Количество операций на клапанном аппарате сердца по поводу дисфункции или дегенерации ранее установленных протезов постоянно увеличивается в связи с ростом популяции первично оперированных пациентов [1]. Конструкции современных биологических или механических протезов не гарантируют пожизненной свободы от дисфункции. При этом повторные вмешательства в условиях измененной анатомии, выраженной сердечной недостаточности в комплексе с возрастными изменениями и сопутствующей патологией, представляются более сложными в сравнении с первичным протезированием, и зачастую проводятся по экстренным показаниям без возможности компенсации органных дисфункций и гомеостаза [2, 3]. Это определяет особую позицию анестезиолого-перфузиологического обеспечения, обусловленную, с одной стороны, сложностью и продолжительностью самого хирургического вмешательства с высокой вероятностью осложнений еще на этапе доступа, с другой — исходной тяжестью состояния пациентов ввиду нарушений внутрисердечной и системной гемодинамики [4, 5].

Цель данного сообщения — первичный анализ результатов операций репротезирования при дисфункции биологических протезов клапанов сердца с позиции эффективности различных моделей перфузионно-анестезиологического обеспечения.

В период с 2006 по 2015 г. в отделении кардиохирургии ФГБНУ НИИ КПССЗ операции репротезирования по поводу дисфункций протезов клапанов сердца выполнены у 198 (8,6%) пациентов от всех проведенных вмешательств по поводу приобретенных пороков сердца. Дисфункции биологических протезов констатированы у 161 (81,3%) пациента.

Проведен ретроспективный анализ результатов в два периода: 2006—2010 гг. — пациенты, оперированные в этот период, составили 1-ю группу, в которой использовались стандартные методики перфузии и анестезиологического обеспечения — центральная канюляция; комбинированная с ингаляционными анестетиками тотальная внутривенная анестезия и 2011—2015 гг. — 2-я группа, в которой применялись различные методики органопротекции — предварительная периферическая канюляция, пациент-ориентированный выбор оксигенатора и объема экстракорпорального контура, ингаляционная анестезия с подачей севофлюрана в контур ИК, методики ограничения системного воспалительного ответа, цель-ориентированная коррекция гемостатического потенциала по окончании ИК.

Особенности анестезиологического и перфузиологического обеспечения во 2-й группе предполагают более подробное изложение. Так, при получении хирургическим способом удовлетворительной экспозиции сосудов на фоне гепаринизации проводится открытая, либо пункционная (по методике Сельдингера) канюляция периферических сосудов. После позиционирования канюль (использование ЭОП и/или чреспищеводной ЭхоКГ) осуществляется подключение аппарата ИК и при отсутствии механического препятствия кровотоку перед началом рестернотомии достигаются целевые значения перфузионного индекса — 2,2—2,4 л/мин/м². После выполнения стернотомии проводится возврат объема крови из кардиотомного резервуара в сосудистое русло пациента с последующей оценкой системной гемодинамики и ее реакции на проведение кардиолиза и выделения сосудов. Защита миокарда с учетом длительности пережатия аорты осуществляется раствором кустодиола в объеме 30—40 мл/кг. Целесообразна комбинация анте- и ретроградной кардиоплегии в соотношении 2:1.

С целью уменьшения избыточной гемодилюции используется аппарат CellSaver. Кроме этого, представляется рациональным применение пациент-ориентированного выбора контура ИК — использование у пациентов с площадью поверхности тела ≤1,75 м² оксигенаторов категории «smalladult» [6], что позволяет уменьшить объем заполнения контура на 40—45% от стандартного. При этом вследствие уменьшения гемодилюции достигается не только улучшение показателей гемодинамики, но и гемостатического потенциала, что способствует отказу или уменьшению использования препаратов крови.

Минимально необходимый объем заместительной трансфузионной терапии основывается на цель-ориентированной коррекции гемостаза (патент РФ № 2568581 от 19.10.15) с применением пофакторного воздействия. При прогнозировании длительности ИК более 80 мин в экстракорпоральный контур включается гемодиафильтр на основе полиметилметакрилатовой мембраны (BK-2,1 °F, «Toray», Япония), обладающий высокой сорбционной способностью в отношении про- и противовоспалительных цитокинов.

При отходе от ИК, в случае развития тяжелой сердечной недостаточности, требующей нарастающих дозировок кардиотоников, используется раннее (замена аппарата ИК) подключение веноартериальной экстракорпоральной мембранной оксигенации (ЭКМО) на 48—72 ч с минимизацией кардиотонической поддержки и рассмотрением вопроса о применении левосимендана.

Сравниваемые периоды сопоставимы по гендерно-возрастному составу пациентов, функциональному классу недостаточности кровообращения и характеру поражения клапанного аппарата (табл. 1).

Оценивались потребность в гемотрансфузиях, частота развития и выраженность системного воспалительного ответа (по критериям ACCP/SCCM) и полиорганной недостаточности (ПОН) в послеоперационном периоде (шкала SOFA), летальность, длительность пребывания в отделении реанимации для выживших пациентов; фармакоэкономический эффект госпитального периода (по коэффициенту «затраты/эффективность» — Keff, являющемуся показателем экономической эффективности при сравнении двух методик лечения) [7].

Для статистического анализа использовалась сертифицированная программа Statistica 6.0. Все данные в исследовании представлены как средняя арифметическая ± стандартное отклонение (M±σ). Для межгруппового сравнения использовали U-критерий Манна—Уитни и t-критерий Стьюдента для сравнения относительных величин. Статистически достоверным уровнем значимости принимали р<0,05.

Во втором периоде наблюдается увеличение количества вмешательств, что обусловлено расширением клинических и возрастных показаний к биопротезированию в предшествующий период. В структуре патологии, определявшей необходимость первоначального протезирования, преобладали ревматическая болезнь сердца (РБС) — 132 (66,9%) и первичный инфекционный эндокардит (ИЭ) — 45 (22,7%).

Оперирован 21 (104%) пациент по поводу порока, связанного с синдромом соединительнотканной дисплазии (ССТД). В структуре причин дисфункции протезов в оба сравниваемых периода преобладали кальциноз (38,7%), отрыв или дегенерация створок клапанов (25,1%), вегетации (11,6%), тромбозы (9,9%) или сочетание этих факторов (8,3%).

В обеих группах все повторные вмешательства выполнялись в плановом порядке, экстренные операции проводились только у пациентов с дисфункцией механических протезов. При этом наличие биологических клапанных протезов позволяло отложить вмешательства на время, необходимое для минимальной предоперационной подготовки, направленной на компенсацию сердечной недостаточности и/или гемостаза — в среднем в течение 5,7±3,3 сут.

В обоих периодах характер повторных вмешательств был сопоставим в процентном выражении, однако отмечено значимое увеличение сочетанных операций (репротезирование + реваскуляризация коронарного русла) в 2011—2015 гг., особенно за последние 3 года. Большинство репротезирований проведено в митральной позиции (табл. 2).

Во 2-й группе у 18 (17,1%) пациентов анестезиологическое пособие проводилось по программе ранней активизации, что определило возможность экстубации сразу по окончании операции и перевод в хирургическое отделение в 1-е сутки после вмешательства.

В раннем послеоперационном периоде в 1-й группе у 91% пациентов отмечалось наличие клинических признаков СВО, при этом два признака — у 51%, три — у 40%. Во 2-й группе с использованием органопротективных методик клинические проявления СВО наблюдались более чем в 2 раза реже — у 44% больных. Два признака — у 34%, 3 — у 10%, при этом исходная концентрация лабораторных маркеров в обеих группах достоверно не отличалась.

Анализ полученной динамики биоактивных молекул у пациентов с проведенной интраоперационной сорбцией цитокинов с использованием гемодиафильтров на основе полиметилметакрилата (ПММА) и не прошедших процедуру, показал, что использование данной методики позволяет снизить уровень противовоспалительных цитокинов, а также триггерных компонентов СВО при сохранении активности противовоспалительных цитокинов (табл. 3).

Уменьшение выраженности СВО способствовало снижению частоты развития ПОН, тяжесть которой оценивалась по шкале SOFA (табл. 4).

Следует отметить, что во 2-й группе существенно уменьшился вклад нарушений гемодинамики, в частности вазоплегии, в формирование и усугубление послеоперационной ПОН. Кроме того, применение индивидуально подобранного экстракорпорального контура в сочетании с пофакторной коррекцией гемостаза (применение препаратов протромбинового комплекса) позволило значимо снизить частоту острого повреждения легких, связанного с массивными гемотрансфузиями. В целом во 2-й группе в структуре ПОН положительная динамика наблюдается в отношении всех органов и систем. Это обусловило значимое снижение потребности в отдельных лечебных мероприятиях в послеоперационном периоде (табл. 5).

Длительность пребывания в отделении реанимации во 2-й группе составила 3,8±1,3 (min 1, max 19) сут против 11,4±3,3 (min 3, max 81) в 1-й.

Потребность в гемотрансфузиях в периоперационном периоде в группах была сопоставима — 30,4% в 1-й группе и 31,7% во 2-й, однако во 2-й группе в течение ИК при использовании индивидуально подобранного объема оксигенатора в 32 (24,8%) случаях гемотрансфузия не потребовалась, несмотря на исходно более тяжелое состояние и сочетанные вмешательства. Снизился и объем трансфузионной терапии — с 6,1 дозы в 2006—2010 гг. до 3,8 дозы в 2011—2015 гг. на одного реципиента [8], что обусловлено применением цель-ориентированной пофакторной коррекции гемостаза в постперфузионном периоде [9].

При фармакоэкономическом анализе осложнений реопераций зарубежные авторы в основном ориентируются на кратное (до 4,8 раза) увеличение стоимости трансфузионной терапии [10]. В нашем случае в целом методики, примененные в период 2011—2015 гг. при увеличении первичных вложений на обеспечение, привели к достижению суммарного положительного фармакоэкономического эффекта по коэффициенту «затраты/эффективность» Keff [7]. Так, если в период 2006—2010 гг. Keff составлял 0,27±0,11 у.е., то при более высокой затратности периоперационного периода в 2011—2015 гг. Keff в итоге составил — 0,18±0,05 у.е.; р=0,033 (цены оптимизированы к курсу $).

Использование органопротективных анестезиологических и перфузиологических методик во 2-й группе позволило значимо более чем в 2 раза снизить частоту и выраженность клинических проявлений СВО. Это в первую очередь обусловило снижение частоты развития ПОН с сокращением длительности пребывания (для выживших) пациентов в отделении реанимации до 3,8±1,3 сут, что существенно меньше некоторых зарубежных данных. Так, в частности, H. Vohra [11] в своей публикации за 2012 г. демонстрирует среднее пребывание на реанимационной койке – 17±11 (min 8 max 55) сут. Во-вторых, снижению частоты и выраженности ПОН способствовало и раннее начало ИК — до рестернотомии, что позволяло предупредить критические нарушения гемодинамики при позиционировании сердца, а также острую гемическую гипоксию, связанную с кровопотерей вследствие повреждения отделов сердца и сосудов во время доступа, поскольку вся кровь либо напрямую возвращалась в кардиотомный резервуар при помощи «коронарных» отсосов, либо после дополнительной обработки в аппарате CellSaver.

Повторные хирургические доступы являются весьма проблематичными в условиях индивидуальных особенностей анатомии органов средостения, обусловленной массивным спаечным процессом. Поэтому, несмотря на современные способы предоперационной диагностики и соответствующий инструментарий, вероятность фатальных осложнений при рестернотомии сохраняет свою актуальность. По зарубежным данным [12], травматические осложнения при рестернотомии отмечаются в 2,7% и связаны с высокой летальностью — 26%.

В нашем случае раннее начало ИК с периферического доступа (2-я группа) позволило избежать летальных осложнений, связанных с повреждением миокарда и острой кровопотерей, тогда как в 1-й группе при стандартном подключении ИК их было 3 (5,4%). Данные литературы демонстрируют аналогичную динамику. Так, некоторыми авторами [10, 13] отмечено снижение частоты фатальных повреждений во время рестернотомии с 6 до 3% и соответственно летальных исходов с 10 до 6%.

Помимо реинфузии крови, раннее периферическое подключение ИК за счет возможности депонирования крови в кардиотомном резервуаре позволяет при необходимости снизить венозный возврат, что значимо разгружает правые отделы сердца, тем самым минимизируя риск их повреждения на этапе доступа. После выполнения рестернотомии проводится смещение объема крови из кардиотомного резервуара в сосудистое русло пациента с последующей оценкой системной гемодинамики и ее реакции на проведение кардиолиза и выделения сосудов. Перед началом основного этапа необходимо совместное с хирургической бригадой принятие решения о сохранении периферической канюляции или переходе на центральную. Как правило, переканюляция требуется в тех случаях, когда периферический доступ не в состоянии обеспечить выход на расчетную объемную скорость перфузии. Переход с периферического доступа на центральный потребовался всего в 17,1% случаев (18 пациентов).

Госпитальная летальность при репротезировании клапанов сердца многофакторна и, вероятно, во многом зависит от опыта отдельных клиник и исходной тяжести пациентов. Так, И.И. Скопин [4] при анализе результатов 28 реоперированных пациентов в 2006 г. показывает летальность 10,7%. M. Borger [15] — от 9% на 513 пациентах в 2002 г. до 15,3% на 313 оперированных в 2011 г. H. Vohra в 2012 г. — 12% у 49 пациентов, U. Hamid [12] в 2014 г. на 544 пациентах — 9,5% [12].

При анализе собственных данных госпитальная летальность во 2-й группе составила 0,95% (1 пациент) против 7,1% (4) в 1-й. Кроме указанных выше кровотечений, связанных с хирургическим доступом, причиной смерти в большинстве случаев явилась ПОН, осложнившаяся гнойно-септическими процессами.

Вышеописанная методика перфузиологического обеспечения операций репротезирования клапанов сердца, несомненно, не является идеальной и требует дальнейшего обсуждения. В этой связи необходимо отметить как положительные, так и отрицательные стороны. К положительным аспектам следует отнести относительно безопасное проведение рестернотомии, комфортное для хирурга выполнение кардиолиза с минимизацией гемодинамических нарушений. Раннее подключение ИК и использование аппарата CellSaver позволяют минимизировать не только кровопотерю и гемодилюцию за счет возврата крови и удаления кустодиола, но и невилировать проявления системного воспалительного ответа, что способствует предупреждению дальнейшего прогрессирования уже имеющейся у данной категории пациентов ПОН. Наибольшая эффективность в ограничении СВО была отмечена у пациентов, которым во время основного этапа проводилась модуляция цитокинов, путем перфузии крови через гемодиафильтр на основе полиметилметакрилата, обладающего выраженными сорбционными свойствами и, кроме того, позволяющего отфильтровать избыточный объем перфузата, выполняя функции обычного гемоконцентратора. К отрицательным сторонам следует отнести раннюю тотальную гепаринизацию, что значимо повышает кровоточивость тканей еще на этапе хирургического доступа, однако мы не можем достоверно подтвердить увеличение суммарной кровопотери, так как вся кровь подвергалась аппаратной реинфузии и/или аспирировалась «коронарными» отсосами. Удлинение общего времени перфузии приводит к увеличению выраженности гемолиза, а в случае переканюляции на центральный доступ возникает дополнительная травматизация.

В настоящее время используются различные медикаментозные и экстракорпоральные методики, направленные на ограничение системного воспаления с реализацией эффектов периоперационной органопротекции (использование интраоперационной ультрафильтрации, использование контуров ИК с центрифужным насосом, минимальной экстракорпоральной циркуляцией и травматизацией, введение кортикостероидов). Ряд исследований [16] свидетельствуют о том, что медиаторы воспаления и тканевые факторы, содержащиеся в крови, излившейся в полость перикарда, при ее попадании в системный кровоток могут стать причиной развития системного воспалительного ответа.

В некоторых исследованиях [17] показано ограничение избыточной активации медиаторов воспаления за счет предотвращения попадания в системный кровоток крови, излившейся в рану средостения при кардиохирургических вмешательствах. Однако работы подобного рода в основном ориентированы на операции коронарного шунтирования, тогда как данная проблема весьма актуальна и для операций по поводу клапанной патологии.

Применение аппаратной реинфузии крови во время основного этапа операции позволяет ограничить системный воспалительный ответ, снизить частоту развития полиорганной недостаточности, уменьшить потребность в симпатомиметиках, длительность респираторной поддержки и пребывания больного в реанимации, уменьшить потребность в методах экстракорпорального очищения крови [18].

Таким образом, применение аппаратной реинфузии крови является вполне обоснованным и целесообразным методом не только с позиции уменьшения объема кровопотери и степени гемодилюции, но и с позиции защиты пациента от избыточной медиаторной агрессии — развития системного воспалительного ответа и сопряженных с ним осложнений.

Снижение влияния медиаторов воспаления на процесс активации СВО, как фактора риска развития органных дисфункций, при избирательной сорбции про- и противовоспалительных компонентов и возможность спонтанной ультрафильтрации при необходимости снижения степени гемодилюции как одного из пусковых компонентов предполагает большие перспективы у этой методики. При этом в противоречие другим авторам [19] возможно исключить недифференцированную элиминацию про- и противовоспалительных цитокинов и крайне высокую стоимость процедуры.

Применение органопротективных методик перфузиологического обеспечения операций репротезирования клапанов сердца способствует улучшению качества послеоперационного периода, что позволяет у отдельной группы пациентов реализовать концепцию ранней активизации «FastTrack». Это значимо сокращает время послеоперационной ИВЛ и сроки пребывания в реанимации, что в свою очередь повышает инфекционную безопасность больных после операции.

Анализ представленных данных позволяет заключить, что перфузионно-анестезиологическое обеспечение оперативных вмешательств по репротезированию клапанов сердца целесообразно дополнять комплексом мероприятий:

— раннее подключение искусственного кровообращения — до начала хирургического доступа с целью предупреждения нарушений системной гемодинамики при выделении сердца в условиях выраженного спаечного процесса, а также минимизации кровопотери и быстрого возврата крови в сосудистое русло в случае ранения камер сердца и/или магистральных сосудов. Наиболее предпочтительна канюляция бедренных сосудов — общей бедренной вены и артерии;

— с целью минимизации поступления в кровоток тканевых активаторов системного воспаления, уменьшения травмирования форменных элементов крови, возникающего в процессе длительной работы «коронарных» отсосов, должна быть использована аппаратная реинфузия крови посредством аппарата CellSaver, начиная с этапа хирургического доступа;

— проведение трансфузионных манипуляций должно осуществляться только на основании объективизации данных о гемостатическом потенциале с преимущественно пофакторной коррекцией при минимальном объеме инфузии донорских сред;

— при прогнозируемом длительном ИК (более 80 мин) целесообразно использование в экстракорпоральном контуре гемодиафильтра на основе полиметилметакрилата, что позволяет осуществить селективную сорбционную модуляцию цитокинов, тем самым снизить выраженность СВО и связанных с ним органных дисфункций.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.