Несмотря на многолетний опыт выполнения кардиохирургических операций, совершенствование хирургической техники, методик искусственного кровообращения (ИК), анестезиологического пособия, внедрение протективных методов искусственной вентиляции легких (ИВЛ), частота развития послеоперационной острой дыхательной недостаточности (ОДН) у кардиологических больных остается довольно высокой и в зависимости от используемых критериев оценки находится в пределах 3,2—28,6% [1—6]. Среди дооперационных факторов риска ОДН выделяют возраст, длительный стаж курения, ожирение, хроническую обструктивную болезнь легких (ХОБЛ), особенно средней и тяжелой степени, бронхиальную астму и хроническую сердечную недостаточность с развитием легочной гипертензии [4, 5, 7]. По данным литературы [1, 8, 9], в структуре послеоперационной ОДН ведущее место занимают острый респираторный дистресс-синдром (ОРДС), обострение ХОБЛ и бронхиальной астмы, нарушение коллоидно-осмотического давления крови, ателектазы и вентилятор-ассоциированные пневмонии, однако в России крупные исследования по этой тематике единичны [1].
При реконструктивных операциях на аорте с использованием методики циркуляторного ареста, длительной однолегочной вентиляции большей, чем при других кардиохирургических операциях, кровопотере частота легочных осложнений и ОДН значительно выше, особенно при работе на нисходящем отделе аорты, и достигает 29—48% [3, 6, 10, 11]. Эти операции могут вызывать тяжелую системную воспалительную реакцию с последующим развитием ОРДС, что значительно увеличивает послеоперационную летальность — 29—53% и более [1, 8, 9, 12]. ОРДС может быть обусловлен непрямыми, внелегочными факторами и развиваться как «неспецифическая фазовая реакция вначале не пораженных легких на длительные расстройства периферической микроциркуляции с сопутствующей гипоперфузией тканей и возникновением тяжелой и длительной циркуляторной гипоксии» [13], а может быть вызван прямым повреждением легких [14], что при кардиологических операциях наблюдается в 55% случаев [10, 11]. У кардиохирургических больных в этиологии ОДН немалое значение имеют нарушение каркаса грудной клетки, болевой синдром, интраоперационная травма легких, пневмоторакс, повреждение диафрагмальных нервов с развитием пареза диафрагмы [15, 16]. В патогенезе послеоперационной ОДН важное значение имеют неврологические осложнения: острое нарушение мозгового кровообращения (ОНМК), сопор, кома, послеоперационный делирий, требующий проведения продленной седации, ИВЛ, которая применяется у большинства кардиохирургических больных с ОДН. Перечисленные факторы приводят к нарушению механики дыхания, развитию гиповентиляции, ателектазов, вентилятор-ассоциированной пневмонии, частота которой увеличивается пропорционально длительности ИВЛ, достигая 35% [17, 18].
Цель исследования — оценка частоты развития, причин, структуры и исходов ОДН у больных после операций на сердце и аорте.
Материал и методы
Исследование выполнено на основании ретроспективного анализа послеоперационного периода у 3972 больных в возрасте 40—79 лет (29 женщин и 109 мужчин) после плановых кардиохирургических операций, проведенных в РНЦХ им. акад. Б.В. Петровского в 2013—2017 гг. Основной критерий включения пациентов в исследование — стойкое снижение оксигенирующей функции легких (РаO2/FiO2<300 мм рт.ст.), потребовавшее проведения ИВЛ или неинвазивной масочной вентиляции легких (НМВЛ) в послеоперационном периоде в течение не менее 24 ч. Этим критериям соответствовали 138 больных. Анестезиологическое пособие у этой категории больных заключалось в проведении сбалансированной многокомпонентной анестезии (пропофол, мидазолам, кетамин, фентанил, севофлуран). Поддержание миоплегии осуществляли дробным введением пипекурония бромида. С целью защиты миокарда использовали кардиоплегические растворы Консол, Кустодиол или кровяную кардиоплегию. У большинства больных операции произведены с ИК в условиях нормотермии или умеренной гипотермии. Реконструктивные вмешательства на дуге аорты выполняли в условиях антеградной перфузии головного мозга и циркуляторного ареста (центральная температура тела 26 °C). Респираторную поддержку осуществляли в соответствии с принципами безопасной ИВЛ по объему или по давлению с дыхательным объемом 6—8 мл/кг, давлением вентиляции (driving pressure) менее 15 см вод.ст., РЕЕР 5 см вод.ст., частотой дыхания 8—12 в минуту (РаСО2 30—40 мм рт.ст.) с помощью аппаратов ServoVentilator-S и ServoVentilator-i (MAQUET, Германия), НAMILTON-G5 («Нamilton Medical», Швейцария). Для проведения НМВЛ использовали аппарат Respironics BiPAP Vision («Respironics», США). Фракция кислорода во вдыхаемой смеси (FiO2) в обычных условиях составляла 40—50%, что было достаточным для поддержания насыщения крови кислородом в пределах 96—100%. При развитии явлений ОДН применяли различные режимы ИВЛ, необходимые для обеспечения адекватного газообмена. При ИВЛ более 7 сут респираторную терапию проводили через пункционную трахеостомическую канюлю. Мониторинг витальных функций в послеоперационном периоде включал в себя регистрацию ЭКГ, контроль газового состава крови (СО2, рО2, Sat венозной и артериальной крови), биомеханику дыхания, при необходимости — исследование параметров внутрисердечной гемодинамики с использованием трансторакальной, чреспищеводной эхокардиографии или катетера Свана—Ганса («Arrow», CША). Статистическую обработку полученных данных проводили с использованием пакета Statistica 7.0 («Statsoft Inc.», США).
Результаты
Анализ течения послеоперационного периода показал, что у 138 (3,5%) из 3972 оперированных на сердце, аорте и магистральных сосудах больных диагностирована ОДН. Частота развития ОДН по годам в зависимости от вида операций представлена в табл. 1.
Установлено, что ОДН наиболее часто (в среднем 11,2%) встречалась у больных, перенесших реконструктивные операции по поводу аневризмы аорты различной локализации. Второе место (суммарно) занимают пациенты после операций аортокоронарного (АКШ) или маммарокоронарного шунтирования в условиях ИК или без его использования, ОДН достигает у них 5,1%, что в 2,2 раза ниже, чем при операциях на аорте (р=0,0001). Прослеживается также тенденция к меньшей частоте ОДН при операциях АКШ без ИК (р=0,0469). Причины послеоперационной ОДН представлены в табл. 2.
Наиболее частой причиной ОДН у больных после операций на сердце и сосудах, по нашим данным, является ОРДС. Большинству этих пациентов (64,9%) выполнены реконструктивные операции на аорте, причем 11 (45,8%) из 24 оперированы на нисходящем ее отделе или в сочетании с протезированием других отделов аорты. На втором месте по частоте развития ОРДС (29,7% всех больных) находятся пациенты после АКШ, протезирования клапанов сердца или после комбинированных операций. Единичные случаи этого осложнения отмечены у больных после операций аортобедренного протезирования. ОДН не наблюдалась после выполнения эндоваскулярного стентирования различных отделов аорты.
У 67,6% больных наблюдали непрямые (внелегочные) формы ОРДС. Основной причиной непрямого повреждения легких являлось кровотечение, требовавшее проведения массивных гемотрансфузий, — 13 (35,1%) из 37 пациентов. Второе место занимает механическая травма левого легкого при его выделении или смещении во время операций на нисходящем отделе аорты с эндобронхиальным кровотечением и длительной однолегочной вентиляцией — 11 (29,7%) из 37 пациентов. Мы отнесли данные случаи к прямым (легочным) формам ОРДС. У одного пациента прямое повреждение легких возникло в ответ на аспирацию желудочного содержимого. У 8 (21,6%) из 37 больных ОРДС развился вследствие анафилактического шока или длительного (более 5 ч) ИК. В 13,5% случаев причинами ОРДС были реперфузионный синдром (n=2) и сепсис (n=3). У 89,2% пациентов ОРДС возникал в первые 48 ч после операции вследствие массивной кровопотери и гемотрансфузии, шока различной этиологии, длительного ИК и большого объема оперативного вмешательства. ОРДС в отсроченном периоде развился у 10,8% больных на фоне сепсиса и полиорганной недостаточности (ПОН).
У 27,7% из 37 больных диагностирована легкая степень ОРДС, у 59,5% — средняя, а у 12,8% — тяжелая. У 43,2% больных на фоне ОРДС развилась пневмония. Общая летальность при ОРДС составила 21,6% (8 больных), при тяжелой форме она достигла 75%.
У 25 (18,1%) из 138 пациентов ОДН развилась на фоне неврологических осложнений (ОНМК, отек головного мозга, послеоперационный делирий) и вторично возникших ателектазов, что привело к гипоксемии и необходимости проведения ИВЛ в течение более 24 ч или применения длительных сеансов НМВЛ.
Обострение ХОБЛ или бронхиальной астмы наблюдали в 0,58% общего числа операций (16,7% в структуре ОДН). Причем мы учитывали наличие в анамнезе только средних или тяжелых форм ХОБЛ. Частота развития пневмонии составила 8,7%, летальных исходов не было.
ОДН, связанная с развитием пареза диафрагмы, зафиксирована в 0,4% случаев (11,7% в структуре ОДН). У 9 больных наблюдали частичный двусторонний и у 7 — полный парез диафрагмы, что значительно увеличило сроки пребывания пациентов в отделении реанимации (максимально до 53 сут), одну больную не удалось отключить от ИВЛ (пациентка переведена в стационар по месту жительства). У 50% больных с парезом диафрагмы в поздние сроки развилась пневмония. Летальных исходов не было.
В 10,8% случаев в структуре ОДН первичной причиной тяжелых расстройств газообмена послужила пневмония, потребовавшая продленной ИВЛ, 3 (20%) из этих больных умерли в поздние сроки после операций на фоне медиастинита и сепсиса.
Относительно редкой причиной ОДН явились нарушения газообмена, обусловленные застоем в малом круге кровообращения в связи с выраженной левожелудочковой сердечной недостаточностью или гиперволемией. В структуре ОДН частота данного осложнения составила 8,7%. Один больной скончался на 66-е сутки на фоне медиастинита. Пневмония развилась у 4 (33,3%) из 12 больных.
У 10 (7,2%) из 138 больных ОДН была следствием травмы легкого с развитием гемоторакса, но без признаков ОРДС. Частота пневмонии у этой категории больных составила 10%, один пациент умер от прогрессирующей ПОН.
Внутрибольничная пневмония наблюдалась у 56 (1,4%) из 3972 больных. У 15 она была первичной причиной тяжелых расстройств газообмена, у 41 (29,7%) из 138 развилась как осложнение других причин ОДН и вследствие длительной ИВЛ. Общий показатель летальности у кардиохирургических больных с послеоперационной ОДН составил 9,4%.
Выявлено, что частота ОДН у больных после операций на сердце, аорте и магистральных сосудах составляет 3,5% и в последние годы не имеет отчетливой тенденции к уменьшению. В структуре причин ОДН, требующей продленной ИВЛ, основные позиции занимают ОРДС, неврологические осложнения с последующим развитием ателектазов, обострение ХОБЛ и бронхиальной астмы (суммарно 87 больных, 61,6%).
Хотя частота развития ОРДС среди всех больных составила всего 0,93%, этот синдром занимал ведущее положение в структуре ОДН (26,8%), а летальность имела довольно высокий уровень (21,6%) и практически не снижалась в последние годы. Показано, что несмотря на значительное (с 1,7 до 0,61—0,12%) снижение частоты развития в ОРДС, у кардиохирургических больных к концу анализируемого срока (1980—2012 гг.), летальность при его тяжелых формах остается высокой [9]. Данные многих исследований [1, 9, 12, 18] свидетельствуют, что несмотря на существенный прогресс в развитии методов респираторной поддержки и терапии, летальность при ОРДС зависит от его тяжести и достигает 50—55%.
Мы выявили, что 61,5% летальных исходов у больных с ОДН связано с ОРДС. Суммарная летальность при легкой и средней степени тяжести ОРДС составила 15,2%, при этом 75% больных умерли при тяжелом его течении.
Известно, что вероятность запуска системной воспалительной реакции и развития ОРДС находится в прямой зависимости от объема и травматичности оперативных вмешательств и связанного с этим более высокого риска возникновения осложнений. Эта закономерность прослеживается и в нашем исследовании. Так, среди всех пациентов с ОРДС 62,2% составили больные после реконструктивных операций на аорте, причем в 47,8% случаев операции выполняли на нисходящем отделе аорты или в комбинации с протезированием других ее отделов. В то время как у 19 (79,2%) из 24 больных данной категории причиной ОРДС явились кровопотеря с массивными гемотрансфузиями, травма левого легкого с внутрибронхиальным кровотечением, длительная однолегочная вентиляция. Роль большой кровопотери и гемотрансфузии в развитии ОРДС широко обсуждается в литературе. Так, в работах [8, 9] указано, что переливание 3—5 доз эритроцитной взвеси является фактором повреждения легких и повышает риск развития ОРДС. Установлено [20], что летальность при ОРДС напрямую зависит от количества доз перелитой эритроцитной взвеси в первые 48 ч после операции — рост с 21% при трансфузии до 3 доз, до 63% при переливании более 10 доз. Таким образом, снизить частоту развития ОРДС и улучшить результаты его лечения можно, в первую очередь используя методы, направленные на снижение объема кровопотери и гемотрансфузии, предотвращение интраоперационного повреждения легочной ткани, сокращение длительности операций, совершенствование методов органопротекции. Это верно и в отношении больных с травмой легкого без последующего развития ОРДС (одностороннее повреждение в сочетании с внелегочной причиной). В нашем исследовании летальность при ОРДС достигала при различных видах операций 28,6%, что соответствует среднему уровню этого показателя, полученному в других работах. Такие причины ОРДС, как анафилактический шок, длительный ИК, реперфузионный синдром и пр., по нашим данным, встречаются значительно реже.
Мы выявили, что второе место в структуре первичных причин послеоперационной ОДН занимают неврологические осложнения: ОНМК, постгипоксический отек головного мозга, делирий и связанное с ним центральное угнетение дыхания вследствие использования больших доз седативных препаратов и нейролептиков. Это приводило к необходимости применения длительной ИВЛ или НМВЛ. У таких пациентов длительность первичной ИВЛ составила в среднем 47 ч, а повторная интубация трахеи потребовалась в 68% случаев. Снижению частоты возникновения ОДН, развитию ИВЛ-ассоциированной пневмонии у больных с неврологическим дефицитом и сокращению времени пребывания в ОРИТ способствует уменьшение продолжительности и глубины седации пациентов, применение препаратов, не угнетающих дыхательный центр, в частности дексмедетомедина, который снижает частоту развития делирия и позволяет сохранить вербальный контакт с пациентом [21, 22].
Несмотря на то что обострение ХОБЛ или бронхиальной астмы в структуре ОДН наблюдалось в нашей работе у 16,7% больных, течение этого осложнения было благоприятным. Применение в послеоперационном периоде патогенетической ингаляционной терапии позволило в большинстве случаев предотвратить развитие пневмонии, частота ее составила всего 8,7%, все пациенты выжили.
В источниках литературы парез диафрагмы описывают как более часто встречающееся осложнение при кардиохиругических вмешательствах в связи с прямым механическим (при выделении внутренней грудной артерии) или термическим (обкладывание сердца льдом) повреждением диафрагмального нерва. В большинстве случаев парез диафрагмы является односторонним, а диагностика основывается на данных УЗИ, сочетающем простоту использования, невысокую стоимость и возможность ежедневного прикроватного контроля [23].
ОДН, связанная с парезом диафрагмы, хотя и редко встречалась в нашем исследовании, приводила к значительному увеличению длительности ИВЛ, осложнениям (пневмония развивается у 50% больных), увеличению сроков нахождения в отделении реанимации (максимально до 53 сут) и, как следствие, к удорожанию лечения.
Застойные явления в легких в нашем исследовании были относительно редкой причиной в структуре ОДН (8,7%) и встречались при левожелудочковой сердечной недостаточности или гипергидратации. В литературе эта причина ОДН описывается как часто встречаемая у больных после кардиохирургических вмешательств, что связывают с повышением давления в левом предсердии вследствие поражения клапанов или избыточного объема инфузионной терапии во время и после операции [7, 24]. В исследовании [1] частота данного осложнения составила 1,1% от общего количества операций и 25,2% от случаев послеоперационной ОДН. В 98% случаев это были пациенты после операций АКШ или клапанной коррекции. В нашей работе данное осложнение наблюдалось в 3 раза реже, что можно объяснить различием в протоколах кардиоплегии, кардиотонической и инфузионной терапии.
Таким образом, частота развития ОДН у кардиохирургических больных, требующей проведения длительной (более 24 ч) ИВЛ или неинвазивной респираторной поддержки, составляет в среднем 3,5%. Наиболее часто (в 11,2%) ОДН возникает при операциях на аорте, при остальных оперативных вмешательствах ее частота варьирует от 1 до 3,5%, а при эндоваскулярном стентировании аорты ОДН не наблюдают. Ведущими причинами ОДН являются ОРДС (26,8%), неврологические осложнения с последующим развитием гиповентиляции, ателектазов (18,1%), обострение ХОБЛ и бронхиальной астмы (16,1%), парез диафрагмы (11,7%). ОРДС осложняет течение послеоперационного периода у 0,93% кардиохирургических больных. При ОРДС легкой и средней степени летальные исходы наблюдают у 15,1%, при тяжелой — у 75% больных. Внутрибольничная пневмония развивается у 1,4% больных, в структуре ОДН этот показатель достигает 40,6%, летальных исходов от пневмонии не наблюдали. Общая летальность при послеоперационной ОДН у кардиохирургических больных составляет 9,4%.
Участие авторов:
Концепция и дизайн исследования — Еременко А.А., Зюляева Т.П..
Сбор, обработка материала, статистика — Зюляева Т.П..
Написание статьи — Зюляева Т.П..
Редактирование статьи, написание резюме на английском языке — Еременко А.А..
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
The authors declare no conflict of interest.
Сведения об авторах
Еременко А.А. — https//orcid.org/0000- 0001-5809-8563; e-mail: aeremenko54@mail.ru
Зюляева Т.П. — https://orcid.org/0000-0002-3375-2300; e-mail: zyulyaeva@mail.ru
Автор, ответственный за переписку: Зюляева Т.П.— e-mail: zyulyaeva@mail.ru
Еременко А.А., Зюляева Т.П. Проблема послеоперационной острой дыхательной недостаточности в кардиохирургии. Хирургия. Журнал им. Н.И. Пирогова. 2019;8:5-11. https://doi.org/10.17116/hirurgia2019081