Число больных с имплантированным электрокардиостимулятором (ЭКС) составляет в мире около 3,25 млн. В России с 1996 по 2005 г. количество имплантаций ЭКС фактически удвоилось [1, 2]. Наличие у хирургического больного ЭКС ставит перед хирургом и анестезиологом ряд вопросов, связанных с риском развития нарушений в его работе [7]. Публикации по данной проблеме не позволяют сделать однозначных выводов о безопасности оперативного лечения таких больных, в них нет четких рекомендаций, касающихся особенностей предоперационной подготовки, оперативного лечения и послеоперационного ведения таких больных. До сегодняшнего дня остается открытым вопрос о безопасности применения во время оперативного вмешательства электрохирургической аппаратуры, особенно в монополярном режиме. Имеются сообщения о нарушениях в работе ЭКС при использовании электрокоагуляции (ЭК), однако не детализируются их характер, частота возникновения, опасность, меры профилактики и лечения возможных осложнений [7-9, 11, 14-17, 22]. Это послужило основанием для выполнения настоящего исследования.

В клинике общей хирургии педиатрического факультета РГМУ совместно с Московским городским центром кардиостимуляции на базе ГКБ №4 в период с 2001 по 2007 г. выполнено 104 оперативных вмешательства 99 пациентам в возрасте от 52 до 89 лет. Для оценки сердечной деятельности во время операции во всех наблюдениях проводили запись электрокардиограммы (ЭКГ) по кардиомонитору, а в 18 - внутрисердечной электрограммы по каналу программатора ЭКС. Для оценки работы сердца и ЭКС непосредственно перед операцией, во время операции и в раннем послеоперационном периоде 24 пациентам проведено мониторирование ЭКГ методом Холтера [5]. Во время операции во всех наблюдениях использовали монополярный режим ЭК с мощностью до 100 Вт. Для оценки прямого повреждающего действия ЭК на сердечную ткань в зоне фиксации эндокардиального электрода проведены исследование уровня кардиотропных ферментов и оценка динамики ЭКГ на 1-е и 3-и сутки после операции у 21 больного. У 2 больных, умерших после оперативных вмешательств с использованием ЭК, выполнено гистологическое исследование эндокарда в зоне фиксации электрода.

В зависимости от вида нарушения ритма, частоты его возникновения, физической активности пациента и других факторов используется несколько режимов стимуляции. Для удобства обозначения конкретного варианта ритмовождения Американская межведомственная комиссия по заболеваниям сердца разработала аббревиатурный код. Первая буква обозначает стимулируемую камеру сердца (V - ventricle, A - atrium, D - dual - двухкамерная стимуляция). Вторая буква указывает камеру сердца, откуда воспринимается управляющий сигнал (V - ventricle, A - atrium, D - dual, О - сигнал не воспринимается ни одной из камер). Третья буква характеризует режим, в котором аппарат реагирует на спонтанную электрическую активность сердца (I - inhibited - запрещаемый, T - triggered - триггерный, D - dual - запрещаемый и триггерный, О - отсутствие способности воспринимать сигналы и реагировать на них). Таким образом, выделяют следующие типы ЭКС: АОО, VОО, AAI, ААT, VVI, VVT, VAT, VDD, DVI, DDD [3, 4, 20].

У большинства больных на всех этапах операции мы регистрировали нормальную работу ЭКС. В зависимости от установленной программы у ряда моделей ЭКС имелись некоторые особенности функционирования. Например, при активированной функции «режим сна», которая предусматривает автоматическое уменьшение базовой частоты стимуляции во время физического покоя, частота стимуляции составляла 50 ударов в минуту (уд/мин).

Изменения в работе ЭКС при ЭК были зафиксированы нами у 12 (12,1%) больных. Эпизодическое отсутствие стимулов ЭКС в момент ЭК было выявлено у 9 (9,1%) больных.

На рис. 1

Единичные неэффективные стимулы ЭКС во время нанесения ЭК были выявлены у 2 (2,0%) больных. На рис. 3

У 1 (1,0%) больного под воздействием ЭК нами был зарегистрирован кратковременный переход ЭКС из исходно запрограммированного режима VVI в асинхронный режим стимуляции (VOO) (рис. 4).

У 1 (1,0%) больного с двухкамерной стимуляцией (DDD) на канале Markers программатора была выявлена детекция ЭК по предсердному каналу (рис. 5)

При исследовании уровня кардиотропных ферментов и динамики ЭКГ на 1-е и 3-и сутки после операции только у 1 (4,8%) пациента на 1-е сутки после операции выявлено повышение КФК (без динамики МБ-фракции). В остальных случаях показатели не превышали нормы. Изменений на ЭКГ, в том числе и при отключении ЭКС, не зафиксировано. При патологоанатомическом исследовании ткани сердца в зоне фиксации эндокардиального электрода у 2 пациентов, умерших от острого нарушения мезентериального кровообращения в первые сутки после операции, как при макроскопическом, так и при гистологическом исследовании также не обнаружено признаков термического поражения (рис. 6).

Кроме описанных выше состояний, во время операций нами были зафиксированы паузы в работе ЭКС, не связанные с ЭК. Речь идет о миопотенциальном ингибировании, которое не является истинным нарушением стимуляции, так как связано с гиперчувствительностью ЭКС к внешним воздействиям. В данной ситуации источником внешних помех явились мышцы ложа ЭКС (электрические потенциалы поперечно-полосатой мускулатуры). В левой половине рис. 7

Все нарушения в работе ЭКС, выявленные в нашем исследовании, после прекращения ЭК не регистрировались. Во время операций не возникло ситуаций, которые потребовали бы реанимационных мероприятий и вмешательств в систему ЭКС из-за нарушений в ее работе. Послеоперационная летальность составила 4,0% и не была связана с нарушениями в работе ЭКС.

Особенностью современных ЭКС является их способность воспринимать электрические сигналы сердца и прекращать стимуляцию, если собственная частота сердечных сокращений становится больше запрограммированной. Электромагнитные сигналы ЭК, особенно в монополярном режиме, могут ошибочно детектироваться ЭКС как увеличение частоты сердечных сокращений. В соответствии с программой это приводит к прекращению стимуляции и, как следствие, сердечной деятельности. В первую очередь опасность асистолии при «остановке» ЭКС имеется у «стимуляторозависимых» больных - пациентов с минимальной собственной ЧСС [6, 20, 21, 22]. Продолжительность данного нарушения связана с длительностью ЭК. Перепрограммирование чувствительности ЭКС с моно- на биполярную или ее уменьшение позволило уменьшить восприятие электрических помех ЭК, при этом в биполярном режиме чувствительности ЭКС был наименее подвержен воздействию ЭК.

Причина развития неэффективной стимуляции в момент монополярной коагуляции (рис. 3) неясна [12]. В литературе сообщается о «токах утечки» [18], возникающих между активным электродом электрокоагулятора и электродом ЭКС, которые оказывают термическое воздействие на ткани, контактирующие с электродом ЭКС, т.е. на эндокард желудочков или предсердий [20]. Производители ЭКС («Элистим-Кардио») указывают даже на риск повреждения ткани сердца в этой зоне при ЭК [6]. Проведенные нами анализ динамики кардиотропных ферментов и патологоантомическое исследование не выявили прямого повреждающего действия стандартных режимов ЭК на ткань сердца в зоне контакта с электродом ЭКС, что согласуется с данными других исследователей [13]. Учитывая непродолжительность эпизодов неэффективной стимуляции и их единичный характер, можно утверждать, что они не представляют опасности как нарушение ритма ни в одной из групп пациентов. Тем не менее в момент регистрации данного нарушения нельзя исключить температурное воздействие на сердечную ткань в зоне электрода ЭКС [6]. На наш взгляд, это единственное нарушение, когда использование ЭК во время операции должно быть исключено. В литературе описан похожий феномен при использовании МРТ - выявлен нагрев электрода до 90 °С [20]. Авторы считают допустимым при необходимости использование этого исследования под контролем специалиста по электрокардиостимуляции.

Переход ЭКС из физиологического в асинхронный режим стимуляции под воздействиием ЭК проявился «конкуренцией» навязанного и спонтанного ритмов сердца. Нарушение, развившееся в соответствии с программой вследствие перезапуска рефрактерного периода ЭКС, потенциально опасно при наличии преобладающей высокой частоты собстственного сердечного ритма у больных. Именно при этом условии возможна его «конкуренция» с ритмом ЭКС [6]. Опасность данного нарушения заключается в развитии фатальных желудочковых нарушений сердечного ритма при попадании стимула ЭКС в «уязвимую фазу» собственного желудочкового комплекса [20]. Необходимо отметить, что вероятность возникновения таких аритмий скорее гипотетическая благодаря программированию в настоящее время низких значений амплитуды, длительности стимула, а также кратковременности данных нарушений.

Автоматическое включение функции AMS под воздействием ЭК привело к изменению частоты и режима стимуляции у одного больного. В результате осуществления данной функции мы наблюдали переход ЭКС из P-синхронизированного режима стимуляции DDD в менее физиологичный DDI с уменьшением частоты стимуляции со 120 до 80 уд/мин. В большинстве наблюдений перед операцией, вероятно, целесообразно выключение данной функции. Исключением являются пациенты с наджелудочковыми пароксизмальными нарушениями сердечного ритма, у которых эта функция во время операции позволяет оптимизировать ЧСС при их возникновении.

Феномен миопотенциального ингибирования хорошо изучен аритмологами, но как нарушение в системе ЭКС, встречающееся во время оперативных вмешательств, не описан. Принцип его развития аналогичен механизмам влияния ЭК на стимуляцию, представленным на рис. 1 и 2. Но в случае миопотенциального ингибирования кардиостимулятор принимает за собственные сокращения сердца не коагуляционные помехи, а электрические потенциалы определенных групп мышц при изменении их тонуса, например под воздействием миорелаксантов [4]. Данное проявление гиперчувствительности необходимо выявлять при оценке работы ЭКС в предоперационном периоде, а при его регистрации перепрограммировать чувствительность стимулируемой камеры ЭКС на более низкую или в биполярную конфигурацию [20].

На основании данных литературы и результатов собственных исследований мы систематизировали нарушения в работе ЭКС во время хирургических вмешательств:

I. Нарушения, не связанные с электрокоагуляционным воздействием:

миопотенциальное ингибирование.

II. Нарушения, связанные с электрокоагуляционным воздействием:

1) ингибирование стимула ЭКС [6, 20-22];

2) возникновение кратковременных эпизодов неэффективной стимуляции [12];

3) временный переход в другой режим стимуляции (VVI в VOO, DDD в DDI) с возможным изменением частоты стимуляции [6, 20];

4) повреждение электронной схемы ЭКС [15, 19];

5) самопроизвольное перепрограммирование ЭКС [8, 20];

6) повреждение ткани сердца в зоне контакта с электродом ЭКС [6].

Клинические проявления нарушений в работе ЭКС во время операций зависят от частоты собственных сердечных сокращений. Чаще всего нарушения представляют опасность в группе больных с редким собственным сердечным ритмом, так называемых «стимуляторозависимых» больных (собственная ЧСС менее 30 уд/мин) - прекращение стимуляции у них ведет к критической брадикардии и асистолии. Однако больных с преобладающей нормальной частотой сердечного ритма («стимуляторонезависимых») нельзя исключить из группы риска из-за возможного возникновения конкуренции ритмов у них при переходе ЭКС в асинхронный режим стимуляции с развитием фатальных аритмий. В связи с этим для прогнозирования характера возможных клинических проявлений нарушений в работе ЭКС во время операций необходима предоперационная оценка стимуляторозависимости пациентов.

Риск развития нарушений в работе ЭКС можно уменьшить за счет оптимального расположения электродов, уменьшения силы и длительности ЭК. Электроды должны быть максимально удалены от ЭКС, амплитуда ЭК - минимальной, а ее продолжительность - не более 3 с. Хотим подчеркнуть, что только в случае полного отказа ЭКС, описанного в литературе, и только «стимуляторозависимым» больным требуется экстренная специализированная кардиохирургическая помощь. Поэтому только эту группу больных, вероятно, целесообразно оперировать в лечебных учреждениях со специализированной аритмологической службой. Остальные пациенты, даже при возникновении во время операции нарушений в работе ЭКС, в специализированной аритмологической помощи не нуждаются и при квалифицированном анестезиологическом обеспечении могут быть оперированы в общехирургических отделениях. При выполнении операции такому больному хирург и анестезиолог должны знать основные параметры его ЭКС и быть готовыми к возможным изменениям электрокардиографической картины [10]. Неподготовленного специалиста штатные изменения частоты сердечного ритма у пациентов с ЭКС во время оперативных вмешательств могут спровоцировать на неоправданное назначение лекарственных препаратов, изменение лечебной тактики или отказ от оперативного вмешательства. На большинство вопросов о модели, особенностях программы и параметрах стимуляции позволяет ответить предоперационная проверка ЭКС. Мы считаем необходимым выделить такие задачи обследования системы стимуляции перед оперативным вмешательством:

1. Оценка основных параметров стимуляции: режима (AAI, VVI, DDD и т.д.), амплитуды, длительности импульса, порога стимуляции, полярности стимулирующего импульса и воспринимаемого сигнала, частоты магнитного теста, состояния батареи и электродов.

2. Коррекция программы ЭКС с целью выключения функций, которые могут вносить изменения в штатный режим стимуляции во время определенных этапов операции: выключение функции сенсора, автоматического определения порога стимуляции, функции сна, гистерезиса по частоте.

3. Коррекция программы, направленная на предупреждение возникновения нарушений в системе стимуляции: перепрограммирование предсердной/желудочковой чувствительности с моно- на биполярную (большинство моделей). При невозможности - программирование в режим низкой чувствительности, а у «стимуляторозависимых» пациентов - режима стимуляции на асинхронный.

4. Включение индивидуальных защитных функций, например для предупреждения проведения суправентрикулярных нарушений ритма на желудочки - включение AMS.

5. Определение стимуляторозависимости пациентов.

6. При выявлении нарушений, не корригируемых программированием, проведение хирургической коррекции системы стимуляции.

Предоперационную проверку больных, нуждающихся в плановой операции, целесообразно проводить в кардиологическом диспансере или в лечебных учреждениях, имплантировавших ЭКС. Госпитализация больных с ЭКС, нуждающихся в экстренной операции, целесообразна в лечебные учреждения, располагающие специализированной аритмологической службой. При поступлении этих больных с ЭКС в лечебные учреждения, не располагающие такой службой, во время операции нужно ограничивать использование монополярной коагуляции. Предпочтение в данной ситуации следует отдавать биполярной коагуляции или ультразвуковым методам электрохирургического воздействия.

Хотим обратить внимание на то, что порой выполнение операции больному с имплантированным антиаритмическим устройством может представлять опасность для операционной бригады. Это касается пациентов с имплантированными кардиовертерами-дефибрилляторами (ИКД), так как имеется вероятность развития ситуации, представленной на рис. 2. Детекция ЭКС коагуляционных помех по желудочковому каналу в виде ложной желудочковой тахиаритмии с большой частотой желудочкового ритма [20] может привести к автоматическому нанесению разряда с запрограммированной мощностью (как правило, более 20 Дж). Поэтому на момент операции, во время которой предусмотрено использование монополярной электрокоагуляции, больным с ИКД требуется временное программное отключение функции купирования желудочковых тахиаритмий.

Таким образом, наличие электрокардиостимулятора не является противопоказанием к выполнению операций с использованием электрокоагуляции в монополярном режиме. Изменения в работе электрокардиостимулятора могут быть связаны с воздействием электрокоагуляции или с особенностями его работы в конкретных условиях. Для прогнозирования данных изменений при предоперационном обследовании целесообразно выполнение контрольной проверки системы электрокардиостимулятора с коррекцией программы и выявлением «стимуляторозависимых» пациентов. Остальные больные под обязательным ЭКГ-контролем могут быть оперированы в общехирургических стационарах.