Вентиляция во время искусственного кровообращения (ИК) в кардиохирургии

Цель и гипотеза:

Определить, уменьшит ли продолжительная механическая вентиляция (вентиляция с низким дыхательным объемом) во время искусственного кровообращения (ИК) у взрослых пациентов, перенесших плановую операцию на сердце, степень ателектаза легкого после операции по сравнению с контрольной группой, не получавшей вентиляцию во время ИК.

Степень легочного ателектаза будет оцениваться и количественно определяться с помощью неинвазивного ультразвукового исследования легких (LUS).

Мы проведем предварительное обсервационное исследование (пилотное исследование), чтобы оценить осуществимость этого исследования. Пилотный проект будет проведен на 40 пациентах, все из которых не будут находиться на искусственной вентиляции легких во время искусственного кровообращения. Конкретные вопросы о целесообразности, которые мы хотели бы определить, включают: 1) степень ателектаза, которая может быть выявлена ​​с помощью LUS у пациентов, не находящихся на ИВЛ во время ИК, 2) время, необходимое для выполнения LUS в операционной (ИЛИ) и в отделении интенсивной терапии (ОИТ) и будет ли это эффективным и возможным, учитывая загруженный график операционной, 3) чтобы помочь определить оптимальное время для сканирования пациентов, чтобы показать максимальную степень ателектаза, и 4) чтобы помочь оценить количество пациентов нам нужно будет показать разницу в ателектазах в окончательном исследовании.

Первичная гипотеза: вентиляция с низким дыхательным объемом во время искусственного кровообращения в кардиохирургии у взрослых снижает количество легочных ателектазов по сравнению с контрольной группой, не получавшей вентиляцию во время искусственного кровообращения.

Фон:

Дыхательная дисфункция после кардиохирургических вмешательств встречается относительно часто, с частотой от 2 до 25 %, указанной в литературе. Легочные осложнения являются значительным фактором заболеваемости и смертности послеоперационных пациентов и, следовательно, бременем для ресурсов здравоохранения. (1)

Этиология легочной дисфункции после ИК является многофакторной, включая системную воспалительную реакцию, вызванную ИК, гипотермию, хирургическое вмешательство, анестезию, вентиляцию легких и переливание крови. (2-3) Модификации вышеупомянутых факторов, среди прочего, могут привести к улучшению функции легких после операции. Стратегии включают сокращение времени искусственного кровообращения или минимизацию площади экстракорпоральной поверхности с использованием миниатюрных контуров. Частичное восстановление перфузии легочной артерии при ИК, возможно, способствует предотвращению легочной ишемии и легочной дисфункции. Использование ультрафильтрации для удаления провоспалительных факторов может защитить функцию легких. (4) Точно так же использование кортикостероидов и фильтров для истощения лейкоцитов может быть защитным. (5-6) Сокращение использования отсасывающего устройства для кардиотомии, а также времени контакта между свободной кровью и перикардом может оказаться полезным. Однако доказательства положительного исхода для большинства этих вмешательств слабы. (3-7)

При стандартном лечении легкие не вентилируются и сдуваются, а кровообращение отводится от легочной сосудистой сети во время искусственного кровообращения. Восстановление нормальной перфузии приводит к высвобождению свободных радикалов кислорода, вызывающих перекисное окисление липидов с повреждением легочного эндотелия (ишемически-реперфузионное повреждение). (8-9)

Экспериментально показано, что непрерывная вентиляция во время искусственного кровообращения сохраняет функцию эндотелия легочных артерий. (10) Существенным последствием реперфузионного повреждения является дисфункция эндотелия легочных сосудов со сниженной продукцией оксида азота (NO), вызывающая вторичную вазоконстрикцию и повышенную проницаемость сосудов. Это приводит к легочной гипертензии, отеку легких и гипоксии. (10)

Отсутствие вентиляции может привести к ишемическому повреждению легких. При шунтировании кровоток по легочным артериям отсутствует. Единственное сосудистое и, следовательно, снабжение легких кислородом осуществляется через бронхиальное кровообращение. (11) В экспериментальной модели шунтирования свиней было показано, что кровоток в бронхиальных артериях значительно снижается во время искусственного кровообращения. (12-13) Предполагается, что повторяющееся раздувание и сдувание легких при физиологическом внутриальвеолярном давлении необходимо для нормального бронхиального артериального потока, вторичного по отношению к циклическому сжатию и расслаблению сосудов. В этом случае прекращение вентиляции во время шунтирования уменьшит бронхиальный поток и предрасполагает к ишемическому повреждению легких. (13)

John и коллеги (11) показали в своем рандомизированном исследовании, что вентиляция во время искусственного кровообращения с дыхательным объемом 5 мл/кг приводила к значительному уменьшению внесосудистой воды в легких (измерено с помощью системы пульсового контура сердечного выброса (PiCCO)) и к более короткому времени. экстубация. Однако доказательства явных клинических преимуществ поддержания вентиляции во время искусственного кровообращения противоречивы. Проблематичными в этих исследованиях являются неоднородные конечные точки результатов и небольшие размеры выборки. (11;14)

Это исследование направлено на изучение того, может ли продолжение низкообъемной вентиляции во время искусственного кровообращения уменьшить количество легочных ателектазов, присутствующих в послеоперационном периоде у кардиохирургических пациентов. Де-набор легочных объемов происходит в период отсутствия вентиляции на ИК. Ателектаз может привести к послеоперационным легочным осложнениям, если не принять меры в периоперационном периоде с активным рекрутированием легких и физиотерапией. Малообъемная вентиляция легких может быть легко и безопасно применена у большинства пациентов, перенесших искусственное кровообращение, не препятствуя хирургическому прогрессу.

Ультразвуковое исследование легких (УЗИ) будет использоваться для оценки ателектаза легкого, присутствующего в различные моменты времени (как до операции, так и в послеоперационном периоде). LUS — это неинвазивный, простой в использовании исследовательский инструмент по месту оказания медицинской помощи. LUS хорошо проверен и используется в операционной и отделении интенсивной терапии для диагностики легочной патологии. Было показано, что он более точен, чем обычная рентгенография грудной клетки, при определении легочной консолидации, а также другой легочной патологии. (13) LUS также показал тесную корреляцию в предыдущих исследованиях с данными КТ легких. В 2012 г. были опубликованы первые Международные доказательные рекомендации по ЛУЗИ в местах оказания медицинской помощи. (16) Это стало полезным и широко используемым методом в клинической практике. (17-18)

Несколько ультразвуковых исследований, основанных на исследовании левой нижней доли во время чреспищеводной эхокардиографии, подтвердили возможность оценки рекрутмента легких (19-20). Другое исследование показало, что разрешение вентилятор-ассоциированной пневмонии на фоне антимикробной терапии может быть точно оценено с помощью LUS: была обнаружена тесная корреляция между увеличением аэрации легких по данным компьютерной томографии (КТ) после 7-дневного введения антибиотиков и оценкой повторной аэрации при ультразвуковом исследовании. на основе наблюдаемых изменений в ультразвуковых картинах (21). Таким образом, разумно предположить, что изменение аэрации легких в результате любой терапии (например, вентиляции во время искусственного кровообращения) будет определяться соответствующими изменениями в паттернах LUS.