CC BY
21
АЛЬМАНАХ
УДК: 616.24-008.331.1:616.126-007-08
Код специальности ВАК: 14.01.20
ЭФФЕКТИВНОСТЬ МЕТОДОВ ЗАШИТЫ ЛЕГКИХ У ПАЦИЕНТОВ С ВЫСОКОЙ ЛЕГОЧНОЙ ГИПЕРТЕНЗИЕЙ ПРИ КОРРЕКЦИИ КЛАПАННЫХ ПОРОКОВ СЕРДЦА
В.В. Пичугин1, В.В. Бобер1, С.Е. Домнин2, В.О. Никольский3, А.В. Богуш2, В.А. Чигинев2,
1ФГБОУ ВО «Нижегородская государственная медицинская академия», 2ГБУЗ НО «Специализированная клиническая кардиохирургическая больница»,
3ФГКОУ ВО «Институт федеральной службы безопасности Российской Федерации», г. Нижний Новгород
Пичугин Владимир Викторович - e-mail: pichugin.vldmr@rambler.ru
Дата поступления 24.04.2016
Целью исследования явилась оценка эффективности методов зашиты легких у пациентов с высокой легочной гипертензией при коррекции клапанных пороков сердца в условиях искусственного кровообращения. Материал и методы. В исследование включены 90 больных обоего пола, которым были выполнены операции на клапанах сердца и сочетанные вмешательства, средний возраст составил 56,6±1,4 года. Среднее давление в легочной артерии составило 41,2±1,6 мм рт. ст. Все пациенты были разделены на четыре группы: первая (27 больных) -контрольная; вторая (24 больных) - во время ИК проводили перфузию легочной артерии оксигенированной кровью и ИВЛ редуцированными объемами; третья (16 пациентов) - во время ИК проводили перфузию легочной артерии неоксигенированной кровью и ИВЛ; четвертая (23 больных) - осуществляли постоянное введение альпростадила (вазапростана) в дозе 0,002-0,003 мкг/кг/мин и проводили перфузию легочной артерии оксигенированной кровью и ИВЛ во время ИК. Сравнительную оценку проводили на основании изменения функциональных показателей легких. Кроме этого, для морфологического исследования брали биоптаты легкого. Результаты исследования. Проведение перфузии легочной артерии в сочетании с ИВЛ редуцированными объемами во время ИК эффективно сохраняло оксигенируюшую функцию легких, легочный комплаенс, снижало внутрилегочное шунтирование крови после ИК. Не выявлено достоверной разницы в эффективности зашиты легких в зависимости от перфузии легочной артерии оксигенированной или неоксигенированной кровью. Применение альпростадила (вазопростана) в комбинации с перфузией легочной артерии и ИВЛ во время ИК снижало внутрилегочное шунтирование крови по сравнению с методикой только перфузии/вентиляции легких. Морфологическое исследование показало, что применение методики перфузии/ вентиляции легких во время ИК сохраняло их воздушность и кровенаполнение микроциркуляторного русла. Через 30 минут после восстановления кровообращения воздушность легочной ткани не отличалась от таковой до начала ИК, а кровенаполнение микроциркуляторного русла даже увеличивалось по сравнению с исходным уровнем в серии с применением вазапростана. Заключение. Проведение перфузии легочной артерии и сохранение ИВЛ во время ИК значительно повышают эффективность зашиты легких у больных с легочной гипертензией. Дополнительное применение альпростадила обеспечивало снижение среднего давления в легочной артерии и достоверно снижало внутрилегочное шунтирование крови.
Ключевые слова: перфузия легочной артерии, дышащие легкие, альпростадил.
The aim of the study was to evaluate the effectiveness of lung protection methods in patients with high pulmonary hypertension during heart valves surgery in conditions of cardiopulmonary bypass. Material and methods. The study included 90 patients of both sexes, mean age 56,6±1,4 who underwent heart valve operations and combined interventions. The mean pulmonary artery pressure was 41,2±1,6 mm Hg. All patients were divided into four groups: the first (27 patients) - control; the second (24 patients) - during CPB pulmonary artery perfusion with oxygenated blood and lungs ventilation were performed; the third (16 patients) - during CPB pulmonary artery perfusion with nonoxygenated blood and lungs ventilation were performed; the fourth (23 patients) consistently administered alprostadil (vasaprostan) at a dose of 0,002-0,003 pg/kg/min and pulmonary artery perfusion with oxygenated blood and lungs ventilation were performed during CPB. A comparative evaluation was performed on the basis of changes in the functional parameters of the lungs. In addition, for the morphological study, lung biopsies were taken. Results. The behavior of the pulmonary artery perfusion in combination with lungs ventilation during CPB effectively preserved the oxygenating function of the lungs, pulmonary compliance, reduced the intrapulmonary shunting of the blood after CPB. There was no significant difference in the effectiveness of lung protection, depending on the perfusion of the pulmonary arteries with oxygenated or non-oxygenated blood. The use of alprostadil (vasoprostane) in combination with pulmonary artery perfusion/ventilation during CPB reduced the intrapulmonary shunting of the blood compared to the only perfusion / ventilation method. Morphological study showed that the use of the perfusion / ventilation technique during CPB preserved their airiness and blood filling of the microcirculatory bed. The airiness of the lung tissue did not differ from initial after 30 minutes of the restoration of blood circulation, and the blood filling of the microcirculatory bed increased even more than the baseline in the series with vasaprostan. Conclusion. The pulmonary artery perfusion and lungs ventilation during CPB greatly increase the effectiveness of lung protection in patients with pulmonary hypertension. The additional use of alprostadil provided a reduction in the mean pulmonary artery pressure at all stages of the operation and significantly reduced intrapulmonary shunting of the blood.
Key words: pulmonary artery perfusion, breathing lungs, alprostadil.
АЛЬМАНАХ
Введение
Основные исследования за последние годы были сосредоточены на улучшении результатов защиты миокарда и методах защиты легких при операциях с искусственным кровообращением (ИК) в значительной степени игнорировались [1]. Большинство кардиохирургов предпочитало останавливать искусственную вентиляцию легких во время ИК, не проводилась и перфузия легочной ткани, поскольку оксигенация крови достигалась экстракорпорально, а механическая вентиляция затрудняла работу хирурга. Тем не менее, известно, что гипоперфузия легких приводит к low-flow ишемии ткани легких. Результатом чего являются развитие регионального воспалительного ответа; значительное скопление альбумина, ЛДГ, нейтро-филов и эластазы в бронхоальвеолярной жидкости; значительное высвобождение легочных цитокинов (IL-8) и активация альвеолярных макрофагов. Гиповентиляция во время ИК вызывает развитие микроателектазов, гидростатического отека легких, снижение легочного комплаен-са и ассоциируется с более высокой частотой инфекционных осложнений [2]. Тяжесть легочной дисфункции варьирует в широких пределах от бессимптомного острого легочного повреждения низкой градации (ALI), которое встречается у большинства оперированных пациентов, до более редкого, но серьезного состояния - острого респираторного дистресс-синдрома (ARDS) [3, 4]. Респираторный дистресс синдром встречается примерно в 2% случаев после операций с ИК [5, 6, 7]. Уровень летальности, ассоциированный с данным синдромом, составляет более 50% [6, 7], не включая различные осложнения, которые приводят к замедленному выздоровлению и продляют сроки госпитализации [5]. Наличие легочной гипертензии резко увеличивает частоту послеоперационной легочной дисфункции, связанной с искусственным кровообращением. При тяжелой степени поражения легочных сосудов возможна воспалительная деструкция мышечного слоя сосудистой стенки, что приводит к образованию ишеми-зированных участков ткани лёгких и значимо увеличивает частоту послеоперационных легочных осложнений [1].
Целью исследования явилась оценка эффективности методов защиты легких у пациентов с высокой легочной гипертензией при коррекции клапанных пороков сердца в условиях искусственного кровообращения.
Материал и методы
В исследование включены 90 больных обоего пола в возрасте от 35 до 72 лет (средний возраст 56,6±1,4 года), которым были выполнены операции на клапанах сердца, коронарных артериях или сочетанные вмешательства. Среднее давление в легочной артерии составило 41,2±1,6 мм рт. ст. Перед проведением работы все больные дали информированное согласие, а само исследование было одобрено этическим комитетом учреждения.
Все пациенты были разделены на четыре группы: первая (27 больных) - во время ИК проводили ультрафильтрацию без перфузии легочной артерии и прекращали ИВЛ; вторая (24 больных) - во время ИК проводили перфузию легочной артерии оксигенированной (артериальной) кровью и проводили ИВЛ редуцированными объемами; третья (16 пациентов) - во время ИК проводили перфузию легочной артерии неоксигенированной (венозной) кро-
вью и проводили ИВЛ редуцированными объемами; четвертая (23 больных) - осуществляли постоянное введение альпростадила (вазапростана) в дозе 0,002-0,003 мкг/ кг/мин и проводили перфузию легочной артерии оксигенированной кровью с вентиляцией легких сниженными объемами во время ИК. Клиническая характеристика больных всех групп представлена в таблице 1.
У больных 2-4-й групп для обеспечения защиты легких во время основного этапа операции осуществляли перфузию легочной артерии и искусственную вентиляцию легких. Канюлю в легочную артерию устанавливали сразу после начала искусственного кровообращения выше клапана легочной артерии, для проведения перфузии использовали дополнительный насос АИКа. При проведении оксигенированной перфузии легочной артерии кровь забирали из оксигенатора (2-я группа), при проведении неоксигенированной перфузии - из коронарного резервуара (3-я группа). Начинали перфузию легких после пережатия полых вен, когда сердце лишено притока крови и сокращается практически «пустым». В тот же момент изменяли показатели искусственной вентиляции легких, уменьшая дыхательный объем до 50% от исходного, но не более 5 мл/кг, и снижая частоту дыхания до 5-6 в минуту с РЕЕР +5 см вод. ст. У пациентов 4-й группы проводили постоянную инфузию простагландинов («Vazaprostan», UCB Pharma GmbH, Germany) в течении всей операции: до и после ИК - в центральную вену; во время ИК - в трассу перфузии легочной артерии (доза 0,002-0,003 мкг/кг/мин). Характер выполненных операций у больных представлен в таблице 2.
Основные показатели операционного периода представлены в таблице 3. Сравнительную оценку проводили на основании изменения функциональных показателей легких: измерения альвеолярно-артериальной разницы по кислороду (ААРО2), индекса оксигенации (ИО2), показателя F-shunt и статического легочного комплаенса (ЛК). Кроме этого, для морфологического исследования брали биоптаты легкого на следующих этапах: 1 (исходный) - до ИК, 2 (высота ишемии) - перед восстановлением легочного кровотока, 3 (после реперфузии) - через 20-25 мин после возобновления легочного кровотока. Исследование проводили у пациентов 1-й, 2-й и 4-й групп. Кусочки ткани легкого (1,0 см х 0,5 см х 0,5 см) помещали в 10% раствор нейтрального формалина. Общая фиксация продолжалась 72-96 часов, затем кусочки ткани обезвоживали и заключали в парафин. Для обзорного просмотра производили окрашивание срезов, приготовленных на санном микротоме МС-2, гематоксилин-эозином. Толщина срезов составляла 7 мкм. Просмотр и фотографирование препаратов осуществляли с помощью микровизора Vizo 101. Статистическую обработку проводили с использованием программ Microsoft Excel 2003, Биостатистика (Vers. 4.03) и Statistica-6. Результаты исследования обрабатывались в соответствии с правилами вариационной статистики. Характер распределения данных оценивали с помощью тестов Колмогорова-Смирнова и Шапиро-Уилка. Для данных, соответствующих закону о нормальном распределении, вычисляли среднее арифметическое (M) и ошибку средней арифметической (m). Для непараметрических данных вычисляли медиану. Анализ дискретных
АЛЬМАНАХ
данных выполняли путем оценки критерия х2 или точного критерия Фишера (при количестве наблюдений менее 5). Сравнения количественных данных между двумя подгруппами проводили с помощью критерия Стьюдента или и-теста Манна-Уитни. Для внутригрупповых сравнений с исходными показателями использовали тест Вилкоксона. Результаты всех тестов считали достоверными при р<0,05.
Результаты исследования
Сравнительная оценка функциональных показателей при различных вариантах защиты легких у пациентов с высокой легочной гипертензией представлена в таблице 4.
Данные динамического исследования альвеолярно-артериальной разницы по кислороду выявили отсутствие достоверных изменений данного показателя на этапе до искусственного кровообращения у пациентов всех исследуемых групп. После ИК к концу операции ААРО2 возрастал во всех группах, его рост в 1-й группе составил 31,5%, во 2-й группе - 16,6%, в 3-й группе - 20,1%, в 4-й группе -21,4%. Причем показатель ААРО2 в конце операции у пациентов 4-й группы был достоверно ниже аналогичного у больных 1-й группы. Изменения индекса оксигенации не выявили изменения данного показателя на доперфузион-ном этапе у пациентов всех исследуемых групп. После ИК индекс оксигенации был достоверно выше у пациентов 2-й, 3-й и 4-й групп по сравнению с 1-й группой. К концу операции ИО2 у пациентов 4-й группы был достоверно выше, чем у больных 1-й группы (на 24,6%). Показатель внутрилегочного шунтирования ^^иП:) не имел достоверных изменений у пациентов всех исследуемых групп на этапах, предшествующих искусственному кровообращению. После ИК F-shunt не изменялся во 2-й группе и возрастал в 1-й - на 21,9%, в 3-й - на 9,4%, в 4-й - на 15,3%. Причем данный показатель был достоверно ниже во 2-й, 3-й и 4-й группах по сравнению с 1-й группой больных. К концу операции отмечено возрастание данного показателя во всех группах пациентов: в 1-й - на 34,4% от
ТАБЛИЦА 1.
Клиническая характеристика больных
исходного, во 2-й - на 17,6%, в 3-й - на 28,1%, в 4-й - на 30,7% от исходного.
Необходимо отметить, что F-shunt на данном этапе у пациентов 4-й группы достоверно ниже, чем у пациентов 1-й, 2-й и 3-й групп. Исследование комплаенса легких выявило достоверные изменения данного показателя на доперфузионном этапе операции у пациентов всех исследуемых групп. После ИК комплаенс легких был достоверно выше у пациентов 2-й, 3-й и 4-й групп, чем у больных 1-й группы. В конце операции данный показатель достоверно снижался у пациентов 1-й группы (на 21,1% от исходного), при этом не было отмечено достоверных изменений у пациентов 2-й, 3-й и 4-й групп больных. Легочный комплаенс на данном этапе был достоверно выше (у больных 2-й, 3-й и 4-й групп), чем у пациентов 1-й группы.
Таким образом, проведение перфузии легочной артерии в сочетании с ИВЛ редуцированными объемами во время ИК эффективно сохраняло оксигенирующую функцию легких, легочный комплаенс, снижало внутрилегоч-ное шунтирование крови после ИК. Не выявлено достоверной разницы в эффективности защиты легких в зависимости от перфузии легочной артерии оксигенирован-ной или неоксигенированной кровью. Применение аль-простадила (вазопростана) в комбинации с перфузией легочной артерии и ИВЛ во время ИК снижало внутриле-гочное шунтирование крови по сравнению с методикой только перфузии/вентиляции легких.
Результаты морфологического исследования легких на этапах операции у пациентов трех групп представлены на рис. 1, 2, 3. На исходном этапе у пациентов всех групп легочная ткань была с равномерной воздушностью альвеол, межальвеолярные перегородки - без разрывов. Большинство капилляров в межальвеолярных перегородках содержат эритроциты. На 2-м этапе у пациентов первой группы отмечено, что большая часть альвеол
ТАБЛИЦА 2.
Характер выполненных операций
Показатель 1-я группа (П=27) 2-я группа (П=24) 3-я группа (П=16) 4-я группа (П=23)
Пол: мужской женский 12 (44,4%) 15 (55,5%) 15 (62,5%) 9 (37,5%) 12 (75%) 4 (25%) 14 (60,8%) 9 (39,2%)
Возраст (лет) 56,0±1,4 58,9±1,9 58,0±1,2 56,6±1,4
Функциональный класс (^НД): III IV 21 (77,7%) 6 (22,3%) 21 (87,5%) 3 (12,5%) 13 (81,3%) 3 (18,7%) 20 (87,0%) 3 (13,0%)
Недостаточность кровообращения: II Д II Б III 21 (77,7%) 6 (22,3%) 0 21 (87,5%) 3 (12,5%) 0 11 (68,75%) 5 (31,25%) 0 20 (87,0%) 3 (13,0%) 0
ФВ ЛЖ (%) 57,7±1,5 61,4±1,2 58,2±1,3 55,7±1,6
Давление в ЛА среднее (мм рт. ст.) 39,9±1,1 39,5±1,1 41,3±3,3 41,2±1,6
Характер операций 1-я группа 2-я группа 3-я группа 4-я группа
Одноклапанная коррекция 11 (40,7%) 12 (50%) 2 (12,5%) 8 (34,8%)
Двухклапанная коррекция 7 (25,9%) 7 (29,1%) 10 (62,5%) 6 (26,0%)
Трёхклапанная коррекция 2 (7,4%) 1 (4,1%) 0 3 (13,0%)
Сочетанные операции 7 (25,9%) 2 (8,3%) 3 (18,75%) 5 (21,7%)
Прочие операции 0 2 (8,3%) 1 (6,25%) 1 (4,3%)
ВСЕГО 27 24 16 23
ТАБЛИЦА 3.
Основные показатели операционного периода
Показатель 1-я группа 2-я группа 3-я группа 4-я группа
Время ИК (мин) 98,6±5,5 94,3±4,2 99,2±7,5 98,5±4,9
Время пережатия аорты (мин) 72,7±3,9 67,5±2,9 66,4±4,0 76,0±4,4
Время перфузии ЛА (мин) - 77,2±3,1 80,9±5,0 87,4±4,4
Исследование легочной ткани у пациентов 1-й группы.
А - исходный этап. Легочная ткань с умеренными явлениями склероза. Под висцеральной плеврой определяются буллезно расширенные альвеолы. Межальвеолярные перегородки в области буллезных расширений частично разрушены. В остальных зонах легочной ткани альвеолы и межальвеолярные перегородки обычного гистологического строения. Б - на высоте ишемии, перед восстановлением легочного кровотока. Легочная ткань с умеренным склерозом. Около одной трети альвеол находится в спавшемся состоянии. Капилляры в альвеолярных перегородках не содержат форменных элементов крови. В - после реперфузии, через 20-25 мин после возобновления легочного кровотока. Легочная ткань повышенной воздушности. Отмечается увеличение размеров буллезно расширенных альвеол с разрывами межальвеолярных перегородок. В одной трети капилляров, проходящих в стенках альвеол, определяются эритроциты, остальные капилляры свободны от форменных элементов крови.
А Б В
РИС. 2.
Исследование легочной ткани у пациентов 2-й группы.
А - исходный этап. Легочная ткань с равномерной воздушностью альвеол. Межальвеолярные перегородки без разрывов, не утолщены. Висцеральная плевра не утолщена, обычного гистологического строение. Большинство капилляров в межальвеолярных перегородках содержит эритроциты. Б - на высоте ишемии, перед восстановлением легочного кровотока. Легочная ткань воздушна, отмечается расширение просвета некоторых альвеол без разрывов их стенок. Просветы альвеол свободны. Стенки альвеол не утолщены, выстланы альвеолярным эпителием. В большинстве капилляров стенок альвеол определяются эритроциты. В - после реперфузии, через 20-25 мин после возобновления легочного кровотока. Легочная ткань с равномерной воздушностью, межальвеолярные перегородки не утолщены, без разрывов. Просветы альвеол свободные. В большинстве капилляров альвеолярных стенок определяются эритроциты.
А Б В
РИС. 3.
Исследование легочной ткани у пациентов 4-й группы.
А - исходный этап. Легочная ткань воздушна. В просвете некоторых альвеол определяется небольшое количество альвеолярных макрофагов. Склероз стенок артериол. Почти все капилляры в альвеолярных стенках содержат эритроциты. Б - на высоте ишемии, перед восстановлением легочного кровотока. Легочная ткань с равномерной воздушностью. Межальвеолярные перегородки без разрывов. Просветы альвеол свободные. В некоторых определяются единичные макрофаги, содержащие бурый пигмент мелкозернистой консистенции. Большинство капилляров в альвеолярных стенках содержат эритроциты. В - после реперфузии, через 20-25 мин после возобновления легочного кровотока. Легочная ткань с равномерной воздушностью. В некоторых альвеолах определяется небольшое количество альвеолярных макрофагов, содержащих бурый пигмент мелкозернистой консистенции. Отмечается полнокровие в венулах. Межальвеолярные перегородки без разрывов. Во всех капиллярах межальвеолярных перегородок определяются эритроциты.
АЛЬМАНАХ
находится в спавшемся состоянии, а капилляры в альвеолярных перегородках не содержат форменных элементов крови. На 3-м этапе отмечено, что имеются многочисленные разрывы стенок альвеол. В одной трети капилляров проходящих в стенках альвеол определяются эритроциты, остальные капилляры свободны от форменных элементов крови. У пациентов второй и третьей групп на 2-м и 3-м этапах отмечалось сохранение воздушности и кровенаполнения легких. Не наблюдалось возникновения бул-лезно расширенных альвеол и разрывов межальвеолярных перегородок при восстановлении вентиляции легких. В серии с применением вазапростана отмечалось повышенное кровенаполнение сосудов микроциркуляторного русла через 30 минут после восстановления кровообращения.
Таким образом, применение методики перфузии/вентиляции легких во время ИК сохраняло их воздушность и кровенаполнение микроциркуляторного русла. Через 30 минут после восстановления кровообращения воздушность легочной ткани не отличалась от таковой до начала ИК, а кровенаполнение микроциркуляторного русла даже увеличивалось по сравнению с исходным уровнем в серии с применением вазапростана.
ТАБЛИЦА 4.
Сравнительная оценка различных вариантов защиты легких (М±m)
Обсуждение
До настоящего времени большинство кардиохирургов предпочитают останавливать искусственную вентиляцию легких во время ИК, кроме этого отсутствует и кровообращение в легких, а питание легочной ткани осуществляется исключительно за счет бронхиальных артерий, отходящих от грудной аорты. Это приводило к развитию ателектазов и паренхиматозного интерстициального отека легких. Восстановление легочного кровообращения по окончании ИК приводило к дальнейшему нарастанию альвеолярного повреждения в результате ишемически-реперфу-зионных нарушений [8]. В ряде случаев это приводило к клинически значимому увеличению алвеолярно-артерио-лярного кислородного градиента, развитию гипоксемии и легочной вазоконстрикции [9]. В данной ситуации проведение легочной перфузии и сохранение вентиляции легких во время ИК может рассматриваться как «идеальный» патогенетический метод защиты легких [1].
Проведенные нами исследования функционального состояния легких во время операции выявили достоверное возрастание альвеолярно-артериальной разницы по кислороду, снижение индекса оксигенации, возрастание вну-трилегочного шунтирования крови и снижение легочного
Альвеолярно-артериальная разница по кислороду
Этапы исследования
Группа Начало операции Перед ИК После ИК Конец операции
1-я группа 173,2±8,9 184,6±8,5 208,7±11,5* 227,7±9,6*
2-я группа 175,0±9,4 170,9±8,4 168,5±8,0** 204,0±8,6
3-я группа 175,4±10,3 175,8±9,5 171,8±10,5** 210,7±8,2
4-я группа 144,8±13,2 172,0±10,0 156,5±14,3** 175,8±12,3**
Индекс оксигенации
1-я группа 391,3±15,7 372,3±12,4 325,7±17,1* 296,1±14,0*
2-я группа 374,3±17,7 388,58±14,2 382,41±16,1** 332,27±14,5
3-я группа 380,0±18,3 368,0±19,1 392,0±20,1** 304,0±15,0
4-я группа 452,0±20,0 401,6±12,5 433,5±19,9** 368,8±24,5**
F-shunt
1-я группа 3,2±0,1 3,3±0,1 3,9±0,2* 4,3±0,1*
2-я группа 3,4±0,2 3,3±0,2 3,3±0,2** 4,0±0,2*
3-я группа 3,2±0,1 3,5±0,2 3,5±0,1** 4,1±0,1*
4-я группа 2,6±0,2 3,1±0,1 3,0±0,2** 3,4±0,2**
Комплаенс
1-я группа 62,2±2,1 54,6±2,0 51,3±1,7* 49,1±1,6*
2-я группа 59,9±2,1 57,2±1,9 58,8±2,6** 61,6±2,2**
3-я группа 62,3±2,9 62,0±2,9 62,0±3,3** 66,8±3,4**
4-я группа 62,9±4,6 59,9±6,9 61,7±4,1** 69,2±4,9**
Примечания: * - достоверность различий (р^0,05) по сравнению с исходным этапом в данной группе; ** - достоверность различий (р^0,05) по сравнению с контрольной группой на данном этапе.
АЛЬМАНАХ
комплаенса после ИК у пациентов 1-й (контрольной) группы, что отражало определенную степень повреждения легочной ткани во время искусственного кровообращения. Морфологические исследования легких пациентов 1-й группы показали, что во время ИК около одной трети альвеол находится в спавшемся состоянии, а легочные капилляры не содержат форменных элементов крови, при репефузии легочной ткани и начале вентиляции происходят микроразрывы межальвеолярных перегородок, а восстановление легочного кровотока происходит неравномерно, с формированием неперфузируе-мых зон. Представленные морфофункциональные изменения легких после ИК объясняют появление клинических проявлений - развитие артериальной гипоксемии у 13,6% больных 1-й группы и, по-видимому, являются следствием ишемически-реперфузионного повреждения легких.
Проведение легочной перфузии/вентиляции (пациенты 2-й и 3-й групп) эффективно предупреждало снижение оксигенации и комплаенса легких, а также развитие артериальной гипоксемии после искусственного кровообращения.
Группа ученых из университета Майами в своем пилотном исследовании сообщила о роли легочной перфузии/вентиляции при выполнении операций на «бьющемся сердце» [9]. Для легочной перфузии они использовали 14G катетер, отходящий от аортальной канюли, который они помещали в ствол легочной артерии. В этом случае легочный кровоток зависел от системного перфу-зионного давления и объемной скорости перфузии. При потоке 5 л/мин и среднем давлении 60 мм рт. ст. объемная скорость кровотока в легочной артерии, измеренная допплером, составляла более 400 мл/мин. В нашей работе для проведения легочной перфузии мы использовали отдельный насос АИК, отдельную легочную канюлю и контур для легочной перфузии. При данной схеме мы могли изменять скорость кровотока в легочной артерии изолированно, и это не зависело от объемной скорости перфузии. Легочный поток поддерживался нами около 250-300 мл/мин, поскольку больший поток ухудшает условия работы хирурга. Морфологические исследования не выявили существенных изменений легочной ткани как во время ИК, так и после реперфузии. Структура была хорошо сохранена, отсутствовали микроразрывы стенок альвеол, капилляры заполнены эритроцитами.
Существует мнение, что проведение перфузии легких неоксигенированной (венозной) кровью является более предпочтительной. Так, M. Friedman et al. (1994) при проведении перфузии легких венозной кровью и вентиляции легких у животных получили хорошие результаты. Авторы продемонстрировали, что имеется более высокая экспрессия тромбоксана A2 в ситуации, когда легкие лишены кровотока [10]. Другие авторы [11] показали, что проведение перфузии легких венозной кровью и вентиляции легких по методике Drew позволяет снизить накопление экс-траваскулярной жидкости в легких. Тем не менее, на основании полученных нами данных мы не отметили достоверной разницы при проведении легочной перфузии оксигенированной (2-я группа) и неоксигенированной (3-я группа) кровью.
В настоящее время общепризнано, что центральным звеном патогенеза легочной гипертензии является эндоте-лиальная дисфункция, характеризующаяся нарушениями регуляции тонуса сосудов (склонность к вазоспазму при недостаточности вазоконстрикции), активацией эндотелий-зависимого звена гемостаза, а также последующей индукцией пролиферации гладкомышечных клеток сосудов легких [12, 13]. В лечении легочной гипертензии используются препараты, корректирующие нарушения взаимодействий в системе «эндотелий-тромбоцит» путем поддержания способности к вазодилатации и угнетения синтеза факторов вазоконстрикции [14, 15]. Из них большую известность приобрел простагландин Е1 (алпростадил), клиническая эффективность длительного внутривенного введения которого подтверждена у больных с первичной легочной гипертензией [12, 16]. Простагландин Ет продуцируется эндотелиальными клетками, является метаболитом арахидоновой кислоты и образуется с участием циклоок-сигеназ. Простагландин Ет обеспечивает вазодилатацию и ингибирует агрегацию тромбоцитов, оказывает антипро-лиферативное действие при хронических воспалительных процессах [13]. Учитывая гемодинамические эффекты препарата [17], нами было принято решение об его интра-операционном применении со следующими целями: 1) до и после ИК - с целью снижения давления в легочной артерии и улучшения условий для работы сердца; 2) во время ИК - с целью более равномерного распределение потока перфузии в легочных сосудах.
Применение альпростадила (Вазапростана) в доперфу-зионном периоде приводило к снижению среднего давления в легочной артерии на 25-30% от исходного при отсутствии достоверных изменений среднего артериального давления. Кроме этого, сохранив все преимущества методик перфузии/вентиляции легких (пациенты 2-й и 3-й групп) в отношении морфофункциональных характеристик легких, применение альпростадила в комбинации с перфузией легочной артерии и ИВЛ во время ИК (4-я группа) достоверно снижало внутрилегочное шунтирование крови по сравнению с указанными методами. Необходимо отметить, что данная технология была впервые предложена нами.
Тем не менее, необходимо отметить, что лишь проведение расширенных рандомизированных многоцентровых исследований позволит дать окончательную оценку данным технологиям.
Выводы
1. Проведение перфузии легочной артерии в сочетании с ИВЛ редуцированными объемами во время ИК эффективно сохраняло оксигенирующую функцию легких, легочный комплаенс, снижало внутрилегочное шунтирование крови после ИК.
2. Не выявлено достоверной разницы в эффективности защиты легких в зависимости от перфузии легочной артерии оксигенированной или неоксигенированной кровью.
3. Применение альпростадила (вазопростана) в комбинации с перфузией легочной артерии и ИВЛ во время ИК снижало внутрилегочное шунтирование крови по сравнению с методикой только перфузии/вентиляции легких.
4. Применение методики перфузии/вентиляции легких во время ИК сохраняло их воздушность и кровенаполнение
АЛЬМАНАХ
микроциркуляторного русла. Через 30 минут после восстановления кровообращения воздушность легочной ткани не отличалась от таковой до начала ИК, а кровенаполнение микроциркуляторного русла даже увеличивалось по сравнению с исходным уровнем в серии с применением вазапростана.
ЛИТЕРАТУРА
1. Gabriel E.A., Salerno T.A. Principles of Pulmonary Protection in Heart Surgery. Springer-Verlag London Limited. 2010. 453p.
2. Magnusson L., Zemgulis V., Tehling A., Wernlund J., Tydan H., Thelin S., Hedenstierna G. Use of a vital capacity maneuver to prevent atelectasis after cardiopulmonary bypass. Anesthesiology. 1998. Vol. 88 (1). P. 134-142.
3. Carvalho E.M., Gabriel E.A., Salerno T.A. Pulmonary protection during cardiac surgery: systematic literature review. Asian. Cardiovasc. Thorac. Ann. 2008. Vol. 16 (6). P. 503-507.
4. Ng C.S., Wan S., Yim A.P., Arifi A.A. Pulmonary dysfunction after cardiac surgery. Chest. 2002. Vol. 121. P. 1269-1277.
5. Asimakopoulos G., Smith P.L., Ratnatunga C.P. Lung injury and acute respiratory distress syndrome after cardiopulmonary bypass. Ann. Thorac. Surg. 1999. Vol. 68. P. 1107-1115.
6. Fowler A.A., Hamman R.F., Good J.T. Adult respiratory distress syndrome: risk with common predispositions. Ann. Intern. Med. 1983. Vol. 98. P. 593-597.
7. Messent M., Sullivan K., Keogh B.F. Adult respiratory distress syndrome following cardiopulmonary bypass: incidence and prediction. Anaesthesia. 1992. Vol. 47. P. 267-268.
8. Schlensak C., Doenst T., Preusser S., Wunderlich M., Kleinschmidt M., Beyersdorf F. Bronchial artery perfusion during cardiopulmonary bypass does not prevent ischemia of the lung in piglets: assessment of bronchial artery blood flow with fluorescent microspheres. Eur. J. Cardiothorac. Surg. 2001. Vol. 19 (3). P. 326-331; discussion 331-332.
9. Macedo F.I., Carvalho E.M., Gologorsky E., Salerno T. Gas Exchange during lung perfusion/ventilation during cardiopulmonary bypass: preliminary results of a pilot study. Open Journal of Cardiovascular Surgery. 2010. Vol. 3. P. 1-7.
10. Friedman M., Sellke F.W., Wang S.Y., Weintraub R.M., Johnson R.G. Parameters of pulmonary injury after total or partial cardiopulmonary bypass. Circulation. 1994. Vol. 90 (5 pt 2). P. 262-268.
11. Massoudy P., Piotrowski J.A., van de Wal H.C.J.M. Perfusing and ventilating the patient's lungs during bypass ameliorates the increase in extravascular thermal volume after coronary bypass grafting. Ann Thorac Surg. 2003. Vol. 76. P. 516-521.
12. Мартынюк Т. В., Масенко В. П., Чазова И. Е., Беленков Ю. Н. Эндотелиальная дисфункция у больных с легочной гипертензией. Кардиология. 1997. № 10. С. 25-29.
Martynyuk T.V., Masenko V.P., Chazova I.E., Belenkov Yu. N. Endotelial'naya disfunkciya u bol'nykh s lyogochnoy gipertenziey. Kardiologiya. 1997. № 10. S. 25-29.
13. Higgenbotam T. Pathology of pulmonary hypertension. A role of endothelial dysfunction. Chest. 1994. Vol. 15 (suppl. 1). P. 7-12.
14. Klepetko W., Mayer Е., Sandoval J. Interventional and surgical modalities of treatment for pulmonary arterial hypertension. J. Am. Coll. Cardiol. 2004. Vol. 43 (suppl. S). P. 73-80.
15. Strange J. W., Wharton J., Phillips P. G. Recent insights into the pathogenesis and therapeutics of pulmonary hypertension. Clin Sci. 2002. Vol. 102. P. 253-268.
16. Kuhn К. P., Byrne D. W., Arbogast P. G. Outcome in 91 consecutive patients with pulmonary arterial hypertension receiving epoprostenol. Am. J. Respir. Crit. Care Med. 2003. Vol. 167. P. 580-586.
17. Болевич С., Мухин Н., Попова Е., Фомин В. Вазапростан (Алпростадил, Простагландин Е1) в лечении легочной гипертензии. Врач. 2007. № 1. С. 42-47.
Bolevich S., Mukhin N., Popova E., Fomin V. Vazaprostan (Alprostadil, Prostaglandin E1) v lechenii lyogochnoy gipertenzii. Vrach. 2007. № 1. S. 42-47.
18. Пичугин В.В., Мельников Н.Ю., Медведев А.П., Гамзаев А.Б., Чигинев В.А., Пичугина М.В., Сандалкин Е.В. Технология «бьющееся сердце и дышащие легкие» при хирургических вмешательствах на клапанах сердца. Медицинский альманах, 2013. № 4 (28). С. 21-26.
Pichugin V.V., Mel'nikov N.Yu., Medvedev A.P., Gamzaev A.B., Chiginev VA, Pichugin M.V., Sandalkin E.V. Tekhnologiya «b'yuscheesya serdce i dyshaschie legkie» pri khirurgicheskikh vmeshatel'stvakh na klapanakh serdca. Medicinskiy al'manakh, 2013. № 4 (28). S. 21-26. ___
