CC BY
24
КОНЦЕНТРАЦИЯ СЕВОФЛЮРАНА В АРТЕРИАЛЬНОЙ КРОВИ И ЕГО ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИ АОРТОКОРОНАРНОМ ШУНТИРОВАНИИ У ПАЦИЕНТОВ С ОСТРЫМ КОРОНАРНЫМ СИНДРОМОМ
Бараев О.В.1, Ершов М.Б.2, Зотов А.С.1, Смирнова В.П.1, Селезнёв С.А.1, УДК: 616.131.3/.132.2-036.11-008.6-089.819.8
Цыбин Н.В.1, Шитов Л.Н.2
1 Областная клиническая больница, г. Ярославль
2 Ярославская областная клиническая наркологическая больница, г. Ярославль
Резюме
Выявлено, что севофлюран более эффективно проникает в кровь при его подаче в оксигенатор по сравнению с ингаляционной анестезией. Этот эффект имеет линейный дозозависимый характер. Это доказывает целесообразность и безопасность анестезии севофлюраном во время ЭКК на всех моделях половолоконных мембранных оксигенаторов.
Ключевые слова: севофлюран, оксигенатор, экстракорпоральное кровообращение, аорто-коронарное шунтирование, ингаляционная анестезия.
THE CONCENTRATION OF SEVOFLURANE IN ARTERIAL BLOOD AND ITS EFFICIENCY DURING CORONARY ARTERY BYPASS SURGERY IN PATIENTS WITH ACUTE CORONARY SYNDROME
Baraev O.V., Ershov M.B., Zotov A.S., Smirnova V.P., Seleznev S.A., Tsybin N.V., Shitov L.N.
We discovered the more effective blood diffusion of sevoflurane using the blood oxygenator in comparison with inhalation anesthesia. The effect was linear and dose-dependent. Also we demonstrated the effectiveness and safety of sevoflurane infusion at the use of different models of membrane blood oxygenators.
Keywords: sevoflurane, blood oxygenator, extracorporal blood circulation, bypass surgery, inhalation anesthesia.
Вопросы, связанные с анестезиологическим обеспечением кардиохирургических операций, особенно при проведении АКШ, всегда находятся в числе наиболее актуальных. Это связано не только с решением проблем гемодинамической стабильности пациента, минимизации влияния на миокард различных препаратов, обладающих кардиодепрессивным действием, проблем, связанных с ин-транаркозным пробуждением (что является одной из причин послеоперационных когнитивных расстройств [1]), но и с решением задач, направленных на адекватную защиту миокарда от ишемии в предперфузионном периоде, а также во время экстракорпорального кровообращения (ЭКК). Особенно важным является решение этих задач у пациентов с многососудистым поражением коронарных артерий, при их сочетании с критическими стенозами ствола левой коронарной артерии при необходимости оперативного лечения после перенесённых инфарктов миокарда с подъёмом сегмента ST кардиограммы или без такового. Как правило, у этих пациентов не достигается удовлетворительная медикаментозная компенсация, резко снижается качество жизни, быстро развивается декомпенсация заболевания. Даже, несмотря на проводимые в острейшем периоде острого коронарного синдрома (ОКС) реперфузионные процедуры (тромболитическую терапию, чрескожную транслюминальную коронарную ангиопластику, коронарное стентирование), у пациентов с многососудистым поражением коронарного русла часто невозможно достичь полной реваскуляризации. В дальнейшем развивается и прогрессирует сердечная недостаточность, снижается фракция выброса, увеличивается конечно-диастолический объём левого желудочка.
Современное анестезиологическое обеспечение операций АКШ с ЭКК в ведущих клиниках проводится с учётом возможности использования широко признанного и активно исследуемого эффекта ишемического и фармакологического прекондиционирования (ПК) миокарда. С этой точки зрения всё более широкое распространение получает ингаляционная анестезия (ИА) или сочетанная анестезия на её основе. Наиболее используемыми ингаляционными анестетиками на современном этапе являются севофлюран, изофлюран и десфлюран. В большинстве случаев используется севофлюран ввиду свойственных ему преимуществ. Изучив механизмы ишемического ПК, стала очевидной необходимость поиска и применения фармакологических средств ПК - препаратов, способных имитировать сигнальные каскады ПК. Наиболее глубоко изучен эффект ишемического ПК севофлюрана [2]. Кроме того, был открыт и обоснован механизм фармакологического посткондиционирования, что позволило раздвинуть рамки применения анестетика. Исходя из этого, анестезиологи, занимающиеся вопросами защиты миокарда при ЭКК, начали поиск путей, позволяющих применять ингаляционные анестетики не только во время анестезии [3], но и в процессе ЭКК. Анестетик (в подавляющем большинстве случаев используется севофлюран), стал подаваться в контур аппарата ЭКК, непосредственно в оксигенатор в составе кислородно-воздушной смеси, даже вводился в кардиоплегический контур [4]. Именно это и поставило ряд новых проблем перед исследователями и практиками. Возникли вопросы: насколько эффективна оказывается подача анестетика в оксигенатор аппарата ЭКК, учитывая использование в
них различных видов мембран? Какова сравнительная эффективность физиологической альвеоло-капиллярной и искусственной мембран при использовании анестетика? Как соотносятся данные газового мониторинга при ингаляционном применении анестетика и при его подаче в оксигенатор? Несмотря на недостаточную изученность вопроса, подача анестетика в оксигенатор аппарата ЭКК используется достаточно широко, как в России, так и за рубежом. В широкой практике контроль и прогнозирование глубины анестезии до- и во время ЭКК осуществляется опосредованно путём измерения биспектрального индекса (BIS) и/или использования электроэнцефалографии (ЭЭГ). При подключении испарителя севофлюрана к оксигенатору с мониторным контролем его концентрации в «выдыхаемой» смеси анестетик подают ступенчато, от 0,5 до 2 об%, контролируя BIS на уровне 40-50 [3] и/или ЭЭГ «burstsuppression pattern 4-6 burst/min» [8]. Строго говоря, трудно с уверенностью утверждать, что при одинаковых концентрациях севофлюрана в газовой смеси на входе и выходе оксигенатора мы можем точно определить картину распределения его в организме. Лишь клинические и мониторные данные отражают глубину анестезии, а влияние на эти параметры является многофакторным (сочетание средств для анестезии, микроциркуляторные нарушения, скорости перфузии, температура и т.д.).
В литературе имеются работы, в которых исследуются концентрации анестетиков, в частности, севофлюрана в крови. Таким образом, изучались коэффициенты распределения кровь/газ при ИА [5]. Ряд авторов проводил исследования концентрации севофлюрана при проведении анестезии у гинекологических пациентов, где сравнивались концентрации анестетика во вдыхаемом, выдыхаемом газе и в артериальной крови [6]. Имеющиеся сведения о влиянии подаваемых в оксигенатор анестетиков, измерение МАК в линии отвода отработанного газа и сравнение их влияния на системное сосудистое сопротивление и содержание катехоламинов в крови [7] также не дают достоверного представления о точности дозирования севофлюрана.
Следует отметить, что существуют оксигенаторы различных фирм, в которых используются половолоконные микропористые мембраны нескольких производителей. В России используются микропористые мембраны трёх типов: компания «Medtronic» использует мембрану «Ce-lanese» при производстве оксигенаторов «Affinity NT», компания «Membrana» производит мембрану Oxyphan, которая используется при производстве оксигенаторов «Quadrox», «Sorin», «Gish» и компания «Terumo», применяющая свою оригинальную мембрану в оксигенаторах «Capiox». В то же время при применении оксигенаторов с диффузионными мембранами (которые используются для длительных - более 6 часов перфузий или при процедурах ЭКМО) использование газовых анестетиков запрещены производителями. Так же осторожно следует подходить и к популярным сегодня системам для минимизированного экстракорпорального контура - в
большинстве из них также используются диффузионные мембраны.
Цель: определить эффективность проникновения севофлюрана в кровь при проведении операций коронарного шунтирования пациентам с ОКС с многососудистым поражением коронарного русла при подаче анестетика через оксигенаторы различных производителей во время ЭКК.
Задачи
1. Определить концентрацию севорана в артериальной крови при проведении ИА и сравнить её с данными монитора газовых анестетиков.
2. Определить содержание севорана в артериальной крови при подаче его в оксигенатор во время ЭКК.
3. Сравнить эффективность проникновения севофлюрана через мембраны различных типов оксигенаторов и через альвеоло-капиллярную мембрану при ИА.
Материал и методы
1. Все пациенты были подвергнуты операции после выполнения нерадикальных реперфузионных процедур (ТЛТ, ЧТКА и/или КС) при ОКС и имели многососудистое поражение коронарного русла. Всем пациентам выполнялись операции АКШ с ЭКК при нормотермии либо при спонтанной лёгкой гипотермии Группу пациентов составили 20 чел., у которых определялось содержание севофлюрана в артериальной крови при проведении ИА по стандартной методике. Этой же группе пациентов производилась подача севофлюрана в оксигенатор аппарата при ЭКК. Данная методика позволила определить содержание севофлюрана в крови одного и того же пациента, что исключило возможную разнородность пациентов в зависимости от пола, возраста, индивидуальных особенностей организма, показателей гомеостаза. Кроме того, этот подход позволил нам минимизировать возможные ошибки при использовании различных видов оксигенаторов. Таким образом, были сформированы 2 однородные группы пациентов: группа I (20 пациентов), у которой определялась концентрация севофлюрана в артериальной крови во время проведения анестезии согласно используемому протоколу до начала ЭКК (СевоА), группа II (20 пациентов), которую составили те же пациенты, но концентрацию севофлюрана в артериальной крови определяли на этапе ЭКК (СевоЭКК). Для большей унификации исследования взятие проб артериальной крови производилось в обеих группах при выравнивании показателей концентрации севофлюрана до 1,9-2,2 об.% (1МАК) во вдыхаемой (Fi) и выдыхаемой ^ех) газовой смеси при проведении ИА и до начала ЭКК (СевоА Vamos) в течение не менее 15 мин., а также при этом показателе в 1,8-2,0 об.% во время ЭКК (СевоЭКК Vamos) в линии подачи газовой смеси в оксигенатор (Fi) и в линии отработанного газа на выходе из него ^ех). Взятие проб проводилась
при выравнивании тех же параметров при ЭКК на 30 минуте. Определение содержания севофлюрана в об.% выполнялось на мониторе газов и летучих анестетиков «VAMOS» фирмы «Dräger», Германия.
2. Методика анестезии: вечером накануне операции и утром в день вмешательства проводилась преме-дикация путём назначения перорально по 0,5-1 мг феназепама. На операционном столе после введения фентанила 150-200 мкг в/в проводилась моноиндукция севофлюраном по стандартной методике, после введения миорелаксанта (пипекуроний) выполнялась интубация трахеи. Иногда интубация трахеи выполнялась до введения релаксанта при планируемой трудной интубации. В дальнейшем поддержание анестезии проводилось севофлюраном (1-1,5 МАК) и фентанилом (2,2-2,8 мкг/кг/ч). Анестезия на этапе ЭКК обеспечивалась подачей севофлюрана в оксигенатор в составе газовой смеси кислорода/воздуха с Fi O2 = 0,4-0,6. С целью исключения влияния потока газовой смеси как в процессе анестезии до ЭКК, так и во время ЭКК, он устанавливался в пределах 3-4 л/мин. Перфузия проводилась в непульсирующем режиме с объёмной скоростью перфузии 2,4-2,6 л/м2 . В состав прайма (объём был равен 1,5 л) входил гелофузин, р-р Рингера, маннитол, бикарбонат натрия. Гематокрит во время ЭКК составлял 20-25%, pCO2 35-40 мм рт.ст и pO2 110-200 мм рт.ст, не корригируемые по температуре тела. Исследование выполнялось при нормотермии, либо спонтанной гипотермии до 34,5-35° С.
3. Образцы крови незамедлительно после отбора пробы (из артерии или артериальной линии контура ЭКК) вводились в виалу, помещались в холодильник при температуре 5-8°С и в течение суток доставлялись в лабораторию. Количественную оценку содержания севофлюрана в крови осуществляли методом газовой хроматографии на приборе Agilent 6850 с пламенно-ионизационным детектором (Agilent Technologies, USA). Образец крови объёмом 1 мл помещали в герметично закрывающуюся виалу, предварительно добавив внутренний стандарт - изопропиловый спирт до концентрации 10 мкг/мл. Виалы оставляли при комнатной температуре на 15 минут, после чего осуществляли ввод в испаритель хроматографа 50 мкл паровой фазы. Условия анализа: температура испарителя 120° C; капиллярная колонка HP-B Alc, изотермический режим (температура колонки 150° C), без деления потока. Содержание севофлюрана в исследуемом образце оценивали в условных единицах (у.е) в пересчёте на внутренний стандарт.
4. При статистической обработке данных использовался коэффициент ранговой корреляции Спирмена- rs (для анализа связи между количественными и/или качественными признаками^ по формуле:
поскольку распределение учетных признаков не соответствует нормальному. 5. У 20 пациентов при проведении ЭКК были использованы следующие оксигенаторы:
- у 8 пациентов - «Capiox RX 2 5» компании «Teramo», Япония;
- у 2 пациентов - «Apex HP», Sorin Group, Италия;
- у 6 пациентов - «Affinity NT» компании «Medtronic», США;
- у 2 пациентов - «Qadrox» компании «Maquet», Германия;
- у 2 пациентов - «Vision HFO44» компании «Gish», США.
Результаты работы
При проведении анестезии, как и при подаче анестетика в оксигенатор, разница в показателях (в об%) обусловлена гемодинамическим паттерном пациентов, необходимостью и степенью вазопрессорной поддержки. Результаты исследования представлены в таблице.
Результаты определения концентрации севофлюрана в артериальной крови (в у.е.) и показатели его концентрации (в об.%) в линиях подачи газов пациенту при равенстве Fi и Feх
Пациент № СевоА Vamos об% СевоА кровь уе. СевоИК Vamos об% СевоИК кровь уе.
1 1,8 31,28 1,3 26,08
2 2,2 36,01 1,3 39,14
3 0,8 14,26 0,9 14,69
4 1,8 25,66 1,3 26,16
5 1,l 31,l1 1,3 26,24
6 1,8 28,l9 1,1 22,08
l 1,9 31,89 1,9 41,3l
8 1,9 31,89 1,5 33,23
9 2 35,39 2 43,39
10 2 35,39 2 43,66
11 2 35,l4 2,1 51,12
12 2 33,29 2,2 33,18
13 1,9 32,02 2 43,52
14 1,l 31,89 2 43,13
15 2 34,93 2,1 44,21
16 1,8 2l,16 2 43,06
1l 1,9 32,0l 2,1 44,62
18 2 35,36 2,1 43,66
19 2 35,l2 2 43,24
20 2 35,38 2 43,42
После проведения статистической обработки полученных данных, были выявлены следующие закономерности: В первом вычислении выявлена корреляционная связь между концентрациями севофлюрана в крови при его подаче через наркозный аппарат и через оксигенатор при максимально возможном равенстве концентраций в подаваемой газовой смеси в об.%. Коэффициент корреляции составил =0,88 (р< 0,01), а достоверность связи доказана более чем на 99% (рис. 1).
Установлено, что при равном содержании в газовой смеси концентрация севофлюрана в крови при подаче в оксигенатор достоверно выше его концентрации в крови при ИВЛ ^-критерий равен 2,4), что следует учитывать при анестезии во время ЭКК.
Во втором вычислении исследовалась корреляционная связь между концентрацией севофлюрана на выходе из оксигенатора и его концентрацией в крови при ЭКК (рис. 2). Коэффициент корреляции составил 0,87, а достоверность коэффициента корреляции (критерий ^ составила 7,9, что соответствует вероятности безошибочного прогноза > 99%. Следовательно, при изменении концентрации севорана в подаваемой газовой смеси дозозависимо и предсказуемо она повышается в крови, что доказывает хорошую управляемость анестезией во время ЭКК.
50. 40. 30. 20. 10.
11 ¡i i .i i i; i Ii i Ii i Ii i Ii' Ii i Ii i Ii i i; i Ii i и i i.
1 4 7 10 13 16 19 I I СевоА Vamos об% — — СевоАу.е.
I ■ СевоЭКК Vamos об% СевоЭККу.е.
Рис. 1. Концентрация севофлюрана в крови (у.е.) при Fi = Fex (об.%) в газовой смеси
Выводы
Газохроматографический анализ содержания севофлю-рана в артериальной крови подтверждает, что подаваемый в оксигенатор при ЭКК севофлюран проникает в кровь достоверно лучше, чем через альвеоло-капил-лярную мембрану при ИВЛ, хотя абсолютные величины концентраций анестетика близки в обоих случаях. При подаче севофлюрана в оксигенатор во время ЭКК анестетик хорошо проходит мембрану оксигенатора и его концентрация на выходе из оксигенатора достигает равновесной концентрации, подаваемой испарителем. Применявшиеся в нашей клинике модели оксигенаторов с мембранами различных производителей позволяют успешно проводить анестезию севофлюраном, предсказуемо и дозозависимо позволяя насыщать артериальную кровь анестетиком.
60. 50. 40. 30. 20. 10. 0.
0,5
1 1,5 ♦ СевоЭККу.е.
2,5
Рис. 2.
Зависимость концентрации севорана в артериальной крови от его концентрации в газовой смеси во время ЭКК.
Заключение
Таким образом, подача севофлюрана в различные модели оксигенаторов во время ЭКК с целью поддержания анестезии при операциях коронарного шунтирования у пациентов с ОКС и многососудистым поражением коронарного русла позволяет адекватно подавать газовоздушную смесь, при этом концентрация анестетика в артериальной крови достоверно выше, чем при ИВЛ. Это позволяет утверждать, что поддержание анестезии данным методом во время ЭКК достаточно и адекватно без введения дополнительных медикаментов.
Литература
1. Лихванцев В.В. Интранаркозное пробуждение является одной из причин послеоперационных когнитивных расстройств. / Лихванцев В.В., Федоров С.А. // XII Съезд анестезиологов и реаниматологов РФ. Научные тезисы. - М., 2010. - С. 258.
2. S.G.De Hert . Cardioprotective properties of sevoflurane in patients undergoing coronary surgery with cardiopulmonary bypass are related to the modalities of its administration / S.G.De Hert , P.J.Van der Linden, S.Cromheecke, R.Meeus et al.// Anesthesiology. - 2004. - Vol. 101. - P. 299-310.
3. Cromheecke S. Cardioprotective properties of sevoflurane in patients undergoing aortic valve replacement with cardiopulmonary bypass / S.Cromheecke, V.Pepermans, E.Hendrickh, S.Lorsomradee, P.W.ten Broecke, B.A.Stockman, I.E.Rodrigus, S.G.De Hert //Anesthesia and analgesia. - 2006. - Vol. 103. № 2 (August). - P. 289-296.
Nader D. Inclusion of sevoflurane in cardioplegia reduces neutrophil activity during cardiopulmonary bypass / Nader D. Nader , H.L. Karamanoukian, Roberta L. Reedy, F. Salehpour, P.R. Knight //Journal of Cardiothoracic and Vascular Anesthesia.
- 2006. - Vol. 20. № 1 (February). - P. 57-62.
Katoh T. Blood concentrations of sevoflurane and isoflurane on recovery from anaesthesia / T.Katoh , Y.Suguro, R.Nakajima, T.Kazama, K.Ikeda // British Journal of Anaesthesia. - 1992. - Vol. 69. - P. 259-262.
Tso-Chou Lin. Chih Arterial blood concentration of sevoflurane during single-breath induction and tracheal intubation in gynecologic patients / Tso-Chou Lin , Cherng Lu, Chi-Yuan Li, Cheng-Chang Chang, Shung-Tai Ho // Journal of Clinical Anesthesia.-2008.-Vol.20.-P.496-500.
Rodig G. Effects of rapid increases of desflurane to concentrations of 1,5 MAC on systemic vascular resistance and catecholamine response during cardiopulmonary bypass / G.Rodig , C.Keyl, M.Kaluza, F.Kees, J. Hobbhahn // Anesthesiology.
- 1997. -Vol. 87. - P. 801-807.
Reinsfelt B. A The effects of sevoflurane on cerebral blood flow autoregulation and flow-metabolism coupling during cardiopulmonary bypass / B. Reinsfelt , Westerlind, S.-E. //Ricksten Acta Anaesthesiologica Scandinavica . - 2011. - Vol. 55. - P. 118-123.
Контактная информация
Бараев Олег Валерьевич г. Ярославль, ул. Яковлевская, 7, ЯОКБ Тел.: +7 (905) 630-31-53 e-mail: [email protected]
1
2
8.
