проведения ЭКМО, а также оценить веро ятный результат лечения в отдельных группах па циентов (по нозологической единице и по возра стной категории). Кроме того, организация также координирует международные исследования и обучение специалистов. Ввиду этого деятельность ELSO, а также результаты проведенного нею ана лиза применения ЭКМО бесценны как для вновь созданных центров ЭКМО, так и для врачей ин тенсивной терапии, которые намереваются напра вить ребенка в этот центр.

ЭКМО как послеоперационный метод лечения в детской кардиохирургии

Первые попытки применения ЭКМО в качест ве механической поддержки системы кровообра щения в детской кардиохирургии были предпри няты в 70 х годах ХХ ст., после того как была про демонстрирована высокая эффективность метода при острой дыхательной недостаточности. Первое описание успешного применения метода для лече ния 4 летней девочки после радикальной коррек ции тетрады Фалло принадлежит Soeter (1973) (43). Несмотря на то что вначале ЭКМО применяли при

дыхательной недостаточности и гипоксии в после операционном периоде и крайне редко при изоли рованной сердечной недостаточности, первые ста ли основой оптимизиции метода (в частности, раз работки схемы антикоагуляции) для его примене ния у кардиохирургического пациента (44). В нас тоящее время частота применения ЭКМО в карди охирургической клинике составляет 20% от обще го количества процедур, проводимых в течение го да; в кардиохирургии эта процедура выполняется чаще всего артериовенозным методом.

У детей с обратимыми нарушениями функции сердечно сосудистой и/или дыхательной системы длительное вспомогательное кровообращение в настоящее время является хорошо разработанным методом лечения, который позволяет значительно улучшить состояние ранее считавшихся некура бельными больных и повышает выживаемость в этой группе пациентов. Экстракорпоральная мембранная оксигенация является также методом выбора для проведения вспомогательного крово обращения. Обычно применяются детские цент рифужные насосы (Biomedicus, Jostra), позволяю щие использовать их у детей в качестве искус ственных желудочков сердца, т.е. механическая поддержка желудочков сердца (МПЖС; ventricular assist device — VAD). Выбор между ЭКМО и МПЖС предоставляется оперирующему хирургу в зависимости от его предпочтения и протокола вспомогательного кровообращения, принятого в лечебном учреждении.

Показания к применению ЭКМО в кардиохирургии

К общим показаниям ЭКМО у ребенка с ВПС относят недостаточное поступление кислорода в ткани, которое на послеоперационном этапе чаще всего связано с синдромом низкого сердечного выброса, наличие выраженного цианоза, обуслов ленного внутрисердечным дефектом и сердечной недостаточностью, или выраженную гипоксию, вызванную поражением легких. Показания к ис пользованию вспомогательного кровообращения у пациентов с ВПС следующие:

•невозможность отлучения от ИК после коррек ции порока;

•низкий сердечный выброс после ИК;

•остановка сердца;

•трудноизлечимые аритмии со снижением сер дечного выброса;

•легочная гипертензия, не поддающаяся медика ментозной коррекции или коррекции с по мощью окиси азота;