Оценка изменений микроциркуляции как с помощью сублингвальной микроциркуляции, так и спектроскопии в ближней инфракрасной области при ОРДС

Микроциркуляция состоит из разветвленной сети мелких кровеносных сосудов (диаметром <100 мкм), которая включает в себя артериолы, капилляры и венулы и играет ключевую роль в доставке кислорода к клеткам тканей. Микроциркуляторные изменения часто наблюдаются у больных в критическом состоянии, особенно у больных с тяжелым сепсисом. Эти изменения характеризуются снижением плотности капилляров, что определяет увеличение диффузионного расстояния кислорода к тканям и увеличение неоднородности перфузии. Эти микроциркуляторные расстройства включают последующее присутствие недостаточных или не перфузируемых капилляров в непосредственной близости от хорошо перфузируемых капилляров. Следовательно, эти функционально уязвимые зоны микроциркуляции могут стать гипоксическими, что приведет к дефициту экстракции кислорода. Это явление получило название «микроциркуляторное шунтирование» и играет важную роль в патофизиологии сепсиса и полиорганной недостаточности.

Стойкая и неполная реверсия микроциркуляторной и регионарной гипоксии считается основным фактором, способствующим развитию и поддержанию полиорганной недостаточности. К сожалению, изменения микрососудистой перфузии часто сохраняются после коррекции системных нарушений гемодинамики, а их выраженность связана с неблагоприятным исходом. Такая потеря гемодинамической согласованности между макро- и микроциркуляцией была описана в нескольких клинических и экспериментальных исследованиях и оказалась независимым предиктором неблагоприятного исхода и органной дисфункции. Было высказано предположение, что микроциркуляция является двигателем сепсиса.

Концептуально современные методы, позволяющие контролировать микроциркуляцию, можно разделить на две основные группы: (1) методы, позволяющие оценить местную оксигенацию тканей как суррогат микроциркуляторного кровотока. (2) Методы, позволяющие напрямую визуализировать микрососудистую сеть и микроциркуляторный кровоток.

Ближняя инфракрасная спектроскопия (NIRS) использовалась в качестве инструмента для мониторинга насыщения тканей кислородом (StO2) у пациентов с острыми заболеваниями и была предложена в качестве инструмента для количественной оценки микрососудистой дисфункции у пациентов с сепсисом. Согласно закону Бера сигнал БИКС ограничен сосудами диаметром менее 1 мм (артериолами, капиллярами и венулами), но, поскольку 75% крови в скелетных мышцах является венозной, измерения StO2 БИКС в основном представляют собой локальные сатурация венозного гемоглобина О2. NIRS использовался при различных клинических состояниях, таких как тяжелая травма, геморрагический шок, септический шок, кардиогенный шок или тяжелая сердечная недостаточность. Полезность и применение NIRS в интенсивной терапии в основном включали три основных измерения NIRS: (1) непрерывное измерение насыщения тканей кислородом (StO2); 2) наклон деоксигенации StO2 (DecStO2 наклон) в ответ на тест на окклюзию сосудов (тест VOT); и 3) наклон восстановления StO2 (наклон RincStO2) в ответ на VOT.

Насыщение тканей кислородом (StO2) было предложено в качестве маркера тканевой перфузии в зависимости от используемого устройства и места измерения. Системный обзор и меа-анализ показали, что пациенты с тяжелым сепсисом или септическим шоком имеют более низкие уровни StO2 и наклон RincStO2. Кроме того, выжившие после тяжелого сепсиса или септического шока имеют более высокие уровни StO2 и RincStO2 по сравнению с невыжившими. VOT — это провокационный тест, при котором StO2 измеряется на дистальном участке (например, на возвышении тенара или на предплечье), в то время как выполняется кратковременная быстрая окклюзия сосудов с помощью сфигмоманометра либо в течение определенного интервала времени (например, 3 минуты), или пока StO2 не снизится до определенного минимального порога. Затем ишемизированная ткань вызывает расширение сосудов окружающих артериол, метартериол и прекапиллярных сфинктеров, чтобы уменьшить местное сосудистое сопротивление и восстановить кровоток. Как только этот порог достигнут, жгут снимается и кровоток восстанавливается. Существует реактивная гиперемическая реакция, которая отражает способность ткани к саморегуляции кровотока и оксигенации. Этот метод дает несколько параметров, в том числе: 1. скорость дезоксигенации (RdecStO2), которая, как считается, отражает местную скорость метаболизма, 2. скорость реоксигенации (RincStO2), которая, как считается, отражает время, необходимое для вымывания застойной крови, и Считается, что это определяется локальным сердечно-сосудистым резервом и микроциркуляторным кровотоком, а также постобструктивной гиперемической реакцией.

Для скорости увеличения StO2 (RincStO2), или называемой наклоном восстановления StO2, предполагается, что когда наклон восстановления StO2 уменьшается, возможности рекрутирования микрососудов в ответ на гипоксический стимул ниже. Во многих работах показано, что RincStO2 снижается у пациентов с сепсисом. Было показано, что наклон восстановления StO2 ниже у пациентов с сепсисом, и что наличие этого изменения в первые 24 часа сепсиса и его постоянство были связаны с худшим исходом. Среди пациентов с сепсисом RincStO2 был выше у выживших, чем у невыживших, и был наиболее тесно связан с органной дисфункцией и смертностью.

Однако StO2 — это не прямое измерение кровотока в микрососудах, а показатель оксигенации тканей, который зависит от баланса между доставкой O2 (DO2) и потреблением кислорода (VO2). Любое изменение StO2 может отражать изменение потока в том же направлении и/или изменение метаболизма в противоположном направлении. Что еще более важно, пропорциональные изменения кровотока и метаболизма могут быть связаны с неизмененным StO2. Тест на вазореактивность оценивает микроваскулярный резерв в большей степени, чем реальную микроваскулярную перфузию. Действительно, несмотря на то, что StO2 у пациентов с сепсисом несколько ниже по сравнению со здоровыми добровольцами, между группами существует значительное совпадение. Достоверной разницы в StO2 между травмированными пациентами и здоровыми добровольцами среди септического шока, послеоперационных и здоровых добровольцев обнаружено не было; между септическим шоком и нормальными добровольцами; и между пациентами с травмой и здоровыми субъектами, или даже более высокое напряжение кислорода в тканях у пациентов с сепсисом.

Как следствие, тест на окклюзию сосудов (VOT) в сочетании с измерением StO2 был предложен для повышения дискриминационной способности и лучшей оценки микрооксигенации тканей при септическом шоке. Было показано, что использование VOT улучшает и расширяет прогностическую способность StO2 для таких сценариев, как травма, тяжелый сепсис и септический шок.

Предполагается, что микровидеоскопические методы являются золотым стандартом для изучения микроциркуляции, поскольку они позволяют непосредственно визуализировать микрососудистую перфузию и характеризовать ее изменения. Недавно были разработаны легкие портативные витальные микроскопы третьего поколения (CytoCam), основанные на падающем изображении в темном поле. Прямая визуализация подъязычной микроциркуляции позволяет количественно определить плотность капилляров, морфологию микрососудов и динамику микроциркуляторного кровотока.

Переменные кровотока, включая индекс микрососудистого кровотока (MFI) и долю перфузируемых сосудов (PPV), а также плотность капилляров, включая общую плотность сосудов (TVD) и плотность перфузируемых сосудов (PVD), и индекс гетерогенности распределения кровотока (HI) рассчитывали в соответствии с международным критериям. Изменения, наблюдаемые при сепсисе, часто характеризуются крайне неоднородной перфузией, с остановившимися капиллярами рядом с сосудами с оттекающими клетками.

Микрососудистые изменения, характеризующиеся снижением функциональной плотности капилляров, повышенной гетерогенностью перфузии и увеличением доли остановленных и периодически перфузируемых капилляров, вносят свой вклад в нарушение экстракции кислорода, наблюдаемое при сепсисе, и могут быть вовлечены в развитие органной недостаточности. Микроциркуляторные изменения более выражены у невыживших, чем у выживших. Выживаемость прогрессивно снижалась с квартилями тяжести изменения микроциркуляции. Кроме того, изменения в микрососудистой перфузии были одним из самых сильных предикторов исхода и оставались независимо связанными с исходом в многомерном анализе. Временной ход микрососудистых изменений также различается у выживших и не выживших. Изменения микроциркуляторного русла со временем улучшились в ответ на терапию у выживших, но не у выживших. И наоборот, персистенция этих микроциркуляторных изменений после первых 24 часов сильно и независимо коррелировала со смертностью, вторичной по отношению к недостаточности кровообращения в ранней фазе и полиорганной недостаточности в поздней фазе. Для параметра потока в 2009 г. международное многоцентровое обсервационное исследование распространенности среди пациентов ОИТ с участием 36 отделений интенсивной терапии по всему миру с участием 501 пациента выявило микроциркуляторные изменения MFI < 2,6 в сочетании с тахикардией (частота сердечных сокращений> 90) как независимый фактор риска повышения госпитальной летальности.

Среди микроциркуляторных переменных нет четкого консенсуса относительно того, какой параметр микроциркуляторной перфузии является наиболее важным. Снижение микроциркуляторной перфузии по данным PPV, PVD и MFI было связано со смертностью. Они сообщили, что параметр PPV был самым сильным предиктором смертности и что эта связь сохранялась в моделях множественной логистической регрессии как для ранних (< 24 часов), так и для поздних (≥ 24 часов) временных точек. В аналогичном исследовании нарушение кровотока и повышенная неоднородность кровотока значительно нарушали особенности микроциркуляции у невыживших по сравнению с выжившими. Кроме того, в исследовании 49 пациентов ОИТ с септическим шоком не было различий в параметрах микроциркуляторной перфузии в начале шока, но выжившие смогли восстановить свою микроциркуляторную перфузию, о чем свидетельствуют значительные различия в ППЗ. Однако в исследовании ProCESS показатели плотности, а именно TVD, PVD и показатель Де Бакера (оценка общей плотности), должны быть связаны со смертностью во все моменты времени в одной модели и через 72 часа. период. Таким образом, какие микроциркуляторные параметры, оказывающие наиболее значительное патофизиологическое влияние, еще ждут дальнейших исследований для определения.

Острый респираторный дистресс-синдром (ОРДС) является наиболее тяжелой формой острого повреждения легких в отделении интенсивной терапии. Отличительной чертой патогенеза ОРДС является повышенная проницаемость вследствие повреждения эндотелия и эпителия [58]. Основной причиной смерти являются стойкая и выраженная тканевая гипоксия и полиорганная недостаточность. Атрибутивная смертность от ОРДС остается высокой без каких-либо достижений в течение последних десяти лет. Недавнее крупное обсервационное исследование для понимания глобального воздействия тяжелой острой дыхательной недостаточности (LUNG SAFE) показало, что среди 29 144 пациентов, поступивших в участвующие отделения интенсивной терапии, госпитальная смертность составила 34,9% для пациентов с легкой формой, 40,3% для пациентов со средней и средней степенью тяжести. 46,1% для тяжелого ОРДС.

Таким образом, из вышеупомянутого обсуждения двух основных оценок NIRS и сублингвальной микроциркуляции цели нашего исследования заключаются в следующем:

1. Сравнить прогностическую силу NIRS и сублингвальной микроциркуляции для прогноза ОРДС. Кроме того, можно ли прогнозировать ОРДС более точно, если исследователи одновременно оценивают изменения микроциркуляции с помощью NIRS и подъязычной микроциркуляции?
2. Определить, какие параметры изменения микроциркуляторного русла, параметры кровотока или плотности оказывают наиболее значимое патофизиологическое влияние на прогноз ОРДС?