ИМ — инфаркт миокарда
кс-Тн I — кардиоспецифичный тропонин I
КК — креатинкиназа
МКД — межквартильный диапазон
МРТ — магнитно-резонансная томография сердца
ОИМ — острый инфаркт миокарда
ОИМпST — острый инфаркт миокарда с подъемом
сегмента ST
ЧВКА — чрескожное вмешательство на коронарных
артериях
ЭКГ — электрокардиограмма
Предпосылки к проведению исследования
Со времени первого сообщения о дополнительном применении ингаляции кислорода у больных со стенокардией в 1900 г. [1] кислородотерапия стала широко использоваться при начальном лечении больных с острым инфарктом миокарда с подъемом сегмента ST (ОИМпST). Такая тактика основывалась на представлении о том, что дополнительное применение кислорода приведет к увеличению его доставки к ишемизированному миокарду и, следовательно, к уменьшению выраженности повреждения миокарда. Эти предположения подтверждались результатами лабораторных исследований [2, 3] и ранее выполненных клинических исследований [4], а также отчетливыми положительными эффектами гипербарической оксигенации [5] и результатами клинических исследований по оценке эффектов внутрикоронарного введения растворенного в воде кислорода [6]. Однако результаты других исследований позволяли предположить отрицательный физиологический эффект дополнительного применения кислорода. Этот эффект проявлялся снижением коронарного кровотока [7], повышением сосудистого сопротивления коронарных артерий [8] и повышенным образованием реактивных форм кислорода, которые способствуют сужению сосудов и развитию реперфузионных повреждений [9, 10]. Результаты относительно недавно опубликованного мета-анализа 3 небольших РКИ позволяют предположить увеличение частоты развития неблагоприятных исходов при дополнительном применении кислорода [11]. Позднее, в ходе выполнения исследования по сравнительной оценке ингаляций воздушной смеси с высокой концентрацией кислорода и ингаляций с подбором концентрации кислорода у больных с предполагаемым острым инфарктом миокарда (ОИМ), были получены данные об отсутствии статистически значимых различий между двумя тактиками применения кислородотерапии по влиянию на размер инфаркта миокарда (ИМ), который оценивали с помощью магнитно-резонансной томографии (МРТ) сердца [12]. Следует отметить, что эффекты дополнительного применения кислородотерапии не изучались при использовании современного лечения ОИМпST, особенно при выполнении первичных чрескожных вмешательств на коронарных артериях (ЧВКА).
В целом такие данные указывают на неопределенность мнения о целесообразности дополнительного применения кислородотерапии у больных с неосложненным ОИМ. Кроме того, следует отметить отсутствие определенного мнения по поводу кислородотерапии в качестве дополнительного подхода к лечению больных с нормальным насыщением артериальной крови кислородом в последнем варианте клинических рекомендаций по лечению больных с ОИМпST Американской ассоциации кардиологов [13]. Несмотря на возможные нежелательные физиологические эффекты, кислородотерапия продолжает применяться в качестве дополнительного вмешательства почти у 90% больных с предполагаемым ОИМ [14].
Цель исследования
Сравнить влияние на размер ИМ тактики лечения больных с ОИМпST при нормальном насыщении кислородом артериальной крови с использованием кислородотерапии в качестве дополнительного вмешательства по сравнению с отсутствием кислородотерапии.
Структура исследования
Многоцентровое проспективное открытое рандомизированное исследование, выполненное в Австралии; продолжительность наблюдения 6 мес.
Больные
Первоначально парамедики определяли приемлемость включения в исследование лиц с болями в грудной клетке. В исследование включали больных в возрасте 18 лет и старше с болями в грудной клетке, которые начались в течение предшествующих 12 ч, при наличии на электрокардиограмме (ЭКГ), зарегистрированной до госпитализации и оцененной парамедиками, признаков ОИМпST. Такой И.М. диагностировали при повышении сегмента ST от изоэлектрической линии на 0,1 мВ и более в 2 последовательных отведениях от конечностей или на 0,2 мВ и более в 2 последовательных грудных отведениях или вновь развившейся блокаде левой ножки пучка Гиса. Критерии исключения: насыщение артериальной крови кислородом менее 94% по данным пульсоксиметра; бронхоспазм, при котором в ходе применения кислородотерапии требуется использование сальбутамола с помощью небулайзера; применение кислородотерапии до рандомизации; нарушения сознания; предполагаемая транспортировка в стационар, не участвующий в исследовании. Больных, характеристики которых удовлетворяли критериям включения на догоспитальном этапе и которые были рандомизированно распределены в группу вмешательства, исключали из исследования, если после доставки в стационар по заключению врача у больного не подтверждался диагноз ОИМпST.
Вмешательство
Применялась блоковая рандомизация с использованием закрытых пронумерованных заранее конвертов, которую выполняли в машине скорой помощи. Ингаляции кислорода как на догоспитальном этапе, так и после госпитализации выполнялись без использования слепого метода. В течение 6 мес всех больных наблюдали централизованно с помощью координатора, у которого не было информации о результатах распределения больных в группу определенной тактики. Исследователи, анализировавшие основной показатель и результаты опроса по телефону через 6 мес после рандомизации, также не имели информации о результатах распределения больных в группу определенной тактики.
В группе вмешательства кислород подавался парамедиками через маску со скоростью 8 л/мин. Такая терапия продолжалась до перевода больного из рентгенооперационной в кардиологическое отделение. У больных, распределенных в группу контроля, ингаляции кислорода не применяли до тех пор, пока насыщение артериальной крови кислорода не снижалось менее 94%. Если такое снижение регистрировалось, кислород начинали подавать через носовую канюлю со скоростью 4 л/мин или с помощью маски со скоростью 8 л/мин для достижения насыщения артериальной крови кислородом до 94%. Все больные принимали 300 мг аспирина, который назначался парамедиками. Решение о применении дополнительной антиагрегантной терапии, а также о выборе типа антикоагулянтной терапии и определенной тактики ЧВКА принималось по усмотрению лечащего врача (интервенционного кардиолога) в соответствии с протоколом, принятым в каждом лечебном учреждении. Образцы крови для анализа брали при включении больного в исследование, а затем каждые 6 ч в течение первых 24 ч, а в дальнейшем каждые 12 ч вплоть до 72 ч после госпитализации для оценки концентрации кардиоспецифичного тропонина I (кс-Тн I) и креатинкиназы (КК). МРТ с контрастированием предполагалось выполнять у всех больных с подтвержденным ОИМпST, которые согласились на транспортировку в основной исследовательский центр для выполнения МРТ, если у них не было противопоказаний к такому исследованию.
Данные получали из историй болезни больных, а также специально разработанных для исследования электронных форм. В ходе выполнения исследования выполняли ежедневную проверку данных обо всех рандомизированных больных; эти данные были получены на догоспитальном этапе и в период пребывания больного в стационаре и сопоставляли их с данными об активации рентгенооперационной в каждом исследовательском центре.
Критерии оценки/Клинические исходы
Основной показатель: выраженность повреждения миокарда, которую оценивали по максимальной концентрации кс-ТнI и К.К. Кроме того, измеряли площадь под кривой концентрация—время в течение 72 ч (AUC
Методы статистического анализа
Исходные характеристики и данные, распределение которых приближалось к нормальному, представляли в виде среднего ± стандартное отклонение и сравнивали группы по таким показателям с помощью парного критерия t Стьюдента. Данные, распределение которых отличалось от нормального, представляли в виде медианы с указанием первого и третьего квартилей, и сравнивали с помощью непараметрического метода Вилкоксона с точным выводом. Бинарные (дихотомические) данные выражали в виде долей и 95% ДИ и сравнивали между группами с помощью критерия χ2. Для основного показателя рассчитывали геометрические средние и отношения с указанием 95% ДИ для высвобождения кс-ТнI и КК; в таком случае анализ выполняли с помощью критерия t Стьюдента с использованием данных, преобразованных в логарифмическую форму, и сравнивали группы после обратного преобразования. Расчет показателя AUC
Основной показатель анализировали исходя из допущения, что у всех больных с подтвержденным после выполнения коронарографии диагнозом ОИМпST применялась тактика лечения в соответствии с результатами рандомизации. Кроме того, выполняли анализ данных обо всех рандомизированных больных для оценки различий по исходным характеристиками. Анализ основного показателя и все виды анализа кардиоспецифичных биомаркеров выполнялся независимыми статистиками в отсутствие информации о результатах распределения больных в группу применения определенной тактики лечения. Для оценки возможной систематической ошибки, обусловленной исключением из исследования больных с альтернативным ОИМпST диагнозом, а также возможным влиянием самого вмешательства на установление диагноза, сравнивали исходные характеристики и показатели, связанные с вмешательством, а также имеющиеся дополнительные показатели больных, данные о которых были включены в анализ, и больных, данные о которых из анализа исключали. Точно так же для оценки возможной систематической ошибки, обусловленной пропущенными данными, сравнивали исходные характеристики и показатели, связанные с вмешательством, а также имеющиеся дополнительные показатели больных, у которых была выполнена МРТ через 6 мес после рандомизации, и больных, у которых МРТ через 6 мес не выполнялась.
Результаты
Из 836 взрослых больных с болями в грудной клетке, которых предварительно обследовали, парамедиками были рандомизированы 638. Из них 50 больных в последующем были исключены из исследования: 35 — в связи с отклонениями от выполнения протокола на догоспитальном этапе, 14 — из-за отказа от участия в исследовании 1 — вследствие повторного включения в исследование. После доставки в отделение неотложной помощи еще 118 больных были исключены из исследования по результатам обследования врачом и анализа данных ЭКГ, которые свидетельствовали об альтернативном ОИМпST диагнозе. Оставшимся 470 больным, которые могли продолжать участие в исследовании, была выполнена неотложная коронарография. Данные об основном показателе были получены у 441 больного с подтвержденным ОИМпST: в группе вмешательства и группе контроля у 218 и 223 больных соответственно. Группы больных существенно не различались по исходным характеристикам и основным показателям жизнедеятельности. Оценка по шкале выраженности боли, а также потребность в применении наркотических анальгетиков и показатели гемодинамики были сходными в обеих группах. У 99,5% больных, распределенных в группу ингаляций кислорода, кислород подавался со скоростью 8 л/мин, в то время как лишь у 7,7% больных в группе контроля кислород подавался через носовую канюлю со скоростью 4 л/мин до доставки в рентгенооперационную или после нее. Группы больных статистически значимо различались по степени насыщения артериальной крови кислородом в период выполнения вмешательства (p<0,001).
Продолжительность периода между развитием клинических проявлений ОИМ до выполнения ЧВКА было сходным в обеих группах: медиана продолжительности такого периода в группе вмешательства достигала 150,5 мин (межквартильный диапазон — МКД от 125 до 213,8 мин), а в группе контроля — 162 мин (МКД от 130 до 240 мин; p=0,09). Группы больных существенно не различались по особенности выполнения ЧВКА, включая коронарную артерию, кровоснабжающую зону инфаркта, по частоте использования определенного сосудистого доступа, аспирации тромба, применения ингибиторов тромбоцитарных гликопротеиновых рецепторов IIb/IIIa и имплантации стента.
У больных с подтвержденным диагнозом ОИМпST среднее геометрическое максимальной концентрации кс-ТнI в группе вмешательства достигало 57,4 мкг/л (при 95% ДИ от 48 до 68,6 мкг/л), а в группе контроля — 48 мкг/л (при 95% ДИ от 39,6 до 58,1 мкг/л; отношение средних 1,20 при 95% ДИ от 0,92 до 1,56; p=0,18). Сходные результаты были получены и для показателя AUC
Отмечалось статистически значимое увеличение среднего геометрического максимальной концентрации КК в группе вмешательства по сравнению с группой контроля: в группе вмешательства такой показатель достигал 1948 МЕ/л (при 95% ДИ от 1721 до 2205 МЕ), а в группе контроля — 1543 МЕ (при 95% ДИ от 1341 до 1776 МЕ). Отношение среднего в группе вмешательства и группе контроля составляло 1,26 (при 95% ДИ от 1,05 до 1,52; p=0,01). Статистически значимые различия были отмечены по среднему геометрическому для AUC
Для оценки безопасности вмешательства оценивали частоту развития неблагоприятных клинических исходов в период пребывания в стационаре и в течение 6 мес наблюдения. До выписки из стационара в группе вмешательства и группе контроля умерли 1,8 и 4,5% больных (p=0,11). В группе вмешательства по сравнению с группой контроля отмечалось увеличение частоты развития повторного ИМ во время пребывания в стационаре (у 5,5 и 0,9% больных соответственно; p=0,006), а также частоты развития тяжелых аритмий, которые диагностировали при развитии устойчивой или неустойчивой желудочковой тахикардии или предсердных тахиаритмий (у 40,4 и 31,4% больных соответственно; p=0,05). В течение 6 мес наблюдения частота развития неблагоприятных клинических исходов не различалась между группами.
МРТ сердца через 6 мес после рандомизации в целом было выполнено у 139 (32%) больных: в группе вмешательства и группе контроля у 65 и 74 больных соответственно. Исходные характеристики таких больных статистически значимо не различались между группами, как и характеристики больных, у которых МРТ не выполнялась. Ни у одного больного не отмечалось признаков перенесенного ИМ в зоне, кровоснабжаемой 2 коронарными артериями, или развитие рубцов миокарда неишемической природы. Размеры и фракция выброса левого желудочка были сходными в обеих группах. Медиана размера инфаркта была статистически значимо больше в группе вмешательства, чем в группе контроля: в группе вмешательства она достигала 20,3 г (МКД от 9,6 до 29,6 г), а в группе контроля — 13,1 г (МКД от 5,2 до 23,6 г; p=0,04). При представлении размера ИМ в виде его отношения к массе миокарда медиана размера инфаркта в группе вмешательства достигала 12,6% (МКД от 6,7 до 19,2%), а в группе контроля — 9% (МКД от 4,1 до 16,3%; p=0,08) при приближении отношении средней геометрической к уровню статистической значимости (1,38 при 95% ДИ от 0,99 до 1,92; p=0,06). Результаты анализа свидетельствовали о статистически значимой связи между концентрациями кс-ТнI и КК в период развития ОИМ, который был критерием включения в исследование, и размером инфаркта по данным МРТ, выполненной через 6 мес после рандомизации.
Выводы
Ингаляции кислорода в качестве дополнительного вмешательства у больных с ОИМпST в отсутствие снижения насыщения артериальной крови кислородом могут увеличить выраженность повреждения миокарда в ранние сроки после развития ИМ и сопровождаются увеличением размера инфаркта по данным МРТ, выполненной через 6 мес после рандомизации.
Комментарий
Исследование AVOID было выполнено для ответа на вопрос о том, приводит ли дополнительная ингаляция кислорода в качестве стандартной тактики лечения больных с ОИМпST как на догоспитальном этапе, так и в ранние сроки после госпитализации, к положительным или отрицательным эффектам. В ходе выполнения исследования было установлено, что в отсутствие снижения насыщения артериальной крови кислородом ингаляция кислорода в качестве стандартной тактики не сопровождается снижением выраженности клинических симптомов ИМ или уменьшением размера инфаркта по данным измерения концентрации кс-ТнI и КК в крови. Более того, полученные результаты позволяют предположить, что ингаляции кислорода с высокой скоростью его подачи могут оказывать вредное действие, которое проявляется статистически значимым увеличением концентрации КК в крови и увеличением размера инфаркта по данным МРТ, выполненной через 6 мес после рандомизации.
Несмотря на существенное усовершенствование методов лечения больных с ОИМ, полученные результаты совпадают с данными, о которых ранее сообщали J.M. Rawles и A.C. Kenmure более 40 лет назад [15]. В ходе выполненного ими исследования ингаляции кислорода, подаваемого со скоростью 6 л/мин, приводили к увеличению повреждения миокарда, о котором судили по концентрации аспартатаминотрансферазы у больных с ОИМ. В то же время результаты исследования AVOID отличаются от данных, полученных в ходе выполнения исследования A.M. Ranchord и соавт. [12] по сравнительной оценке ингаляций кислорода, подаваемого с высокой скоростью (6 л/мин) и подаваемого с подобранной скоростью, у больных с ОИМпST. Результаты этого исследования, включавшего 136 больных, свидетельствовали о статистически значимых различиях между группами по размеру инфаркта, который оценивали с помощью измерения концентрации тропонина в крови или на основании данных МРТ. Одним из недостатков этого исследования было то, что рандомизация и распределение больных в группы подачи кислорода с определенной скоростью выполнялись только после доставки больного в стационар, а у большинства больных кислород подавался парамедиками в качестве стандартной тактики лечения на догоспитальном этапе в среднем в течение 60 мин [12].
Предполагается, что ингаляции кислорода могут оказывать как психологическое, так и физиологическое действие у тревожных больных с ОИМ [16]. Результаты исследования AVOID свидетельствуют об отсутствие различий между группами по шкале выраженности болей в грудной клетке или потребности в дополнительном применении наркотических анальгетиков на госпитальном этапе в отсутствие ингаляций кислорода. Предполагалось несколько механизмов, которые подтверждают обоснованность результатов исследования AVOID об увеличении размера инфаркта при ингаляции кислорода с высокой скоростью его подачи [17]. В частности, имеются данные о том, что ингаляция кислорода с высокой скоростью его подачи приводит к снижению кровотока в эпикардиальных коронарных артериях [7] и увеличению сосудистого сопротивления в коронарных артериях [8], а также отрицательно влияет на микроциркуляцию, приводя к функциональному шунтированию кислорода [18].
Результаты исследования AVOID позволяют предположить о безопасности отказа от ингаляций кислорода в качестве стандартной тактики лечения у больных с ОИМ при нормальном насыщении артериальной крови кислородом. Несмотря на то что в ходе ранее выполненных исследованиях частота развития гипоксии у больных с ОИМ достигала 70% [19], по данным исследования AVOID лишь у 7,7% больных, включенных в группу контроля, потребовались дополнительные ингаляции кислорода после доставки в рентгенооперационную в связи со снижением степени насыщения артериальной крови кислородом менее 94%.
Авторы отмечают, что исследование не имело достаточной статистической мощности для оценки частоты развития неблагоприятных клинических исходов. Таким образом, отмеченные в ходе выполнения статистически значимые различия по частоте развития повторного ИМ в период пребывания в стационаре и тяжелых аритмий, а также статистически незначимые различия по смертности должны быть подтверждены в РКИ, имеющих достаточную для оценки частоты развития таких исходов статистическую мощность. В настоящее время продолжается набор больных в РКИ по оценке эффектов ингаляций кислорода у больных с ОИМ. Это исследование основано на базе данных шведского регистра и имеет достаточную статистическую мощность для оценки смертности. Результаты такого исследования позволят оценить влияние ингаляций кислорода в качестве дополнительной тактики лечения на частоту развития осложнений сердечно-сосудистых заболеваний и смертность больных с ОИМ [20]. Кроме того, исследование AVOID не было разработано для оценки влияния более низких концентраций кислорода, которые бы подавались через носовую канюлю. В группе вмешательства кислород подавался через маску со скоростью 8 л/мин. Такой метод подачи кислорода был выбран для соответствия стандартам оказания неотложной медицинской помощи, которые приняты в Австралии. Несмотря на то что доза кислорода при подаче со скоростью 8 л/мин существенно ниже той, которая применяется в других системах оказания медицинской помощи [21] и применялась в ходе ранее выполненных физиологических исследований [22], использованная доза сходна с дозой, применявшейся в ранее выполненных клинических исследованиях [12, 23].
Исследование AVOID выполнялось в условиях реальной клинической практики, что потребовало выполнения рандомизации на догоспитальном этапе парамедиками до получения подробного информированного согласия больного. Следует отметить продолжение дискуссий по поводу возможности отсроченного получения согласия на участие в исследовании у больных с ОИМпST [24], но предполагается, что такой подход приемлем при выполнении этичных исследований по сравнительной эффективности неотложных вмешательств в условиях реальной клинической практики [25]. Кроме того, авторы отмечают, что порядок получения информированного согласия был одобрен комитетами по этике выполнения исследований у человека во всех клиниках, участвовавших в исследовании, и был надлежащим образом представлен больным.
Авторы указывают на несколько недостатков данного исследования. Во-первых, распределение больных в группы определенной тактики выполнялось без использования слепого метода. Следует, однако, отметить, что основной показатель анализировали статистики в отсутствие информации о результатах распределения больных в группу определенной тактики. Кроме того, исследование имело достаточную статистическую мощность для выявления различий между группами по выраженности начального повреждения миокарда, которое оценивали по уровню биомаркеров повреждения миокарда в крови, но не для оценки различий по частоте развития тяжелых осложнений заболевания сердца. Ввиду относительно низкой смертности в ходе выполнения данного исследования в исследование с оценкой частоты развития неблагоприятных исходов требуется включение гораздо большего числа больных. Исследование предполагалось выполнять в условиях реальной клинической практики для облегчения включения больных на догоспитальном этапе парамедиками, что обусловило необходимость исключения из анализа основного показателя данных о некотором числе больных, у которых диагноз ОИМпST не подтвердился. Число больных, данные о которых были исключены из анализа основного показателя, были сопоставимы с числом таких больных в ранее выполненных исследованиях, в которых больных с ОИМпST включали в исследование на догоспитальном этапе [26, 27], а характеристики больных, данные о которых не включали в анализ, были сопоставимы с таковыми больных, данные о которых включали в анализ, что позволяет предположить отсутствие существенной систематической ошибки, связанной с отбором больных. Кроме того, не у всех больных в ходе выполнения исследования выполняли МРТ через 6 мес после ОИМ в связи наличием противопоказаний или недостаточной доступностью МРТ в основном исследовательском центре, что для многих больных затрудняло его посещение. Вследствие такой ограниченной доступности МРТ не было возможности выполнения этого исследования в период первой госпитализации для оценки объема спасенного миокарда и размера инфаркта в сопоставлении с объемом миокарда, который мог быть поражен. Все анализы концентрации биомаркеров повреждения миокарда во всех центрах выполнялись с использованием одних и тех же реактивов для определения уровня ТнI и КК в крови, в ходе выполнения исследования не было центральной лаборатории, в которой бы выполнялись лабораторные анализы уровня биомаркеров и изучались ангиографические данные. Тем не менее имелась сильная связь между полученными данными о размере инфаркта и результатами анализа концентрации в крови обоих биомаркеров повреждения миокарда.
Несмотря на то что ингаляция кислорода остается приемлемым подходом к лечению больных с осложненным течение ОИМ, следует отметить, что кислород может оказывать существенное отрицательное действие. В настоящее время отсутствуют надежные данные, полученные в ходе выполнения клинических исследований, которые бы подтверждали обоснованность клинических рекомендаций по использованию ингаляций кислорода в качестве стандартной тактики у больных с ОИМ при нормальном уровне насыщения артериальной крови кислородом, особенно при современных подходах к лечению с использованием в клинической практике методов достижения реперфузии.
Таким образом, результаты исследования AVOID не выявили каких-либо статистически значимых преимуществ ингаляции кислорода в качестве стандартной тактики лечения больных с ОИМ для уменьшения размера инфаркта, а также улучшения гемодинамики или выраженности симптомов. Напротив, были получены некоторые данные, свидетельствующие об увеличении выраженности повреждения миокарда при использовании ингаляций кислорода у больных с неосложненным течением ОИМ.