У больных с кардиальной патологией в интра- и послеоперационном периодах с достаточно высокой частотой встречаются осложнения со стороны систем кровообращения и дыхания. Это актуально и для офтальмохирургии; многие из пациентов данной категории — люди пожилого возраста с сопутствующими заболеваниями сердечно-сосудистой системы [1, 2]. В связи с этим пациентам, которым проводятся оперативные офтальмологические вмешательства в условиях общей анестезии, необходим комплексный мониторинг гемодинамики, вентиляции и газообмена.

Современные требования к мониторингу включают точность, непрерывность, минимальную инвазивность, а также простоту интерпретации [3]. При офтальмологических операциях широко используются неинвазивные методы мониторинга, включая электрокардиографию (ЭКГ), пульсоксиметрию, капнографию, оценку частоты дыхательных движений, сердечных сокращений и уровня артериального давления (АД) [4]. Вместе с тем появляются новые неинвазивные методики мониторинга, необходимо оценить целесообразность их применения у разных категорий больных при различных вариантах анестезии.

Большое значение в современной хирургии имеют индексы и шкалы раннего предупреждения о критических инцидентах. Согласно рекомендациям Всемирной федерации обществ анестезиологов (WFSA), интегрированная, комплексная оценка тяжести состояния и риска осложнений может существенно облегчить работу медперсонала [5—7].

Одним из новых показателей для такой оценки служит интегрированный легочный индекс (Integrated Pulmonary Index, IPI). Расчет IPI основан на принципе нечеткой логики (fuzzy logic) и представляет собой математическую модель, имитирующую мышление человека; в режиме реального времени IPI оценивает 4 показателя — насыщение крови кислородом (SpO₂), ЧСС, частоту дыхания (ЧД), а также концентрацию углекислого газа в конце выдоха (EtCO₂). При этом каждые 15 с выполняется трансформация SpO₂, EtCO₂, ЧД и ЧСС в единое индексированное значение, варьирующее от 1 до 10.

Показатели IPI 8—10 соответствуют нормальному состоянию, 5—7 — требуют внимания со стороны медперсонала, а уровень 1—4 означает, что состояние больного требует немедленного вмешательства для коррекции нарушений. В настоящий момент выполнено несколько работ, исследующих этот индекс у больных в периоперационном периоде при эндоскопических вмешательствах и в кардиохирургии [6—9], однако применение IPI у больных в офтальмохирургии до сих пор не исследовано.

Цель исследования — оценить изменения интегрированного легочного индекса IPI и его прогностическую значимость при анестезии севофлураном и пропофолом у больных с кардиальной патологией в офтальмохирургии.

Материал и методы

В проспективное контролируемое рандомизированное клиническое исследование, проведенное на базе ГАУЗ АО «Архангельская клиническая офтальмологическая больница», включено 40 пациентов. Всем больным выполнено плановое офтальмологическое оперативное вмешательство в условиях общей анестезии. Исследование одобрено этическим комитетом ФГБОУ ВО «Северный государственный медицинский университет», все пациенты дали письменное информированное согласие на проведение исследования.

Индукция анестезии осуществлялась путем внутривенного введения пропофола в дозе 2,0—2,5 мг на 1 кг массы тела, фентанила 0,05—0,1 мг. После индукции анестезии и установки ларингеальной маски пациенты методом конвертов рандомизированы на две группы в зависимости от типа поддержания анестезии: путем ингаляции севофлурана в дозе 2—3,5 об.% (1-я группа, n=20) или постоянной инфузии пропофола в дозе 4—10 мг на 1 кг массы тела в 1 ч (2-я группа, n=20). Всем больным в интраоперационном периоде внутривенно вводили фентанил в дозе 1—3 мкг на 1 кг массы тела в 1 ч. Для установки ларингеальной маски и в ходе анестезии миорелаксанты не использовались. После индукции анестезии и установки ларингеальной маски в течение 10—30 мин проводили искусственную вентиляцию легких (ИВЛ) аппаратом Prima («Penlon Ltd.», Великобритания) в режиме вентиляции, контролируемой по объему, с фракцией вдыхаемого кислорода 50%, положительным давлением в конце выдоха (ПДКВ) 5 см вод.ст., дыхательным объемом (ДО) 6—8 мл на 1 кг предсказанной массы тела, ЧД 12—14 в мин. После появления адекватного спонтанного дыхания с ЧД в пределах 10—18 в мин и ДО 6—8 мл на 1 кг массы тела прекращали ИВЛ: в дальнейшем спонтанное дыхание сохранялось до конца оперативного вмешательства.

Критериями включения в исследование были наличие информированного письменного согласия, возраст старше 18 лет, наличие кардиальной патологии (гипертоническая болезнь с риском 3 и выше, хроническая сердечная недостаточность с классом по NYHA 2 и выше, ишемическая болезнь сердца, кардиомегалия, атеросклероз коронарных сосудов, постоянные формы аритмии, недостаточность или стеноз клапанов сердца, легочная гипертензия II степени и выше). Из исследования исключали пациентов с морбидным ожирением (индекс массы тела более 40 кг/м²), с тяжелой легочной патологией (бронхиальной астмой средней и тяжелой степени, хронической обструктивной болезнью легких и эмфиземой легких с нарушениями жизненной емкости легких по данным спирометрии) и беременных.

В ходе исследования выполняли измерение показателей гемодинамики, в том числе ЭКГ, уровня АД и непрерывного сердечного индекса (СИ) неинвазивным методом (esCCO, «Nihon Kohden Corporation», Япония). Показатели EtCO₂ в выдыхаемом воздухе, ЧД, ЧСС, SpO₂ и показатель IPI определяли при помощи монитора Capnostream TM 20 («Oridion Medical», Израиль). Все измерения осуществляли при поступлении в операционную, после индукции анестезии и далее каждые 30 мин операции и ближайшего послеоперационного периода при пребывании больного в блоке посленаркозного наблюдения (БПН). Когнитивную функцию оценивали до операции и через 24 ч после нее по Монреальской шкале когнитивной дисфункции (Montreal Cognitive Assessment, МоСА). Послеоперационную когнитивную дисфункцию устанавливали при снижении количества баллов по МоСА более чем на 10% от исходных значений.

Дополнительно регистрировали тяжесть предоперационного состояния пациентов по шкале ASA, при наличии эхокардиографического обследования — фракцию выброса левого желудочка до оперативного вмешательства, длительность операции и ИВЛ, время пребывания в БПН, интраоперационные и постоперационные осложнения. Критерии перевода из БПН в хирургическое отделение: полное восстановление сознания, уровень АД 110—160/70—90 мм рт.ст., SpO₂ больше 92% при дыхании атмосферным воздухом, отсутствие вновь выявленных нарушений ритма.

Учитывали наличие кардиальных осложнений (это инфаркт миокарда, гипертонический криз с повышением уровня систолического АД более 180 мм рт.ст. и диастолического АД больше 110 мм рт.ст., отек легких, тромбоэмболия легочной артерии, остановка кровообращения, аритмия — возникновение эпизода фибрилляции предсердий, а также иные аритмии, требующие терапевтического вмешательства). Кроме этого, учитывали наличие респираторных осложнений, таких как десатурация в послеоперационном периоде с SpO₂ менее 90% при дыхании воздухом, необходимость повторной установки ларингеальной маски или интубации трахеи, повторное проведение ИВЛ, пневмоторакс, ателектаз, пневмония, бронхоспазм, а также неврологических осложнений (развитие послеоперационной когнитивной дисфункции и делирия, острое нарушение мозгового кровообращения).

Статистический анализ. Для статистического анализа данных использовали методы непараметрической статистики. Данные представлены в виде медианы (25-го и 75-го перцентилей). Межгрупповые сравнения выполняли при помощи U-критерия Манна-Уитни или критерия хи-квадрат (χ²), внутригрупповые — с использованием критерия Уилкоксона, корреляционный анализ проводили при помощи rho критерия Спирмена, оценку предиктивных возможностей IPI осуществляли при помощи анализа площади под ROC-кривой (AUC). Результаты считали статистически значимыми при р<0,05.

Результаты

В исследовании принимали участие 17 мужчин и 23 женщины, средний возраст составил 66 (61—71) лет. Пациенты обеих групп сопоставимы по возрасту, пред-операционному состоянию, характеру сопутствующей патологии и оперативного вмешательства, а также продолжительности операции и ИВЛ, длительности пребывания в БПН и стационаре (табл. 1). Средняя продолжительность операции составила 55 (40—70) мин, средняя длительность ИВЛ — 65 (50—80) мин. В БПН больные находились в среднем 35 (30—54) мин.

Примечание. Данные представлены в виде медианы (25-го и 75-го перцентилей) или количества больных (n). ИВЛ — искусственная вентиляция легких; БПН — блок посленаркозного наблюдения; MoCA — Монреальская шкала когнитивной оценки.

Через 30 мин после начала вмешательства у пациентов 2-й группы, получавших пропофол, наблюдалось более низкое значение IPI по сравнению с исходными значениями и значениями у пациентов 1-й группы, получавших севофлуран (р=0,009) (табл. 2). После индукции анестезии, а также через 30 и 60 мин после начала операции у исследуемых 2-й группы наблюдали более высокие значения SpO₂, а через 30 и 60 мин — снижение EtCO₂ по сравнению с исследуемыми 1-й группы и с исходными значениями (р<0,05). Во время операции показатель SpO₂ увеличивался у пациентов обеих групп (р<0,05). В послеоперационном периоде у исследуемых обеих групп отмечали снижение SpO₂ и повышение EtCO₂; преходящее уменьшение IPI отмечали только у пациентов 2-й группы (р<0,05). Частота пульса в интраоперационном периоде увеличивалась у больных 1-й группы (севофлуран). У пациентов 2-й группы (пропофол) на момент поступления в БПН зарегистрировано снижение ЧСС по сравнению с исследуемыми 1-й группы (севофлуран), а через 30 мин — по сравнению с исходными значениями (р<0,05). ЧД снижалась в интраоперационном периоде у больных обеих групп (р<0,05); через 60 мин после начала вмешательства ЧД была меньше у пациентов 2-й группы (пропофол) (р=0,006).

В ходе анестезии у больных обеих групп отмечали транзиторное снижение АД; у исследуемых 2-й группы к концу операции отмечали повышение уровня среднего АД по сравнению с показателями у исследуемых 1-й группы (р<0,05) (см. табл. 2).

Примечание. ^† — p<0,05 при сравнении с 1-й группой; * — p<0,05 при проведении внутригрупповых сравнений. IPI — интегрированный легочный индекс; EtCO₂ — содержание углекислого газа в выдыхаемом воздухе; ЧСС — частота сердечных сокращений; ЧД — частота дыханий; SpO₂ — сатурация; АДсред. — среднее артериальное давление; СИ — сердечный индекс; БПН — блок посленаркозного наблюдения.

Показатели СИ в интраоперационном периоде снижались у исследуемых обеих групп, после операции СИ повышался у пациентов 1-й группы (севофлуран) как по сравнению с показателями у больных 2-й группы (пропофол), так и по сравнению с исходными значениями (р<0,05).

В интраоперационном и послеоперационном периодах зарегистрировано 6 осложнений: 4 — во время операции (артериальная гипотензия, требующая вазопрессорной поддержки) и 2 — в раннем послеоперационном периоде: гипертонический криз (n=1) и нарушение ритма сердца (n=1). Показатель IPI не связан с возникновением данных гемодинамических осложнений.

Отмечали отрицательную корреляцию между значением IPI после индукции анестезии с возрастом (rho=–0,42, р=0,007) и средним АД через 60 мин после начала операции (rho= –0,48, р=0,006).

При поступлении в операционную и после индукции анестезии выявили положительную корреляцию между IPI и значениями МоСА через сутки после операции (rho=0,44, р=0,034). Значение IPI менее 8, измеренное после индукции анестезии, ассоциировалось с развитием краткосрочной послеоперационной когнитивной дисфункции с площадью под кривой 0,77, чувствительностью 100% и спе-цифичностью 70% (р=0,04) (см. рисунок).

Обсуждение

В настоящее время опубликовано ограниченное количество работ, изучавших IPI у больных в периоперационном периоде. Целью алгоритма IPI является упрощение мониторинга состояния пациента путем комбинированного анализа 4 параметров и их трансформации в единое числовое значение. По мнению авторов алгоритма, это может ускорить диагностику возможных осложнений со стороны дыхательной и сердечно-сосудистой системы, в первую очередь для среднего медицинского персонала. В более ранних исследованиях IPI зарекомендовал себя как простой и достаточно точный инструмент для оценки функции дыхания [8].

В нашей работе, кроме оценки IPI, мы проводили сравнение двух групп больных, различавшихся по методу поддержания анестезии — пропофолом и севофлураном. Примечательно, что интраоперационное снижение IPI отмечено только у больных, получавших пропофол; параллельно с этим у пациентов данной группы наблюдали снижение EtCO₂. Так как у исследуемых обеих групп мы использовали схожие дыхательные объемы, гипокапнию в ходе анестезии пропофолом можно объяснить кардиодепрессивным эффектом данного препарата, что и повлияло в конечном итоге на значение IPI. Взаимосвязь между значениями EtCO₂ и сердечным выбросом отмечена и в работах других авторов [10—13].

Примечательно, что после анестезии пропофолом значения ЧСС и сердечного выброса были статистически значимо ниже у пациентов этой группы, что, вероятно, связано с ваготоническим эффектом препарата, в то время как севофлуран за счет умеренной вазодилатации и своего кардиопротекторного эффекта поддерживает эти показатели на более стабильном уровне [1, 4, 14]. Вазодилатирующие свойства севофлурана подтверждаются и тем, что в ходе нашей работы к концу вмешательства севофлуран обеспечивал поддержание среднего АД на уровне интраоперационных значений, в то время как у больных, получавших пропофол, отмечали артериальную гипертензию. Более низкие значения насыщения гемоглобина кислородом после индукции анестезии и при ее проведении с использованием севофлурана могут объясняться вазодилатацией не только в большом, но и в малом круге кровообращения, что характерно для галогенизированных ингаляционных анестетиков [15]. При этом происходит увеличение шунтирования крови, что может сопровождаться преходящим снижением артериальной оксигенации [15].

В исследовании не обнаружено взаимосвязи IPI с осложнениями со стороны сердечно-сосудистой системы, а дыхательные осложнения в нашей работе отсутствовали. Вместе с тем М. Ronen и соавт. отметили высокую чувствительность и специфичность IPI для оценки респираторных осложнений и рекомендовали использование этого показателя для комплексного анализа состояния пациента в палате интенсивной терапии и в интраоперационном периоде [16]. Еще в одной работе J. Garah и соавт. изучали динамику IPI у детей, которым проводили колоноскопию в условиях медикаментозной седации [17]. В этом исследовании применение IPI оказалось эффективным для предупреждения эпизодов апноэ и гипоксии по сравнению с изолированным применением пульсоксиметрии. Схожие результаты отмечены и у больных с коронарной патологией, которым выполнена реваскуляризация миокарда на работающем сердце [18—20]. В данных работах отмечено, что низкие значения IPI после экстубации трахеи были предикторами осложнений в раннем послеоперационном периоде. Вместе с тем в работе Н. Berkenstadt и соавт. у 53% больных с возникшими осложнениями отмечали показатели IPI больше 8, при этом уровне вмешательство не требовалось [8]. Таким образом, прогностическое значение IPI для диагностики осложнений, в том числе у больных в офтальмохирургии, остается предметом дискуссий.

Отрицательная корреляция IPI с возрастом, выявленная в нашем исследовании, достаточно закономерна. У пожилых пациентов на фоне возрастных изменений систем дыхания и кровообращения наблюдается снижение компенсаторных механизмов к периоперационному стрессу, что может приводить к существенным колебаниям параметров гемодинамики и газообмена при проведении анестезии [2]. Отрицательная корреляция IPI с уровнем среднего АД, вероятно, связана с тем, что при введении препаратов для анестезии происходит снижение сердечного выброса и соответственно EtCO₂. Может наблюдаться компенсаторный вазоспазм, направленный на повышение АД до уровня, необходимого для поддержания достаточной перфузии органов [1, 10, 14].

В ходе нашей работы выявлена положительная корреляция между предоперационными значениями IPI и шкалой оценки когнитивной функции в послеоперационном периоде. Известно, что гипокапния и гипероксия, сопровождаясь снижением IPI, наблюдались преимущественно у пациентов, получавших пропофол; эти состояния могли приводить к возникновению вазоспазма церебральных сосудов и снижению церебральной оксигенации [21, 22]. Эти изменения объясняют возможный механизм дальнейшего ухудшения результатов теста на оценку когнитивной функции. Примечательно, что значение IPI менее 8, измеренное после индукции анестезии, предсказывало развитие краткосрочной когнитивной дисфункции после вмешательства; это подтверждает прогностическую роль IPI для диагностики послеоперационных осложнений [18].

Вывод

Ингаляционная анестезия севофлураном у больных с кардиальной патологией в офтальмохирургии позволяет избежать гипероксии, гипокапнии и артериальной гипертензии в интраоперационном периоде и обеспечивает повышение интегрированного легочного индекса. В ближайшем послеоперационном периоде использование севофлурана предупреждает возникновение брадикардии и снижение сердечного индекса. Значения интегрированного легочного индекса после индукции анестезии связаны с возрастом пациента, его средним артериальным давлением и когнитивной функцией после вмешательства; при этом снижение интегрированного легочного индекса предсказывает развитие краткосрочной послеоперационной когнитивной дисфункции.

Финансирование: исследование выполнено при поддержке гранта Президента РФ для ведущих научных школ НШ-3927.2018.7.

Благодарность. Авторы выражают благодарность коллективу ГАУЗ АО «Архангельская клиническая офтальмологическая больница» за оказанную поддержку в проведении исследования.

Участие авторов:

Концепция и дизайн исследования — А.Ю., М.К.

Сбор и обработка материала — А.Ю.

Статистический анализ данных — А.Ю., Е.Ф.

Написание текста — А.Ю., М.К.

Редактирование — А.Ю., Е.Ф., М.К.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

The authors declare no conflicts of interest.