Extravaskulární plicní voda a plicní vaskulární permeabilita po miniinvazivní kardiochirurgii

Syndrom akutní respirační tísně (ARDS) se vyskytuje s incidencí 12 % po kardiochirurgickém výkonu s použitím kardiopulmonálního bypassu (CBP). Navíc s použitím ventilace jednou plicí (OLV), jak je běžnou praxí v minimálně invazivní kardiochirurgii (MICS), lze předpokládat, že se riziko ARDS zvyšuje.

Cílem této prospektivní observační studie je změřit extravaskulární index plicní vody (EVLWI) a index plicní vaskulární permeability (PVPI) jako parametry plicního edému prostřednictvím změny plicní permeability srovnáním tří skupin chirurgických pacientů: I) pacientů s CPB , II) pacienti s OLV a III) pacienti s CPB i OLV.

MICS umožňuje aortokoronární bypass a operaci srdeční chlopně prostřednictvím malých řezů, nezdá se být horší než konvenční operace, ale pravděpodobně snižuje pooperační bolest, urychluje pooperační zotavení a zlepšuje kosmetický výsledek. Na základě dostupných údajů se však respirační selhání po MICS vyskytuje ve stejné míře jako po konvenční kardiochirurgické operaci. Po MIKS s CPB a OLV byl navíc popsán jednostranný reexpanzní plicní edém, který se po konvenční kardiochirurgické operaci vyskytuje jen zřídka.

Patofyziologie ARDS je charakterizována masivním zánětem, který vede k difuznímu poškození jak alveolárního epitelu, tak endotelu plicních cév. Ačkoli je etiologie ARDS multifaktoriální, jednotným výsledkem je akutní, nehydrostatické, vysoce permeabilní poškození plic s intersticiálním a alveolárním edémem bohatým na proteiny, poškozením epitelu a rychlým nástupem plicní fibrózy. To vede k obrovskému omezení výměny plicních plynů a k hypoxémii.

Extravaskulární plicní voda (EVLW) zahrnuje všechny tekutiny extravaskulárního kompartmentu plic, tj. intracelulární vodu, lymfatickou tekutinu, surfaktant a extravazovanou plazmu. Zvýšená EVLW může být způsobena zvýšeným hydrostatickým intravaskulárním tlakem, jak se vyskytuje u kardiogenního plicního edému, a/nebo zvýšením permeability plicního endotelu a epitelu, jako u ARDS. EVLWI odhaduje EVLW pomocí transpulmonální termodiluční techniky. Index plicní vaskulární permeability (PVPI) je poměr mezi EVLWI a objemem krve v plicích, který se také měří technikou transpulmonální termodiluce. Předpokládá se, že PVPI odráží propustnost alveolárně-kapilární bariéry.

Kombinace CPB a OLV umožnila vývoj MICS. CPB je mimotělní oběh, kde přístroj srdce-plíce dočasně přebírá pumpovací funkci srdce a okysličovací a ventilační funkci plic, čímž umožňuje různé operace srdce a cév. Během CPB je krev z pravé strany srdce odváděna do přístroje srdce-plíce a vrácena do arteriálního systému. To vede k hypoperfuzi plic, zatímco průtok krve je udržován pouze přes bronchiální tepnu. OLV umožňuje chirurgovi přístup do hrudní dutiny pro operaci, zatímco kontralaterální plíce je ventilována.

Původně se předpokládalo, že plíce jsou relativně odolné vůči ischémii díky své dvojí cirkulaci. Reperfuze plic po CPB a/nebo OLV však může spustit fatální kaskádu, shrnutou jako plicní ischemické reperfuzní poškození (LIRI). LIRI zahrnuje intracelulární poškození a příslušné zánětlivé reakce, které vedou k apoptóze endotelu, alveolárnímu kapilárnímu intersticiálnímu edému, hyalinní membráně a infiltraci neutrofily a makrofágy. Navíc během CPB přispívá kontakt krevních složek s umělým povrchem bypassového okruhu k syndromu pooperační systémové zánětlivé odpovědi (SIRS). Prostřednictvím těchto mechanismů je ovlivněna poddajnost a rezistence plic a také plicní permeabilita, což přispívá k rozvoji ARDS. Během OLV může kombinace LIRI i chirurgického traumatu a plicní hyperinflace vést k uvolnění zánětlivých mediátorů, které mohou změnit endovaskulární permeabilitu. Navíc se po hrudní chirurgii zvyšuje plicní vaskulární permeabilita a reexpanze zkolabovaných plic může vést k tzv. reexpanznímu plicnímu edému.

Podle nejlepšího vědomí výzkumníků nebyla žádná studie primárně zaměřena na zkoumání vztahu mezi MICS a poškozením plic, ačkoli je velmi klinicky zajímavé, zda kombinace CPB a OLV během MICS vede ke zvýšení EVLW a plicní permeability a ARDS.