При реконструктивных операциях на дуге аорты у новорожденных и детей первого года жизни искусственное кровообращение (ИК) неизменно включает либо остановку кровообращения, либо селективную перфузию головного мозга (СПГМ). Поскольку по сравнению с СПГМ остановка кровообращения в послеоперационном периоде сопровождается высоким риском развития неврологических осложнений, именно в сторону СПГМ склоняется интерес большинства оперирующих в этой области кардиохирургов и соответственно анестезиологической и перфузиологической служб [1—3, 11—14, 20]. Способность сохранять оксигенацию мозга на должном уровне во время CПГМ можно продемонстрировать с использованием параинфракрасной спектроскопии [2, 4, 5]. В 2001 г. F. Pigula и соавт. [5] сообщили, что низкопоточная CПГМ во время реконструктивных операций на аорте у новорожденных способствует кровотоку в поддиафрагмально расположенных висцеральных органах, улучшая течение послеоперационного периода. В 2010 г. M. Kagami и соавт. [9] сделали сообщение о высокопоточной CПГМ, которая обеспечивает достаточную оксигенацию мозга и тела через коллатеральные сосуды. Для оценки своей методики исследователи использовали также параинфракрасную спектроскопию [2—7]. Следует также упомянуть, что при изолированной от сопутствующих врожденных пороков сердца коарктации либо перерыве дуги аорты используются хирургические техники без применения ИК, при которых редуцируется кровоток в нижней части тела [16—18]. В перечисленных публикациях приводятся данные о безопасном периоде ишемии нижней части тела в режиме нормотермии в среднем около 30 мин, при котором не наблюдалось неврологических осложнений в виде нарушений функции спинного мозга, хотя имелось выраженное снижение оксигенации тела в этот период [16—18].

В 25-летнем исследовании D. Lerberg [18] указывается, что средний промежуток времени, при котором наблюдалась послеоперационная параплегия, составляет 49 мин при нормотермии и полном пережатии нисходящей аорты.

Цель исследования — изучение адекватности методики СПГМ в режиме нормотермии, поскольку данные литературы по этому вопросу малочисленны в зарубежной литературе и практически отсутствуют в отечественной.

В исследование включены 12 пациентов, оперированных в нашем отделении по поводу врожденных пороков сердца в сочетании с аномалиями дуги аорты с 19.10.10 по 06.03.12. Из них 3 пациента находились в реанимационном отделении на искусственной вентиляции легких и нуждались в кардиотонической поддержке в умеренных дозах, 9 детей поступили в операционную из хирургического отделения.

Клинические данные пациентов, перечень выполненных хирургических вмешательств и характеристика условий их проведения представлены в таблице.

После начала ИК пациентам первым этапом выполняли реконструкцию дуги аорты с использованием CПГМ: в сочетании с коронарной перфузией — у 6 (50%) пациентов, CПГМ после остановки сердца раствором кустодиол — также у 6 (50%). Затем вторым этапом устраняли внутрисердечную патологию либо выполняли сужение легочной артерии.

ИК проводили на аппарате TerumoSystem-1 с использованием оксигенаторов с биосовместимым покрытием BabyRX 05. Первичный объем заполнения включал 300—350 мл с учетом заполнения педиатрического гемоконцентратора CX-FHCO₂. Биосовместимое покрытие, в состав которого входит поли-2-метоксиэтила акрилат, подавляет воспалительный ответ, о чем сообщено в клинических исследованиях [10].

ИК проводили в режиме нормотермии с медианой скорости 163,3 мл/кг/мин. Расчетная скорость 190—200 мл/кг/мин была не всегда достижима из-за высокого давления на артериальной магистрали, обусловленного коарктацией аорты. Максимально допустимым уровнем давления на артериальной магистрали мы считали 280—290 мм рт.ст. и старались поддерживать перфузию при давлении на артериальной магистрали не выше 250 мм рт.ст. Кроме того, мы ориентировались на среднее артериальное давление (АД_ср.) в правой лучевой артерии, не допуская его повышения во время перфузии более 70 мм рт.ст. Напряжение кислорода в артериальной крови поддерживали на уровне более 200 мм рт.ст. со 100% сатурацией. Гематокрит поддерживали на уровне 27—30%, при его снижении использовали донорскую эритроцитную массу. При проведении CПГМ также ориентировались на давление в правой лучевой артерии, при его повышении до 60—70 мм рт.ст. использовали болюсы разведенного перлинганита, общая доза которого за время операции составляла 2—3 мг. Кардиоплегический раствор кустодиол вводили согласно инструкции 6—8 мин при давлении подачи 40—60 мм рт.ст., его средняя доза составляла 30—40 мл/кг.

Оксигенацию артериальной крови измеряли на верхней либо на нижней конечности. Датчики параинфракрасной спектроскопии располагали следующим образом: церебральный — на лобной части головы, соматический — в поясничной области. Измерение начинали перед кожным разрезом. Данные мониторировали и записывали c интервалом 10 с прибором INVOS.

Данные о скорости перфузии, температуре, давлении во время ИК записывали по принятому в нашем центре протоколу каждые 15 мин. Пробы артериальной и венозной крови для определения кислотно-щелочного состояния и уровня лактата забирали на 5-й, 30-й минуте ИК и затем каждые 30 мин. Данные церебральной и соматической регионарной сатурации (rSO₂), уровень лактата, уровень АД_ср., скорость перфузии соотносили с одним из 5 периодов: 1) кожный разрез; 2) начало ИК; 3) CПГМ; 4) окончание ИК; 5) конец операции.

Статистическую обработку данных выполняли с использованием программы Statistiсa 6. Центральные тенденции представлены в виде медианы и интерквартильного размаха (25-й—75-й процентиль). Для попарного сравнения использован U-критерий Манна—Уитни. Корреляционные взаимосвязи выявляли с использованием метода Спирмена. Различия считали статистически значимыми при р<0,05.

Летальных исходов не было. Нормотермическая СПГМ проводилась у всех пациентов с медианой скорости 77,87 мл/кг/мин. Церебральная регионарная сатурация в течение всей операции статистически значимо не изменялась. Медиана церебральной rSO₂ составила 55—65% на протяжении всей операции. Статистически значимые различия найдены в период СПГМ между соматической и церебральной rSO₂ (р<0,01). На этапе СПГМ церебральная rSO₂ составила 65% (58—68%), а показатели соматической rSO₂ были 45% (42—59%). Следует отметить, что показатели соматической rSO₂ на этапе СПГМ статистически значимо не отличались от показателей соматической rSO₂ на этапе кожного разреза. В дальнейшем отмечались статистически значимые различия на этапе конца ИК, где показатели соматической rSO₂ были выше показателей соматической rSO₂ перед началом обхода (р=0,007). На этапе окончания ИК соматическая rSO₂ также была выше церебральной: 61% (52—67%) и 86% (70—96%) соответственно (р=0,0046).

В конце операции сохранялись статистически значимые различия соматической rSO₂ по сравнению с ее уровнем до ИК (р=0,0005). Также соматическая rSO₂ в конце операции была выше церебральной rSO₂ на конец операции: 90% (83—96%) и 62,5% (48—71%) соответственно (р=0,0004). Эти изменения можно объяснить тем, что была произведена реконструкция дуги аорты, и препятствия кровотоку в нижнюю часть тела были устранены. Изменения соматической и церебральной оксигенации представлены на рис. 1.

Как пример типичной динамики церебральной и соматической регионарной сатурации во время описанных выше операций можно привести рис. 2

На этапе кожного разреза медиана уровня лактата составила 1,85 (0,9—3,5) ммоль/л; на этапе начала ИК он вырос до 3,1 (2,4—5,3) ммоль/л (р=0,04). К концу операции уровень лактата составил 3,95 (2,6—5,9) ммоль/л, что также выше (р=0,02), чем на этапе кожного разреза. Следует отметить, что статистически значимых различий между уровнем лактата в начале ИК и во время СПГМ, а также в начале ИК и в конце ИК не выявлено, т.е. уровень лактата значительно повышается во время предбайпассной подготовки, а во время СПГМ статистически значимо не увеличивается по сравнению с таковым в начале ИК (рис. 3).

Не выявлено значимой корреляции между скоростью СПГМ и диурезом в послеоперационном периоде и между скоростью СПГМ и уровнем креатинина в послеоперационном периоде. Отмечена значимая отрицательная корреляция между соматической rSO₂ и уровнем лактата в начале ИК (r=–0,81; р<0,05). Такая же значимая отрицательная корреляция была найдена между соматической rSO₂ и лактатом в конце операции (r=–0,74; р<0,05) (рис. 4).

Кроме того, выявлена обратная корреляция между соматической и церебральной rSO₂ на этапе начала ИК (r=–0,63; р<0,05). Найдена также умеренная положительная корреляция между АД_ср. во время СПГМ и уровнем лактата в конце операции (r=0,65; р<0,05) (рис. 5).

Отрицательная корреляция между соматической и церебральной rSO₂ на этапе начала ИК свидетельствует, возможно, о степени коарктации и недостаточности кровотока в нижней части тела, возможно, о различной степени развития коллатералей. Это объясняет и положительную корреляцию между АД_ср. во время CПГМ и уровнем лактата в конце операции.

Корреляций между скоростью CПГМ и уровнем лактата либо между скоростью CПГМ и rSO₂ не выявлено.

Методы защиты головного мозга в реконструктивной хирургии дуги аорты хорошо освещены в многочисленных публикациях. В последние несколько лет интерес обращен в основном к селективной перфузии головного мозга из-за наилучших послеоперационных исходов [21]. Однако до сих пор не определены оптимальные режимы скорости и температуры для CПГМ. Существуют работы, в которых описываются хорошие результаты применения CПГМ при глубокой и умеренной гипотермии [29, 30]. Но проспективных и рандомизированных исследований, касающихся CПГМ в режиме нормотермии у детей первого года жизни, нет. Н. Kaukuntla и соавт. [22] показали, что во время фазы согревания на гипотермическом ИК периферическая температура слизистых оболочек не соответствует температуре мозга, которая на самом деле оказывается более высокой, чем «оболочечная» температура. Таким образом, часто возникают ситуации с недооцененной гипертермией мозга, которая приводит к нежелательным неврологическим последствиям [22].

У новорожденных с врожденными пороками сердца возможны и дооперационные, и послеоперационные повреждения головного мозга. Предшествующие исследования показали, что от 36 до 73% новорожденных имеют вновь возникшие интрапаренхимальные повреждения головного мозга после ИК [23, 24].

Одним из основных моментов, ограничивающих использование нормотермической CПГМ, является то, что безопасный уровень редуцирования скорости перфузии точно не определен. Некоторые авторы предполагают, что более высокая скорость перфузии позволяет сохранить достаточное напряжение кислорода в головном мозге и поддерживать более физиологичную ауторегуляцию мозгового кровотока. В исследовании M. Ly и соавт. [21] исследовались 2 группы детей, которым проводилась CПГМ в режиме гипо- и нормотермии, скорость CПГМ в обеих группах не различалась и составляла 52,7±27,9 и 48,7±23,7 мл/кг/мин. В нашем исследовании скорость CПГМ составила 81,3 мл/кг/мин (от 46,5 до 108,3 мл/кг/мин). D. Andropoulos и соавт. [25] сообщили, что 36% вновь выявленных повреждений головного мозга соответствовало скорости перфузии на CПГМ меньшей или равной 57 мл/кг/мин. В исследовании C. Dent и соавт. [26] найдено, что снижение скорости перфузии более чем на 50% от расчетной полной скорости перфузии приводит к повреждению головного мозга у 73% наблюдаемых. Все изложенное свидетельствует о том, что для проведения CПГМ требуется адекватный мониторинг состояния головного мозга. Для этой цели можно использовать электроэнцефалографию, но данный метод требует наличия соответствующих специалистов и крайне зависим от окружающих «шумов» — электрокоагуляции, работы электрокардиостимулятора, роликового насоса и т.д. В то же время параинфракрасная спетроскопия является в данных обстоятельствах более стабильным и «читаемым» методом, позволяющим ориентироваться в ситуациях, связанных со снижением мозгового кровотока.

Висцеральные органы и спинной мозг также получают кровоснабжение через коллатерали [27, 28], так как в большинстве случаев патология дуги аорты сочетается с развитием коллатералей. В исследовании M. Ly и соавт. [21], в котором сравнивались группы CПГМ на нормотермии (40 пациентов) и гипотермии (70), статистически значимое различие между группами получено только по длительности ИК. По функциям печени и почек, уровню лактата, смертности различий между гипотермической и нормотермической группами не выявлено [21].

В пользу CПГМ может также свидетельствовать фрагмент из сообщения H. Davae и соавт. [17]. По приведенным ими данным, при реконструкции дуги аорты без ИК соматическая rSO₂ во время пережатия нисходящей аорты становится крайне низкой (около 20%) в течение в среднем 23 мин (20—32 мин). Высокая соматическая rSO₂ на протяжении до- и послеишемических этапов операции обусловлена используемой автором методикой перфузии нижней части тела через открытый артериальный проток. В нашем исследовании минимальная rSO₂ во время пережатия нисходящей аорты составила 29—32% в течение 15 мин у одного пациента. При этом применение СПГМ позволяет увеличивать скорость перфузии с использованием вазодилататоров до безопасных уровней соматической rSO₂, что намного труднее добиться у пациента без ИК.

Следовательно, наше исследование, как и исследование M. Ly [21], подтверждает, что селективная перфузия головного мозга в режиме нормотермии возможна и безопасна, но при этом требуются дальнейшие проспективные исследования.

Таким образом, по анализу имеющихся данных можно сделать вывод о том, что проведение CПГМ в режиме нормотермии возможно при наличии достаточного мониторинга насыщения кислородом тканей мозга и висцеральных органов с помощью параинфракрасной спектроскопии. При этом СПГМ с указанными скоростями позволяет поддерживать церебральную и соматическую регионарную сатурацию на уровне не меньшем, чем тот, который наблюдается на этапе кожного разреза и подготовки к ИК. Прямая корреляция между АД_ср. и уровнем лактата, возможно, свидетельствует как о недостаточно развитых коллатералях, так и о недостаточно «раскрытом» микроциркуляторном русле и имеющейся вазоконстрикции, которая препятствует увеличению кровотока через коллатерали в нижнюю часть тела. Полагаем, что для ее улучшения нужно использовать альтернативные нитроглицерину вазодилататоры во время СПГМ. Отсутствие неврологических осложнений и нарушения функции почек у исследуемых пациентов также свидетельствует о возможности проведения данной методики, которая позволяет избежать неблагоприятных последствий гипотермии. Статистически значимый подъем соматической rSO₂ после проведения СПГМ логически объясняется реконструкцией дуги аорты и беспрепятственным кровотоком в нижнюю часть тела. Необходимы дальнейшая разработка данного метода и оценка отдаленных результатов.

Ограничения исследования. Исследование является ретроспективным и содержит малое число пациентов (n=12). Кроме того, у пациентов имелись различия по диагнозам и предоперационному состоянию. Измерение соматической и церебральной rSO₂ начиналось лишь непосредственно перед кожным разрезом, хотя для дальнейших исследований необходим пред- и послеоперационный мониторинг данных параметров. Исследуемые нами пациенты в послеоперационном периоде подвергались лишь обычному плановому осмотру педиатров-кардиологов. Для дальнейшего изучения необходима проспективная оценка интеллектуального, когнитивного и психометрического развития.