Введение. Самым эффективным способом лечения больных с ишемической болезнью сердца (ИБС), как известно, является хирургическая реваскуляризация миокарда. Современный уровень коронарной хирургии позволяет выполнять прямую реваскуляризацию миокарда достаточно безопасно с госпитальной летальностью, не превышающей 1-3%. Подавляющее количество операций на артериях сердца в мировой практике выполняется в условиях искусственного кровообращения (ИК) на остановленном сердце. Несмотря на совершенство современного технического обеспечения, экстракорпоральное кровообращение остается достаточно нефизиологичной процедурой [1, 2, 4, 6, 10].
Возникающий во время проведения искусственного кровообращения системный воспалительный ответ (СВО) способствует развитию множества побочных эффектов в послеоперационном периоде.
Существует ряд специфических факторов, оказывающих системное влияние и характерных для кардиохирургических вмешательств: контакт крови с чужеродной поверхностью контуров аппарата искусственного кровообращения, хирургическая травма, ишемически-реперфузионные повреждения, вызывающие развитие системного воспалительного ответа (активация системы комплемента, выброс цитокинов, активация лейкоцитов, экспрессия молекул адгезии, эндотелинов, выброс оксида азота), гипотермия, гемодилюция, вследствие использования растворов для кардиоплегии и первичного заполнения контура ИК, а также нарушения в сосудистом тонусе [11, 13, 15, 16].
Важную роль в развитии СВО играют каскадные системы плазмы крови: комплемента, коагуляции и фибринолиза, контактной активации коагуляции. Активация нейтрофилов и продукция ими биологически активных веществ - активных форм кислорода, нейтральных протеаз и др. играет ключевую роль в повреждении тканей [3, 7, 18].
Одним из перспективных направлений в минимизации тяжести СВО после операции в условиях ИК является использование в перфузионных системах материалов со специальными, более совместимыми с кровью, покрытиями и фильтров, позволяющих удалять из циркуляции активированные лейкоциты. В то же время, эффективность различных методов оптимизации ИК, их влияние на различные звенья патогенеза СВО, требуют изучения и критического анализа. До настоящего времени не было систематических исследований, посвященных влиянию биосовместимых покрытий, лейкоцитарных фильтров на выраженность СВО и на сегодняшний день нет единого мнения о позитивной роли этих методов в минимизации СВО у пациентов, оперированных в условиях ИК [14, 17, 22].
Цель исследования. Изучить показатели провоспалительного звена системного ответа организма и центральной гемодинамики при проведении операций прямой реваскуляризации миокарда на работающем сердце и в условиях различных видов искусственного кровообращения.
Материал и методы исследования. Критериями включения пациентов в исследование являлись: плановое оперативное вмешательство, возраст более 18 лет, подписанное информированное согласие на исследование, отсутствие интраоперационных хирургических осложнений.
Обследовано 93 пациента (71 мужчина и 22 женщины) в возрасте 41 - 75 лет (58,59±2,14 лет). Клиническая тяжесть исходного состояния больных соответствовала II - IV функциональному классу ИБС по классификации New York Heart Association (NYHA). 59 пациентов (63,44%) ранее переносили инфаркт миокарда. Забор крови для исследования выполнялся из центрального венозного катетера до операции и через сутки после проведенного оперативного вмешательства. Концентрацию биомаркера определяли методом ИФА с помощью набора реактивов BioHimMak на биохимическом анализаторе BioChem.
Все больных оперированы в условиях общей сбалансированной анестезии на основе севофлюрана. Пациентам выполняли шунтирование 1 - 4 (2,63±0,74) коронарных артерий. Мониторинг центральной гемодинамики (ЦГД) обеспечивали с помощью катетеров типа Swan-Ganz. Сердечный выброс определяли методом термодилюции. По стандартным формулам рассчитывали сердечный индекс (СИ), индексы ударного объема (ИУО) и общего периферического сосудистого сопротивления (ИССС). Показатели ЦГД анализировали до и через сутки после оперативного вмешательства. Анализировали дозировки норадреналина, время проведения искусственной вентиляции легких (ИВЛ) и количество гемотрансфузий после операции, количество нарушений ритма длительностью более часа.
Все пациенты случайным образом были разделены на четыре группы: OPCAB - пациенты, оперированные на работающем сердце (29 человек), CABG - больные, оперированные в условиях ИК (23 человека), MECC - пациенты, оперированные с использованием минимизированного экстракорпорального контура (20 человек), CYTO - пациенты, оперированные в условиях ИК с использованием фильтра Cytosorb (21 человек).
Длительность ИК составила 36 - 160 мин (94,22±27,54 мин), пережатие аорты 19 - 110 мин (57,15±9,67 мин). ИК с использованием мембранных оксигенаторов проводили в непульсирующем режиме с перфузионным индексом 2,4 л/(мин·м2) в условиях умеренной гипотермии (34 - 35 °С). Защиту миокарда в период пережатия аорты осуществляли методом фармако-холодовой кардиоплегии.
Все данные, полученные в ходе исследования, статистически обработали с помощью программы StatPlus Pro. Вычисляли среднее арифметическое значение и ошибку среднего. Достоверность различий средних величин определяли с помощью непараметрического критерия Манна-Уитни. Вычисляли коэффициенты парной линейной корреляции Спирмена, выраженность взаимосвязи определяли с помощью шкалы Чеддока. Достоверность коэффициента корреляции оценивали по t-критерию Стьюдента. Различия средних значений и коэффициента корреляции считали достоверными при уровне вероятности более 95% (p<0,05).
Результаты и обсуждение. До операции показатели ЦГД в группах достоверно не отличались. Через сутки после оперативного вмешательства СИ в группе OPCAB (табл. 1) достоверно вырос на 34,03% и составил 3,19±0,08 л/(мин·м2). Наименьшее увеличение данного показателя (на 19,26%) отмечено в группе пациентов CABG. В остальных группах прирост СИ через сутки составил до 25%. Наибольший прирост ИУО после операции на 43,05% был зарегистрирован в группе OPCAB.
В группе CABG увеличение показателя составило всего 16,3%. Через сутки после операции в данной группе пациентов отмечено достоверное снижение ИССС на 10%, тогда как в других группах данный показатель увеличивался на 9 - 12%. Показатели натрийуретического пептида (BNP) достоверно увеличились более чем в два раза через сутки после операции только в группе CABG.
Таблица 1. Показатели ЦГД
Примечания: здесь и далее z - значение статистики Манна-Уитни при сравнении показателя до и через 24 часа после операции; p - уровень значимости показателя статистики Манна-Уитни.
Через сутки после операции была выявлена достоверная обратная заметная корреляционная зависимость натрийуретического пептида от величины сердечного индекса во всех группах наблюдения (табл. 2).
Таблица 2. Зависимость BNP от СИ через сутки после операции
До операции показатели тромбоцитов в группах были сопоставимы. Через сутки после операции в группах CABG и CYTO отмечалось наибольшее значимое снижение числа тромбоцитов на 37,5% и 29,4% соответственно (табл. 3). В группе пациентов MECC достоверное снижение числа тромбоцитов составило всего 15,68%.
Таблица 3. Показатели тромбоцитов
Через сутки после операции во всех группах отмечался рост цитокинов (табл. 4). Наибольшие значения фактора некроза опухоли (ФНО) после операции был выявлен в группе CABG, где значение цитокина составило 39,17±4,59 пг/мл. Значение интерлейкина ИЛ-6 в данной группе пациентов через сутки после операции выросло более чем в 70 раз, тогда как прирост показателя в остальных группах составил не более 330%. Максимальный показатель ИЛ-8 через сутки после операции составил 301,18±34,48 пг/мл в группе пациентов CABG. Значения кортизола через 24 часа после операции также выросли во всех группах, наименьший прирост в 1,9 раза зарегистрирован в группе OPCAB.
Таблица 4. Показатели цитокинов
Повышенные уровни цитокинов являлись причиной более высоких дозировок адреномиметиков, продленной ИВЛ в послеоперационном периоде в группе пациентов CABG (табл. 5). Соответственно время госпитализации данной группы пациентов в отделении реанимации превышало аналогичный показатель в других группах почти в два раза. Наименьшая потребность в трансфузии компонентов крови в послеоперационном периоде выявлена в группе пациентов OPCAB. В группах с ИК потребность в трансфузии компонентов крови достоверно не отличалась. Также в группе CABG отмечались пароксизмы тахиаритмий в послеоперационном периоде в 0,84 - 2,42 раза чаще, чем в других группах сравнения.
Таблица 5. Результаты терапии
Примечания:
z1-2, z1-3, z1-4 - значение статистики Манна-Уитни при сравнении показателя между группами OPCAB и CABG, OPCAB и MECC, OPCAB и CYTO соответственно; z2-3, z2-4 - значение статистики Манна-Уитни при сравнении показателя между группами CABG и MECC, MECC и CYTO соответственно; z3-4 - значение статистики Манна-Уитни при сравнении показателя между группами MECC и CYTO; p1-2, p1-3, p1-4 - уровень значимости статистики Манна-Уитни при сравнении показателя между группами OPCAB и CABG, OPCAB и MECC, OPCAB и CYTO соответственно; p2-3, p2-4 - уровень значимости статистики Манна-Уитни при сравнении показателя между группами CABG и MECC, MECC и CYTO соответственно; p3-4 - уровень значимости статистики Манна-Уитни при сравнении показателя между группами MECC и CYTO.
Заключение и выводы. Кардиохирургия с применением ИК активирует воспалительные каскады и является триггером системной воспалительной реакции. В постоперационном периоде это может привести к развитию СВО. Активация различных медиаторов воспаления, например, ИЛ-6, ИЛ-8 или ФНО ведут к таким осложнениям как: удлинение времени госпитализации и послеоперационной ИВЛ, более частой потребности в компонентах крови, возникновению пароксизмов тахиаритмий.
Наилучшие показатели центральной гемодинамики и цитокинов зарегистрированы в группе, оперированной на работающем сердце. Использование минимизированного экстракорпорального контура с биосовместимым покрытием, центрифужным насосом и отсутствием контакта крови с воздухом снижает проявления СВО. Применение Cytosorb во время ИК было безопасным по сравнению с работой по стандартной процедуре, оно не представляло собой технических сложностей. CytoSorb снижает цитокиновую нагрузку и, по всей видимости, ослабляет иммунный ответ. Использование данных методик позволяет снизить колчиество послеоперационных осложнений и улучшить результаты лечения.
В нашей клинике у пациентов с расчетной объемной скоростью перфузии (ОСП) более 5 л/мин операции стараемся проводить на работающем сердце (рис. 1). У пациентов с низким сердечным выбросом менее 2,5 л/(мин·м2) и ОСП менее 5 л/мин проводим операции с использованием MECC-систем или фильтром Cytosorb. Пациенты с удовлетворительным сердечным выбросом более 2,5 л/(мин·м2) и ОСП менее 5 л/мин оперируются с проведением стандартного ИК.
Рис. 1. Схема выбора методики обеспечения операции.