close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Настройка параметров вентиляции у пациентов без выраженных газообменных и гемодинамических нарушений в раннем послеоперационном периоде коронарного шунтирования в условиях искусственного кровообращения

код для вставкиСкачать
На правах рукописи
КАШЕРИНИНОВ
Игорь Юрьевич
НАСТРОЙКА ПАРАМЕТРОВ ВЕНТИЛЯЦИИ У ПАЦИЕНТОВ БЕЗ
ВЫРАЖЕННЫХ ГАЗООБМЕННЫХ И ГЕМОДИНАМИЧЕСКИХ
НАРУШЕНИЙ В РАННЕМ ПОСЛЕОПЕРАЦИОННОМ ПЕРИОДЕ
КОРОНАРНОГО ШУНТИРОВАНИЯ В УСЛОВИЯХ ИСКУССТВЕННОГО
КРОВООБРАЩЕНИЯ
14.01.20 – анестезиология и реаниматология
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой степени
кандидата медицинских наук
Санкт-Петербург – 2018
3
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность
исследования.
Послеоперационный
период
кардиохирургических
вмешательств,
особенно
при
использовании
искусственного кровообращения (ИК), характеризуется высоким риском
осложнений со стороны различных органов и систем. Во время
анестезиологического пособия и пребывания в отделении анестезиологииреанимации и интенсивной терапии (ОАРИТ) кардиохирургическим пациентам в
течение определенного времени требуется проведение механической
респираторной поддержки (МРП). Оптимизация настроек респираторной
поддержки позволяет ускорить процесс отлучения больных от искусственной
вентиляции легких (ИВЛ), помогает обеспечить раннюю экстубацию и быструю
реабилитацию. В случаях, когда пациентам требуется продленная ИВЛ, в том
числе, при развитии острой дыхательной недостаточности (ОДН), МРП
становится неотъемлемым терапевтическим компонентом.
Учитывая множество факторов, влияющих на органы дыхания и
кровообращения, как непосредственно в ходе операции, так и периоперационно,
осложнения со стороны этих жизненно важных и тесно взаимосвязанных систем
представляются наиболее частыми и грозными. Сердечно-легочные
взаимодействия у больных после вмешательств на открытом сердце (в том числе
коронарного шунтирования, КШ), находящихся в раннем послеоперационном
периоде в условиях респираторной поддержки и инвазивного мониторинга
центральной гемодинамики, являются темой, актуальной для ученых и
клиницистов по всему миру.
Множество исследований в области острого респираторного дистресссиндрома (ОРДС) привело к выработке комплексного подхода к проведению
МРП у этой категории пациентов, получившего название «lung protective
strategy» или «протективная» вентиляция. Данная стратегия, как правило,
характеризуется использованием малых дыхательных объемов (ДО): 6 мл/кг и
выбором положительного давления в конце выдоха (ПДКВ), оптимизирующим
вовлечение альвеол в вентиляцию (Fuller B.M. et al., 2016). Рядом авторов
приводятся данные о том, что эта концепция в полной мере способствует
защите легких от баро- и волюмотравмы и улучшает исходы как среди
пациентов с ОРДС (Amato M.B. et al., 1998; Meade M.O. et al., 2008), так и в
популяциях без выраженных расстройств газообмена (Simonis F.D. et al., 2015;
Serpa Neto A. et al., 2012). Приверженцами «протективной» стратегии
сформулирован тезис о том, что, с точки зрения механики дыхания, основным
повреждающим фактором и, соответственно, предиктором осложнений МРП
является разница между давлением плато (Pplat) и ПДКВ (также равная
отношению дыхательного объема к торако-пульмональному комплаенсу),
описанная как ΔР или «driving pressure» (Amato M.B. et al., 2015; Georgopoulos
D. et al., 2016).
Пациенты, переносящие КШ, как правило, имеют множественную
сопутствующую патологию и полный спектр факторов риска развития
дыхательной недостаточности (ДН) различного генеза (Shenkman Z. et al., 1997;
4
Wong D.T. et al., 1999). Высокая травматичность вмешательства, стернотомия,
болевой синдром, действие анестетиков и опиоидных анальгетиков, возможные
гемоторакс и пневмоторакс, ателектазирование, бронхообструктивный синдром
– далеко не полный список патогенетических факторов развития ДН у
кардиохирургических пациентов (Arom K.V. et al., 1995; Nozawa E. et al., 2003).
Применение ИК также приводит к повреждению альвеолокапиллярной
мембраны, нарушениям газообмена (Alotti N., 2001; Wiedemann H.P., 2008).
Частота ОРДС у кардиохирургических пациентов составляет 0.4-2.0% (Wynne
R., Botti M., 2004). Данные обстоятельства позволяют считать любого пациента,
которому выполняется открытая операция на сердце, входящим в группу риска
развития ДН, что вкупе с влиянием МРП на гемодинамику делает задачу
подбора оптимальных параметров вентиляции у таких больных сложной и не
вполне решенной клинической задачей.
Степень разработанности темы исследования. Работы, касающиеся
эпидемиологии
и
классификации
послеоперационной
ОДН
у
кардиохирургических пациентов, представлены достаточно большим
количеством публикаций (Yende S. et al., 2002; Ranucci M. et al., 2014; Баутин
А.Е. и соавт., 2016). Имеются разноречивые статистические данные о частоте
развития ОРДС в рассматриваемой популяции. Несмотря на большое
количество исследований (Beer L. et al., 2013; Passaroni A.C. et al., 2015; Chi D. et
al., 2017), посвященных вопросам проведения респираторной поддержки при
операциях с ИК, единых общепринятых протоколов проведения МРП у
кардиохирургических пациентов не существует. «Идеальный» режим
респираторной поддержки для пациентов с оперативными вмешательствами на
открытом сердце в настоящее время также не предусмотрен, равно как и
«универсальные» настройки, задаваемые на аппаратах ИВЛ в условиях
операционной и ОАРИТ.
Тема «протективной» МРП наиболее часто поднимается в публикациях,
касающихся пациентов с ОРДС или с другими тяжелыми формами ДН. Нами
практически не было обнаружено работ, предметно исследующих классическую
«протективную» стратегию у кардиохирургических пациентов, не имеющих
значимых расстройств дыхания и кровообращения в раннем послеоперационном
периоде вмешательств на открытом сердце. В ряде работ рассматривается
применение малых ДО во время анестезии и у послеоперационных пациентов
без ОРДС и других респираторных нарушений, что говорит о растущей
популярности «протективной вентиляции», однако, в представленном массиве
данных практически отсутствует такой опыт для кардиохирургии.
Учитывая уже упомянутый высокий риск осложнений со стороны
респираторной системы и влияние МРП на гемодинамику, ведение пациентов
после оперативных вмешательств на открытом сердце представляет собой не
теряющую актуальности проблему в контексте изучения кардио-респираторных
взаимодействий и подбора параметров вентиляции с минимальным риском
ухудшения гемодинамического профиля.
Цель исследования Клинико-патофизиологическое обоснование
настроек механической респираторной поддержки у пациентов без выраженных
5
газообменных и гемодинамических нарушений в раннем послеоперационном
периоде коронарного шунтирования с искусственным кровообращением.
Задачи исследования:
1. Охарактеризовать потенциально значимые для настройки параметров
вентиляции особенности кардио-респираторного профиля у пациентов
без выраженных газообменных и гемодинамических нарушений в раннем
послеоперационном
периоде
коронарного
шунтирования
с
искусственным кровообращением.
2. Посредством изучения влияния параметров механической респираторной
поддержки на гемодинамику и газообмен в избранной популяции
предложить патофизиологическую и клиническую интерпретацию
полученных данных.
3. Обосновать принципы выбора параметров вентиляции у пациентов без
выраженных газообменных и гемодинамических нарушений в раннем
послеоперационном
периоде
коронарного
шунтирования
с
искусственным кровообращением.
Научная новизна исследования.
1. Доказано, что у значимой доли пациентов, не имеющих выраженных
газообменных
и
гемодинамических
нарушений
в
раннем
послеоперационном
периоде
коронарного
шунтирования
с
искусственным кровообращением, отмечается высокая чувствительность
к повышению среднего давления в дыхательных путях, требующая
прецизионных настроек вентиляции.
2. Показано, что у пациентов без выраженных газообменных и
гемодинамических нарушений в раннем послеоперационном периоде
коронарного шунтирования с искусственным кровообращением наиболее
благоприятный кардио-респираторный профиль достигается проведением
вентиляции легких с минимально возможным средним давлением в
дыхательных путях, в противовес поддержанию rР менее 15 см вод.ст.,
рекомендуемому стратегией «протективной» вентиляции.
3. При условии обеспечения низкого среднего давления в дыхательных
путях у пациентов рассматриваемой популяции использование
относительно больших дыхательных объемов (10 мл/кг) и малого ПДКВ
(5 см вод.ст.) имеет преимущество над применением малых дыхательных
объемов (6 мл/кг) и относительно высокими значениями ПДКВ (10 см
вод.ст.).
Теоретическая и практическая значимость работы. Привлечено
внимание к повышенному риску развития расстройств сердечно-сосудистой и
дыхательной систем у значимой доли пациентов, даже не имеющих
выраженных газообменных и гемодинамических нарушений в раннем
послеоперационном периоде коронарного шунтирования с искусственным
кровообращением. У рассматриваемых пациентов повышенное среднее
давление в дыхательных путях (Pmean) представляется более значимым
фактором риска формирования газообменных и гемодинамических
расстройств, чем увеличение rР, широко обсуждаемое в мировой литературе.
6
На основании выявленных закономерностей сформулированы рекомендации
относительно выбора параметров вентиляции, обеспечивающих минимизацию
среднего давления в дыхательных путях, в том числе, за счет относительно
низких значений ПДКВ. Применение дыхательных объемов 10 мл/кг в
сочетании с небольшой частотой дыханий, обеспечивая меньшую
продолжительность высокого давления в дыхательных путях, способствовало
оптимизации показателей газообмена и альвеолярной вентиляции. Кроме того,
данные настройки вентиляции, в сравнении с «протективными» (с применением
малых ДО и более высокого ПДКВ), позволили обеспечить исследуемым
кардиохирургическим пациентам более благоприятный гемодинамический
профиль.
Методология и методы исследования. В исследование были включены
119 кардиохирургических пациентов клиники ФГБУ «НМИЦ им. В.А.
Алмазова» МЗ РФ, перенесших изолированное КШ в условиях ИК. Были
определены следующие критерии включения: отсутствие в раннем
послеоперационном периоде явлений выраженной сердечно-сосудистой
недостаточности и расстройств газообмена, о чем судили на основании
стабильной гемодинамики при отсутствии инотропной поддержки (либо
необходимости инфузии не более одного инотропного препарата в умеренных
дозах: адреналин – <0,07 мкг/кг×мин, допамин – <7 мкг/кг×мин, добутамин –
<7 мкг/кг×мин), а также индекса PaO2/FiO2 >300 мм рт.ст. По данным
предоперационной эхокардиографии, пациенты имели сохранную или
умеренно сниженную фракцию выброса (ФВ) левого желудочка (ЛЖ) >40%.
Критериями исключения служили:
• Исходная ФВ ЛЖ ≤40 %.
• Гипоксемия на предоперационном этапе (PaO2/FiO2 ≤300 мм рт.ст.)
• Сочетание КШ с клапанным или аортальным протезированием
• Возраст >80 лет
• Потребность в дозах инотропных препаратов выше умеренных и/или в
повышенных дозах вазопрессоров (норэпинефрин – >0,5 мкг/кг×мин,
фенилэфрин – >0,7 мкг/кг×мин) на протяжении исследования
• Применение механической поддержки кровообращения
• Исходная легочная гипертензия
• Наличие в анамнезе тяжелой легочной патологии (в т. ч. ХОБЛ и
бронхиальной астмы тяжелого и среднетяжелого течения)
• Индекс массы тела 35 кг/м2 и более
Пациентам первого этапа исследования (n=95) проводилась
механическая респираторная поддержка по основному протоколу: в течение
первого часа пребывания в ОАРИТ – МРП с параметрами: ДО – 10 мл/кг, время
вдоха (Tвдоха) – 1,5 сек, частота дыханий (ЧД) – 14 /мин, ПДКВ – 5 см вод.ст.
На протяжении второго часа ЧД снижали до 8 /мин, остальные параметры
вентиляции не претерпевали изменений. В течение третьего часа после
операции для основной группы пациентов (n = 95) параметры МРП приводили
в соответствие рекомендуемым стратегией «протективной» вентиляции: ДО
снижали до 6 мл/кг, ПДКВ повышали до 10 см вод.ст., ЧД возвращали к
7
исходным 14 /мин. По истечении каждого часа исследования у пациентов
первого этапа оценивали показатели механики дыхания и газообмена.
Углубленному анализу подвергли 50 пациентов, не потребовавших на
протяжении всего исследования применения инотропной и вазопрессорной
поддержки. Этим больным на исходе каждого часа исследования проводилось
измерение параметров центральной гемодинамики при помощи катетера SwanGanz.
С целью увеличения достоверности полученных результатов был
проведен второй этап исследования, в который были дополнительно включены
24 пациента, у которых настройки МРП в течение второго и третьего часов
исследования оставались без изменений.
Положения, выносимые на защиту:
1. Использование «протективных» настроек механической респираторной
поддержки у пациентов без выраженных газообменных и
гемодинамических нарушений в раннем послеоперационном периоде
коронарного шунтирования с искусственным кровообращением может
приводить к появлению и усугублению расстройств внешнего дыхания и
системы кровообращения.
2. В рассматриваемой популяции пациентов оптимальные показатели
газообмена и гемодинамики обеспечиваются поддержанием минимально
возможного среднего давления в дыхательных путях, в противовес
«протективным» настройкам вентиляции с минимизацией rР.
Степень достоверности и апробация результатов исследования.
Достоверность результатов проведенного исследования определяется
достаточным количеством наблюдений, современностью использованных
методов научного поиска, глубиной математической обработки собранных
данных и аргументированностью их интерпретации. Сформулированные
научные положения, выводы и рекомендации подкреплены собственными
результатами, представленными в тексте, таблицах и рисунках.
По теме диссертации опубликовано 7 работ, из них две – в журналах,
рекомендованных ВАК Министерства образования и науки РФ для публикации
основных научных результатов диссертации на соискание ученой степени
кандидата медицинских наук. Результаты работы доложены и обсуждены на
всероссийских и международных конференциях: ESICM LIVES 2017. 30th
ESICM Annual Congress, 2017 г., Вена, Австрия – электронный постерный
доклад и публикация тезисов; ESICM EuroAsia 2017. ESICM Annual Congress,
2017 г., Гонконг, КНР – электронный постерный доклад и публикация онлайнпрезентации; X и XI ежегодные конференции молодых ученых и специалистов,
2016 и 2017 гг., Санкт-Петербург; VII Беломорский симпозиум, 2017 г.,
Архангельск; XIII и XIV Всероссийская научно-методическая конференция
«Стандарты и индивидуальные подходы в анестезиологии и реаниматологии»
2016 и 2017 г., Геленджик; II Съезд анестезиологов-реаниматологов СевероЗапада с участием медицинских сестер-анестезистов и VII Балтийский Форум
«Актуальные проблемы современной медицины», 2017 г., Санкт-Петербург.
8
Постерный доклад по результатам работы занял первое место на
постерной секции VII Беломорского симпозиума, 2017 г., Архангельск.
Полученные теоретические и практические результаты используются в учебном
процессе кафедры анестезиологии и реаниматологии и клинической работе
профильных ОАРИТ ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский
центр им. В. А. Алмазова». Работа прошла апробацию на заседании
проблемной комиссии ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский
центр им. В. А. Алмазова».
Личное участие автора в получении результатов.
Автор непосредственно участвовал в составлении плана исследования, в
отборе пациентов. Автор осуществлял механическую респираторную
поддержку, измерение параметров центральной гемодинамики, забор анализов
газового состава артериальной крови в процессе ведения раннего
послеоперационного периода пациентов в качестве врача анестезиологареаниматолога. Весь материал, представленный в диссертации, получен,
обработан и проанализирован лично автором.
Объем и структура диссертации.
Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения, выводов,
практических рекомендаций и списка литературы. Работа изложена на 119
страницах, включая 10 таблиц и 2 рисунка. Библиографический указатель
включает 278 источников литературы.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Результаты исследования.
В соответствии с описанным выше дизайном исследования, в течение
трех послеоперационных часов пациентам первого и второго этапов
исследования производили регистрацию ключевых параметров механики
дыхания, центральной гемодинамики и газового состава артериальной крови.
Учитывая значительный массив полученных данных, результаты исследования
представлены в виде таблиц и рисунков. В таблице 1 отражена динамика
показателей механики дыхания в течение трех часов на первом этапе
исследования у 95 пациентов.
Таблица 1
Динамика показателей механики дыхания у пациентов в течение трех часов
исследования, первый этап. (M ± σ), n=95
Час исследования
Показатель
№1
№2
№3
р
p3-1 = 3 × 10-17
Минутная вентиляция
11,2±1,6
6,4±0,9
6,8±1,0
p3-2 = 3 × 10-17
(MV), л/мин
p2-1 = 3 × 10-17
p3-1 = 2 × 10-15
Альвеолярная
9,6±1,4
5,5±0,8
5,3±0,9
p3-2 = 4 × 10-9
вентиляция (Va), л/мин
p2-1 = 2 × 10-15
p3-1 = 3 × 10-17
Pmean,
10,3±1,2
8,3±0,9
13,3±1,0 p3-2 = 3 × 10-17
см вод.ст.
p2-1 = 7 × 10-16
9
Pinsp,
см вод.ст.
21,2±2,6
20,7±2,5
21,0±2,5
Сопротивление (R),
см вод.ст./л×сек
7,9±1,8
7,7±1,7
7,0±1,6
Податливость (С),
мл/см вод.ст.
55,6±12,3
56,8±11,1
55,1±12,0
Vds/Vte, %
14,1±2,9
14,6±3,2
21,2±5,2
ΔР, см вод.ст.
16,2±2,6
15,7±2,5
11,0±2,5
p3-1 = 0,5
p3-2 = 0,06
p2-1 = 0,0009
p3-1 = 8 × 10-9
p3-2 = 0,000001
p2-1 = 0,007
p3-1 = 0,2
p3-2 = 0,0004
p2-1 = 0,006
p3-1 = 4 × 10-15
p3-2 = 2 × 10-15
p2-1 = 0,008
p3-1 = 6 × 10-17
p3-2 = 6 × 10-17
p2-1 = 0,0009
Среди полученных данных обращает на себя особое внимание
достоверное повышение среднего давления в дыхательных путях и отношения
объема мертвого пространства к дыхательному объему (Vds/Vte) – 21,2±5,2 на 3
часу исследования против 14,6±3,2 на 2 часу (р <0,05) и 14,1±2,9 – на первом (р
<0,05) при отсутствии достоверного прироста пикового инспираторного
давления (р>0,05) и значимом снижении ΔР на 3 часу, по сравнению со вторым.
Следует также отметить, что третий час исследования сопровождался более
высокой, чем на втором часу, минутной вентиляцией, однако, альвеолярная
вентиляция на втором часу оказалась достоверно выше, чем на третьем, как и
податливость легочной ткани.
Рисунок 1 иллюстрирует, как менялись средние значения пикового
инспираторного давления (Pinsp) и среднего давления в дыхательных путях
(Pmean) относительно изменяемого в соответствии с дизайном исследования
положительного давления в конце выдоха (PEEP).
10
Рис. 1. Динамика показателей давления в дыхательных путях (n = 95). По
Pmean отличия достоверны (p3-1<0,05; p3-2<0,05, p2-1<0,05).
Среди различных показателей газового состава артериальной крови в
настоящем исследовании основное внимание было уделено параметрам,
характеризующим оксигенацию и элиминацию углекислого газа. Динамика
показателей газового состава крови, а также оксигенации и элиминации СО2 у
95 пациентов первого этапа исследования представлены в Таблице 2.
Таблица 2
Динамика показателей оксигенации, элиминации СО2, газового состава
артериальной крови в течение 3 часов у пациентов первого этапа исследования
(M ± σ), n = 95.
Показатель
Часы исследования
PaO2/FiO2,
мм рт.ст.
Индекс
оксигенации, OI
PaCO2,
мм рт.ст.
etCO2,
мм рт.ст.
№1
№2
№3
259,6±92,2
319,9±75,8
294,2±77,5
4,6±2,1
2,8±0,8
4,9±1,4
30,8±4,8
36,2±5,4
39,5±6,4
26,4±4,4
33,8±4,4
36,8±5,0
р
p3-1 = 0,00001
p3-2 = 0,000002
p2-1 = 4 × 10-11
p3-1 = 0,01
p3-2 = 4 × 10-17
p2-1 = 2 × 10-16
p3-1 = 2 × 10-15
p3-2 = 1 × 10-9
p2-1 = 3 × 10-13
p3-1 = 2 × 10-15
p3-2 = 7 × 10-10
p2-1 = 1 × 10-15
11
Частота РаСО2
p3-1 <0,001
p3-2 = 0,023
>45 мм рт.ст.
p2-1 = 0,044
рН артериальной
p3-1 = 2 × 10-15
7,45±0,06
7,38±0,05
7,35±0,06 p3-2 = 1 × 10-8
крови
p2-1 = 5 × 10-13
Частота рН
p3-1 <0,001
2,1%
26,3%
52,6%
p3-2 <0,001
<7,35
p2-1 <0,001
p3-1 = 4 × 10-9
ВЕ
-1,7±2,0
-3,2±2,4
-3,3±2,3
p3-2 = 0,2
p2-1 = 8 × 10-10
p3-1 = 0,4
НСО321,4±1,9
21,0±2,1
21,3±1,9
p3-2 = 0,4
p2-1 = 0,1
На 2 часу послеоперационного периода в общей популяции пациентов
значения OI >5 отмечались в двух случаях (2,1%) против 33 (34,7%) на 3 часу.
Средние показатели РаСО2 и etCO2, в целом, соответствовали уровню гипо- или
нормокапнии, однако, у ряда пациентов регистрировали значения,
превышающие 45 мм рт.ст. (максимально – 59 мм рт.ст.). На 3 часу
исследования таких случаев оказалось больше всего: 13 (13,7%) против 4 (4,2%)
на 2 часу, и ни одного на 1 часу исследования.
На первом часу в ОАРИТ лишь у двух пациентов (2,1%) отмечался
легкий ацидоз. На втором – в 19 (20,0%) случаях имел место легкий ацидоз:
7,30< рН< 7,35, тогда как в 6 (6,3%) случаях – более выраженный: 7,25< рН<
7,30. На третьем часу количество пациентов с легким ацидозом увеличилось до
33 (34,7%), а пациентов с 7,25< рН < 7,30 – до 12 (12,6%), кроме того в 5 (5,3%)
случаях отмечался тяжелый ацидоз с рН <7,25. Минимальным значением рН
было 7,20 в одном случае, в двух случаях рН составлял 7,21, что также
потребовало увеличения ДО до 8-9 мл/кг и ЧД до 14-16 /мин под контролем
etCO2.
Учитывая данные по ВЕ (прогрессирующее возрастание дефицита
оснований в течение первых двух часов, p2-1 = 8 × 10-10), следует отметить, что
респираторные нарушения в исследуемой популяции пациентов необходимо
рассматривать
неотрывно
от
метаболических.
Продолжительность
оперативного вмешательства, его травматичность и нередко сопутствующие
ему субклинические расстройства на уровне как центральной гемодинамики,
так и микроциркуляции способствуют развитию в раннем послеоперационном
периоде кардиохирургических вмешательств метаболического ацидоза.
Соответственно, ацидоз, возникший у ряда пациентов в ходе исследования и
ассоциированный как с накоплением СО2, так и с метаболическими
нарушениями, являлся смешанным. Совокупно на 2 часу явления ацидоза
присутствовали в 25 (26,3%) случаях, а на третьем – более, чем у половины
(52,6%) больных (p<0,05).
0
4,2%
13,7%
12
Из 95 пациентов первого этапа исследования терапия катехоламинами в
течение первого часа в ОРИТ потребовалась 20 (21,1%) больным. На втором
часу послеоперационного периода к этим больным добавилось еще трое
пациентов (суммарно – 24,2%). На третьем часу общее число пациентов,
получающих терапию инотропными препаратами и/или вазопрессорами,
оказалось существенно большим: 45 (47,4%) человек (p<0,05). Таким образом,
на фоне перехода с ДО 10 мл/кг и ПДКВ 5 см вод.ст. на ДО 6 мл/кг и ПДКВ 10
см вод.ст. в течение одного часа в 22 случаях из 95 (23,2%) потребовалась
инициация терапии инотропами и/или вазопрессорами (p<0,05).
Учитывая влияние катехоламинов на гемодинамический профиль, с
целью более точной оценки кардио-респираторных взаимодействий выполнили
субгрупповой анализ данных у 50 пациентов, не потребовавших на протяжении
трех часов послеоперационного периода введения инотропов и вазопрессоров.
В таблице 3 представлены данные, непрерывно мониторируемые и
ежечасно регистрируемые у вышеуказанных 50 пациентов при помощи
инвазивного мониторинга показателей центральной гемодинамики.
Таблица 3
Показатели центральной гемодинамики у пациентов, не потребовавших в
ходе исследования применения инотропов и вазопрессоров (M ± σ), n = 50.
Часы исследования
Показатель
№1
№2
№3
р
p3-1 =0,30
ЧСС,
78,6±12,0
78,4±10,4
77,9±10,9
p3-2 = 0,32
уд/мин
p2-1 = 0,43
p3-1 = 1,3 × 10-9
АДср.,
87,3±10,5
84,1±10,0
77,9±10,9
p3-2 = 1,5 × 10-6
мм рт.ст.
p2-1 = 0,042
p3-1 = 6,8 × 10-6
ДЛАср.,
16,3±4,3
16,8±3,7
19,0±4,0
p3-2 = 4,2 × 10-8
мм рт.ст.
p2-1 = 0,15
p3-1 = 3,4 × 10-6
ЦВД,
6,3±2,6
6,1±2,4
7,9±2,4
p3-2 = 6,9 × 10-11
мм рт.ст.
p2-1 = 0,23
p3-1 = 0,00005
ДЗЛА,
7,6±2,9
7,9±2,6
9,2±2,5
p3-2 = 6,7 × 10-7
мм рт.ст.
p2-1 = 0,19
p3-1 = 0,0005
СВ,
5,28±1,40
5,26±1,13
4,73±0,78
p3-2 = 3,10 × 10-7
л/мин
p2-1 = 0,44
p3-1 = 0,0006
СИ,
2,72±0,67
2,71±0,48
2,45±0,35
p3-2 = 3,95 × 10-7
2
л/мин×м
p2-1 = 0,42
p3-1 = 0,0009
УО,
68,5±19,6
67,6±15,8
61,6±11,7
p3-2 = 0,00001
мл
p2-1 = 0,30
13
УИ,
мл/м2
34,8±9,5
34,8±7,3
31,8±5,3
ОПСС,
дин×с×см-5
1326,1±404,1
1243,0±311,0
1159,2±264,6
ЛСС,
дин×с×см-5
134,3±42,4
136,7±34,8
163,2±43,4
p3-1 = 0,005
p3-2 = 0,00003
p2-1 = 0,49
p3-1 = 0,00003
p3-2 = 0,0006
p2-1 = 0,016
p3-1 = 1,4 × 10-7
p3-2 = 1,5 × 10-7
p2-1 = 0,32
Гемодинамический профиль пациентов на 3 часу первого этапа
исследования характеризовался снижением среднего АД с 84,1±10,0 мм рт.ст.
на втором часу до 77,9±10,9 мм рт.ст. (p3-1 = 1,3 × 10-9, p3-2 = 1,5 × 10-6), а также
увеличением показателей ЦВД, ДЗЛА и среднего давления в легочной артерии.
ДЛАср. на 3 часу увеличилось до 19,0±4,0 мм рт.ст. против 16,8±3,7 мм рт.ст.
на втором (p3-1 = 6,8 × 10-6, p3-2 = 4,2 × 10-8); ЦВД – до 7,9±2,4 мм рт.ст. против
6,1±2,4 мм рт.ст. на втором часу (p3-1 = 3,4 × 10-6, p3-2 = 6,9 × 10-11); ДЗЛА – до
9,2±2,5 мм рт.ст. против 7,9±2,6 мм рт.ст. на втором часу (p3-1 = 0,00005, p3-2 =
6,7 × 10-7). Следует отметить, что между первым и вторым часами исследования
отсутствуют достоверные различия по всем четырем вышеуказанным
показателям: (p2-1 >0,05 для АДср., ДЛАср., ЦВД и ДЗЛА). ЧСС в течение
первых трех часов исследования достоверно не изменялась (р >0,05 для всех
точек).
Примечателен факт снижения показателей сердечного выброса,
сердечного индекса, ударного объема и ударного индекса на третьем часу
первого этапа исследования. В сравнении с показателями второго часа
исследования, на третьем часу было получено снижение: СВ с 5,26±1,13 до
4,73±0,78 л/мин (p3-1 = 0,0005, p3-2 = 3,10 × 10-7), СИ – с 2,71±0,48 до 2,45±0,35
л/мин×м2 (p3-1 = 0,0006, p3-2 = 3,95 × 10-7), УО – с 67,6±15,8 до 61,6±11,7 мл (p3-1
= 0,0009, p3-2 = 0,00001) и УИ с 34,8±7,3 до 31,8±5,3 мл/м2 (p3-1 = 0,005, p3-2 =
0,00003). При этом между первым и вторым часами исследования отсутствуют
достоверные различия по всем четырем вышеуказанным показателям: (p2-1
>0,05 для СВ, СИ, УО и УИ).
Для расчетных показателей сосудистых сопротивлений была получена
динамика снижения ОПСС и нарастания ЛСС в ходе исследования. При этом
для ОПСС различия достоверны для всех трех часов (p3-1, p3-2, p2-1 <0,05), а для
ЛСС между первым и вторым часами исследования не было получено
достоверной разницы (p2-1 >0,05, а p3-1, p3-2 <0,05). Следует отметить, что
средние значения ОПСС менялись в пределах нормальных значений, а средние
величины ЛСС в течение всего исследования были выше нормы с максимумом
на 3 часу (163,2±43,4 дин×с×см-5).
На рисунке 2 отражена динамика показателей ЦВД, ДЛАср. и ДЗЛА
относительно среднего давления в дыхательных путях (Pmean) у пациентов, не
потребовавших введения инотропных и вазопрессорных препаратов в ходе
исследования.
14
Рис. 2. Динамика показателей ЦВД, ДЛАср. и ДЗЛА у пациентов, не
потребовавших введения инотропов и вазопрессоров в ходе исследования, n =
50 (p3-2<0,05, p3-1<0,05 по всем параметрам).
С целью подтверждения полученных результатов (выявление достоверных
отличий гемодинамического профиля, механики дыхания, оксигенации и
элиминации СО2 в течение третьего часа исследования по сравнению со
вторым) выполнили второй этап исследования у 24 пациентов с исходными
данными, соответствующими критериям включения.
Дизайн проведения второго этапа предполагал: в течение первого часа в
ОРИТ пациентам проводили МРП с параметрами: ДО – 10 мл/кг, Tвдоха – 1,5
сек, ЧД – 14 /мин, ПДКВ – 5 см вод.ст. На протяжении второго часа – ЧД, как и
у пациентов первого этапа исследования, снижали до 8 /мин, остальные
параметры вентиляции не претерпевали изменений. В течение третьего часа
параметры МРП, в отличие от пациентов первого этапа исследования, не
претерпевали изменений: ДО – 10 мл/кг, Tвдоха – 1,5 сек, ЧД – 8 /мин, ПДКВ –
5 см вод.ст.
Результаты, полученные у пациентов второго этапа исследования,
показывают, что различия между показателями газообмена, механики дыхания
и гемодинамики, выявленные на 2 и 3 часах первого этапа, на втором этапе
отсутствуют (р >0,05).
Применительно к элиминации СО2 и кислотно-основным нарушениям
следует отметить, что на протяжении второго этапа у пациентов отмечался
только легкий ацидоз: 7,30< рН< 7,35. На первом часу – 1 случай (4,2%), на
втором – 4 (16,7%), на третьем – 5 (20,8%) случаев (р >0,05). В отличие от
первого этапа, ни у одного из пациентов рН не снижался до цифр <7,30. Только
в одном случае (4,2%) на втором часу второго этапа была зарегистрирована
гиперкапния с РаСО2: 46,7 мм рт.ст. На первом и третьем часах не наблюдалось
15
случаев гиперкапнии, а средние значения РаСО2 и etСО2 между вторым и
третьим часом на втором этапе (в отличие от таковых у пациентов первого
этапа) достоверно не различались (р3-2 >0,05).
Учитывая достоверное нарастание дефицита оснований в течение трех
часов (p3-1, p3-2 и p2-1 <0,05 для ВЕ), отсутствие значимой гиперкапнии в течение
второго этапа, сдвиг рН у ряда пациентов обусловлен преимущественно
метаболическими нарушениями, характерными для послеоперационного
периода кардиохирургических вмешательств. Неизменность настроек
вентиляции при этом не привела на третьем часу второго этапа (в отличие от
первого этапа с изменением настроек в пользу малого ДО) к значимому
увеличению частоты и тяжести ацидоза и гиперкапнии.
Обсуждение полученных результатов.
Интерпретация полученных в ходе выполненного исследования данных
позволяет утверждать, что наиболее низкий уровень PaO2/FiO2, имевший место
на первом часу послеоперационного периода, очевидно связан с неполным
расправлением ателектазов, сформировавшихся за время хирургического
вмешательства. На 3 часу послеоперационного периода индекс PaO2/FiO2 имел
достоверно меньшее среднее значение, чем на втором (p3-2 <0,05), что
свидетельствует об умеренном ухудшении оксигенации при использовании ДО:
6 мл/кг и ПДКВ: 10 см вод.ст.
Обсуждая влияние избранных параметров вентиляции на элиминацию
СО2 и газовый состав артериальной крови, следует обратить внимание на
динамику нарастания etCO2 и РаСО2 к третьему часу и наличие гиперкапнии у
13,7% пациентов первого этапа на третьем часу, что, без сомнения, обусловлено
снижением альвеолярной вентиляции. Таким образом, очевиден вклад задержки
СО2 в формирование ацидоза, что подтверждается отсутствием достоверных
различий по ВЕ и уровню бикарбоната между 2 и 3 часами послеоперационного
периода на первом этапе исследования.
Режим с малым ДО и повышенным ПДКВ характеризовался значимым
увеличением Pmean, оказывавшим негативное влияние на гемодинамику, что
особенно неблагоприятно для кардиохирургических пациентов. Значимый
прирост отношения мертвого пространства к дыхательному объему и
достоверное снижение альвеолярной вентиляции на третьем часу
послеоперационного периода – результат применения ДО: 6 мл/кг. В итоге,
снижение ДО у исследуемых больных сопровождалось достоверным
ухудшением оксигенации и элиминации СО2. Напротив, применение ДО 10
мл/кг, не предусмотренных «протективной» стратегией, на протяжении всего
второго этапа исследования характеризовалось неуклонным увеличением
индекса PaO2/FiO2.
Учитывая отсутствие клинически значимой динамики Pinsp и
двукратное увеличение ПДКВ на третьем часу послеоперационного периода,
ΔР на 3 часу был закономерно ниже, чем на втором. Однако положительной
динамики показателей газообмена отмечено не было. Данное обстоятельство
позволяет утверждать, что снижение ΔР в результате снижения ДО в контексте
16
обеспечения «протективной» МРП у кардиохирургических пациентов без
исходных респираторных нарушений не имеет достаточных оснований.
Напротив, согласно полученным результатам, критически важными
показателями у рассматриваемых больных являются Pmean – в контексте
неблагоприятных гемодинамических эффектов и отношение Vds/Vte,
определяющее альвеолярную вентиляцию.
В частности, изменения параметров гемодинамики (достоверное
увеличение потребности в катехоламинах на 3 часу) в значительной степени
определяются настройками вентиляции и прежде всего – уровнем ПДКВ и
средним давлением в дыхательных путях. Режим МРП, применявшийся в
течение третьего послеоперационного часа (ДО 6 мл/кг и ПДКВ 10 см вод.ст.),
сопровождался значимым увеличением Pmean, негативно влияющим на
гемодинамику перенесших операцию на открытом сердце пациентов.
Точкой приложения ПДКВ и Pmean следует считать малый круг
кровообращения (МКК) и, в частности, правые отделы сердца. Несмотря на
формально возросшие показатели преднагрузки на правые и левые камеры
(ЦВД и ДЗЛА) во время проведения вентиляции с ДО 6 мл/кг и ПДКВ 10 см
вод.ст., у изученных нами пациентов наблюдается достоверное снижение СВ,
СИ, УО, УИ и АДср. Полученные результаты согласуются с известным фактом,
что нарастание внутригрудного давления приводит к снижению преднагрузки
на предсердия, что не позволяет считать ЦВД истинным показателем
преднагрузки для ПЖ (Pinsky M.R., 2014), а ДЗЛА – для ЛЖ (Баутин А.Е. и
соавт., 2014). В итоге применение МРП с возросшим Pmean приводит к
снижению венозного возврата и, как следствие, уменьшению СВ. Косвенным
подтверждением
снижения
венозного
возврата
следует
считать
непропорционально увеличившееся Рmean (с 8,3±0,9 до 13,3±1,0 см вод.ст. – на
37,6%), по сравнению с ЦВД (с 6,1±2,4 до 7,9±2,4 мм рт.ст. – на 22,8%) в ходе
третьего часа исследования.
Применительно к ПЖ следует рассматривать и возросшее ЛСС,
отмечаемое при МРП с ДО 6 мл/кг и ПДКВ 10 см вод.ст. Необходимо отметить,
что ЛСС, будучи расчетным показателем постнагрузки для ПЖ, может
оказаться увеличенным вследствие снизившегося СВ. В то же время, можно
предполагать и появление умеренной легочной вазоконстрикции в качестве
компенсаторного механизма поддержания давления в МКК на фоне
снизившегося СВ.
Другим возможным объяснением роста ЛСС является влияние
увеличенного Pmean на сосудистое русло легких с повышением постнагрузки
на ПЖ, хотя ряд исследований, посвященных рекрутмент-маневру и
применению повышенного ПДКВ (Reis Miranda D. et al., 2004, Tusman G. et al.,
2006) не подтверждают данное предположение.
В целом, переход от МРП с ДО 10 мл/кг и ПДКВ 5 см вод.ст. к МРП с
ДО 6 мл/кг и ПДКВ 10 см вод.ст. у изученных пациентов сопровождался
существенным ухудшением газообмена и гемодинамического профиля с
повышением потребности в катехоламинах.
17
ВЫВОДЫ
1. У большинства пациентов в раннем послеоперационном периоде
коронарного шунтирования с искусственным кровообращением,
расцениваемых в рутинной практике как не имеющих выраженных
газообменных и гемодинамических нарушений, показатели сердечного
индекса и PaO2/FiO2 соответствуют значениям, близким к критериям
дыхательной и сердечно-сосудистой недостаточности.
2. В исследованной группе пациентов вентиляция легких с ДО 6 мл/кг и
ПДКВ 10 см вод.ст. характеризуется достоверно худшими показателями
оксигенации и элиминации СО2, а также большей частотой развития и
тяжестью ацидоза, чем вентиляция с ДО 10 мл/кг и ПДКВ 5 см вод.ст.
Кроме того, МРП с ДО 6 мл/кг и ПДКВ 10 см вод.ст. сопровождается
менее благоприятным гемодинамическим профилем, увеличением
постнагрузки и снижением преднагрузки на правый желудочек.
3. У пациентов без выраженных газообменных и гемодинамических
нарушений в раннем послеоперационном периоде коронарного
шунтирования с искусственным кровообращением клинически
целесообразно обеспечение вентиляции легких с минимально возможным
средним давлением в дыхательных путях.
ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ
1. При настройке параметров МРП следует помнить, что большинство
пациентов, переносящих коронарное шунтирование в условиях
искусственного кровообращения и по формальным критериям не
имеющих выраженных газообменных и гемодинамических нарушений, в
раннем послеоперационном периоде имеет пограничные расстройства
дыхания и кровообращения и весьма чувствительно к настройкам
респираторной поддержки.
2. У пациентов, перенесших коронарное шунтирование в условиях
экстракорпорального кровообращения, при отсутствии дыхательных
нарушений, требующих МРП с «жесткими» параметрами, в раннем
послеоперационном периоде рекомендуется использовать механическую
респираторную поддержку с ПДКВ 5 см вод.ст. и минимально
возможным средним давлением в дыхательных путях.
3. Применение «протективных» настроек респираторной поддержки в
обозначенной популяции может оказывать негативное влияние как на
показатели газообмена, так и на гемодинамический профиль пациентов,
что не позволяет рекомендовать их рутинное использование при
отсутствии тяжелых дыхательных нарушений.
18
ПЕРСПЕКТИВЫ ДАЛЬНЕЙШЕЙ РАЗРАБОТКИ ТЕМЫ
Тема МРП у кардиохирургических пациентов не теряет актуальности, а
неуклонно растущее количество исследований, посвященных этой проблеме,
напротив, свидетельствует о неугасающем интересе ученых и клиницистов.
Проведенное нами исследование позволило сделать вывод, что в
рассмотренной популяции применение малых дыхательных объемов и
увеличенного ПДКВ не способствует улучшению показателей газообмена и
гемодинамики, а напротив, приводит к их ухудшению. Однако избранный нами
дизайн исследования достаточно ограничен: он исключает пациентов после
вмешательств на клапанах сердца и магистральных сосудах, больных, исходно
имеющих расстройства дыхания и кровообращения, лиц пожилого возраста и
имеющих легочную гипертензию. В протоколе данного исследования учтены
данные лишь по первым трем часам послеоперационного периода, в течение
которых
настройки
вентиляции
менялись
с
определенной
последовательностью.
В нашей работе применялся только один из множества доступных
режимов механической респираторной поддержки, а дизайн предполагал
четкие настройки дыхательных объемов, конечно-экспираторного давления,
частоты дыханий и т.д. Для более детального изучения МРП у
кардиохирургических пациентов требуется значительный массив исследований
с различными подходами к настройкам вентиляции, максимальной
вариативностью в подборе параметров респираторной поддержки, временных
отрезков для выполнения наблюдений. С целью уточнения генеза изменений
гемодинамического профиля целесообразна оценка контрактильности
миокарда, в том числе, правого желудочка.
Отдельным направлением исследований является МРП у пациентов
кардиохирургического профиля, требующих продленной ИВЛ в связи с
явлениями дыхательной недостаточности. Наличие респираторных расстройств
у пациентов с измененным в той или иной степени гемодинамическим
профилем представляет немалый интерес для клиницистов и ученых.
Проводимые в наши дни исследования привлекают внимание общественности к
широчайшей теме сердечно-легочных взаимодействий, а послеоперационный
кардиохирургический пациент в условиях МРП и современного инвазивного
гемодинамического мониторинга является прекрасным объектом для изучения
этой проблемы.
19
СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ
1. Влияние параметров вентиляции на газообмен и механику дыхания у
пациентов без выраженных респираторных и гемодинамических
расстройств в раннем послеоперационном периоде коронарного
шунтирования. / И.Ю. Кашерининов, В.А. Мазурок, А.Е. Баутин, В.Е.
Рубинчик, Д.А. Лалетин, О.В. Кулемина // Анестезиология и
реаниматология. – 2017 - №62(5) - С. 332 – 336.
2.
Влияние
параметров
респираторной
поддержки
на
гемодинамический профиль пациентов, не имеющих выраженных
расстройств кровообращения и газообмена в послеоперационном периоде
коронарного
шунтирования.
/
И.Ю. Кашерининов,
В.А. Мазурок,
А.Е. Баутин, В.Е. Рубинчик, Д.А. Лалетин, О.В. Кулемина // Анестезиология
и реаниматология. – 2017 - №63(6) - С. 431 – 435.
3. Влияние параметров вентиляции на механику дыхания и показатели
газообмена в послеоперационном периоде коронарного шунтирования. / К.А.
Гордеева, И.Ю. Кашерининов, М.А. Стрижонок, В.А. Мазурок //
Трансляционная Медицина. Приложение №1 «XI ежегодная конференция
молодых ученых и специалистов». 2017. C. 24.
4. Влияние параметров вентиляции на показатели гемодинамики в
послеоперационном периоде коронарного шунтирования. / А.В. Иванушкина,
И.Ю. Кашерининов, М.А. Стрижонок, В.А. Мазурок. // Трансляционная
Медицина. Приложение №1 «XI ежегодная конференция молодых ученых и
специалистов». 2017. C. 28.
5. Особенности газообмена при использовании «защитной» вентиляции у
пациентов в послеоперационном периоде коронарного шунтирования. / И.Ю.
Кашерининов, В.А. Мазурок, А.Е. Баутин, В.Е. Рубинчик // VII Беломорский
симпозиум, г. Архангельск, 22 – 23 июня 2017 года. Сборник тезисов. 2017. C.
128.
6. Параметры механической респираторной поддержки и их влияние на
газообмен в послеоперационном периоде коронарного шунтирования. / И.Ю.
Кашерининов, В.А. Мазурок, В.Е. Рубинчик, А.Е. Баутин, Д.А. Лалетин. //
Вестник интенсивной терапии. Приложение. Материалы XIV Всероссийской
научно-методической конференции «Стандарты и индивидуальные подходы в
анестезиологии и реаниматологии» 13-15 мая 2017 г., Геленджик, Россия. 2017.
C. 38
7. Acute respiratory failure in cardiosurgery. Update in the first decade of the
new century. / I.Yu. Kasherininov, A. E. Bautin, V.A. Mazurok, V.E. Rubinchik,
D.A. Laletin. // ESICM LIVES 2017. 30th ESICM Annual Congress. September 2327, 2017. Intensive Care Med Exp. 2017 Sep; 5(Suppl 2): 44. – P.121
20
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ
АДср.
Среднее артериальное давление
ДЗЛА
Давление заклинивания легочной артерии
ДЛАср.
Среднее давление в легочной артерии
ДО
Дыхательный объем
ИВЛ
Искусственная вентиляция легких
ИК
Искусственное кровообращение
КШ
Коронарное шунтирование
ЛЖ
Левый желудочек
ЛСС
Легочное сосудистое сопротивление
МКК
Малый круг кровообращения
МРП
Механическая респираторная поддержка
ОАРИТ
Отделение анестезиологии-реанимации и интенсивной терапии
ОПСС
Общее периферическое сосудистое сопротивление
ОРДС
Острый респираторный дистресс-синдром
ПДКВ
Положительное давление в конце выдоха
ПЖ
Правый желудочек
ПЖН
Правожелудочковая недостаточность
СВ
Сердечный выброс
СИ
Сердечный индекс
Твдоха
Время вдоха
УИ
Ударный индекс
УО
Ударный объем
ФВ
Фракция выброса
ЦВД
Центральное венозное давление
ЧД
Частота дыханий
21
ЧСС
Частота сердечных сокращений
ЭхоКГ
Эхокардиография
ВЕ
Эффективный бикарбонат
С
Compliance (торако-пульмональный комплаенс, податливость
легочной ткани)
CO2
Углекислый газ
etCO2
Концентрация углекислого газа в конечно-выдыхаемом воздухе
FiO2
Фракция кислорода во вдыхаемом воздухе
НСО3-
Уровень бикарбоната
MV
Minute ventilation (минутная вентиляция)
OI
Oxygenation index (индекс оксигенации)
PaCO2
Парциальное давление углекислого газа в артериальной крови
PaO2
Парциальное давление кислорода в артериальной крови
Pinsp
Пиковое инспираторное давление в дыхательных путях
Pmean
Среднее давление в дыхательных путях
R
Resistance (сопротивление дыхательных путей)
Va
Alveolar ventilation (альвеолярная вентиляция)
Vds
Volume of the dead space (объем мертвого пространства)
Vte
Tidal volume (дыхательный объем), измеренный на выдохе
ΔР
Driving pressure (отношение дыхательного объема к податливости
легочной ткани)
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа