Несмотря на значительные успехи современной медицины в лечении ишемической болезни сердца (ИБС), эта патология по-прежнему занимает ведущие позиции в структуре заболеваемости, инвалидности и смертности взрослого населения развитых стран мира [1, 2]. Клиническая эффективность аортокоронарного шунтирования (АКШ) не вызывает сомнений, однако определение прогноза послеоперационного периода по-прежнему остается одной из наиболее актуальных проблем кардиологии и кардиохирургии [3, 4]. Основу предупреждения осложнений при АКШ составляет выявление факторов риска развития неблагоприятного исхода при планировании хирургического вмешательства.
Результаты работ, оценивающие предикторы различных осложнений, в настоящее время противоречивы, что обусловливает необходимость проведения дальнейших исследований [5, 6].
Цель нашего исследования — выявление предикторов кардиореспираторных осложнений (КРО) в ранний послеоперационный период у больных ИБС после АКШ.
Материал и методы
В исследование были включены 180 пациентов (85% мужчин и 15% женщин) с ИБС, стенокардией напряжения (СН) II—III функционального класса (ФК) по Канадской классификации, хронической сердечной недостаточностью (ХСН) I—IV ФК по классификации Нью-Йоркской ассоциации сердца, у которых по данным коронарографии регистрировались хирургически значимые стенозы двух и более магистральных ветвей коронарной артерии. Средний возраст больных составил 59,3±1,23 года.
Всем пациентам выполнено АКШ в условиях непульсирующего режима искусственного кровообращения (ИК). Условия проведения ИК были стандартными: нормотермия, объемная скорость перфузии 2,5 л/мин/м2 площади поверхности тела.
Критерии исключения: врожденные и приобретенные пороки сердца, злокачественные новообразования.
До хирургического лечения всем пациентам проводили исследование функции внешнего дыхания (ФВД) на компьютерном бодиплетизмографе. Метод бодиплетизмографии позволяет провести более точную дифференциальную диагностику обструктивных и рестриктивных изменений в бронхолегочной системе посредством анализа структуры статических объемов и эластических свойств легких. Исследование проводили в соответствии с критериями Американского торакального общества [7].
Анализировали следующие показатели: бронхиальное сопротивление (БС) в покое; остаточный объем легких (ООЛ); общая емкость легких (ОЕЛ); жизненная емкость легких (ЖЕЛ) на вдохе — максимальное количество воздуха, которое можно вдохнуть после полного глубокого выдоха; форсированная жизненная емкость легких (ФЖЕЛ) — изменение объема легких в результате максимально интенсивного, быстрого форсированного выдоха, выполняемого после полного глубокого вдоха; объем форсированного выдоха за 1-ю секунду (ОФВ1) — часть ЖЕЛ, которая выдыхается за 1-ю секунду после начала форсированного выдоха; максимальная объемная скорость в момент выдоха 25% ФЖЕЛ (МОС25); максимальная объемная скорость в момент выдоха 50% ФЖЕЛ (МОС50); максимальная объемная скорость в момент выдоха 75% ФЖЕЛ (МОС75). Анализировали минутный объем дыхания (МОД, л/мин), характеризующий легочную вентиляцию, — количество воздуха, вентилируемого в легких за 1 мин (произведение частоты дыхания на дыхательный объем). С помощью газоанализатора на приборе регистрировали потребление кислорода в покое и оценивали эффективность легочной вентиляции — коэффициент использования кислорода (КИО2, мл/л) — отношение поглощенного О2 (мл/мин) к МОД (л/мин).
Анатомо-функциональные параметры правых и левых отделов сердца регистрировали методом трансторакальной эхокардиографии по стандартной методике [8].
Пациенты подписывали при поступлении в стационар одобренную локальным этическим комитетом учреждения форму добровольного информированного согласия.
У всех больных ИБС изучали влияние различных клинико-функциональных факторов, а также исходное состояние респираторной системы на непосредственные результаты АКШ.
В качестве сердечно-сосудистых и респираторных осложнений в ближайший послеоперационный период оценивали следующие параметры: 1) инфаркт миокарда (ИМ); 2) острая сердечная недостаточность; 3) инотропная поддержка; 4) фибрилляция предсердий (ФП); 5) острое нарушение мозгового кровообращения; 6) когнитивные расстройства; 7) дыхательная недостаточность; 8) длительность искусственной вентиляции легких (ИВЛ) более 24 ч; 9) пневмония; 10) плеврит; 11) ателектаз.
Статистическую обработку полученных результатов проводили с использованием программного пакета Statistica 6.1 (США). Использовали параметрические методы статистики с расчетом среднего значения и ошибки среднего (М±m), а также численных значений и процентов. Достоверность различий независимых величин определяли по критерию t Стьюдента. Межгрупповое сравнение категориальных величин проводили с использованием теста χ2 с поправкой Йетса или с помощью точного теста Фишера. Достоверными принимали значения при p<0,05.
Определение предикторов развития клинически значимых послеоперационных осложнений проводили с помощью однофакторного логистического регрессионного анализа. Факторы считали значимыми при p<0,05.
Результаты
Клиническая характеристика больных ИБС представлена в табл. 1.
В общей группе больных ИБС большинство составили пациенты с ХСН II ФК, СН III ФК. Кроме того, у более 50% больных в анамнезе зафиксировано наличие ИМ, постинфарктного кардиосклероза. Предшествующая реваскуляризация миокарда и мультифокальный атеросклероз (МФА) с поражением артериальных сосудов других бассейнов (стеноз брахиоцефальных артерий — БЦА от 30 до 50%, поражение артерий нижних конечностей до 50%) отмечались менее чем в 30% случаев. Менее 30% составили больные ИБС с сопутствующими хронической обструктивной болезнью легких (ХОБЛ) и сахарным диабетом (СД) 2-го типа. Средние уровни гликированного гемоглобина у больных ИБС с нарушением углеводного обмена составили 7,9±0,3%, что свидетельствовало о декомпенсации СД.
В табл. 2 представлены данные КРО в ранний послеоперационный период после АКШ.
В послеоперационный период не было зафиксировано летальных исходов. Среди всех осложнений превалировало возникновение ФП, на втором и третьем месте отмечены ИВЛ более 24 ч и когнитивные расстройства.
В зависимости от течения раннего послеоперационного периода все больные ИБС были разделены на 2 группы: 1-я группа — пациенты без развития осложнений (n=122), 2-я группа (n=58) — с развитием КРО. В табл. 3 представлена исходная клинико-функциональная характеристика пациентов обеих групп.
В сравнении с 1-й группой во 2-й группе больных с наличием КРО после АКШ изначально отмечено следующее: 1) больший процент пациентов с сопутствующим СД 2-го типа, ХОБЛ, МФА; 2) больший размер правого желудочка (ПЖ) и левого предсердия (ЛП); 3) увеличение среднего давления в легочной артерии. По уровню ФК СН и ХСН данные группы не имели достоверных отличий (p>0,05).
При исследовании ФВД исходно у больных 2-й группы выявлены более низкие значения бронхиальной проводимости по средним и мелким бронхам: МОС50 — 49,3±2,15%, МОС75 — 38,5±2,84% от должных величин по сравнению с 1-й группой, где МОС50 и МОС75 составили 68,4±1,46 и 61,2±2,15% соответственно (p<0,05).
Во 2-й группе выявлены более высокие значения ООЛ — 145±5,46% от должных величин по сравнению с 1-й — 108,3±6,03% (p<0,05). Увеличенный ООЛ во 2-й группе больных на фоне снижения проводимости бронхов указывает на наличие гиперинфляции легких (воздушные ловушки) — невентилируемые, наполненные воздухом участки легочной ткани, что приводит к снижению полезного объема легких
Исходно во 2-й группе выявлен статистически значимо более высокий МОД — 146,2±7,01% от нормы, в сравнении с 1-й группой — 115,8±6,13% (p<0,05). Эффективность легочной вентиляции в покое — КИО2 во 2-й группе составил 70,2% от нормы (24,6±1,23 мл/л), что статистически значимо ниже, чем в 1-й группе — 96,5% от нормы (33,8±1,46 мл/л) (p<0,05).
При АКШ время ИК в 1-й группе больных составило 95,6±2,14 мин, во 2-й — 91,4±2,53 (p>0,05), время пережатия аорты — 31,2±1,86 и 29,5±1,37 мин соответственно (p>0,05).
Доля пациентов с пребыванием в стационаре более 14 дней в 1-й группе составила 33,6%, во 2-й — 50% (p<0,05).
Таким образом, изначально отягощенный клинико-функциональный статус больных ИБС с нарушением ФВД приводит к развитию КРО в раннем послеоперационном периоде и увеличивает время пребывания данных пациентов в стационаре.
По данным однофакторного логистического регрессионного анализа, достоверными предикторами развития ФП у больных ИБС в ранний послеоперационный период явились наличие ХОБЛ (отношение шансов — ОШ 2,9 при 95% доверительном интервале — ДИ от 2,1 до 4,4; p=0,003), увеличение продольного размера ЛП более 5 см (ОШ 1,8 при 95% ДИ от 1,5 до 2,4; p=0,01). Предикторами продленной ИВЛ явились наличие ХОБЛ в сочетании с низким ОФВ1 — менее 60% от нормы (ОШ 2,4 при 95% ДИ от 2,1 до 3,1; p=0,02) и значения КИО2 менее 21 мл/л (ОШ 1,9 при 95% ДИ от 1,3 до 2,6; p=0,004). Наличие СД 2-го типа у больных ИБС в сочетании с МФА (включая стеноз БЦА до 50%) явилось предиктором развития когнитивных расстройств в послеоперационный период (ОШ 3,2 при 95% ДИ от 2,5 до 4,3; p=0,03).
Обсуждение
Аортокоронарное шунтирование в условиях ИК используется более 40 лет и обеспечивает хирургу удобные условия работы на неподвижном сердце. Обязательными этапами операции являются канюляция аорты, правого предсердия, пережатие аорты с выключением сердца из кровообращения. Каждый из моментов потенциально опасен. Использование ИК сопровождается системным воспалительным ответом, проявляющимся полиорганной дисфункцией, нарушениями свертывающей системы крови, микротромбоэмболиями и т.д. [9]. В формирование риска развития периоперационных осложнений при АКШ у больных ИБС существенный вклад также вносят характер и степень тяжести сопутствующих заболеваний, например таких, как ХОБЛ. Данное заболевание потенциально может являться неблагоприятным фактором, приводящим к периоперационным осложнениям [10].
Таким образом, наличие сопутствующей патологии у больных ИБС, развитие системного воспаления на фоне ИК может в разы увеличивать шансы возникновения КРО после АКШ.
В нашем исследовании в группе больных ИБС с наличием КРО после АКШ было зафиксировано статистически значимое исходное увеличение доли пациентов с наличием сопутствующего СД 2-го типа, ХОБЛ, МФА.
Из предполагаемых патогенетических звеньев ФП у больных со сниженной функцией легких можно назвать: 1) гипоксию и окислительный стресс; 2) нарушения гемодинамики и легочную гипертензию; 3) хроническое системное воспаление и дисфункцию эндотелия; в результате было выдвинуто предположение о связи между ФП и ухудшением функции легких [11]. В нашей работе наличие ХОБЛ явилось достоверным неблагоприятным прогностическим фактором возникновения ФП, продленной ИВЛ. При этом необходимо обратить внимание на гиперинфляцию легких в результате бронхообструкции, что приводит к ограничению дыхательного объема, увеличению МОД и соответственно к снижению КИО2. Развившееся на фоне ХОБЛ снижение эффективности легочной вентиляции также явилось предиктором продленной ИВЛ после АКШ.
Формирующаяся альвеолярная гипоксия — основная причина артериальной вазоконстрикции — ведущего патогенетического фактора легочной гипертензии при ХОБЛ [12]. Хроническая гемодинамическая перегрузка (постнагрузка) ПЖ приводит к его гипертрофии и на фоне стойких нарушений газового состава крови – к прогрессированию правожелудочковой недостаточности. В свою очередь преднагрузка ЛП приводит к увеличению его размера [12]. В нашей работе все изложенные изменения камер сердца зафиксированы в группе больных с возникновением осложнений после АКШ. При этом увеличение продольного размера ЛП более 5 см также явилось предиктором возникновения ФП.
При АКШ манипуляции на аорте, катетеризация, пережатие или боковое отжатие восходящей аорты (часто атеросклеротически измененной) служат наиболее частыми причинами и источниками частиц, которые попадают в мозг. Нарушение кровотока в головном мозге во время перфузии, а также системная воспалительная реакция могут быть потенциальными причинами повреждения центральной нервной системы [13, 14]. В нашей работе наличие СД 2-го типа в сочетании с МФА (включая стеноз БЦА до 50%) явилось предиктором развития когнитивных расстройств в послеоперационный период.
Заключение
Наличие сопутствующей хронической обструктивной болезни легких и продольный размер левого предсердия более 5 см у больных ишемической болезнью сердца увеличивают вероятность возникновения фибрилляции предсердий в ранний послеоперационный период после аортокоронарного шунтирования в 2,9 и 1,8 раза соответственно. Наличие хронической обструктивной болезни легких в сочетании с объемом форсированного выдоха за 1-ю секунду менее 60% от нормы увеличивает шансы продленной искусственной вентиляции легких после аортокоронарного шунтирования в 2,4 раза, значительное снижение эффективности легочной вентиляции (коэффициент использования кислорода менее 21 мл/л) — в 1,9 раза. Сочетание сахарного диабета 2-го типа с мультифокальным атеросклерозом у больных ишемической болезнью сердца увеличивает риск возникновения когнитивных расстройств после аортокоронарного шунтирования в 3,2 раза.
Таким образом, основными предикторами ранних после-операционных осложнений у больных ишемической болезнью сердца (фибрилляция предсердий, продленная искусственная вентиляция легких, когнитивные расстройства) являются факторы, связанные с исходным нарушением функции внешнего дыхания (наличие хронической обструктивной болезни легких), снижением эффективности легочной вентиляции и тяжестью клинической картины, включающей сопутствующие сахарный диабет 2-го типа и мультифокальный атеросклероз.
