В России рак легкого находится на первом месте в структуре заболеваемости населения злокачественными новообразованиями (15%) и смертности от них (21%) [1]. Местно-распространенные и генерализованные формы опухолевого процесса диагностируют в России у 50% больных. Поздняя диагностика заболевания определяет значительное число больных, поступающих в торакальные клиники с распространенным опухолевым процессом, что вынуждает увеличивать объем оперативного вмешательства. В последние годы совершенствование хирургической техники и способов проведения анестезиологического обеспечения позволяет выполнять подобные операции также у больных с ограниченными функциональными резервами, выраженной сопутствующей патологией, пожилого и старческого возраста [1, 2]. По материалам МНИОИ им. П.А. Герцена, послеоперационная летальность в последние годы снижается и составляет 3,8% [3], однако, по данным других исследователей, она достигает 20% [4, 5]. С увеличением возраста пациентов, частоты сопутствующих заболеваний, местной распространенности опухолевого процесса летальность существенно увеличивается.
Частота осложнений после удаления легкого колеблется в пределах 12,8—40%, по данным разных исследователей [3, 6—8], что связано, очевидно, с отсутствием общепринятых критериев в интерпретации послеоперационных функциональных расстройств сердечно-сосудистой и дыхательной систем.
Ведущее место в структуре послеоперационных осложнений занимают кардиореспираторные осложнения. Термин «кардиореспираторные» подчеркивает взаимосвязь между гемодинамическими и дыхательными осложнениями, причем дыхательная недостаточность часто предшествует расстройствам сердечно-сосудистой системы (ССС) [9, 10]. Эти осложнения встречаются преимущественно в первую неделю послеоперационного периода с частотой от 7 до 34% и даже до 73,3% [11, 12].
Осложнения со стороны ССС, включая аритмии сердца и инфаркт миокарда, развивающиеся после обширных операций на легких, составляют более 1/3 всех осложнений. Так, по данным одних авторов [13], частота нарушений сердечного ритма составляет 22—24%, других авторов [6, 14] — 9—34%. Особое место среди них занимает фибрилляция предсердий (ФП) — разновидность наджелудочковой аритмии, характеризующаяся хаотическим, нерегулярным возбуждением отдельных предсердных мышечных волокон с утратой механической систолы предсердий, а также не всегда полноценными возбуждениями и сокращениями миокарда желудочков, т. е. всего сердца [15]. Как правило, ФП развивается в течение первых 5 сут послеоперационного периода (ПОФП). В хирургии органов грудной клетки, в частности хирургии легких, заболеваемость ПОФП возрастает по мере расширения объема удаляемой легочной ткани, имея сравнительно низкие показатели при атипической, клиновидной резекции и сегментэктомии и высокие (12,5—34%) при лобэктомии и пневмонэктомии [16].
Наличие у больного ФП резко повышает вероятность развития таких опасных осложнений, как тромбоэмболии, особенно эмболии в сосуды головного мозга, сердечной недостаточности, периоперационного инфаркта миокарда, желудочковой аритмии вплоть до летального исхода [17, 18]. Показатель смертности, по данным разных авторов, у больных с ФП возрастает в среднем в 2 раза по сравнению с сопоставимыми по полу и возрасту группами контроля [19—21].
Потенциальными факторами риска тромбоэмболических эпизодов при ФП являются замедление внутрисердечного кровотока, нарушение функции ушка левого предсердия и усиление свертываемости крови [17].
Помимо инсультов при ФП резко возрастает роль еще одного пускового фактора развития летального исхода — хронической недостаточности кровообращения. Очевидно, что ФП (пароксизмальная и хроническая ее формы) вызывает у большинства больных снижение основных гемодинамических показателей, что объясняет нарастание у них клинических проявлений недостаточности кровообращения, снижение качества и продолжительности жизни [22].
Возникновение нарушений ритма сердца в ранние сроки после операции приводит к дестабилизации гемодинамики, повышению функционального класса хронической сердечной недостаточности (ХСН), что может потребовать срочных мероприятий по фармакологическому или электроимпульсному восстановлению, поддержания стабильной гемодинамики, проведения антикоагулянтной терапии. Таким образом, опасности, связанные с ПОФП, обусловливают поддержание синусового ритма у пациентов после обширного хирургического вмешательства. В настоящее время профилактика и лечение пароксизмов наджелудочковых тахиаритмий (НЖТА) расцениваются как рекомендации по снижению риска развития и предотвращению послеоперационных тромбоэмболических осложнений [17].
Анализ отечественной и зарубежной литературы свидетельствует о том, что проблема ПОФП в онкохирургии легких является актуальной и представляет интерес для дальнейшего изучения. Очевидно, что разработка и внедрение комплексной схемы профилактики ПОФП в онкохирургии легких позволит улучшить результаты хирургического лечения, сделать его более безопасным для пациентов, снизить сроки пребывания в ОРИТ и госпитализации в целом, нагрузку на медперсонал, уменьшить госпитальную летальность и стоимость лечения.
Цель исследования — анализ влияния хирургических факторов на частоту и выраженность ПОФП при оперативных вмешательствах на легких в онкологии.
Материал и методы
Произведен ретроспективный анализ историй болезней 532 пациентов старше 55 лет отделения торакальной онкохирургии МНИОИ им. П.А. Герцена, которым выполнялись онкологические оперативные вмешательства на легких в объеме лобэктомии (ЛЭ) и пневмонэктомии (ПЭ) по поводу злокачественных новообразований легких преимущественно II—III стадии или метастазов опухолей иных локализаций. Критериями включения в исследование являлись: возраст старше 55 лет, доступ — торакоскопия, мини-торакотомия, переднебоковая или заднебоковая торакотомия, объем вмешательства — ЛЭ или ПЭ, отсутствие в анамнезе фактов Ф.П. По категориям физического статуса ASA больные относились преимущественно к II—III классу. Характеристика пациентов по демографическим показателям и наличию сопутствующей патологии представлена в табл. 1.
Предоперационный алгоритм оценки функционального состояния органов и систем включал рутинные лабораторные тесты, стандартную ЭКГ и эхоКГ, исследование функции внешнего дыхания, по показаниям — суточное мониторирование ЭКГ по Холтеру. Пациенты, имевшие исходную патологию сердечно-сосудистой и дыхательной систем, получали соответствующую терапию в эффективных дозах.
В качестве анестезиологического обеспечения применялись две методики анестезии. У 342 пациентов использовали мультимодальную общую анестезию (ОА). В этой группе индукцию анестезии проводили диазепамом 0,18±0,03 мг/кг, фентанилом 0,002±0,003 мг/кг, пропофолом 0,56±0,31 мг/кг, миорелаксация обеспечивалась рокурония бромидом 0,68±0,14 мг/кг. Интубацию производили двухпросветной эндобронхиальной трубкой типа Карленса или Робертшоу. Поддержание анестезии осуществляли ингаляцией севофлурана (0,8—1 МАК) в кислородно-воздушной смеси (FiO
У 190 пациентов проводили сочетанную анестезию (СА) — ОА с грудной эпидуральной анестезией-аналгезией (ГЭА). Катетеризацию эпидурального пространства осуществляли по стандартной методике на уровне позвонков Th
Операция была разделена на следующие этапы: 1) вскрытие грудной полости — от кожного разреза до ретракции ребер; 2) резекция пораженной легочной ткани — лоб-, билоб-, пневмонэктомия; 3) лимфаденэктомия; 4) гемостаз и ушивание грудной полости. По продолжительности операции было выделено 2 группы (до 4 ч и более 4 ч). По объему оперативного вмешательства и особенностям интраоперационных манипуляций были выделены группы ПЭ, ЛЭ, группы с наличием или отсутствием интраперикардиальных манипуляций (вскрытие, резекция перикарда). Также выделены группы пациентов с проводимой периоперационной гемотрансфузионной терапией.
Интраоперационно осуществлялся стандартный мониторинг показателей гемодинамики и вентиляции (АД, иАД, ЭКГ, SpO
В послеоперационном периоде пациентам проводилась системная мультимодальная аналгезия опиоидными анальгетиками (тримепередин, трамадол), которые вводили по требованию, а также НПВП и парацетамолом. Пациентам группы СА продолжалась инфузия в эпидуральное пространство смеси 0,2% раствора ропивакаина с фентанилом (2 мкг/мл) и адреналином (2 мкг/мл) в течение 1—3 сут послеоперационного периода с последующей заменой смеси на 0,2% ропивакаин и инфузией до 5—7 сут, средняя скорость инфузии составила 4,85±3,25 мл/ч.
Оценка эффективности и безопасности грудной симпатической блокады и послеоперационной аналгезии в целом проводилась на основании непрерывного кардиомониторинга (ЭКГ, АД, ЧСС) в отделении реанимации, затем в профильном отделении осуществлялся мониторинг АД и ЧСС не менее 4 раз в сутки и ежедневный ЭКГ-контроль. Для объективизации клинической значимости постторакотомного болевого синдрома использовали 10-балльную визуально-аналоговую шкалу (ВАШ).
Оценку случаев и сроков возникновения ПОФП проводили на основании клинических проявлений, зафиксированных ЭКГ-фактов и показаний кардиомонитора с 1-х суток после операции до дня выписки из стационара.
Статистическую обработку данных проводили с помощью программы Statistica 6.0 for Windows («Stat Soft Inc.», США), достоверность разницы относительных величин оценивали с помощью критерия χ2 (хи-квадрат), достоверность различий среди абсолютных величин определяли с помощью U-критерия Манна—Уитни. Разницу величин признавали достоверной при p<0,05.
Результаты и обсуждение
Точные патофизиологические механизмы, лежащие в основе возникновения ПОФП, многочисленны и недостаточно раскрыты. В настоящее время многими исследователями ведется работа по изучению вклада каждого из звеньев патологической цепи для более полного понимания и изыскания путей преодоления данной проблемы. Среди факторов, провоцирующих и способствующих возникновению ПОФП, условно можно выделить острые и хронические [23]. Первые вызваны непосредственно самим оперативным вмешательством и включают редукцию легочной ткани и сосудов малого круга кровообращения, тупую и острую травму сердца, соседних органов и структур, чрезмерную адренергическую стимуляцию из высокорефлексогенной зоны, нарушение иннервации сердца вследствие пересечения симпатических и парасимпатических ветвей и сплетений, развивающееся локальное и системное воспаление и оксидантный стресс, гипоксию, волемические и электролитные нарушения. К так называемым хроническим факторам, относятся возрастные изменения ССС и присоединение кардиальной и легочной патологии: коронарокардиосклероз, уменьшение числа пейсмекерных клеток в проводящей системе сердца, повышение чувствительности рецепторного аппарата к катехоламинам, гипертрофия миокарда, артериальная гипертензия, хроническая сердечная недостаточность (ХСН), хроническая обструктивная болезнь легких (ХОБЛ), эмфизема и пневмосклероз. Эти предрасполагающие факторы, с одной стороны, вызывают возможность инициировать аритмию, а с другой — способствовать ее переходу в постоянную форму [6, 24].
Возникновение ПОФП тесно коррелирует с объемом редуцируемой легочной ткани и соответственно с объемом сосудистого русла малого круга кровообращения, достоверно возрастая при ПЭ [24]. Создающиеся при этом вентиляционно-перфузионные нарушения, гипертензия в малом круге кровообращения, повышение общего легочного артериального сопротивления и нагрузки на правые отделы сердца с формированием дисфункции правого желудочка и дилатации ПП увеличивают аритмогенный потенциал миокарда, способствуя образованию множественных очагов micro-reentry, реализуя один из механизмов аритмогенеза. Кроме того, тяжесть и своеобразие течения послеоперационного периода у больных после расширенной комбинированной резекции легких во многом определяются характером и объемом вмешательства на внелегочных анатомических образованиях и органах грудной полости: тупая и острая травма сердца, резекция перикарда, крупных нервных стволов внелегочных сосудов наряду с обширным удалением лимфатических коллекторов и клетчатки средостения, «скелетизацией» органов средостения, что значительно усугубляет травматичность хирургического вмешательства.
Известно, что степень интраоперационной травмы сердца напрямую коррелирует с частотой возникновения послеоперационных аритмий, чем объясняется их высокая встречаемость в кардиоторакальной хирургии. Степень воспаления предсердий увеличивается со степенью инвазивности хирургического вмешательства и даже после перикардиотомии предсердия подвержены локальному воспалению. Этот преходящий стерильной перикардит, который является частью процесса заживления, помогает объяснить возникновение обратимой ПОФП. Острая и тупая хирургическая травма предсердий и волокон вегетативной нервной системы (ВНС), иннервирующей синусовый узел и атриовентрикулярное соединение, повышает чувствительность миокарда к катехоламинам (так называемая денервационная сверхчувствительность), сокращая эффективный рефрактерный период, инициируя преждевременные сокращения предсердий с повторными входами волн возбуждения, реализуя механизм re-entry [25]. Появление пароксизмов ПОФП на 2—6-е сутки может свидетельствовать о развивающемся к этому времени дисбалансе ВНС, развитии локального и системного воспаления и, вероятно, ишемии миокарда [26].
Роль воспаления в развитии послеоперационных нарушений ритма доказана рядом клинических и экспериментальных исследований. Во время хирургической травмы системный воспалительный ответ очевиден, и его интенсивность отражает степень хирургического стресса. K. Takenaka и соавт. [27] показали, что сывороточные уровни маркеров воспаления, таких как интерлейкин-6 (ИЛ-6) и С-реактивный белок (СРБ), коррелируют с клиническими детерминантами хирургического стресса — продолжительностью операции, степенью хирургической травмы и интенсивностью боли. Неизбежно развивающийся на 2—4-е сутки после вскрытия перикарда асептический перикардит, сопровождающийся пролиферацией фибробластов, CD45 позитивных клеток, повреждением кардиомиоцитов, изменением конформации коннексинов, ведет к неравномерному замедлению проводимости и способствует индукции и поддержанию Ф.П. Так, C. Foroulis и соавт. [28] в своем исследовании пациентов, перенесших ПЭ, показали рост ПОФП при интраперикардиальной обработке легочных сосудов по сравнению со стандартным видом операции.
С механизмом воспаления тесно переплетается влияние оксидантного стресса на структуру и функции легочной ткани и миокарда, который возникает в результате дисбаланса между прооксидантами и антиоксидантами в пользу прооксидантов. Наличие опухоли, химиотерапия, лучевое лечение, искусственная вентиляция легких, манипуляции на легочной ткани рассматриваются как факторы, генерирующие свободнорадикальные (активные) формы кислорода. Хирургическая травма связана с образованием воспалительных цитокинов, активацией нейтрофилов и фибробластов, являющихся источниками большого количества свободнорадикальных соединений. Активные формы кислорода способны вызывать электрическое ремоделирование миокарда, характеризующееся уменьшением эффективного рефрактерного периода, тем самым инициируя ПОФП [29]. Существуют экспериментальные доказательства, что окислительное повреждение происходит в тканях миокарда у пациентов с ФП, и многие исследования показали значимое повышение уровня сывороточных маркеров перекисного окисления, например, пероксинитрита и супероксида кислорода у этой категории пациентов после кардиоторакальных операций. P. Slinger и соавт. в своих исследованиях показал, что однолегочная искусственная вентиляция легких (ОИВЛ) вызывает серьезную оксидантную нагрузку на организм, возникающую уже через несколько минут после ревентиляции и реперфузии ателектазированного легкого, степень которой была связана с продолжительностью ОИВЛ. Перекисные соединения окисляют фосфолипиды мембран, ДНК, белков миофибрилл, приводя к некрозу, апоптозу кардиомиоцитов, способствуя сократительной дисфункции предсердий [30].
Немаловажным механизмом инициирования и поддержания нарушений сердечного ритма считается активация симпатоадреналовой системы (САС), являющаяся неотъемлемой и закономерной реакцией на операционную травму [10]. Влияние САС опосредуется β-адренорецепторами, приводя к повышению частоты и силы сердечных сокращений, возбудимости и эктопической активности миокарда. Тонус симпатической нервной системы повышается в ответ на системную воспалительную реакцию и боль. Гиперкатехоламинемия снижает ЭРП, приводя к электрической нестабильности миокарда, запуская аритмии. В условиях чрезмерной симпатической активности растет ОПСС, повышая постнагрузку, увеличивая работу сердца, снижая время диастолического расслабления желудочков, уменьшая этим время коронарной перфузии, что ведет к ишемии, следствием которой и являются нарушения ритма сердца. Гиперактивация САС и спазм артериол усиливают недостаток кровоснабжения органов и тканей. Прогрессирующее повышение систолического сопротивления (постнагрузка) ведет к увеличению напряжения и уменьшению укорочения миокарда желудочков, что в свою очередь вызывает увеличение потребности миокарда в кислороде. При этом ухудшаются условия кровоснабжения субэндокардиальных слоев, нарастает дефицит кровоснабжения миокарда, что способствует возникновению локальных нарушений его сократимости и развитию недостаточности кровообращения. Тахикардия увеличивает потребность сердечной мышцы в кислороде и быстро истощает энергетические запасы миокарда, усугубляя нарушения сократимости и приводя к дальнейшему снижению сердечного выброса [31]. Болевой синдром вносит свой существенный вклад в активацию САС и дисбаланс в ВНС, что подтверждается рядом клинических и экспериментальных исследований, показывающих зависимость послеоперационного контроля боли и возникновения ПОФП. Боль не только уменьшает глубину дыхания и силу кашлевых толчков, но и серьезно нарушает центральные механизмы регуляции дыхания, угнетает психику пациента, препятствует его активному участию в процессе лечения. Избыточная симпатическая стимуляция подавляет парасимпатическую активность, препятствуя восстановлению тонуса желудка и кишечника, что резко ограничивает экскурсии диафрагмы. Кроме того, боль изменяет реологические свойства крови, способствуя закупорке легочных капилляров агрегатами клеток и увеличивая напряженность недыхательных функций легких.
Частота ПОФП в нашем исследовании составила 11,7% (62/532), средний возраст больных — 67,2±7,45 года (табл. 2). Данное осложнение выявлено у 13,3% (58/435) мужчин и у 4% (4/97) женщин (р=0,01). Высокая частота ПОФП у мужчин является доказанным фактором риска [6] и объясняется большей заболеваемостью сердечно-сосудистой патологией, связанной с возрастом, а также влиянием мужского пола на повышенный иммунный ответ при хирургической травме [32]. Не исключены различные особенности функционирования ВНС в контроле деятельности сердца у мужчин и женщин [33].
В исследовании не получено достоверных различий в частоте возникновения ПОФП при операциях по поводу рака легкого — 11,9% (56/472) или метастазы рака других локализаций — 10% (6/60) (р=0,8), что, вероятно, обусловлено сопоставимыми объемами редуцируемой легочной ткани и, зачастую, лимфаденэктомии. Не показано достоверных различий при анализе стороны оперативного вмешательства: при правосторонних операциях частота ПОФП составила 12,3% (37/298), при левосторонних — 10,7% (25/234) (р=0,53).
При видеоассистированных операциях частота ПОФП оказалась меньше, чем при операциях, произведенных торакотомным доступом — 1,6% (1/60) против 12,9% (61/472)) соответственно (р=0,01). Вероятно, что более высокая степень хирургического стресс-ответа, локального и системного воспаления при открытых операциях способствует возникновению и поддержанию патологической импульсации в сердечной мышце.
Степень объема резецируемой легочной ткани и наличие фактов интраперикардиальных манипуляций показали зависимость в возникновении эпизодов ПОФП. При оперативном вмешательстве в объеме ПЭ пароксизмы ПОФП возникали у 17,6% (25/142) пациентов, при ЛЭ — у 9,5% (37/390) соответственно (р=0,01). У пациентов при ПЭ с интраоперационным вскрытием или резекцией перикарда частота появления ПОФП составила 32,4% (12/37), что оказалось достоверно выше, чем при ПЭ без интраперикардиальных манипуляций — 12,4% (12/105) (р=0,005). При Л.Э. с интраперикардиальными манипуляциями частота ПОФП составила 25,5% (12/47), при ЛЭ без вскрытия или резекции перикарда — 7,3% (25/343) соответственно (р=0,001). Очевидно, что степень интраоперационной травмы сердца будет коррелировать с частотой возникновения послеоперационных аритмий, а степень воспаления предсердий будет увеличиваться со степенью инвазивности хирургического вмешательства. Таким образом, локальное воспаление перикарда объясняет большую частоту возникновения ПОФП при интраперикардиальных манипуляциях.
В нашем исследовании продолжительность оперативного вмешательства не показала зависимости в частоте возникновения ПОФП. Так, при длительности операции менее 4 ч, ФП возникла у 11,5% (38/330) пациентов, при длительности операции более 4 ч — у 11,8% (24/202) соответственно (р=0,89).
Периоперационная трансфузионная терапия проведена у 15,9% (85/532) пациентов. В этой группе частота эпизодов ПОФП также была выше и составила 20% (23/85) против 8,7% (39/447) пациентов, которым гемотрансфузия не понадобилась (р=0,01). Это объясняется усилением местной и системной воспалительной реакции на компоненты аллогенных трансфузионных сред.
Вид анестезиологического обеспечения и послеоперационного обезболивания также влияет на вероятность возникновения ПОФП. В группе с применением продленной грудной эпидуральной аналгезии частота ПОФП была достоверно ниже по сравнению с таковой в группе общей анестезии — 7,9% (15/190) и 13,7% (47/342) соответственно (р=0,04). У 82% (436/532) пациентов эпизоды ПОФП протекали с типичной для данного вида аритмий симптоматикой в виде жалоб на сердцебиение, чувство нехватки воздуха, потемнение в глазах, учащение пульса. Эти симптомные пароксизмы, как правило, были гемодинамически значимыми и сопровождались снижением АД на фоне тахисистолии. У остальных 18% (96/532) пациентов пароксизмы ПОФП были выявлены при плановом кардиомониторинге и ЭКГ мониторинге. Как правило, эти пациенты не ощущали нарушений ритма сердца, и эпизоды ПОФП не сопровождались резкими сдвигами А.Д. Эпизоды ПОФП возникали преимущественно на 3—5-е сутки, что может свидетельствовать о развивающемся к этому времени дисбалансе ВНС, а также развитии локального и системного воспаления и, вероятно, ишемии миокарда.
Все пациенты с выявленными пароксизмами ПОФП были переведены в ОРИТ для осуществления кардиомониторинга и проведения фармакологической кардиоверсии. Антиаритмическая терапия включала внутривенное введение амиодарона в дозе 10—15 мг/кг/сут с переходом на таблетированную форму. У 1,3% (7/532) пациентов пароксизмальная форма ПОФП трансформировалась в постоянную.
Время пребывания в ОРИТ у пациентов с возникшими эпизодами ПОФП достоверно выше и составило 34±6,4 ч против 18,5±4,2 ч у пациентов без этого осложнения (р=0,02).
Заключение
Фибрилляция предсердий осложняет течение послеоперационного периода при обширных онкохирургических вмешательствах на легких у 11,7% больных, увеличивая время пребывания в ОРИТ в 1,8 раза. Соблюдение принципов радикализма в онкологии определяет значительный объем резекции легочной ткани, сопровождающийся обширной лимфаденэктомией. Однако следует осуществлять мероприятия по ослаблению или модифицированию некоторых факторов риска ПОФП. Внедрение современной видеоторакоскопической техники способствует снижению хирургического стресс-ответа на операционную травму, тем самым уменьшая симпатоадреналовые влияния на миокард. Использование современных кровесберегающих методик значительно снижает применение аллогенных компонентов крови и, соответственно, снижает вклад системных иммунных реакций в возникновении нарушений сердечного ритма. Использование эпидуральной симпатический блокады является важным компонентом анестезии/аналгезии, способствует подавлению механизмов возникновения и поддержания патологической электрической импульсации в сердечной мышце в интра- и послеоперационном периодах.
Участие авторов:
Концепция и дизайн исследования: В.Э.Х., О.В.П., А.А.А.
Сбор и обработка материалов: М.М.Ш., А.А.А.
Редактирование: В.Э.Х., О.В.П.
Конфликт интересов отсутствует.