Dexmedetomidine sedation experience in hybrid cardiac operations. Article

K.A. Gruzdev, A.A. Margolina, E.A. Tabak’yan, M.G. Lepilin

National medical research centre of cardiology, Moscow, Russia

For correspondence: Kirill A. Gruzdev — M. D., specialist in anesthesiology and intensive care medicine, department of anesthesiology and intensive care medicine National medical research centre of cardiology, Moscow; e-mail: kirillgruzdev@gmail.com

For citation: Gruzdev KA, Margolina AA, Tabak’yan EA, Lepilin MG. Dexmedetomidine sedation experience in hybrid cardiac operations. Article. Annals of Critical Care. 2019;3:69–76. DOI: 10.21320/1818-474X-2019-3-69-76


Abstract

Background. Dexmedetomidine sedation can appear effective anesthesiological management in hybrid cardiac operations.

Objectives. To examine the safety use of dexmedetomidine sedation in hybrid cardiac operations.

Material and Methods. This study includes 132 patients, who underwent hybrid cardiac operations. Patients were randomized into dexmedetomidine (DEX) and general anesthesia (GA) use groups. We evaluated hemodynamics, gas exchange measurements, postoperative complications as primary outcomes of the study.

Results. In DEX group greater hemodynamics stability occured, which reflected in higher systolic (p < 0,0001) and mean arterial pressure (p = 0,019) compared to GA. Significantly lower usage of cathecholamines was defined in DEX versus GA (p = 0,033). The depth of sedation in DEX seemed to be adequate in assessing with RASS and Ramsay score. In DEX we observed highest value of carbon dioxide in arterial blood gas versus GA (47.0 vs 39.0, respectively), with no significant difference in oxygen concentration. Frequency of COPD was significantly higher in DEX group. Higher incidence of postoperative delirium (p = 0,041) was noted in GA (15 %) versus DEX (3,5 %). There was no significant difference in frequency of AKI, renal replacement therapy, stroke, respiratory complications in observed groups. In DEX group GFR values appeared much better than in GA group (p = 0,02).

Conclusions. In hybrid cardiac operations sedation with dexmedetomidine provides hemodynamics stability. Dexmedetomidine set up good anesthesia conditions with adequate gas exchange parameters, that is usefull in patients with COLD. Applying dexmedetomidine, the frequency of postoperative delirium may be reduced. Dexmedetomidine can improve glomerular filtration rate values.

Keywords: dexmedetomidine, sedation, transcatheter aortic valve implantation, delirium.

Received: 28.03.2019

Accepted: 03.09.2019

Read in PDF


В современной медицине отмечается  тенденция  к уменьшению инвазивности кардиохирургических операций. Это связано с увеличением доли пожилых и соматически тяжелых больных, а также с появлением новых медицинских технологий. Чаще всего пожилые пациенты имеют заболевания нескольких органов и систем одновременно. При выполнении операции в условиях искусственного кровообращения у коморбидных пациентов риск периоперационных осложнений остается высоким. Кроме того, увеличиваются сроки реабилитации и активизации пациента. Операция без искусственного кровообращения может существенно снизить риск осложнений и органной недостаточности (дыхательной, сердечно-сосудистой, когнитивной, почечной), обеспечить более стабильную гемодинамику во время операции и анестезии, более раннюю реабилитацию пациента, что является особенно актуальным для данной категории пациентов.

За последние 10 лет в Российской Федерации широкое распространение получила так называемая гибридная кардиохирургия. Метод объединяет стандартные хирургические методики с интервенционными способами лечения. Самыми распространенными операциями данного метода являются: транскатетерное протезирование и баллонная вальвулотомия аортального клапана, эндоваскулярное протезирование аорты [1, 2].

Наряду со снижением уровня хирургической агрессии возрастает интерес к выполнению малоинвазивных операций и гибридных операций в условиях седации, в том числе с использованием дексмедетомидина [3–7]. Общая анестезия у больных высокого хирургического риска может приводить к увеличению числа осложнений, а также может быть связана с более длительной реабилитацией пациента [8]. Несмотря на меньшую инвазивность по сравнению с общей анестезией, глубокая седация технически более сложна и требует повышенного внимания от анестезиолога. Необходимо соблюдать стандарты безопасности пациента во время анестезии, проводить полноценный мониторинг, а также создавать оптимальные условия для выполнения операции с учетом потенциально возможных осложнений. Профилактика периоперационных осложнений особенно актуальна для больных пожилого и старческого возраста, которым, как правило, и выполняются гибридные хирургические вмешательства.

Цель исследования: изучение безопасности и эффективности седации дексмедетомидином при гибридных кардиохирургических операциях.

Материалы и методы

В отделении анестезиологии и реанимации ФГБУ «НМИЦ кардиологии» МЗ РФ проведено ретроспективное исследование «случай-контроль». В исследование включено 132 пациента, которым выполнялись гибридные кардиохирургические   вмешательства в условиях различных методов анестезии. В основной группе (1) проводили седацию дексмедетомидином (56 пациентов). В контрольной группе (2) выполняли операцию в условиях общей анестезии (76 пациентов). У больных с хронической обструктивной болезнью легких (ХОБЛ) чаще предпочитали использовать седацию дексмедетомидином, что было обусловлено желанием врачей. В структуре операций преобладали транскатетерная имплантация аортального клапана, баллонная вальвулотомия аортального клапана. В исследуемых группах интраоперационно оценивались: показатели гемодинамики — артериальное давление (АД), частота сердечных сокращений (ЧСС), центральное венозное давление (ЦВД), объем инфузионной терапии, диурез, частота применения катехоламинов, глубина седации и частота конверсии в общую анестезию (в группе 1), параметры легочного газообмена (напряжение кислорода и углекислого газа в артериальной крови — paO2, paCO2), длительность анестезии и операции. В послеоперационном периоде оценивалась частота осложнений: делирий, острое нарушение мозгового кровообращения, острая почечная недостаточность и динамика скорости клубочковой фильтрации (СКФ), респираторные осложнения; параметры послеоперационной гемодинамики: АД, ЧСС, ЦВД; количество диуреза и объем инфузионной терапии; длительность пребывания в отделении реанимации.

В группе 1 использовалась внутривенная седация дексмедетомидином  (Dexdor®, Финляндия) по схеме: после катетеризации периферической вены и обеспечения мониторинга вводилась нагрузочная доза в течение 30 мин из расчета 1,5–2,5 мкг/кг/ч (инфузионные шприцы B. Braun Space, Германия). При достижении уровня седации −3 балла по шкале Ричмонда (RASS) доза препарата снижалась до 0,5–1,5 мкг/кг/ч. Целевым уровнем седации считали −3, −4 балла по одноименной шкале. Дополнительные препараты с целью анальгоседации (фентанил) не вводились. В месте кожного разреза выполняли инфильтрационную анестезию лидокаином 2% + ропивакаин 0,75%.

В группе 2 выполняли комбинированную общую анестезию с искусственной вентиляцией легких. Внутривенная индукция анестезии осуществлялась по схеме: фентанил 1,5–4,0 мкг/кг, мидазолам 0,1– 0,3 мг/кг или диазепам 0,1–0,15 мг/кг, цисатракурия безилат 0,2–0,4 мг/кг. Поддержание анестезии осуществлялось севофлураном в диапазоне 0,5–2,5 % (наркозно-дыхательный аппарат Maquet Flow-i, Германия), болюсное введение фентанила — 1,0–2,0 мкг/кг (на этапе кожного разреза), непрерывная инфузия цисатракурия безилата — 1,0–2,0 мг/кг.

Мониторинг пациента в операционной (монитор Phillips IntelliVue, Нидерланды) соответствовал стандартам мониторинга кардиохирургического пациента (ЧСС, инвазивное АД и ЦВД, ЭКГ, пульсоксиметрия, чреспищеводная эхокардиография, скорость диуреза, кислотно-щелочное состояние и газовый состав артериальной крови, определение количества гемоглобина и гематокрита).

Полученные данные обработаны в программе Statistica 7.0 (STATsoft inc., США). Для описания групп использовали непараметрические методы статистики. Для оценки межгрупповых различий применяли U-критерий Манна—Уитни, достоверность при p< 0,05. Для выявления достоверности качественных различий — χ2 с поправкой Йетса и критерий Фишера. Результаты представлены в виде медианы, нижнего и верхнего квартилей, абсолютных и относительных частот.

Результаты исследования
Исходная характеристика пациентов

Исходная клинико-демографическая характеристика пациентов была сопоставимой практически по всем параметрам в группе седации и общей анестезии (табл. 1).

Таблица 1. Клинико-демографическая характеристика пациентов в исследуемых группах

Показатель

Седация дексмедетомидином (n = 56)

Общая анестезия (n = 76)

p

ТИАК/БВ, n (%)

51/5 (91/9 %)

76/0 (100/0 %)

0,012

Возраст, лет

79,0 (75,0–84,0)*

77,0 (73,0–82,0)*

0,24

Пол, м/ж

26/30

30/46

0,53

EuroScore II, %

10,0 (6,0–16,0)*

7,0 (4,0–11,0)*

0,009

АГ, n (%)

49 (87,5 %)

63 (82 %)

0,62

СД, n (%)

18 (32 %)

18 (23,6 %)

0,37

ЦВБ, n (%)

24 (42,8 %)

41 (53,9 %)

0,27

ХБП, n (%)

17 (30 %)

37 (48,6 %)

0,052

ХОБЛ, n (%)

24 (42,8 %)

18 (23,6 %)

0,031

ХСН III–IV NYHA, n (%)

31 (55,3 %)

45 (59,2 %)

0,79

Предшествующая кардиохирургия, n (%)

11 (19,6 %)

15 (19,7 %)

0,83

Предоперационный гемоглобин, г/л

123,0 (114,0–133,0)*

123,0 (114,0–132,0)*

0,82

ФВ ЛЖ, %

60,0 (53,0–60,0)*

60,0 (46,0–60,0)*

0,23

АГ — артериальная гипертензия; СД — сахарный диабет; ТИАК/БК — транскатетерная имплантация аортального клапана; ФВ ЛЖ — фракция выбороса левого желудочка; ХБП — хроническая болезнь почек; ХОБЛ — хроническая обструктивная болезнь легких; ХСН — хроническая сердечная недостаточность; ЦВБ — цереброваскулярные болезни.

* Результаты в виде медианы, нижнего и верхнего перцентилей.

Исключение составили ХОБЛ и шкала оценки риска неблагоприятных исходов EuroScore II, где в группе седации данные показатели достоверно преобладали над группой общей анестезии. Летальных исходов в ходе госпитализации отмечено не было.

Интраоперационные результаты

В ходе исследования выявлено, что диапазон значений систолического и среднего АД в интраоперационном периоде оказался достоверно более высоким в группе 1 по сравнению с группой 2, при этом значения диастолического АД статистически не различались. В условиях равных объемов инфузионной терапии, скорости диуреза и величины кровопотери в исследуемых группах потребовалась достоверно большая частота назначения препаратов симпатомиметического ряда в группе 2 (рис. 1).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 1. Значения среднего артериального давления, объем инфузии и частота применения катехоламинов

Различий в значениях ЧСС в изучаемых группах выявлено не было (p = 0,14). В группе 1 медиана составила 55,0 (50,0–60,0) в мин, в группе 2 — 55,0 (55,0–64,0) в мин. При этом в обеих группах у троих пациентов отмечалось критическое снижение ЧСС (< 40 уд. мин), что потребовало применения временной эндокардиальной стимуляции (p = 0,5). Не найдено статистических отличий в величине ЦВД: 10,0 (8,0–12,0) мм рт. ст. и 11,0 (9,0–14,0) мм рт. ст. в группе 1 и группе 2 соответственно (p = 0,08).

Длительность операции и анестезии достоверно различались при сравнении исследуемых групп (p < 0,001). В группе 1 операция выполнялась 125,0 (120,0–150,0) мин, в то время как в группе 2 — 160,0 (140,0–195,0) мин. Время анестезии в группе 1 составило 175,0 (155,0–200,0) мин, а в группе 2 — 210,0 (190,0–245,0) мин.

В группе 1 глубина седации по шкале RASS составила −4,0 (−3,0… −4,0) балла. По шкале Рамсея седация была оценена в 5,0 (5,0–5,0) балла. Данные оценки соответствовали глубокому уровню седации, что позволило выполнить операцию в комфортных условиях в подавляющем большинстве случаев. Тем не менее у 3 пациентов (5,3 %) была отмечена недостаточная степень седации, по поводу чего была проведена конверсия в общую анестезию.

Газообменную функцию легких оценивали по величине paO2 и paCO2, которые в группе 1 составили 245,0 (210,0–295,0) мм рт. ст. и 47,0 (45,0–49,0) мм рт. ст. соответственно при скорости потока кислорода 8 л/мин (paO2/FiO2 — 408 мм рт. ст.). В группе 2 показатели газообмена составили: paO2 246,5 (206,0–286,5) мм рт. ст., paCO2 37,0 (33,0–39,0) мм рт. ст. при фракции кислорода 60 % (paO2/FiO2 — 410 мм рт. ст.). Очевидно, что в группе 1 отмечалась легкая степень гиперкапнии при наличии статистически значимой достоверности (p < 0,001), однако такие значения считались допустимыми у данной категории пациентов. Объем введенного интраоперационно контрастного вещества в группе 1 составил 140,0 (110,0–150,0) мл и 135,0 (120,0–150,0) мл в группе 2 (p = 0,69).

Послеоперационные результаты

В раннем послеоперационном периоде параметры гемодинамики и показатели легочного газообмена практически не различались в исследуемых группах. Исключение составило напряжение кислорода в артериальной крови: значения в группе 2 преобладали над значениями группы 1 при наличии статистической достоверности. Различия не влияли на клиническую картину и непосредственные результаты операции (табл. 2).

Таблица 2. Послеоперационные показатели гемодинамики и газообмена

Показатель

Группы

Значения

p

 

АД систолическое, мм рт. ст.

СД

130,0 (110,0–140,0)

 

0,88

ОА

130,0 (115,0–140,0)

 

АД диастолическое, мм рт. ст.

СД

55,0 (50,0–65,0)

 

0,06

ОА

60,0 (50,0–75,0)

 

АД среднее, мм рт. ст.

СД

79,0 (72,0–90,0)

 

0,17

ОА

85,0 (76,0–89,0)

 

paO2, мм рт. ст.

СД

201,0 (150,0–248,0)

 

< 0,001

ОА

241,0 (201,0–285,5)

 

paCO2, мм рт. ст.

СД

39,0 (34,0–42,0)

 

0,96

ОА

38,0 (35,0–42,0)

 

АД — артериальное давление; ОА — общая анестезия; СД — седация дексмедетомидином.

Объем гидратации и величина диуреза оказались сопоставимыми: 1925,0 (1450,0–2450,0) мл и 1200,0 (900,0–1800,0) мл соответственно в группе 1 vs 1600,0 (1250,0–2400,0) мл и 1200,0 (1000,0–1700,0) мл в  группе 2 соответственно (при p = 0,27; p = 0,62).

В раннем послеоперационном периоде отмечено близкое количество осложнений в отслеживаемых группах, за исключением случаев послеоперационного делирия: в группе 2 он встречается достоверно чаще (рис. 2).

 

 

 

 

 

 

Рис. 2. Осложнения в послеоперационном периоде в группах седации и общей анестезии ОНМК — острое нарушение мозгового кровообращения; ОПН — острая почечная недостаточность.

В ходе исследования отмечено достоверное увеличение СКФ по MDRD 2007 в группе 1 по сравнению с группой 2: 70,0 (55,0–93,0) мл/мин/1,73 м2 vs 62,5 (46,0–72,5) мл/мин/1,73 м2, при p = 0,02.

Время искусственной вентиляции легких с учетом операции в группе 2 составило 405,0 (330,0–615,0) мин. Сроки пребывания в отделении реанимации не отличались в исследуемых группах и составили 1,0 (1,0–1,0) суток в обеих группах.

Обсуждение

Интраоперационные параметры гемодинамики оказались более предпочтительными при использовании седации дексмедетомидином, хотя препарат обладает выраженными симпатолитическими свойствами. В литературе имеются противоречивые данные о параметрах гемодинамики при выполнении седации дексмедетомидином. В одном исследовании (Mayr N. et al., 2015) показано более частое использование вазопрессоров в группе опиоидно-пропофоловой анестезии по  сравнению с дексмедетомидином, что вполне сопоставимо с полученными нами данными [9]. В другом исследовании (Khalil M. et al., 2016) выявлены достоверно более низкие значения среднего АД и более частое применение вазопрессоров в группе дексмедетомидина по сравнению с седацией пропофолом [10]. В нашем исследовании в группе дексмедетомидина отмечены более высокие значения систолического и среднего АД при одинаковых значениях диастолического АД. Также в группе дексмедетомидина достоверно реже применялись катехоламины и вазопрессоры, притом что объем инфузионной терапии, величина ЦВД и темп диуреза существенно не различались в изучаемых группах. Вероятно, дексмедетомидин обладает менее выраженным кардиодепрессивным эффектом по сравнению с фентанилом и севофлураном у больных с критическим аортальным стенозом. В многочисленных исследованиях подчеркивается свойство дексмедетомидина влиять на сердечную проводимость и вызывать брадикардию, но у кардиологического пациента этот эффект может оказаться даже полезным [11–13]. Тем не менее, по результатам нашего исследования, частота возникновения клинически значимой брадикардии (< 40 уд./ мин) оказалась одинаковой в группах 1 и 2 (5,2 и 5,3 %). Медиана времени операции и анестезиологического обеспечения оказалась существенно короче (на 35 мин) в группе седации по сравнению с группой общей анестезии. Менее длительная операция и анестезия в группе дексмедетомидина в нашей работе не повлияла на сроки пребывания в отделении реанимации, что составило 1,0 (1,0–1,0) суток в обеих группах и частично согласуется с данными иностранных коллег. В зарубежных публикациях показано снижение времени оперативного вмешательства при использовании седации при транскатетерном протезировании аортального клапана, а также уменьшение времени пребывания в отделении интенсивной терапии [14–16].

При выполнении седации дексмедетомидином в группе 1 были достигнуты удовлетворительные показатели глубины седации при оценке по шкалам ажитации–седации Ричмонда и Рамсея при сохранении адекватных показателей газообмена. Тем не менее у 3 пациентов (5,3 %) в связи с неэффективностью седации потребовалось провести конверсию в общую анестезию. В одном отечественном исследовании отмечена достоверно лучшая переносимость операции в условиях седации дексмедетомидином по сравнению с пропофолом, что подтверждает полученные нами данные об эффективности проводимой нами седации [17].

Напряжение кислорода артериальной крови существенно не различалось в исследуемых группах, однако в группе седации отмечался достоверно более высокий уровень углекислоты, что вероятно связано с преобладанием в данной группе больных, страдающих ХОБЛ. По данным литературы, дексмедетомидин не влияет на минутную альвеолярную вентиляцию, а частота возникновения гиперкапнии при применении дексмедетомидина существенно ниже при сравнении с другими седативными средствами [9, 18]. Тем не менее в нашем исследовании при умеренной и глубокой интраоперационной седации у больных с ХОБЛ наблюдалась гиперкапния легкой степени, хотя данные показатели напряжения углекислоты не повлияли на клинический результат. В 1-е сутки после операции напряжение углекислоты существенно не различалось в группах седации и общей анестезии.

В многочисленных публикациях демонстрируются нейропротекторные свойства дексмедетомидина, особенно у больных кардиохирургического профиля [19–21]. Результаты нашего исследования оказались сопоставимы с данными коллег, изучающими нейропротекторные свойства дексмедетомидина в периоперационном периоде, где отмечена меньшая частота возникновения делирия при использовании дексмедетомидина в кардиальной и некардиальной хирургии [13, 22–25]. В нашей работе демонстрируется достоверное снижение случаев делирия в раннем послеоперационном периоде при выполнении седации дексмедетомидином (3,5 %) при сравнении с общей анестезией (15 %) в гибридной хирургии аортального клапана (p = 0,041). Частота случаев острой почечной недостаточности, потребность в гемодиализе, а также частота острого нарушения мозгового кровообращения и частота респираторных осложнений оказались схожими в исследуемых группах, что подтверждает гипотезу о безопасности дексмедетомидина.

Вместе с тем при сходной частоте острой почечной недостаточности, одинаковом объеме введенного контрастного препарата, равном объеме инфузионной терапии отмечен прирост СКФ по MDRD в группе седации в 1-е послеоперационные сутки. Данную находку можно объяснить нефропротекторными свойствами дексмедетомидина. Многие коллеги отмечали снижение числа острого почечного повреждения у пациентов в кардиохирургии, где применялся дексмедетомидин [26, 27].

В проведенном нами исследовании выполнено сравнение методик анестезии в гибридной кардиохирургии. На основании анализа полученных результатов демонстрируется потенциально безопасное и эффективное использование дексмедетомидина для седации в гибридной кардиохирургии.

Выводы

Седация дексмедетомидином является эффективной и безопасной стратегией в аспекте анестезиологического обеспечения гибридных кардиохирургических вмешательств. Выполнение седации особенно актуально у больных пожилой и старческой возрастных групп, имеющих сопутствующую ХОБЛ. Гемодинамический профиль при выполнении седации дексмедетомидином остается стабильным. Применение седации дексмедетомидином достоверно снижает количество послеоперационного делирия при сравнении с общей анестезией. Интраоперационная седация дексмедетомидином может благоприятно влиять на функцию почек у кардиохирургического пациента.

Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Вклад авторов. Груздев К.А., Марголина А.А. — разработка концепции статьи, получение и анализ фактических данных, написание и редактирование текста статьи, проверка и утверждение текста статьи; Табакьян Е.А. — разработка концепции статьи, получение и анализ фактических данных, аналитическая обработка информации, написание и  редактирование  текста  статьи,  проверка и утверждение текста статьи; Лепилин М.Г. — научное руководство, разработка концепции статьи, получение  и анализ фактических данных, написание и редактирование текста статьи, рецензирование текста статьи, проверка и утверждение текста статьи.

ORCID авторов

Груздев К.А. — 0000-0003-0764-8152

Марголина А.А. — 0000-0003-4056-0021

Табакьян Е.А. — 0000-0002-9400-6651

Лепилин М.Г. — 0000-0002-7149-8972


References

  1. Имаев Т.Э., Комлев А.Е., Акчурин Р.С. Транскатетерная имплантация аортального клапана. Состояние проблемы, перспективы в России. Рациональная фармакотерапия в кардиологии. 2015; 11(1): 53–59.[Imaev T.E., Komlev A.E., Akchurin R.S. Transcatheter aortic valve implantation. State of the problem, perspectives in Russia. Ratsional`naya terapiya v kardiologii. 2015; 11(1): 53–59. (In Russ)]
  2. Акчурин Р., Имаев Т., Лепилин П. и др. Опыт эндоваскулярного протезирования аневризм брюшного отдела аорты. Диагностическая и интервенционная радиология. 2016; 10(1): 35–41. [Akchurin R.S., Imaev T.E., Lepilin P.M. Endovascular repair of abdominal aortic aneurysms. Diagnosticheskaya i interventsionnaya radiologiya. 2016; 10(1): 35–41.(In Russ)]
  3. Bingol Tanriverdi T., Koceroglu I., Devrim S. Comparison of sedation with dexmedetomidine vs propofol during hysteroscopic surgery: Single‐centre randomized controlled trial. J. Clin. Pharm. Ther. 2019; 44: 312–317. DOI: 10.1111/jcpt.12793
  4. Kim K.H. Safe Sedation and Hypnosis using Dexmedetomidine for Minimally Invasive Spine Surgery in a Prone Position. Korean. J. Pain. 2014; 27(4): 313–320. DOI: 10.3344/kjp.2014.27.4.313
  5. Hyman M.C., Vemulapalli S., Szeto W.Y., et al. Conscious sedation versus general anesthesia for transcatheter aortic valve replacement. Insights from the National Cardiovascular Data Registry Society of Thoracic Surgeons/American College of Cardiology Transcatheter Valve Therapy Registry Circulation. 2017; 136: 2132–2140. DOI: 10.1161/circulationaha.116.026656
  6. Park H.S., Kim K.M., Joung K.W., et al. Monitored anesthesia care with dexmedetomidine in transfemoral percutaneous transcatheter aortic valve implantation: two cases report. Korean. J. Anesthesiol. 2014; 66(4): 317–321. DOI: 10.4097/kjae.2014.66.4.317
  7. Barends C.R., Absalom A., van Minnen B., et al. Dexmedetomidine versus Midazolam in Procedural Sedation. A Systematic Review of Efficacy and Safety. PLoS ONE. 2017; 12(1): e0169525. DOI: 10.1371/journal.pone.0169525
  8. Husser O., Fujita B., Hengstenberg C., et al. Conscious Sedation Versus General Anesthesia in Transcatheter Aortic Valve Replacement: The German Aortic Valve Registry. JACC Cardiovasc. Interv. 2018; 11: 567–578. DOI: 10.1055/s-0038-1627862
  9. Mayr N.P., Wiesner G., van der Starre P., et al. Dexmedetomidine versus propofol-opioid for sedation in transcatheter aortic valve implantation patients: a retrospective analysis of periprocedural gas exchange and hemodynamic support. Can. J. Anaesth. 2018; 65(6): 647–657. DOI: 10.1007/s12630-018-1092-4
  10. Khalil M., Al-Agaty A., Asaad O., et al. A comparative study between propofol and dexmedetomidine as sedative agents during performing transcatheter aortic valve implantation. J. Clin. Anesth. 2016; 32: 242–247. DOI: 10.1016/j.jclinane.2016.03.014
  11. Gong Z., Ma L., Zhong Y.L., et al. Myocardial protective effects of dexmedetomidine in patients undergoing cardiac surgery: A meta-analysis and systematic review. Exp. Ther. Med. 2017; 13(5): 2355–2361. DOI: 10.3892/etm.2017.4227
  12. Choudhury M. Dexmedetomidine: The Anesthetic as an Antiarrythmic. Cardiol. Pharmacol. 2015; 4: 3. DOI: 10.4172/2329–6607.1000153
  13. Wang G., Niu J., Li Z., et al. The efficacy and safety of dexmedetomidine in cardiac surgery patients: A systematic review and meta-analysis. PLoS ONE. 2018, 13(9): e0202620. DOI: 10.1371/journal.pone.0202620
  14. Sato K., Jones P.M. Sedation versus general anesthesia for transcatheter aortic valve replacement. J. Thorac. Dis. 2018;10(Suppl 30): S3588–S3594. DOI: 10.21037/jtd.2018.08.89
  15. Maas E.H., Pieters B.M., Van de Velde M., et al. General or Local Anesthesia for TAVI? A Systematic Review of the Literature and Meta-Analysis. Curr. Pharm. Des. 2016; 22(13): 1868–1878. DOI: 10.2174/1381612822666151208121825
  16. Miles L.F., Joshi K.R., Ogilvie E.H., et al. General anaesthesia vs. conscious sedation for transfemoral aortic valve implantation: a single UK centre before‐and‐after study. Anaesthesia. 2016; 71: 892–900. DOI: 10.1111/anae.13522
  17. Томащук Д.И., Мартынов Д.В., Женило В.М. Дексмедетомидин и пропофол для седации при каротидной эндартерэктомии в условиях регионарной анестезии: что лучше для пациента? (Исследование удовлетворенности пациентов). Вестник интенсивной терапии. 2017; 4: 36–41. [Tomashchyk D.I., Martynov D.V., Zhenilo V.M. Dexmedetomidine and propofol for sedation in carotid endartherectomy with regional anesthesia: what is better for patient? (Patient satisfaction survey). Vestnik intensivnoi terapii. 2017; 4: 36–41. (In Russ)]
  18. Дексдор®. Дексмедетомидин. Монография по препарату. Орион Фарма. 2015. http://www.orionpharma.ru/siteassets/global/products/2/verstka_dexdor_i.pdf. [Dexdor®. Dexmedetomidine. Monography on the drug. Orion Pharma. 2015. http://www.orionpharma.ru/siteassets/global/products/2/verstka_dexdor_i.pdf]
  19. Козлов И.А., Кричевский Л.А. Дексмедетомидин для седации кардиохирургических больных. Патология кровообращения и кардиохирургия. 2014; 3: 67–75. [Kozlov I.A., Krichevskii L.A. Dexmedetomidine for sedation in cardiosurgery patient. Patologiya krovoobrashcheniya i kardiohirurgiya. 2014; 3: 67–75. (In Russ)]
  20. Улиткина О.Н., Гребенчиков О.А., Скрипкин Ю.В. и др. Органопротекторные свойства дексмедетомидина. Вестник анестезиологии и реаниматологии. 2018; 15(2): 55–61. DOI: 10.21292/2078-5658-2018-15-2-55-61. [Ulitkina O.N., Grebenchikov O.A., Skripkin Yu.V., et al. Organoprotective properties of dexmedetomidine. Vestnik anesteziologii i reanimatologii. 2018; 15(2): 55–61. DOI: 10.21292/2078-5658-2018-15-2-55-61 (In Russ)]
  21. Wu M., Liang Y., Dai Z. Perioperative dexmedetomidine reduces delirium after cardiac surgery: A meta-analysis of randomized controlled trials. Journal of Clinical Anesthesia. 2018; 50: 33–42. DOI: 10.1016/j.jclinane.2018.06.045.
  22. Xuejiang D., Jianshe Y., Weidong M. The effect of dexmedetomidine on the perioperative hemodynamics and postoperative cognitive function of elderly patients with hypertension. Study protocol for a randomized controlled trial. Medicine (Baltimore). 2018; 97(43): e12851. DOI: 10.1097/md.0000000000012851
  23. Peng K., Ji F.H., Liu H. Effects of Perioperative Dexmedetomidine on Postoperative Mortality and Morbidity: A Systematic Review and Meta-analysis. Clin. Ther. 2018;7: pii: S0149–2918(18)30549–6. DOI: 10.1016/j.clinthera.2018.10.022
  24. Silva-Jr. J.M., Katayama H.T., Nogueira F.A.M., et al. Comparison of dexmedetomidine and benzodiazepine for intraoperative sedation in elderly patients: a randomized clinical trial. Reg. Anesth. Pain. Med. 2019; 44(3): 319–324. DOI: 10.1136/rapm-2018-100120
  25. Теплякова А.Н. Сравнительная оценка методов интраоперационной седации в аспекте минимизации когнитивной дисфункции у геронтологических больных при эндопротезировании суставов нижней конечности под регионарной анестезией. Автореф. дис. … канд. мед. наук. М., 2016. [Teplyakova A.N. Сomparative assessment of intraoperative sedation methods in aspect of postoperative cognitive dysfunction minimization in geroтещдщпшсфд patients undergoing endoarthroplasty of the lower limbs with regional anesthesia. [dissertation] Moscow; 2016.]
  26. Liu Y., Sheng B., Wang S., et al. Dexmedetomidine prevents acute kidney injury after adult cardiac surgery: a meta-analysis of randomized controlled trials. BMC Anesthesiol. 2018; 18(1): 7. DOI: 10.1186/s12871-018-0472-1
  27. Kim W.H., Hur M., Park S.K., et al. Pharmacological interventions for protecting renal function after cardiac surgery: a Bayesian network meta-analysis of comparative effectiveness. Anaesthesia. 2018; 73(8): 1019–1031. DOI: 10.1111/anae.14227

Treatment of delirium in early postoperative cardiosurgical patients. Article

V.E. Rubinchik, I.Yu. Kasherininov, A.E. Bautin

Almazov National Medical Research Centre, St. Petersburg, Russia

For correspondence: Vadim E. Rubinchik — M. D., associate professor, the chief of the ICU#2 of Almazov National Medical Research Centre, St. Petersburg; e-mail: verubinchik@gmail.com

For citation: Rubinchik VE, Kasherininov IYu, Bautin AE. Treatment of delirium in early postoperative cardiosurgical patients. Article. Annals of Critical Care. 2019;3:77–83. DOI: 10.21320/1818-474X-2019-3-77-83


Abstract

Background. Postoperative delirium is highly relevant in elderly patients who undergo cardiosurgical interventions with cardiopulmonary bypass (CPB), long stay in intensive care unit (ICU), suffering from widespread atherosclerosis and having a wide range of comorbidities.

In the world literature there is a lot of data on the successful use of dexmedetomidine for sedation, prevention and relief of delirium, including patients after open-heart interventions. Comparative evaluation of dexmedetomidine and neuroleptic sedation with “traditional” for Russian Federation management of cardiosurgical patients suffering from postoperative delirium seems to be a relevant clinical and research task.

Objectives. Comparative evaluation of the effectiveness of drug sedation with dexmedetomidine and propofol in cardiosurgical patients with postoperative delirium.

Material and Methods. An open prospective cohort study took place in 2017–2019 and included 42 patients who underwent open-heart intervention with CPB and had delirium in the postoperative period.

Exclusion criteria: severe brachiocephal artery atherosclerosis, acute period or consequences of stroke, signs of acute respiratory failure associated with the pathology of the respiratory system, severe cardiovascular failure, age over 80 years.

Detection and treatment of delirium were performed by an intensivist together with a psychiatrist. Haloperidol was used as the main antipsychotic. Depending on the drug used for medical sedation, the patients were divided into 2 groups: 22 patients underwent medical sedation with propofol, 20 with dexmedetomidine in the form of an extended infusion. According to the results of the study, the length of patients’ stay in the ICU and hospital, the need for vasopressor therapy, mechnical ventilation (MV), and the duration of delirium were analyzed.

Results. In patients of the dexmedetomidine group, compared with the propofol group, the following was observed: less need for vasopressors and the duration of their use, less frequent use of MV (27.2 % versus 10.0 % of cases, p < 0.05), shorter stay in ICU (4.4 ± 1.8 vs 7.2 ± 2.3 days, p < 0.05), and finally, more rapid relief of the delirium itself (34.7 ± 6.8 vs 52.6 ± 8.9 hours, p < 0.05). There was no statistically significant difference between the groups for the length of hospital stay.

Conclusions. In the early postoperative period of open-heart interventions, medical sedation using dexmedetomidine as a component of the delirium therapy seems to be preferable to propofol sedation. Using of dexmedetomidine during study was associated with more rapid relief of the delirium, more favorable hemodynamic profile, less need for MV and duration of MV, as well as shorter duration of stay in the ICU, compared with the use of propofol sedation, which allows us to recommend routine use of dexmedetomidine in the cardiosurgical ICU.

Keywords: cardiosurgery, postoperative period, delirium, sedation, dexmedetomidine.

Received: 26.03.2019

Accepted: 03.09.2019

Read in PDF


Послеоперационное ведение кардиохирургических пациентов представляет собой постоянно совершенствующуюся область интенсивной терапии. Наряду   с многообразием факторов риска развития сердечно-сосудистой и дыхательной недостаточности особое внимание в послеоперационном периоде вмешательств на открытом сердце уделяется органическим и функциональным расстройствам центральной нервной системы [1–3]. Делириозный синдром весьма актуален у пожилых пациентов, переносящих тяжелые операции с применением искусственного кровообращения и проводящих в отделении реанимации и интенсивной терапии (ОРИТ) достаточно длительное время, лиц, страдающих распространенным атеросклерозом и имеющих широкий спектр сопутствующей патологии [4–10].

Дексмедетомидин, высокоселективный агонист α-адренорецепторов центрального действия, является препаратом, недавно получившим широкое применение за рубежом и в ряде клиник РФ. Клинический эффект дексмедетомидина в виде обеспечения седации, анальгезии и купирования психомоторного возбуждения был подтвержден рядом крупных исследований [11–21]. В то же время описано и его побочное действие — брадикардия и гипотензия, что требует применения гемодинамического мониторинга во время его использования. Рядом авторов отмечаются такие благоприятные особенности седации дексмедетомидином, как возможность коммуникации с медицинским персоналом [11, 12], снижение выраженности болевого синдрома, тошноты, уменьшение необходимости применения других седативных и анальгетических препаратов, снижение длительности механической респираторной поддержки (МРП) и периода пребывания в ОРИТ [13–20]. В мировой и отечественной литературе встречаются доказательства успешного применения данного препарата у кардиохирургических пациентов [18, 21–26]. Учитывая вышеизложенное, сравнительная оценка медикаментозной седации дексмедетомидином в сочетании с применением умеренных доз нейролептиков и традиционных для РФ методик ведения кардиохирургических пациентов с послеоперационным делирием, включающих в себя использование высоких доз нейролептиков, а также таких гипнотиков, как пропофол и тиопентал натрия, является актуальной клинической и исследовательской задачей.

Цель исследования: сравнительная оценка эффективности медикаментозной седации дексмедетомидином и пропофолом у пациентов с делириозным синдромом в раннем послеоперационном периоде вмешательств на открытом сердце.

Материалы и методы

Выполнено ретроспективное описательное исследование случаев развития послеоперационного делириозного синдрома у пациентов, перенесших вмешательства на открытом сердце в ФГБУ «НМИЦ им. В.А. Алмазова» МЗ РФ в период 2017–2019 гг. Поскольку исследование имело описательный ретроспективный характер, для его проведения не требовалось разрешения локального этического комитета. В исследование были включены пациенты с наличием в раннем послеоперационном периоде делириозного синдрома, о чем судили на основании появления продуктивной симптоматики, психомоторного возбуждения, дезориентации, что подтверждалось консультативным заключением психиатра.

Критериями  исключения  послужили: наличие у пациентов атеросклероза брахиоцефальных артерий с формированием гемодинамически значимых стенозов; острый период или последствия острого нарушения мозгового кровообращения; признаки острой дыхательной недостаточности, связанной с патологией органов системы внешнего дыхания; тяжелая сердечно-сосудистая недостаточность (использование инотропов/вазопрессоров в дозах, превышающих умеренные: эпинефрин — > 0,05 мкг/кг/мин, норэпинефрин — > 0,5 мкг/кг/мин, дофамин и добутамин — > 5 мкг/кг/ мин); применение устройств вспомогательного кровообращения; возраст > 80 лет.

В исследование включили 29 мужчин и 13 женщин, средний возраст пациентов составил 62,4 ± 8,9 года. В 26 случаях (61,9 %) пациентам выполнялось изолированное коронарное шунтирование (КШ), в 11 случаях (26,2 %) — сочетание КШ с пластикой или протезированием клапанов сердца (аортального или митрального клапана), в 5 случаях (11,9 %) — протезирование или пластика клапанов сердца без КШ. Средний индекс массы тела пациентов составил 27,4 ± 3,8 кг/м2. По данным предоперационной эхокардиографии, пациенты имели сохранную или умеренно сниженную фракцию выброса левого желудочка > 40 %; среднее значение фракции выброса левого желудочка составило 56,8 ± 8,9 %.

Интраоперационную респираторную   поддержку, ингаляционную анестезию и мониторное наблюдение проводили с помощью системы Datex-Ohmeda ADU S/5 (GE Healthcare, США). Мониторинг со- ответствовал локальному  протоколу «НМИЦ им. В.А. Алмазова» и международным стандартам для кардиохирургических пациентов. У всех пациентов осуществляли регистрацию 6-канальной ЭКГ, контроль SpO2, инвазивный мониторинг гемодинамики, в том числе методом препульмональной термодилюции с  помощью катетера Swan-Ganz. Проводили общую внутривенную либо комбинированную анестезию в условиях искусственной вентиляции легких (ИВЛ) через эндотрахеальную трубку. Анальгезию обеспечивали фентанилом (6 мкг/кг/ч), гипнотический компонент — постоянной инфузией пропофола (6–8 мг/кг/ч) по целевому значению показателя монитора энтропии (RE < 50 %), миоплегию — пипекурония бромидом (суммарно 0,2–0,25 мг/кг). При использовании комбинированной анестезии на основе севофлурана ингаляционный анестетик подавали в концентрации (ETsev 1,5–2 %), достаточной для поддержания индекса энтропии < 50 %, анальгезию осуществляли непрерывной инфузией фентанила (5 мкг/кг × ч).

Искусственное кровообращение проводили с помощью аппарата Stokert S 3 (Германия): поддерживали среднее перфузионное давление на уровне 70 ± 5 мм рт. ст., объемную скорость перфузии — 2,4 л/мин × м2, нормокапнию. Методика кардиоплегии — изотермическая прерывистая кровяная анте- и ретроградная.

Искусственную вентиляцию легких в послеоперационном периоде проводили в режиме SIMV аппаратами Dräger Savina, Evita 4, Evita XL (Dräger, Германия). В течение первых 3 ч после операции пациенты находились в условиях медикаментозной седации пропофолом и остаточной миоплегии. Послеоперационный мониторинг проводили с применением системы Datex Ohmeda S/5 (GE Healthcare, Финляндия).

Выявление признаков делириозного синдрома производилось врачом анестезиологом-реаниматологом в ходе интенсивной терапии пациентов в условиях ОРИТ, диагноз ставился на основании консультации психиатра. Осмотр пациентов психиатром проводился как на фоне первичного выявления продуктивной симптоматики, так и после купирования делириозного синдрома. Терапия нейролептиками согласовывалась с психиатром на всех этапах ведения пациента. В качестве основного нейролептика использовался галоперидол в виде внутривенного 0,5% раствора: дробное введение 10–15 мг/сут на фоне медикаментозной седации.

В зависимости от препарата, используемого для медикаментозной седации, ретроспективно пациенты были разделены на 2 группы: 22 пациентам проводилась медикаментозная седация пропофолом (10 мг/ мл), 20 — дексмедетомидином в виде продленной инфузии. Дозировка пропофола подбиралась индивидуально: стартовая доза составляла 4 мг/кг/ч, в дальнейшем проводилось увеличение дозы до необходимой для обеспечения эффективной седации под контролем показателей гемодинамики, оксигенации, газового состава крови. Стартовая доза для дексмедетомидина составляла 0,7 мкг/кг/ч, в последующем производилась коррекция дозировки (в пределах 0,2–1,4 мкг/кг/ч) с целью обеспечения адекватной седации под контролем показателей гемодинамики, оксигенации, газового состава крови.

В течение каждых 12 ч седации инфузия пропофола/дексдора прерывалась с целью оценки уровня сознания и психического статуса пациента. При купировании продуктивной симптоматики, психомоторного возбуждения совместно с психиатром принималось решение о прекращении седации. В случаях сохранения активного делириозного синдрома инфузия препаратов продолжалась до его купирования. В случаях ухудшения параметров оксигенации, газового состава крови на фоне инфузии основного для данной группы препарата проводилась респираторная терапия: ингаляция бронходилататоров и муколитиков через лицевую маску, СРАР терапия при помощи аппаратов ИВЛ Dräger Evita XL. При неэффективности данных подходов и дальнейшем ухудшении показателей внешнего дыхания пациенты в условиях продолжающейся медикаментозной седации и миоплегии переводились на ИВЛ с продолжением выбранной стратегии лечения делириозного синдрома. По итогам проведенного исследования были проанализированы продолжительность пребывания пациентов в ОРИТ и стационаре, потребность в применении вазопрессоров, МРП, непосредственная продолжительность делириозного синдрома.

Математический анализ выполняли с помощью программы Excel пакета Microsoft Office (Microsoft, США), а также программы Statistica 7.0 (Statsoft Inc., США). Для оценки значимости различий, учитывая ненормальность распределения, применялся непараметрический критерий Вилкоксона. Сравнение качественных показателей проводили с помощью точного критерия Фишера. Изменения считали значимыми при р < 0,05. Данные представлены в виде медианы (25-й, 75-й процентили).

Результаты исследования

Исходные данные о пациентах, включенных в исследование, а также характеристика выполненных оперативных вмешательств представлены в табл. 1. Мы не обнаружили каких-либо различий между исследуемыми группами пациентов в приведенных показателях.

Таблица 1. Характеристика пациентов исследуемых групп (n = 42)

Показатель

Пропофол

Дексмедетомидин

Возраст, лет

61,8 ± 8,7

63,0 ± 9,5

Пол:

 

 

мужской, n (%)

15 (68,2 %)

14 (70,0 %)

женский, n (%)

7 (31,8 %)

6 (30,0 %)

Фракция выброса левого желудочка, %

57,1 ± 8,8

56,5 ± 9,0

Индекс массы тела, кг/м2

27,3 ± 3,6

27,5 ± 4,0

Площадь поверхности тела, м2

1,96 ± 0,17

1,95 ± 0,15

Масса тела, кг

78,9 ± 7,2

79,5 ± 7,5

Характер вмешательств:

 

 

КШ

14

12

КШ + протезирование/пластика МК

3

2

КШ + протезирование АК

3

3

Протезирование АК

2

3

АК — аортальный клапан; КШ — коронарное шунтирование; МК — митральный клапан.

Данные о клиническом течении послеоперационного периода для групп пациентов, у которых с целью медикаментозной седации  применялись  пропофол  и дексмедетомидин, представлены в табл. 2.

Таблица 2. Данные о клиническом течении послеоперационного периода у пациентов исследуемых групп (медиана [25–75-й процентили], n = 42)

Показатель

Пропофол (n = 22)

Дексмедетомидин (n = 20)

p

Продолжительность делириозного синдрома, ч

52,6 (47,3–58,4)

34,5 (31,3–36,7)

< 0,05

Длительность пребывания в ОРИТ, койко-дни

7,2 (5,7–8,8)

4,4 (3,1–5,8)

< 0,05

Длительность госпитализации, койко-дни

27,6 (24,2–30,9)

25,5 (22,2–29,0)

>           0,05

Частота переводов на ИВЛ

7 (31,8 %)

1 (5,0 %)

< 0,05

Длительность МРП, ч

58,7 (52,1–66,2)

34,5 (30,8–38,2)

< 0,05

Потребность в вазопрессорах

13 (59,1 %)

5 (25,0 %)

< 0,05

Длительность вазопрессорной поддержки, ч

44,7 (37,5–51,9)

28,6 (25,4–31,4)

< 0,05

Потребность в галоперидоле, мг/сут

11,8 ± 2,2

12,3 ± 2,6

>           0,05

Летальность

1 (4,5 %)

0

>           0,05

ИВЛ — искусственная вентиляция легких; МРП — механическая респираторная поддержка; ОРИТ — отделение реанимации и интенсивной терапии.

Данные, представленные в табл. 2, свидетельствуют о том, что у пациентов из группы дексмедетомидина по сравнению с группой пропофола наблюдались: меньшая потребность в вазопрессорах и длительность их применения, меньшая частота и длительность МРП, меньшая длительность пребывания в ОРИТ, и наконец, более быстрое купирование непосредственно делириозного синдрома. По длительности пребывания в стационаре статистически значимого различия между группами получено не было. Один летальный исход в группе пропофола был вызван двусторонней госпитальной пневмонией, сепсисом, острой дыхательной и сердечно-сосудистой недостаточностью.

Обсуждение

Результаты проведенного исследования соотносятся с мировыми трендами, иллюстрирующими высокую эффективность и безопасность медикаментозной седации дексмедетомидином в комбинации с нейролептиками для купирования послеоперационного делириозного синдрома. Помимо вышеописанных результатов следует отметить такие преимущества дексмедетомидина, как возможность более эффективного обеспечения энтерального питания (кормление пациентов без установки назогастрального зонда и необходимости парентерального питания), а также улучшение переносимости и увеличение безопасности респираторной терапии.

Использование пропофола у ряда кардиохирургических пациентов ассоциировано со значимым ухудшением гемодинамического профиля, снижением системного артериального давления за счет более выраженного, чем у дексмедетомидина, вазоплегического компонента, что подтвердилось более частым и длительным использованием вазопрессоров в группе пропофола.

Кроме того, пациенты после вмешательств на открытом сердце имеют широкий спектр факторов риска развития острой дыхательной недостаточности, что нередко требует проведения комплексной респираторной терапии. Угнетение сознания и дыхания на фоне инфузии пропофола в ряде случаев потребовало перевода пациентов на ИВЛ, интубации трахеи с целью защиты дыхательных путей, что увеличивало время пребывания пациентов в ОРИТ и могло способствовать увеличению риска развития госпитальных пневмоний. Применение дексмедетомидина было ассоциировано со значимо меньшей частотой использования продленной ИВЛ, позволяло сохранять респираторный драйв пациентов и эффективно проводить СРАР-терапию, высокопоточную интраназальную инсуффляцию увлажненного О2, ингаляции бронходилататоров и муколитиков.

В дальнейшем целесообразно проведение дополнительных исследований с оценкой степени тяжести делириозного синдрома, сравнением различных групп антипсихотиков и эффективности их сочетанного применения с дексмедетомидином.

Выводы

  1. В раннем послеоперационном периоде вмешательств на открытом сердце медикаментозная седация с применением дексмедетомидина в качестве компонента терапии делириозного синдрома предпочтительна перед седацией с использованием пропофола.
  2. Медикаментозная седация с применением дексмедетомидина у пациентов после операций на открытом сердце ассоциирована с более быстрым купированием делириозного синдрома, более благоприятным гемодинамическим профилем, меньшей потребностью в МРП и длительностью ИВЛ, а также меньшей длительностью пребывания  в  ОРИТ в сравнении с использованием медикаментозной седации с применением пропофола.
  3. Высокая эффективность и безопасность медикаментозной седации с применением дексмедетомидина у пациентов с делириозным синдромом в раннем послеоперационном периоде вмешательств на открытом сердце позволяют рекомендовать ее рутинное использование в ОРИТ кардиохирургического профиля.

Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Вклад авторов. Рубинчик В.Е. — разработка плана обзора, систематизация информации и анализ фактических данных, написание и редактирование текста статьи, проверка и утверждение текста статьи; Кашерининов И.Ю., Баутин А.Е., Мазурок В.А. — разработка концепции статьи, получение и анализ фактических данных, написание и редактирование текста статьи, проверка и утверждение текста статьи.

ORCID авторов

Рубинчик В.Е. — 0000-0003-4501-6420

Кашерининов И.Ю. — 0000-0002-8029-3215

Баутин А.Е. — 0000-0001-5031-7637

Мазурок В.А. — 0000-0003-3917-0771


References

  1. McKhann G.M., Grega M.A., Borowicz L.M.Jr., et al. Stroke and encephalopathy after cardiac surgery: an update. Stroke. 2006; 37: 562–571. DOI: 10.1161/01.STR.0000199032.78782.6c
  2. Newman M.F., Grocott H.P., Mathew J.P., et al. Report of the substudy assessing the impact of neurocognitive function on quality of life 5 years after cardiac surgery. Stroke. 2001; 32: 2874–2881.
  3. Selnes O.A., Goldsborough M.A., Borowicz L.M.Jr., et al. Determinants of cognitive change after coronary artery bypass surgery: a multifactorial problem. Ann. Thorac. Surg. 1999; 67: 1669–1676.
  4. Maagaard M., Barbateskovic M., Perner A., et al. Dexmedetomidine for the prevention of delirium in critically ill patients — a protocol for a systematic review. Acta Anaesthesiol. Scand. 2019; 63(4): 540–548. DOI: 10.1111/aas.13313
  5. Collet M.O., Caballero J., Sonneville R., et al. Prevalence and risk factors related to haloperidol use for delirium in adult intensive care patients: the multinational AID-ICU inception cohort study. Intensive Care Med. 2018; 44(7): 1081–1089. DOI: 10.1007/s00134-018-5204-y
  6. Allen J., Alexander E. Prevention, recognition, and management of delirium in the intensive care unit. AACN Adv. Crit. Care. 2012; 23(1): 5–11; quiz 2–3. DOI: 10.1097/NCI.0b013e31822c3633
  7. Zaal I.J., Slooter A.J. Delirium in critically ill patients: epidemiology, pathophysiology, diagnosis and management. Drugs. 2012; 72(11): 1457–1471. DOI: 10.2165/11635520-000000000-00000
  8. Kalabalik J., Brunetti L., El-Srougy R. Intensive care unit delirium: a review of the literature. J. Pharm. Pract. 2014; 27(2): 195–207. DOI: 10.1177/ 0897190013513804
  9. Jackson P., Khan A. Delirium in critically ill patients. Crit. Care Clin. 2015; 31(3): 589–603. DOI: 10.1016/j.ccc.2015.03.011
  10. Pandharipande P., Cotton B.A., Shintani A., et al. Prevalence and risk factors for development of delirium in surgical and trauma intensive care unit patients. J. Trauma. 2008; 65(1): 34–41. DOI: 10.1097/TA.0b013e31814b2c4d
  11. Mantz J., Josserand J., Hamada S. Dexmedetomidine: new insights. Eur. J. Anaesthesiol. 2011; 28(1): 3–6. DOI: 10.1097/EJA.0b013e32833e266d
  12. Gerlach A.T., Dasta J.F. Dexmedetomidine: an updated review. Ann. Pharmacother. 2007; 41: 245–254. DOI: 10.1345/aph.1H314
  13. Honey B.L., Benefield R.J., Miller J.L., Johnson P.N. a2-receptor agonists for treatment and prevention of iatrogenic opioid abstinence syndrome in critically ill patients. Ann Pharmacother. 2009; 43: 1506–1511. DOI: 10.1345/aph.1M161
  14. Anger K.E. Dexmedetomidine: a review of its use for the management of pain, agitation, and delirium in the intensive care unit. Curr. Pharm. Des. 2013; 19: 4003–4013. DOI: 10.2174/1381612811319220009
  15. Gerlach A.T., Murphy C.V., Dasta J.F. An updated focused review of dexmedetomidine in adults. Ann. Pharmacother. 2009; 43(12): 2064–2074. DOI: 10.1345/aph.1M310
  16. Keating G.M. Dexmedetomidine: a review of its use for sedation in the intensive care setting. Drugs. 2015; 75(10): 1119–1130. DOI: 10.1007/s40265-015-0419-5
  17. Man Y., Guo Z., Cao J., Mi W. Efficacy of perioperative dexmedetomidine in postoperative neurocognitive function: a meta-analysis. Clin. Exp. Pharmacol. Physiol. 2015; 42(8): 837–842. DOI: 10.1111/1440–1681.12432
  18. Nguyen J., Nacpil N. Effectiveness of dexmedetomidine versus propofol on extubation times, length of stay and mortality rates in adult cardiac surgery patients: a systematic review and meta-analysis. JBI Database System. Rev. Implement. Rep. 2018; 16(5): 1220–1239. DOI: 10.11124/JBISRIR-2017-003488
  19. Peng K., Zhang J., Meng X.W., et al. Optimization of postoperative intravenous patient-controlled analgesia with opioid-dexmedetomidine combinations: an updated meta-analysis with trial sequential analysis of randomized controlled trials. Pain Physician. 2017; 20(7): 569–596.
  20. Zhou C., Zhu Y., Liu Z., Ruan L. Effect of dexmedetomidine on postoperative cognitive dysfunction in elderly patients after general anaesthesia: a meta-analysis. J. Int. Med. Res. 2016; 44(6): 1182–1190. DOI: 10.1177/ 0300060516671623
  21. Liu X., Xie G., Zhang K., et al. Dexmedetomidine vs propofol sedation reduces delirium in patients after cardiac surgery: a meta-analysis with trial sequential analysis of randomized controlled trials. J. Crit. Care. 2017; 38: 190–196. DOI: 10.1016/j.jcrc.2016.10.026
  22. Еременко А.А., Чернова Е.В. Применение дексмедетомидина для внутривенной седации и лечения делирия в раннем послеоперационном периоде у кардиохирургических больных. Анестезиология и реаниматология. 2013; 5: 4–8. [Eremenko A.A., Chernova E.V. Dexomedetomidine use for intravenous sedation and delirium treatment during early postoperative period in cardio-surgical patients. Anesteziologia i reanimatologia. 2013; 5: 4–8. (In Russ)]
  23. Еременко А.А., Чернова Е.В. Лечение делирия в раннем послеоперационном периоде у кардиохирургических пациентов. Анестезиология и реаниматология. 2014; 3: 30–34. [Eremenko A.A., Chernova E.V. Treatment of delirium in cardio-surgical patients in early postoperative period. Anesteziologia i reanimatologia. 2014; 3: 30–34. (In Russ)]
  24. Еременко А.А., Чернова Е.В. Сравнение дексмедетомидина и пропофола при внутривенной седации в раннем послеоперационном периоде у кардиохирургических пациентов. Анестезиология и реаниматология. 2014; 2: 37–41. [Eremenko A.A., Chernova E.V. Comparison of dexmedetomidine and propofol for short-term sedation in early postoperative period after cardiac surgery. Anesteziologia i reanimatologia. 2014; 2: 37–41. (In Russ)]
  25. Никода В., Грицан А., Еременко А., et al. Эффективность и безопасность применения дексмедетомидина для седации больных при проведении продленной ИВЛ в отделениях реанимации и интенсивной терапии (результаты российского многоуровневого исследования). Анестезиология и реаниматология. 2015; 60(5): 47–53.[Nikoda V.V., Gritsan A.I., Eremenko A.A., et al. The efficacy and safety of dexmedetomidine for sedation of patients during prolonged mechanical ventilation in intensive care units (Russian multicenter study results). Anesteziologia i reanimatologia. 2015; 60(5): 47–53. (In Russ)]
  26. Линев Д.В., Ярошецкий А.И., Проценко Д.Н., Гельфанд Б.Р. Эффективность и безопасность дексмедетомидина, галоперидола и диазепама в лечении делирия: сравнительное исследование. Анестезиология и реаниматология. 2017; 62(6): 442–448. DOI: 10.18821/0201-7563-2017-62-6-442-448. [Linev D.V., Yaroshetskiy A.I., Protsenko D.N., Gel’fand B.R. The efficacy and the safety of dexmedetomidine, haloperidol and diazepam for treatment of delirium: a comparative study. Anesteziologiya i reanimatologiya (Russian Journal of Anaesthesiology and Reanimatology). 2017; 62(6): 442–448. (In Russ)]

Evaluation of brain bioelectrical activity during xenon-oxygen mixture inhalation

V.I. Potievskaya1, F.M. Shvetskiy2, M.B. Potievskiy3

FSBI “National Medical Research Radiological Center” of the Ministry of Health of the Russian Federation, Moscow

SBIH “Hospital for war veterans №2”, Moscow

FSBEI HE “Lomonosov Moscow State University”, Moscow

For correspondence: Vera I. Potievskaya, Ph.D., M.D., chief researcher «National Medical Research Radiology Center», Russian Federation Ministry of Healthcare; e-mail: vera.pot@mail.ru

For citation: Potievskaya VI, Shvetskiy FM, Potievskiy MB. Evaluation of brain bioelectrical activity during xenon-oxygen mixture inhalation. Alexander Saltanov Intensive Care Herald. 2019;1:94–9.

DOI: 10.21320/1818-474X-2019-1-94-99


Abstract

Xenon is an inert gas used like inhalational anesthetic during different surgeries, including high-risk operations and for pain treatment caused by different factors. If concentration of the gas is less than 50 %, or the duration of the procedure is very short, no consciousness depression occurs. 20 healthy persons from 22 to 30 years old were undergone xenon/oxygen inhalation with concentration 70/30 % respectively for 3 minutes. Electroencephalography (EEG) was recorded before, during and 30 minutes later the procedure. For the data processing spectral analysis was used. Statistical analysis was performed by Wilcoxon and Page tests. As a result, significant increase in slow wave activity and reduction in alpha-rhythm activity were observed during and after the procedure as well as repartition of activity zones in brain similar to physiological sleep. This fact may be used in conduction of treatment and diagnostics procedures.

Keywords: xenon, inhalational anesthetics, mask inhalations of xenon-oxygen mixture, electroencephalography, sedation

Received: 07.10.2018

Accepted: 01.03.2019


References

  1. Буров Н.Е., Потапов В.Н. Ксенон в медицине: очерки по истории и применению медицинского ксенона. М.: Пульс, 2012.
  2. [Burov N.E., Potapov V.N. Ksenon v medicine: ocherki po istorii i primeneniyu medicinskogo ksenona (Xenon in medicine: history and using). Moscow: Pulʼs Publ., 2012.  (In Russ)]
  3. Lu Tian Liu, Yan Xu, Pei Tang B. Mechanistic Insights into Xenon Inhibition of NMDA Receptors from MD Simulations. J Phys Chem. 2010; 114(27): 9010–9016.
  4. Petrenko A.B., Yamakura T., Sakimura K., Baba H. Defining the role of NMDA receptors in anesthesia: are we there yet? Eur. J. Pharmacol. 2014; 15(1): 723: 29–37.
  5. Рылова А.В., Лубнин А.Ю. Динамика внутричерепного давления во время ксеноновой анестезии у нейрохирургических больных без внутричерепной гипертензии. Анестезиология и реаниматология. 2011; 4: 13–17.
  6. [Rylova A.V., Lubnin A.Yu. Dinamika vnutricherepnogo davleniya vo vremya ksenonovoj anestezii u nejrohirurgicheskih bolʼnyh bez vnutricherepnoj gipertenzii. Anesteziologiya i reanimatologiya (Intracranial pressure changes during xenon anesthesia in neurosurgical patients without intracranial hypertention). Anesteziologiya i Reanimatologiya. 2011; 4: 13–17. (In Russ)]
  7. Козлов И.А. Ксенон при кардиохирургических операциях. Комплексный анализ. Вестник интенсивной терапии. 2007; 3: 45–53.
  8. [Kozlov I.A. Xenon in heart surgeries. Complex analysis. Vestnik intensivnoj terapii. 2007; 3: 45–53. (In Russ)]
  9. Шебзухова Е.Х., Потиевская В.И, Молчанов И.В. Лечебный наркоз ксеноном при остром коронарном синдроме. Вестник интенсивной терапии. 2014; 5: 95–98.
  10.  [Shebzuhova E.H., Potievskaya V.I., Molchanov I.V. Xenon treatment in patients with acute coronary syndrome. Vestnik intensivnoj terapii. 2014; 5: 95–98. (In Russ)]
  11. Буров Н.Е., Молчанов И.В., Николаев Л.Л. Ксенон в медицине: прошлое, настоящее и будущее. Клиническая практика. 2011; 2: 4–11.
  12. [Burov N.E., Molchanov I.V., Nikolaev L.L. Xenon in medicine: history, nowadays and future. Klinicheskaya praktika. 2011; 2: 4–11. (In Russ)]
  13. Буров Н.Е., Потапов В.Н., Макеев Г.Н. Ксенон в анестезиологии. Клинико-экспериментальные исследования. М.: Пульс, 2000.
  14. [Burov N.E., Potapov V.N., Makeev G.N. Ksenon v anesteziologii. Kliniko-ehksperementalʼnye issledovaniya (Xenon in anesthesiology. Clinical and experimental studies). Moscow: Pulʼs Publ., 2000. (In Russ)]
  15. Bosl W.J. The emerging role of neurodiagnostic informatics in integrated neurological and mental health care. Neurodiagn. J. 2018; 58(3): 143–153. DOI: 10. 1080/21646821.2018.1508983
  16. Ann S., Prim J.H., Alexander M.L., et al. Identifying and engaging neuronal oscillations by transcranial alternating current stimulation in patients with chronic low back pain: a randomized crossover, double-blind, sham-controlled pilot study. J. Pain. 2018; 27(9): 1526–1559. DOI: 10.1016/jpain2018.09.004
  17. Николаев Л.Л. Варианты низкопоточной анестезии ксеноном. М: Город, 2014.
  18. [Nikolaev L.L. Varianty nizkopotochnoj anestezii ksenonom. (Types of lowflow Xenon anesthesia). Moscow: Gorod Publ., 2014. (In Russ)]
  19. Рылова А.В., Сазонова О.Б., Лубнин А.Ю., Машеров Е.Л. Изменения биоэлектрической активности мозга в условиях ксеноновой анестезии у нейрохирургических больных. Анестезиология и реаниматология. 2010; 2: 31–33.
  20. [Rylova A.V., Sazonova O.B., Lubnin A.Yu., Masherov Ye.L. Izmeneniya bioehlektricheskoj aktivnosti mozga v usloviyah ksenonovoj anestezii u nejrohirurgicheskih bolʼnyh (Changes in brain bioelectrical activity during xenon anesthesia in neurosurgical patients). Anesteziologiya i Reanimatologiya. 2010; 2: 31–33. (In Russ)]
  21. Basar E. Brain Function and Oscillations. Integrative Brain Function, Neurophysiology and Cognitive Processes. Berlin: Springer Verlag, 1999; 2: 213–254.
  22. Klimesch W. EEG alpha and theta oscillations reflect cognitive and memory performance: A review and analysis. Brain Research Reviews. 1999; 29: 169–195.