Метод реваскуляризации миокарда на работающем сердце является альтернативой традиционным операциям с использованием искусственного кровообращения (ИК) и призван улучшать отдаленные результаты за счет снижения частоты послеоперационных осложнений вследствие отсутствия контакта крови больного с контурами аппарата ИК. Данный факт и минимальная инвазивность вмешательства (реваскуляризации миокарда на работающем сердце) нивелируют эффекты активации коагуляции и системного воспалительного ответа, уменьшают количество когнитивных расстройств и способствуют ранней активизации пациента [1]. Об этом свидетельствует анализ 30-летней истории внедрения реваскуляризации на работающем сердце, продемонстрировавший определенные преимущества этого метода у пациентов пожилого и старческого возраста, пациентов с низкой фракцией изгнания левого желудочка, пациентов с высоким неврологическим риском, женщин, пациентов с органной недостаточностью по сравнению с операциями в условиях искусственного кровообращения [2]. Однако при этих очевидных преимуществах к анестезиологу на всех этапах off-pump реваскуляризации миокарда предъявляются повышенные требования. Наиболее сложным и ответственным аспектом является своевременное реагирование на изменения показателей системной гемодинамики. Залогом успеха здесь являются непрерывное взаимодействие анестезиолога с хирургической бригадой, а также получение точных гемодинамических параметров в режиме реального времени. Десятилетиями в научной литературе ведутся споры о выборе плана инфузионной терапии в диапазоне от необходимости максимально «либеральных» стратегий с обязательным восполнением потерь «третьего пространства» до доказательства его отсутствия и строгой «рестрикции» с индивидуализированной тактикой восполнения только измеренных потерь жидкости [3, 4]. Сегодня нельзя сказать, что мировое сообщество пришло к единому мнению в вышеперечисленных вопросах. Сохраняющаяся неопределенность в вопросах подходов к оптимизации мониторинга и коррекции гемодинамики напрямую отражается на эффективности проводимых вмешательств и ставит перед исследователями важную практическую задачу создания четких алгоритмов проведения инфузионной терапии, в частности при операциях прямой реваскуляризации миокарда на работающем сердце.
Цель исследования — определить основные подходы к мониторингу и оценке волемического статуса пациента при операциях прямой реваскуляризации миокарда на работающем сердце и оценить возможность чреспищеводной эхокардиографии в качестве такого инструмента мониторинга.
В процессе работы над данным литературным обзором были проанализированы работы, опубликованные в период с 2001 по 2021 г. Поиск публикация проводили с использованием комбинации ключевых слов: «fluid therapy during off-pump coronary artery bypass», «intraoperative monitoring of volume load», «volume status and transesophageal echocardiography», «intraoperative transesophageal echocardiography off-pump coronary artery bypass». Поиск проводился в электронных базах данных PubMed, Scopus, Web of Science Core Collection (рис. 1). В анализ включили только рандомизированные контролируемые клинические исследования, крупные систематические обзоры и метаанализы. Мы исключали исследования, в которых исследовательские группы были слишком малы (n ≤ 50). Мы исключили работы, в которых цель и результаты исследования были связаны с введением различных препаратов. Мы исключали исследования, для которых не смогли получить полный текст.
Рис. 1. Блок-схема отбора статей
Fig. 1. Flowchart of selection of articles
Основной задачей мониторинга состояния внутрисосудистого объема является контроль инфузионной терапии с целью поддержания перфузии тканей. Гиповолемия приводит к снижению доставки кислорода тканям, в то время как гиперволемия ведет к избыточной перегрузке сердечной мышцы, нарушению гемореологических показателей и выходу жидкости в интерстиций. И в том и в другом случае авторы отмечают значительное возрастание риска серьезных послеоперационных осложнений и летальных исходов при кардиохирургических вмешательствах [4, 5].
Статические показатели, такие как артериальное давление, частота сердечных сокращений и дыхания, центральное венозное давление (ЦВД), давление заклинивания легочной артерии (ДЗЛА), традиционно использовались для оценки состояния внутрисосудистого объема. Однако эти параметры обладают низкой специфичностью и не коррелируют с сердечным выбросом, что подтверждено множеством исследований еще в конце прошлого века [6, 7]. Динамические параметры более совершенны и раскрывают свой потенциал при осуществлении индивидуализированной инфузионной терапии у пациентов высокого риска [8]. Такие показатели обеспечивают несравнимо более точную оценку реакции на текущую инфузионную нагрузку по сравнению с традиционными статическими параметрами и могут помочь спрогнозировать изменения ударного объема (УО) на фоне проведения инфузии. Прогноз в этом случае основывается на взаимосвязи между вариативностью внутригрудного давления при каждом вдохе, конечным диастолическим объемом левого желудочка (ЛЖ) и сердечным выбросом [9]. Динамические параметры включают показатели, основанные на анализе формы пульсовой волны, такие как вариация пульсового давления крови и вариабельность ударного объема, оценку параметров давления наполнения левых отделов сердца (допплерография митральной скорости кровотока, показатели кровотока легочной артерии, непрерывно-волновая допплерография митральной регургитации) и параметров преднагрузки левых отделов сердца. Большинство из этих показателей регистрируется в условиях операционной только при чреспищеводной эхокардиграфии [10, 11].
Важный гемодинамический параметр хирургии высокого риска, сердечный выброс (СВ), представляет собой произведение площади поперечного сечения аорты (ПСА) и линейной скорости кровотока. Мгновенная скорость потока через определенное сечение за период времени называется интегралом линейной скорости (ИЛС). Ударный объем определяется как произведение ПСА и ИЛС. Предпочтительным местом измерения УО и СВ является выходной тракт ЛЖ [12]. «Золотым стандартом» оценки волемического статуса и прогнозирования ответа на инфузионную нагрузку является оценка изменения УО после введения болюса жидкости [13]. Изменение УО более чем на 13 % указывает на то, что пациент реагирует на проводимую терапию, и в его случае применение волемической нагрузки обосновано, тогда как вариативность УО менее 12 % свидетельствует о необходимости применения вазопрессорного или инотропного воздействия [14].
Тест с пассивным подъемом ног (passive leg raising — PLR) позволяет спрогнозировать повышение сердечного выброса при увеличении объема кровотока и удобен быстрой обратимостью гемодинамических эффектов. По сути метод представляет собой мобилизацию порядка 300 мл венозной крови из нижней части тела в правые отделы сердца, имитирующую инфузионную нагрузку [15]. Сегодня многие исследователи отмечают надежность этого подхода, при этом получаемая реактивность показателей сердечного выброса и центрального венозного давления достаточно точно предсказывает ответ пациента на волемическую нагрузку. Увеличение УО более чем на 10 % является достоверным маркером восприимчивости к повышению преднагрузки. Тест PLR в сочетании с мониторингом сердечного выброса является достаточно точным методом определения чувствительности к введению жидкости у пациентов в критическом состоянии и обладает чувствительностью 86 % и специфичностью 90 % при увеличении УО на 10 %. Monnet и Teboul (2015) сформулировали 5-ступенчатое руководство к тесту PLR, ключевыми пунктами которого являются стартовое положение пациента — полулежа, что мобилизует венозную кровь из межпозвоночного пространства и усиливает эффект на преднагрузку при опускании туловища в дополнение к подъему ног, а также использование прямого измерения сердечного выброса на всех этапах [15, 16]. В крупном метаанализе, объединившем 991 пациента, авторы подтвердили высокие показатели чувствительности и специфичности теста [17].
Измерение вариаций УО в режиме реального времени требует применения ультразвуковых технологий. Трансторакальную эхокардиографию в условиях операционной выполнить практически невозможно, поэтому чреспищеводный доступ представляется здесь методом выбора.
Метод термодилюции долгое время считался «золотым стандартом» мониторинга в кардиохирургии. Он обеспечивает волюметрический мониторинг в режиме реального времени посредством анализа показателей транспульмонального разведения индикатора. Помимо сердечного выброса, технология также позволяет оценивать конечный диастолический объем всех полостей сердца, что является индикатором уровня преднагрузки. Однако в отличие от эхокардиографии такой подход не дает возможности точно оценить структуру и функцию правых и левых отделов сердца. При низких показателях сердечного выброса (менее 2 л/мин) представляемые данные теряют репрезентативность. Кроме того, вследствие прерывистого характера регистрации показателей метод нечувствителен к кратковременным изменения, вызванным, например, при помощи теста с пассивным подъемом ног или окклюзионного теста в конце выдоха [18].
Интраоперационное применение чреспищеводной эхокардиографии (ЧПэхоКГ) способно дать представление о структуре и функции желудочкового комплекса, гемодинамических параметрах (уровне волемии, сердечного выброса), состоянии клапанного аппарата, наличии патологического сброса крови, возникновении тампонады и острых аортальных синдромов. Среди регистрируемых эхокардиографией параметров Fayad и Shillcutt (2018) отмечают важность оценки преднагрузки. Так, уменьшение полости ЛЖ, т. е. изменение конечно-систолического и диастолического размеров ЛЖ по сравнению с исходным уровнем, или облитерация полости ЛЖ во время систолы могут быть следствием гиповолемии [18]. Глобальная систолическая функция ЛЖ, являясь важным фактором стабильности гемодинамики, тоже может быть косвенно оценена с помощью метода эхокардиографии путем анализа вариабельности объема ЛЖ или измерения сердечного выброса, систолического индекса сократимости и глобальной продольной деформации со speckle-tracking эхокардиографией [19]. ЧПэхоКГ позволяет измерять сердечный выброс, используя различные способы 2D- и 3D-визуализации.
При этом расчет СВ при помощи 2D-допплерографии осуществляется по формулам:
УО = ПСА × ИЛС;
СВ = УО × ЧСС;
Сердечный индекс = СВ /ППТ,
где: УО — ударный объем; ПСА — поперечное сечение аорты; ИЛС — интеграл линейной скорости; СВ — сердечный выброс; ЧСС — частота сердечных сокращений; ППТ — площадь поверхности тела [20]. Отмечено также, что периоперационный ЧПэхоКГ-мониторинг полезен в обнаружении ослабления сердечной функции во время периодов коронарной окклюзии, о чем свидетельствуют ослабление сокращений, дилатация желудочков, а также увеличение митральной или трикуспидальной регургитации (рис. 2, рис. 3) [21, 22].
Рис. 2. Митральная регургитация. Исходная картина (А) и появление регургитации при изменениях на 5-й минуте пережатия коронарной артерии (Б). Режим цветового допплеровского картирования. Изображения из архива авторов
Fig. 2. Mitral regurgitation. Initial picture (A) and the appearance of regurgitation at the 5th minute of coronary artery clamping (Б). Color Doppler mapping mode. Images from the archives of the authors
Рис. 3. Трикуспидальная регургитация. Исходная картина (А) и появление регургитации на трикуспидальном клапане (Б). Эхокардиография на 4-й минуте после пережатия коронарной артерии в режиме цветового допплеровского картирования. Изображения из архива авторов
Fig.3. Tricuspid regurgitation The initial picture (A) and the appearance of regurgitation on the tricuspid valve (Б). Echocardiography at the 4th minute of coronary artery clamping in color Doppler mode. Images from the archives of the authors
Особенностями операций коронарного шунтирования на работающем сердце являются гемодинамические нарушения в период вертикализации или смещения сердца вследствие компрессии камер, ишемии или изменения геометрии митрального кольца. Решающим фактором для принятия решения о воздействии на гемодинамику является точность оценки ее состояния анестезиологом и успешность его коммуникации с хирургом. В этих условиях применение традиционных методов мониторинга становится недостаточным, а использование чреспищеводной эхокардиографии предоставляет анестезиологу полноценную информацию, необходимую для интраоперационной оценки ключевых гемодинамических параметров в режиме реального времени. Авторы последних исследований отмечают, что при операциях реваскуляризации на работающем сердце ЧПэхоКГ-мониторирование способно заранее предсказать приближение коллаптоидного состояния. Повышение давления наполнения на фоне диастолической дисфункции свидетельствуют о вероятности развития ее декомпенсации и, как следствие, диастолической сердечной недостаточности [23, 24].
Долгое время бытовало распространенное мнение, что хирургическое вмешательство требует агрессивного подхода в восполнении потерянной жидкости, что легло в основу либеральной стратегии инфузионной терапии. Впоследствии было доказано, что негативные эффекты предоперационного обезвоживания практически полностью нивелируется за счет сокращения времени голодания и перорального введения жидкостей за 2 ч до операции. Концепция потери жидкости в «третьем пространстве» была опровергнута. Многочисленными исследованиями подтверждено, что агрессивная избыточная инфузионная нагрузка не только не нужна, но и пропорционально увеличивает риск заболеваемости и смертности [25, 26].
Рестриктивный режим интраоперационной инфузионной терапии, позволяющий избежать гиповолемии, долгое время характеризовался авторами как инструмент снижения частоты осложнений после операции. В большинстве исследований такой подход ассоциировался с лучшими результатами, чем при традиционной либеральной стратегии или применении фиксированных объемов при большинстве плановых хирургических процедур [27, 28]. Однако различия в дизайнах исследований привели к противоречивым результатам [29, 30]. Исследование RELIEF, результаты которого были опубликованы в 2018 г., является крупнейшим на сегодняшний день, сравнивающим рестриктивный и либеральный подходы. Первичный результат выживания без инвалидизации через 1 год не отличался между двумя группами. Однако пациенты в группе рестриктивной терапии имели значительно более высокую частоту острого повреждения почек (8,6 vs 5 %), заместительной почечной терапии (0,9 vs 0,3 %) и инфекционных поражений (16,5 vs 13,6 %) [31].
После выхода исследования Rivers et al. (2001) долгое время «золотой серединой» между рестриктивным и либеральным подходами считалась концепция индивидуальной целенаправленной инфузионной терапии (goal-directed therapy — GDT), которая заключается в оптимизации нагрузки на основе оценки показателей конкретного пациента в режиме реального времени. При таком подходе используются методы мониторинга, помогающие назначить адекватную инфузионную терапию, инотропы и вазопрессоры в целях индивидуальной оптимизации внутрисосудистого объема для обеспечения максимальной доставки кислорода к тканям [32]. В рандомизированных клинических исследованиях было показано, что стратегия GDT улучшала исход по сравнению с другими инфузионными режимами вследствие направленности на поддержание нормоволемии [33, 34]. Однако, по данным крупного систематического метаанализа, большая часть таких исследований на сегодняшний день не имеет достаточного уровня доказательной базы. Более того, в работах, связанных с кардиохирургическими и ургентными вмешательствами, многие авторы вовсе не смогли выявить статистически значимых преимуществ подхода [35]. В исследовании, объединившем данные 2910 пациентов, авторы также пришли к заключению, что классическая концепция целенаправленного жидкостного баланса не имеет достоверных различий по сравнению со стандартными подходами, за исключением более выраженного уменьшения концентрации лактата крови. Значительное снижение ранних и поздних послеоперационных осложнений авторы связывают с включением в тактику GDT дополнительных параметров оптимизации, таких как оценка сердечного выброса и сердечного индекса [36]. Большинство исследователей сходится во мнении, что клиническая гетерогенность исследуемых групп пациентов не позволяет делать однозначных выводов об эффективности стратегий инфузионной терапии. Более того, вариативность целенаправленной периоперационной поддержки в каждом отдельном случае, включая типы устройств мониторинга, инфузионных жидкостей, используемых гемодинамических параметров, многообразие инотропных и вазоактивных агентов, объясняют полярность мнений о пользе применения той или иной тактики в различных ситуациях [37–39].
Характер патофизиологических процессов при кардиохирургических вмешательствах в сравнении с некардиальными операциями имеет ряд отличительных особенностей, включающих ишемически-перфузионные и специфические хирургические повреждения, нарушения реологических свойств крови и системной гемодинамики. Ряд исследований свидетельствует о сложности изменений гемодинамических параметров во время проведения операций реваскуляризации на работающем сердце, а также после нее [2]. Анестезиолог должен быть готов к возникновению выраженных нарушений кровообращения, острой интраоперационной миокардиальной ишемии и временному ухудшению сократительной функции сердца при подобных вмешательствах. В его арсенале при таком стечении обстоятельств оказывается применение волемической нагрузки, положения Тренделенбурга, смещения сердца во вскрытую правую плевральную полость, инфузии инотропов, вазопрессоров, вазодилататоров, внутриаортальной баллонной контрпульсации и поддержки кровообращения в правых отделах сердца. По данным Saleh et al., чаще всего гемодинамические нарушения во время операций реваскуляризации на работающем сердце возникают при анастомозах задней нисходящей артерии и артерии тупого края [40]. Важно помнить также, что кардиохирургические вмешательства в условиях искусственного кровообращения и без него связаны с широким спектром микроциркуляторных изменений и снижением оксигенации тканей. Эти изменения являются результатом как непосредственно оперативного вмешательства и анестезии, так и явлений гипотермии, гемодилюции, ишемического и реперфузионного повреждения, длительной искусственной вентиляции легких, системной гепаринизации, нарушения коагуляции, образования микроэмболов и развития воспалительной реакции [41, 42]. Кроме того, исследования демонстрируют, что общий объем инфузии достоверно снижается в группах пациентов с контролем терапии на основе состояния микрососудистого кровотока, при том, что волемическая перегрузка ассоциирована с повышенным риском неблагоприятных исходов [43].
Индивидуализированный подход, включающий оценку конкретной ситуации, показаний, целей, сроков, стратегий и объема инфузии, а также типа инфузионного раствора, особенно важен для кардиохирургических пациентов, поскольку для них характерны специфические и, порой, внезапно возникающие отклонения в гемодинамике [44, 45]. Необходимо точно установить скорость введения, конечные точки и пределы безопасности волемической нагрузки, а также возможность последующего использования вспомогательной терапии, включающей вазоактивные препараты (вазопрессоры, вазодилататоры) и инотропную поддержку [46–48]. Помимо этого, существуют определенные состояния, требующие особой тактики в применении инфузионной нагрузки: наличие поражений легких, прогрессирующая диастолическая дисфункция и поражения клапанного аппарата средней тяжести и выше. При наличии повреждения легких и дисфункции правого желудочка (ПЖ) имеет место расширение и удлинение систолы правого желудочка в результате прогрессирующей декомпенсации, а систолическое давление ПЖ приближается к таковому в ЛЖ. Это вызывает смещение перегородки влево, что еще более усугубляется введением инфузионной нагрузки [49, 50]. Состояние диастолической дисфункции, являющееся нередким у кардиохирургических больных, привлекает к себе все большее внимание, поскольку исследователи неоднократно определяли ее как фактор неблагоприятных исходов при различных состояниях. Оставаясь зачастую вовремя не диагностированной, диастолическая дисфункция желудочков несет значительное бремя заболеваемости и смертности. Наиболее остро эта проблема проявляется в периоперационном периоде [51, 52]. Особого внимания также требует наличие значительных поражений клапанов сердца. У таких пациентов ударный объем имеет пониженную вариабельность, а гемодинамические признаки волемического дефицита могут быть стерты. В этих условиях технологии мониторирования состояния в реальном времени позволяют интегрировать большую часть информации, необходимой для принятия решения об оптимизации инфузионной терапии [53–54].
Данные мировой литературы демонстрируют, что, несмотря на стремительное развитие технологий, вопросы оптимизации инфузионной терапии при операциях реваскуляризации недостаточно изучены. Консенсус в вопросах преимуществ и недостатков существующих стратегий инфузионной терапии, методов волюметрического мониторинга и коррекции нарушений на сегодняшний момент также не найден.
Тем не менее исследователи сходятся во мнении, что дозированная инфузионная нагрузка является мощным инструментом для стабилизации гемодинамики, а отлаженная тактика мониторинга параметров для успешного взаимодействия анестезиолога и хирурга — это залог эффективности прогрессивных методов операций на сердце у пациентов высокого риска. Использование индивидуального подхода с возможностью коррекции изменений гемодинамики в режиме реального времени представляется надежным инструментом снижения уровня периоперационных осложнений и смертности. В этом аспекте мы считаем использование ЧПэхоКГ-мониторинга практически идеальным инструментом в руках анестезиологической бригады при операциях прямой реваскуляризации миокарда.
Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
Disclosure. The authors declare that they have no competing interests.
Вклад авторов. Батигян О.А., Лебедева Е.А., Мартынов Д.В. — разработка концепции статьи, получение и анализ фактических данных, написание и редактирование текста статьи, проверка и утверждение текста статьи.
Author contribution. Batigyan O.A., Lebedeva E.A., Martynov D.V. — all authors according to the ICMJE criteria participated in the development of the concept of the article, obtaining and analyzing factual data, writing and editing the text of the article, checking and approving the text of the article.