3 курс / Общая хирургия и оперативная хирургия / Ленькин_А_И_Мониторинг_и_целенаправленная_терапия_при_хирургической

31

Рисунок. 3. Расчет показателей при проведении транспульмональной термодилюции.

После определения ВГОК возможен расчет еще одного важного параметра легочной гемодинамики, а именно внесосудистой воды легких

(ВСВЛ). Достаточная точность подобного подхода доказана в целом ряде экспериментальных и клинических исследований [Киров М.Ю. и соавт.,

2004; Sakka S.G. et al., 2000]. ВСВЛ отражает объем интерстициальной жидкости в ткани легких, и может использоваться для дифференциальной диагностики дыхательной недостаточности [Smetkin A.A. et al., 2012]. При необходимости дифференцировки кардиогенного (связанного с повышением гидростатического давления) и некардиогенного (связанного с ростом проницаемости сосудистого русла, например, острый респираторный дистресс-синдром - ОРДС) отёка легких существенную помощь может оказать знание ещё одного производного показателя: индекса проницаемости легочных сосудов (ИПЛС – Pulmonary Vascular Permeability Index, PVPI).

32

Данный параметр может быть рассчитан как отношение ВСВЛ к ЛОК

(ВСВЛ/ЛОК). Выраженный в условных единицах, индекс проницаемости может значительно повышаться при ОРДС (>3) и остаётся неизменным при кардиогенном отёке легких (1-3) [Кузьков В.В. и соавт., 2003].

При использовании традиционного мониторинга кровообращения о степени диастолического наполнения предсердий и желудочков принято судить по параметрам давления – ЦВД и ДЗЛА. Однако при снижении растяжимости желудочков или внешних препятствиях для их диастолического наполнения (искусственная вентиляция легких, тампонада сердца, пневмоторакс) интерпретация этих показателей может оказаться некорректной. В связи с этим, диагностическую ценность мониторинга может повысить непосредственный контроль объёмов отдельных камер сердца, этого можно достичь с помощью транспульмональной термодилюции

[Козлов И.А. и соавт., 2004].

По данным Goedje и соавторов, обследовавших 40 пациентов после ортотопической трансплантации сердца с использованием техники транспульмональной термодилюции и катетера в легочной артерии, индекс внутригрудного объема крови (ИВГОК) и индекс глобального конечнодиастолического объема (ИГКДО) являются более достоверными параметрами преднагрузки, чем ЦВД и ДЗЛА. Даже в условиях денервированного сердца, ИВГОК и ИГКДО показали значительную корреляцию с ударным индексом (УИ) [Godje O. et al., 2000].

Наиболее часто встречающимся гемодинамическим нарушением в периоперационном периоде является артериальная гипотензия, причиной которой у большинства пациентов является абсолютное или относительное уменьшение венозного возврата. Однако у пациентов с низкой сократительной способностью миокарда инфузионная терапия может приводить к левожелудочковой недостаточности и отеку легких. Поэтому

33

важно определить больных, у которых увеличение преднагрузки сердца приведет к повышению СВ. Традиционно используемые давления наполнения (ЦВД и ДЗЛА) не показали своей прогностической значимости в отношении инфузионной нагрузки [Lichtwarck-Aschoff M. et al., 1996; Wiesenack C. et al., 2001]. Более надежным прогностическим показателем реакции на инфузионную нагрузку у кардиохирургических пациентов является показатель вариаций ударного объема (ВУО) [Rex S. et al., 2004; Buhre W. et al., 1999; Reuter D.A. et al., 2002].

Помимо ВУО, о состоянии преднагрузки можно судить по значениям ИВГОК и ИГКДО. Эти показатели включают как левотак и правожелудочковый объемы, и поэтому отражают общую картину наполнения сердца [Godje O. et al., 1998; Lichtwarck-Aschoff M. et al., 1992; Lichtwarck-Aschoff M. et al., 1996; Wiesenack C. et al., 2001].

С внедрением метода транспульмональной термодилюции в клинической практике появилась возможность постоянного измерения СИ по анализу формы пульсовой волны (ФПВ). Было проведено несколько исследований, посвященных достоверности показателей ФПВ, где полученные значения сравнивали с данными препульмональной термодилюции и доплеровского мониторинга, как во время операции, так и в раннем послеоперационном периоде. Отклонения между значениями СИ,

полученными различными способами, были незначительными, показатели имели сравнимые величины до и после ИК [Zollner C. et al., 2000; Bein B. et al., 2004].

В последние годы в клиническую практику были внедрены несколько новых методик определения СИ по форме пульсовой волны. Среди них технологии NICO, LiDCO, Vigileo, PRAM-система и PiCCO. Степень инвазивности, равно как и степень достоверности этих методик, варьируют в зависимости от технологии [Cecconi M. et al., 2006; Gueret G. et al., 2006].

34

Так, в исследовании Hofer получена достоверная корреляция значений СИ,

измеренных с использованием катетера в легочной артерии, монитора Vigileo (Edwards Lifesciences, USA) и технологии PiCCO (Pulsion Medical Systems, Germany) у пациентов во время аортокоронарного шунтирования на работающем сердце,. По сравнению с PiCCO в системе Vigileo отмечалась тенденция к завышению значений СВ при резких изменениях параметров гемодинамики [Hofer C. et al., 2006; Auler J.O.C. et al., 2006].

В отличие от метода катетеризации легочной артерии, который широко используется в кардиоанестезиологии, метод транспульмональной термодилюции менее инвазивен и технически проще, имеет меньшую частоту развития потенциальных осложнений, позволяет в режиме реального времени, «с каждым ударом сердца», получать информацию о наиболее важных показателях гемодинамики, обладает высокой чувствительностью и специфичностью в диагностике отека легких [Козлов И.А. и соавт., 2004;

Киров М.Ю. и соавт., 2004]. Проведенные клинические исследования показали достоверную корреляцию данных, полученных при катетеризации легочной артерии и проведении транспульмональной термодилюции у различных категорий больных [Della Rocca G. et al.,Ошибка! Недопустимый объект гиперссылки. 2002; Ritter S. et al., 2009; Halvorsen P.S. et al., 2006; Smetkin A.A. et al., 2009]. Однако возможности этой методики при хирургической коррекции приобретенных клапанных пороков сердца до сих пор изучены недостаточно.

На протяжении многих лет для оценки потребления кислорода у больных в критических состояниях использовалась сатурация смешанной венозной крови (SvO2), что требовало катетеризации легочной артерии

[Dueck M.H. et al., 2005]. В последние годы в связи с ограничением использования катетера Сван–Ганца для этих целей применяется сатурация центральной венозной крови, так как ее значения, как правило, тесно коррелируют с показателями SvO2 [Reinhart K. et al., 2004]. В ряде

35

исследований было доказано, что использование показателей ScvO2 в

качестве одного из ориентиров ранней целенаправленной терапии тяжелого сепсиса и септического шока уменьшает продолжительность интенсивной терапии и вероятность летального исхода [Rivers E. et al., 2001; de Oliveira C.F. et al., 2008]. Тем не менее, роль ScvO2 как одного из критериев адекватности проводимого лечения у кардиохирургических больных остается предметом дискуссий.

1.3История развития и современные аспекты искусственного кровообращения

История развития кардиохирургии неотъемлемо связана с разработкой,

внедрением и усовершенствованием искусственного кровообращения. В 2003

г. отмечался 50-летний юбилей использования ИК в кардиохирургической практике. Необходимо отметить, что первой операции на сердце в условиях ИК, которая была выполнена J. Gibbon в США в 1953 г., предшествовала длительная экспериментальная подготовка. Основоположником этого метода по праву считается русский ученый С.С. Брюхоненко, который еще в 1924 г.

сконструировал первый аппарат ИК, названный им «автожектором». Первые успешные перфузии были проведены на собаках, в 1927 г. в его лаборатории Н.Н. Теребинский впервые в мире выполнил экспериментальные внутрисердечные операции под контролем зрения в условиях ИК [Демянчук О.И. и соавт., 2007].

В США разработка аппарата ИК была начата в 30-х годах прошлого века J. Gibbon. Первые перфузии были осуществлены им в 1934 г. на кошках,

он сумел довести продолжительность ИК до 170 мин. Изучение и разработка метода заняли 20 лет, и лишь в 1953 г. была выполнена первая операция на сердце в условиях ИК у человека, однако она оказалась неудачной, пациент погиб. Тем не менее, в мае 1953 г. была предпринята вторая попытка.

36

Операция по закрытию дефекта межпредсердной перегородки (ДМПП) в

условиях ИК была выполнена успешно. Как ни странно, это событие не вызвало энтузиазма медицинской общественности. К тому времени J. Lewis

выполнил серию успешных операций по закрытию ДМПП в условиях общей гипотермии. К тому же, последующие 5 операций, проведенных J. Gibbon в

условиях ИК, были безуспешными [Lillehei C.W., 1994].

В период с 1951 по 1954 гг. было выполнено около двух десятков операций в условиях ИК, результаты которых были спорными. В целом,

несмотря на определенные положительные сдвиги, отношение к операциям на сердце оставалось весьма пессимистичным. В большинстве своем причиной летальных исходов после таких операций являлась сердечная недостаточность, которая, как считалось, являлась результатом предшествующего заболевания сердца и выполненного вмешательства. Такая концепция привела к бурному обсуждению методов механической поддержки кровообращения [Lillehei C.W., 1994].

Еще одним стимулом для развития кардиохирургии в целом, и ИК в частности, были успешные вмешательства на открытом сердце у детей,

выполненные C.W. Lillehei в условиях перекрестного кровообращения с родителями-донорами. Несмотря на то, что операции выполнялись с минимальным эффективным кровотоком в условиях нормотермии, их результаты были весьма обнадеживающими. Объяснением этому считалась естественная ауторегуляция гомеостаза за счет компенсаторных возможностей взрослых доноров, которая купировала все метаболические нарушения еще на основном этапе вмешательства [Lillehei C.W. et al., 1986].

С 1955 г. аппараты ИК подверглись значительной модернизации, были разработаны новые модели пузырьковых оксигенаторов и роликовых насосов. Все эти изменения позволили значительно улучшить результаты хирургического лечения заболеваний сердца [Lillehei C.W. et al., 2009]. В

37

1957 г. был разработан первый теплообменник, который позволил осуществлять перфузию в умеренно гипотермическом режиме. А уже в 1959

г. C. Drew внедрил метод перфузии в условиях глубокой гипотермии и циркуляторного ареста, модификация его методики до сих пор широко применяется при операциях на дуге аорты [Drew C., 1962].

Первые оксигенаторы, использовавшиеся в аппаратах ИК, имели громоздкую конструкцию, подвергались неоднократному повторному использованию и имели огромное количество недостатков. Газообмен в них происходил посредством инсуфляции кислородовоздушной смеси через кровь пациента. При этом в крови формировалось огромное количество микропузырьков, где собственно и происходил газообмен. Именно поэтому такие оксигенаторы называли пузырьковыми. Недостатками такой конструкции были избыточное повреждение форменных элементов крови,

высокий риск аэроэмболии, а также невозможность обеспечить адекватную объемную скорость перфузии [Dewall R.A. et al., 1956]. Благодаря развитию полимерной промышленности были созданы мембранные оксигенаторы, в

которых появилась возможность моделировать капиллярный кровоток и разделить кровь и газ тончайшей пленкой. Таким образом, удалось уменьшить травму форменных элементов крови, значительно снизить риск аэроэмболии, а также обеспечить адекватный кровоток и газообмен в условиях нормотермии [Liddicoat J.E. et al., 1975; Hicks G.L. et al., 1979].

Несмотря на то, что операции, проводимые в условиях ИК, сегодня значительно более безопасны, нежели полвека назад, нельзя считать эту методику абсолютно безвредной. Перфузия сопровождается рядом патологических изменений в организме, которые могут влиять на исход операции. Искусственное кровообращение любой длительности сопровождается централизацией кровообращения и нарушениями микроциркуляции периферических тканей, которые обуславливают развитие метаболического лактат-ацидоза [Shinde S.B. et al., 2005]. Отчасти подобные изменения обусловлены нефизиологиченостью кровотока в непульсирующем

38

режиме, который увеличивает объем шунтирования крови на уровне микроциркуляторного русла. Хотя перфузия в пульсирующем режиме считается более физиологичной, данная методика не получила широкого распространения ввиду своей сложности и высокой стоимости, а также недоказанной эффективности [Ji B. et al., 2006].

Другим грозным осложнением ИК является синдром системного воспалительного ответа, который развивается вследствие контакта форменных элементов крови с контуром аппарата во время перфузии.

Результатом такого взаимодействия является активация нейтрофилов и выброс провоспалительных цитокинов, которые оказывают свое влияние на микроциркуляторном уровне, приводя к развитию синдрома капиллярной утечки [Kunes P. et al., 2007]. Выраженность системного воспаления напрямую зависит от длительности ИК, однако значимую роль в этом процессе играют генетические особенности организма больного. Поэтому у некоторых пациентов этот синдром выражен слабо или умеренно, в то время как у других выраженный системный воспалительный ответ значительно усугубляет течение послеоперационного периода, приводя к развитию полиорганной недостаточности [Ferreira A.M. et al., 2011]. Несмотря на большое количество исследований, до сих пор не найдено эффективных мер профилактики этого осложнения [Chaney M.A., 2002].

Наряду с искусственным кровообращением бурное развитие получили методы вспомогательного кровообращения, такие как внутриаортальной баллонной контрпульсации (ВАБК), обход желудочков сердца и экстракорпоральная мембранная оксигенация (ЭКМО), которые частично или полностью замещают насосную функцию сердца, обеспечивая при этом время и условия для восстановления сократимости миокарда.

39

1.4 Гипотермия, нормотермия и объемная скорость перфузии при

операциях с использованием искусственного кровообращения.

Вопросы влияния температуры тела на организм человека в различных критических ситуациях занимали умы ученых-исследователей достаточно давно. Так, еще врачи армии Наполеона обратили внимание на то, что раненые солдаты, располагающиеся ближе к костру, умирали раньше тех, кто лежал в более прохладном месте. Позже в 1987 г. американский хирург полицейского госпиталя Charles Phelps рекомендовал использовать «ледяную шапочку» у пострадавших с черепно-мозговой травмой [Kochanek P.M.,

2009]. Однако это были умозаключения, основанные лишь на наблюдениях и не подтвержденные экспериментально. Только в начале прошлого века экспериментальные работы П.И. Бахметьева и Simpson доказали возможность безопасного охлаждения организма млекопитающих до температуры 29-25 оС.

Krogh первым доказал в эксперименте, что устранение дрожи посредством введения кураре позволяет сократить потребление кислорода организмом при гипотермии. Экспериментально было доказано, что снижение температуры ткани на 10 оС приводит к сокращению скорости химических процессов в 2-3 раза, при этом снижение температуры организма до 28-30 оС уменьшает метаболические потребности на 50 %. Это в свою очередь позволяет сократить доставку кислорода до минимума, не ограничивая его потребление [Bigelow W., 1950].

В 1950 г. группе канадских ученых во главе с Bigelow в серии физиологических экспериментальных исследований удалось доказать возможность безопасной остановки кровообращения на 10-15 мин при снижении температуры тела до 26-28 оС. Результаты их работы воодушевили

40

исследователей на активное использование гипотермии, в первую очередь при операциях на сердце сначала в эксперименте на животных [Gollan F. et al., 1955], а затем и в клинической практике [Sealy W.C. et al., 1958].

Первые операции на сердце проводились, как правило, в условиях нормотермии или умеренной гипотермии. В первую очередь это было связано с тем, что в контурах ИК не было теплообменника, который бы позволил поддерживать нужную температуру крови [Starr A., 1959; McGoon D.C. et al., 1960]. Не нужно говорить, что эти вмешательства сопровождались большим количеством осложнений и высокой летальностью.

В первую очередь, это было обусловлено несовершенством техники и недостатком знаний о патофизиологии ИК. Единственным эффективным в то время методом защиты органов во время перфузии была гипотермия, которая начала использоваться практически повсеместно [Howes D. et al., 2006; Grigore A.M. et al., 2009].

Дальнейшее изучение влияния гипотермии на организм человека показало, что снижение температуры тела в ходе операции и в раннем послеоперационном периоде оказывает не только положительное влияние на кислородный баланс, а имеет и свои недостатки. Так, было доказано, что интраоперационная гипотермия увеличивает частоту послеоперационных гнойно-септических осложнений [Qadan M. et al., 2009], негативно влияет на систему гемостаза [Akça O. et al., 2002], а также увеличивает частоту кардиальных и респираторных осложнений, удлиняя при этом продолжительность интенсивной терапии и госпитализации [Pestel G.J. et al., 2005]. Результаты этих исследований привели к созданию протоколов по профилактике наведенной гипотермии во время операции [Andrzejowski J. et al., 2008].

Последующее развитие медицинской промышленности привело к созданию более безопасных аппаратов ИК, оксигенаторов, артериальных