Функциональное состояние респираторной системы у пациентов после геометрической реконструкции левого желудочка с последующей конвенциональной респираторной реабилитацией

Полный текст

Введение

Одной из актуальных проблем современного здравоохранения является увеличение частоты респираторных осложнений после хирургического лечения ишемической болезни сердца, приводящее к увеличению летальности и продолжительности пребывания в стационаре. При этом наиболее тяжелым осложнением ИБС является развитие обширного инфаркта миокарда левого желудочка (ЛЖ), приводящим не только к снижению фракции выброса (ФВ), но и нарушению геометрии левого желудочка с образованием постинфарктной аневризмы (ПИАЛЖ) (Tikiz et al., 2002). Частота развития аневризмы ЛЖ у пациентов с инфарктом миокарда составляет от 10 % до 35 % (Sui et al., 2019). Несмотря на усовершенствование диагностики и достижения в профилактической медицине, количество ПИАЛЖ продолжает увеличиваться.

Нарушения системной гемодинамики при ПИ­­АЛЖ могут приводить к респираторной дисфункции до операции и усугублять кардиореспираторную недостаточность в послеоперационном периоде. Для хирургической коррекции данной патологии применяются реваскуляризация миокарда и геометрическая реконструкция ЛЖ (ГРЛЖ). Однако такие подходы требуют значительно большей продолжительности искусственного кровообращения (ИК) и искусственной вентиляции легких (ИВЛ), что создает дополнительные риски послеоперационных осложнений, в том числе со стороны дыхательной системы, увеличивает длительность пребывания в стационаре и стоимость лечения, а также возможного летального исхода (Vallabhajosyula et al., 2020).

У пациентов с ИБС, особенно на фоне хронической сердечной недостаточности, часто наблюдаются нарушения функции внешнего дыхания (ФВД) различных типов. Многочисленными исследованиями установлено, что нарушение ФВД связано с застойными явлениями в малом круге кровообращения (МКК), возникновением легочной гипертензии и интерстициальным отеком легочной ткани (Melenovsky et al., 2015; Баздырев и др., 2017b). Следует учитывать, что нарушение ФВД у пациентов с ИБС повышает риски развития респираторных осложнений, особенно в раннем послеоперационном периоде.

Несмотря на современные возможности ранней диагностики и лечения респираторной дисфункции, до настоящего времени не разработано эффективных методов послеоперационного восстановления функции внешнего дыхания у пациентов после геометрической реконструкции левого желудочка (ГРЛЖ). Восстановление коморбидных респираторных дисфункций у пациентов с ИБС позволяет в раннем послеоперационном периоде предупредить жизнеугрожающие осложнения (Баздырев и др., 2017a). В настоящее время для восстановления дыхательной системы у пациентов с ИБС после аортокоронарного шунтирования обычно используют конвенциональную (традиционную) респираторную реабилитацию (Westerdahl et al., 2001). В то же время отсутствуют данные об эффективности применения конвенциональной реабилитации у пациентов после ГРЛЖ.

В связи с этим цель данного исследования заключалась в изучении кардиопульмонального статуса пациентов до и после геометрической реконструкции левого желудочка и оценке эффективности конвенциональной респираторной реабилитации для данной категории больных.

Материалы и методы

В исследование включили 43 пациента (29 мужчин и 14 женщин) в возрасте от 44 до 79 лет (63 ± 7), прооперированных на базе Национального медицинского исследовательского центра сердечно-­сосудистой хирургии имени А.Н. Бакулева (НМИЦ ССХ имени А.Н. Бакулева МЗ РФ).

Пациенты разделены на две группы: группа I — пациенты после операции аортокоронарное шунтирование (АКШ) (n = 28) и группа II — пациенты после АКШ с геометрической реконструкции левого желудочка (n = 15).

Критерии исключения: 1) наличие хронических заболеваний легких; 2) затрудненный контакт с пациентом; 3) гемодинамическая нестабильность в день поступления; 4) осложненный послеоперационный период (кровотечения, периоперационный инфаркт миокарда или ОНМК, вторичная инфекция, дыхательная или сердечная недостаточность).

В послеоперационном периоде всем пациентам проводили конвенциональную респираторную реабилитацию, которая включает: 1) комплекс дыхательной гимнастики статического и динамического характера, а также диафрагмальное дыхание — 5 раз в день; 2) обучение откашливанию и безопасным дренажным положениям; 3) постуральный и вибрационный массаж грудной клетки — 3 раза в день; 4) гимнастика для верхних и нижних конечностей — 2 раз в день; 5) дозированная ходьба. Курс начинали за несколько дней до оперативного вмешательства, проводили обучение дыхательной гимнастике и правильному поведению в раннем послеоперационном периоде. Восстановительное лечение продолжалось после перевода пациентов из отделения реанимации в хирургическое отделение вплоть до выписки из стационара.

Исследование разделили на три этапа: I — плановая госпитализация в стационар; II — 2–3 сутки после операции; III — 10–12 сутки (выписка из стационара). Спирометрию выполняли согласно методическим рекомендациям, утвержденным Российским респираторным сообществом и согласованным Научным советом Министерства Здравоохранения РФ (Российское респираторное общество, 2021). Исследование проводили на аппарате СМП-2101-Р-Д (Россия). Учитывали следующие показатели: форсированная жизненная емкость легких (FVC), объем форсированного выдоха за 1, 3 и 6 секунд (FEV₁, FEV₃ и FEV₆), индекс Генслера (FEV₁/FVC), продолжительность форсированного выдоха (FET), пиковый поток выдоха (PEF), максимальная объемная скорость потока выдоха (FEF₂₅, FEF₅₀, FEF₇₅, FEF_25–75) и максимальный вентиляционный объем (MVV). Полученные значения показателей выражались в процентах от ожидаемого результата (%Pred), рассчитанного на основании антропометрических, демографических и возрастных характеристик пациентов.

Эхокардиографию выполняли на аппарате Philips HD15 (Philips, Нидерланды) согласно рекомендациям Американского эхокардиографического общества (Mitchell et al., 2019). Оценивали следующие данные ЭХО-КГ левого желудочка: фракция выброса (ФВ [EF]), конечный диастолический объем (КДО [EDV]), конечный систолический объем (КСО [ESV]), ударный объем (УО [SV]), конечный диастолический размер (КДР [EDD]), конечный систолический размер (КСР [ESD]) и наличие зон гипокинеза ЛЖ.

Суточную пульсоксиметрию выполняли на аппарате CMS50I Pulse Oximeter (Contec, Китай) и оценивали SpO₂ минимальное, SpO₂ максимальное, SpO₂ среднее значение, индекс десатурации (ИД).

Объем общей и интерстициальной жидкости определяли при помощи интегрального реовазографа «Диамант-Р » (Диамант, Россия).

Статистический анализ проводили в программах Stattech 2.8.8 и SPSS 26.0. Количественные показатели оценивали на предмет соответствия нормальному распределению с помощью критерия Шапиро — Уилка. При нормальном распределении показатели описывали с помощью средних арифметических величин (M) и стандартных отклонений (SD) и границ 95 % доверительного интервала (95 % ДИ). При отсутствии нормального распределения данные описывали с помощью медианы (Me) и нижнего и верхнего квартилей (Q1 — Q3). Категориальные данные описывали с указанием абсолютных значений и процентных долей. Сравнение двух групп при нормальном распределении выполняли с помощью t-критерия Стьюдента, при отсутствии нормального распределения — с помощью U-критерия Манна —  Уитни. Направление и тесноту корреляционной связи оценивали с помощью коэффициента корреляции Пирсона и коэффициента Спирмена. Значения считались значимыми при p < 0,05.

Результаты и обсуждение

Результаты исследования показали отсутствие значительных демографических показателей между пациентами двух групп, однако они различались по ряду клинических и хирургических характеристик (табл. 1).

Таблица 1. Клинико-­демографическая характеристика пациентов
Table 1. Clinical and demographic characteristics of patients

Показатели / Indicators	Группа I/ group I (n = 28)	Группа II/ group II (n = 15)	p
Демографические различия / Demographic differences
Возраст, полных лет / Age, completed years	64 ± 8 [61–67]	62 ± 6 [59–66]	0,587
Рост, см / Height, cm	169 ± 10 [165–173]	174 ± 8 [169–178]	0,134
Масса тела, кг / Body weight, kg	81 ± 15 [75–86]	85 ± 12 [78–91]	0,385
Индекс массы тела, кг/м2 / Body mass index, kg/m2	28 ± 4 [26–29]	28 ± 3 [26–30]	0,813
Женский пол, абс. (%) / Female sex, abs. (%)	10 (35,7)	4 (26,7)	0,735
Мужской пол, абс. (%) / Male sex, abs. (%)	18 (64,3)	11 (73,3)
Курение, абс. (%) / Smoking, abs. (%)	11 (39,3)	8 (53,3)	0,521
Сопутствующие заболевания в анамнезе / Concomitant diseases in anamnesis
COVID-19, абс.(%)/COVID-19, abs.%)	12 (42,9)	8 (53,3)	0,540
Инфаркт миокарда, абс. (%) / Myocardial infarction, abs. (%)	9 (32,1)	15 (100,0)	< 0,001
Хирургическая характеристика пациентов / Surgical characteristics of patients
Продолжительность операции, час / Duration of operation, hour	5 [5–6]	6 [5–8]	0,081
Продолжительность ИК, мин / Duration of cardiopulmonary bypass, min	76 ± 34 [63–89]	142 ± 65 [102–181]	< 0,001
Время пережатия аорты, мин / Aortic compression time, min	0 [0–38]	68 [45–77]	< 0,001
Продолжительность пребывания в ОРИТ, час/ Duration  of stay in the ICU, hour	20 [17–21]	43 [22–139]	< 0,001
Продолжительность ИВЛ в ОРИТ, час / Duration of ventilation in the ICU, hour	7 [5–11]	22 [20–93]	< 0,001

Данные компьютерной томографии грудной клетки, при поступлении в стационар, выявили у большей части пациентов поствоспалительные изменения в легких различной этиологии. Межгрупповых различий не обнаружено (p > 0,05).

Анализ операционного и реанимационного этапов лечения пациентов выявил в группе II по сравнению с группой I увеличение продолжительности ИК (86,8 %, p < 0,001), продолжительности пребывания в ОРИТ (115 %, р < 0,001), а также продолжительности ИВЛ в ОРИТ (214,2 %, p < 0,001) (табл. 1).

В ходе анализа показателей ФВД до оперативного вмешательства (I этап), между группами I и II выявлены статистически значимые различия. В группе II объемные показатели (FVC, FEV1 и др.), а также скоростной показатель (FEF75) были ниже в сравнении с результатами группы I (табл. 2) (p < 0,05). Причем по показателю FEF₇₅ разница составила 26 % (p = 0,044).

Таблица 2. Межгрупповые различия в показателях спирометрии на I этапе исследования
Table 2. Intergroup differences in spirometry indicators at the I stage of the study

Показатели, (%Pred) / Indicators, (%Pred)	Группа I / group I (n = 28)	Группа II / group II (n = 15)	p
FVC (M ± SD [95 % CI])	96 ± 15 [91–102]	87 ± 13 [80–94]	0,039
FEV1 (M ± SD [95 % CI])	94 ± 13 [89–99]	84 ± 16 [75–93]	0,027
FEV3 (M ± SD [95 % CI])	91 ± 12 [86–95]	81 ± 14 [73–89]	0,020
FEV6 (M ± SD [95 % CI])	94 ± 14 [88–99]	83 ± 14 [77–92]	0,042
FEF75 (M ± SD [95 % CI])	82 ± 25 [72–92]	65 ± 25 [51–79]	0,044

Данные предоперационной ЭХО-КГ показали статистически значимые межгрупповые различия по всем исследуемым показателям (например, ФВ [30,2 %, p < 0,001]; КДО [56,4 %, р < 0,001]) (рис. 1).

Рис. 1. (a-f) Динамика показателей эхокардиографии у пациентов I и II группы на всех этапах исследования. □ — группа I; □ — группа II. Внутригрупповые различия: * p < 0,05; ** p < 0,01; *** p < 0,001; # — наличие межгрупповых различий
Fig. 1. (a-f) Dynamics of echocardiography indicators in patients of group I and II at all stages of the study. □ — group I; □ — group II. Intra-group differences: * p < 0.05; ** p < 0.01; *** p < 0.001; # — the presence of intergroup differences

На II этапе спирометрические показатели обеих групп снижались по сравнению с результатами до оперативного вмешательства (p < 0,05). Причем выявлено снижение как объемных, так и скоростных показателей (рис. 2). Значимых различий между группами не обнаружено (p > 0,05).

Рис. 2. (a-l) Динамика показателей спирометрии (%Pred) у пациентов I и II группы на всех этапах исследования на фоне конвенциональной респираторной реабилитации. □ — группа I; □ — группа II. Внутригрупповые различия: * p < 0,05; ** p < 0,01; *** p < 0,001; # — наличие межгрупповых различий.
Fig. 2. (a-l) Dynamics of spirometry indicators (%Pred) in patients of group I and II at all stages of the study against the background of conventional respiratory rehabilitation. □ — group I; □ — group II. Intra-group differences: * p < 0.05; ** p < 0.01; *** p < 0.001; # — the presence of intergroup differences.

Показатели ЭХО-КГ на 2-е сутки после операции (II этап) снижались в обеих группах. В группе II установлено выраженное уменьшение объемных показателей ЛЖ: КДО (22 %, p = 0,012), КСО (24 %, p = 0,006) и УО (20 %, p = 0,014). Кроме того, наблюдались межгрупповые различия показателей ФВ (p < 0,001), КСР (p = 0,001) и КСО (p = 0,006) (рис. 1).

В ходе корреляционного анализа в группе II обнаружена отчетливая обратная взаимосвязь между КДО ЛЖ и скоростными показателями FEF25 (r = –0,696, p = 0,002) и PEF (r = –0,700, p = 0,004).

Анализ индекса десатурации (ИД) выявил во всех группах в ночное время наличие выраженных сонно-­дыхательных расстройств на второй послеоперационный день. Так, в I и II группах ИД статистически значимо увеличивается в 2,1 (p = 0,008) и 3,4 (р < 0,001) раза соответственно. При этом во всех исследованных группах среднее значение SpO₂ в течение сна более 90 %.

Оценка гидробаланса с помощь интегральной реовазографии на 2–3 сутки после операции показала, что в I и II группах объем общей жидкости (ООЖ) и внеклеточной жидкости (ОВЖ) увеличивается на 21 % (р = 0,038), 27 % (р = 0,026) и 29 % (р = 0,014), 36 % (р < 0,001) соответственно.

На III этапе у пациентов группы II не обнаружено статистически значимой положительной динамики по большинству исследуемых показателей спирометрии. В то же время в группе I динамика отмечалась практически по всему спектру анализируемых показателей (p < 0,05) (рис. 2). Также обнаружены межгрупповые различия как по объемным (FVC: 15,7 % [р = 0,031] и FEV₁: 16,9 % [p = 0,012]), так и по скоростным показателям спирометрии (FEF₂₅: 15,1 % [p = 0,009]); FEF₅₀: 18,9 % [p < 0,001] и FET: 20,7 % [p < 0,001]).

По данным ЭХО-КГ к моменту выписки из стационара в группе I происходит постепенное уменьшение линейных размеров ЛЖ. В группе II показатели ЭХО-КГ с момента операции практически не изменялись. Также обнаружены межгрупповые различия в линейных размерах и объемных показателях ЛЖ (рис. 1).

Корреляционный анализ данных III этапа исследования выявил в группе II обратную взаимосвязь между восстановлением показателя FEF₂₅ и значениями КДО (r = –0,689, p = 0,024), КСО (r = –0,684, p = 0,005), а также между PEF и КСР (r = –0,669, p = 0,049) (рис. 3).

Рис. 3. (а—b) Графики регрессионных функций, характеризующие зависимость показателя FEF₂₅ (%Pred) от значений: a) КДО и b) КСО в группе II на III этапе исследования.
Fig. 3. (a—b) Graphs of regression functions characterizing the dependence of the FEF₂₅ indicator (%Pred) on the values of: a) EDV and b) ESV in the group II at the III stage of the study.

На 10–12 послеоперационный день ИД в I группе достигает дооперационного уровня, тогда как во II группе этот показатель остается повышенным в 1,56 раза (p = 0,006). При выписке у пациентов I группы восстанавливается ООЖ и ОВЖ, тогда как во II группе ОВЖ сохраняется повышенным на 23 % (p = 0,022).

Установлено, что в обеих группах изучаемые показатели ФВД не вернулись к своим дооперационным значениям к моменту выписки из стационара как по объемным, так и по скоростным показателям.

Таким образом, анализ результатов исследования показал, что в дооперационном периоде у пациентов с ПИАЛЖ наблюдается снижение объемно-­скоростных показателей спирометрии, что, вероятно, обусловлено нарушением системной гемодинамики и развитием ХСН в результате формирования аневризмы левого желудочка. Влияние внутрисердечной гемодинамики на показатели респираторной системы пациентов после ГРЛЖ на II и III этапах исследования также подтверждается наличием обратных корреляционных связей между объемными, а также линейными характеристиками ЛЖ и скоростными показателями спирометрии у пациентов после ГРЛЖ (p < 0,05).

У пациентов обеих групп на 2-е сутки после операции наблюдалось значительное снижение как объемных, так и скоростных показателей ФВД. Причем у пациентов после АКШ снижение было более выраженным, что, очевидно, связано с более высоким исходным уровнем респираторных характеристик в данной группе. Снижение FVC, FEV₁ свидетельствует о рестриктивных нарушениях на 2–3 сутки после операции. Данный характер респираторных нарушений, очевидно, обусловлен увеличением объема внеклеточной жидкости и снижением комплаенса легочной ткани (Magnussen et al., 2017). Кроме того, уменьшение объемных показателей спирометрии является предиктором возникновения воспалительных процессов в легких (Mannino et al., 2003).

В нашем исследовании результаты восстановления респираторных показателей у пациентов после ГРЛЖ к моменту выписки хуже, чем в группе после АКШ, как по объемным (FVC: 64 % от ожидаемого против 76 % у АКШ), так и по скоростным показателям (FEF₂₅: 56 % от ожидаемого против 66 % у АКШ). Анализ скоростных показателей воздушного потока перед выпиской показал, что во II-й группе присутствуют более выраженные нарушения проходимости на уровне проксимальных и средних отделов бронхиального дерева. Так, во II группе FEF₂₅ и FEF₅₀ на 15,1 % (p = 0,009) и 18,9 % (p < 0,001) меньше, чем в I группе. Выявленные изменения в значительной мере могут быть обусловлены как обструктивными нарушениями, так и сниженным мукоцилиарным клиренсом (Баздырев и др., 2017b), и сохраняющейся кардиальной дисфункцией (Georgiopoulou et al., 2015), так как с момента реконструкции ЛЖ положительная динамика в объемных и линейных показателях ЭХО-КГ в данной группе отсутствовала. Также на восстановление дыхательной функции пациентов с ПИАЛЖ могут влиять более продолжительные этапы хирургического (Баздырев, 2017) и реанимационного лечения (Давидов и др., 2016).

Исходя из результатов исследования видно, что курса конвенциональной респираторной реабилитации длительностью 10–12 дней недостаточно для полного восстановления легочной функции пациентов не только после ГРЛЖ, но и после АКШ. Похожие результаты находят свое отражение в ряде научных работ (Johnson et al., 1995; Westerdahl et al., 2001; Алшибая и др., 2018). Однако стоит учитывать, что параметры ФВД могут не возвращаться к исходным значениям в течение трех (Shenkman et al., 1997) и даже шести недель (van Belle et al., 1992) после операции. Таким образом, у пациентов с сохраняющимся риском развития респираторных осложнений необходимо продолжать восстановительное лечение в рамках второго этапа реабилитации.

Выводы

Проведенные исследования показали, что у пациентов после ГРЛЖ выявлено более выраженное снижение оксигенации, которое обусловлено как нарушением проходимости на уровне проксимальных и средних бронхов, так и рестриктивными нарушениями, связанными с увеличением объема внеклеточной жидкости. В значительной мере это является патогенетической основой развития респираторных осложнений в раннем послеоперационном периоде. Поэтому данная группа пациентов нуждается в индивидуальной программе респираторной реабилитации, направленной на эффективное восстановление как обструктивных, так и рестриктивных нарушений.

Об авторах

Г. В. Лобачева

Национальный медицинский исследовательский центр сердечно-сосудистой хирургии имени А.Н. Бакулева

Автор, ответственный за переписку.
Email: gvlobacheva@bakulev.ru
ORCID iD: 0000-0002-6024-0191
Москва, Российская Федерация

М. М. Алшибая

Национальный медицинский исследовательский центр сердечно-сосудистой хирургии имени А.Н. Бакулева

Email: gvlobacheva@bakulev.ru
ORCID iD: 0000-0002-8003-5523
Москва, Российская Федерация

М. Л. Мамалыга

Национальный медицинский исследовательский центр сердечно-сосудистой хирургии имени А.Н. Бакулева

Email: gvlobacheva@bakulev.ru
ORCID iD: 0000-0001-9605-254X
Москва, Российская Федерация

М. А. Затенко

Национальный медицинский исследовательский центр сердечно-сосудистой хирургии имени А.Н. Бакулева

Email: gvlobacheva@bakulev.ru
ORCID iD: 0000-0003-3767-6293
Москва, Российская Федерация

С. А. Данилов

Национальный медицинский исследовательский центр сердечно-сосудистой хирургии имени А.Н. Бакулева

Email: gvlobacheva@bakulev.ru
ORCID iD: 0000-0002-0525-2069
Москва, Российская Федерация

М. А. Арзуманян

Национальный медицинский исследовательский центр сердечно-сосудистой хирургии имени А.Н. Бакулева

Email: gvlobacheva@bakulev.ru
ORCID iD: 0000-0002-4309-7899
Москва, Российская Федерация

Список литературы

Дополнительные файлы

Нет дополнительных файлов для отображения