Реконструктивные операции на дуге аорты (ДА) являются в настоящее время наиболее сложными для хирургического лечения [1, 2]. Это связано, во-первых, с необходимостью обеспечения бескровного операционного поля и, во-вторых, ― с адекватной защитой головного мозга. Оптимальный выбор стратегии для защиты головного мозга имеет решающее значение при выполнении хирургического лечения врожденных заболеваний ДА [3, 4, 15]. В течение длительного времени методом оптимальной защиты являлась глубокая гипотермическая остановка кровообращения (ГГОК). Ее основной патогенетический механизм заключается в снижении интенсивности метаболических процессов и, как следствие, потребления кислорода клеткой, что существенно повышает устойчивость организма к гипоксии [5]. Применение глубокой гипотермии приводит к уменьшению метаболизма мозга и замедлению биохимических реакций в ткани мозга, что позволяет увеличивать время безопасной для организма остановки кровообращения [5, 12]. Но при использовании метода гипотермии имеются неблагоприятные побочные эффекты, развивающиеся на системном уровне. Такими побочными эффектами являются развитие коагулопатии, формирование дыхательной и почечной недостаточности, активация каскадов системной воспалительной реакции [1, 13, 18].

В 1996 г. T. Asou предложил для хирургии ДА у новорожденных антеградную перфузию головного мозга (АПГМ) [4—6]. Метод перфузии головного мозга обеспечивает резидуальный церебральный метаболизм, поэтому использование АПГМ с умеренной гипотермией у взрослых, а в некоторых кардиохирургических клиниках и у детей, стало предпочтительным методом [9―12, 15]. В настоящее время существует ряд методов церебральной перфузии, позволяющих существенно уменьшать развитие неврологических осложнений [5, 6, 17], но остается открытым и дискуссионным вопрос о степени повреждения органов и систем [7] из-за отсутствия кровотока дистальнее ДА [19].

Известно, что ишемия-реперфузия [8], активация каскадных механизмов системной воспалительной реакции через образование «порочных кругов» способны приводить к дисфункции внутренних органов: почек, печени, кишечника. Это является серьезной проблемой ведения пациента в послеоперационном периоде, так как при развитии повреждений внутренних органов увеличивается вероятность летального исхода [12, 16]. В связи с этим остро встает вопрос о необходимости проведения дополнительных научных исследований различных методов защиты внутренних органов во время хирургического лечения врожденных заболеваний ДА.

Цель исследования — оценка эффективности и безопасности использования различных методов защиты головного мозга и внутренних органов во время реконструктивных операций на ДА у детей раннего возраста.

В ретроспективное исследование включены 60 пациентов (42 мальчика и 18 девочек) в возрасте от 1 до 98 дней (средний возраст ― 53,1±11,21 дня). Все пациенты прооперированы в Центре детской кардиохирургии и хирургии новорожденных Сибирского федерального биомедицинского исследовательского центра им. акад. Е.Н. Мешалкина в период с 2010 по 2015 г. Хирургическая коррекция пороков развития ДА выполнена в условиях искусственного кровообращения (ИК) и ГГОК (1-я группа, 26 человек) и с использованием метода антеградной унилатеральной селективной перфузии головного мозга (2-я группа, 34 человека). В предоперационном периоде пациентам проводили стандартное обследование. Всем больным выполняли мультиспиральную компьютерную томографию (МСКТ) с целью определения размеров различных сегментов ДА и планирования объема хирургического вмешательства. В послеоперационном периоде оценивали неврологический статус, а в случае предположения наличия у пациента грубых неврологических нарушений проводили МСКТ головного мозга. При помощи классификации RIFLE верифицировали степень почечной дисфункции [5]. Расчет индекса кардиотонической поддержки проводили в течение первых 2 сут после выполнения реконструктивной операции [2]. Всех пациентов наблюдали в течение 3 лет после выписки из стационара.

Оперативное лечение проводили всем пациентам с применением общей комбинированной анестезии. Для индукции анестезии использовали севоран 6―7 об.%, фентанил в дозировке 5―6 мкг/кг, ардуан 0,06 мг/кг. Для поддержания должного уровня анестезии применяли комбинацию препаратов: севоран (1―1,5 об.%), фентанил 5―7 мкг/кг/ч, ардуан 0,03 мкг/кг/ч. Контроль артериального давления в ходе хирургического лечения осуществляли на правой лучевой и бедренной артериях. Сатурацию в сосудах головного мозга мониторировали аппаратом INVOS 5100 («Somanetics», США) на протяжении всех этапов оперативного лечения. ИК выполняли системой Dideco Lilliput I («Sorin», Италия). Экстракорпоральный контур заполняли первичным объемом на 200―220 мл. Первичный объем состоял из донорской эритроцитарной массы с целью поддержания гематокрита на уровне не менее 30%, свежезамороженной плазмы в расчете 10 мл/кг, 20% альбумина в расчете 5 мл/кг, натрия гидрокарбоната 4%, маннитола и гепарина. Для доступа к сердцу и магистральным сосудам применяли срединную стернотомию.

Для проведения системной перфузии использовали следующие методы канюляции аорты: гепаринизированный политетрафторэтиленовый протез GoreTex 3,0―3,5 мм, который анастомозировали с проксимальной частью брахиоцефального ствола (в 45,4% случаев), в 36,1% ― двойную канюляцию (одну канюлю устанавливали в восходящий отдел аорты или в гепаринизированный протез, а вторую ― через артериальный проток проводили в нисходящую аорту для перфузии нижней половины тела); у 18,5% пациентов провели прямую канюляцию восходящей аорты.

В 100% случаев проводили раздельную канюляцию полых вен. При необходимости устанавливали дренаж левого желудочка в правую верхнедолевую легочную вену. Объемная скорость перфузии ИК ― 150 мл/кг с выполнением процедуры охлаждения пациента не менее 20 мин до достижения ректальной температуры в диапазоне от 18 до 27 °C, при этом градиент температуры между перфузатом и собственно температурой тела пациента должен быть не более 5 °C.

ГГОК осуществляли по достижении ректальной температуры 20 °C. Газовый состав крови контролировали каждые 20 мин в течение всего периода хирургического лечения и поддерживали в режиме α-stat. После выполнения окклюзии аорты для защиты миокарда в корень аорты антеградно вводили Кустодиол (кристаллоидный кардиоплегический раствор Бретшнайдера) в расчете дозы 40 мл/кг. Методику антеградной селективной перфузии головного мозга выполняли через протез GoreTex, анастомозированный с брахиоцефальной артерией (БЦА) со скоростью кровотока 30 мл/кг/мин.

Первый этап хирургической коррекции заключался в выполнении реконструкции ДА. В данном исследовании использовали два метода реконструкции, либо расширение суженного участка дуги аорты с применением заплаты из ксеноперикарда, либо формирование анастомоза конец в бок между нисходящей и восходящей частью аорты, используя при этом только собственные ткани пациента. Данная хирургическая техника предложена С. Fraser и R. Mee, а усовершенствована H. Rajasinghe и другими [10, 14, 15]. В обязательном порядке перед началом антеградной унилатеральной церебральной перфузии пережимали левую общую сонную артерию, левую подключичную артерию и нисходящую аорту.

После выполнения реконструкции ДА и восстановления ИК выполняли устранение внутрисердечных дефектов. После окончания основного этапа хирургического лечения проводили согревание пациента под контролем градиента между температурой перфузата и собственно тела пациента не более 5 °C. После отключения пациента от аппарата ИК выполняли модифицированную ультрафильтрацию с использованием гемоконцентратора BC20 («Maquet», Швеция).

Провели статистический анализ полученных результатов. Значения представлены в виде медианы (25-й, 75-й процентили) или в процентном отношении. Использовались методы непараметрического статистического анализа для биологических систем: метод Манна―Уитни, критерии χ² и Фишера. Данные методы использовали для оценки межгрупповых сравнений. С целью выявления вероятностей неврологических или почечных осложнений применяли метод бинарной логистической регрессии. Кроме того, применяли порядковую логистическую регрессию с целью оценки взаимосвязи между тяжестью почечной дисфункции (по шкале RIFLE) и типом выполняемой перфузии. Для разработки окончательной регрессионной модели использована пошаговая процедура многофакторного логистического регрессионного анализа с отсечением р=0,20.

Все пациенты не имели статистически значимой разницы по возрасту и массе тела. Так, средний возраст в обеих группах пациентов статистически не различался. В 1-й группе он был 21,2 (+6,9; 32,7) дня и 21,0 (11,7; 29,4) дня во 2-й группе. Группы настоящего исследования были подобраны таким образом, что имели сопоставимые значения по фракции выброса левого желудочка и конечному диастолическому объему. Основные характеристики групп пациентов приведены в табл. 1.

У всех больных оперативное лечение закончилось успешно, во время проведения операции летальных исходов не было. Всего в исследовании зафиксированы 9 случаев летального исхода, все они произошли в ближайшем послеоперационном периоде. Оценка летальности по группам представлена ниже. В 1-й группе летальность составила 19,2%, из них в 7,7% случаев летальный исход наступил по причине развития полиорганной недостаточности; кроме того, 7,7% пациентов погибли от развития сепсиса в сочетании с полиорганной недостаточностью и сепсиса, и 1 (3,8%) случай обусловлен развитием отека мозга и его вклиниванием. В течение периода 3-летнего наблюдения летальных исходов в данной группе не зафиксировано. Во 2-й группе пациентов летальность составила 11,7%. Наиболее часто (5,9%) смерть наступала в случае развития полиорганной недостаточности в сочетании с сепсисом, в 2,9% смерть обусловлена развитием полиорганной недостаточности, и в 2,9% летальный исход обусловлен развившимся отеком мозга. В течение 3-летнего периода наблюдения в данной группе погибли 2 пациента. В этих случаях причиной смерти было развитие сердечно-сосудистой недостаточности в сочетании с пневмонией.

Интра- и постоперационная характеристика пациентов представлена в табл. 2.

Как видно из табл. 2, получена статистически значимая разница результатов при сравнении между группами во времени ИК. У пациентов 1-й группы среднее время проведения ИК значительно больше, чем у пациентов 2-й. При этом время окклюзии аорты достоверно не различается между исследуемыми группами. У пациентов 1-й группы в отличие от пациентов 2-й наблюдается отрицательный баланс жидкости. Оценка периоперационной потери крови не выявила достоверных различий между группами, однако пациенты 2-й группы получили достоверно больше гемотрансфузий: 37,1 (25,1; 62) мл/кг против 23 (13,1; 56,2) мл/кг в 1-й группе (р=0,03). При оценке течения раннего послеоперационного периода число неврологических осложнений преобладало у больных 1-й группы, во 2-й группе неврологический статус был изменен только у 8,8% больных. Всего у 2 пациентов 2-й группы отмечены временные моторные дисфункции, которые регрессировали в течение месяца. У 7,7% пациентов 1-й группы имелись серьезные неврологические осложнения, связанные с развитием отека мозга, 1 пациент данной группы скончался от полиорганной недостаточности в сочетании с сепсисом.

Таким образом, для неврологических осложнений отношение шансов (ОШ) было значительно ниже во 2-й группе: ОШ 0,19 (95% доверительный интервал — ДИ 0,04―0,72; р=0,02). В ходе проведения многофакторного логистического регрессионного анализа выделенные группы были единственным фактором, оказывающим значительное влияние на результат всего лечения. Острое повреждение почек достоверно чаще встречалось у пациентов 2-й группы. Проведенный в данном случае многофакторный логистический регрессионный анализ продемонстрировал, что для развития острого повреждения почек ОШ 0,17 (95% ДИ 0,03―0,70; p=0,02). При увеличении максимального инотропного индекса на каждые 10 единиц в течение 1-х суток выявлено 3-кратное увеличение ОШ для острого повреждения почек: ОШ 2,98 (95% ДИ 1,94―4,01; р=0,03).

При построении многофакторной модели в нее не были включены такие факторы, независимо влияющие на исход, как интраоперационный баланс жидкости и температура тела. Это связано с проблемой мультиколлинеарности и ограниченного размера выборки. С целью оценки эффекта выделения группы по степени тяжести острого повреждения почечной ткани использовали порядковую логистическую регрессию. Шкала RIFLE в данном случае применялась в виде переменной исхода. Анализ показал, что тяжесть повреждения почек по шкале RIFLE значительно выше во 2-й группе пациентов. Таким образом, риск развития тяжелой дисфункции почек значительно выше при использовании метода антеградной перфузии головного мозга. Эти данные статистически подтверждаются более высокой частотой применения в послеоперационном периоде в данной группе перитонеального диализа. Процедура была проведена в 58,3% случаев. Многофакторный анализ позволил выявить, что максимальный инотропный индекс в течение 1-х суток является независимым предиктором развития дисфункции почечной ткани. Помимо этого, в настоящем исследовании установлено наличие сильной положительной корреляционной связи между уровнем ректальной температуры и интраоперационными нарушениями кислотно-основного состояния (уровня лактата в крови). Полученные данные согласуются с научными данными экспериментальных работ [4, 11, 12]. Этот факт может указывать на более грубые гипоксические изменения нижней половины туловища, в том числе и жизненно важных органов брюшной полости при проведении остановки кровообращения в нижней части тела при более высокой температуре.

Таким образом, на основании анализа результатов данного исследования можно предположить, что пациенты с аномалией развития ДА формируют группу высокого риска развития периоперационных осложнений и летального исхода. Это связано с изначальной тяжестью данных врожденных заболеваний и сложностью адекватного технического обеспечения оперативного лечения. Реконструктивные операции на ДА с использованием селективной антеградной перфузии как метода защиты головного мозга сопровождаются снижением числа и качества неврологических осложнений по сравнению с применением метода глубокой гипотермической остановки кровообращения, но значительно чаще вызывают повреждение функции почек, что требует дальнейшего изучения.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

*e-mail: elnur0707@gmail.com