Кардиоплегия и защита миокарда в кардиохирургии: современные тенденции

Качество защиты миокарда во время хирургических вмешательств на сердце — одно из ключевых звеньев в достижении лучших послеоперационных результатов. Большое разнообразие применяемых кардиоплегических растворов и их модификаций, а также дополнительных методов защиты миокарда говорит об отсутствии единогласного мнения в научной среде и сохранении актуальности вопроса.

Поиск оптимального метода интраоперационной защиты миокарда от ишемии и реперфузионного повреждения все еще остается важной и актуальной проблемой. Ее решение имеет особенно важное значение для пациентов повышенного хирургического риска.

Кровяная кардиоплегия

Стандартная концентрация калия в кровяных кардиоплегических растворах составляет от 16 до 20 ммоль/л, что приводит к смещению мембранного потенциала покоя до уровня –50 мВ [1]. Магний, часто входящий в состав кардиоплегических растворов в концентрации от 10 до 20 ммоль/л, способен предотвращать развитие кальциевой перегрузки в условиях ишемии и реперфузии [2, 3]. Кристаллоидная часть раствора смешивается с оксигенированной аутокровью пациента в соотношении 1:4.

При использовании кровяной кардиоплегии отдельно стоит вопрос о температурном режиме раствора и использовании дополнительных методов для локального охлаждения. Потребность миокарда в кислороде снижается на 50% при снижении его температуры на каждые 10°C [4]. В то же время гипотермия миокарда может приводить к нежелательным последствиям в виде более длительного восстановления сердечной деятельности [5—8].

Кроме перечисленных основных компонентов рядом клиник используются различные добавочные компоненты к растворам для кардиоплегии. К ним, например, относятся лидокаин, эсмолол, севофлюран, аденозин, аспартат, глутамат, предсердный натрийуретический пептид, L-карнитин [9—14].

Микроплегия

Микроплегия представляет собой модифицированную кровяную кардиоплегию с минимизированным объемом кристаллоидов — кристаллоидная часть смешивается с аутокровью в соотношении 1:66 [15]. Меньший объем кристаллоидов позволяет избегать излишней гемодилюции.

Широко применяемый с начала 1980-х гг. как в области детской кардиохирургии, так и при кардиохирургических вмешательствах у взрослых раствор Св. Томаса №2 является гиперкалиевым кристаллоидным кардиоплегическим раствором (табл. 1) [16—18, 20]. Раствор Св. Томаса №2 характеризуется относительно коротким периодом безопасной ишемии миокарда после однократного введения и требует повторных проливов каждые 20—30 мин ишемии [19].

Кристаллоидная кардиоплегия

Кустодиол является внутриклеточным кристаллоидным кардиоплегическим раствором, содержащим помимо электролитов гистидин, триптофан, кетоглютарат и маннитол (табл. 2). Кустодиол применяется по принципу однодозовой кардиоплегии, обеспечивающей защиту миокарда на период до 180 мин ишемии [21, 22], что позволяет выполнять сложные кардиохирургические процедуры непрерывно без необходимости периодических повторных инфузий.

Кристаллоидно-кровяная кардиоплегия по del Nido

Раствор del Nido готовится на основе сбалансированного полиионного раствора для инфузий Плазма-Лит 148, по содержанию электролитов соответствующего внеклеточной жидкости. После приготовления раствора (табл. 3) он разводится с кровью в соотношении 4:1 соответственно (в конечном растворе концентрация аутокрови составляет 20%) [23].

Кровяная и кристаллоидная кардиоплегия

Рандомизированное клиническое исследование A. Vivacqua [24], посвященное сравнению эффективности Кустодиола (n=55) и холодовой кровяной кардиоплегии (n=55) при открытых кардиохирургических вмешательствах, показало отсутствие достоверных различий между группами в отношении уровней маркеров повреждения миокарда (тропонин-T и CK-MB определялись через 0, 7, 24 и 48 ч после вмешательства), динамики значений фракции выброса левого желудочка (ЛЖ), а также других клинических показателей, включая риск инфаркта миокарда и летального исхода.

Ретроспективное исследование с применением метода псевдорандомизации (propensity score matching) A. Hoyer и соавт. [25], сравнивающее результаты изолированных операций протезирования аортального клапана между группами Кустодиола (n=825) и холодовой кровяной кардиоплегии (n=825), показало некоторое преимущество в отношении долгосрочной выживаемости у пациентов с низкой дооперационной фракцией выброса ЛЖ (<30%) в группе кровяной кардиоплегии (отношение шансов 2,28; 95% доверительный интервал [ДИ] 1,12—4,3; p=0,03).

Метаанализ 12 рандомизированных клинических исследований (РКИ), выполненный J. Zeng и соавт. [26] и посвященный сравнению холодовой кровяной (n=1509) и холодовой кристаллоидной (n=1357) кардиоплегии при кардиохирургических вмешательствах у взрослых пациентов, представил данные о меньшем риске периоперационных инфарктов миокарда в группе кровяной кардиоплегии (1,19% vs 2,44%; отношение рисков 2,3; 95% ДИ 1,33—3,98; p=0,003).

Рандомизированное исследование M. Gaudino и соавт. [27] показало, что у пациентов с предоперационной правожелудочковой дисфункцией интермиттирующая кровяная кардиоплегия (n=29) имеет преимущества при операциях на митральном клапане в отношении восстановления функции правого желудочка в послеоперационном периоде по сравнению с Кустодиолом (n=31).

Проспективное рандомизированное исследование B. Braathen и соавт. [28] показало отсутствие достоверной разницы в клинических исходах между группами HTK-кардиоплегии (Кустодиол) (n=38) и интермиттирующей холодовой кровяной кардиоплегии (n=38) при операциях на митральном клапане. Тем не менее в группе HTK-кардиоплегии была зарегистрирована значительно более высокая частота фибрилляции желудочков (ФЖ) после снятия зажима с аорты (71% vs 13%, p<0,001).

Результаты исследований таких отечественных авторов, как М.М. Алшибая, В.А. Сорокин и соавт. [29—32], показали лучшую эффективность холодовой кровяной кардиоплегии в сравнении с кристаллоидными растворами при операциях коронарного шунтирования в отношении большей вероятности спонтанного восстановления синусового ритма после снятия зажима с аорты, а также меньшего риска нарушений ритма и проводимости в интра- и послеоперационном периодах.

Кровяная холодовая (Buckberg) и тепловая (Calafiore) кардиоплегия

Ретроспективное исследование E.W. Kuhn [33] тепловой (n=677) и холодовой (n=273) кровяной кардиоплегии у пациентов с острым коронарным синдромом показало, что пациенты после холодовой кардиоплегии чаще требовали дефибрилляции после снятия зажима с аорты (41% vs 8,1%; p<0,001) и чаще нуждались в инотропной поддержке в течение более 24 ч (25,6% vs 14,8%; p=0,005).

Ретроспективное исследование эффективности тепловой (n=610) и холодовой (n=1578) кровяной кардиоплегии при кардиохирургических вмешательствах у взрослых пациентов, выполненное K. Trescher [34], показало отсутствие достоверной разницы между группами в отношении 30-дневной летальности, частоты использования внутриаортальной баллонной контрпульсации (ВАБК), развития острого нарушения мозгового кровообращения, острого почечного повреждения и фибрилляции предсердий (ФП). Следует отдельно отметить, что при острой ишемии миокарда в группе холодовой кровяной кардиоплегии была зарегистрирована более высокая 30-дневная летальность (ОР=3,08; p=0,024) в сравнении с группой тепловой кардиоплегии.

В проспективном нерандомизированном исследовании M.A. Baig [35] была проведена оценка результатов применения тепловой (n=94) и холодовой (n=121) кровяной кардиоплегии при операциях коронарного шунтирования. Время искусственного кровообращения (ИК) оказалось меньшим в группе тепловой кардиоплегии (105,73±31,34 мин vs 119,26±22,24 мин; p=0,0001). ВАБК применялась реже в группе тепловой кардиоплегии (4,3% vs 12,6%; p=0,03), пиковые уровни CK-MB в послеоперационном периоде были выше в группе холодовой кардиоплегии (106,19±94,28 Ед/л vs 70,5±38,03 Ед/л; p<0,0001).

Метаанализ РКИ, сравнивающий тепловую и холодовую кровяную кардиоплегию, был опубликован в 2010 г. Он включает 41 РКИ и показывает, что в отношении риска госпитальной летальности, послеоперационных инфарктов миокарда и возникновения новых эпизодов ФП не найдено достоверных различий [36]. Тем не менее тепловая кардиоплегия ассоциируется с лучшими послеоперационными показателями сердечного индекса (усредненная разница +0,28; p<0,00001), а также с несколько меньшими пиковыми уровнями тропонинов (усредненная разница –1,45; p<0,006) и CK-MB (усредненная разница –8,03; p<0,002).

Для нивелирования разницы между холодовой и тепловой кардиоплегией ряд клиник используют холодовую кардиоплегию с конечной дозой теплого раствора (hot-shot). Данная методика была разработана с целью снижения частоты ишемически-реперфузионного повреждения. Результаты одного недавнего крупного ретроспективного исследования показали меньшую потребность в интраоперационной дефибрилляции у пациентов, которым применялась методика hot-shot при операциях коронарного шунтирования [37].

Кардиоплегия по del Nido и кровяная кардиоплегия

Проспективное рандомизированное исследование K. Sanetra [38], посвященное сравнению результатов протезирования аортального клапана между группами кардиоплегии по del Nido (n=75) и холодовой кровяной кардиоплегии (n=75), показало следующие результаты. Частота развития фибрилляции желудочков после снятия зажима с аорты была значительно выше в группе кровяной кардиоплегии (54,7% vs 22,7%; p=0,001). Частота острого почечного повреждения (увеличение уровня сывороточного креатинина >25%, или >0,5 мг/дл) также была выше в группе кровяной кардиоплегии (41,3% vs 24%; p=0,036).

Проспективное рандомизированное исследование H.A. Ucak и соавт. [39] показало сопоставимые результаты применения кардиоплегии по del Nido и тепловой кровяной кардиоплегии при коронарном шунтировании. Тем не менее в группе del Nido были зарегистрированы более низкие значения продолжительности ИК (67,9±11,5 мин vs 77,2±14,1 мин; p=0,0368) и пережатия аорты (43,7±8,6 мин vs 54,3±9,7 мин; p=0,0254) в сравнении с группой кровяной кардиоплегии.

В ретроспективном исследовании O’Donnell и соавт. [40] сравнили применение кардиоплегии по del Nido (n=54) и холодовой кровяной кардиоплегии (n=27) при коронарном шунтировании. Группа del Nido характеризовалась меньшим средним временем пережатия аорты (74,4±16,2 мин vs 87,4±20 мин; p=0,006) и ИК (98,3±22,6 мин vs 114,5±27,2 мин; p=0,011), а также меньшей частотой интраоперационной дефибрилляции (13% vs 33,3%; p=0,03).

Систематический обзор и метаанализ исследований, посвященных использованию кардиоплегии по del Nido, опубликованный в 2018 г. Y. Li и соавт. [41], показал отсутствие различий в основных параметрах клинической эффективности (уровни маркеров повреждения миокарда, потребность в инотропной поддержке, риск развития нарушений ритма, продолжительность госпитализации и летальность) между раствором del Nido и кровяной кардиоплегией, а также меньшую среднюю продолжительность ИВЛ и продолжительность пребывания в ОРИТ в группе del Nido.

Проспективное рандомизированное исследование N. Ad [42] показало сопоставимые клинические результаты применения кардиоплегии по del Nido (n=48) в сравнении с кровяной кардиоплегией (n=41) при коронарном шунтировании и клапанных вмешательствах. Также в группе del Nido наблюдалась большая вероятность спонтанного восстановления сердечного ритма (97,7% vs 81,6%; p=0,023).

Ретроспективное исследование G.E. Guajardo Salinas и соавт. [43] показало отсутствие различий в клинических исходах при сравнении раствора del Nido (n=159) и кровяной кардиоплегии (n=249) при коронарном шунтировании у пациентов низкого операционного риска. В группе del Nido значительно реже требовалась интраоперационная дефибрилляция (42% vs 8%, p<0,0001).

Ретроспективное исследование T. Timek и соавт. [44], посвященное использованию кардиоплегии del Nido (n=100) и кровяной кардиоплегии (n=100) при операциях коронарного шунтирования, показало отсутствие различий как в клинических, так и в лабораторных показателях между группами исследования.

Ретроспективное исследование S.L. Mick [45], сравнивающее применение кардиоплегии по del Nido и холодовой кровяной кардиоплегии по Buckberg в изолированной клапанной хирургии показало, что при протезировании аортального клапана в группе del Nido были зарегистрированы меньшие показатели продолжительности ИК (56±18 мин vs 70±24 мин, p<0,0001) и пережатия аорты (44±14 мин vs 56±19 мин, p<0,0001).

В ретроспективном исследовании R. Ramanathan [46] о применении кардиоплегии del Nido (n=71) в сравнении с холодовой кровяной кардиоплегией (n=71) было зарегистрировано меньшее количество дефибрилляций после снятия зажима с аорты в группе del Nido (0,3 vs 2,8; p<0,0001).

Современные кардиоплегические растворы являются безопасными и эффективными для защиты миокарда при кардиохирургических вмешательствах. Вместе с тем качество защиты миокарда зависит не только от используемого кардиоплегического раствора, метода его доставки и поддерживаемого температурного режима миокарда, но и от времени ишемии [1, 47]. В некоторых клиниках также разрабатываются и применяются дополнительные методы защиты миокарда от ишемии и реперфузионного повреждения, такие как методики hot-shot, посткондицинирование миокарда и т.д. [37, 48].

Большинство исследований последних лет говорят о преимуществах кровяной кардиоплегии над кристаллоидными растворами. Современной альтернативой может стать метод кардиоплегии по del Nido, продемонстрировавший в недавних исследованиях аналогичные результаты по сравнению с кровяной кардиоплегией, а также обладающий всеми достоинствами однодозовых кристаллоидных растворов. Тем не менее до настоящего времени отсутствуют качественные исследования, сравнивающие метод del Nido и кристаллоидные растворы, в частности Кустодиол. Тепловая и холодовая кровяная кардиоплегия демонстрирует сопоставимые клинические результаты в большинстве исследований. Однако некоторые исследования показывают, что тепловая кардиоплегия может быть предпочтительна в условиях экстренных вмешательств при острой ишемии миокарда. Требуются дополнительные крупные проспективные исследования, сравнивающие результаты применения современных методов защиты миокарда. В частности, такие исследования важны для пациентов высокого операционного риска.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.