Введение

Кардиохирургические операции сопряжены с высоким риском развития респираторных осложнений. Это связано с исходным низким кардиореспираторным резервом, необходимостью проведения искусственного кровообращения и циркуляторного ареста, относительно большим объемом кровопотери и гемотрансфузии, проведением продленной искусственной вентиляции легких (ИВЛ) с применением «жестких» режимов и другими факторами [1—4].

Дыхательная недостаточность у кардиохирургических пациентов относится к числу основных причин тяжелого течения послеоперационного периода, увеличения длительности госпитализации и роста экономических затрат в связи с использованием большого количества медицинских ресурсов. По данным литературы, частота развития послеоперационной дыхательной недостаточности различной этиологии в кардиохирургии составляет 22—30%.

Среди причин острой дыхательной недостаточности у больных кардиохирургического профиля особое место занимают факторы, приводящие к нарушению дренажной функции легких и трахеобронхиальной проходимости [5]. Любое хирургическое вмешательство на сердце и крупных сосудах повышает риск возникновения данных осложнений, которые можно разделить на три условные группы:

1) осложнения, связанные непосредственно с оперативным вмешательством (механическая травма легкого, нарушение целостности каркаса грудной клетки, возможное повреждение диафрагмального нерва [6, 7], парез диафрагмы, вскрытие и дренирование плевральных полостей [8]);

2) осложнения, связанные с проведением анестезиологического пособия и ИВЛ (длительное вынужденное положение на операционном столе, вентилятор-ассоциированное повреждение легких [9, 10], однолегочная вентиляция при определенных видах кардиохирургических вмешательств [11], прекращение ИВЛ во время проведения искусственного кровообращения [12], медикаментозное угнетение дыхательного центра, выраженный болевой синдром и его лечение после оперативного вмешательства);

3) обострение сопутствующих заболеваний бронхолегочной системы [11], таких как хроническая обструктивная болезнь легких, хронический бронхит, бронхиальная астма и др.

В раннем послеоперационном периоде перечисленные факторы могут привести к нарушению дренажной функции трахеобронхиального дерева, ателектазированию легких, уменьшению числа вентилируемых альвеол и развитию дыхательной недостаточности [13—16].

В литературе описан обширный комплекс мероприятий, направленных на периоперационную профилактику этих осложнений. Прежде всего рекомендуется перед операцией достичь ремиссии хронических легочных заболеваний [17], свести к минимуму использование гипероксических дыхательных смесей, проводить адекватную санацию бронхиального секрета и протективную ИВЛ во время оперативного вмешательства. В послеоперационном периоде рекомендовано использование методов немедикаментозной респираторной реабилитации [11, 18—22]. Данные технологии дополняются адекватным обезболиванием и ингаляционной лекарственной терапией [23, 24].

В комплексе послеоперационной интенсивной терапии применяют различные методы физиотерапевтического воздействия на легкие, способствующие улучшению эвакуации бронхолегочного секрета. Одним из перспективных направлений является вибрационная терапия, выполняемая с помощью специальных приборов, однако работы, посвященные изучению их эффективности, немногочисленны [25]. Таким образом, тема профилактики постэкстубационной дыхательной недостаточности и немедикаментозной респираторной реабилитации остается актуальной и требует более детального изучения.

Цель исследования — оценка эффективности и безопасности применения стимуляции кашля, проводимой с помощью механического инсуффлятора-аспиратора, в раннем послеоперационном периоде пациентам кардиохирургического профиля.

Материал и методы

Дизайн исследования — неинтервенционное, проспективное, одноцентровое, аналитическое.

Критерии включения: возраст старше 18 лет, самостоятельное дыхание после экстубации трахеи, ясное сознание и продуктивный контакт с пациентом, возможность поддержания адекватного газообмена на фоне ингаляции кислорода, адекватное обезболивание (2 балла и менее) по 10-балльной визуальной аналоговой шкале боли (ВАШ). Критерии невключения: необходимость повторной интубации и проведения ИВЛ, неинвазивной масочной вентиляции легких, высокопоточной оксигенотерапии; острое нарушение мозгового кровообращения; продолжающееся кровотечение; сердечная недостаточность (инотропный индекс больше 10); шок различной этиологии; применение экстракорпоральных методов гемокоррекции; любые нервно-мышечные заболевания; пневмо-, гидро- или гемоторакс.

В процессе исследования, выполненного с включением пациентов кардиохирургического профиля в раннем послеоперационном периоде, проведена оценка влияния стимуляции кашля с помощью аппарата механического инсуффлятора-аспиратора на эвакуацию трахеобронхиального секрета, показатели механики дыхания и оксигенирующую функцию легких. Кроме того, фиксировались любые нежелательные явления, возникающие в связи с проведением процедуры.

В исследование включены 37 пациентов (23 мужчины и 14 женщин), средний возраст — 57±12,3 года (от 20 до 77 лет), которым с октября по декабрь 2020 г. в ФГБНУ «РНЦХ им. акад. Б.В. Петровского» выполнено оперативное кардиохирургическое вмешательство (табл. 1).

Таблица 1. Распределение больных по видам оперативного вмешательства на сердце

Примечание. ИК — искусственное кровообращение.

У 9 (24,3%) больных имелась патология дыхательной системы в стадии ремиссии: хроническая обструктивная болезнь легких — у 4 пациентов, бронхиальная астма — у 3, хронический бронхит — у 5.

Во время кардиохирургического вмешательства проводили комбинированную общую анестезию: аналгезию осуществляли введением фентанила (0,2—0,3 мг на вводную анестезию с последующей постоянной инфузией в дозе 3—3,5 мкг на 1 кг массы тела в час), миоплегию — пипекурония бромидом (8 мг на вводную анестезию с последующим дробным введением 2—4 мг перед началом искусственного кровообращения (ИК) или цисатракурия безилатом (10—15 мг на вводную анестезию с последующей инфузией 0,02—0,04 мкг на 1 кг массы тела в минуту), использовали пропофол (1—2 мг на 1 кг массы тела на вводную анестезию с последующей инфузией 4 мг на 1 кг массы тела в час) и ингаляционный анестетик севофлуран до достижения целевой концентрации 1,5 об% МАК. ИК применяли у 32 пациентов. Защиту миокарда во время ИК осуществляли с помощью кардиоплегического раствора Кустодиол или кровяной кардиоплегии с поддержанием либо нормотермии, либо умеренной гипотермии.

Всем включенным в исследование пациентам проведена однократная процедура аппаратной стимуляции кашля с использованием механического инсуффлятора-аспиратора Comfort Cough Plus («Seoil Pacific Corporation», Республика Корея). Процедуру проводили по следующей методике: на грудную клетку пациента надевали жилет, устанавливали параметры при работе в перкуссионном режиме с частотой перкуссий: f — 600 в минуту, значением давления вдоха: (Ip) — +60 см вод.ст., временем экспозиции — 5 мин. Затем к лицу пациента прикладывали анестезиологическую маску и устанавливали следующие параметры: давление выдоха (Ep) —20 см вод. ст., давление вдоха (Ip) +20 см вод.ст., время выдоха (TE) — 1,5 с, время вдоха (TI) — 1,5 с, время паузы (TP) — 1,5 с, скорость потока — HIGH (высокая скорость потока вдоха). Данный режим проводили в течение 2 мин, затем уровни давления вдоха и выдоха увеличивали до Ep –40 см вод.ст., Ip +40 см вод.ст., а через 2 мин — Ep до —60 см вод.ст., Ip до +60 см вод.ст. Длительность всей процедуры составляла 11 мин.

Традиционно методика используется для стимуляции кашлевых усилий у пациентов, которые не могут самостоятельно откашливать мокроту. Лучшее отхождение бронхиального секрета достигается путем перкуссионного массажа с помощью жилета и инициации кашлевого усилия за счет резкой смены положительного давления в дыхательных путях на отрицательное.

Перед проведением процедуры пациенту предлагали оценить выраженность болевого синдрома по ВАШ, при количестве баллов более 2 проводили обезболивание препаратами, не оказывающими влияния на функцию дыхания (Ацетаминофен 1,0 г внутривенно (в/в), кетопрофен 100 мг в/в или трамадол 100 мг в/в).

Для оценки эффективности данной методики до процедуры и спустя 10 мин после ее окончания измеряли насыщение крови кислородом (SpO₂) по пульсоксиметру, с помощью аппарата Gem Premier 4000 в пробах артериальной крови определяли уровни pH, PaO₂, PaCO₂, PaO₂/FiO₂. Оценивали изменение максимальной инспираторной емкости легких (МИЕЛ) с помощью нагрузочного спирометра Coach («Smiths Medical International Limited», Великобритания). Методика проведения спирометрии: после инструктажа и под контролем врача-анестезиолога-реаниматолога пациент выполнял полный вдох и выдох, затем брал в рот загубник и медленно делал максимально глубокий вдох. Измерение проводили трижды, после чего вычисляли средний показатель МИЕЛ. Пассаж мокроты после процедуры оценивали по балльной шкале: 0 баллов — отсутствие отхождения мокроты, 1 балл — продуктивный кашель. Все показатели регистрировали при дыхании пациента атмосферным воздухом до и после проведения процедуры стимуляции кашля.

Статистический анализ выполняли с помощью программ: Statistica 10.0 и StatTech v. 1.2.0. Все данные, полученные в ходе исследования, оценены на нормальность распределения в соответствии с критерием Шапиро—Уилка (при количестве наблюдений менее 50). При нормальном распределении чисел использовали t-критерий Стьюдента, данные представлены в виде среднего арифметического и стандартного отклонения (M±SD); при ненормальном распределении — критерий Вилкоксона, данные представлены в виде медианы, нижнего (10%) и верхнего (90%) квартилей — Me (10—90). Частоту явления в группе определяли по точному критерию Фишера. Статистически значимыми считали результаты при p<0,05.

Результаты и обсуждение

Полученные результаты представлены в табл. 2. До процедуры, проведенной с помощью аппарата механического инсуффлятора-аспиратора, у 4 (10,8%) пациентов зафиксирован сухой кашель без отхождения мокроты, а у остальных отмечено отсутствие эффективного кашлевого движения. После стимуляционной процедуры количество пациентов, у которых появился продуктивный кашель, достигло 32 (86,4%) человек (p=0,0000). Отмечено качественное изменение кашля: он становился продуктивным с отхождением обильного количества мокроты.

Таблица 2. Изменение показателей газообмена и максимальной инспираторной емкости легких при использовании аппаратной стимуляции кашля

Примечание. Статистическую значимость различий определяли с помощью теста Вилкоксона; данные представлены в виде медианы и нижнего и верхнего квартилей — Me (10—90). SpO₂ — уровень насыщения крови кислородом; МИЕЛ — максимальная инспираторная емкость легких; paCO₂ — парциальное давление углекислого газа в артериальной крови; paO₂ — парциальное давление кислорода в артериальной крови; paO₂/FiO₂ — отношение парциального давления кислорода в артериальной крови к фракции кислорода на вдохе.

Улучшению дренажной функции легких и улучшению газообмена, в том числе за счет стимуляции кашля, у пациентов кардиохирургического профиля придается большое значение. Среди новаторских подходов можно упомянуть виброакустический массаж, который за счет колебательных ритмических движений, воздействующих на грудную клетку, улучшает пассаж мокроты, способствует расправлению ателектазированных участков легких и улучшению альвеолярной вентиляции [26, 27]. В этих целях используются также специальные жилеты, производящие осцилляторные воздействия на грудную клетку.

В настоящем исследовании использована методика с применением механического инсуффлятора-аспиратора, предназначенного для стимуляции кашля и улучшения дренажной функции трахеобронхиального дерева, которые достигаются за счет нескольких механизмов. Первый — перкуссионный с высокой частотой колебательных движений, передаваемых через специальный жилет, целью которого является улучшение мобилизации мокроты за счет дробления ее на более мелкие составляющие. На втором этапе используется лицевая маска, через которую создают колебания давления в дыхательных путях различной амплитуды от положительного до отрицательного. Создание положительного давления в дыхательных путях способствует расправлению коллабированных альвеол, что воспроизводит эффекты методов вспомогательной респираторной поддержки, таких как неинвазивная масочная вентиляция легких и высокопоточная оксигенотерапия. Известно, что процедуры неинвазивной масочной вентиляции легких с положительным давлением способствуют расправлению альвеол, увеличению дыхательного объема, тренировки дыхательной мускулатуры, уменьшению фракции шунтирования крови в легких [28, 29]. Основными эффектами высокопоточной оксигенотерапии являются вымывание анатомического мертвого пространства, расправление альвеол за счет создания в них положительного давления и улучшение мукоцилиарного клиренса за счет высокого качества увлажнения и согревания дыхательной смеси [22, 30]. На создании положительного давления в дыхательных путях основано также действие РАР- и РЕР-терапии (Positive Airway Pressure и Positive Expiratory Pressure). В первом случае используют специальные респираторные тренажеры с загубниками или маски, в которых создается постоянное положительное давление в течение всего дыхательного цикла. РЕР-терапия основана на применении положительного давления на выдохе. В некоторых устройствах в дополнение к положительному давлению реализован эффект обратной осциллирующей волны, близкой к частоте колебания ресничек эпителия трахеобронхиального дерева, что улучшает мобилизацию и пассаж мокроты [31].

В нашем исследовании использование аппарата аспиратора-инсуффлятора способствовало расправлению альвеол и стимуляции кашлевого толчка, что в итоге облегчало эвакуацию мокроты. Об увеличении объема вентилируемых участков легких косвенно может свидетельствовать полученный прирост максимальной инспираторной емкости. У обследованных пациентов до применения аппаратной стимуляции кашля наблюдалось снижение МИЕЛ в среднем до 750 мл. После процедуры среднее значение этого показателя увеличилось на 37,5% (p=0,000002) и составило 1200 мл.

Измерение МИЕЛ выполнялось с помощью побудительного спирометра. Сама по себе методика побудительной спирометрии заключается в измерении максимального объема вдоха и стремлении пациента к его увеличению. Существуют данные, что при многократных процедурах за счет тренировки дыхательной мускулатуры достигается положительное влияние на оксигенирующую функцию легких, о чем свидетельствуют увеличение индекса оксигенации и снижение фракции шунтирования крови в легких [32]. В проведенном исследовании после однократного воздействия на дренажную функцию легких с помощью аспиратора-инсуффлятора установлено значительное увеличение МИЕЛ.

После проведения процедуры (табл. 3) отмечено уменьшение количества пациентов с низкими величинами МИЕЛ (200—500 мл) и увеличение — со значениями, превышающими 1200 мл. Число больных, имеющих МИЕЛ в диапазоне 1200—1500 мл, выросло в 3 раза, а более 1500 мл — в 2,6 раза.

Таблица 3. Распределение пациентов в зависимости от значений максимальной инспираторной емкости легких до и после сеанса стимуляции кашля

Таким образом, стимуляция кашля с помощью аппарата инсуффлятора-аспиратора у большинства пациентов, перенесших кардиохирургические операции в раннем послеоперационном периоде, сопровождалась улучшением оксигенирующей функции легких. Отмечен значительный прирост медианы SpO₂ с 92 до 96% (p=0,000001).

Число больных, имевших значения SpO₂ менее 92%, уменьшилось в 5 раз с 15 до 3 пациентов (p=0,0011) (см. рисунок).

Распределение больных (n=37) в зависимости от наличия или отсутствия нарушений оксигенирующей функции легких (SpO₂ <92%) до и после стимуляции кашля.

Показатели paO₂/FiO₂, уровней pH и paCO₂ артериальной крови в процессе исследования статистически значимо не изменялись.

Осложнений и отказов от выполнения процедуры не было, применение стимуляции кашля с помощью инсуффлятора-аспиратора все пациенты переносили удовлетворительно.

Заключение

Нарушение пассажа мокроты в ранние сроки после операции наблюдается у превалирующего количества кардиохирургических пациентов.

Аппаратная стимуляции приводит к существенному возрастанию количества пациентов, у которых появляется продуктивный кашель. Это сопровождается статистически значимым увеличением уровня насыщения крови кислородом и максимального инспираторного объема за счет улучшения пассажа мокроты и расправления коллабированных альвеол. При этом отмечено уменьшение в 5 раз доли пациентов с нарушением оксигенирующей функции легких (уровень насыщения крови кислородом ниже 92%).

Применение аппаратного комплекса механических воздействий у пациентов, перенесших кардиохирургические операции, направленного на стимуляцию кашля, а именно вибромассажа грудной клетки с помощью жилета и переменного давления в дыхательных путях, подаваемого через анестезиологическую маску, не сопровождается развитием осложнений и переносится удовлетворительно.

Участие авторов: концепция и дизайн исследования — А.А. Еременко; сбор и обработка материала — А.А. Еременко, Д.В. Рябова, А.В. Червинская, Р.Д. Комнов; статистический анализ данных — Д.В. Рябова, А.В. Червинская, Р.Д. Комнов; написание текста — Д.В. Рябова, А.В. Червинская; редактирование — А.А. Еременко.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

The authors declare no conflict of interest.

Введение

Кардиохирургические операции сопряжены с высоким риском развития респираторных осложнений. Это связано с исходным низким кардиореспираторным резервом, необходимостью проведения искусственного кровообращения и циркуляторного ареста, относительно большим объемом кровопотери и гемотрансфузии, проведением продленной искусственной вентиляции легких (ИВЛ) с применением «жестких» режимов и другими факторами [1—4].

Дыхательная недостаточность у кардиохирургических пациентов относится к числу основных причин тяжелого течения послеоперационного периода, увеличения длительности госпитализации и роста экономических затрат в связи с использованием большого количества медицинских ресурсов. По данным литературы, частота развития послеоперационной дыхательной недостаточности различной этиологии в кардиохирургии составляет 22—30%.

Среди причин острой дыхательной недостаточности у больных кардиохирургического профиля особое место занимают факторы, приводящие к нарушению дренажной функции легких и трахеобронхиальной проходимости [5]. Любое хирургическое вмешательство на сердце и крупных сосудах повышает риск возникновения данных осложнений, которые можно разделить на три условные группы:

1) осложнения, связанные непосредственно с оперативным вмешательством (механическая травма легкого, нарушение целостности каркаса грудной клетки, возможное повреждение диафрагмального нерва [6, 7], парез диафрагмы, вскрытие и дренирование плевральных полостей [8]);

2) осложнения, связанные с проведением анестезиологического пособия и ИВЛ (длительное вынужденное положение на операционном столе, вентилятор-ассоциированное повреждение легких [9, 10], однолегочная вентиляция при определенных видах кардиохирургических вмешательств [11], прекращение ИВЛ во время проведения искусственного кровообращения [12], медикаментозное угнетение дыхательного центра, выраженный болевой синдром и его лечение после оперативного вмешательства);

3) обострение сопутствующих заболеваний бронхолегочной системы [11], таких как хроническая обструктивная болезнь легких, хронический бронхит, бронхиальная астма и др.

В раннем послеоперационном периоде перечисленные факторы могут привести к нарушению дренажной функции трахеобронхиального дерева, ателектазированию легких, уменьшению числа вентилируемых альвеол и развитию дыхательной недостаточности [13—16].

В литературе описан обширный комплекс мероприятий, направленных на периоперационную профилактику этих осложнений. Прежде всего рекомендуется перед операцией достичь ремиссии хронических легочных заболеваний [17], свести к минимуму использование гипероксических дыхательных смесей, проводить адекватную санацию бронхиального секрета и протективную ИВЛ во время оперативного вмешательства. В послеоперационном периоде рекомендовано использование методов немедикаментозной респираторной реабилитации [11, 18—22]. Данные технологии дополняются адекватным обезболиванием и ингаляционной лекарственной терапией [23, 24].

В комплексе послеоперационной интенсивной терапии применяют различные методы физиотерапевтического воздействия на легкие, способствующие улучшению эвакуации бронхолегочного секрета. Одним из перспективных направлений является вибрационная терапия, выполняемая с помощью специальных приборов, однако работы, посвященные изучению их эффективности, немногочисленны [25]. Таким образом, тема профилактики постэкстубационной дыхательной недостаточности и немедикаментозной респираторной реабилитации остается актуальной и требует более детального изучения.

Цель исследования — оценка эффективности и безопасности применения стимуляции кашля, проводимой с помощью механического инсуффлятора-аспиратора, в раннем послеоперационном периоде пациентам кардиохирургического профиля.

Материал и методы

Дизайн исследования — неинтервенционное, проспективное, одноцентровое, аналитическое.

Критерии включения: возраст старше 18 лет, самостоятельное дыхание после экстубации трахеи, ясное сознание и продуктивный контакт с пациентом, возможность поддержания адекватного газообмена на фоне ингаляции кислорода, адекватное обезболивание (2 балла и менее) по 10-балльной визуальной аналоговой шкале боли (ВАШ). Критерии невключения: необходимость повторной интубации и проведения ИВЛ, неинвазивной масочной вентиляции легких, высокопоточной оксигенотерапии; острое нарушение мозгового кровообращения; продолжающееся кровотечение; сердечная недостаточность (инотропный индекс больше 10); шок различной этиологии; применение экстракорпоральных методов гемокоррекции; любые нервно-мышечные заболевания; пневмо-, гидро- или гемоторакс.

В процессе исследования, выполненного с включением пациентов кардиохирургического профиля в раннем послеоперационном периоде, проведена оценка влияния стимуляции кашля с помощью аппарата механического инсуффлятора-аспиратора на эвакуацию трахеобронхиального секрета, показатели механики дыхания и оксигенирующую функцию легких. Кроме того, фиксировались любые нежелательные явления, возникающие в связи с проведением процедуры.

В исследование включены 37 пациентов (23 мужчины и 14 женщин), средний возраст — 57±12,3 года (от 20 до 77 лет), которым с октября по декабрь 2020 г. в ФГБНУ «РНЦХ им. акад. Б.В. Петровского» выполнено оперативное кардиохирургическое вмешательство (табл. 1).

Таблица 1. Распределение больных по видам оперативного вмешательства на сердце

Примечание. ИК — искусственное кровообращение.

У 9 (24,3%) больных имелась патология дыхательной системы в стадии ремиссии: хроническая обструктивная болезнь легких — у 4 пациентов, бронхиальная астма — у 3, хронический бронхит — у 5.

Во время кардиохирургического вмешательства проводили комбинированную общую анестезию: аналгезию осуществляли введением фентанила (0,2—0,3 мг на вводную анестезию с последующей постоянной инфузией в дозе 3—3,5 мкг на 1 кг массы тела в час), миоплегию — пипекурония бромидом (8 мг на вводную анестезию с последующим дробным введением 2—4 мг перед началом искусственного кровообращения (ИК) или цисатракурия безилатом (10—15 мг на вводную анестезию с последующей инфузией 0,02—0,04 мкг на 1 кг массы тела в минуту), использовали пропофол (1—2 мг на 1 кг массы тела на вводную анестезию с последующей инфузией 4 мг на 1 кг массы тела в час) и ингаляционный анестетик севофлуран до достижения целевой концентрации 1,5 об% МАК. ИК применяли у 32 пациентов. Защиту миокарда во время ИК осуществляли с помощью кардиоплегического раствора Кустодиол или кровяной кардиоплегии с поддержанием либо нормотермии, либо умеренной гипотермии.

Всем включенным в исследование пациентам проведена однократная процедура аппаратной стимуляции кашля с использованием механического инсуффлятора-аспиратора Comfort Cough Plus («Seoil Pacific Corporation», Республика Корея). Процедуру проводили по следующей методике: на грудную клетку пациента надевали жилет, устанавливали параметры при работе в перкуссионном режиме с частотой перкуссий: f — 600 в минуту, значением давления вдоха: (Ip) — +60 см вод.ст., временем экспозиции — 5 мин. Затем к лицу пациента прикладывали анестезиологическую маску и устанавливали следующие параметры: давление выдоха (Ep) —20 см вод. ст., давление вдоха (Ip) +20 см вод.ст., время выдоха (TE) — 1,5 с, время вдоха (TI) — 1,5 с, время паузы (TP) — 1,5 с, скорость потока — HIGH (высокая скорость потока вдоха). Данный режим проводили в течение 2 мин, затем уровни давления вдоха и выдоха увеличивали до Ep –40 см вод.ст., Ip +40 см вод.ст., а через 2 мин — Ep до —60 см вод.ст., Ip до +60 см вод.ст. Длительность всей процедуры составляла 11 мин.

Традиционно методика используется для стимуляции кашлевых усилий у пациентов, которые не могут самостоятельно откашливать мокроту. Лучшее отхождение бронхиального секрета достигается путем перкуссионного массажа с помощью жилета и инициации кашлевого усилия за счет резкой смены положительного давления в дыхательных путях на отрицательное.

Перед проведением процедуры пациенту предлагали оценить выраженность болевого синдрома по ВАШ, при количестве баллов более 2 проводили обезболивание препаратами, не оказывающими влияния на функцию дыхания (Ацетаминофен 1,0 г внутривенно (в/в), кетопрофен 100 мг в/в или трамадол 100 мг в/в).

Для оценки эффективности данной методики до процедуры и спустя 10 мин после ее окончания измеряли насыщение крови кислородом (SpO₂) по пульсоксиметру, с помощью аппарата Gem Premier 4000 в пробах артериальной крови определяли уровни pH, PaO₂, PaCO₂, PaO₂/FiO₂. Оценивали изменение максимальной инспираторной емкости легких (МИЕЛ) с помощью нагрузочного спирометра Coach («Smiths Medical International Limited», Великобритания). Методика проведения спирометрии: после инструктажа и под контролем врача-анестезиолога-реаниматолога пациент выполнял полный вдох и выдох, затем брал в рот загубник и медленно делал максимально глубокий вдох. Измерение проводили трижды, после чего вычисляли средний показатель МИЕЛ. Пассаж мокроты после процедуры оценивали по балльной шкале: 0 баллов — отсутствие отхождения мокроты, 1 балл — продуктивный кашель. Все показатели регистрировали при дыхании пациента атмосферным воздухом до и после проведения процедуры стимуляции кашля.

Статистический анализ выполняли с помощью программ: Statistica 10.0 и StatTech v. 1.2.0. Все данные, полученные в ходе исследования, оценены на нормальность распределения в соответствии с критерием Шапиро—Уилка (при количестве наблюдений менее 50). При нормальном распределении чисел использовали t-критерий Стьюдента, данные представлены в виде среднего арифметического и стандартного отклонения (M±SD); при ненормальном распределении — критерий Вилкоксона, данные представлены в виде медианы, нижнего (10%) и верхнего (90%) квартилей — Me (10—90). Частоту явления в группе определяли по точному критерию Фишера. Статистически значимыми считали результаты при p<0,05.

Результаты и обсуждение

Полученные результаты представлены в табл. 2. До процедуры, проведенной с помощью аппарата механического инсуффлятора-аспиратора, у 4 (10,8%) пациентов зафиксирован сухой кашель без отхождения мокроты, а у остальных отмечено отсутствие эффективного кашлевого движения. После стимуляционной процедуры количество пациентов, у которых появился продуктивный кашель, достигло 32 (86,4%) человек (p=0,0000). Отмечено качественное изменение кашля: он становился продуктивным с отхождением обильного количества мокроты.

Таблица 2. Изменение показателей газообмена и максимальной инспираторной емкости легких при использовании аппаратной стимуляции кашля

Примечание. Статистическую значимость различий определяли с помощью теста Вилкоксона; данные представлены в виде медианы и нижнего и верхнего квартилей — Me (10—90). SpO₂ — уровень насыщения крови кислородом; МИЕЛ — максимальная инспираторная емкость легких; paCO₂ — парциальное давление углекислого газа в артериальной крови; paO₂ — парциальное давление кислорода в артериальной крови; paO₂/FiO₂ — отношение парциального давления кислорода в артериальной крови к фракции кислорода на вдохе.

Улучшению дренажной функции легких и улучшению газообмена, в том числе за счет стимуляции кашля, у пациентов кардиохирургического профиля придается большое значение. Среди новаторских подходов можно упомянуть виброакустический массаж, который за счет колебательных ритмических движений, воздействующих на грудную клетку, улучшает пассаж мокроты, способствует расправлению ателектазированных участков легких и улучшению альвеолярной вентиляции [26, 27]. В этих целях используются также специальные жилеты, производящие осцилляторные воздействия на грудную клетку.

В настоящем исследовании использована методика с применением механического инсуффлятора-аспиратора, предназначенного для стимуляции кашля и улучшения дренажной функции трахеобронхиального дерева, которые достигаются за счет нескольких механизмов. Первый — перкуссионный с высокой частотой колебательных движений, передаваемых через специальный жилет, целью которого является улучшение мобилизации мокроты за счет дробления ее на более мелкие составляющие. На втором этапе используется лицевая маска, через которую создают колебания давления в дыхательных путях различной амплитуды от положительного до отрицательного. Создание положительного давления в дыхательных путях способствует расправлению коллабированных альвеол, что воспроизводит эффекты методов вспомогательной респираторной поддержки, таких как неинвазивная масочная вентиляция легких и высокопоточная оксигенотерапия. Известно, что процедуры неинвазивной масочной вентиляции легких с положительным давлением способствуют расправлению альвеол, увеличению дыхательного объема, тренировки дыхательной мускулатуры, уменьшению фракции шунтирования крови в легких [28, 29]. Основными эффектами высокопоточной оксигенотерапии являются вымывание анатомического мертвого пространства, расправление альвеол за счет создания в них положительного давления и улучшение мукоцилиарного клиренса за счет высокого качества увлажнения и согревания дыхательной смеси [22, 30]. На создании положительного давления в дыхательных путях основано также действие РАР- и РЕР-терапии (Positive Airway Pressure и Positive Expiratory Pressure). В первом случае используют специальные респираторные тренажеры с загубниками или маски, в которых создается постоянное положительное давление в течение всего дыхательного цикла. РЕР-терапия основана на применении положительного давления на выдохе. В некоторых устройствах в дополнение к положительному давлению реализован эффект обратной осциллирующей волны, близкой к частоте колебания ресничек эпителия трахеобронхиального дерева, что улучшает мобилизацию и пассаж мокроты [31].

В нашем исследовании использование аппарата аспиратора-инсуффлятора способствовало расправлению альвеол и стимуляции кашлевого толчка, что в итоге облегчало эвакуацию мокроты. Об увеличении объема вентилируемых участков легких косвенно может свидетельствовать полученный прирост максимальной инспираторной емкости. У обследованных пациентов до применения аппаратной стимуляции кашля наблюдалось снижение МИЕЛ в среднем до 750 мл. После процедуры среднее значение этого показателя увеличилось на 37,5% (p=0,000002) и составило 1200 мл.

Измерение МИЕЛ выполнялось с помощью побудительного спирометра. Сама по себе методика побудительной спирометрии заключается в измерении максимального объема вдоха и стремлении пациента к его увеличению. Существуют данные, что при многократных процедурах за счет тренировки дыхательной мускулатуры достигается положительное влияние на оксигенирующую функцию легких, о чем свидетельствуют увеличение индекса оксигенации и снижение фракции шунтирования крови в легких [32]. В проведенном исследовании после однократного воздействия на дренажную функцию легких с помощью аспиратора-инсуффлятора установлено значительное увеличение МИЕЛ.

После проведения процедуры (табл. 3) отмечено уменьшение количества пациентов с низкими величинами МИЕЛ (200—500 мл) и увеличение — со значениями, превышающими 1200 мл. Число больных, имеющих МИЕЛ в диапазоне 1200—1500 мл, выросло в 3 раза, а более 1500 мл — в 2,6 раза.

Таблица 3. Распределение пациентов в зависимости от значений максимальной инспираторной емкости легких до и после сеанса стимуляции кашля

Таким образом, стимуляция кашля с помощью аппарата инсуффлятора-аспиратора у большинства пациентов, перенесших кардиохирургические операции в раннем послеоперационном периоде, сопровождалась улучшением оксигенирующей функции легких. Отмечен значительный прирост медианы SpO₂ с 92 до 96% (p=0,000001).

Число больных, имевших значения SpO₂ менее 92%, уменьшилось в 5 раз с 15 до 3 пациентов (p=0,0011) (см. рисунок).

Распределение больных (n=37) в зависимости от наличия или отсутствия нарушений оксигенирующей функции легких (SpO₂ <92%) до и после стимуляции кашля.

Показатели paO₂/FiO₂, уровней pH и paCO₂ артериальной крови в процессе исследования статистически значимо не изменялись.

Осложнений и отказов от выполнения процедуры не было, применение стимуляции кашля с помощью инсуффлятора-аспиратора все пациенты переносили удовлетворительно.

Заключение

Нарушение пассажа мокроты в ранние сроки после операции наблюдается у превалирующего количества кардиохирургических пациентов.

Аппаратная стимуляции приводит к существенному возрастанию количества пациентов, у которых появляется продуктивный кашель. Это сопровождается статистически значимым увеличением уровня насыщения крови кислородом и максимального инспираторного объема за счет улучшения пассажа мокроты и расправления коллабированных альвеол. При этом отмечено уменьшение в 5 раз доли пациентов с нарушением оксигенирующей функции легких (уровень насыщения крови кислородом ниже 92%).

Применение аппаратного комплекса механических воздействий у пациентов, перенесших кардиохирургические операции, направленного на стимуляцию кашля, а именно вибромассажа грудной клетки с помощью жилета и переменного давления в дыхательных путях, подаваемого через анестезиологическую маску, не сопровождается развитием осложнений и переносится удовлетворительно.

Участие авторов: концепция и дизайн исследования — А.А. Еременко; сбор и обработка материала — А.А. Еременко, Д.В. Рябова, А.В. Червинская, Р.Д. Комнов; статистический анализ данных — Д.В. Рябова, А.В. Червинская, Р.Д. Комнов; написание текста — Д.В. Рябова, А.В. Червинская; редактирование — А.А. Еременко.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

The authors declare no conflict of interest.

Введение

Кардиохирургические операции сопряжены с высоким риском развития респираторных осложнений. Это связано с исходным низким кардиореспираторным резервом, необходимостью проведения искусственного кровообращения и циркуляторного ареста, относительно большим объемом кровопотери и гемотрансфузии, проведением продленной искусственной вентиляции легких (ИВЛ) с применением «жестких» режимов и другими факторами [1—4].

Дыхательная недостаточность у кардиохирургических пациентов относится к числу основных причин тяжелого течения послеоперационного периода, увеличения длительности госпитализации и роста экономических затрат в связи с использованием большого количества медицинских ресурсов. По данным литературы, частота развития послеоперационной дыхательной недостаточности различной этиологии в кардиохирургии составляет 22—30%.

Среди причин острой дыхательной недостаточности у больных кардиохирургического профиля особое место занимают факторы, приводящие к нарушению дренажной функции легких и трахеобронхиальной проходимости [5]. Любое хирургическое вмешательство на сердце и крупных сосудах повышает риск возникновения данных осложнений, которые можно разделить на три условные группы:

1) осложнения, связанные непосредственно с оперативным вмешательством (механическая травма легкого, нарушение целостности каркаса грудной клетки, возможное повреждение диафрагмального нерва [6, 7], парез диафрагмы, вскрытие и дренирование плевральных полостей [8]);

2) осложнения, связанные с проведением анестезиологического пособия и ИВЛ (длительное вынужденное положение на операционном столе, вентилятор-ассоциированное повреждение легких [9, 10], однолегочная вентиляция при определенных видах кардиохирургических вмешательств [11], прекращение ИВЛ во время проведения искусственного кровообращения [12], медикаментозное угнетение дыхательного центра, выраженный болевой синдром и его лечение после оперативного вмешательства);

3) обострение сопутствующих заболеваний бронхолегочной системы [11], таких как хроническая обструктивная болезнь легких, хронический бронхит, бронхиальная астма и др.

В раннем послеоперационном периоде перечисленные факторы могут привести к нарушению дренажной функции трахеобронхиального дерева, ателектазированию легких, уменьшению числа вентилируемых альвеол и развитию дыхательной недостаточности [13—16].

В литературе описан обширный комплекс мероприятий, направленных на периоперационную профилактику этих осложнений. Прежде всего рекомендуется перед операцией достичь ремиссии хронических легочных заболеваний [17], свести к минимуму использование гипероксических дыхательных смесей, проводить адекватную санацию бронхиального секрета и протективную ИВЛ во время оперативного вмешательства. В послеоперационном периоде рекомендовано использование методов немедикаментозной респираторной реабилитации [11, 18—22]. Данные технологии дополняются адекватным обезболиванием и ингаляционной лекарственной терапией [23, 24].

В комплексе послеоперационной интенсивной терапии применяют различные методы физиотерапевтического воздействия на легкие, способствующие улучшению эвакуации бронхолегочного секрета. Одним из перспективных направлений является вибрационная терапия, выполняемая с помощью специальных приборов, однако работы, посвященные изучению их эффективности, немногочисленны [25]. Таким образом, тема профилактики постэкстубационной дыхательной недостаточности и немедикаментозной респираторной реабилитации остается актуальной и требует более детального изучения.

Цель исследования — оценка эффективности и безопасности применения стимуляции кашля, проводимой с помощью механического инсуффлятора-аспиратора, в раннем послеоперационном периоде пациентам кардиохирургического профиля.

Материал и методы

Дизайн исследования — неинтервенционное, проспективное, одноцентровое, аналитическое.

Критерии включения: возраст старше 18 лет, самостоятельное дыхание после экстубации трахеи, ясное сознание и продуктивный контакт с пациентом, возможность поддержания адекватного газообмена на фоне ингаляции кислорода, адекватное обезболивание (2 балла и менее) по 10-балльной визуальной аналоговой шкале боли (ВАШ). Критерии невключения: необходимость повторной интубации и проведения ИВЛ, неинвазивной масочной вентиляции легких, высокопоточной оксигенотерапии; острое нарушение мозгового кровообращения; продолжающееся кровотечение; сердечная недостаточность (инотропный индекс больше 10); шок различной этиологии; применение экстракорпоральных методов гемокоррекции; любые нервно-мышечные заболевания; пневмо-, гидро- или гемоторакс.

В процессе исследования, выполненного с включением пациентов кардиохирургического профиля в раннем послеоперационном периоде, проведена оценка влияния стимуляции кашля с помощью аппарата механического инсуффлятора-аспиратора на эвакуацию трахеобронхиального секрета, показатели механики дыхания и оксигенирующую функцию легких. Кроме того, фиксировались любые нежелательные явления, возникающие в связи с проведением процедуры.

В исследование включены 37 пациентов (23 мужчины и 14 женщин), средний возраст — 57±12,3 года (от 20 до 77 лет), которым с октября по декабрь 2020 г. в ФГБНУ «РНЦХ им. акад. Б.В. Петровского» выполнено оперативное кардиохирургическое вмешательство (табл. 1).

Таблица 1. Распределение больных по видам оперативного вмешательства на сердце

Примечание. ИК — искусственное кровообращение.

У 9 (24,3%) больных имелась патология дыхательной системы в стадии ремиссии: хроническая обструктивная болезнь легких — у 4 пациентов, бронхиальная астма — у 3, хронический бронхит — у 5.

Во время кардиохирургического вмешательства проводили комбинированную общую анестезию: аналгезию осуществляли введением фентанила (0,2—0,3 мг на вводную анестезию с последующей постоянной инфузией в дозе 3—3,5 мкг на 1 кг массы тела в час), миоплегию — пипекурония бромидом (8 мг на вводную анестезию с последующим дробным введением 2—4 мг перед началом искусственного кровообращения (ИК) или цисатракурия безилатом (10—15 мг на вводную анестезию с последующей инфузией 0,02—0,04 мкг на 1 кг массы тела в минуту), использовали пропофол (1—2 мг на 1 кг массы тела на вводную анестезию с последующей инфузией 4 мг на 1 кг массы тела в час) и ингаляционный анестетик севофлуран до достижения целевой концентрации 1,5 об% МАК. ИК применяли у 32 пациентов. Защиту миокарда во время ИК осуществляли с помощью кардиоплегического раствора Кустодиол или кровяной кардиоплегии с поддержанием либо нормотермии, либо умеренной гипотермии.

Всем включенным в исследование пациентам проведена однократная процедура аппаратной стимуляции кашля с использованием механического инсуффлятора-аспиратора Comfort Cough Plus («Seoil Pacific Corporation», Республика Корея). Процедуру проводили по следующей методике: на грудную клетку пациента надевали жилет, устанавливали параметры при работе в перкуссионном режиме с частотой перкуссий: f — 600 в минуту, значением давления вдоха: (Ip) — +60 см вод.ст., временем экспозиции — 5 мин. Затем к лицу пациента прикладывали анестезиологическую маску и устанавливали следующие параметры: давление выдоха (Ep) —20 см вод. ст., давление вдоха (Ip) +20 см вод.ст., время выдоха (TE) — 1,5 с, время вдоха (TI) — 1,5 с, время паузы (TP) — 1,5 с, скорость потока — HIGH (высокая скорость потока вдоха). Данный режим проводили в течение 2 мин, затем уровни давления вдоха и выдоха увеличивали до Ep –40 см вод.ст., Ip +40 см вод.ст., а через 2 мин — Ep до —60 см вод.ст., Ip до +60 см вод.ст. Длительность всей процедуры составляла 11 мин.

Традиционно методика используется для стимуляции кашлевых усилий у пациентов, которые не могут самостоятельно откашливать мокроту. Лучшее отхождение бронхиального секрета достигается путем перкуссионного массажа с помощью жилета и инициации кашлевого усилия за счет резкой смены положительного давления в дыхательных путях на отрицательное.

Перед проведением процедуры пациенту предлагали оценить выраженность болевого синдрома по ВАШ, при количестве баллов более 2 проводили обезболивание препаратами, не оказывающими влияния на функцию дыхания (Ацетаминофен 1,0 г внутривенно (в/в), кетопрофен 100 мг в/в или трамадол 100 мг в/в).

Для оценки эффективности данной методики до процедуры и спустя 10 мин после ее окончания измеряли насыщение крови кислородом (SpO₂) по пульсоксиметру, с помощью аппарата Gem Premier 4000 в пробах артериальной крови определяли уровни pH, PaO₂, PaCO₂, PaO₂/FiO₂. Оценивали изменение максимальной инспираторной емкости легких (МИЕЛ) с помощью нагрузочного спирометра Coach («Smiths Medical International Limited», Великобритания). Методика проведения спирометрии: после инструктажа и под контролем врача-анестезиолога-реаниматолога пациент выполнял полный вдох и выдох, затем брал в рот загубник и медленно делал максимально глубокий вдох. Измерение проводили трижды, после чего вычисляли средний показатель МИЕЛ. Пассаж мокроты после процедуры оценивали по балльной шкале: 0 баллов — отсутствие отхождения мокроты, 1 балл — продуктивный кашель. Все показатели регистрировали при дыхании пациента атмосферным воздухом до и после проведения процедуры стимуляции кашля.

Статистический анализ выполняли с помощью программ: Statistica 10.0 и StatTech v. 1.2.0. Все данные, полученные в ходе исследования, оценены на нормальность распределения в соответствии с критерием Шапиро—Уилка (при количестве наблюдений менее 50). При нормальном распределении чисел использовали t-критерий Стьюдента, данные представлены в виде среднего арифметического и стандартного отклонения (M±SD); при ненормальном распределении — критерий Вилкоксона, данные представлены в виде медианы, нижнего (10%) и верхнего (90%) квартилей — Me (10—90). Частоту явления в группе определяли по точному критерию Фишера. Статистически значимыми считали результаты при p<0,05.

Результаты и обсуждение

Полученные результаты представлены в табл. 2. До процедуры, проведенной с помощью аппарата механического инсуффлятора-аспиратора, у 4 (10,8%) пациентов зафиксирован сухой кашель без отхождения мокроты, а у остальных отмечено отсутствие эффективного кашлевого движения. После стимуляционной процедуры количество пациентов, у которых появился продуктивный кашель, достигло 32 (86,4%) человек (p=0,0000). Отмечено качественное изменение кашля: он становился продуктивным с отхождением обильного количества мокроты.

Таблица 2. Изменение показателей газообмена и максимальной инспираторной емкости легких при использовании аппаратной стимуляции кашля

Примечание. Статистическую значимость различий определяли с помощью теста Вилкоксона; данные представлены в виде медианы и нижнего и верхнего квартилей — Me (10—90). SpO₂ — уровень насыщения крови кислородом; МИЕЛ — максимальная инспираторная емкость легких; paCO₂ — парциальное давление углекислого газа в артериальной крови; paO₂ — парциальное давление кислорода в артериальной крови; paO₂/FiO₂ — отношение парциального давления кислорода в артериальной крови к фракции кислорода на вдохе.

Улучшению дренажной функции легких и улучшению газообмена, в том числе за счет стимуляции кашля, у пациентов кардиохирургического профиля придается большое значение. Среди новаторских подходов можно упомянуть виброакустический массаж, который за счет колебательных ритмических движений, воздействующих на грудную клетку, улучшает пассаж мокроты, способствует расправлению ателектазированных участков легких и улучшению альвеолярной вентиляции [26, 27]. В этих целях используются также специальные жилеты, производящие осцилляторные воздействия на грудную клетку.

В настоящем исследовании использована методика с применением механического инсуффлятора-аспиратора, предназначенного для стимуляции кашля и улучшения дренажной функции трахеобронхиального дерева, которые достигаются за счет нескольких механизмов. Первый — перкуссионный с высокой частотой колебательных движений, передаваемых через специальный жилет, целью которого является улучшение мобилизации мокроты за счет дробления ее на более мелкие составляющие. На втором этапе используется лицевая маска, через которую создают колебания давления в дыхательных путях различной амплитуды от положительного до отрицательного. Создание положительного давления в дыхательных путях способствует расправлению коллабированных альвеол, что воспроизводит эффекты методов вспомогательной респираторной поддержки, таких как неинвазивная масочная вентиляция легких и высокопоточная оксигенотерапия. Известно, что процедуры неинвазивной масочной вентиляции легких с положительным давлением способствуют расправлению альвеол, увеличению дыхательного объема, тренировки дыхательной мускулатуры, уменьшению фракции шунтирования крови в легких [28, 29]. Основными эффектами высокопоточной оксигенотерапии являются вымывание анатомического мертвого пространства, расправление альвеол за счет создания в них положительного давления и улучшение мукоцилиарного клиренса за счет высокого качества увлажнения и согревания дыхательной смеси [22, 30]. На создании положительного давления в дыхательных путях основано также действие РАР- и РЕР-терапии (Positive Airway Pressure и Positive Expiratory Pressure). В первом случае используют специальные респираторные тренажеры с загубниками или маски, в которых создается постоянное положительное давление в течение всего дыхательного цикла. РЕР-терапия основана на применении положительного давления на выдохе. В некоторых устройствах в дополнение к положительному давлению реализован эффект обратной осциллирующей волны, близкой к частоте колебания ресничек эпителия трахеобронхиального дерева, что улучшает мобилизацию и пассаж мокроты [31].

В нашем исследовании использование аппарата аспиратора-инсуффлятора способствовало расправлению альвеол и стимуляции кашлевого толчка, что в итоге облегчало эвакуацию мокроты. Об увеличении объема вентилируемых участков легких косвенно может свидетельствовать полученный прирост максимальной инспираторной емкости. У обследованных пациентов до применения аппаратной стимуляции кашля наблюдалось снижение МИЕЛ в среднем до 750 мл. После процедуры среднее значение этого показателя увеличилось на 37,5% (p=0,000002) и составило 1200 мл.

Измерение МИЕЛ выполнялось с помощью побудительного спирометра. Сама по себе методика побудительной спирометрии заключается в измерении максимального объема вдоха и стремлении пациента к его увеличению. Существуют данные, что при многократных процедурах за счет тренировки дыхательной мускулатуры достигается положительное влияние на оксигенирующую функцию легких, о чем свидетельствуют увеличение индекса оксигенации и снижение фракции шунтирования крови в легких [32]. В проведенном исследовании после однократного воздействия на дренажную функцию легких с помощью аспиратора-инсуффлятора установлено значительное увеличение МИЕЛ.

После проведения процедуры (табл. 3) отмечено уменьшение количества пациентов с низкими величинами МИЕЛ (200—500 мл) и увеличение — со значениями, превышающими 1200 мл. Число больных, имеющих МИЕЛ в диапазоне 1200—1500 мл, выросло в 3 раза, а более 1500 мл — в 2,6 раза.

Таблица 3. Распределение пациентов в зависимости от значений максимальной инспираторной емкости легких до и после сеанса стимуляции кашля

Таким образом, стимуляция кашля с помощью аппарата инсуффлятора-аспиратора у большинства пациентов, перенесших кардиохирургические операции в раннем послеоперационном периоде, сопровождалась улучшением оксигенирующей функции легких. Отмечен значительный прирост медианы SpO₂ с 92 до 96% (p=0,000001).

Число больных, имевших значения SpO₂ менее 92%, уменьшилось в 5 раз с 15 до 3 пациентов (p=0,0011) (см. рисунок).

Распределение больных (n=37) в зависимости от наличия или отсутствия нарушений оксигенирующей функции легких (SpO₂ <92%) до и после стимуляции кашля.

Показатели paO₂/FiO₂, уровней pH и paCO₂ артериальной крови в процессе исследования статистически значимо не изменялись.

Осложнений и отказов от выполнения процедуры не было, применение стимуляции кашля с помощью инсуффлятора-аспиратора все пациенты переносили удовлетворительно.

Заключение

Нарушение пассажа мокроты в ранние сроки после операции наблюдается у превалирующего количества кардиохирургических пациентов.

Аппаратная стимуляции приводит к существенному возрастанию количества пациентов, у которых появляется продуктивный кашель. Это сопровождается статистически значимым увеличением уровня насыщения крови кислородом и максимального инспираторного объема за счет улучшения пассажа мокроты и расправления коллабированных альвеол. При этом отмечено уменьшение в 5 раз доли пациентов с нарушением оксигенирующей функции легких (уровень насыщения крови кислородом ниже 92%).

Применение аппаратного комплекса механических воздействий у пациентов, перенесших кардиохирургические операции, направленного на стимуляцию кашля, а именно вибромассажа грудной клетки с помощью жилета и переменного давления в дыхательных путях, подаваемого через анестезиологическую маску, не сопровождается развитием осложнений и переносится удовлетворительно.

Участие авторов: концепция и дизайн исследования — А.А. Еременко; сбор и обработка материала — А.А. Еременко, Д.В. Рябова, А.В. Червинская, Р.Д. Комнов; статистический анализ данных — Д.В. Рябова, А.В. Червинская, Р.Д. Комнов; написание текста — Д.В. Рябова, А.В. Червинская; редактирование — А.А. Еременко.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

The authors declare no conflict of interest.

Введение

Кардиохирургические операции сопряжены с высоким риском развития респираторных осложнений. Это связано с исходным низким кардиореспираторным резервом, необходимостью проведения искусственного кровообращения и циркуляторного ареста, относительно большим объемом кровопотери и гемотрансфузии, проведением продленной искусственной вентиляции легких (ИВЛ) с применением «жестких» режимов и другими факторами [1—4].

Дыхательная недостаточность у кардиохирургических пациентов относится к числу основных причин тяжелого течения послеоперационного периода, увеличения длительности госпитализации и роста экономических затрат в связи с использованием большого количества медицинских ресурсов. По данным литературы, частота развития послеоперационной дыхательной недостаточности различной этиологии в кардиохирургии составляет 22—30%.

Среди причин острой дыхательной недостаточности у больных кардиохирургического профиля особое место занимают факторы, приводящие к нарушению дренажной функции легких и трахеобронхиальной проходимости [5]. Любое хирургическое вмешательство на сердце и крупных сосудах повышает риск возникновения данных осложнений, которые можно разделить на три условные группы:

1) осложнения, связанные непосредственно с оперативным вмешательством (механическая травма легкого, нарушение целостности каркаса грудной клетки, возможное повреждение диафрагмального нерва [6, 7], парез диафрагмы, вскрытие и дренирование плевральных полостей [8]);

2) осложнения, связанные с проведением анестезиологического пособия и ИВЛ (длительное вынужденное положение на операционном столе, вентилятор-ассоциированное повреждение легких [9, 10], однолегочная вентиляция при определенных видах кардиохирургических вмешательств [11], прекращение ИВЛ во время проведения искусственного кровообращения [12], медикаментозное угнетение дыхательного центра, выраженный болевой синдром и его лечение после оперативного вмешательства);

3) обострение сопутствующих заболеваний бронхолегочной системы [11], таких как хроническая обструктивная болезнь легких, хронический бронхит, бронхиальная астма и др.

В раннем послеоперационном периоде перечисленные факторы могут привести к нарушению дренажной функции трахеобронхиального дерева, ателектазированию легких, уменьшению числа вентилируемых альвеол и развитию дыхательной недостаточности [13—16].

В литературе описан обширный комплекс мероприятий, направленных на периоперационную профилактику этих осложнений. Прежде всего рекомендуется перед операцией достичь ремиссии хронических легочных заболеваний [17], свести к минимуму использование гипероксических дыхательных смесей, проводить адекватную санацию бронхиального секрета и протективную ИВЛ во время оперативного вмешательства. В послеоперационном периоде рекомендовано использование методов немедикаментозной респираторной реабилитации [11, 18—22]. Данные технологии дополняются адекватным обезболиванием и ингаляционной лекарственной терапией [23, 24].

В комплексе послеоперационной интенсивной терапии применяют различные методы физиотерапевтического воздействия на легкие, способствующие улучшению эвакуации бронхолегочного секрета. Одним из перспективных направлений является вибрационная терапия, выполняемая с помощью специальных приборов, однако работы, посвященные изучению их эффективности, немногочисленны [25]. Таким образом, тема профилактики постэкстубационной дыхательной недостаточности и немедикаментозной респираторной реабилитации остается актуальной и требует более детального изучения.

Цель исследования — оценка эффективности и безопасности применения стимуляции кашля, проводимой с помощью механического инсуффлятора-аспиратора, в раннем послеоперационном периоде пациентам кардиохирургического профиля.

Материал и методы

Дизайн исследования — неинтервенционное, проспективное, одноцентровое, аналитическое.

Критерии включения: возраст старше 18 лет, самостоятельное дыхание после экстубации трахеи, ясное сознание и продуктивный контакт с пациентом, возможность поддержания адекватного газообмена на фоне ингаляции кислорода, адекватное обезболивание (2 балла и менее) по 10-балльной визуальной аналоговой шкале боли (ВАШ). Критерии невключения: необходимость повторной интубации и проведения ИВЛ, неинвазивной масочной вентиляции легких, высокопоточной оксигенотерапии; острое нарушение мозгового кровообращения; продолжающееся кровотечение; сердечная недостаточность (инотропный индекс больше 10); шок различной этиологии; применение экстракорпоральных методов гемокоррекции; любые нервно-мышечные заболевания; пневмо-, гидро- или гемоторакс.

В процессе исследования, выполненного с включением пациентов кардиохирургического профиля в раннем послеоперационном периоде, проведена оценка влияния стимуляции кашля с помощью аппарата механического инсуффлятора-аспиратора на эвакуацию трахеобронхиального секрета, показатели механики дыхания и оксигенирующую функцию легких. Кроме того, фиксировались любые нежелательные явления, возникающие в связи с проведением процедуры.

В исследование включены 37 пациентов (23 мужчины и 14 женщин), средний возраст — 57±12,3 года (от 20 до 77 лет), которым с октября по декабрь 2020 г. в ФГБНУ «РНЦХ им. акад. Б.В. Петровского» выполнено оперативное кардиохирургическое вмешательство (табл. 1).

Таблица 1. Распределение больных по видам оперативного вмешательства на сердце

Примечание. ИК — искусственное кровообращение.

У 9 (24,3%) больных имелась патология дыхательной системы в стадии ремиссии: хроническая обструктивная болезнь легких — у 4 пациентов, бронхиальная астма — у 3, хронический бронхит — у 5.

Во время кардиохирургического вмешательства проводили комбинированную общую анестезию: аналгезию осуществляли введением фентанила (0,2—0,3 мг на вводную анестезию с последующей постоянной инфузией в дозе 3—3,5 мкг на 1 кг массы тела в час), миоплегию — пипекурония бромидом (8 мг на вводную анестезию с последующим дробным введением 2—4 мг перед началом искусственного кровообращения (ИК) или цисатракурия безилатом (10—15 мг на вводную анестезию с последующей инфузией 0,02—0,04 мкг на 1 кг массы тела в минуту), использовали пропофол (1—2 мг на 1 кг массы тела на вводную анестезию с последующей инфузией 4 мг на 1 кг массы тела в час) и ингаляционный анестетик севофлуран до достижения целевой концентрации 1,5 об% МАК. ИК применяли у 32 пациентов. Защиту миокарда во время ИК осуществляли с помощью кардиоплегического раствора Кустодиол или кровяной кардиоплегии с поддержанием либо нормотермии, либо умеренной гипотермии.

Всем включенным в исследование пациентам проведена однократная процедура аппаратной стимуляции кашля с использованием механического инсуффлятора-аспиратора Comfort Cough Plus («Seoil Pacific Corporation», Республика Корея). Процедуру проводили по следующей методике: на грудную клетку пациента надевали жилет, устанавливали параметры при работе в перкуссионном режиме с частотой перкуссий: f — 600 в минуту, значением давления вдоха: (Ip) — +60 см вод.ст., временем экспозиции — 5 мин. Затем к лицу пациента прикладывали анестезиологическую маску и устанавливали следующие параметры: давление выдоха (Ep) —20 см вод. ст., давление вдоха (Ip) +20 см вод.ст., время выдоха (TE) — 1,5 с, время вдоха (TI) — 1,5 с, время паузы (TP) — 1,5 с, скорость потока — HIGH (высокая скорость потока вдоха). Данный режим проводили в течение 2 мин, затем уровни давления вдоха и выдоха увеличивали до Ep –40 см вод.ст., Ip +40 см вод.ст., а через 2 мин — Ep до —60 см вод.ст., Ip до +60 см вод.ст. Длительность всей процедуры составляла 11 мин.

Традиционно методика используется для стимуляции кашлевых усилий у пациентов, которые не могут самостоятельно откашливать мокроту. Лучшее отхождение бронхиального секрета достигается путем перкуссионного массажа с помощью жилета и инициации кашлевого усилия за счет резкой смены положительного давления в дыхательных путях на отрицательное.

Перед проведением процедуры пациенту предлагали оценить выраженность болевого синдрома по ВАШ, при количестве баллов более 2 проводили обезболивание препаратами, не оказывающими влияния на функцию дыхания (Ацетаминофен 1,0 г внутривенно (в/в), кетопрофен 100 мг в/в или трамадол 100 мг в/в).

Для оценки эффективности данной методики до процедуры и спустя 10 мин после ее окончания измеряли насыщение крови кислородом (SpO₂) по пульсоксиметру, с помощью аппарата Gem Premier 4000 в пробах артериальной крови определяли уровни pH, PaO₂, PaCO₂, PaO₂/FiO₂. Оценивали изменение максимальной инспираторной емкости легких (МИЕЛ) с помощью нагрузочного спирометра Coach («Smiths Medical International Limited», Великобритания). Методика проведения спирометрии: после инструктажа и под контролем врача-анестезиолога-реаниматолога пациент выполнял полный вдох и выдох, затем брал в рот загубник и медленно делал максимально глубокий вдох. Измерение проводили трижды, после чего вычисляли средний показатель МИЕЛ. Пассаж мокроты после процедуры оценивали по балльной шкале: 0 баллов — отсутствие отхождения мокроты, 1 балл — продуктивный кашель. Все показатели регистрировали при дыхании пациента атмосферным воздухом до и после проведения процедуры стимуляции кашля.

Статистический анализ выполняли с помощью программ: Statistica 10.0 и StatTech v. 1.2.0. Все данные, полученные в ходе исследования, оценены на нормальность распределения в соответствии с критерием Шапиро—Уилка (при количестве наблюдений менее 50). При нормальном распределении чисел использовали t-критерий Стьюдента, данные представлены в виде среднего арифметического и стандартного отклонения (M±SD); при ненормальном распределении — критерий Вилкоксона, данные представлены в виде медианы, нижнего (10%) и верхнего (90%) квартилей — Me (10—90). Частоту явления в группе определяли по точному критерию Фишера. Статистически значимыми считали результаты при p<0,05.

Результаты и обсуждение

Полученные результаты представлены в табл. 2. До процедуры, проведенной с помощью аппарата механического инсуффлятора-аспиратора, у 4 (10,8%) пациентов зафиксирован сухой кашель без отхождения мокроты, а у остальных отмечено отсутствие эффективного кашлевого движения. После стимуляционной процедуры количество пациентов, у которых появился продуктивный кашель, достигло 32 (86,4%) человек (p=0,0000). Отмечено качественное изменение кашля: он становился продуктивным с отхождением обильного количества мокроты.

Таблица 2. Изменение показателей газообмена и максимальной инспираторной емкости легких при использовании аппаратной стимуляции кашля

Примечание. Статистическую значимость различий определяли с помощью теста Вилкоксона; данные представлены в виде медианы и нижнего и верхнего квартилей — Me (10—90). SpO₂ — уровень насыщения крови кислородом; МИЕЛ — максимальная инспираторная емкость легких; paCO₂ — парциальное давление углекислого газа в артериальной крови; paO₂ — парциальное давление кислорода в артериальной крови; paO₂/FiO₂ — отношение парциального давления кислорода в артериальной крови к фракции кислорода на вдохе.

Улучшению дренажной функции легких и улучшению газообмена, в том числе за счет стимуляции кашля, у пациентов кардиохирургического профиля придается большое значение. Среди новаторских подходов можно упомянуть виброакустический массаж, который за счет колебательных ритмических движений, воздействующих на грудную клетку, улучшает пассаж мокроты, способствует расправлению ателектазированных участков легких и улучшению альвеолярной вентиляции [26, 27]. В этих целях используются также специальные жилеты, производящие осцилляторные воздействия на грудную клетку.

В настоящем исследовании использована методика с применением механического инсуффлятора-аспиратора, предназначенного для стимуляции кашля и улучшения дренажной функции трахеобронхиального дерева, которые достигаются за счет нескольких механизмов. Первый — перкуссионный с высокой частотой колебательных движений, передаваемых через специальный жилет, целью которого является улучшение мобилизации мокроты за счет дробления ее на более мелкие составляющие. На втором этапе используется лицевая маска, через которую создают колебания давления в дыхательных путях различной амплитуды от положительного до отрицательного. Создание положительного давления в дыхательных путях способствует расправлению коллабированных альвеол, что воспроизводит эффекты методов вспомогательной респираторной поддержки, таких как неинвазивная масочная вентиляция легких и высокопоточная оксигенотерапия. Известно, что процедуры неинвазивной масочной вентиляции легких с положительным давлением способствуют расправлению альвеол, увеличению дыхательного объема, тренировки дыхательной мускулатуры, уменьшению фракции шунтирования крови в легких [28, 29]. Основными эффектами высокопоточной оксигенотерапии являются вымывание анатомического мертвого пространства, расправление альвеол за счет создания в них положительного давления и улучшение мукоцилиарного клиренса за счет высокого качества увлажнения и согревания дыхательной смеси [22, 30]. На создании положительного давления в дыхательных путях основано также действие РАР- и РЕР-терапии (Positive Airway Pressure и Positive Expiratory Pressure). В первом случае используют специальные респираторные тренажеры с загубниками или маски, в которых создается постоянное положительное давление в течение всего дыхательного цикла. РЕР-терапия основана на применении положительного давления на выдохе. В некоторых устройствах в дополнение к положительному давлению реализован эффект обратной осциллирующей волны, близкой к частоте колебания ресничек эпителия трахеобронхиального дерева, что улучшает мобилизацию и пассаж мокроты [31].

В нашем исследовании использование аппарата аспиратора-инсуффлятора способствовало расправлению альвеол и стимуляции кашлевого толчка, что в итоге облегчало эвакуацию мокроты. Об увеличении объема вентилируемых участков легких косвенно может свидетельствовать полученный прирост максимальной инспираторной емкости. У обследованных пациентов до применения аппаратной стимуляции кашля наблюдалось снижение МИЕЛ в среднем до 750 мл. После процедуры среднее значение этого показателя увеличилось на 37,5% (p=0,000002) и составило 1200 мл.

Измерение МИЕЛ выполнялось с помощью побудительного спирометра. Сама по себе методика побудительной спирометрии заключается в измерении максимального объема вдоха и стремлении пациента к его увеличению. Существуют данные, что при многократных процедурах за счет тренировки дыхательной мускулатуры достигается положительное влияние на оксигенирующую функцию легких, о чем свидетельствуют увеличение индекса оксигенации и снижение фракции шунтирования крови в легких [32]. В проведенном исследовании после однократного воздействия на дренажную функцию легких с помощью аспиратора-инсуффлятора установлено значительное увеличение МИЕЛ.

После проведения процедуры (табл. 3) отмечено уменьшение количества пациентов с низкими величинами МИЕЛ (200—500 мл) и увеличение — со значениями, превышающими 1200 мл. Число больных, имеющих МИЕЛ в диапазоне 1200—1500 мл, выросло в 3 раза, а более 1500 мл — в 2,6 раза.

Таблица 3. Распределение пациентов в зависимости от значений максимальной инспираторной емкости легких до и после сеанса стимуляции кашля

Таким образом, стимуляция кашля с помощью аппарата инсуффлятора-аспиратора у большинства пациентов, перенесших кардиохирургические операции в раннем послеоперационном периоде, сопровождалась улучшением оксигенирующей функции легких. Отмечен значительный прирост медианы SpO₂ с 92 до 96% (p=0,000001).

Число больных, имевших значения SpO₂ менее 92%, уменьшилось в 5 раз с 15 до 3 пациентов (p=0,0011) (см. рисунок).

Распределение больных (n=37) в зависимости от наличия или отсутствия нарушений оксигенирующей функции легких (SpO₂ <92%) до и после стимуляции кашля.

Показатели paO₂/FiO₂, уровней pH и paCO₂ артериальной крови в процессе исследования статистически значимо не изменялись.

Осложнений и отказов от выполнения процедуры не было, применение стимуляции кашля с помощью инсуффлятора-аспиратора все пациенты переносили удовлетворительно.

Заключение

Нарушение пассажа мокроты в ранние сроки после операции наблюдается у превалирующего количества кардиохирургических пациентов.

Аппаратная стимуляции приводит к существенному возрастанию количества пациентов, у которых появляется продуктивный кашель. Это сопровождается статистически значимым увеличением уровня насыщения крови кислородом и максимального инспираторного объема за счет улучшения пассажа мокроты и расправления коллабированных альвеол. При этом отмечено уменьшение в 5 раз доли пациентов с нарушением оксигенирующей функции легких (уровень насыщения крови кислородом ниже 92%).

Применение аппаратного комплекса механических воздействий у пациентов, перенесших кардиохирургические операции, направленного на стимуляцию кашля, а именно вибромассажа грудной клетки с помощью жилета и переменного давления в дыхательных путях, подаваемого через анестезиологическую маску, не сопровождается развитием осложнений и переносится удовлетворительно.

Участие авторов: концепция и дизайн исследования — А.А. Еременко; сбор и обработка материала — А.А. Еременко, Д.В. Рябова, А.В. Червинская, Р.Д. Комнов; статистический анализ данных — Д.В. Рябова, А.В. Червинская, Р.Д. Комнов; написание текста — Д.В. Рябова, А.В. Червинская; редактирование — А.А. Еременко.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

The authors declare no conflict of interest.

Введение

Кардиохирургические операции сопряжены с высоким риском развития респираторных осложнений. Это связано с исходным низким кардиореспираторным резервом, необходимостью проведения искусственного кровообращения и циркуляторного ареста, относительно большим объемом кровопотери и гемотрансфузии, проведением продленной искусственной вентиляции легких (ИВЛ) с применением «жестких» режимов и другими факторами [1—4].

Дыхательная недостаточность у кардиохирургических пациентов относится к числу основных причин тяжелого течения послеоперационного периода, увеличения длительности госпитализации и роста экономических затрат в связи с использованием большого количества медицинских ресурсов. По данным литературы, частота развития послеоперационной дыхательной недостаточности различной этиологии в кардиохирургии составляет 22—30%.

Среди причин острой дыхательной недостаточности у больных кардиохирургического профиля особое место занимают факторы, приводящие к нарушению дренажной функции легких и трахеобронхиальной проходимости [5]. Любое хирургическое вмешательство на сердце и крупных сосудах повышает риск возникновения данных осложнений, которые можно разделить на три условные группы:

1) осложнения, связанные непосредственно с оперативным вмешательством (механическая травма легкого, нарушение целостности каркаса грудной клетки, возможное повреждение диафрагмального нерва [6, 7], парез диафрагмы, вскрытие и дренирование плевральных полостей [8]);

2) осложнения, связанные с проведением анестезиологического пособия и ИВЛ (длительное вынужденное положение на операционном столе, вентилятор-ассоциированное повреждение легких [9, 10], однолегочная вентиляция при определенных видах кардиохирургических вмешательств [11], прекращение ИВЛ во время проведения искусственного кровообращения [12], медикаментозное угнетение дыхательного центра, выраженный болевой синдром и его лечение после оперативного вмешательства);

3) обострение сопутствующих заболеваний бронхолегочной системы [11], таких как хроническая обструктивная болезнь легких, хронический бронхит, бронхиальная астма и др.

В раннем послеоперационном периоде перечисленные факторы могут привести к нарушению дренажной функции трахеобронхиального дерева, ателектазированию легких, уменьшению числа вентилируемых альвеол и развитию дыхательной недостаточности [13—16].

В литературе описан обширный комплекс мероприятий, направленных на периоперационную профилактику этих осложнений. Прежде всего рекомендуется перед операцией достичь ремиссии хронических легочных заболеваний [17], свести к минимуму использование гипероксических дыхательных смесей, проводить адекватную санацию бронхиального секрета и протективную ИВЛ во время оперативного вмешательства. В послеоперационном периоде рекомендовано использование методов немедикаментозной респираторной реабилитации [11, 18—22]. Данные технологии дополняются адекватным обезболиванием и ингаляционной лекарственной терапией [23, 24].

В комплексе послеоперационной интенсивной терапии применяют различные методы физиотерапевтического воздействия на легкие, способствующие улучшению эвакуации бронхолегочного секрета. Одним из перспективных направлений является вибрационная терапия, выполняемая с помощью специальных приборов, однако работы, посвященные изучению их эффективности, немногочисленны [25]. Таким образом, тема профилактики постэкстубационной дыхательной недостаточности и немедикаментозной респираторной реабилитации остается актуальной и требует более детального изучения.

Цель исследования — оценка эффективности и безопасности применения стимуляции кашля, проводимой с помощью механического инсуффлятора-аспиратора, в раннем послеоперационном периоде пациентам кардиохирургического профиля.

Материал и методы

Дизайн исследования — неинтервенционное, проспективное, одноцентровое, аналитическое.

Критерии включения: возраст старше 18 лет, самостоятельное дыхание после экстубации трахеи, ясное сознание и продуктивный контакт с пациентом, возможность поддержания адекватного газообмена на фоне ингаляции кислорода, адекватное обезболивание (2 балла и менее) по 10-балльной визуальной аналоговой шкале боли (ВАШ). Критерии невключения: необходимость повторной интубации и проведения ИВЛ, неинвазивной масочной вентиляции легких, высокопоточной оксигенотерапии; острое нарушение мозгового кровообращения; продолжающееся кровотечение; сердечная недостаточность (инотропный индекс больше 10); шок различной этиологии; применение экстракорпоральных методов гемокоррекции; любые нервно-мышечные заболевания; пневмо-, гидро- или гемоторакс.

В процессе исследования, выполненного с включением пациентов кардиохирургического профиля в раннем послеоперационном периоде, проведена оценка влияния стимуляции кашля с помощью аппарата механического инсуффлятора-аспиратора на эвакуацию трахеобронхиального секрета, показатели механики дыхания и оксигенирующую функцию легких. Кроме того, фиксировались любые нежелательные явления, возникающие в связи с проведением процедуры.

В исследование включены 37 пациентов (23 мужчины и 14 женщин), средний возраст — 57±12,3 года (от 20 до 77 лет), которым с октября по декабрь 2020 г. в ФГБНУ «РНЦХ им. акад. Б.В. Петровского» выполнено оперативное кардиохирургическое вмешательство (табл. 1).

Таблица 1. Распределение больных по видам оперативного вмешательства на сердце

Примечание. ИК — искусственное кровообращение.

У 9 (24,3%) больных имелась патология дыхательной системы в стадии ремиссии: хроническая обструктивная болезнь легких — у 4 пациентов, бронхиальная астма — у 3, хронический бронхит — у 5.

Во время кардиохирургического вмешательства проводили комбинированную общую анестезию: аналгезию осуществляли введением фентанила (0,2—0,3 мг на вводную анестезию с последующей постоянной инфузией в дозе 3—3,5 мкг на 1 кг массы тела в час), миоплегию — пипекурония бромидом (8 мг на вводную анестезию с последующим дробным введением 2—4 мг перед началом искусственного кровообращения (ИК) или цисатракурия безилатом (10—15 мг на вводную анестезию с последующей инфузией 0,02—0,04 мкг на 1 кг массы тела в минуту), использовали пропофол (1—2 мг на 1 кг массы тела на вводную анестезию с последующей инфузией 4 мг на 1 кг массы тела в час) и ингаляционный анестетик севофлуран до достижения целевой концентрации 1,5 об% МАК. ИК применяли у 32 пациентов. Защиту миокарда во время ИК осуществляли с помощью кардиоплегического раствора Кустодиол или кровяной кардиоплегии с поддержанием либо нормотермии, либо умеренной гипотермии.

Всем включенным в исследование пациентам проведена однократная процедура аппаратной стимуляции кашля с использованием механического инсуффлятора-аспиратора Comfort Cough Plus («Seoil Pacific Corporation», Республика Корея). Процедуру проводили по следующей методике: на грудную клетку пациента надевали жилет, устанавливали параметры при работе в перкуссионном режиме с частотой перкуссий: f — 600 в минуту, значением давления вдоха: (Ip) — +60 см вод.ст., временем экспозиции — 5 мин. Затем к лицу пациента прикладывали анестезиологическую маску и устанавливали следующие параметры: давление выдоха (Ep) —20 см вод. ст., давление вдоха (Ip) +20 см вод.ст., время выдоха (TE) — 1,5 с, время вдоха (TI) — 1,5 с, время паузы (TP) — 1,5 с, скорость потока — HIGH (высокая скорость потока вдоха). Данный режим проводили в течение 2 мин, затем уровни давления вдоха и выдоха увеличивали до Ep –40 см вод.ст., Ip +40 см вод.ст., а через 2 мин — Ep до —60 см вод.ст., Ip до +60 см вод.ст. Длительность всей процедуры составляла 11 мин.

Традиционно методика используется для стимуляции кашлевых усилий у пациентов, которые не могут самостоятельно откашливать мокроту. Лучшее отхождение бронхиального секрета достигается путем перкуссионного массажа с помощью жилета и инициации кашлевого усилия за счет резкой смены положительного давления в дыхательных путях на отрицательное.

Перед проведением процедуры пациенту предлагали оценить выраженность болевого синдрома по ВАШ, при количестве баллов более 2 проводили обезболивание препаратами, не оказывающими влияния на функцию дыхания (Ацетаминофен 1,0 г внутривенно (в/в), кетопрофен 100 мг в/в или трамадол 100 мг в/в).

Для оценки эффективности данной методики до процедуры и спустя 10 мин после ее окончания измеряли насыщение крови кислородом (SpO₂) по пульсоксиметру, с помощью аппарата Gem Premier 4000 в пробах артериальной крови определяли уровни pH, PaO₂, PaCO₂, PaO₂/FiO₂. Оценивали изменение максимальной инспираторной емкости легких (МИЕЛ) с помощью нагрузочного спирометра Coach («Smiths Medical International Limited», Великобритания). Методика проведения спирометрии: после инструктажа и под контролем врача-анестезиолога-реаниматолога пациент выполнял полный вдох и выдох, затем брал в рот загубник и медленно делал максимально глубокий вдох. Измерение проводили трижды, после чего вычисляли средний показатель МИЕЛ. Пассаж мокроты после процедуры оценивали по балльной шкале: 0 баллов — отсутствие отхождения мокроты, 1 балл — продуктивный кашель. Все показатели регистрировали при дыхании пациента атмосферным воздухом до и после проведения процедуры стимуляции кашля.

Статистический анализ выполняли с помощью программ: Statistica 10.0 и StatTech v. 1.2.0. Все данные, полученные в ходе исследования, оценены на нормальность распределения в соответствии с критерием Шапиро—Уилка (при количестве наблюдений менее 50). При нормальном распределении чисел использовали t-критерий Стьюдента, данные представлены в виде среднего арифметического и стандартного отклонения (M±SD); при ненормальном распределении — критерий Вилкоксона, данные представлены в виде медианы, нижнего (10%) и верхнего (90%) квартилей — Me (10—90). Частоту явления в группе определяли по точному критерию Фишера. Статистически значимыми считали результаты при p<0,05.

Результаты и обсуждение

Полученные результаты представлены в табл. 2. До процедуры, проведенной с помощью аппарата механического инсуффлятора-аспиратора, у 4 (10,8%) пациентов зафиксирован сухой кашель без отхождения мокроты, а у остальных отмечено отсутствие эффективного кашлевого движения. После стимуляционной процедуры количество пациентов, у которых появился продуктивный кашель, достигло 32 (86,4%) человек (p=0,0000). Отмечено качественное изменение кашля: он становился продуктивным с отхождением обильного количества мокроты.

Таблица 2. Изменение показателей газообмена и максимальной инспираторной емкости легких при использовании аппаратной стимуляции кашля

Примечание. Статистическую значимость различий определяли с помощью теста Вилкоксона; данные представлены в виде медианы и нижнего и верхнего квартилей — Me (10—90). SpO₂ — уровень насыщения крови кислородом; МИЕЛ — максимальная инспираторная емкость легких; paCO₂ — парциальное давление углекислого газа в артериальной крови; paO₂ — парциальное давление кислорода в артериальной крови; paO₂/FiO₂ — отношение парциального давления кислорода в артериальной крови к фракции кислорода на вдохе.

Улучшению дренажной функции легких и улучшению газообмена, в том числе за счет стимуляции кашля, у пациентов кардиохирургического профиля придается большое значение. Среди новаторских подходов можно упомянуть виброакустический массаж, который за счет колебательных ритмических движений, воздействующих на грудную клетку, улучшает пассаж мокроты, способствует расправлению ателектазированных участков легких и улучшению альвеолярной вентиляции [26, 27]. В этих целях используются также специальные жилеты, производящие осцилляторные воздействия на грудную клетку.

В настоящем исследовании использована методика с применением механического инсуффлятора-аспиратора, предназначенного для стимуляции кашля и улучшения дренажной функции трахеобронхиального дерева, которые достигаются за счет нескольких механизмов. Первый — перкуссионный с высокой частотой колебательных движений, передаваемых через специальный жилет, целью которого является улучшение мобилизации мокроты за счет дробления ее на более мелкие составляющие. На втором этапе используется лицевая маска, через которую создают колебания давления в дыхательных путях различной амплитуды от положительного до отрицательного. Создание положительного давления в дыхательных путях способствует расправлению коллабированных альвеол, что воспроизводит эффекты методов вспомогательной респираторной поддержки, таких как неинвазивная масочная вентиляция легких и высокопоточная оксигенотерапия. Известно, что процедуры неинвазивной масочной вентиляции легких с положительным давлением способствуют расправлению альвеол, увеличению дыхательного объема, тренировки дыхательной мускулатуры, уменьшению фракции шунтирования крови в легких [28, 29]. Основными эффектами высокопоточной оксигенотерапии являются вымывание анатомического мертвого пространства, расправление альвеол за счет создания в них положительного давления и улучшение мукоцилиарного клиренса за счет высокого качества увлажнения и согревания дыхательной смеси [22, 30]. На создании положительного давления в дыхательных путях основано также действие РАР- и РЕР-терапии (Positive Airway Pressure и Positive Expiratory Pressure). В первом случае используют специальные респираторные тренажеры с загубниками или маски, в которых создается постоянное положительное давление в течение всего дыхательного цикла. РЕР-терапия основана на применении положительного давления на выдохе. В некоторых устройствах в дополнение к положительному давлению реализован эффект обратной осциллирующей волны, близкой к частоте колебания ресничек эпителия трахеобронхиального дерева, что улучшает мобилизацию и пассаж мокроты [31].

В нашем исследовании использование аппарата аспиратора-инсуффлятора способствовало расправлению альвеол и стимуляции кашлевого толчка, что в итоге облегчало эвакуацию мокроты. Об увеличении объема вентилируемых участков легких косвенно может свидетельствовать полученный прирост максимальной инспираторной емкости. У обследованных пациентов до применения аппаратной стимуляции кашля наблюдалось снижение МИЕЛ в среднем до 750 мл. После процедуры среднее значение этого показателя увеличилось на 37,5% (p=0,000002) и составило 1200 мл.

Измерение МИЕЛ выполнялось с помощью побудительного спирометра. Сама по себе методика побудительной спирометрии заключается в измерении максимального объема вдоха и стремлении пациента к его увеличению. Существуют данные, что при многократных процедурах за счет тренировки дыхательной мускулатуры достигается положительное влияние на оксигенирующую функцию легких, о чем свидетельствуют увеличение индекса оксигенации и снижение фракции шунтирования крови в легких [32]. В проведенном исследовании после однократного воздействия на дренажную функцию легких с помощью аспиратора-инсуффлятора установлено значительное увеличение МИЕЛ.

После проведения процедуры (табл. 3) отмечено уменьшение количества пациентов с низкими величинами МИЕЛ (200—500 мл) и увеличение — со значениями, превышающими 1200 мл. Число больных, имеющих МИЕЛ в диапазоне 1200—1500 мл, выросло в 3 раза, а более 1500 мл — в 2,6 раза.

Таблица 3. Распределение пациентов в зависимости от значений максимальной инспираторной емкости легких до и после сеанса стимуляции кашля

Таким образом, стимуляция кашля с помощью аппарата инсуффлятора-аспиратора у большинства пациентов, перенесших кардиохирургические операции в раннем послеоперационном периоде, сопровождалась улучшением оксигенирующей функции легких. Отмечен значительный прирост медианы SpO₂ с 92 до 96% (p=0,000001).

Число больных, имевших значения SpO₂ менее 92%, уменьшилось в 5 раз с 15 до 3 пациентов (p=0,0011) (см. рисунок).

Распределение больных (n=37) в зависимости от наличия или отсутствия нарушений оксигенирующей функции легких (SpO₂ <92%) до и после стимуляции кашля.

Показатели paO₂/FiO₂, уровней pH и paCO₂ артериальной крови в процессе исследования статистически значимо не изменялись.

Осложнений и отказов от выполнения процедуры не было, применение стимуляции кашля с помощью инсуффлятора-аспиратора все пациенты переносили удовлетворительно.

Заключение

Нарушение пассажа мокроты в ранние сроки после операции наблюдается у превалирующего количества кардиохирургических пациентов.

Аппаратная стимуляции приводит к существенному возрастанию количества пациентов, у которых появляется продуктивный кашель. Это сопровождается статистически значимым увеличением уровня насыщения крови кислородом и максимального инспираторного объема за счет улучшения пассажа мокроты и расправления коллабированных альвеол. При этом отмечено уменьшение в 5 раз доли пациентов с нарушением оксигенирующей функции легких (уровень насыщения крови кислородом ниже 92%).

Применение аппаратного комплекса механических воздействий у пациентов, перенесших кардиохирургические операции, направленного на стимуляцию кашля, а именно вибромассажа грудной клетки с помощью жилета и переменного давления в дыхательных путях, подаваемого через анестезиологическую маску, не сопровождается развитием осложнений и переносится удовлетворительно.

Участие авторов: концепция и дизайн исследования — А.А. Еременко; сбор и обработка материала — А.А. Еременко, Д.В. Рябова, А.В. Червинская, Р.Д. Комнов; статистический анализ данных — Д.В. Рябова, А.В. Червинская, Р.Д. Комнов; написание текста — Д.В. Рябова, А.В. Червинская; редактирование — А.А. Еременко.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

The authors declare no conflict of interest.

Введение

Кардиохирургические операции сопряжены с высоким риском развития респираторных осложнений. Это связано с исходным низким кардиореспираторным резервом, необходимостью проведения искусственного кровообращения и циркуляторного ареста, относительно большим объемом кровопотери и гемотрансфузии, проведением продленной искусственной вентиляции легких (ИВЛ) с применением «жестких» режимов и другими факторами [1—4].

Дыхательная недостаточность у кардиохирургических пациентов относится к числу основных причин тяжелого течения послеоперационного периода, увеличения длительности госпитализации и роста экономических затрат в связи с использованием большого количества медицинских ресурсов. По данным литературы, частота развития послеоперационной дыхательной недостаточности различной этиологии в кардиохирургии составляет 22—30%.

Среди причин острой дыхательной недостаточности у больных кардиохирургического профиля особое место занимают факторы, приводящие к нарушению дренажной функции легких и трахеобронхиальной проходимости [5]. Любое хирургическое вмешательство на сердце и крупных сосудах повышает риск возникновения данных осложнений, которые можно разделить на три условные группы:

1) осложнения, связанные непосредственно с оперативным вмешательством (механическая травма легкого, нарушение целостности каркаса грудной клетки, возможное повреждение диафрагмального нерва [6, 7], парез диафрагмы, вскрытие и дренирование плевральных полостей [8]);

2) осложнения, связанные с проведением анестезиологического пособия и ИВЛ (длительное вынужденное положение на операционном столе, вентилятор-ассоциированное повреждение легких [9, 10], однолегочная вентиляция при определенных видах кардиохирургических вмешательств [11], прекращение ИВЛ во время проведения искусственного кровообращения [12], медикаментозное угнетение дыхательного центра, выраженный болевой синдром и его лечение после оперативного вмешательства);

3) обострение сопутствующих заболеваний бронхолегочной системы [11], таких как хроническая обструктивная болезнь легких, хронический бронхит, бронхиальная астма и др.

В раннем послеоперационном периоде перечисленные факторы могут привести к нарушению дренажной функции трахеобронхиального дерева, ателектазированию легких, уменьшению числа вентилируемых альвеол и развитию дыхательной недостаточности [13—16].

В литературе описан обширный комплекс мероприятий, направленных на периоперационную профилактику этих осложнений. Прежде всего рекомендуется перед операцией достичь ремиссии хронических легочных заболеваний [17], свести к минимуму использование гипероксических дыхательных смесей, проводить адекватную санацию бронхиального секрета и протективную ИВЛ во время оперативного вмешательства. В послеоперационном периоде рекомендовано использование методов немедикаментозной респираторной реабилитации [11, 18—22]. Данные технологии дополняются адекватным обезболиванием и ингаляционной лекарственной терапией [23, 24].

В комплексе послеоперационной интенсивной терапии применяют различные методы физиотерапевтического воздействия на легкие, способствующие улучшению эвакуации бронхолегочного секрета. Одним из перспективных направлений является вибрационная терапия, выполняемая с помощью специальных приборов, однако работы, посвященные изучению их эффективности, немногочисленны [25]. Таким образом, тема профилактики постэкстубационной дыхательной недостаточности и немедикаментозной респираторной реабилитации остается актуальной и требует более детального изучения.

Цель исследования — оценка эффективности и безопасности применения стимуляции кашля, проводимой с помощью механического инсуффлятора-аспиратора, в раннем послеоперационном периоде пациентам кардиохирургического профиля.

Материал и методы

Дизайн исследования — неинтервенционное, проспективное, одноцентровое, аналитическое.

Критерии включения: возраст старше 18 лет, самостоятельное дыхание после экстубации трахеи, ясное сознание и продуктивный контакт с пациентом, возможность поддержания адекватного газообмена на фоне ингаляции кислорода, адекватное обезболивание (2 балла и менее) по 10-балльной визуальной аналоговой шкале боли (ВАШ). Критерии невключения: необходимость повторной интубации и проведения ИВЛ, неинвазивной масочной вентиляции легких, высокопоточной оксигенотерапии; острое нарушение мозгового кровообращения; продолжающееся кровотечение; сердечная недостаточность (инотропный индекс больше 10); шок различной этиологии; применение экстракорпоральных методов гемокоррекции; любые нервно-мышечные заболевания; пневмо-, гидро- или гемоторакс.

В процессе исследования, выполненного с включением пациентов кардиохирургического профиля в раннем послеоперационном периоде, проведена оценка влияния стимуляции кашля с помощью аппарата механического инсуффлятора-аспиратора на эвакуацию трахеобронхиального секрета, показатели механики дыхания и оксигенирующую функцию легких. Кроме того, фиксировались любые нежелательные явления, возникающие в связи с проведением процедуры.

В исследование включены 37 пациентов (23 мужчины и 14 женщин), средний возраст — 57±12,3 года (от 20 до 77 лет), которым с октября по декабрь 2020 г. в ФГБНУ «РНЦХ им. акад. Б.В. Петровского» выполнено оперативное кардиохирургическое вмешательство (табл. 1).

Таблица 1. Распределение больных по видам оперативного вмешательства на сердце

Примечание. ИК — искусственное кровообращение.

У 9 (24,3%) больных имелась патология дыхательной системы в стадии ремиссии: хроническая обструктивная болезнь легких — у 4 пациентов, бронхиальная астма — у 3, хронический бронхит — у 5.

Во время кардиохирургического вмешательства проводили комбинированную общую анестезию: аналгезию осуществляли введением фентанила (0,2—0,3 мг на вводную анестезию с последующей постоянной инфузией в дозе 3—3,5 мкг на 1 кг массы тела в час), миоплегию — пипекурония бромидом (8 мг на вводную анестезию с последующим дробным введением 2—4 мг перед началом искусственного кровообращения (ИК) или цисатракурия безилатом (10—15 мг на вводную анестезию с последующей инфузией 0,02—0,04 мкг на 1 кг массы тела в минуту), использовали пропофол (1—2 мг на 1 кг массы тела на вводную анестезию с последующей инфузией 4 мг на 1 кг массы тела в час) и ингаляционный анестетик севофлуран до достижения целевой концентрации 1,5 об% МАК. ИК применяли у 32 пациентов. Защиту миокарда во время ИК осуществляли с помощью кардиоплегического раствора Кустодиол или кровяной кардиоплегии с поддержанием либо нормотермии, либо умеренной гипотермии.

Всем включенным в исследование пациентам проведена однократная процедура аппаратной стимуляции кашля с использованием механического инсуффлятора-аспиратора Comfort Cough Plus («Seoil Pacific Corporation», Республика Корея). Процедуру проводили по следующей методике: на грудную клетку пациента надевали жилет, устанавливали параметры при работе в перкуссионном режиме с частотой перкуссий: f — 600 в минуту, значением давления вдоха: (Ip) — +60 см вод.ст., временем экспозиции — 5 мин. Затем к лицу пациента прикладывали анестезиологическую маску и устанавливали следующие параметры: давление выдоха (Ep) —20 см вод. ст., давление вдоха (Ip) +20 см вод.ст., время выдоха (TE) — 1,5 с, время вдоха (TI) — 1,5 с, время паузы (TP) — 1,5 с, скорость потока — HIGH (высокая скорость потока вдоха). Данный режим проводили в течение 2 мин, затем уровни давления вдоха и выдоха увеличивали до Ep –40 см вод.ст., Ip +40 см вод.ст., а через 2 мин — Ep до —60 см вод.ст., Ip до +60 см вод.ст. Длительность всей процедуры составляла 11 мин.

Традиционно методика используется для стимуляции кашлевых усилий у пациентов, которые не могут самостоятельно откашливать мокроту. Лучшее отхождение бронхиального секрета достигается путем перкуссионного массажа с помощью жилета и инициации кашлевого усилия за счет резкой смены положительного давления в дыхательных путях на отрицательное.

Перед проведением процедуры пациенту предлагали оценить выраженность болевого синдрома по ВАШ, при количестве баллов более 2 проводили обезболивание препаратами, не оказывающими влияния на функцию дыхания (Ацетаминофен 1,0 г внутривенно (в/в), кетопрофен 100 мг в/в или трамадол 100 мг в/в).

Для оценки эффективности данной методики до процедуры и спустя 10 мин после ее окончания измеряли насыщение крови кислородом (SpO₂) по пульсоксиметру, с помощью аппарата Gem Premier 4000 в пробах артериальной крови определяли уровни pH, PaO₂, PaCO₂, PaO₂/FiO₂. Оценивали изменение максимальной инспираторной емкости легких (МИЕЛ) с помощью нагрузочного спирометра Coach («Smiths Medical International Limited», Великобритания). Методика проведения спирометрии: после инструктажа и под контролем врача-анестезиолога-реаниматолога пациент выполнял полный вдох и выдох, затем брал в рот загубник и медленно делал максимально глубокий вдох. Измерение проводили трижды, после чего вычисляли средний показатель МИЕЛ. Пассаж мокроты после процедуры оценивали по балльной шкале: 0 баллов — отсутствие отхождения мокроты, 1 балл — продуктивный кашель. Все показатели регистрировали при дыхании пациента атмосферным воздухом до и после проведения процедуры стимуляции кашля.

Статистический анализ выполняли с помощью программ: Statistica 10.0 и StatTech v. 1.2.0. Все данные, полученные в ходе исследования, оценены на нормальность распределения в соответствии с критерием Шапиро—Уилка (при количестве наблюдений менее 50). При нормальном распределении чисел использовали t-критерий Стьюдента, данные представлены в виде среднего арифметического и стандартного отклонения (M±SD); при ненормальном распределении — критерий Вилкоксона, данные представлены в виде медианы, нижнего (10%) и верхнего (90%) квартилей — Me (10—90). Частоту явления в группе определяли по точному критерию Фишера. Статистически значимыми считали результаты при p<0,05.

Результаты и обсуждение

Полученные результаты представлены в табл. 2. До процедуры, проведенной с помощью аппарата механического инсуффлятора-аспиратора, у 4 (10,8%) пациентов зафиксирован сухой кашель без отхождения мокроты, а у остальных отмечено отсутствие эффективного кашлевого движения. После стимуляционной процедуры количество пациентов, у которых появился продуктивный кашель, достигло 32 (86,4%) человек (p=0,0000). Отмечено качественное изменение кашля: он становился продуктивным с отхождением обильного количества мокроты.

Таблица 2. Изменение показателей газообмена и максимальной инспираторной емкости легких при использовании аппаратной стимуляции кашля

Примечание. Статистическую значимость различий определяли с помощью теста Вилкоксона; данные представлены в виде медианы и нижнего и верхнего квартилей — Me (10—90). SpO₂ — уровень насыщения крови кислородом; МИЕЛ — максимальная инспираторная емкость легких; paCO₂ — парциальное давление углекислого газа в артериальной крови; paO₂ — парциальное давление кислорода в артериальной крови; paO₂/FiO₂ — отношение парциального давления кислорода в артериальной крови к фракции кислорода на вдохе.

Улучшению дренажной функции легких и улучшению газообмена, в том числе за счет стимуляции кашля, у пациентов кардиохирургического профиля придается большое значение. Среди новаторских подходов можно упомянуть виброакустический массаж, который за счет колебательных ритмических движений, воздействующих на грудную клетку, улучшает пассаж мокроты, способствует расправлению ателектазированных участков легких и улучшению альвеолярной вентиляции [26, 27]. В этих целях используются также специальные жилеты, производящие осцилляторные воздействия на грудную клетку.

В настоящем исследовании использована методика с применением механического инсуффлятора-аспиратора, предназначенного для стимуляции кашля и улучшения дренажной функции трахеобронхиального дерева, которые достигаются за счет нескольких механизмов. Первый — перкуссионный с высокой частотой колебательных движений, передаваемых через специальный жилет, целью которого является улучшение мобилизации мокроты за счет дробления ее на более мелкие составляющие. На втором этапе используется лицевая маска, через которую создают колебания давления в дыхательных путях различной амплитуды от положительного до отрицательного. Создание положительного давления в дыхательных путях способствует расправлению коллабированных альвеол, что воспроизводит эффекты методов вспомогательной респираторной поддержки, таких как неинвазивная масочная вентиляция легких и высокопоточная оксигенотерапия. Известно, что процедуры неинвазивной масочной вентиляции легких с положительным давлением способствуют расправлению альвеол, увеличению дыхательного объема, тренировки дыхательной мускулатуры, уменьшению фракции шунтирования крови в легких [28, 29]. Основными эффектами высокопоточной оксигенотерапии являются вымывание анатомического мертвого пространства, расправление альвеол за счет создания в них положительного давления и улучшение мукоцилиарного клиренса за счет высокого качества увлажнения и согревания дыхательной смеси [22, 30]. На создании положительного давления в дыхательных путях основано также действие РАР- и РЕР-терапии (Positive Airway Pressure и Positive Expiratory Pressure). В первом случае используют специальные респираторные тренажеры с загубниками или маски, в которых создается постоянное положительное давление в течение всего дыхательного цикла. РЕР-терапия основана на применении положительного давления на выдохе. В некоторых устройствах в дополнение к положительному давлению реализован эффект обратной осциллирующей волны, близкой к частоте колебания ресничек эпителия трахеобронхиального дерева, что улучшает мобилизацию и пассаж мокроты [31].

В нашем исследовании использование аппарата аспиратора-инсуффлятора способствовало расправлению альвеол и стимуляции кашлевого толчка, что в итоге облегчало эвакуацию мокроты. Об увеличении объема вентилируемых участков легких косвенно может свидетельствовать полученный прирост максимальной инспираторной емкости. У обследованных пациентов до применения аппаратной стимуляции кашля наблюдалось снижение МИЕЛ в среднем до 750 мл. После процедуры среднее значение этого показателя увеличилось на 37,5% (p=0,000002) и составило 1200 мл.

Измерение МИЕЛ выполнялось с помощью побудительного спирометра. Сама по себе методика побудительной спирометрии заключается в измерении максимального объема вдоха и стремлении пациента к его увеличению. Существуют данные, что при многократных процедурах за счет тренировки дыхательной мускулатуры достигается положительное влияние на оксигенирующую функцию легких, о чем свидетельствуют увеличение индекса оксигенации и снижение фракции шунтирования крови в легких [32]. В проведенном исследовании после однократного воздействия на дренажную функцию легких с помощью аспиратора-инсуффлятора установлено значительное увеличение МИЕЛ.

После проведения процедуры (табл. 3) отмечено уменьшение количества пациентов с низкими величинами МИЕЛ (200—500 мл) и увеличение — со значениями, превышающими 1200 мл. Число больных, имеющих МИЕЛ в диапазоне 1200—1500 мл, выросло в 3 раза, а более 1500 мл — в 2,6 раза.

Таблица 3. Распределение пациентов в зависимости от значений максимальной инспираторной емкости легких до и после сеанса стимуляции кашля

Таким образом, стимуляция кашля с помощью аппарата инсуффлятора-аспиратора у большинства пациентов, перенесших кардиохирургические операции в раннем послеоперационном периоде, сопровождалась улучшением оксигенирующей функции легких. Отмечен значительный прирост медианы SpO₂ с 92 до 96% (p=0,000001).

Число больных, имевших значения SpO₂ менее 92%, уменьшилось в 5 раз с 15 до 3 пациентов (p=0,0011) (см. рисунок).

Распределение больных (n=37) в зависимости от наличия или отсутствия нарушений оксигенирующей функции легких (SpO₂ <92%) до и после стимуляции кашля.

Показатели paO₂/FiO₂, уровней pH и paCO₂ артериальной крови в процессе исследования статистически значимо не изменялись.

Осложнений и отказов от выполнения процедуры не было, применение стимуляции кашля с помощью инсуффлятора-аспиратора все пациенты переносили удовлетворительно.

Заключение

Нарушение пассажа мокроты в ранние сроки после операции наблюдается у превалирующего количества кардиохирургических пациентов.

Аппаратная стимуляции приводит к существенному возрастанию количества пациентов, у которых появляется продуктивный кашель. Это сопровождается статистически значимым увеличением уровня насыщения крови кислородом и максимального инспираторного объема за счет улучшения пассажа мокроты и расправления коллабированных альвеол. При этом отмечено уменьшение в 5 раз доли пациентов с нарушением оксигенирующей функции легких (уровень насыщения крови кислородом ниже 92%).

Применение аппаратного комплекса механических воздействий у пациентов, перенесших кардиохирургические операции, направленного на стимуляцию кашля, а именно вибромассажа грудной клетки с помощью жилета и переменного давления в дыхательных путях, подаваемого через анестезиологическую маску, не сопровождается развитием осложнений и переносится удовлетворительно.

Участие авторов: концепция и дизайн исследования — А.А. Еременко; сбор и обработка материала — А.А. Еременко, Д.В. Рябова, А.В. Червинская, Р.Д. Комнов; статистический анализ данных — Д.В. Рябова, А.В. Червинская, Р.Д. Комнов; написание текста — Д.В. Рябова, А.В. Червинская; редактирование — А.А. Еременко.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

The authors declare no conflict of interest.

Введение

Кардиохирургические операции сопряжены с высоким риском развития респираторных осложнений. Это связано с исходным низким кардиореспираторным резервом, необходимостью проведения искусственного кровообращения и циркуляторного ареста, относительно большим объемом кровопотери и гемотрансфузии, проведением продленной искусственной вентиляции легких (ИВЛ) с применением «жестких» режимов и другими факторами [1—4].

Дыхательная недостаточность у кардиохирургических пациентов относится к числу основных причин тяжелого течения послеоперационного периода, увеличения длительности госпитализации и роста экономических затрат в связи с использованием большого количества медицинских ресурсов. По данным литературы, частота развития послеоперационной дыхательной недостаточности различной этиологии в кардиохирургии составляет 22—30%.

Среди причин острой дыхательной недостаточности у больных кардиохирургического профиля особое место занимают факторы, приводящие к нарушению дренажной функции легких и трахеобронхиальной проходимости [5]. Любое хирургическое вмешательство на сердце и крупных сосудах повышает риск возникновения данных осложнений, которые можно разделить на три условные группы:

1) осложнения, связанные непосредственно с оперативным вмешательством (механическая травма легкого, нарушение целостности каркаса грудной клетки, возможное повреждение диафрагмального нерва [6, 7], парез диафрагмы, вскрытие и дренирование плевральных полостей [8]);

2) осложнения, связанные с проведением анестезиологического пособия и ИВЛ (длительное вынужденное положение на операционном столе, вентилятор-ассоциированное повреждение легких [9, 10], однолегочная вентиляция при определенных видах кардиохирургических вмешательств [11], прекращение ИВЛ во время проведения искусственного кровообращения [12], медикаментозное угнетение дыхательного центра, выраженный болевой синдром и его лечение после оперативного вмешательства);

3) обострение сопутствующих заболеваний бронхолегочной системы [11], таких как хроническая обструктивная болезнь легких, хронический бронхит, бронхиальная астма и др.

В раннем послеоперационном периоде перечисленные факторы могут привести к нарушению дренажной функции трахеобронхиального дерева, ателектазированию легких, уменьшению числа вентилируемых альвеол и развитию дыхательной недостаточности [13—16].

В литературе описан обширный комплекс мероприятий, направленных на периоперационную профилактику этих осложнений. Прежде всего рекомендуется перед операцией достичь ремиссии хронических легочных заболеваний [17], свести к минимуму использование гипероксических дыхательных смесей, проводить адекватную санацию бронхиального секрета и протективную ИВЛ во время оперативного вмешательства. В послеоперационном периоде рекомендовано использование методов немедикаментозной респираторной реабилитации [11, 18—22]. Данные технологии дополняются адекватным обезболиванием и ингаляционной лекарственной терапией [23, 24].

В комплексе послеоперационной интенсивной терапии применяют различные методы физиотерапевтического воздействия на легкие, способствующие улучшению эвакуации бронхолегочного секрета. Одним из перспективных направлений является вибрационная терапия, выполняемая с помощью специальных приборов, однако работы, посвященные изучению их эффективности, немногочисленны [25]. Таким образом, тема профилактики постэкстубационной дыхательной недостаточности и немедикаментозной респираторной реабилитации остается актуальной и требует более детального изучения.

Цель исследования — оценка эффективности и безопасности применения стимуляции кашля, проводимой с помощью механического инсуффлятора-аспиратора, в раннем послеоперационном периоде пациентам кардиохирургического профиля.

Материал и методы

Дизайн исследования — неинтервенционное, проспективное, одноцентровое, аналитическое.

Критерии включения: возраст старше 18 лет, самостоятельное дыхание после экстубации трахеи, ясное сознание и продуктивный контакт с пациентом, возможность поддержания адекватного газообмена на фоне ингаляции кислорода, адекватное обезболивание (2 балла и менее) по 10-балльной визуальной аналоговой шкале боли (ВАШ). Критерии невключения: необходимость повторной интубации и проведения ИВЛ, неинвазивной масочной вентиляции легких, высокопоточной оксигенотерапии; острое нарушение мозгового кровообращения; продолжающееся кровотечение; сердечная недостаточность (инотропный индекс больше 10); шок различной этиологии; применение экстракорпоральных методов гемокоррекции; любые нервно-мышечные заболевания; пневмо-, гидро- или гемоторакс.

В процессе исследования, выполненного с включением пациентов кардиохирургического профиля в раннем послеоперационном периоде, проведена оценка влияния стимуляции кашля с помощью аппарата механического инсуффлятора-аспиратора на эвакуацию трахеобронхиального секрета, показатели механики дыхания и оксигенирующую функцию легких. Кроме того, фиксировались любые нежелательные явления, возникающие в связи с проведением процедуры.

В исследование включены 37 пациентов (23 мужчины и 14 женщин), средний возраст — 57±12,3 года (от 20 до 77 лет), которым с октября по декабрь 2020 г. в ФГБНУ «РНЦХ им. акад. Б.В. Петровского» выполнено оперативное кардиохирургическое вмешательство (табл. 1).

Таблица 1. Распределение больных по видам оперативного вмешательства на сердце

Примечание. ИК — искусственное кровообращение.

У 9 (24,3%) больных имелась патология дыхательной системы в стадии ремиссии: хроническая обструктивная болезнь легких — у 4 пациентов, бронхиальная астма — у 3, хронический бронхит — у 5.

Во время кардиохирургического вмешательства проводили комбинированную общую анестезию: аналгезию осуществляли введением фентанила (0,2—0,3 мг на вводную анестезию с последующей постоянной инфузией в дозе 3—3,5 мкг на 1 кг массы тела в час), миоплегию — пипекурония бромидом (8 мг на вводную анестезию с последующим дробным введением 2—4 мг перед началом искусственного кровообращения (ИК) или цисатракурия безилатом (10—15 мг на вводную анестезию с последующей инфузией 0,02—0,04 мкг на 1 кг массы тела в минуту), использовали пропофол (1—2 мг на 1 кг массы тела на вводную анестезию с последующей инфузией 4 мг на 1 кг массы тела в час) и ингаляционный анестетик севофлуран до достижения целевой концентрации 1,5 об% МАК. ИК применяли у 32 пациентов. Защиту миокарда во время ИК осуществляли с помощью кардиоплегического раствора Кустодиол или кровяной кардиоплегии с поддержанием либо нормотермии, либо умеренной гипотермии.

Всем включенным в исследование пациентам проведена однократная процедура аппаратной стимуляции кашля с использованием механического инсуффлятора-аспиратора Comfort Cough Plus («Seoil Pacific Corporation», Республика Корея). Процедуру проводили по следующей методике: на грудную клетку пациента надевали жилет, устанавливали параметры при работе в перкуссионном режиме с частотой перкуссий: f — 600 в минуту, значением давления вдоха: (Ip) — +60 см вод.ст., временем экспозиции — 5 мин. Затем к лицу пациента прикладывали анестезиологическую маску и устанавливали следующие параметры: давление выдоха (Ep) —20 см вод. ст., давление вдоха (Ip) +20 см вод.ст., время выдоха (TE) — 1,5 с, время вдоха (TI) — 1,5 с, время паузы (TP) — 1,5 с, скорость потока — HIGH (высокая скорость потока вдоха). Данный режим проводили в течение 2 мин, затем уровни давления вдоха и выдоха увеличивали до Ep –40 см вод.ст., Ip +40 см вод.ст., а через 2 мин — Ep до —60 см вод.ст., Ip до +60 см вод.ст. Длительность всей процедуры составляла 11 мин.

Традиционно методика используется для стимуляции кашлевых усилий у пациентов, которые не могут самостоятельно откашливать мокроту. Лучшее отхождение бронхиального секрета достигается путем перкуссионного массажа с помощью жилета и инициации кашлевого усилия за счет резкой смены положительного давления в дыхательных путях на отрицательное.

Перед проведением процедуры пациенту предлагали оценить выраженность болевого синдрома по ВАШ, при количестве баллов более 2 проводили обезболивание препаратами, не оказывающими влияния на функцию дыхания (Ацетаминофен 1,0 г внутривенно (в/в), кетопрофен 100 мг в/в или трамадол 100 мг в/в).

Для оценки эффективности данной методики до процедуры и спустя 10 мин после ее окончания измеряли насыщение крови кислородом (SpO₂) по пульсоксиметру, с помощью аппарата Gem Premier 4000 в пробах артериальной крови определяли уровни pH, PaO₂, PaCO₂, PaO₂/FiO₂. Оценивали изменение максимальной инспираторной емкости легких (МИЕЛ) с помощью нагрузочного спирометра Coach («Smiths Medical International Limited», Великобритания). Методика проведения спирометрии: после инструктажа и под контролем врача-анестезиолога-реаниматолога пациент выполнял полный вдох и выдох, затем брал в рот загубник и медленно делал максимально глубокий вдох. Измерение проводили трижды, после чего вычисляли средний показатель МИЕЛ. Пассаж мокроты после процедуры оценивали по балльной шкале: 0 баллов — отсутствие отхождения мокроты, 1 балл — продуктивный кашель. Все показатели регистрировали при дыхании пациента атмосферным воздухом до и после проведения процедуры стимуляции кашля.

Статистический анализ выполняли с помощью программ: Statistica 10.0 и StatTech v. 1.2.0. Все данные, полученные в ходе исследования, оценены на нормальность распределения в соответствии с критерием Шапиро—Уилка (при количестве наблюдений менее 50). При нормальном распределении чисел использовали t-критерий Стьюдента, данные представлены в виде среднего арифметического и стандартного отклонения (M±SD); при ненормальном распределении — критерий Вилкоксона, данные представлены в виде медианы, нижнего (10%) и верхнего (90%) квартилей — Me (10—90). Частоту явления в группе определяли по точному критерию Фишера. Статистически значимыми считали результаты при p<0,05.

Результаты и обсуждение

Полученные результаты представлены в табл. 2. До процедуры, проведенной с помощью аппарата механического инсуффлятора-аспиратора, у 4 (10,8%) пациентов зафиксирован сухой кашель без отхождения мокроты, а у остальных отмечено отсутствие эффективного кашлевого движения. После стимуляционной процедуры количество пациентов, у которых появился продуктивный кашель, достигло 32 (86,4%) человек (p=0,0000). Отмечено качественное изменение кашля: он становился продуктивным с отхождением обильного количества мокроты.

Таблица 2. Изменение показателей газообмена и максимальной инспираторной емкости легких при использовании аппаратной стимуляции кашля

Примечание. Статистическую значимость различий определяли с помощью теста Вилкоксона; данные представлены в виде медианы и нижнего и верхнего квартилей — Me (10—90). SpO₂ — уровень насыщения крови кислородом; МИЕЛ — максимальная инспираторная емкость легких; paCO₂ — парциальное давление углекислого газа в артериальной крови; paO₂ — парциальное давление кислорода в артериальной крови; paO₂/FiO₂ — отношение парциального давления кислорода в артериальной крови к фракции кислорода на вдохе.

Улучшению дренажной функции легких и улучшению газообмена, в том числе за счет стимуляции кашля, у пациентов кардиохирургического профиля придается большое значение. Среди новаторских подходов можно упомянуть виброакустический массаж, который за счет колебательных ритмических движений, воздействующих на грудную клетку, улучшает пассаж мокроты, способствует расправлению ателектазированных участков легких и улучшению альвеолярной вентиляции [26, 27]. В этих целях используются также специальные жилеты, производящие осцилляторные воздействия на грудную клетку.

В настоящем исследовании использована методика с применением механического инсуффлятора-аспиратора, предназначенного для стимуляции кашля и улучшения дренажной функции трахеобронхиального дерева, которые достигаются за счет нескольких механизмов. Первый — перкуссионный с высокой частотой колебательных движений, передаваемых через специальный жилет, целью которого является улучшение мобилизации мокроты за счет дробления ее на более мелкие составляющие. На втором этапе используется лицевая маска, через которую создают колебания давления в дыхательных путях различной амплитуды от положительного до отрицательного. Создание положительного давления в дыхательных путях способствует расправлению коллабированных альвеол, что воспроизводит эффекты методов вспомогательной респираторной поддержки, таких как неинвазивная масочная вентиляция легких и высокопоточная оксигенотерапия. Известно, что процедуры неинвазивной масочной вентиляции легких с положительным давлением способствуют расправлению альвеол, увеличению дыхательного объема, тренировки дыхательной мускулатуры, уменьшению фракции шунтирования крови в легких [28, 29]. Основными эффектами высокопоточной оксигенотерапии являются вымывание анатомического мертвого пространства, расправление альвеол за счет создания в них положительного давления и улучшение мукоцилиарного клиренса за счет высокого качества увлажнения и согревания дыхательной смеси [22, 30]. На создании положительного давления в дыхательных путях основано также действие РАР- и РЕР-терапии (Positive Airway Pressure и Positive Expiratory Pressure). В первом случае используют специальные респираторные тренажеры с загубниками или маски, в которых создается постоянное положительное давление в течение всего дыхательного цикла. РЕР-терапия основана на применении положительного давления на выдохе. В некоторых устройствах в дополнение к положительному давлению реализован эффект обратной осциллирующей волны, близкой к частоте колебания ресничек эпителия трахеобронхиального дерева, что улучшает мобилизацию и пассаж мокроты [31].

В нашем исследовании использование аппарата аспиратора-инсуффлятора способствовало расправлению альвеол и стимуляции кашлевого толчка, что в итоге облегчало эвакуацию мокроты. Об увеличении объема вентилируемых участков легких косвенно может свидетельствовать полученный прирост максимальной инспираторной емкости. У обследованных пациентов до применения аппаратной стимуляции кашля наблюдалось снижение МИЕЛ в среднем до 750 мл. После процедуры среднее значение этого показателя увеличилось на 37,5% (p=0,000002) и составило 1200 мл.

Измерение МИЕЛ выполнялось с помощью побудительного спирометра. Сама по себе методика побудительной спирометрии заключается в измерении максимального объема вдоха и стремлении пациента к его увеличению. Существуют данные, что при многократных процедурах за счет тренировки дыхательной мускулатуры достигается положительное влияние на оксигенирующую функцию легких, о чем свидетельствуют увеличение индекса оксигенации и снижение фракции шунтирования крови в легких [32]. В проведенном исследовании после однократного воздействия на дренажную функцию легких с помощью аспиратора-инсуффлятора установлено значительное увеличение МИЕЛ.

После проведения процедуры (табл. 3) отмечено уменьшение количества пациентов с низкими величинами МИЕЛ (200—500 мл) и увеличение — со значениями, превышающими 1200 мл. Число больных, имеющих МИЕЛ в диапазоне 1200—1500 мл, выросло в 3 раза, а более 1500 мл — в 2,6 раза.

Таблица 3. Распределение пациентов в зависимости от значений максимальной инспираторной емкости легких до и после сеанса стимуляции кашля

Таким образом, стимуляция кашля с помощью аппарата инсуффлятора-аспиратора у большинства пациентов, перенесших кардиохирургические операции в раннем послеоперационном периоде, сопровождалась улучшением оксигенирующей функции легких. Отмечен значительный прирост медианы SpO₂ с 92 до 96% (p=0,000001).

Число больных, имевших значения SpO₂ менее 92%, уменьшилось в 5 раз с 15 до 3 пациентов (p=0,0011) (см. рисунок).

Распределение больных (n=37) в зависимости от наличия или отсутствия нарушений оксигенирующей функции легких (SpO₂ <92%) до и после стимуляции кашля.

Показатели paO₂/FiO₂, уровней pH и paCO₂ артериальной крови в процессе исследования статистически значимо не изменялись.

Осложнений и отказов от выполнения процедуры не было, применение стимуляции кашля с помощью инсуффлятора-аспиратора все пациенты переносили удовлетворительно.

Заключение

Нарушение пассажа мокроты в ранние сроки после операции наблюдается у превалирующего количества кардиохирургических пациентов.

Аппаратная стимуляции приводит к существенному возрастанию количества пациентов, у которых появляется продуктивный кашель. Это сопровождается статистически значимым увеличением уровня насыщения крови кислородом и максимального инспираторного объема за счет улучшения пассажа мокроты и расправления коллабированных альвеол. При этом отмечено уменьшение в 5 раз доли пациентов с нарушением оксигенирующей функции легких (уровень насыщения крови кислородом ниже 92%).

Применение аппаратного комплекса механических воздействий у пациентов, перенесших кардиохирургические операции, направленного на стимуляцию кашля, а именно вибромассажа грудной клетки с помощью жилета и переменного давления в дыхательных путях, подаваемого через анестезиологическую маску, не сопровождается развитием осложнений и переносится удовлетворительно.

Участие авторов: концепция и дизайн исследования — А.А. Еременко; сбор и обработка материала — А.А. Еременко, Д.В. Рябова, А.В. Червинская, Р.Д. Комнов; статистический анализ данных — Д.В. Рябова, А.В. Червинская, Р.Д. Комнов; написание текста — Д.В. Рябова, А.В. Червинская; редактирование — А.А. Еременко.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

The authors declare no conflict of interest.

Введение

Кардиохирургические операции сопряжены с высоким риском развития респираторных осложнений. Это связано с исходным низким кардиореспираторным резервом, необходимостью проведения искусственного кровообращения и циркуляторного ареста, относительно большим объемом кровопотери и гемотрансфузии, проведением продленной искусственной вентиляции легких (ИВЛ) с применением «жестких» режимов и другими факторами [1—4].

Дыхательная недостаточность у кардиохирургических пациентов относится к числу основных причин тяжелого течения послеоперационного периода, увеличения длительности госпитализации и роста экономических затрат в связи с использованием большого количества медицинских ресурсов. По данным литературы, частота развития послеоперационной дыхательной недостаточности различной этиологии в кардиохирургии составляет 22—30%.

Среди причин острой дыхательной недостаточности у больных кардиохирургического профиля особое место занимают факторы, приводящие к нарушению дренажной функции легких и трахеобронхиальной проходимости [5]. Любое хирургическое вмешательство на сердце и крупных сосудах повышает риск возникновения данных осложнений, которые можно разделить на три условные группы:

1) осложнения, связанные непосредственно с оперативным вмешательством (механическая травма легкого, нарушение целостности каркаса грудной клетки, возможное повреждение диафрагмального нерва [6, 7], парез диафрагмы, вскрытие и дренирование плевральных полостей [8]);

2) осложнения, связанные с проведением анестезиологического пособия и ИВЛ (длительное вынужденное положение на операционном столе, вентилятор-ассоциированное повреждение легких [9, 10], однолегочная вентиляция при определенных видах кардиохирургических вмешательств [11], прекращение ИВЛ во время проведения искусственного кровообращения [12], медикаментозное угнетение дыхательного центра, выраженный болевой синдром и его лечение после оперативного вмешательства);

3) обострение сопутствующих заболеваний бронхолегочной системы [11], таких как хроническая обструктивная болезнь легких, хронический бронхит, бронхиальная астма и др.

В раннем послеоперационном периоде перечисленные факторы могут привести к нарушению дренажной функции трахеобронхиального дерева, ателектазированию легких, уменьшению числа вентилируемых альвеол и развитию дыхательной недостаточности [13—16].

В литературе описан обширный комплекс мероприятий, направленных на периоперационную профилактику этих осложнений. Прежде всего рекомендуется перед операцией достичь ремиссии хронических легочных заболеваний [17], свести к минимуму использование гипероксических дыхательных смесей, проводить адекватную санацию бронхиального секрета и протективную ИВЛ во время оперативного вмешательства. В послеоперационном периоде рекомендовано использование методов немедикаментозной респираторной реабилитации [11, 18—22]. Данные технологии дополняются адекватным обезболиванием и ингаляционной лекарственной терапией [23, 24].

В комплексе послеоперационной интенсивной терапии применяют различные методы физиотерапевтического воздействия на легкие, способствующие улучшению эвакуации бронхолегочного секрета. Одним из перспективных направлений является вибрационная терапия, выполняемая с помощью специальных приборов, однако работы, посвященные изучению их эффективности, немногочисленны [25]. Таким образом, тема профилактики постэкстубационной дыхательной недостаточности и немедикаментозной респираторной реабилитации остается актуальной и требует более детального изучения.

Цель исследования — оценка эффективности и безопасности применения стимуляции кашля, проводимой с помощью механического инсуффлятора-аспиратора, в раннем послеоперационном периоде пациентам кардиохирургического профиля.

Материал и методы

Дизайн исследования — неинтервенционное, проспективное, одноцентровое, аналитическое.

Критерии включения: возраст старше 18 лет, самостоятельное дыхание после экстубации трахеи, ясное сознание и продуктивный контакт с пациентом, возможность поддержания адекватного газообмена на фоне ингаляции кислорода, адекватное обезболивание (2 балла и менее) по 10-балльной визуальной аналоговой шкале боли (ВАШ). Критерии невключения: необходимость повторной интубации и проведения ИВЛ, неинвазивной масочной вентиляции легких, высокопоточной оксигенотерапии; острое нарушение мозгового кровообращения; продолжающееся кровотечение; сердечная недостаточность (инотропный индекс больше 10); шок различной этиологии; применение экстракорпоральных методов гемокоррекции; любые нервно-мышечные заболевания; пневмо-, гидро- или гемоторакс.

В процессе исследования, выполненного с включением пациентов кардиохирургического профиля в раннем послеоперационном периоде, проведена оценка влияния стимуляции кашля с помощью аппарата механического инсуффлятора-аспиратора на эвакуацию трахеобронхиального секрета, показатели механики дыхания и оксигенирующую функцию легких. Кроме того, фиксировались любые нежелательные явления, возникающие в связи с проведением процедуры.

В исследование включены 37 пациентов (23 мужчины и 14 женщин), средний возраст — 57±12,3 года (от 20 до 77 лет), которым с октября по декабрь 2020 г. в ФГБНУ «РНЦХ им. акад. Б.В. Петровского» выполнено оперативное кардиохирургическое вмешательство (табл. 1).

Таблица 1. Распределение больных по видам оперативного вмешательства на сердце

Примечание. ИК — искусственное кровообращение.

У 9 (24,3%) больных имелась патология дыхательной системы в стадии ремиссии: хроническая обструктивная болезнь легких — у 4 пациентов, бронхиальная астма — у 3, хронический бронхит — у 5.

Во время кардиохирургического вмешательства проводили комбинированную общую анестезию: аналгезию осуществляли введением фентанила (0,2—0,3 мг на вводную анестезию с последующей постоянной инфузией в дозе 3—3,5 мкг на 1 кг массы тела в час), миоплегию — пипекурония бромидом (8 мг на вводную анестезию с последующим дробным введением 2—4 мг перед началом искусственного кровообращения (ИК) или цисатракурия безилатом (10—15 мг на вводную анестезию с последующей инфузией 0,02—0,04 мкг на 1 кг массы тела в минуту), использовали пропофол (1—2 мг на 1 кг массы тела на вводную анестезию с последующей инфузией 4 мг на 1 кг массы тела в час) и ингаляционный анестетик севофлуран до достижения целевой концентрации 1,5 об% МАК. ИК применяли у 32 пациентов. Защиту миокарда во время ИК осуществляли с помощью кардиоплегического раствора Кустодиол или кровяной кардиоплегии с поддержанием либо нормотермии, либо умеренной гипотермии.

Всем включенным в исследование пациентам проведена однократная процедура аппаратной стимуляции кашля с использованием механического инсуффлятора-аспиратора Comfort Cough Plus («Seoil Pacific Corporation», Республика Корея). Процедуру проводили по следующей методике: на грудную клетку пациента надевали жилет, устанавливали параметры при работе в перкуссионном режиме с частотой перкуссий: f — 600 в минуту, значением давления вдоха: (Ip) — +60 см вод.ст., временем экспозиции — 5 мин. Затем к лицу пациента прикладывали анестезиологическую маску и устанавливали следующие параметры: давление выдоха (Ep) —20 см вод. ст., давление вдоха (Ip) +20 см вод.ст., время выдоха (TE) — 1,5 с, время вдоха (TI) — 1,5 с, время паузы (TP) — 1,5 с, скорость потока — HIGH (высокая скорость потока вдоха). Данный режим проводили в течение 2 мин, затем уровни давления вдоха и выдоха увеличивали до Ep –40 см вод.ст., Ip +40 см вод.ст., а через 2 мин — Ep до —60 см вод.ст., Ip до +60 см вод.ст. Длительность всей процедуры составляла 11 мин.

Традиционно методика используется для стимуляции кашлевых усилий у пациентов, которые не могут самостоятельно откашливать мокроту. Лучшее отхождение бронхиального секрета достигается путем перкуссионного массажа с помощью жилета и инициации кашлевого усилия за счет резкой смены положительного давления в дыхательных путях на отрицательное.

Перед проведением процедуры пациенту предлагали оценить выраженность болевого синдрома по ВАШ, при количестве баллов более 2 проводили обезболивание препаратами, не оказывающими влияния на функцию дыхания (Ацетаминофен 1,0 г внутривенно (в/в), кетопрофен 100 мг в/в или трамадол 100 мг в/в).

Для оценки эффективности данной методики до процедуры и спустя 10 мин после ее окончания измеряли насыщение крови кислородом (SpO₂) по пульсоксиметру, с помощью аппарата Gem Premier 4000 в пробах артериальной крови определяли уровни pH, PaO₂, PaCO₂, PaO₂/FiO₂. Оценивали изменение максимальной инспираторной емкости легких (МИЕЛ) с помощью нагрузочного спирометра Coach («Smiths Medical International Limited», Великобритания). Методика проведения спирометрии: после инструктажа и под контролем врача-анестезиолога-реаниматолога пациент выполнял полный вдох и выдох, затем брал в рот загубник и медленно делал максимально глубокий вдох. Измерение проводили трижды, после чего вычисляли средний показатель МИЕЛ. Пассаж мокроты после процедуры оценивали по балльной шкале: 0 баллов — отсутствие отхождения мокроты, 1 балл — продуктивный кашель. Все показатели регистрировали при дыхании пациента атмосферным воздухом до и после проведения процедуры стимуляции кашля.

Статистический анализ выполняли с помощью программ: Statistica 10.0 и StatTech v. 1.2.0. Все данные, полученные в ходе исследования, оценены на нормальность распределения в соответствии с критерием Шапиро—Уилка (при количестве наблюдений менее 50). При нормальном распределении чисел использовали t-критерий Стьюдента, данные представлены в виде среднего арифметического и стандартного отклонения (M±SD); при ненормальном распределении — критерий Вилкоксона, данные представлены в виде медианы, нижнего (10%) и верхнего (90%) квартилей — Me (10—90). Частоту явления в группе определяли по точному критерию Фишера. Статистически значимыми считали результаты при p<0,05.

Результаты и обсуждение

Полученные результаты представлены в табл. 2. До процедуры, проведенной с помощью аппарата механического инсуффлятора-аспиратора, у 4 (10,8%) пациентов зафиксирован сухой кашель без отхождения мокроты, а у остальных отмечено отсутствие эффективного кашлевого движения. После стимуляционной процедуры количество пациентов, у которых появился продуктивный кашель, достигло 32 (86,4%) человек (p=0,0000). Отмечено качественное изменение кашля: он становился продуктивным с отхождением обильного количества мокроты.

Таблица 2. Изменение показателей газообмена и максимальной инспираторной емкости легких при использовании аппаратной стимуляции кашля

Примечание. Статистическую значимость различий определяли с помощью теста Вилкоксона; данные представлены в виде медианы и нижнего и верхнего квартилей — Me (10—90). SpO₂ — уровень насыщения крови кислородом; МИЕЛ — максимальная инспираторная емкость легких; paCO₂ — парциальное давление углекислого газа в артериальной крови; paO₂ — парциальное давление кислорода в артериальной крови; paO₂/FiO₂ — отношение парциального давления кислорода в артериальной крови к фракции кислорода на вдохе.

Улучшению дренажной функции легких и улучшению газообмена, в том числе за счет стимуляции кашля, у пациентов кардиохирургического профиля придается большое значение. Среди новаторских подходов можно упомянуть виброакустический массаж, который за счет колебательных ритмических движений, воздействующих на грудную клетку, улучшает пассаж мокроты, способствует расправлению ателектазированных участков легких и улучшению альвеолярной вентиляции [26, 27]. В этих целях используются также специальные жилеты, производящие осцилляторные воздействия на грудную клетку.

В настоящем исследовании использована методика с применением механического инсуффлятора-аспиратора, предназначенного для стимуляции кашля и улучшения дренажной функции трахеобронхиального дерева, которые достигаются за счет нескольких механизмов. Первый — перкуссионный с высокой частотой колебательных движений, передаваемых через специальный жилет, целью которого является улучшение мобилизации мокроты за счет дробления ее на более мелкие составляющие. На втором этапе используется лицевая маска, через которую создают колебания давления в дыхательных путях различной амплитуды от положительного до отрицательного. Создание положительного давления в дыхательных путях способствует расправлению коллабированных альвеол, что воспроизводит эффекты методов вспомогательной респираторной поддержки, таких как неинвазивная масочная вентиляция легких и высокопоточная оксигенотерапия. Известно, что процедуры неинвазивной масочной вентиляции легких с положительным давлением способствуют расправлению альвеол, увеличению дыхательного объема, тренировки дыхательной мускулатуры, уменьшению фракции шунтирования крови в легких [28, 29]. Основными эффектами высокопоточной оксигенотерапии являются вымывание анатомического мертвого пространства, расправление альвеол за счет создания в них положительного давления и улучшение мукоцилиарного клиренса за счет высокого качества увлажнения и согревания дыхательной смеси [22, 30]. На создании положительного давления в дыхательных путях основано также действие РАР- и РЕР-терапии (Positive Airway Pressure и Positive Expiratory Pressure). В первом случае используют специальные респираторные тренажеры с загубниками или маски, в которых создается постоянное положительное давление в течение всего дыхательного цикла. РЕР-терапия основана на применении положительного давления на выдохе. В некоторых устройствах в дополнение к положительному давлению реализован эффект обратной осциллирующей волны, близкой к частоте колебания ресничек эпителия трахеобронхиального дерева, что улучшает мобилизацию и пассаж мокроты [31].

В нашем исследовании использование аппарата аспиратора-инсуффлятора способствовало расправлению альвеол и стимуляции кашлевого толчка, что в итоге облегчало эвакуацию мокроты. Об увеличении объема вентилируемых участков легких косвенно может свидетельствовать полученный прирост максимальной инспираторной емкости. У обследованных пациентов до применения аппаратной стимуляции кашля наблюдалось снижение МИЕЛ в среднем до 750 мл. После процедуры среднее значение этого показателя увеличилось на 37,5% (p=0,000002) и составило 1200 мл.

Измерение МИЕЛ выполнялось с помощью побудительного спирометра. Сама по себе методика побудительной спирометрии заключается в измерении максимального объема вдоха и стремлении пациента к его увеличению. Существуют данные, что при многократных процедурах за счет тренировки дыхательной мускулатуры достигается положительное влияние на оксигенирующую функцию легких, о чем свидетельствуют увеличение индекса оксигенации и снижение фракции шунтирования крови в легких [32]. В проведенном исследовании после однократного воздействия на дренажную функцию легких с помощью аспиратора-инсуффлятора установлено значительное увеличение МИЕЛ.

После проведения процедуры (табл. 3) отмечено уменьшение количества пациентов с низкими величинами МИЕЛ (200—500 мл) и увеличение — со значениями, превышающими 1200 мл. Число больных, имеющих МИЕЛ в диапазоне 1200—1500 мл, выросло в 3 раза, а более 1500 мл — в 2,6 раза.

Таблица 3. Распределение пациентов в зависимости от значений максимальной инспираторной емкости легких до и после сеанса стимуляции кашля

Таким образом, стимуляция кашля с помощью аппарата инсуффлятора-аспиратора у большинства пациентов, перенесших кардиохирургические операции в раннем послеоперационном периоде, сопровождалась улучшением оксигенирующей функции легких. Отмечен значительный прирост медианы SpO₂ с 92 до 96% (p=0,000001).

Число больных, имевших значения SpO₂ менее 92%, уменьшилось в 5 раз с 15 до 3 пациентов (p=0,0011) (см. рисунок).

Распределение больных (n=37) в зависимости от наличия или отсутствия нарушений оксигенирующей функции легких (SpO₂ <92%) до и после стимуляции кашля.

Показатели paO₂/FiO₂, уровней pH и paCO₂ артериальной крови в процессе исследования статистически значимо не изменялись.

Осложнений и отказов от выполнения процедуры не было, применение стимуляции кашля с помощью инсуффлятора-аспиратора все пациенты переносили удовлетворительно.

Заключение

Нарушение пассажа мокроты в ранние сроки после операции наблюдается у превалирующего количества кардиохирургических пациентов.

Аппаратная стимуляции приводит к существенному возрастанию количества пациентов, у которых появляется продуктивный кашель. Это сопровождается статистически значимым увеличением уровня насыщения крови кислородом и максимального инспираторного объема за счет улучшения пассажа мокроты и расправления коллабированных альвеол. При этом отмечено уменьшение в 5 раз доли пациентов с нарушением оксигенирующей функции легких (уровень насыщения крови кислородом ниже 92%).

Применение аппаратного комплекса механических воздействий у пациентов, перенесших кардиохирургические операции, направленного на стимуляцию кашля, а именно вибромассажа грудной клетки с помощью жилета и переменного давления в дыхательных путях, подаваемого через анестезиологическую маску, не сопровождается развитием осложнений и переносится удовлетворительно.

Участие авторов: концепция и дизайн исследования — А.А. Еременко; сбор и обработка материала — А.А. Еременко, Д.В. Рябова, А.В. Червинская, Р.Д. Комнов; статистический анализ данных — Д.В. Рябова, А.В. Червинская, Р.Д. Комнов; написание текста — Д.В. Рябова, А.В. Червинская; редактирование — А.А. Еременко.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

The authors declare no conflict of interest.

Введение

Кардиохирургические операции сопряжены с высоким риском развития респираторных осложнений. Это связано с исходным низким кардиореспираторным резервом, необходимостью проведения искусственного кровообращения и циркуляторного ареста, относительно большим объемом кровопотери и гемотрансфузии, проведением продленной искусственной вентиляции легких (ИВЛ) с применением «жестких» режимов и другими факторами [1—4].

Дыхательная недостаточность у кардиохирургических пациентов относится к числу основных причин тяжелого течения послеоперационного периода, увеличения длительности госпитализации и роста экономических затрат в связи с использованием большого количества медицинских ресурсов. По данным литературы, частота развития послеоперационной дыхательной недостаточности различной этиологии в кардиохирургии составляет 22—30%.

Среди причин острой дыхательной недостаточности у больных кардиохирургического профиля особое место занимают факторы, приводящие к нарушению дренажной функции легких и трахеобронхиальной проходимости [5]. Любое хирургическое вмешательство на сердце и крупных сосудах повышает риск возникновения данных осложнений, которые можно разделить на три условные группы:

1) осложнения, связанные непосредственно с оперативным вмешательством (механическая травма легкого, нарушение целостности каркаса грудной клетки, возможное повреждение диафрагмального нерва [6, 7], парез диафрагмы, вскрытие и дренирование плевральных полостей [8]);

2) осложнения, связанные с проведением анестезиологического пособия и ИВЛ (длительное вынужденное положение на операционном столе, вентилятор-ассоциированное повреждение легких [9, 10], однолегочная вентиляция при определенных видах кардиохирургических вмешательств [11], прекращение ИВЛ во время проведения искусственного кровообращения [12], медикаментозное угнетение дыхательного центра, выраженный болевой синдром и его лечение после оперативного вмешательства);

3) обострение сопутствующих заболеваний бронхолегочной системы [11], таких как хроническая обструктивная болезнь легких, хронический бронхит, бронхиальная астма и др.

В раннем послеоперационном периоде перечисленные факторы могут привести к нарушению дренажной функции трахеобронхиального дерева, ателектазированию легких, уменьшению числа вентилируемых альвеол и развитию дыхательной недостаточности [13—16].

В литературе описан обширный комплекс мероприятий, направленных на периоперационную профилактику этих осложнений. Прежде всего рекомендуется перед операцией достичь ремиссии хронических легочных заболеваний [17], свести к минимуму использование гипероксических дыхательных смесей, проводить адекватную санацию бронхиального секрета и протективную ИВЛ во время оперативного вмешательства. В послеоперационном периоде рекомендовано использование методов немедикаментозной респираторной реабилитации [11, 18—22]. Данные технологии дополняются адекватным обезболиванием и ингаляционной лекарственной терапией [23, 24].

В комплексе послеоперационной интенсивной терапии применяют различные методы физиотерапевтического воздействия на легкие, способствующие улучшению эвакуации бронхолегочного секрета. Одним из перспективных направлений является вибрационная терапия, выполняемая с помощью специальных приборов, однако работы, посвященные изучению их эффективности, немногочисленны [25]. Таким образом, тема профилактики постэкстубационной дыхательной недостаточности и немедикаментозной респираторной реабилитации остается актуальной и требует более детального изучения.

Цель исследования — оценка эффективности и безопасности применения стимуляции кашля, проводимой с помощью механического инсуффлятора-аспиратора, в раннем послеоперационном периоде пациентам кардиохирургического профиля.

Материал и методы

Дизайн исследования — неинтервенционное, проспективное, одноцентровое, аналитическое.

Критерии включения: возраст старше 18 лет, самостоятельное дыхание после экстубации трахеи, ясное сознание и продуктивный контакт с пациентом, возможность поддержания адекватного газообмена на фоне ингаляции кислорода, адекватное обезболивание (2 балла и менее) по 10-балльной визуальной аналоговой шкале боли (ВАШ). Критерии невключения: необходимость повторной интубации и проведения ИВЛ, неинвазивной масочной вентиляции легких, высокопоточной оксигенотерапии; острое нарушение мозгового кровообращения; продолжающееся кровотечение; сердечная недостаточность (инотропный индекс больше 10); шок различной этиологии; применение экстракорпоральных методов гемокоррекции; любые нервно-мышечные заболевания; пневмо-, гидро- или гемоторакс.

В процессе исследования, выполненного с включением пациентов кардиохирургического профиля в раннем послеоперационном периоде, проведена оценка влияния стимуляции кашля с помощью аппарата механического инсуффлятора-аспиратора на эвакуацию трахеобронхиального секрета, показатели механики дыхания и оксигенирующую функцию легких. Кроме того, фиксировались любые нежелательные явления, возникающие в связи с проведением процедуры.

В исследование включены 37 пациентов (23 мужчины и 14 женщин), средний возраст — 57±12,3 года (от 20 до 77 лет), которым с октября по декабрь 2020 г. в ФГБНУ «РНЦХ им. акад. Б.В. Петровского» выполнено оперативное кардиохирургическое вмешательство (табл. 1).

Таблица 1. Распределение больных по видам оперативного вмешательства на сердце

Примечание. ИК — искусственное кровообращение.

У 9 (24,3%) больных имелась патология дыхательной системы в стадии ремиссии: хроническая обструктивная болезнь легких — у 4 пациентов, бронхиальная астма — у 3, хронический бронхит — у 5.

Во время кардиохирургического вмешательства проводили комбинированную общую анестезию: аналгезию осуществляли введением фентанила (0,2—0,3 мг на вводную анестезию с последующей постоянной инфузией в дозе 3—3,5 мкг на 1 кг массы тела в час), миоплегию — пипекурония бромидом (8 мг на вводную анестезию с последующим дробным введением 2—4 мг перед началом искусственного кровообращения (ИК) или цисатракурия безилатом (10—15 мг на вводную анестезию с последующей инфузией 0,02—0,04 мкг на 1 кг массы тела в минуту), использовали пропофол (1—2 мг на 1 кг массы тела на вводную анестезию с последующей инфузией 4 мг на 1 кг массы тела в час) и ингаляционный анестетик севофлуран до достижения целевой концентрации 1,5 об% МАК. ИК применяли у 32 пациентов. Защиту миокарда во время ИК осуществляли с помощью кардиоплегического раствора Кустодиол или кровяной кардиоплегии с поддержанием либо нормотермии, либо умеренной гипотермии.

Всем включенным в исследование пациентам проведена однократная процедура аппаратной стимуляции кашля с использованием механического инсуффлятора-аспиратора Comfort Cough Plus («Seoil Pacific Corporation», Республика Корея). Процедуру проводили по следующей методике: на грудную клетку пациента надевали жилет, устанавливали параметры при работе в перкуссионном режиме с частотой перкуссий: f — 600 в минуту, значением давления вдоха: (Ip) — +60 см вод.ст., временем экспозиции — 5 мин. Затем к лицу пациента прикладывали анестезиологическую маску и устанавливали следующие параметры: давление выдоха (Ep) —20 см вод. ст., давление вдоха (Ip) +20 см вод.ст., время выдоха (TE) — 1,5 с, время вдоха (TI) — 1,5 с, время паузы (TP) — 1,5 с, скорость потока — HIGH (высокая скорость потока вдоха). Данный режим проводили в течение 2 мин, затем уровни давления вдоха и выдоха увеличивали до Ep –40 см вод.ст., Ip +40 см вод.ст., а через 2 мин — Ep до —60 см вод.ст., Ip до +60 см вод.ст. Длительность всей процедуры составляла 11 мин.

Традиционно методика используется для стимуляции кашлевых усилий у пациентов, которые не могут самостоятельно откашливать мокроту. Лучшее отхождение бронхиального секрета достигается путем перкуссионного массажа с помощью жилета и инициации кашлевого усилия за счет резкой смены положительного давления в дыхательных путях на отрицательное.

Перед проведением процедуры пациенту предлагали оценить выраженность болевого синдрома по ВАШ, при количестве баллов более 2 проводили обезболивание препаратами, не оказывающими влияния на функцию дыхания (Ацетаминофен 1,0 г внутривенно (в/в), кетопрофен 100 мг в/в или трамадол 100 мг в/в).

Для оценки эффективности данной методики до процедуры и спустя 10 мин после ее окончания измеряли насыщение крови кислородом (SpO₂) по пульсоксиметру, с помощью аппарата Gem Premier 4000 в пробах артериальной крови определяли уровни pH, PaO₂, PaCO₂, PaO₂/FiO₂. Оценивали изменение максимальной инспираторной емкости легких (МИЕЛ) с помощью нагрузочного спирометра Coach («Smiths Medical International Limited», Великобритания). Методика проведения спирометрии: после инструктажа и под контролем врача-анестезиолога-реаниматолога пациент выполнял полный вдох и выдох, затем брал в рот загубник и медленно делал максимально глубокий вдох. Измерение проводили трижды, после чего вычисляли средний показатель МИЕЛ. Пассаж мокроты после процедуры оценивали по балльной шкале: 0 баллов — отсутствие отхождения мокроты, 1 балл — продуктивный кашель. Все показатели регистрировали при дыхании пациента атмосферным воздухом до и после проведения процедуры стимуляции кашля.

Статистический анализ выполняли с помощью программ: Statistica 10.0 и StatTech v. 1.2.0. Все данные, полученные в ходе исследования, оценены на нормальность распределения в соответствии с критерием Шапиро—Уилка (при количестве наблюдений менее 50). При нормальном распределении чисел использовали t-критерий Стьюдента, данные представлены в виде среднего арифметического и стандартного отклонения (M±SD); при ненормальном распределении — критерий Вилкоксона, данные представлены в виде медианы, нижнего (10%) и верхнего (90%) квартилей — Me (10—90). Частоту явления в группе определяли по точному критерию Фишера. Статистически значимыми считали результаты при p<0,05.

Результаты и обсуждение

Полученные результаты представлены в табл. 2. До процедуры, проведенной с помощью аппарата механического инсуффлятора-аспиратора, у 4 (10,8%) пациентов зафиксирован сухой кашель без отхождения мокроты, а у остальных отмечено отсутствие эффективного кашлевого движения. После стимуляционной процедуры количество пациентов, у которых появился продуктивный кашель, достигло 32 (86,4%) человек (p=0,0000). Отмечено качественное изменение кашля: он становился продуктивным с отхождением обильного количества мокроты.

Таблица 2. Изменение показателей газообмена и максимальной инспираторной емкости легких при использовании аппаратной стимуляции кашля

Примечание. Статистическую значимость различий определяли с помощью теста Вилкоксона; данные представлены в виде медианы и нижнего и верхнего квартилей — Me (10—90). SpO₂ — уровень насыщения крови кислородом; МИЕЛ — максимальная инспираторная емкость легких; paCO₂ — парциальное давление углекислого газа в артериальной крови; paO₂ — парциальное давление кислорода в артериальной крови; paO₂/FiO₂ — отношение парциального давления кислорода в артериальной крови к фракции кислорода на вдохе.

Улучшению дренажной функции легких и улучшению газообмена, в том числе за счет стимуляции кашля, у пациентов кардиохирургического профиля придается большое значение. Среди новаторских подходов можно упомянуть виброакустический массаж, который за счет колебательных ритмических движений, воздействующих на грудную клетку, улучшает пассаж мокроты, способствует расправлению ателектазированных участков легких и улучшению альвеолярной вентиляции [26, 27]. В этих целях используются также специальные жилеты, производящие осцилляторные воздействия на грудную клетку.

В настоящем исследовании использована методика с применением механического инсуффлятора-аспиратора, предназначенного для стимуляции кашля и улучшения дренажной функции трахеобронхиального дерева, которые достигаются за счет нескольких механизмов. Первый — перкуссионный с высокой частотой колебательных движений, передаваемых через специальный жилет, целью которого является улучшение мобилизации мокроты за счет дробления ее на более мелкие составляющие. На втором этапе используется лицевая маска, через которую создают колебания давления в дыхательных путях различной амплитуды от положительного до отрицательного. Создание положительного давления в дыхательных путях способствует расправлению коллабированных альвеол, что воспроизводит эффекты методов вспомогательной респираторной поддержки, таких как неинвазивная масочная вентиляция легких и высокопоточная оксигенотерапия. Известно, что процедуры неинвазивной масочной вентиляции легких с положительным давлением способствуют расправлению альвеол, увеличению дыхательного объема, тренировки дыхательной мускулатуры, уменьшению фракции шунтирования крови в легких [28, 29]. Основными эффектами высокопоточной оксигенотерапии являются вымывание анатомического мертвого пространства, расправление альвеол за счет создания в них положительного давления и улучшение мукоцилиарного клиренса за счет высокого качества увлажнения и согревания дыхательной смеси [22, 30]. На создании положительного давления в дыхательных путях основано также действие РАР- и РЕР-терапии (Positive Airway Pressure и Positive Expiratory Pressure). В первом случае используют специальные респираторные тренажеры с загубниками или маски, в которых создается постоянное положительное давление в течение всего дыхательного цикла. РЕР-терапия основана на применении положительного давления на выдохе. В некоторых устройствах в дополнение к положительному давлению реализован эффект обратной осциллирующей волны, близкой к частоте колебания ресничек эпителия трахеобронхиального дерева, что улучшает мобилизацию и пассаж мокроты [31].

В нашем исследовании использование аппарата аспиратора-инсуффлятора способствовало расправлению альвеол и стимуляции кашлевого толчка, что в итоге облегчало эвакуацию мокроты. Об увеличении объема вентилируемых участков легких косвенно может свидетельствовать полученный прирост максимальной инспираторной емкости. У обследованных пациентов до применения аппаратной стимуляции кашля наблюдалось снижение МИЕЛ в среднем до 750 мл. После процедуры среднее значение этого показателя увеличилось на 37,5% (p=0,000002) и составило 1200 мл.

Измерение МИЕЛ выполнялось с помощью побудительного спирометра. Сама по себе методика побудительной спирометрии заключается в измерении максимального объема вдоха и стремлении пациента к его увеличению. Существуют данные, что при многократных процедурах за счет тренировки дыхательной мускулатуры достигается положительное влияние на оксигенирующую функцию легких, о чем свидетельствуют увеличение индекса оксигенации и снижение фракции шунтирования крови в легких [32]. В проведенном исследовании после однократного воздействия на дренажную функцию легких с помощью аспиратора-инсуффлятора установлено значительное увеличение МИЕЛ.

После проведения процедуры (табл. 3) отмечено уменьшение количества пациентов с низкими величинами МИЕЛ (200—500 мл) и увеличение — со значениями, превышающими 1200 мл. Число больных, имеющих МИЕЛ в диапазоне 1200—1500 мл, выросло в 3 раза, а более 1500 мл — в 2,6 раза.

Таблица 3. Распределение пациентов в зависимости от значений максимальной инспираторной емкости легких до и после сеанса стимуляции кашля

Таким образом, стимуляция кашля с помощью аппарата инсуффлятора-аспиратора у большинства пациентов, перенесших кардиохирургические операции в раннем послеоперационном периоде, сопровождалась улучшением оксигенирующей функции легких. Отмечен значительный прирост медианы SpO₂ с 92 до 96% (p=0,000001).

Число больных, имевших значения SpO₂ менее 92%, уменьшилось в 5 раз с 15 до 3 пациентов (p=0,0011) (см. рисунок).

Распределение больных (n=37) в зависимости от наличия или отсутствия нарушений оксигенирующей функции легких (SpO₂ <92%) до и после стимуляции кашля.

Показатели paO₂/FiO₂, уровней pH и paCO₂ артериальной крови в процессе исследования статистически значимо не изменялись.

Осложнений и отказов от выполнения процедуры не было, применение стимуляции кашля с помощью инсуффлятора-аспиратора все пациенты переносили удовлетворительно.

Заключение

Нарушение пассажа мокроты в ранние сроки после операции наблюдается у превалирующего количества кардиохирургических пациентов.

Аппаратная стимуляции приводит к существенному возрастанию количества пациентов, у которых появляется продуктивный кашель. Это сопровождается статистически значимым увеличением уровня насыщения крови кислородом и максимального инспираторного объема за счет улучшения пассажа мокроты и расправления коллабированных альвеол. При этом отмечено уменьшение в 5 раз доли пациентов с нарушением оксигенирующей функции легких (уровень насыщения крови кислородом ниже 92%).

Применение аппаратного комплекса механических воздействий у пациентов, перенесших кардиохирургические операции, направленного на стимуляцию кашля, а именно вибромассажа грудной клетки с помощью жилета и переменного давления в дыхательных путях, подаваемого через анестезиологическую маску, не сопровождается развитием осложнений и переносится удовлетворительно.

Участие авторов: концепция и дизайн исследования — А.А. Еременко; сбор и обработка материала — А.А. Еременко, Д.В. Рябова, А.В. Червинская, Р.Д. Комнов; статистический анализ данных — Д.В. Рябова, А.В. Червинская, Р.Д. Комнов; написание текста — Д.В. Рябова, А.В. Червинская; редактирование — А.А. Еременко.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

The authors declare no conflict of interest.

Введение

Кардиохирургические операции сопряжены с высоким риском развития респираторных осложнений. Это связано с исходным низким кардиореспираторным резервом, необходимостью проведения искусственного кровообращения и циркуляторного ареста, относительно большим объемом кровопотери и гемотрансфузии, проведением продленной искусственной вентиляции легких (ИВЛ) с применением «жестких» режимов и другими факторами [1—4].

Дыхательная недостаточность у кардиохирургических пациентов относится к числу основных причин тяжелого течения послеоперационного периода, увеличения длительности госпитализации и роста экономических затрат в связи с использованием большого количества медицинских ресурсов. По данным литературы, частота развития послеоперационной дыхательной недостаточности различной этиологии в кардиохирургии составляет 22—30%.

Среди причин острой дыхательной недостаточности у больных кардиохирургического профиля особое место занимают факторы, приводящие к нарушению дренажной функции легких и трахеобронхиальной проходимости [5]. Любое хирургическое вмешательство на сердце и крупных сосудах повышает риск возникновения данных осложнений, которые можно разделить на три условные группы:

1) осложнения, связанные непосредственно с оперативным вмешательством (механическая травма легкого, нарушение целостности каркаса грудной клетки, возможное повреждение диафрагмального нерва [6, 7], парез диафрагмы, вскрытие и дренирование плевральных полостей [8]);

2) осложнения, связанные с проведением анестезиологического пособия и ИВЛ (длительное вынужденное положение на операционном столе, вентилятор-ассоциированное повреждение легких [9, 10], однолегочная вентиляция при определенных видах кардиохирургических вмешательств [11], прекращение ИВЛ во время проведения искусственного кровообращения [12], медикаментозное угнетение дыхательного центра, выраженный болевой синдром и его лечение после оперативного вмешательства);

3) обострение сопутствующих заболеваний бронхолегочной системы [11], таких как хроническая обструктивная болезнь легких, хронический бронхит, бронхиальная астма и др.

В раннем послеоперационном периоде перечисленные факторы могут привести к нарушению дренажной функции трахеобронхиального дерева, ателектазированию легких, уменьшению числа вентилируемых альвеол и развитию дыхательной недостаточности [13—16].

В литературе описан обширный комплекс мероприятий, направленных на периоперационную профилактику этих осложнений. Прежде всего рекомендуется перед операцией достичь ремиссии хронических легочных заболеваний [17], свести к минимуму использование гипероксических дыхательных смесей, проводить адекватную санацию бронхиального секрета и протективную ИВЛ во время оперативного вмешательства. В послеоперационном периоде рекомендовано использование методов немедикаментозной респираторной реабилитации [11, 18—22]. Данные технологии дополняются адекватным обезболиванием и ингаляционной лекарственной терапией [23, 24].

В комплексе послеоперационной интенсивной терапии применяют различные методы физиотерапевтического воздействия на легкие, способствующие улучшению эвакуации бронхолегочного секрета. Одним из перспективных направлений является вибрационная терапия, выполняемая с помощью специальных приборов, однако работы, посвященные изучению их эффективности, немногочисленны [25]. Таким образом, тема профилактики постэкстубационной дыхательной недостаточности и немедикаментозной респираторной реабилитации остается актуальной и требует более детального изучения.

Цель исследования — оценка эффективности и безопасности применения стимуляции кашля, проводимой с помощью механического инсуффлятора-аспиратора, в раннем послеоперационном периоде пациентам кардиохирургического профиля.

Материал и методы

Дизайн исследования — неинтервенционное, проспективное, одноцентровое, аналитическое.

Критерии включения: возраст старше 18 лет, самостоятельное дыхание после экстубации трахеи, ясное сознание и продуктивный контакт с пациентом, возможность поддержания адекватного газообмена на фоне ингаляции кислорода, адекватное обезболивание (2 балла и менее) по 10-балльной визуальной аналоговой шкале боли (ВАШ). Критерии невключения: необходимость повторной интубации и проведения ИВЛ, неинвазивной масочной вентиляции легких, высокопоточной оксигенотерапии; острое нарушение мозгового кровообращения; продолжающееся кровотечение; сердечная недостаточность (инотропный индекс больше 10); шок различной этиологии; применение экстракорпоральных методов гемокоррекции; любые нервно-мышечные заболевания; пневмо-, гидро- или гемоторакс.

В процессе исследования, выполненного с включением пациентов кардиохирургического профиля в раннем послеоперационном периоде, проведена оценка влияния стимуляции кашля с помощью аппарата механического инсуффлятора-аспиратора на эвакуацию трахеобронхиального секрета, показатели механики дыхания и оксигенирующую функцию легких. Кроме того, фиксировались любые нежелательные явления, возникающие в связи с проведением процедуры.

В исследование включены 37 пациентов (23 мужчины и 14 женщин), средний возраст — 57±12,3 года (от 20 до 77 лет), которым с октября по декабрь 2020 г. в ФГБНУ «РНЦХ им. акад. Б.В. Петровского» выполнено оперативное кардиохирургическое вмешательство (табл. 1).

Таблица 1. Распределение больных по видам оперативного вмешательства на сердце

Примечание. ИК — искусственное кровообращение.

У 9 (24,3%) больных имелась патология дыхательной системы в стадии ремиссии: хроническая обструктивная болезнь легких — у 4 пациентов, бронхиальная астма — у 3, хронический бронхит — у 5.

Во время кардиохирургического вмешательства проводили комбинированную общую анестезию: аналгезию осуществляли введением фентанила (0,2—0,3 мг на вводную анестезию с последующей постоянной инфузией в дозе 3—3,5 мкг на 1 кг массы тела в час), миоплегию — пипекурония бромидом (8 мг на вводную анестезию с последующим дробным введением 2—4 мг перед началом искусственного кровообращения (ИК) или цисатракурия безилатом (10—15 мг на вводную анестезию с последующей инфузией 0,02—0,04 мкг на 1 кг массы тела в минуту), использовали пропофол (1—2 мг на 1 кг массы тела на вводную анестезию с последующей инфузией 4 мг на 1 кг массы тела в час) и ингаляционный анестетик севофлуран до достижения целевой концентрации 1,5 об% МАК. ИК применяли у 32 пациентов. Защиту миокарда во время ИК осуществляли с помощью кардиоплегического раствора Кустодиол или кровяной кардиоплегии с поддержанием либо нормотермии, либо умеренной гипотермии.

Всем включенным в исследование пациентам проведена однократная процедура аппаратной стимуляции кашля с использованием механического инсуффлятора-аспиратора Comfort Cough Plus («Seoil Pacific Corporation», Республика Корея). Процедуру проводили по следующей методике: на грудную клетку пациента надевали жилет, устанавливали параметры при работе в перкуссионном режиме с частотой перкуссий: f — 600 в минуту, значением давления вдоха: (Ip) — +60 см вод.ст., временем экспозиции — 5 мин. Затем к лицу пациента прикладывали анестезиологическую маску и устанавливали следующие параметры: давление выдоха (Ep) —20 см вод. ст., давление вдоха (Ip) +20 см вод.ст., время выдоха (TE) — 1,5 с, время вдоха (TI) — 1,5 с, время паузы (TP) — 1,5 с, скорость потока — HIGH (высокая скорость потока вдоха). Данный режим проводили в течение 2 мин, затем уровни давления вдоха и выдоха увеличивали до Ep –40 см вод.ст., Ip +40 см вод.ст., а через 2 мин — Ep до —60 см вод.ст., Ip до +60 см вод.ст. Длительность всей процедуры составляла 11 мин.

Традиционно методика используется для стимуляции кашлевых усилий у пациентов, которые не могут самостоятельно откашливать мокроту. Лучшее отхождение бронхиального секрета достигается путем перкуссионного массажа с помощью жилета и инициации кашлевого усилия за счет резкой смены положительного давления в дыхательных путях на отрицательное.

Перед проведением процедуры пациенту предлагали оценить выраженность болевого синдрома по ВАШ, при количестве баллов более 2 проводили обезболивание препаратами, не оказывающими влияния на функцию дыхания (Ацетаминофен 1,0 г внутривенно (в/в), кетопрофен 100 мг в/в или трамадол 100 мг в/в).

Для оценки эффективности данной методики до процедуры и спустя 10 мин после ее окончания измеряли насыщение крови кислородом (SpO₂) по пульсоксиметру, с помощью аппарата Gem Premier 4000 в пробах артериальной крови определяли уровни pH, PaO₂, PaCO₂, PaO₂/FiO₂. Оценивали изменение максимальной инспираторной емкости легких (МИЕЛ) с помощью нагрузочного спирометра Coach («Smiths Medical International Limited», Великобритания). Методика проведения спирометрии: после инструктажа и под контролем врача-анестезиолога-реаниматолога пациент выполнял полный вдох и выдох, затем брал в рот загубник и медленно делал максимально глубокий вдох. Измерение проводили трижды, после чего вычисляли средний показатель МИЕЛ. Пассаж мокроты после процедуры оценивали по балльной шкале: 0 баллов — отсутствие отхождения мокроты, 1 балл — продуктивный кашель. Все показатели регистрировали при дыхании пациента атмосферным воздухом до и после проведения процедуры стимуляции кашля.

Статистический анализ выполняли с помощью программ: Statistica 10.0 и StatTech v. 1.2.0. Все данные, полученные в ходе исследования, оценены на нормальность распределения в соответствии с критерием Шапиро—Уилка (при количестве наблюдений менее 50). При нормальном распределении чисел использовали t-критерий Стьюдента, данные представлены в виде среднего арифметического и стандартного отклонения (M±SD); при ненормальном распределении — критерий Вилкоксона, данные представлены в виде медианы, нижнего (10%) и верхнего (90%) квартилей — Me (10—90). Частоту явления в группе определяли по точному критерию Фишера. Статистически значимыми считали результаты при p<0,05.

Результаты и обсуждение

Полученные результаты представлены в табл. 2. До процедуры, проведенной с помощью аппарата механического инсуффлятора-аспиратора, у 4 (10,8%) пациентов зафиксирован сухой кашель без отхождения мокроты, а у остальных отмечено отсутствие эффективного кашлевого движения. После стимуляционной процедуры количество пациентов, у которых появился продуктивный кашель, достигло 32 (86,4%) человек (p=0,0000). Отмечено качественное изменение кашля: он становился продуктивным с отхождением обильного количества мокроты.

Таблица 2. Изменение показателей газообмена и максимальной инспираторной емкости легких при использовании аппаратной стимуляции кашля

Примечание. Статистическую значимость различий определяли с помощью теста Вилкоксона; данные представлены в виде медианы и нижнего и верхнего квартилей — Me (10—90). SpO₂ — уровень насыщения крови кислородом; МИЕЛ — максимальная инспираторная емкость легких; paCO₂ — парциальное давление углекислого газа в артериальной крови; paO₂ — парциальное давление кислорода в артериальной крови; paO₂/FiO₂ — отношение парциального давления кислорода в артериальной крови к фракции кислорода на вдохе.

Улучшению дренажной функции легких и улучшению газообмена, в том числе за счет стимуляции кашля, у пациентов кардиохирургического профиля придается большое значение. Среди новаторских подходов можно упомянуть виброакустический массаж, который за счет колебательных ритмических движений, воздействующих на грудную клетку, улучшает пассаж мокроты, способствует расправлению ателектазированных участков легких и улучшению альвеолярной вентиляции [26, 27]. В этих целях используются также специальные жилеты, производящие осцилляторные воздействия на грудную клетку.

В настоящем исследовании использована методика с применением механического инсуффлятора-аспиратора, предназначенного для стимуляции кашля и улучшения дренажной функции трахеобронхиального дерева, которые достигаются за счет нескольких механизмов. Первый — перкуссионный с высокой частотой колебательных движений, передаваемых через специальный жилет, целью которого является улучшение мобилизации мокроты за счет дробления ее на более мелкие составляющие. На втором этапе используется лицевая маска, через которую создают колебания давления в дыхательных путях различной амплитуды от положительного до отрицательного. Создание положительного давления в дыхательных путях способствует расправлению коллабированных альвеол, что воспроизводит эффекты методов вспомогательной респираторной поддержки, таких как неинвазивная масочная вентиляция легких и высокопоточная оксигенотерапия. Известно, что процедуры неинвазивной масочной вентиляции легких с положительным давлением способствуют расправлению альвеол, увеличению дыхательного объема, тренировки дыхательной мускулатуры, уменьшению фракции шунтирования крови в легких [28, 29]. Основными эффектами высокопоточной оксигенотерапии являются вымывание анатомического мертвого пространства, расправление альвеол за счет создания в них положительного давления и улучшение мукоцилиарного клиренса за счет высокого качества увлажнения и согревания дыхательной смеси [22, 30]. На создании положительного давления в дыхательных путях основано также действие РАР- и РЕР-терапии (Positive Airway Pressure и Positive Expiratory Pressure). В первом случае используют специальные респираторные тренажеры с загубниками или маски, в которых создается постоянное положительное давление в течение всего дыхательного цикла. РЕР-терапия основана на применении положительного давления на выдохе. В некоторых устройствах в дополнение к положительному давлению реализован эффект обратной осциллирующей волны, близкой к частоте колебания ресничек эпителия трахеобронхиального дерева, что улучшает мобилизацию и пассаж мокроты [31].

В нашем исследовании использование аппарата аспиратора-инсуффлятора способствовало расправлению альвеол и стимуляции кашлевого толчка, что в итоге облегчало эвакуацию мокроты. Об увеличении объема вентилируемых участков легких косвенно может свидетельствовать полученный прирост максимальной инспираторной емкости. У обследованных пациентов до применения аппаратной стимуляции кашля наблюдалось снижение МИЕЛ в среднем до 750 мл. После процедуры среднее значение этого показателя увеличилось на 37,5% (p=0,000002) и составило 1200 мл.

Измерение МИЕЛ выполнялось с помощью побудительного спирометра. Сама по себе методика побудительной спирометрии заключается в измерении максимального объема вдоха и стремлении пациента к его увеличению. Существуют данные, что при многократных процедурах за счет тренировки дыхательной мускулатуры достигается положительное влияние на оксигенирующую функцию легких, о чем свидетельствуют увеличение индекса оксигенации и снижение фракции шунтирования крови в легких [32]. В проведенном исследовании после однократного воздействия на дренажную функцию легких с помощью аспиратора-инсуффлятора установлено значительное увеличение МИЕЛ.

После проведения процедуры (табл. 3) отмечено уменьшение количества пациентов с низкими величинами МИЕЛ (200—500 мл) и увеличение — со значениями, превышающими 1200 мл. Число больных, имеющих МИЕЛ в диапазоне 1200—1500 мл, выросло в 3 раза, а более 1500 мл — в 2,6 раза.

Таблица 3. Распределение пациентов в зависимости от значений максимальной инспираторной емкости легких до и после сеанса стимуляции кашля

Таким образом, стимуляция кашля с помощью аппарата инсуффлятора-аспиратора у большинства пациентов, перенесших кардиохирургические операции в раннем послеоперационном периоде, сопровождалась улучшением оксигенирующей функции легких. Отмечен значительный прирост медианы SpO₂ с 92 до 96% (p=0,000001).

Число больных, имевших значения SpO₂ менее 92%, уменьшилось в 5 раз с 15 до 3 пациентов (p=0,0011) (см. рисунок).

Распределение больных (n=37) в зависимости от наличия или отсутствия нарушений оксигенирующей функции легких (SpO₂ <92%) до и после стимуляции кашля.

Показатели paO₂/FiO₂, уровней pH и paCO₂ артериальной крови в процессе исследования статистически значимо не изменялись.

Осложнений и отказов от выполнения процедуры не было, применение стимуляции кашля с помощью инсуффлятора-аспиратора все пациенты переносили удовлетворительно.

Заключение

Нарушение пассажа мокроты в ранние сроки после операции наблюдается у превалирующего количества кардиохирургических пациентов.

Аппаратная стимуляции приводит к существенному возрастанию количества пациентов, у которых появляется продуктивный кашель. Это сопровождается статистически значимым увеличением уровня насыщения крови кислородом и максимального инспираторного объема за счет улучшения пассажа мокроты и расправления коллабированных альвеол. При этом отмечено уменьшение в 5 раз доли пациентов с нарушением оксигенирующей функции легких (уровень насыщения крови кислородом ниже 92%).

Применение аппаратного комплекса механических воздействий у пациентов, перенесших кардиохирургические операции, направленного на стимуляцию кашля, а именно вибромассажа грудной клетки с помощью жилета и переменного давления в дыхательных путях, подаваемого через анестезиологическую маску, не сопровождается развитием осложнений и переносится удовлетворительно.

Участие авторов: концепция и дизайн исследования — А.А. Еременко; сбор и обработка материала — А.А. Еременко, Д.В. Рябова, А.В. Червинская, Р.Д. Комнов; статистический анализ данных — Д.В. Рябова, А.В. Червинская, Р.Д. Комнов; написание текста — Д.В. Рябова, А.В. Червинская; редактирование — А.А. Еременко.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

The authors declare no conflict of interest.

Введение

Кардиохирургические операции сопряжены с высоким риском развития респираторных осложнений. Это связано с исходным низким кардиореспираторным резервом, необходимостью проведения искусственного кровообращения и циркуляторного ареста, относительно большим объемом кровопотери и гемотрансфузии, проведением продленной искусственной вентиляции легких (ИВЛ) с применением «жестких» режимов и другими факторами [1—4].

Дыхательная недостаточность у кардиохирургических пациентов относится к числу основных причин тяжелого течения послеоперационного периода, увеличения длительности госпитализации и роста экономических затрат в связи с использованием большого количества медицинских ресурсов. По данным литературы, частота развития послеоперационной дыхательной недостаточности различной этиологии в кардиохирургии составляет 22—30%.

Среди причин острой дыхательной недостаточности у больных кардиохирургического профиля особое место занимают факторы, приводящие к нарушению дренажной функции легких и трахеобронхиальной проходимости [5]. Любое хирургическое вмешательство на сердце и крупных сосудах повышает риск возникновения данных осложнений, которые можно разделить на три условные группы:

1) осложнения, связанные непосредственно с оперативным вмешательством (механическая травма легкого, нарушение целостности каркаса грудной клетки, возможное повреждение диафрагмального нерва [6, 7], парез диафрагмы, вскрытие и дренирование плевральных полостей [8]);

2) осложнения, связанные с проведением анестезиологического пособия и ИВЛ (длительное вынужденное положение на операционном столе, вентилятор-ассоциированное повреждение легких [9, 10], однолегочная вентиляция при определенных видах кардиохирургических вмешательств [11], прекращение ИВЛ во время проведения искусственного кровообращения [12], медикаментозное угнетение дыхательного центра, выраженный болевой синдром и его лечение после оперативного вмешательства);

3) обострение сопутствующих заболеваний бронхолегочной системы [11], таких как хроническая обструктивная болезнь легких, хронический бронхит, бронхиальная астма и др.

В раннем послеоперационном периоде перечисленные факторы могут привести к нарушению дренажной функции трахеобронхиального дерева, ателектазированию легких, уменьшению числа вентилируемых альвеол и развитию дыхательной недостаточности [13—16].

В литературе описан обширный комплекс мероприятий, направленных на периоперационную профилактику этих осложнений. Прежде всего рекомендуется перед операцией достичь ремиссии хронических легочных заболеваний [17], свести к минимуму использование гипероксических дыхательных смесей, проводить адекватную санацию бронхиального секрета и протективную ИВЛ во время оперативного вмешательства. В послеоперационном периоде рекомендовано использование методов немедикаментозной респираторной реабилитации [11, 18—22]. Данные технологии дополняются адекватным обезболиванием и ингаляционной лекарственной терапией [23, 24].

В комплексе послеоперационной интенсивной терапии применяют различные методы физиотерапевтического воздействия на легкие, способствующие улучшению эвакуации бронхолегочного секрета. Одним из перспективных направлений является вибрационная терапия, выполняемая с помощью специальных приборов, однако работы, посвященные изучению их эффективности, немногочисленны [25]. Таким образом, тема профилактики постэкстубационной дыхательной недостаточности и немедикаментозной респираторной реабилитации остается актуальной и требует более детального изучения.

Цель исследования — оценка эффективности и безопасности применения стимуляции кашля, проводимой с помощью механического инсуффлятора-аспиратора, в раннем послеоперационном периоде пациентам кардиохирургического профиля.

Материал и методы

Дизайн исследования — неинтервенционное, проспективное, одноцентровое, аналитическое.

Критерии включения: возраст старше 18 лет, самостоятельное дыхание после экстубации трахеи, ясное сознание и продуктивный контакт с пациентом, возможность поддержания адекватного газообмена на фоне ингаляции кислорода, адекватное обезболивание (2 балла и менее) по 10-балльной визуальной аналоговой шкале боли (ВАШ). Критерии невключения: необходимость повторной интубации и проведения ИВЛ, неинвазивной масочной вентиляции легких, высокопоточной оксигенотерапии; острое нарушение мозгового кровообращения; продолжающееся кровотечение; сердечная недостаточность (инотропный индекс больше 10); шок различной этиологии; применение экстракорпоральных методов гемокоррекции; любые нервно-мышечные заболевания; пневмо-, гидро- или гемоторакс.

В процессе исследования, выполненного с включением пациентов кардиохирургического профиля в раннем послеоперационном периоде, проведена оценка влияния стимуляции кашля с помощью аппарата механического инсуффлятора-аспиратора на эвакуацию трахеобронхиального секрета, показатели механики дыхания и оксигенирующую функцию легких. Кроме того, фиксировались любые нежелательные явления, возникающие в связи с проведением процедуры.

В исследование включены 37 пациентов (23 мужчины и 14 женщин), средний возраст — 57±12,3 года (от 20 до 77 лет), которым с октября по декабрь 2020 г. в ФГБНУ «РНЦХ им. акад. Б.В. Петровского» выполнено оперативное кардиохирургическое вмешательство (табл. 1).

Таблица 1. Распределение больных по видам оперативного вмешательства на сердце

Примечание. ИК — искусственное кровообращение.

У 9 (24,3%) больных имелась патология дыхательной системы в стадии ремиссии: хроническая обструктивная болезнь легких — у 4 пациентов, бронхиальная астма — у 3, хронический бронхит — у 5.

Во время кардиохирургического вмешательства проводили комбинированную общую анестезию: аналгезию осуществляли введением фентанила (0,2—0,3 мг на вводную анестезию с последующей постоянной инфузией в дозе 3—3,5 мкг на 1 кг массы тела в час), миоплегию — пипекурония бромидом (8 мг на вводную анестезию с последующим дробным введением 2—4 мг перед началом искусственного кровообращения (ИК) или цисатракурия безилатом (10—15 мг на вводную анестезию с последующей инфузией 0,02—0,04 мкг на 1 кг массы тела в минуту), использовали пропофол (1—2 мг на 1 кг массы тела на вводную анестезию с последующей инфузией 4 мг на 1 кг массы тела в час) и ингаляционный анестетик севофлуран до достижения целевой концентрации 1,5 об% МАК. ИК применяли у 32 пациентов. Защиту миокарда во время ИК осуществляли с помощью кардиоплегического раствора Кустодиол или кровяной кардиоплегии с поддержанием либо нормотермии, либо умеренной гипотермии.

Всем включенным в исследование пациентам проведена однократная процедура аппаратной стимуляции кашля с использованием механического инсуффлятора-аспиратора Comfort Cough Plus («Seoil Pacific Corporation», Республика Корея). Процедуру проводили по следующей методике: на грудную клетку пациента надевали жилет, устанавливали параметры при работе в перкуссионном режиме с частотой перкуссий: f — 600 в минуту, значением давления вдоха: (Ip) — +60 см вод.ст., временем экспозиции — 5 мин. Затем к лицу пациента прикладывали анестезиологическую маску и устанавливали следующие параметры: давление выдоха (Ep) —20 см вод. ст., давление вдоха (Ip) +20 см вод.ст., время выдоха (TE) — 1,5 с, время вдоха (TI) — 1,5 с, время паузы (TP) — 1,5 с, скорость потока — HIGH (высокая скорость потока вдоха). Данный режим проводили в течение 2 мин, затем уровни давления вдоха и выдоха увеличивали до Ep –40 см вод.ст., Ip +40 см вод.ст., а через 2 мин — Ep до —60 см вод.ст., Ip до +60 см вод.ст. Длительность всей процедуры составляла 11 мин.

Традиционно методика используется для стимуляции кашлевых усилий у пациентов, которые не могут самостоятельно откашливать мокроту. Лучшее отхождение бронхиального секрета достигается путем перкуссионного массажа с помощью жилета и инициации кашлевого усилия за счет резкой смены положительного давления в дыхательных путях на отрицательное.

Перед проведением процедуры пациенту предлагали оценить выраженность болевого синдрома по ВАШ, при количестве баллов более 2 проводили обезболивание препаратами, не оказывающими влияния на функцию дыхания (Ацетаминофен 1,0 г внутривенно (в/в), кетопрофен 100 мг в/в или трамадол 100 мг в/в).

Для оценки эффективности данной методики до процедуры и спустя 10 мин после ее окончания измеряли насыщение крови кислородом (SpO₂) по пульсоксиметру, с помощью аппарата Gem Premier 4000 в пробах артериальной крови определяли уровни pH, PaO₂, PaCO₂, PaO₂/FiO₂. Оценивали изменение максимальной инспираторной емкости легких (МИЕЛ) с помощью нагрузочного спирометра Coach («Smiths Medical International Limited», Великобритания). Методика проведения спирометрии: после инструктажа и под контролем врача-анестезиолога-реаниматолога пациент выполнял полный вдох и выдох, затем брал в рот загубник и медленно делал максимально глубокий вдох. Измерение проводили трижды, после чего вычисляли средний показатель МИЕЛ. Пассаж мокроты после процедуры оценивали по балльной шкале: 0 баллов — отсутствие отхождения мокроты, 1 балл — продуктивный кашель. Все показатели регистрировали при дыхании пациента атмосферным воздухом до и после проведения процедуры стимуляции кашля.

Статистический анализ выполняли с помощью программ: Statistica 10.0 и StatTech v. 1.2.0. Все данные, полученные в ходе исследования, оценены на нормальность распределения в соответствии с критерием Шапиро—Уилка (при количестве наблюдений менее 50). При нормальном распределении чисел использовали t-критерий Стьюдента, данные представлены в виде среднего арифметического и стандартного отклонения (M±SD); при ненормальном распределении — критерий Вилкоксона, данные представлены в виде медианы, нижнего (10%) и верхнего (90%) квартилей — Me (10—90). Частоту явления в группе определяли по точному критерию Фишера. Статистически значимыми считали результаты при p<0,05.

Результаты и обсуждение

Полученные результаты представлены в табл. 2. До процедуры, проведенной с помощью аппарата механического инсуффлятора-аспиратора, у 4 (10,8%) пациентов зафиксирован сухой кашель без отхождения мокроты, а у остальных отмечено отсутствие эффективного кашлевого движения. После стимуляционной процедуры количество пациентов, у которых появился продуктивный кашель, достигло 32 (86,4%) человек (p=0,0000). Отмечено качественное изменение кашля: он становился продуктивным с отхождением обильного количества мокроты.

Таблица 2. Изменение показателей газообмена и максимальной инспираторной емкости легких при использовании аппаратной стимуляции кашля

Примечание. Статистическую значимость различий определяли с помощью теста Вилкоксона; данные представлены в виде медианы и нижнего и верхнего квартилей — Me (10—90). SpO₂ — уровень насыщения крови кислородом; МИЕЛ — максимальная инспираторная емкость легких; paCO₂ — парциальное давление углекислого газа в артериальной крови; paO₂ — парциальное давление кислорода в артериальной крови; paO₂/FiO₂ — отношение парциального давления кислорода в артериальной крови к фракции кислорода на вдохе.

Улучшению дренажной функции легких и улучшению газообмена, в том числе за счет стимуляции кашля, у пациентов кардиохирургического профиля придается большое значение. Среди новаторских подходов можно упомянуть виброакустический массаж, который за счет колебательных ритмических движений, воздействующих на грудную клетку, улучшает пассаж мокроты, способствует расправлению ателектазированных участков легких и улучшению альвеолярной вентиляции [26, 27]. В этих целях используются также специальные жилеты, производящие осцилляторные воздействия на грудную клетку.

В настоящем исследовании использована методика с применением механического инсуффлятора-аспиратора, предназначенного для стимуляции кашля и улучшения дренажной функции трахеобронхиального дерева, которые достигаются за счет нескольких механизмов. Первый — перкуссионный с высокой частотой колебательных движений, передаваемых через специальный жилет, целью которого является улучшение мобилизации мокроты за счет дробления ее на более мелкие составляющие. На втором этапе используется лицевая маска, через которую создают колебания давления в дыхательных путях различной амплитуды от положительного до отрицательного. Создание положительного давления в дыхательных путях способствует расправлению коллабированных альвеол, что воспроизводит эффекты методов вспомогательной респираторной поддержки, таких как неинвазивная масочная вентиляция легких и высокопоточная оксигенотерапия. Известно, что процедуры неинвазивной масочной вентиляции легких с положительным давлением способствуют расправлению альвеол, увеличению дыхательного объема, тренировки дыхательной мускулатуры, уменьшению фракции шунтирования крови в легких [28, 29]. Основными эффектами высокопоточной оксигенотерапии являются вымывание анатомического мертвого пространства, расправление альвеол за счет создания в них положительного давления и улучшение мукоцилиарного клиренса за счет высокого качества увлажнения и согревания дыхательной смеси [22, 30]. На создании положительного давления в дыхательных путях основано также действие РАР- и РЕР-терапии (Positive Airway Pressure и Positive Expiratory Pressure). В первом случае используют специальные респираторные тренажеры с загубниками или маски, в которых создается постоянное положительное давление в течение всего дыхательного цикла. РЕР-терапия основана на применении положительного давления на выдохе. В некоторых устройствах в дополнение к положительному давлению реализован эффект обратной осциллирующей волны, близкой к частоте колебания ресничек эпителия трахеобронхиального дерева, что улучшает мобилизацию и пассаж мокроты [31].

В нашем исследовании использование аппарата аспиратора-инсуффлятора способствовало расправлению альвеол и стимуляции кашлевого толчка, что в итоге облегчало эвакуацию мокроты. Об увеличении объема вентилируемых участков легких косвенно может свидетельствовать полученный прирост максимальной инспираторной емкости. У обследованных пациентов до применения аппаратной стимуляции кашля наблюдалось снижение МИЕЛ в среднем до 750 мл. После процедуры среднее значение этого показателя увеличилось на 37,5% (p=0,000002) и составило 1200 мл.

Измерение МИЕЛ выполнялось с помощью побудительного спирометра. Сама по себе методика побудительной спирометрии заключается в измерении максимального объема вдоха и стремлении пациента к его увеличению. Существуют данные, что при многократных процедурах за счет тренировки дыхательной мускулатуры достигается положительное влияние на оксигенирующую функцию легких, о чем свидетельствуют увеличение индекса оксигенации и снижение фракции шунтирования крови в легких [32]. В проведенном исследовании после однократного воздействия на дренажную функцию легких с помощью аспиратора-инсуффлятора установлено значительное увеличение МИЕЛ.

После проведения процедуры (табл. 3) отмечено уменьшение количества пациентов с низкими величинами МИЕЛ (200—500 мл) и увеличение — со значениями, превышающими 1200 мл. Число больных, имеющих МИЕЛ в диапазоне 1200—1500 мл, выросло в 3 раза, а более 1500 мл — в 2,6 раза.

Таблица 3. Распределение пациентов в зависимости от значений максимальной инспираторной емкости легких до и после сеанса стимуляции кашля

Таким образом, стимуляция кашля с помощью аппарата инсуффлятора-аспиратора у большинства пациентов, перенесших кардиохирургические операции в раннем послеоперационном периоде, сопровождалась улучшением оксигенирующей функции легких. Отмечен значительный прирост медианы SpO₂ с 92 до 96% (p=0,000001).

Число больных, имевших значения SpO₂ менее 92%, уменьшилось в 5 раз с 15 до 3 пациентов (p=0,0011) (см. рисунок).

Распределение больных (n=37) в зависимости от наличия или отсутствия нарушений оксигенирующей функции легких (SpO₂ <92%) до и после стимуляции кашля.

Показатели paO₂/FiO₂, уровней pH и paCO₂ артериальной крови в процессе исследования статистически значимо не изменялись.

Осложнений и отказов от выполнения процедуры не было, применение стимуляции кашля с помощью инсуффлятора-аспиратора все пациенты переносили удовлетворительно.

Заключение

Нарушение пассажа мокроты в ранние сроки после операции наблюдается у превалирующего количества кардиохирургических пациентов.

Аппаратная стимуляции приводит к существенному возрастанию количества пациентов, у которых появляется продуктивный кашель. Это сопровождается статистически значимым увеличением уровня насыщения крови кислородом и максимального инспираторного объема за счет улучшения пассажа мокроты и расправления коллабированных альвеол. При этом отмечено уменьшение в 5 раз доли пациентов с нарушением оксигенирующей функции легких (уровень насыщения крови кислородом ниже 92%).

Применение аппаратного комплекса механических воздействий у пациентов, перенесших кардиохирургические операции, направленного на стимуляцию кашля, а именно вибромассажа грудной клетки с помощью жилета и переменного давления в дыхательных путях, подаваемого через анестезиологическую маску, не сопровождается развитием осложнений и переносится удовлетворительно.

Участие авторов: концепция и дизайн исследования — А.А. Еременко; сбор и обработка материала — А.А. Еременко, Д.В. Рябова, А.В. Червинская, Р.Д. Комнов; статистический анализ данных — Д.В. Рябова, А.В. Червинская, Р.Д. Комнов; написание текста — Д.В. Рябова, А.В. Червинская; редактирование — А.А. Еременко.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

The authors declare no conflict of interest.

Введение

Кардиохирургические операции сопряжены с высоким риском развития респираторных осложнений. Это связано с исходным низким кардиореспираторным резервом, необходимостью проведения искусственного кровообращения и циркуляторного ареста, относительно большим объемом кровопотери и гемотрансфузии, проведением продленной искусственной вентиляции легких (ИВЛ) с применением «жестких» режимов и другими факторами [1—4].

Дыхательная недостаточность у кардиохирургических пациентов относится к числу основных причин тяжелого течения послеоперационного периода, увеличения длительности госпитализации и роста экономических затрат в связи с использованием большого количества медицинских ресурсов. По данным литературы, частота развития послеоперационной дыхательной недостаточности различной этиологии в кардиохирургии составляет 22—30%.

Среди причин острой дыхательной недостаточности у больных кардиохирургического профиля особое место занимают факторы, приводящие к нарушению дренажной функции легких и трахеобронхиальной проходимости [5]. Любое хирургическое вмешательство на сердце и крупных сосудах повышает риск возникновения данных осложнений, которые можно разделить на три условные группы:

1) осложнения, связанные непосредственно с оперативным вмешательством (механическая травма легкого, нарушение целостности каркаса грудной клетки, возможное повреждение диафрагмального нерва [6, 7], парез диафрагмы, вскрытие и дренирование плевральных полостей [8]);

2) осложнения, связанные с проведением анестезиологического пособия и ИВЛ (длительное вынужденное положение на операционном столе, вентилятор-ассоциированное повреждение легких [9, 10], однолегочная вентиляция при определенных видах кардиохирургических вмешательств [11], прекращение ИВЛ во время проведения искусственного кровообращения [12], медикаментозное угнетение дыхательного центра, выраженный болевой синдром и его лечение после оперативного вмешательства);

3) обострение сопутствующих заболеваний бронхолегочной системы [11], таких как хроническая обструктивная болезнь легких, хронический бронхит, бронхиальная астма и др.

В раннем послеоперационном периоде перечисленные факторы могут привести к нарушению дренажной функции трахеобронхиального дерева, ателектазированию легких, уменьшению числа вентилируемых альвеол и развитию дыхательной недостаточности [13—16].

В литературе описан обширный комплекс мероприятий, направленных на периоперационную профилактику этих осложнений. Прежде всего рекомендуется перед операцией достичь ремиссии хронических легочных заболеваний [17], свести к минимуму использование гипероксических дыхательных смесей, проводить адекватную санацию бронхиального секрета и протективную ИВЛ во время оперативного вмешательства. В послеоперационном периоде рекомендовано использование методов немедикаментозной респираторной реабилитации [11, 18—22]. Данные технологии дополняются адекватным обезболиванием и ингаляционной лекарственной терапией [23, 24].

В комплексе послеоперационной интенсивной терапии применяют различные методы физиотерапевтического воздействия на легкие, способствующие улучшению эвакуации бронхолегочного секрета. Одним из перспективных направлений является вибрационная терапия, выполняемая с помощью специальных приборов, однако работы, посвященные изучению их эффективности, немногочисленны [25]. Таким образом, тема профилактики постэкстубационной дыхательной недостаточности и немедикаментозной респираторной реабилитации остается актуальной и требует более детального изучения.

Цель исследования — оценка эффективности и безопасности применения стимуляции кашля, проводимой с помощью механического инсуффлятора-аспиратора, в раннем послеоперационном периоде пациентам кардиохирургического профиля.

Материал и методы

Дизайн исследования — неинтервенционное, проспективное, одноцентровое, аналитическое.

Критерии включения: возраст старше 18 лет, самостоятельное дыхание после экстубации трахеи, ясное сознание и продуктивный контакт с пациентом, возможность поддержания адекватного газообмена на фоне ингаляции кислорода, адекватное обезболивание (2 балла и менее) по 10-балльной визуальной аналоговой шкале боли (ВАШ). Критерии невключения: необходимость повторной интубации и проведения ИВЛ, неинвазивной масочной вентиляции легких, высокопоточной оксигенотерапии; острое нарушение мозгового кровообращения; продолжающееся кровотечение; сердечная недостаточность (инотропный индекс больше 10); шок различной этиологии; применение экстракорпоральных методов гемокоррекции; любые нервно-мышечные заболевания; пневмо-, гидро- или гемоторакс.

В процессе исследования, выполненного с включением пациентов кардиохирургического профиля в раннем послеоперационном периоде, проведена оценка влияния стимуляции кашля с помощью аппарата механического инсуффлятора-аспиратора на эвакуацию трахеобронхиального секрета, показатели механики дыхания и оксигенирующую функцию легких. Кроме того, фиксировались любые нежелательные явления, возникающие в связи с проведением процедуры.

В исследование включены 37 пациентов (23 мужчины и 14 женщин), средний возраст — 57±12,3 года (от 20 до 77 лет), которым с октября по декабрь 2020 г. в ФГБНУ «РНЦХ им. акад. Б.В. Петровского» выполнено оперативное кардиохирургическое вмешательство (табл. 1).

Таблица 1. Распределение больных по видам оперативного вмешательства на сердце

Примечание. ИК — искусственное кровообращение.

У 9 (24,3%) больных имелась патология дыхательной системы в стадии ремиссии: хроническая обструктивная болезнь легких — у 4 пациентов, бронхиальная астма — у 3, хронический бронхит — у 5.

Во время кардиохирургического вмешательства проводили комбинированную общую анестезию: аналгезию осуществляли введением фентанила (0,2—0,3 мг на вводную анестезию с последующей постоянной инфузией в дозе 3—3,5 мкг на 1 кг массы тела в час), миоплегию — пипекурония бромидом (8 мг на вводную анестезию с последующим дробным введением 2—4 мг перед началом искусственного кровообращения (ИК) или цисатракурия безилатом (10—15 мг на вводную анестезию с последующей инфузией 0,02—0,04 мкг на 1 кг массы тела в минуту), использовали пропофол (1—2 мг на 1 кг массы тела на вводную анестезию с последующей инфузией 4 мг на 1 кг массы тела в час) и ингаляционный анестетик севофлуран до достижения целевой концентрации 1,5 об% МАК. ИК применяли у 32 пациентов. Защиту миокарда во время ИК осуществляли с помощью кардиоплегического раствора Кустодиол или кровяной кардиоплегии с поддержанием либо нормотермии, либо умеренной гипотермии.

Всем включенным в исследование пациентам проведена однократная процедура аппаратной стимуляции кашля с использованием механического инсуффлятора-аспиратора Comfort Cough Plus («Seoil Pacific Corporation», Республика Корея). Процедуру проводили по следующей методике: на грудную клетку пациента надевали жилет, устанавливали параметры при работе в перкуссионном режиме с частотой перкуссий: f — 600 в минуту, значением давления вдоха: (Ip) — +60 см вод.ст., временем экспозиции — 5 мин. Затем к лицу пациента прикладывали анестезиологическую маску и устанавливали следующие параметры: давление выдоха (Ep) —20 см вод. ст., давление вдоха (Ip) +20 см вод.ст., время выдоха (TE) — 1,5 с, время вдоха (TI) — 1,5 с, время паузы (TP) — 1,5 с, скорость потока — HIGH (высокая скорость потока вдоха). Данный режим проводили в течение 2 мин, затем уровни давления вдоха и выдоха увеличивали до Ep –40 см вод.ст., Ip +40 см вод.ст., а через 2 мин — Ep до —60 см вод.ст., Ip до +60 см вод.ст. Длительность всей процедуры составляла 11 мин.

Традиционно методика используется для стимуляции кашлевых усилий у пациентов, которые не могут самостоятельно откашливать мокроту. Лучшее отхождение бронхиального секрета достигается путем перкуссионного массажа с помощью жилета и инициации кашлевого усилия за счет резкой смены положительного давления в дыхательных путях на отрицательное.

Перед проведением процедуры пациенту предлагали оценить выраженность болевого синдрома по ВАШ, при количестве баллов более 2 проводили обезболивание препаратами, не оказывающими влияния на функцию дыхания (Ацетаминофен 1,0 г внутривенно (в/в), кетопрофен 100 мг в/в или трамадол 100 мг в/в).

Для оценки эффективности данной методики до процедуры и спустя 10 мин после ее окончания измеряли насыщение крови кислородом (SpO₂) по пульсоксиметру, с помощью аппарата Gem Premier 4000 в пробах артериальной крови определяли уровни pH, PaO₂, PaCO₂, PaO₂/FiO₂. Оценивали изменение максимальной инспираторной емкости легких (МИЕЛ) с помощью нагрузочного спирометра Coach («Smiths Medical International Limited», Великобритания). Методика проведения спирометрии: после инструктажа и под контролем врача-анестезиолога-реаниматолога пациент выполнял полный вдох и выдох, затем брал в рот загубник и медленно делал максимально глубокий вдох. Измерение проводили трижды, после чего вычисляли средний показатель МИЕЛ. Пассаж мокроты после процедуры оценивали по балльной шкале: 0 баллов — отсутствие отхождения мокроты, 1 балл — продуктивный кашель. Все показатели регистрировали при дыхании пациента атмосферным воздухом до и после проведения процедуры стимуляции кашля.

Статистический анализ выполняли с помощью программ: Statistica 10.0 и StatTech v. 1.2.0. Все данные, полученные в ходе исследования, оценены на нормальность распределения в соответствии с критерием Шапиро—Уилка (при количестве наблюдений менее 50). При нормальном распределении чисел использовали t-критерий Стьюдента, данные представлены в виде среднего арифметического и стандартного отклонения (M±SD); при ненормальном распределении — критерий Вилкоксона, данные представлены в виде медианы, нижнего (10%) и верхнего (90%) квартилей — Me (10—90). Частоту явления в группе определяли по точному критерию Фишера. Статистически значимыми считали результаты при p<0,05.

Результаты и обсуждение

Полученные результаты представлены в табл. 2. До процедуры, проведенной с помощью аппарата механического инсуффлятора-аспиратора, у 4 (10,8%) пациентов зафиксирован сухой кашель без отхождения мокроты, а у остальных отмечено отсутствие эффективного кашлевого движения. После стимуляционной процедуры количество пациентов, у которых появился продуктивный кашель, достигло 32 (86,4%) человек (p=0,0000). Отмечено качественное изменение кашля: он становился продуктивным с отхождением обильного количества мокроты.

Таблица 2. Изменение показателей газообмена и максимальной инспираторной емкости легких при использовании аппаратной стимуляции кашля

Примечание. Статистическую значимость различий определяли с помощью теста Вилкоксона; данные представлены в виде медианы и нижнего и верхнего квартилей — Me (10—90). SpO₂ — уровень насыщения крови кислородом; МИЕЛ — максимальная инспираторная емкость легких; paCO₂ — парциальное давление углекислого газа в артериальной крови; paO₂ — парциальное давление кислорода в артериальной крови; paO₂/FiO₂ — отношение парциального давления кислорода в артериальной крови к фракции кислорода на вдохе.

Улучшению дренажной функции легких и улучшению газообмена, в том числе за счет стимуляции кашля, у пациентов кардиохирургического профиля придается большое значение. Среди новаторских подходов можно упомянуть виброакустический массаж, который за счет колебательных ритмических движений, воздействующих на грудную клетку, улучшает пассаж мокроты, способствует расправлению ателектазированных участков легких и улучшению альвеолярной вентиляции [26, 27]. В этих целях используются также специальные жилеты, производящие осцилляторные воздействия на грудную клетку.

В настоящем исследовании использована методика с применением механического инсуффлятора-аспиратора, предназначенного для стимуляции кашля и улучшения дренажной функции трахеобронхиального дерева, которые достигаются за счет нескольких механизмов. Первый — перкуссионный с высокой частотой колебательных движений, передаваемых через специальный жилет, целью которого является улучшение мобилизации мокроты за счет дробления ее на более мелкие составляющие. На втором этапе используется лицевая маска, через которую создают колебания давления в дыхательных путях различной амплитуды от положительного до отрицательного. Создание положительного давления в дыхательных путях способствует расправлению коллабированных альвеол, что воспроизводит эффекты методов вспомогательной респираторной поддержки, таких как неинвазивная масочная вентиляция легких и высокопоточная оксигенотерапия. Известно, что процедуры неинвазивной масочной вентиляции легких с положительным давлением способствуют расправлению альвеол, увеличению дыхательного объема, тренировки дыхательной мускулатуры, уменьшению фракции шунтирования крови в легких [28, 29]. Основными эффектами высокопоточной оксигенотерапии являются вымывание анатомического мертвого пространства, расправление альвеол за счет создания в них положительного давления и улучшение мукоцилиарного клиренса за счет высокого качества увлажнения и согревания дыхательной смеси [22, 30]. На создании положительного давления в дыхательных путях основано также действие РАР- и РЕР-терапии (Positive Airway Pressure и Positive Expiratory Pressure). В первом случае используют специальные респираторные тренажеры с загубниками или маски, в которых создается постоянное положительное давление в течение всего дыхательного цикла. РЕР-терапия основана на применении положительного давления на выдохе. В некоторых устройствах в дополнение к положительному давлению реализован эффект обратной осциллирующей волны, близкой к частоте колебания ресничек эпителия трахеобронхиального дерева, что улучшает мобилизацию и пассаж мокроты [31].

В нашем исследовании использование аппарата аспиратора-инсуффлятора способствовало расправлению альвеол и стимуляции кашлевого толчка, что в итоге облегчало эвакуацию мокроты. Об увеличении объема вентилируемых участков легких косвенно может свидетельствовать полученный прирост максимальной инспираторной емкости. У обследованных пациентов до применения аппаратной стимуляции кашля наблюдалось снижение МИЕЛ в среднем до 750 мл. После процедуры среднее значение этого показателя увеличилось на 37,5% (p=0,000002) и составило 1200 мл.

Измерение МИЕЛ выполнялось с помощью побудительного спирометра. Сама по себе методика побудительной спирометрии заключается в измерении максимального объема вдоха и стремлении пациента к его увеличению. Существуют данные, что при многократных процедурах за счет тренировки дыхательной мускулатуры достигается положительное влияние на оксигенирующую функцию легких, о чем свидетельствуют увеличение индекса оксигенации и снижение фракции шунтирования крови в легких [32]. В проведенном исследовании после однократного воздействия на дренажную функцию легких с помощью аспиратора-инсуффлятора установлено значительное увеличение МИЕЛ.

После проведения процедуры (табл. 3) отмечено уменьшение количества пациентов с низкими величинами МИЕЛ (200—500 мл) и увеличение — со значениями, превышающими 1200 мл. Число больных, имеющих МИЕЛ в диапазоне 1200—1500 мл, выросло в 3 раза, а более 1500 мл — в 2,6 раза.

Таблица 3. Распределение пациентов в зависимости от значений максимальной инспираторной емкости легких до и после сеанса стимуляции кашля

Таким образом, стимуляция кашля с помощью аппарата инсуффлятора-аспиратора у большинства пациентов, перенесших кардиохирургические операции в раннем послеоперационном периоде, сопровождалась улучшением оксигенирующей функции легких. Отмечен значительный прирост медианы SpO₂ с 92 до 96% (p=0,000001).

Число больных, имевших значения SpO₂ менее 92%, уменьшилось в 5 раз с 15 до 3 пациентов (p=0,0011) (см. рисунок).

Распределение больных (n=37) в зависимости от наличия или отсутствия нарушений оксигенирующей функции легких (SpO₂ <92%) до и после стимуляции кашля.

Показатели paO₂/FiO₂, уровней pH и paCO₂ артериальной крови в процессе исследования статистически значимо не изменялись.

Осложнений и отказов от выполнения процедуры не было, применение стимуляции кашля с помощью инсуффлятора-аспиратора все пациенты переносили удовлетворительно.

Заключение

Нарушение пассажа мокроты в ранние сроки после операции наблюдается у превалирующего количества кардиохирургических пациентов.

Аппаратная стимуляции приводит к существенному возрастанию количества пациентов, у которых появляется продуктивный кашель. Это сопровождается статистически значимым увеличением уровня насыщения крови кислородом и максимального инспираторного объема за счет улучшения пассажа мокроты и расправления коллабированных альвеол. При этом отмечено уменьшение в 5 раз доли пациентов с нарушением оксигенирующей функции легких (уровень насыщения крови кислородом ниже 92%).

Применение аппаратного комплекса механических воздействий у пациентов, перенесших кардиохирургические операции, направленного на стимуляцию кашля, а именно вибромассажа грудной клетки с помощью жилета и переменного давления в дыхательных путях, подаваемого через анестезиологическую маску, не сопровождается развитием осложнений и переносится удовлетворительно.

Участие авторов: концепция и дизайн исследования — А.А. Еременко; сбор и обработка материала — А.А. Еременко, Д.В. Рябова, А.В. Червинская, Р.Д. Комнов; статистический анализ данных — Д.В. Рябова, А.В. Червинская, Р.Д. Комнов; написание текста — Д.В. Рябова, А.В. Червинская; редактирование — А.А. Еременко.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

The authors declare no conflict of interest.

Введение

Кардиохирургические операции сопряжены с высоким риском развития респираторных осложнений. Это связано с исходным низким кардиореспираторным резервом, необходимостью проведения искусственного кровообращения и циркуляторного ареста, относительно большим объемом кровопотери и гемотрансфузии, проведением продленной искусственной вентиляции легких (ИВЛ) с применением «жестких» режимов и другими факторами [1—4].

Дыхательная недостаточность у кардиохирургических пациентов относится к числу основных причин тяжелого течения послеоперационного периода, увеличения длительности госпитализации и роста экономических затрат в связи с использованием большого количества медицинских ресурсов. По данным литературы, частота развития послеоперационной дыхательной недостаточности различной этиологии в кардиохирургии составляет 22—30%.

Среди причин острой дыхательной недостаточности у больных кардиохирургического профиля особое место занимают факторы, приводящие к нарушению дренажной функции легких и трахеобронхиальной проходимости [5]. Любое хирургическое вмешательство на сердце и крупных сосудах повышает риск возникновения данных осложнений, которые можно разделить на три условные группы:

1) осложнения, связанные непосредственно с оперативным вмешательством (механическая травма легкого, нарушение целостности каркаса грудной клетки, возможное повреждение диафрагмального нерва [6, 7], парез диафрагмы, вскрытие и дренирование плевральных полостей [8]);

2) осложнения, связанные с проведением анестезиологического пособия и ИВЛ (длительное вынужденное положение на операционном столе, вентилятор-ассоциированное повреждение легких [9, 10], однолегочная вентиляция при определенных видах кардиохирургических вмешательств [11], прекращение ИВЛ во время проведения искусственного кровообращения [12], медикаментозное угнетение дыхательного центра, выраженный болевой синдром и его лечение после оперативного вмешательства);

3) обострение сопутствующих заболеваний бронхолегочной системы [11], таких как хроническая обструктивная болезнь легких, хронический бронхит, бронхиальная астма и др.

В раннем послеоперационном периоде перечисленные факторы могут привести к нарушению дренажной функции трахеобронхиального дерева, ателектазированию легких, уменьшению числа вентилируемых альвеол и развитию дыхательной недостаточности [13—16].

В литературе описан обширный комплекс мероприятий, направленных на периоперационную профилактику этих осложнений. Прежде всего рекомендуется перед операцией достичь ремиссии хронических легочных заболеваний [17], свести к минимуму использование гипероксических дыхательных смесей, проводить адекватную санацию бронхиального секрета и протективную ИВЛ во время оперативного вмешательства. В послеоперационном периоде рекомендовано использование методов немедикаментозной респираторной реабилитации [11, 18—22]. Данные технологии дополняются адекватным обезболиванием и ингаляционной лекарственной терапией [23, 24].

В комплексе послеоперационной интенсивной терапии применяют различные методы физиотерапевтического воздействия на легкие, способствующие улучшению эвакуации бронхолегочного секрета. Одним из перспективных направлений является вибрационная терапия, выполняемая с помощью специальных приборов, однако работы, посвященные изучению их эффективности, немногочисленны [25]. Таким образом, тема профилактики постэкстубационной дыхательной недостаточности и немедикаментозной респираторной реабилитации остается актуальной и требует более детального изучения.

Цель исследования — оценка эффективности и безопасности применения стимуляции кашля, проводимой с помощью механического инсуффлятора-аспиратора, в раннем послеоперационном периоде пациентам кардиохирургического профиля.

Материал и методы

Дизайн исследования — неинтервенционное, проспективное, одноцентровое, аналитическое.

Критерии включения: возраст старше 18 лет, самостоятельное дыхание после экстубации трахеи, ясное сознание и продуктивный контакт с пациентом, возможность поддержания адекватного газообмена на фоне ингаляции кислорода, адекватное обезболивание (2 балла и менее) по 10-балльной визуальной аналоговой шкале боли (ВАШ). Критерии невключения: необходимость повторной интубации и проведения ИВЛ, неинвазивной масочной вентиляции легких, высокопоточной оксигенотерапии; острое нарушение мозгового кровообращения; продолжающееся кровотечение; сердечная недостаточность (инотропный индекс больше 10); шок различной этиологии; применение экстракорпоральных методов гемокоррекции; любые нервно-мышечные заболевания; пневмо-, гидро- или гемоторакс.

В процессе исследования, выполненного с включением пациентов кардиохирургического профиля в раннем послеоперационном периоде, проведена оценка влияния стимуляции кашля с помощью аппарата механического инсуффлятора-аспиратора на эвакуацию трахеобронхиального секрета, показатели механики дыхания и оксигенирующую функцию легких. Кроме того, фиксировались любые нежелательные явления, возникающие в связи с проведением процедуры.

В исследование включены 37 пациентов (23 мужчины и 14 женщин), средний возраст — 57±12,3 года (от 20 до 77 лет), которым с октября по декабрь 2020 г. в ФГБНУ «РНЦХ им. акад. Б.В. Петровского» выполнено оперативное кардиохирургическое вмешательство (табл. 1).

Таблица 1. Распределение больных по видам оперативного вмешательства на сердце

Примечание. ИК — искусственное кровообращение.

У 9 (24,3%) больных имелась патология дыхательной системы в стадии ремиссии: хроническая обструктивная болезнь легких — у 4 пациентов, бронхиальная астма — у 3, хронический бронхит — у 5.

Во время кардиохирургического вмешательства проводили комбинированную общую анестезию: аналгезию осуществляли введением фентанила (0,2—0,3 мг на вводную анестезию с последующей постоянной инфузией в дозе 3—3,5 мкг на 1 кг массы тела в час), миоплегию — пипекурония бромидом (8 мг на вводную анестезию с последующим дробным введением 2—4 мг перед началом искусственного кровообращения (ИК) или цисатракурия безилатом (10—15 мг на вводную анестезию с последующей инфузией 0,02—0,04 мкг на 1 кг массы тела в минуту), использовали пропофол (1—2 мг на 1 кг массы тела на вводную анестезию с последующей инфузией 4 мг на 1 кг массы тела в час) и ингаляционный анестетик севофлуран до достижения целевой концентрации 1,5 об% МАК. ИК применяли у 32 пациентов. Защиту миокарда во время ИК осуществляли с помощью кардиоплегического раствора Кустодиол или кровяной кардиоплегии с поддержанием либо нормотермии, либо умеренной гипотермии.

Всем включенным в исследование пациентам проведена однократная процедура аппаратной стимуляции кашля с использованием механического инсуффлятора-аспиратора Comfort Cough Plus («Seoil Pacific Corporation», Республика Корея). Процедуру проводили по следующей методике: на грудную клетку пациента надевали жилет, устанавливали параметры при работе в перкуссионном режиме с частотой перкуссий: f — 600 в минуту, значением давления вдоха: (Ip) — +60 см вод.ст., временем экспозиции — 5 мин. Затем к лицу пациента прикладывали анестезиологическую маску и устанавливали следующие параметры: давление выдоха (Ep) —20 см вод. ст., давление вдоха (Ip) +20 см вод.ст., время выдоха (TE) — 1,5 с, время вдоха (TI) — 1,5 с, время паузы (TP) — 1,5 с, скорость потока — HIGH (высокая скорость потока вдоха). Данный режим проводили в течение 2 мин, затем уровни давления вдоха и выдоха увеличивали до Ep –40 см вод.ст., Ip +40 см вод.ст., а через 2 мин — Ep до —60 см вод.ст., Ip до +60 см вод.ст. Длительность всей процедуры составляла 11 мин.

Традиционно методика используется для стимуляции кашлевых усилий у пациентов, которые не могут самостоятельно откашливать мокроту. Лучшее отхождение бронхиального секрета достигается путем перкуссионного массажа с помощью жилета и инициации кашлевого усилия за счет резкой смены положительного давления в дыхательных путях на отрицательное.

Перед проведением процедуры пациенту предлагали оценить выраженность болевого синдрома по ВАШ, при количестве баллов более 2 проводили обезболивание препаратами, не оказывающими влияния на функцию дыхания (Ацетаминофен 1,0 г внутривенно (в/в), кетопрофен 100 мг в/в или трамадол 100 мг в/в).

Для оценки эффективности данной методики до процедуры и спустя 10 мин после ее окончания измеряли насыщение крови кислородом (SpO₂) по пульсоксиметру, с помощью аппарата Gem Premier 4000 в пробах артериальной крови определяли уровни pH, PaO₂, PaCO₂, PaO₂/FiO₂. Оценивали изменение максимальной инспираторной емкости легких (МИЕЛ) с помощью нагрузочного спирометра Coach («Smiths Medical International Limited», Великобритания). Методика проведения спирометрии: после инструктажа и под контролем врача-анестезиолога-реаниматолога пациент выполнял полный вдох и выдох, затем брал в рот загубник и медленно делал максимально глубокий вдох. Измерение проводили трижды, после чего вычисляли средний показатель МИЕЛ. Пассаж мокроты после процедуры оценивали по балльной шкале: 0 баллов — отсутствие отхождения мокроты, 1 балл — продуктивный кашель. Все показатели регистрировали при дыхании пациента атмосферным воздухом до и после проведения процедуры стимуляции кашля.

Статистический анализ выполняли с помощью программ: Statistica 10.0 и StatTech v. 1.2.0. Все данные, полученные в ходе исследования, оценены на нормальность распределения в соответствии с критерием Шапиро—Уилка (при количестве наблюдений менее 50). При нормальном распределении чисел использовали t-критерий Стьюдента, данные представлены в виде среднего арифметического и стандартного отклонения (M±SD); при ненормальном распределении — критерий Вилкоксона, данные представлены в виде медианы, нижнего (10%) и верхнего (90%) квартилей — Me (10—90). Частоту явления в группе определяли по точному критерию Фишера. Статистически значимыми считали результаты при p<0,05.

Результаты и обсуждение

Полученные результаты представлены в табл. 2. До процедуры, проведенной с помощью аппарата механического инсуффлятора-аспиратора, у 4 (10,8%) пациентов зафиксирован сухой кашель без отхождения мокроты, а у остальных отмечено отсутствие эффективного кашлевого движения. После стимуляционной процедуры количество пациентов, у которых появился продуктивный кашель, достигло 32 (86,4%) человек (p=0,0000). Отмечено качественное изменение кашля: он становился продуктивным с отхождением обильного количества мокроты.

Таблица 2. Изменение показателей газообмена и максимальной инспираторной емкости легких при использовании аппаратной стимуляции кашля

Примечание. Статистическую значимость различий определяли с помощью теста Вилкоксона; данные представлены в виде медианы и нижнего и верхнего квартилей — Me (10—90). SpO₂ — уровень насыщения крови кислородом; МИЕЛ — максимальная инспираторная емкость легких; paCO₂ — парциальное давление углекислого газа в артериальной крови; paO₂ — парциальное давление кислорода в артериальной крови; paO₂/FiO₂ — отношение парциального давления кислорода в артериальной крови к фракции кислорода на вдохе.

Улучшению дренажной функции легких и улучшению газообмена, в том числе за счет стимуляции кашля, у пациентов кардиохирургического профиля придается большое значение. Среди новаторских подходов можно упомянуть виброакустический массаж, который за счет колебательных ритмических движений, воздействующих на грудную клетку, улучшает пассаж мокроты, способствует расправлению ателектазированных участков легких и улучшению альвеолярной вентиляции [26, 27]. В этих целях используются также специальные жилеты, производящие осцилляторные воздействия на грудную клетку.

В настоящем исследовании использована методика с применением механического инсуффлятора-аспиратора, предназначенного для стимуляции кашля и улучшения дренажной функции трахеобронхиального дерева, которые достигаются за счет нескольких механизмов. Первый — перкуссионный с высокой частотой колебательных движений, передаваемых через специальный жилет, целью которого является улучшение мобилизации мокроты за счет дробления ее на более мелкие составляющие. На втором этапе используется лицевая маска, через которую создают колебания давления в дыхательных путях различной амплитуды от положительного до отрицательного. Создание положительного давления в дыхательных путях способствует расправлению коллабированных альвеол, что воспроизводит эффекты методов вспомогательной респираторной поддержки, таких как неинвазивная масочная вентиляция легких и высокопоточная оксигенотерапия. Известно, что процедуры неинвазивной масочной вентиляции легких с положительным давлением способствуют расправлению альвеол, увеличению дыхательного объема, тренировки дыхательной мускулатуры, уменьшению фракции шунтирования крови в легких [28, 29]. Основными эффектами высокопоточной оксигенотерапии являются вымывание анатомического мертвого пространства, расправление альвеол за счет создания в них положительного давления и улучшение мукоцилиарного клиренса за счет высокого качества увлажнения и согревания дыхательной смеси [22, 30]. На создании положительного давления в дыхательных путях основано также действие РАР- и РЕР-терапии (Positive Airway Pressure и Positive Expiratory Pressure). В первом случае используют специальные респираторные тренажеры с загубниками или маски, в которых создается постоянное положительное давление в течение всего дыхательного цикла. РЕР-терапия основана на применении положительного давления на выдохе. В некоторых устройствах в дополнение к положительному давлению реализован эффект обратной осциллирующей волны, близкой к частоте колебания ресничек эпителия трахеобронхиального дерева, что улучшает мобилизацию и пассаж мокроты [31].

В нашем исследовании использование аппарата аспиратора-инсуффлятора способствовало расправлению альвеол и стимуляции кашлевого толчка, что в итоге облегчало эвакуацию мокроты. Об увеличении объема вентилируемых участков легких косвенно может свидетельствовать полученный прирост максимальной инспираторной емкости. У обследованных пациентов до применения аппаратной стимуляции кашля наблюдалось снижение МИЕЛ в среднем до 750 мл. После процедуры среднее значение этого показателя увеличилось на 37,5% (p=0,000002) и составило 1200 мл.

Измерение МИЕЛ выполнялось с помощью побудительного спирометра. Сама по себе методика побудительной спирометрии заключается в измерении максимального объема вдоха и стремлении пациента к его увеличению. Существуют данные, что при многократных процедурах за счет тренировки дыхательной мускулатуры достигается положительное влияние на оксигенирующую функцию легких, о чем свидетельствуют увеличение индекса оксигенации и снижение фракции шунтирования крови в легких [32]. В проведенном исследовании после однократного воздействия на дренажную функцию легких с помощью аспиратора-инсуффлятора установлено значительное увеличение МИЕЛ.

После проведения процедуры (табл. 3) отмечено уменьшение количества пациентов с низкими величинами МИЕЛ (200—500 мл) и увеличение — со значениями, превышающими 1200 мл. Число больных, имеющих МИЕЛ в диапазоне 1200—1500 мл, выросло в 3 раза, а более 1500 мл — в 2,6 раза.

Таблица 3. Распределение пациентов в зависимости от значений максимальной инспираторной емкости легких до и после сеанса стимуляции кашля

Таким образом, стимуляция кашля с помощью аппарата инсуффлятора-аспиратора у большинства пациентов, перенесших кардиохирургические операции в раннем послеоперационном периоде, сопровождалась улучшением оксигенирующей функции легких. Отмечен значительный прирост медианы SpO₂ с 92 до 96% (p=0,000001).

Число больных, имевших значения SpO₂ менее 92%, уменьшилось в 5 раз с 15 до 3 пациентов (p=0,0011) (см. рисунок).

Распределение больных (n=37) в зависимости от наличия или отсутствия нарушений оксигенирующей функции легких (SpO₂ <92%) до и после стимуляции кашля.

Показатели paO₂/FiO₂, уровней pH и paCO₂ артериальной крови в процессе исследования статистически значимо не изменялись.

Осложнений и отказов от выполнения процедуры не было, применение стимуляции кашля с помощью инсуффлятора-аспиратора все пациенты переносили удовлетворительно.

Заключение

Нарушение пассажа мокроты в ранние сроки после операции наблюдается у превалирующего количества кардиохирургических пациентов.

Аппаратная стимуляции приводит к существенному возрастанию количества пациентов, у которых появляется продуктивный кашель. Это сопровождается статистически значимым увеличением уровня насыщения крови кислородом и максимального инспираторного объема за счет улучшения пассажа мокроты и расправления коллабированных альвеол. При этом отмечено уменьшение в 5 раз доли пациентов с нарушением оксигенирующей функции легких (уровень насыщения крови кислородом ниже 92%).

Применение аппаратного комплекса механических воздействий у пациентов, перенесших кардиохирургические операции, направленного на стимуляцию кашля, а именно вибромассажа грудной клетки с помощью жилета и переменного давления в дыхательных путях, подаваемого через анестезиологическую маску, не сопровождается развитием осложнений и переносится удовлетворительно.

Участие авторов: концепция и дизайн исследования — А.А. Еременко; сбор и обработка материала — А.А. Еременко, Д.В. Рябова, А.В. Червинская, Р.Д. Комнов; статистический анализ данных — Д.В. Рябова, А.В. Червинская, Р.Д. Комнов; написание текста — Д.В. Рябова, А.В. Червинская; редактирование — А.А. Еременко.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

The authors declare no conflict of interest.

Введение

Кардиохирургические операции сопряжены с высоким риском развития респираторных осложнений. Это связано с исходным низким кардиореспираторным резервом, необходимостью проведения искусственного кровообращения и циркуляторного ареста, относительно большим объемом кровопотери и гемотрансфузии, проведением продленной искусственной вентиляции легких (ИВЛ) с применением «жестких» режимов и другими факторами [1—4].

Дыхательная недостаточность у кардиохирургических пациентов относится к числу основных причин тяжелого течения послеоперационного периода, увеличения длительности госпитализации и роста экономических затрат в связи с использованием большого количества медицинских ресурсов. По данным литературы, частота развития послеоперационной дыхательной недостаточности различной этиологии в кардиохирургии составляет 22—30%.

Среди причин острой дыхательной недостаточности у больных кардиохирургического профиля особое место занимают факторы, приводящие к нарушению дренажной функции легких и трахеобронхиальной проходимости [5]. Любое хирургическое вмешательство на сердце и крупных сосудах повышает риск возникновения данных осложнений, которые можно разделить на три условные группы:

1) осложнения, связанные непосредственно с оперативным вмешательством (механическая травма легкого, нарушение целостности каркаса грудной клетки, возможное повреждение диафрагмального нерва [6, 7], парез диафрагмы, вскрытие и дренирование плевральных полостей [8]);

2) осложнения, связанные с проведением анестезиологического пособия и ИВЛ (длительное вынужденное положение на операционном столе, вентилятор-ассоциированное повреждение легких [9, 10], однолегочная вентиляция при определенных видах кардиохирургических вмешательств [11], прекращение ИВЛ во время проведения искусственного кровообращения [12], медикаментозное угнетение дыхательного центра, выраженный болевой синдром и его лечение после оперативного вмешательства);

3) обострение сопутствующих заболеваний бронхолегочной системы [11], таких как хроническая обструктивная болезнь легких, хронический бронхит, бронхиальная астма и др.

В раннем послеоперационном периоде перечисленные факторы могут привести к нарушению дренажной функции трахеобронхиального дерева, ателектазированию легких, уменьшению числа вентилируемых альвеол и развитию дыхательной недостаточности [13—16].

В литературе описан обширный комплекс мероприятий, направленных на периоперационную профилактику этих осложнений. Прежде всего рекомендуется перед операцией достичь ремиссии хронических легочных заболеваний [17], свести к минимуму использование гипероксических дыхательных смесей, проводить адекватную санацию бронхиального секрета и протективную ИВЛ во время оперативного вмешательства. В послеоперационном периоде рекомендовано использование методов немедикаментозной респираторной реабилитации [11, 18—22]. Данные технологии дополняются адекватным обезболиванием и ингаляционной лекарственной терапией [23, 24].

В комплексе послеоперационной интенсивной терапии применяют различные методы физиотерапевтического воздействия на легкие, способствующие улучшению эвакуации бронхолегочного секрета. Одним из перспективных направлений является вибрационная терапия, выполняемая с помощью специальных приборов, однако работы, посвященные изучению их эффективности, немногочисленны [25]. Таким образом, тема профилактики постэкстубационной дыхательной недостаточности и немедикаментозной респираторной реабилитации остается актуальной и требует более детального изучения.

Цель исследования — оценка эффективности и безопасности применения стимуляции кашля, проводимой с помощью механического инсуффлятора-аспиратора, в раннем послеоперационном периоде пациентам кардиохирургического профиля.

Материал и методы

Дизайн исследования — неинтервенционное, проспективное, одноцентровое, аналитическое.

Критерии включения: возраст старше 18 лет, самостоятельное дыхание после экстубации трахеи, ясное сознание и продуктивный контакт с пациентом, возможность поддержания адекватного газообмена на фоне ингаляции кислорода, адекватное обезболивание (2 балла и менее) по 10-балльной визуальной аналоговой шкале боли (ВАШ). Критерии невключения: необходимость повторной интубации и проведения ИВЛ, неинвазивной масочной вентиляции легких, высокопоточной оксигенотерапии; острое нарушение мозгового кровообращения; продолжающееся кровотечение; сердечная недостаточность (инотропный индекс больше 10); шок различной этиологии; применение экстракорпоральных методов гемокоррекции; любые нервно-мышечные заболевания; пневмо-, гидро- или гемоторакс.

В процессе исследования, выполненного с включением пациентов кардиохирургического профиля в раннем послеоперационном периоде, проведена оценка влияния стимуляции кашля с помощью аппарата механического инсуффлятора-аспиратора на эвакуацию трахеобронхиального секрета, показатели механики дыхания и оксигенирующую функцию легких. Кроме того, фиксировались любые нежелательные явления, возникающие в связи с проведением процедуры.

В исследование включены 37 пациентов (23 мужчины и 14 женщин), средний возраст — 57±12,3 года (от 20 до 77 лет), которым с октября по декабрь 2020 г. в ФГБНУ «РНЦХ им. акад. Б.В. Петровского» выполнено оперативное кардиохирургическое вмешательство (табл. 1).

Таблица 1. Распределение больных по видам оперативного вмешательства на сердце

Примечание. ИК — искусственное кровообращение.

У 9 (24,3%) больных имелась патология дыхательной системы в стадии ремиссии: хроническая обструктивная болезнь легких — у 4 пациентов, бронхиальная астма — у 3, хронический бронхит — у 5.

Во время кардиохирургического вмешательства проводили комбинированную общую анестезию: аналгезию осуществляли введением фентанила (0,2—0,3 мг на вводную анестезию с последующей постоянной инфузией в дозе 3—3,5 мкг на 1 кг массы тела в час), миоплегию — пипекурония бромидом (8 мг на вводную анестезию с последующим дробным введением 2—4 мг перед началом искусственного кровообращения (ИК) или цисатракурия безилатом (10—15 мг на вводную анестезию с последующей инфузией 0,02—0,04 мкг на 1 кг массы тела в минуту), использовали пропофол (1—2 мг на 1 кг массы тела на вводную анестезию с последующей инфузией 4 мг на 1 кг массы тела в час) и ингаляционный анестетик севофлуран до достижения целевой концентрации 1,5 об% МАК. ИК применяли у 32 пациентов. Защиту миокарда во время ИК осуществляли с помощью кардиоплегического раствора Кустодиол или кровяной кардиоплегии с поддержанием либо нормотермии, либо умеренной гипотермии.

Всем включенным в исследование пациентам проведена однократная процедура аппаратной стимуляции кашля с использованием механического инсуффлятора-аспиратора Comfort Cough Plus («Seoil Pacific Corporation», Республика Корея). Процедуру проводили по следующей методике: на грудную клетку пациента надевали жилет, устанавливали параметры при работе в перкуссионном режиме с частотой перкуссий: f — 600 в минуту, значением давления вдоха: (Ip) — +60 см вод.ст., временем экспозиции — 5 мин. Затем к лицу пациента прикладывали анестезиологическую маску и устанавливали следующие параметры: давление выдоха (Ep) —20 см вод. ст., давление вдоха (Ip) +20 см вод.ст., время выдоха (TE) — 1,5 с, время вдоха (TI) — 1,5 с, время паузы (TP) — 1,5 с, скорость потока — HIGH (высокая скорость потока вдоха). Данный режим проводили в течение 2 мин, затем уровни давления вдоха и выдоха увеличивали до Ep –40 см вод.ст., Ip +40 см вод.ст., а через 2 мин — Ep до —60 см вод.ст., Ip до +60 см вод.ст. Длительность всей процедуры составляла 11 мин.

Традиционно методика используется для стимуляции кашлевых усилий у пациентов, которые не могут самостоятельно откашливать мокроту. Лучшее отхождение бронхиального секрета достигается путем перкуссионного массажа с помощью жилета и инициации кашлевого усилия за счет резкой смены положительного давления в дыхательных путях на отрицательное.

Перед проведением процедуры пациенту предлагали оценить выраженность болевого синдрома по ВАШ, при количестве баллов более 2 проводили обезболивание препаратами, не оказывающими влияния на функцию дыхания (Ацетаминофен 1,0 г внутривенно (в/в), кетопрофен 100 мг в/в или трамадол 100 мг в/в).

Для оценки эффективности данной методики до процедуры и спустя 10 мин после ее окончания измеряли насыщение крови кислородом (SpO₂) по пульсоксиметру, с помощью аппарата Gem Premier 4000 в пробах артериальной крови определяли уровни pH, PaO₂, PaCO₂, PaO₂/FiO₂. Оценивали изменение максимальной инспираторной емкости легких (МИЕЛ) с помощью нагрузочного спирометра Coach («Smiths Medical International Limited», Великобритания). Методика проведения спирометрии: после инструктажа и под контролем врача-анестезиолога-реаниматолога пациент выполнял полный вдох и выдох, затем брал в рот загубник и медленно делал максимально глубокий вдох. Измерение проводили трижды, после чего вычисляли средний показатель МИЕЛ. Пассаж мокроты после процедуры оценивали по балльной шкале: 0 баллов — отсутствие отхождения мокроты, 1 балл — продуктивный кашель. Все показатели регистрировали при дыхании пациента атмосферным воздухом до и после проведения процедуры стимуляции кашля.

Статистический анализ выполняли с помощью программ: Statistica 10.0 и StatTech v. 1.2.0. Все данные, полученные в ходе исследования, оценены на нормальность распределения в соответствии с критерием Шапиро—Уилка (при количестве наблюдений менее 50). При нормальном распределении чисел использовали t-критерий Стьюдента, данные представлены в виде среднего арифметического и стандартного отклонения (M±SD); при ненормальном распределении — критерий Вилкоксона, данные представлены в виде медианы, нижнего (10%) и верхнего (90%) квартилей — Me (10—90). Частоту явления в группе определяли по точному критерию Фишера. Статистически значимыми считали результаты при p<0,05.

Результаты и обсуждение

Полученные результаты представлены в табл. 2. До процедуры, проведенной с помощью аппарата механического инсуффлятора-аспиратора, у 4 (10,8%) пациентов зафиксирован сухой кашель без отхождения мокроты, а у остальных отмечено отсутствие эффективного кашлевого движения. После стимуляционной процедуры количество пациентов, у которых появился продуктивный кашель, достигло 32 (86,4%) человек (p=0,0000). Отмечено качественное изменение кашля: он становился продуктивным с отхождением обильного количества мокроты.

Таблица 2. Изменение показателей газообмена и максимальной инспираторной емкости легких при использовании аппаратной стимуляции кашля

Примечание. Статистическую значимость различий определяли с помощью теста Вилкоксона; данные представлены в виде медианы и нижнего и верхнего квартилей — Me (10—90). SpO₂ — уровень насыщения крови кислородом; МИЕЛ — максимальная инспираторная емкость легких; paCO₂ — парциальное давление углекислого газа в артериальной крови; paO₂ — парциальное давление кислорода в артериальной крови; paO₂/FiO₂ — отношение парциального давления кислорода в артериальной крови к фракции кислорода на вдохе.

Улучшению дренажной функции легких и улучшению газообмена, в том числе за счет стимуляции кашля, у пациентов кардиохирургического профиля придается большое значение. Среди новаторских подходов можно упомянуть виброакустический массаж, который за счет колебательных ритмических движений, воздействующих на грудную клетку, улучшает пассаж мокроты, способствует расправлению ателектазированных участков легких и улучшению альвеолярной вентиляции [26, 27]. В этих целях используются также специальные жилеты, производящие осцилляторные воздействия на грудную клетку.

В настоящем исследовании использована методика с применением механического инсуффлятора-аспиратора, предназначенного для стимуляции кашля и улучшения дренажной функции трахеобронхиального дерева, которые достигаются за счет нескольких механизмов. Первый — перкуссионный с высокой частотой колебательных движений, передаваемых через специальный жилет, целью которого является улучшение мобилизации мокроты за счет дробления ее на более мелкие составляющие. На втором этапе используется лицевая маска, через которую создают колебания давления в дыхательных путях различной амплитуды от положительного до отрицательного. Создание положительного давления в дыхательных путях способствует расправлению коллабированных альвеол, что воспроизводит эффекты методов вспомогательной респираторной поддержки, таких как неинвазивная масочная вентиляция легких и высокопоточная оксигенотерапия. Известно, что процедуры неинвазивной масочной вентиляции легких с положительным давлением способствуют расправлению альвеол, увеличению дыхательного объема, тренировки дыхательной мускулатуры, уменьшению фракции шунтирования крови в легких [28, 29]. Основными эффектами высокопоточной оксигенотерапии являются вымывание анатомического мертвого пространства, расправление альвеол за счет создания в них положительного давления и улучшение мукоцилиарного клиренса за счет высокого качества увлажнения и согревания дыхательной смеси [22, 30]. На создании положительного давления в дыхательных путях основано также действие РАР- и РЕР-терапии (Positive Airway Pressure и Positive Expiratory Pressure). В первом случае используют специальные респираторные тренажеры с загубниками или маски, в которых создается постоянное положительное давление в течение всего дыхательного цикла. РЕР-терапия основана на применении положительного давления на выдохе. В некоторых устройствах в дополнение к положительному давлению реализован эффект обратной осциллирующей волны, близкой к частоте колебания ресничек эпителия трахеобронхиального дерева, что улучшает мобилизацию и пассаж мокроты [31].

В нашем исследовании использование аппарата аспиратора-инсуффлятора способствовало расправлению альвеол и стимуляции кашлевого толчка, что в итоге облегчало эвакуацию мокроты. Об увеличении объема вентилируемых участков легких косвенно может свидетельствовать полученный прирост максимальной инспираторной емкости. У обследованных пациентов до применения аппаратной стимуляции кашля наблюдалось снижение МИЕЛ в среднем до 750 мл. После процедуры среднее значение этого показателя увеличилось на 37,5% (p=0,000002) и составило 1200 мл.

Измерение МИЕЛ выполнялось с помощью побудительного спирометра. Сама по себе методика побудительной спирометрии заключается в измерении максимального объема вдоха и стремлении пациента к его увеличению. Существуют данные, что при многократных процедурах за счет тренировки дыхательной мускулатуры достигается положительное влияние на оксигенирующую функцию легких, о чем свидетельствуют увеличение индекса оксигенации и снижение фракции шунтирования крови в легких [32]. В проведенном исследовании после однократного воздействия на дренажную функцию легких с помощью аспиратора-инсуффлятора установлено значительное увеличение МИЕЛ.

После проведения процедуры (табл. 3) отмечено уменьшение количества пациентов с низкими величинами МИЕЛ (200—500 мл) и увеличение — со значениями, превышающими 1200 мл. Число больных, имеющих МИЕЛ в диапазоне 1200—1500 мл, выросло в 3 раза, а более 1500 мл — в 2,6 раза.

Таблица 3. Распределение пациентов в зависимости от значений максимальной инспираторной емкости легких до и после сеанса стимуляции кашля

Таким образом, стимуляция кашля с помощью аппарата инсуффлятора-аспиратора у большинства пациентов, перенесших кардиохирургические операции в раннем послеоперационном периоде, сопровождалась улучшением оксигенирующей функции легких. Отмечен значительный прирост медианы SpO₂ с 92 до 96% (p=0,000001).

Число больных, имевших значения SpO₂ менее 92%, уменьшилось в 5 раз с 15 до 3 пациентов (p=0,0011) (см. рисунок).

Распределение больных (n=37) в зависимости от наличия или отсутствия нарушений оксигенирующей функции легких (SpO₂ <92%) до и после стимуляции кашля.

Показатели paO₂/FiO₂, уровней pH и paCO₂ артериальной крови в процессе исследования статистически значимо не изменялись.

Осложнений и отказов от выполнения процедуры не было, применение стимуляции кашля с помощью инсуффлятора-аспиратора все пациенты переносили удовлетворительно.

Заключение

Нарушение пассажа мокроты в ранние сроки после операции наблюдается у превалирующего количества кардиохирургических пациентов.

Аппаратная стимуляции приводит к существенному возрастанию количества пациентов, у которых появляется продуктивный кашель. Это сопровождается статистически значимым увеличением уровня насыщения крови кислородом и максимального инспираторного объема за счет улучшения пассажа мокроты и расправления коллабированных альвеол. При этом отмечено уменьшение в 5 раз доли пациентов с нарушением оксигенирующей функции легких (уровень насыщения крови кислородом ниже 92%).

Применение аппаратного комплекса механических воздействий у пациентов, перенесших кардиохирургические операции, направленного на стимуляцию кашля, а именно вибромассажа грудной клетки с помощью жилета и переменного давления в дыхательных путях, подаваемого через анестезиологическую маску, не сопровождается развитием осложнений и переносится удовлетворительно.

Участие авторов: концепция и дизайн исследования — А.А. Еременко; сбор и обработка материала — А.А. Еременко, Д.В. Рябова, А.В. Червинская, Р.Д. Комнов; статистический анализ данных — Д.В. Рябова, А.В. Червинская, Р.Д. Комнов; написание текста — Д.В. Рябова, А.В. Червинская; редактирование — А.А. Еременко.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

The authors declare no conflict of interest.

Введение

Кардиохирургические операции сопряжены с высоким риском развития респираторных осложнений. Это связано с исходным низким кардиореспираторным резервом, необходимостью проведения искусственного кровообращения и циркуляторного ареста, относительно большим объемом кровопотери и гемотрансфузии, проведением продленной искусственной вентиляции легких (ИВЛ) с применением «жестких» режимов и другими факторами [1—4].

Дыхательная недостаточность у кардиохирургических пациентов относится к числу основных причин тяжелого течения послеоперационного периода, увеличения длительности госпитализации и роста экономических затрат в связи с использованием большого количества медицинских ресурсов. По данным литературы, частота развития послеоперационной дыхательной недостаточности различной этиологии в кардиохирургии составляет 22—30%.

Среди причин острой дыхательной недостаточности у больных кардиохирургического профиля особое место занимают факторы, приводящие к нарушению дренажной функции легких и трахеобронхиальной проходимости [5]. Любое хирургическое вмешательство на сердце и крупных сосудах повышает риск возникновения данных осложнений, которые можно разделить на три условные группы:

1) осложнения, связанные непосредственно с оперативным вмешательством (механическая травма легкого, нарушение целостности каркаса грудной клетки, возможное повреждение диафрагмального нерва [6, 7], парез диафрагмы, вскрытие и дренирование плевральных полостей [8]);

2) осложнения, связанные с проведением анестезиологического пособия и ИВЛ (длительное вынужденное положение на операционном столе, вентилятор-ассоциированное повреждение легких [9, 10], однолегочная вентиляция при определенных видах кардиохирургических вмешательств [11], прекращение ИВЛ во время проведения искусственного кровообращения [12], медикаментозное угнетение дыхательного центра, выраженный болевой синдром и его лечение после оперативного вмешательства);

3) обострение сопутствующих заболеваний бронхолегочной системы [11], таких как хроническая обструктивная болезнь легких, хронический бронхит, бронхиальная астма и др.

В раннем послеоперационном периоде перечисленные факторы могут привести к нарушению дренажной функции трахеобронхиального дерева, ателектазированию легких, уменьшению числа вентилируемых альвеол и развитию дыхательной недостаточности [13—16].

В литературе описан обширный комплекс мероприятий, направленных на периоперационную профилактику этих осложнений. Прежде всего рекомендуется перед операцией достичь ремиссии хронических легочных заболеваний [17], свести к минимуму использование гипероксических дыхательных смесей, проводить адекватную санацию бронхиального секрета и протективную ИВЛ во время оперативного вмешательства. В послеоперационном периоде рекомендовано использование методов немедикаментозной респираторной реабилитации [11, 18—22]. Данные технологии дополняются адекватным обезболиванием и ингаляционной лекарственной терапией [23, 24].

В комплексе послеоперационной интенсивной терапии применяют различные методы физиотерапевтического воздействия на легкие, способствующие улучшению эвакуации бронхолегочного секрета. Одним из перспективных направлений является вибрационная терапия, выполняемая с помощью специальных приборов, однако работы, посвященные изучению их эффективности, немногочисленны [25]. Таким образом, тема профилактики постэкстубационной дыхательной недостаточности и немедикаментозной респираторной реабилитации остается актуальной и требует более детального изучения.

Цель исследования — оценка эффективности и безопасности применения стимуляции кашля, проводимой с помощью механического инсуффлятора-аспиратора, в раннем послеоперационном периоде пациентам кардиохирургического профиля.

Материал и методы

Дизайн исследования — неинтервенционное, проспективное, одноцентровое, аналитическое.

Критерии включения: возраст старше 18 лет, самостоятельное дыхание после экстубации трахеи, ясное сознание и продуктивный контакт с пациентом, возможность поддержания адекватного газообмена на фоне ингаляции кислорода, адекватное обезболивание (2 балла и менее) по 10-балльной визуальной аналоговой шкале боли (ВАШ). Критерии невключения: необходимость повторной интубации и проведения ИВЛ, неинвазивной масочной вентиляции легких, высокопоточной оксигенотерапии; острое нарушение мозгового кровообращения; продолжающееся кровотечение; сердечная недостаточность (инотропный индекс больше 10); шок различной этиологии; применение экстракорпоральных методов гемокоррекции; любые нервно-мышечные заболевания; пневмо-, гидро- или гемоторакс.

В процессе исследования, выполненного с включением пациентов кардиохирургического профиля в раннем послеоперационном периоде, проведена оценка влияния стимуляции кашля с помощью аппарата механического инсуффлятора-аспиратора на эвакуацию трахеобронхиального секрета, показатели механики дыхания и оксигенирующую функцию легких. Кроме того, фиксировались любые нежелательные явления, возникающие в связи с проведением процедуры.

В исследование включены 37 пациентов (23 мужчины и 14 женщин), средний возраст — 57±12,3 года (от 20 до 77 лет), которым с октября по декабрь 2020 г. в ФГБНУ «РНЦХ им. акад. Б.В. Петровского» выполнено оперативное кардиохирургическое вмешательство (табл. 1).

Таблица 1. Распределение больных по видам оперативного вмешательства на сердце

Примечание. ИК — искусственное кровообращение.

У 9 (24,3%) больных имелась патология дыхательной системы в стадии ремиссии: хроническая обструктивная болезнь легких — у 4 пациентов, бронхиальная астма — у 3, хронический бронхит — у 5.

Во время кардиохирургического вмешательства проводили комбинированную общую анестезию: аналгезию осуществляли введением фентанила (0,2—0,3 мг на вводную анестезию с последующей постоянной инфузией в дозе 3—3,5 мкг на 1 кг массы тела в час), миоплегию — пипекурония бромидом (8 мг на вводную анестезию с последующим дробным введением 2—4 мг перед началом искусственного кровообращения (ИК) или цисатракурия безилатом (10—15 мг на вводную анестезию с последующей инфузией 0,02—0,04 мкг на 1 кг массы тела в минуту), использовали пропофол (1—2 мг на 1 кг массы тела на вводную анестезию с последующей инфузией 4 мг на 1 кг массы тела в час) и ингаляционный анестетик севофлуран до достижения целевой концентрации 1,5 об% МАК. ИК применяли у 32 пациентов. Защиту миокарда во время ИК осуществляли с помощью кардиоплегического раствора Кустодиол или кровяной кардиоплегии с поддержанием либо нормотермии, либо умеренной гипотермии.

Всем включенным в исследование пациентам проведена однократная процедура аппаратной стимуляции кашля с использованием механического инсуффлятора-аспиратора Comfort Cough Plus («Seoil Pacific Corporation», Республика Корея). Процедуру проводили по следующей методике: на грудную клетку пациента надевали жилет, устанавливали параметры при работе в перкуссионном режиме с частотой перкуссий: f — 600 в минуту, значением давления вдоха: (Ip) — +60 см вод.ст., временем экспозиции — 5 мин. Затем к лицу пациента прикладывали анестезиологическую маску и устанавливали следующие параметры: давление выдоха (Ep) —20 см вод. ст., давление вдоха (Ip) +20 см вод.ст., время выдоха (TE) — 1,5 с, время вдоха (TI) — 1,5 с, время паузы (TP) — 1,5 с, скорость потока — HIGH (высокая скорость потока вдоха). Данный режим проводили в течение 2 мин, затем уровни давления вдоха и выдоха увеличивали до Ep –40 см вод.ст., Ip +40 см вод.ст., а через 2 мин — Ep до —60 см вод.ст., Ip до +60 см вод.ст. Длительность всей процедуры составляла 11 мин.

Традиционно методика используется для стимуляции кашлевых усилий у пациентов, которые не могут самостоятельно откашливать мокроту. Лучшее отхождение бронхиального секрета достигается путем перкуссионного массажа с помощью жилета и инициации кашлевого усилия за счет резкой смены положительного давления в дыхательных путях на отрицательное.

Перед проведением процедуры пациенту предлагали оценить выраженность болевого синдрома по ВАШ, при количестве баллов более 2 проводили обезболивание препаратами, не оказывающими влияния на функцию дыхания (Ацетаминофен 1,0 г внутривенно (в/в), кетопрофен 100 мг в/в или трамадол 100 мг в/в).

Для оценки эффективности данной методики до процедуры и спустя 10 мин после ее окончания измеряли насыщение крови кислородом (SpO₂) по пульсоксиметру, с помощью аппарата Gem Premier 4000 в пробах артериальной крови определяли уровни pH, PaO₂, PaCO₂, PaO₂/FiO₂. Оценивали изменение максимальной инспираторной емкости легких (МИЕЛ) с помощью нагрузочного спирометра Coach («Smiths Medical International Limited», Великобритания). Методика проведения спирометрии: после инструктажа и под контролем врача-анестезиолога-реаниматолога пациент выполнял полный вдох и выдох, затем брал в рот загубник и медленно делал максимально глубокий вдох. Измерение проводили трижды, после чего вычисляли средний показатель МИЕЛ. Пассаж мокроты после процедуры оценивали по балльной шкале: 0 баллов — отсутствие отхождения мокроты, 1 балл — продуктивный кашель. Все показатели регистрировали при дыхании пациента атмосферным воздухом до и после проведения процедуры стимуляции кашля.

Статистический анализ выполняли с помощью программ: Statistica 10.0 и StatTech v. 1.2.0. Все данные, полученные в ходе исследования, оценены на нормальность распределения в соответствии с критерием Шапиро—Уилка (при количестве наблюдений менее 50). При нормальном распределении чисел использовали t-критерий Стьюдента, данные представлены в виде среднего арифметического и стандартного отклонения (M±SD); при ненормальном распределении — критерий Вилкоксона, данные представлены в виде медианы, нижнего (10%) и верхнего (90%) квартилей — Me (10—90). Частоту явления в группе определяли по точному критерию Фишера. Статистически значимыми считали результаты при p<0,05.

Результаты и обсуждение

Полученные результаты представлены в табл. 2. До процедуры, проведенной с помощью аппарата механического инсуффлятора-аспиратора, у 4 (10,8%) пациентов зафиксирован сухой кашель без отхождения мокроты, а у остальных отмечено отсутствие эффективного кашлевого движения. После стимуляционной процедуры количество пациентов, у которых появился продуктивный кашель, достигло 32 (86,4%) человек (p=0,0000). Отмечено качественное изменение кашля: он становился продуктивным с отхождением обильного количества мокроты.

Таблица 2. Изменение показателей газообмена и максимальной инспираторной емкости легких при использовании аппаратной стимуляции кашля

Примечание. Статистическую значимость различий определяли с помощью теста Вилкоксона; данные представлены в виде медианы и нижнего и верхнего квартилей — Me (10—90). SpO₂ — уровень насыщения крови кислородом; МИЕЛ — максимальная инспираторная емкость легких; paCO₂ — парциальное давление углекислого газа в артериальной крови; paO₂ — парциальное давление кислорода в артериальной крови; paO₂/FiO₂ — отношение парциального давления кислорода в артериальной крови к фракции кислорода на вдохе.

Улучшению дренажной функции легких и улучшению газообмена, в том числе за счет стимуляции кашля, у пациентов кардиохирургического профиля придается большое значение. Среди новаторских подходов можно упомянуть виброакустический массаж, который за счет колебательных ритмических движений, воздействующих на грудную клетку, улучшает пассаж мокроты, способствует расправлению ателектазированных участков легких и улучшению альвеолярной вентиляции [26, 27]. В этих целях используются также специальные жилеты, производящие осцилляторные воздействия на грудную клетку.

В настоящем исследовании использована методика с применением механического инсуффлятора-аспиратора, предназначенного для стимуляции кашля и улучшения дренажной функции трахеобронхиального дерева, которые достигаются за счет нескольких механизмов. Первый — перкуссионный с высокой частотой колебательных движений, передаваемых через специальный жилет, целью которого является улучшение мобилизации мокроты за счет дробления ее на более мелкие составляющие. На втором этапе используется лицевая маска, через которую создают колебания давления в дыхательных путях различной амплитуды от положительного до отрицательного. Создание положительного давления в дыхательных путях способствует расправлению коллабированных альвеол, что воспроизводит эффекты методов вспомогательной респираторной поддержки, таких как неинвазивная масочная вентиляция легких и высокопоточная оксигенотерапия. Известно, что процедуры неинвазивной масочной вентиляции легких с положительным давлением способствуют расправлению альвеол, увеличению дыхательного объема, тренировки дыхательной мускулатуры, уменьшению фракции шунтирования крови в легких [28, 29]. Основными эффектами высокопоточной оксигенотерапии являются вымывание анатомического мертвого пространства, расправление альвеол за счет создания в них положительного давления и улучшение мукоцилиарного клиренса за счет высокого качества увлажнения и согревания дыхательной смеси [22, 30]. На создании положительного давления в дыхательных путях основано также действие РАР- и РЕР-терапии (Positive Airway Pressure и Positive Expiratory Pressure). В первом случае используют специальные респираторные тренажеры с загубниками или маски, в которых создается постоянное положительное давление в течение всего дыхательного цикла. РЕР-терапия основана на применении положительного давления на выдохе. В некоторых устройствах в дополнение к положительному давлению реализован эффект обратной осциллирующей волны, близкой к частоте колебания ресничек эпителия трахеобронхиального дерева, что улучшает мобилизацию и пассаж мокроты [31].

В нашем исследовании использование аппарата аспиратора-инсуффлятора способствовало расправлению альвеол и стимуляции кашлевого толчка, что в итоге облегчало эвакуацию мокроты. Об увеличении объема вентилируемых участков легких косвенно может свидетельствовать полученный прирост максимальной инспираторной емкости. У обследованных пациентов до применения аппаратной стимуляции кашля наблюдалось снижение МИЕЛ в среднем до 750 мл. После процедуры среднее значение этого показателя увеличилось на 37,5% (p=0,000002) и составило 1200 мл.

Измерение МИЕЛ выполнялось с помощью побудительного спирометра. Сама по себе методика побудительной спирометрии заключается в измерении максимального объема вдоха и стремлении пациента к его увеличению. Существуют данные, что при многократных процедурах за счет тренировки дыхательной мускулатуры достигается положительное влияние на оксигенирующую функцию легких, о чем свидетельствуют увеличение индекса оксигенации и снижение фракции шунтирования крови в легких [32]. В проведенном исследовании после однократного воздействия на дренажную функцию легких с помощью аспиратора-инсуффлятора установлено значительное увеличение МИЕЛ.

После проведения процедуры (табл. 3) отмечено уменьшение количества пациентов с низкими величинами МИЕЛ (200—500 мл) и увеличение — со значениями, превышающими 1200 мл. Число больных, имеющих МИЕЛ в диапазоне 1200—1500 мл, выросло в 3 раза, а более 1500 мл — в 2,6 раза.

Таблица 3. Распределение пациентов в зависимости от значений максимальной инспираторной емкости легких до и после сеанса стимуляции кашля

Таким образом, стимуляция кашля с помощью аппарата инсуффлятора-аспиратора у большинства пациентов, перенесших кардиохирургические операции в раннем послеоперационном периоде, сопровождалась улучшением оксигенирующей функции легких. Отмечен значительный прирост медианы SpO₂ с 92 до 96% (p=0,000001).

Число больных, имевших значения SpO₂ менее 92%, уменьшилось в 5 раз с 15 до 3 пациентов (p=0,0011) (см. рисунок).

Распределение больных (n=37) в зависимости от наличия или отсутствия нарушений оксигенирующей функции легких (SpO₂ <92%) до и после стимуляции кашля.

Показатели paO₂/FiO₂, уровней pH и paCO₂ артериальной крови в процессе исследования статистически значимо не изменялись.

Осложнений и отказов от выполнения процедуры не было, применение стимуляции кашля с помощью инсуффлятора-аспиратора все пациенты переносили удовлетворительно.

Заключение

Нарушение пассажа мокроты в ранние сроки после операции наблюдается у превалирующего количества кардиохирургических пациентов.

Аппаратная стимуляции приводит к существенному возрастанию количества пациентов, у которых появляется продуктивный кашель. Это сопровождается статистически значимым увеличением уровня насыщения крови кислородом и максимального инспираторного объема за счет улучшения пассажа мокроты и расправления коллабированных альвеол. При этом отмечено уменьшение в 5 раз доли пациентов с нарушением оксигенирующей функции легких (уровень насыщения крови кислородом ниже 92%).

Применение аппаратного комплекса механических воздействий у пациентов, перенесших кардиохирургические операции, направленного на стимуляцию кашля, а именно вибромассажа грудной клетки с помощью жилета и переменного давления в дыхательных путях, подаваемого через анестезиологическую маску, не сопровождается развитием осложнений и переносится удовлетворительно.

Участие авторов: концепция и дизайн исследования — А.А. Еременко; сбор и обработка материала — А.А. Еременко, Д.В. Рябова, А.В. Червинская, Р.Д. Комнов; статистический анализ данных — Д.В. Рябова, А.В. Червинская, Р.Д. Комнов; написание текста — Д.В. Рябова, А.В. Червинская; редактирование — А.А. Еременко.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

The authors declare no conflict of interest.

Введение

Кардиохирургические операции сопряжены с высоким риском развития респираторных осложнений. Это связано с исходным низким кардиореспираторным резервом, необходимостью проведения искусственного кровообращения и циркуляторного ареста, относительно большим объемом кровопотери и гемотрансфузии, проведением продленной искусственной вентиляции легких (ИВЛ) с применением «жестких» режимов и другими факторами [1—4].

Дыхательная недостаточность у кардиохирургических пациентов относится к числу основных причин тяжелого течения послеоперационного периода, увеличения длительности госпитализации и роста экономических затрат в связи с использованием большого количества медицинских ресурсов. По данным литературы, частота развития послеоперационной дыхательной недостаточности различной этиологии в кардиохирургии составляет 22—30%.

Среди причин острой дыхательной недостаточности у больных кардиохирургического профиля особое место занимают факторы, приводящие к нарушению дренажной функции легких и трахеобронхиальной проходимости [5]. Любое хирургическое вмешательство на сердце и крупных сосудах повышает риск возникновения данных осложнений, которые можно разделить на три условные группы:

1) осложнения, связанные непосредственно с оперативным вмешательством (механическая травма легкого, нарушение целостности каркаса грудной клетки, возможное повреждение диафрагмального нерва [6, 7], парез диафрагмы, вскрытие и дренирование плевральных полостей [8]);

2) осложнения, связанные с проведением анестезиологического пособия и ИВЛ (длительное вынужденное положение на операционном столе, вентилятор-ассоциированное повреждение легких [9, 10], однолегочная вентиляция при определенных видах кардиохирургических вмешательств [11], прекращение ИВЛ во время проведения искусственного кровообращения [12], медикаментозное угнетение дыхательного центра, выраженный болевой синдром и его лечение после оперативного вмешательства);

3) обострение сопутствующих заболеваний бронхолегочной системы [11], таких как хроническая обструктивная болезнь легких, хронический бронхит, бронхиальная астма и др.

В раннем послеоперационном периоде перечисленные факторы могут привести к нарушению дренажной функции трахеобронхиального дерева, ателектазированию легких, уменьшению числа вентилируемых альвеол и развитию дыхательной недостаточности [13—16].

В литературе описан обширный комплекс мероприятий, направленных на периоперационную профилактику этих осложнений. Прежде всего рекомендуется перед операцией достичь ремиссии хронических легочных заболеваний [17], свести к минимуму использование гипероксических дыхательных смесей, проводить адекватную санацию бронхиального секрета и протективную ИВЛ во время оперативного вмешательства. В послеоперационном периоде рекомендовано использование методов немедикаментозной респираторной реабилитации [11, 18—22]. Данные технологии дополняются адекватным обезболиванием и ингаляционной лекарственной терапией [23, 24].

В комплексе послеоперационной интенсивной терапии применяют различные методы физиотерапевтического воздействия на легкие, способствующие улучшению эвакуации бронхолегочного секрета. Одним из перспективных направлений является вибрационная терапия, выполняемая с помощью специальных приборов, однако работы, посвященные изучению их эффективности, немногочисленны [25]. Таким образом, тема профилактики постэкстубационной дыхательной недостаточности и немедикаментозной респираторной реабилитации остается актуальной и требует более детального изучения.

Цель исследования — оценка эффективности и безопасности применения стимуляции кашля, проводимой с помощью механического инсуффлятора-аспиратора, в раннем послеоперационном периоде пациентам кардиохирургического профиля.

Материал и методы

Дизайн исследования — неинтервенционное, проспективное, одноцентровое, аналитическое.

Критерии включения: возраст старше 18 лет, самостоятельное дыхание после экстубации трахеи, ясное сознание и продуктивный контакт с пациентом, возможность поддержания адекватного газообмена на фоне ингаляции кислорода, адекватное обезболивание (2 балла и менее) по 10-балльной визуальной аналоговой шкале боли (ВАШ). Критерии невключения: необходимость повторной интубации и проведения ИВЛ, неинвазивной масочной вентиляции легких, высокопоточной оксигенотерапии; острое нарушение мозгового кровообращения; продолжающееся кровотечение; сердечная недостаточность (инотропный индекс больше 10); шок различной этиологии; применение экстракорпоральных методов гемокоррекции; любые нервно-мышечные заболевания; пневмо-, гидро- или гемоторакс.

В процессе исследования, выполненного с включением пациентов кардиохирургического профиля в раннем послеоперационном периоде, проведена оценка влияния стимуляции кашля с помощью аппарата механического инсуффлятора-аспиратора на эвакуацию трахеобронхиального секрета, показатели механики дыхания и оксигенирующую функцию легких. Кроме того, фиксировались любые нежелательные явления, возникающие в связи с проведением процедуры.

В исследование включены 37 пациентов (23 мужчины и 14 женщин), средний возраст — 57±12,3 года (от 20 до 77 лет), которым с октября по декабрь 2020 г. в ФГБНУ «РНЦХ им. акад. Б.В. Петровского» выполнено оперативное кардиохирургическое вмешательство (табл. 1).

Таблица 1. Распределение больных по видам оперативного вмешательства на сердце

Примечание. ИК — искусственное кровообращение.

У 9 (24,3%) больных имелась патология дыхательной системы в стадии ремиссии: хроническая обструктивная болезнь легких — у 4 пациентов, бронхиальная астма — у 3, хронический бронхит — у 5.

Во время кардиохирургического вмешательства проводили комбинированную общую анестезию: аналгезию осуществляли введением фентанила (0,2—0,3 мг на вводную анестезию с последующей постоянной инфузией в дозе 3—3,5 мкг на 1 кг массы тела в час), миоплегию — пипекурония бромидом (8 мг на вводную анестезию с последующим дробным введением 2—4 мг перед началом искусственного кровообращения (ИК) или цисатракурия безилатом (10—15 мг на вводную анестезию с последующей инфузией 0,02—0,04 мкг на 1 кг массы тела в минуту), использовали пропофол (1—2 мг на 1 кг массы тела на вводную анестезию с последующей инфузией 4 мг на 1 кг массы тела в час) и ингаляционный анестетик севофлуран до достижения целевой концентрации 1,5 об% МАК. ИК применяли у 32 пациентов. Защиту миокарда во время ИК осуществляли с помощью кардиоплегического раствора Кустодиол или кровяной кардиоплегии с поддержанием либо нормотермии, либо умеренной гипотермии.

Всем включенным в исследование пациентам проведена однократная процедура аппаратной стимуляции кашля с использованием механического инсуффлятора-аспиратора Comfort Cough Plus («Seoil Pacific Corporation», Республика Корея). Процедуру проводили по следующей методике: на грудную клетку пациента надевали жилет, устанавливали параметры при работе в перкуссионном режиме с частотой перкуссий: f — 600 в минуту, значением давления вдоха: (Ip) — +60 см вод.ст., временем экспозиции — 5 мин. Затем к лицу пациента прикладывали анестезиологическую маску и устанавливали следующие параметры: давление выдоха (Ep) —20 см вод. ст., давление вдоха (Ip) +20 см вод.ст., время выдоха (TE) — 1,5 с, время вдоха (TI) — 1,5 с, время паузы (TP) — 1,5 с, скорость потока — HIGH (высокая скорость потока вдоха). Данный режим проводили в течение 2 мин, затем уровни давления вдоха и выдоха увеличивали до Ep –40 см вод.ст., Ip +40 см вод.ст., а через 2 мин — Ep до —60 см вод.ст., Ip до +60 см вод.ст. Длительность всей процедуры составляла 11 мин.

Традиционно методика используется для стимуляции кашлевых усилий у пациентов, которые не могут самостоятельно откашливать мокроту. Лучшее отхождение бронхиального секрета достигается путем перкуссионного массажа с помощью жилета и инициации кашлевого усилия за счет резкой смены положительного давления в дыхательных путях на отрицательное.

Перед проведением процедуры пациенту предлагали оценить выраженность болевого синдрома по ВАШ, при количестве баллов более 2 проводили обезболивание препаратами, не оказывающими влияния на функцию дыхания (Ацетаминофен 1,0 г внутривенно (в/в), кетопрофен 100 мг в/в или трамадол 100 мг в/в).

Для оценки эффективности данной методики до процедуры и спустя 10 мин после ее окончания измеряли насыщение крови кислородом (SpO₂) по пульсоксиметру, с помощью аппарата Gem Premier 4000 в пробах артериальной крови определяли уровни pH, PaO₂, PaCO₂, PaO₂/FiO₂. Оценивали изменение максимальной инспираторной емкости легких (МИЕЛ) с помощью нагрузочного спирометра Coach («Smiths Medical International Limited», Великобритания). Методика проведения спирометрии: после инструктажа и под контролем врача-анестезиолога-реаниматолога пациент выполнял полный вдох и выдох, затем брал в рот загубник и медленно делал максимально глубокий вдох. Измерение проводили трижды, после чего вычисляли средний показатель МИЕЛ. Пассаж мокроты после процедуры оценивали по балльной шкале: 0 баллов — отсутствие отхождения мокроты, 1 балл — продуктивный кашель. Все показатели регистрировали при дыхании пациента атмосферным воздухом до и после проведения процедуры стимуляции кашля.

Статистический анализ выполняли с помощью программ: Statistica 10.0 и StatTech v. 1.2.0. Все данные, полученные в ходе исследования, оценены на нормальность распределения в соответствии с критерием Шапиро—Уилка (при количестве наблюдений менее 50). При нормальном распределении чисел использовали t-критерий Стьюдента, данные представлены в виде среднего арифметического и стандартного отклонения (M±SD); при ненормальном распределении — критерий Вилкоксона, данные представлены в виде медианы, нижнего (10%) и верхнего (90%) квартилей — Me (10—90). Частоту явления в группе определяли по точному критерию Фишера. Статистически значимыми считали результаты при p<0,05.

Результаты и обсуждение

Полученные результаты представлены в табл. 2. До процедуры, проведенной с помощью аппарата механического инсуффлятора-аспиратора, у 4 (10,8%) пациентов зафиксирован сухой кашель без отхождения мокроты, а у остальных отмечено отсутствие эффективного кашлевого движения. После стимуляционной процедуры количество пациентов, у которых появился продуктивный кашель, достигло 32 (86,4%) человек (p=0,0000). Отмечено качественное изменение кашля: он становился продуктивным с отхождением обильного количества мокроты.

Таблица 2. Изменение показателей газообмена и максимальной инспираторной емкости легких при использовании аппаратной стимуляции кашля

Примечание. Статистическую значимость различий определяли с помощью теста Вилкоксона; данные представлены в виде медианы и нижнего и верхнего квартилей — Me (10—90). SpO₂ — уровень насыщения крови кислородом; МИЕЛ — максимальная инспираторная емкость легких; paCO₂ — парциальное давление углекислого газа в артериальной крови; paO₂ — парциальное давление кислорода в артериальной крови; paO₂/FiO₂ — отношение парциального давления кислорода в артериальной крови к фракции кислорода на вдохе.

Улучшению дренажной функции легких и улучшению газообмена, в том числе за счет стимуляции кашля, у пациентов кардиохирургического профиля придается большое значение. Среди новаторских подходов можно упомянуть виброакустический массаж, который за счет колебательных ритмических движений, воздействующих на грудную клетку, улучшает пассаж мокроты, способствует расправлению ателектазированных участков легких и улучшению альвеолярной вентиляции [26, 27]. В этих целях используются также специальные жилеты, производящие осцилляторные воздействия на грудную клетку.

В настоящем исследовании использована методика с применением механического инсуффлятора-аспиратора, предназначенного для стимуляции кашля и улучшения дренажной функции трахеобронхиального дерева, которые достигаются за счет нескольких механизмов. Первый — перкуссионный с высокой частотой колебательных движений, передаваемых через специальный жилет, целью которого является улучшение мобилизации мокроты за счет дробления ее на более мелкие составляющие. На втором этапе используется лицевая маска, через которую создают колебания давления в дыхательных путях различной амплитуды от положительного до отрицательного. Создание положительного давления в дыхательных путях способствует расправлению коллабированных альвеол, что воспроизводит эффекты методов вспомогательной респираторной поддержки, таких как неинвазивная масочная вентиляция легких и высокопоточная оксигенотерапия. Известно, что процедуры неинвазивной масочной вентиляции легких с положительным давлением способствуют расправлению альвеол, увеличению дыхательного объема, тренировки дыхательной мускулатуры, уменьшению фракции шунтирования крови в легких [28, 29]. Основными эффектами высокопоточной оксигенотерапии являются вымывание анатомического мертвого пространства, расправление альвеол за счет создания в них положительного давления и улучшение мукоцилиарного клиренса за счет высокого качества увлажнения и согревания дыхательной смеси [22, 30]. На создании положительного давления в дыхательных путях основано также действие РАР- и РЕР-терапии (Positive Airway Pressure и Positive Expiratory Pressure). В первом случае используют специальные респираторные тренажеры с загубниками или маски, в которых создается постоянное положительное давление в течение всего дыхательного цикла. РЕР-терапия основана на применении положительного давления на выдохе. В некоторых устройствах в дополнение к положительному давлению реализован эффект обратной осциллирующей волны, близкой к частоте колебания ресничек эпителия трахеобронхиального дерева, что улучшает мобилизацию и пассаж мокроты [31].

В нашем исследовании использование аппарата аспиратора-инсуффлятора способствовало расправлению альвеол и стимуляции кашлевого толчка, что в итоге облегчало эвакуацию мокроты. Об увеличении объема вентилируемых участков легких косвенно может свидетельствовать полученный прирост максимальной инспираторной емкости. У обследованных пациентов до применения аппаратной стимуляции кашля наблюдалось снижение МИЕЛ в среднем до 750 мл. После процедуры среднее значение этого показателя увеличилось на 37,5% (p=0,000002) и составило 1200 мл.

Измерение МИЕЛ выполнялось с помощью побудительного спирометра. Сама по себе методика побудительной спирометрии заключается в измерении максимального объема вдоха и стремлении пациента к его увеличению. Существуют данные, что при многократных процедурах за счет тренировки дыхательной мускулатуры достигается положительное влияние на оксигенирующую функцию легких, о чем свидетельствуют увеличение индекса оксигенации и снижение фракции шунтирования крови в легких [32]. В проведенном исследовании после однократного воздействия на дренажную функцию легких с помощью аспиратора-инсуффлятора установлено значительное увеличение МИЕЛ.

После проведения процедуры (табл. 3) отмечено уменьшение количества пациентов с низкими величинами МИЕЛ (200—500 мл) и увеличение — со значениями, превышающими 1200 мл. Число больных, имеющих МИЕЛ в диапазоне 1200—1500 мл, выросло в 3 раза, а более 1500 мл — в 2,6 раза.

Таблица 3. Распределение пациентов в зависимости от значений максимальной инспираторной емкости легких до и после сеанса стимуляции кашля

Таким образом, стимуляция кашля с помощью аппарата инсуффлятора-аспиратора у большинства пациентов, перенесших кардиохирургические операции в раннем послеоперационном периоде, сопровождалась улучшением оксигенирующей функции легких. Отмечен значительный прирост медианы SpO₂ с 92 до 96% (p=0,000001).

Число больных, имевших значения SpO₂ менее 92%, уменьшилось в 5 раз с 15 до 3 пациентов (p=0,0011) (см. рисунок).

Распределение больных (n=37) в зависимости от наличия или отсутствия нарушений оксигенирующей функции легких (SpO₂ <92%) до и после стимуляции кашля.

Показатели paO₂/FiO₂, уровней pH и paCO₂ артериальной крови в процессе исследования статистически значимо не изменялись.

Осложнений и отказов от выполнения процедуры не было, применение стимуляции кашля с помощью инсуффлятора-аспиратора все пациенты переносили удовлетворительно.

Заключение

Нарушение пассажа мокроты в ранние сроки после операции наблюдается у превалирующего количества кардиохирургических пациентов.

Аппаратная стимуляции приводит к существенному возрастанию количества пациентов, у которых появляется продуктивный кашель. Это сопровождается статистически значимым увеличением уровня насыщения крови кислородом и максимального инспираторного объема за счет улучшения пассажа мокроты и расправления коллабированных альвеол. При этом отмечено уменьшение в 5 раз доли пациентов с нарушением оксигенирующей функции легких (уровень насыщения крови кислородом ниже 92%).

Применение аппаратного комплекса механических воздействий у пациентов, перенесших кардиохирургические операции, направленного на стимуляцию кашля, а именно вибромассажа грудной клетки с помощью жилета и переменного давления в дыхательных путях, подаваемого через анестезиологическую маску, не сопровождается развитием осложнений и переносится удовлетворительно.

Участие авторов: концепция и дизайн исследования — А.А. Еременко; сбор и обработка материала — А.А. Еременко, Д.В. Рябова, А.В. Червинская, Р.Д. Комнов; статистический анализ данных — Д.В. Рябова, А.В. Червинская, Р.Д. Комнов; написание текста — Д.В. Рябова, А.В. Червинская; редактирование — А.А. Еременко.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

The authors declare no conflict of interest.

Введение

Кардиохирургические операции сопряжены с высоким риском развития респираторных осложнений. Это связано с исходным низким кардиореспираторным резервом, необходимостью проведения искусственного кровообращения и циркуляторного ареста, относительно большим объемом кровопотери и гемотрансфузии, проведением продленной искусственной вентиляции легких (ИВЛ) с применением «жестких» режимов и другими факторами [1—4].

Дыхательная недостаточность у кардиохирургических пациентов относится к числу основных причин тяжелого течения послеоперационного периода, увеличения длительности госпитализации и роста экономических затрат в связи с использованием большого количества медицинских ресурсов. По данным литературы, частота развития послеоперационной дыхательной недостаточности различной этиологии в кардиохирургии составляет 22—30%.

Среди причин острой дыхательной недостаточности у больных кардиохирургического профиля особое место занимают факторы, приводящие к нарушению дренажной функции легких и трахеобронхиальной проходимости [5]. Любое хирургическое вмешательство на сердце и крупных сосудах повышает риск возникновения данных осложнений, которые можно разделить на три условные группы:

1) осложнения, связанные непосредственно с оперативным вмешательством (механическая травма легкого, нарушение целостности каркаса грудной клетки, возможное повреждение диафрагмального нерва [6, 7], парез диафрагмы, вскрытие и дренирование плевральных полостей [8]);

2) осложнения, связанные с проведением анестезиологического пособия и ИВЛ (длительное вынужденное положение на операционном столе, вентилятор-ассоциированное повреждение легких [9, 10], однолегочная вентиляция при определенных видах кардиохирургических вмешательств [11], прекращение ИВЛ во время проведения искусственного кровообращения [12], медикаментозное угнетение дыхательного центра, выраженный болевой синдром и его лечение после оперативного вмешательства);

3) обострение сопутствующих заболеваний бронхолегочной системы [11], таких как хроническая обструктивная болезнь легких, хронический бронхит, бронхиальная астма и др.

В раннем послеоперационном периоде перечисленные факторы могут привести к нарушению дренажной функции трахеобронхиального дерева, ателектазированию легких, уменьшению числа вентилируемых альвеол и развитию дыхательной недостаточности [13—16].

В литературе описан обширный комплекс мероприятий, направленных на периоперационную профилактику этих осложнений. Прежде всего рекомендуется перед операцией достичь ремиссии хронических легочных заболеваний [17], свести к минимуму использование гипероксических дыхательных смесей, проводить адекватную санацию бронхиального секрета и протективную ИВЛ во время оперативного вмешательства. В послеоперационном периоде рекомендовано использование методов немедикаментозной респираторной реабилитации [11, 18—22]. Данные технологии дополняются адекватным обезболиванием и ингаляционной лекарственной терапией [23, 24].

В комплексе послеоперационной интенсивной терапии применяют различные методы физиотерапевтического воздействия на легкие, способствующие улучшению эвакуации бронхолегочного секрета. Одним из перспективных направлений является вибрационная терапия, выполняемая с помощью специальных приборов, однако работы, посвященные изучению их эффективности, немногочисленны [25]. Таким образом, тема профилактики постэкстубационной дыхательной недостаточности и немедикаментозной респираторной реабилитации остается актуальной и требует более детального изучения.

Цель исследования — оценка эффективности и безопасности применения стимуляции кашля, проводимой с помощью механического инсуффлятора-аспиратора, в раннем послеоперационном периоде пациентам кардиохирургического профиля.

Материал и методы

Дизайн исследования — неинтервенционное, проспективное, одноцентровое, аналитическое.

Критерии включения: возраст старше 18 лет, самостоятельное дыхание после экстубации трахеи, ясное сознание и продуктивный контакт с пациентом, возможность поддержания адекватного газообмена на фоне ингаляции кислорода, адекватное обезболивание (2 балла и менее) по 10-балльной визуальной аналоговой шкале боли (ВАШ). Критерии невключения: необходимость повторной интубации и проведения ИВЛ, неинвазивной масочной вентиляции легких, высокопоточной оксигенотерапии; острое нарушение мозгового кровообращения; продолжающееся кровотечение; сердечная недостаточность (инотропный индекс больше 10); шок различной этиологии; применение экстракорпоральных методов гемокоррекции; любые нервно-мышечные заболевания; пневмо-, гидро- или гемоторакс.

В процессе исследования, выполненного с включением пациентов кардиохирургического профиля в раннем послеоперационном периоде, проведена оценка влияния стимуляции кашля с помощью аппарата механического инсуффлятора-аспиратора на эвакуацию трахеобронхиального секрета, показатели механики дыхания и оксигенирующую функцию легких. Кроме того, фиксировались любые нежелательные явления, возникающие в связи с проведением процедуры.

В исследование включены 37 пациентов (23 мужчины и 14 женщин), средний возраст — 57±12,3 года (от 20 до 77 лет), которым с октября по декабрь 2020 г. в ФГБНУ «РНЦХ им. акад. Б.В. Петровского» выполнено оперативное кардиохирургическое вмешательство (табл. 1).

Таблица 1. Распределение больных по видам оперативного вмешательства на сердце

Примечание. ИК — искусственное кровообращение.

У 9 (24,3%) больных имелась патология дыхательной системы в стадии ремиссии: хроническая обструктивная болезнь легких — у 4 пациентов, бронхиальная астма — у 3, хронический бронхит — у 5.

Во время кардиохирургического вмешательства проводили комбинированную общую анестезию: аналгезию осуществляли введением фентанила (0,2—0,3 мг на вводную анестезию с последующей постоянной инфузией в дозе 3—3,5 мкг на 1 кг массы тела в час), миоплегию — пипекурония бромидом (8 мг на вводную анестезию с последующим дробным введением 2—4 мг перед началом искусственного кровообращения (ИК) или цисатракурия безилатом (10—15 мг на вводную анестезию с последующей инфузией 0,02—0,04 мкг на 1 кг массы тела в минуту), использовали пропофол (1—2 мг на 1 кг массы тела на вводную анестезию с последующей инфузией 4 мг на 1 кг массы тела в час) и ингаляционный анестетик севофлуран до достижения целевой концентрации 1,5 об% МАК. ИК применяли у 32 пациентов. Защиту миокарда во время ИК осуществляли с помощью кардиоплегического раствора Кустодиол или кровяной кардиоплегии с поддержанием либо нормотермии, либо умеренной гипотермии.

Всем включенным в исследование пациентам проведена однократная процедура аппаратной стимуляции кашля с использованием механического инсуффлятора-аспиратора Comfort Cough Plus («Seoil Pacific Corporation», Республика Корея). Процедуру проводили по следующей методике: на грудную клетку пациента надевали жилет, устанавливали параметры при работе в перкуссионном режиме с частотой перкуссий: f — 600 в минуту, значением давления вдоха: (Ip) — +60 см вод.ст., временем экспозиции — 5 мин. Затем к лицу пациента прикладывали анестезиологическую маску и устанавливали следующие параметры: давление выдоха (Ep) —20 см вод. ст., давление вдоха (Ip) +20 см вод.ст., время выдоха (TE) — 1,5 с, время вдоха (TI) — 1,5 с, время паузы (TP) — 1,5 с, скорость потока — HIGH (высокая скорость потока вдоха). Данный режим проводили в течение 2 мин, затем уровни давления вдоха и выдоха увеличивали до Ep –40 см вод.ст., Ip +40 см вод.ст., а через 2 мин — Ep до —60 см вод.ст., Ip до +60 см вод.ст. Длительность всей процедуры составляла 11 мин.

Традиционно методика используется для стимуляции кашлевых усилий у пациентов, которые не могут самостоятельно откашливать мокроту. Лучшее отхождение бронхиального секрета достигается путем перкуссионного массажа с помощью жилета и инициации кашлевого усилия за счет резкой смены положительного давления в дыхательных путях на отрицательное.

Перед проведением процедуры пациенту предлагали оценить выраженность болевого синдрома по ВАШ, при количестве баллов более 2 проводили обезболивание препаратами, не оказывающими влияния на функцию дыхания (Ацетаминофен 1,0 г внутривенно (в/в), кетопрофен 100 мг в/в или трамадол 100 мг в/в).

Для оценки эффективности данной методики до процедуры и спустя 10 мин после ее окончания измеряли насыщение крови кислородом (SpO₂) по пульсоксиметру, с помощью аппарата Gem Premier 4000 в пробах артериальной крови определяли уровни pH, PaO₂, PaCO₂, PaO₂/FiO₂. Оценивали изменение максимальной инспираторной емкости легких (МИЕЛ) с помощью нагрузочного спирометра Coach («Smiths Medical International Limited», Великобритания). Методика проведения спирометрии: после инструктажа и под контролем врача-анестезиолога-реаниматолога пациент выполнял полный вдох и выдох, затем брал в рот загубник и медленно делал максимально глубокий вдох. Измерение проводили трижды, после чего вычисляли средний показатель МИЕЛ. Пассаж мокроты после процедуры оценивали по балльной шкале: 0 баллов — отсутствие отхождения мокроты, 1 балл — продуктивный кашель. Все показатели регистрировали при дыхании пациента атмосферным воздухом до и после проведения процедуры стимуляции кашля.

Статистический анализ выполняли с помощью программ: Statistica 10.0 и StatTech v. 1.2.0. Все данные, полученные в ходе исследования, оценены на нормальность распределения в соответствии с критерием Шапиро—Уилка (при количестве наблюдений менее 50). При нормальном распределении чисел использовали t-критерий Стьюдента, данные представлены в виде среднего арифметического и стандартного отклонения (M±SD); при ненормальном распределении — критерий Вилкоксона, данные представлены в виде медианы, нижнего (10%) и верхнего (90%) квартилей — Me (10—90). Частоту явления в группе определяли по точному критерию Фишера. Статистически значимыми считали результаты при p<0,05.

Результаты и обсуждение

Полученные результаты представлены в табл. 2. До процедуры, проведенной с помощью аппарата механического инсуффлятора-аспиратора, у 4 (10,8%) пациентов зафиксирован сухой кашель без отхождения мокроты, а у остальных отмечено отсутствие эффективного кашлевого движения. После стимуляционной процедуры количество пациентов, у которых появился продуктивный кашель, достигло 32 (86,4%) человек (p=0,0000). Отмечено качественное изменение кашля: он становился продуктивным с отхождением обильного количества мокроты.

Таблица 2. Изменение показателей газообмена и максимальной инспираторной емкости легких при использовании аппаратной стимуляции кашля

Примечание. Статистическую значимость различий определяли с помощью теста Вилкоксона; данные представлены в виде медианы и нижнего и верхнего квартилей — Me (10—90). SpO₂ — уровень насыщения крови кислородом; МИЕЛ — максимальная инспираторная емкость легких; paCO₂ — парциальное давление углекислого газа в артериальной крови; paO₂ — парциальное давление кислорода в артериальной крови; paO₂/FiO₂ — отношение парциального давления кислорода в артериальной крови к фракции кислорода на вдохе.

Улучшению дренажной функции легких и улучшению газообмена, в том числе за счет стимуляции кашля, у пациентов кардиохирургического профиля придается большое значение. Среди новаторских подходов можно упомянуть виброакустический массаж, который за счет колебательных ритмических движений, воздействующих на грудную клетку, улучшает пассаж мокроты, способствует расправлению ателектазированных участков легких и улучшению альвеолярной вентиляции [26, 27]. В этих целях используются также специальные жилеты, производящие осцилляторные воздействия на грудную клетку.

В настоящем исследовании использована методика с применением механического инсуффлятора-аспиратора, предназначенного для стимуляции кашля и улучшения дренажной функции трахеобронхиального дерева, которые достигаются за счет нескольких механизмов. Первый — перкуссионный с высокой частотой колебательных движений, передаваемых через специальный жилет, целью которого является улучшение мобилизации мокроты за счет дробления ее на более мелкие составляющие. На втором этапе используется лицевая маска, через которую создают колебания давления в дыхательных путях различной амплитуды от положительного до отрицательного. Создание положительного давления в дыхательных путях способствует расправлению коллабированных альвеол, что воспроизводит эффекты методов вспомогательной респираторной поддержки, таких как неинвазивная масочная вентиляция легких и высокопоточная оксигенотерапия. Известно, что процедуры неинвазивной масочной вентиляции легких с положительным давлением способствуют расправлению альвеол, увеличению дыхательного объема, тренировки дыхательной мускулатуры, уменьшению фракции шунтирования крови в легких [28, 29]. Основными эффектами высокопоточной оксигенотерапии являются вымывание анатомического мертвого пространства, расправление альвеол за счет создания в них положительного давления и улучшение мукоцилиарного клиренса за счет высокого качества увлажнения и согревания дыхательной смеси [22, 30]. На создании положительного давления в дыхательных путях основано также действие РАР- и РЕР-терапии (Positive Airway Pressure и Positive Expiratory Pressure). В первом случае используют специальные респираторные тренажеры с загубниками или маски, в которых создается постоянное положительное давление в течение всего дыхательного цикла. РЕР-терапия основана на применении положительного давления на выдохе. В некоторых устройствах в дополнение к положительному давлению реализован эффект обратной осциллирующей волны, близкой к частоте колебания ресничек эпителия трахеобронхиального дерева, что улучшает мобилизацию и пассаж мокроты [31].

В нашем исследовании использование аппарата аспиратора-инсуффлятора способствовало расправлению альвеол и стимуляции кашлевого толчка, что в итоге облегчало эвакуацию мокроты. Об увеличении объема вентилируемых участков легких косвенно может свидетельствовать полученный прирост максимальной инспираторной емкости. У обследованных пациентов до применения аппаратной стимуляции кашля наблюдалось снижение МИЕЛ в среднем до 750 мл. После процедуры среднее значение этого показателя увеличилось на 37,5% (p=0,000002) и составило 1200 мл.

Измерение МИЕЛ выполнялось с помощью побудительного спирометра. Сама по себе методика побудительной спирометрии заключается в измерении максимального объема вдоха и стремлении пациента к его увеличению. Существуют данные, что при многократных процедурах за счет тренировки дыхательной мускулатуры достигается положительное влияние на оксигенирующую функцию легких, о чем свидетельствуют увеличение индекса оксигенации и снижение фракции шунтирования крови в легких [32]. В проведенном исследовании после однократного воздействия на дренажную функцию легких с помощью аспиратора-инсуффлятора установлено значительное увеличение МИЕЛ.

После проведения процедуры (табл. 3) отмечено уменьшение количества пациентов с низкими величинами МИЕЛ (200—500 мл) и увеличение — со значениями, превышающими 1200 мл. Число больных, имеющих МИЕЛ в диапазоне 1200—1500 мл, выросло в 3 раза, а более 1500 мл — в 2,6 раза.

Таблица 3. Распределение пациентов в зависимости от значений максимальной инспираторной емкости легких до и после сеанса стимуляции кашля

Таким образом, стимуляция кашля с помощью аппарата инсуффлятора-аспиратора у большинства пациентов, перенесших кардиохирургические операции в раннем послеоперационном периоде, сопровождалась улучшением оксигенирующей функции легких. Отмечен значительный прирост медианы SpO₂ с 92 до 96% (p=0,000001).

Число больных, имевших значения SpO₂ менее 92%, уменьшилось в 5 раз с 15 до 3 пациентов (p=0,0011) (см. рисунок).

Распределение больных (n=37) в зависимости от наличия или отсутствия нарушений оксигенирующей функции легких (SpO₂ <92%) до и после стимуляции кашля.

Показатели paO₂/FiO₂, уровней pH и paCO₂ артериальной крови в процессе исследования статистически значимо не изменялись.

Осложнений и отказов от выполнения процедуры не было, применение стимуляции кашля с помощью инсуффлятора-аспиратора все пациенты переносили удовлетворительно.

Заключение

Нарушение пассажа мокроты в ранние сроки после операции наблюдается у превалирующего количества кардиохирургических пациентов.

Аппаратная стимуляции приводит к существенному возрастанию количества пациентов, у которых появляется продуктивный кашель. Это сопровождается статистически значимым увеличением уровня насыщения крови кислородом и максимального инспираторного объема за счет улучшения пассажа мокроты и расправления коллабированных альвеол. При этом отмечено уменьшение в 5 раз доли пациентов с нарушением оксигенирующей функции легких (уровень насыщения крови кислородом ниже 92%).

Применение аппаратного комплекса механических воздействий у пациентов, перенесших кардиохирургические операции, направленного на стимуляцию кашля, а именно вибромассажа грудной клетки с помощью жилета и переменного давления в дыхательных путях, подаваемого через анестезиологическую маску, не сопровождается развитием осложнений и переносится удовлетворительно.

Участие авторов: концепция и дизайн исследования — А.А. Еременко; сбор и обработка материала — А.А. Еременко, Д.В. Рябова, А.В. Червинская, Р.Д. Комнов; статистический анализ данных — Д.В. Рябова, А.В. Червинская, Р.Д. Комнов; написание текста — Д.В. Рябова, А.В. Червинская; редактирование — А.А. Еременко.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

The authors declare no conflict of interest.

Введение

Кардиохирургические операции сопряжены с высоким риском развития респираторных осложнений. Это связано с исходным низким кардиореспираторным резервом, необходимостью проведения искусственного кровообращения и циркуляторного ареста, относительно большим объемом кровопотери и гемотрансфузии, проведением продленной искусственной вентиляции легких (ИВЛ) с применением «жестких» режимов и другими факторами [1—4].

Дыхательная недостаточность у кардиохирургических пациентов относится к числу основных причин тяжелого течения послеоперационного периода, увеличения длительности госпитализации и роста экономических затрат в связи с использованием большого количества медицинских ресурсов. По данным литературы, частота развития послеоперационной дыхательной недостаточности различной этиологии в кардиохирургии составляет 22—30%.

Среди причин острой дыхательной недостаточности у больных кардиохирургического профиля особое место занимают факторы, приводящие к нарушению дренажной функции легких и трахеобронхиальной проходимости [5]. Любое хирургическое вмешательство на сердце и крупных сосудах повышает риск возникновения данных осложнений, которые можно разделить на три условные группы:

1) осложнения, связанные непосредственно с оперативным вмешательством (механическая травма легкого, нарушение целостности каркаса грудной клетки, возможное повреждение диафрагмального нерва [6, 7], парез диафрагмы, вскрытие и дренирование плевральных полостей [8]);

2) осложнения, связанные с проведением анестезиологического пособия и ИВЛ (длительное вынужденное положение на операционном столе, вентилятор-ассоциированное повреждение легких [9, 10], однолегочная вентиляция при определенных видах кардиохирургических вмешательств [11], прекращение ИВЛ во время проведения искусственного кровообращения [12], медикаментозное угнетение дыхательного центра, выраженный болевой синдром и его лечение после оперативного вмешательства);

3) обострение сопутствующих заболеваний бронхолегочной системы [11], таких как хроническая обструктивная болезнь легких, хронический бронхит, бронхиальная астма и др.

В раннем послеоперационном периоде перечисленные факторы могут привести к нарушению дренажной функции трахеобронхиального дерева, ателектазированию легких, уменьшению числа вентилируемых альвеол и развитию дыхательной недостаточности [13—16].

В литературе описан обширный комплекс мероприятий, направленных на периоперационную профилактику этих осложнений. Прежде всего рекомендуется перед операцией достичь ремиссии хронических легочных заболеваний [17], свести к минимуму использование гипероксических дыхательных смесей, проводить адекватную санацию бронхиального секрета и протективную ИВЛ во время оперативного вмешательства. В послеоперационном периоде рекомендовано использование методов немедикаментозной респираторной реабилитации [11, 18—22]. Данные технологии дополняются адекватным обезболиванием и ингаляционной лекарственной терапией [23, 24].

В комплексе послеоперационной интенсивной терапии применяют различные методы физиотерапевтического воздействия на легкие, способствующие улучшению эвакуации бронхолегочного секрета. Одним из перспективных направлений является вибрационная терапия, выполняемая с помощью специальных приборов, однако работы, посвященные изучению их эффективности, немногочисленны [25]. Таким образом, тема профилактики постэкстубационной дыхательной недостаточности и немедикаментозной респираторной реабилитации остается актуальной и требует более детального изучения.

Цель исследования — оценка эффективности и безопасности применения стимуляции кашля, проводимой с помощью механического инсуффлятора-аспиратора, в раннем послеоперационном периоде пациентам кардиохирургического профиля.

Материал и методы

Дизайн исследования — неинтервенционное, проспективное, одноцентровое, аналитическое.

Критерии включения: возраст старше 18 лет, самостоятельное дыхание после экстубации трахеи, ясное сознание и продуктивный контакт с пациентом, возможность поддержания адекватного газообмена на фоне ингаляции кислорода, адекватное обезболивание (2 балла и менее) по 10-балльной визуальной аналоговой шкале боли (ВАШ). Критерии невключения: необходимость повторной интубации и проведения ИВЛ, неинвазивной масочной вентиляции легких, высокопоточной оксигенотерапии; острое нарушение мозгового кровообращения; продолжающееся кровотечение; сердечная недостаточность (инотропный индекс больше 10); шок различной этиологии; применение экстракорпоральных методов гемокоррекции; любые нервно-мышечные заболевания; пневмо-, гидро- или гемоторакс.

В процессе исследования, выполненного с включением пациентов кардиохирургического профиля в раннем послеоперационном периоде, проведена оценка влияния стимуляции кашля с помощью аппарата механического инсуффлятора-аспиратора на эвакуацию трахеобронхиального секрета, показатели механики дыхания и оксигенирующую функцию легких. Кроме того, фиксировались любые нежелательные явления, возникающие в связи с проведением процедуры.

В исследование включены 37 пациентов (23 мужчины и 14 женщин), средний возраст — 57±12,3 года (от 20 до 77 лет), которым с октября по декабрь 2020 г. в ФГБНУ «РНЦХ им. акад. Б.В. Петровского» выполнено оперативное кардиохирургическое вмешательство (табл. 1).

Таблица 1. Распределение больных по видам оперативного вмешательства на сердце

Примечание. ИК — искусственное кровообращение.

У 9 (24,3%) больных имелась патология дыхательной системы в стадии ремиссии: хроническая обструктивная болезнь легких — у 4 пациентов, бронхиальная астма — у 3, хронический бронхит — у 5.

Во время кардиохирургического вмешательства проводили комбинированную общую анестезию: аналгезию осуществляли введением фентанила (0,2—0,3 мг на вводную анестезию с последующей постоянной инфузией в дозе 3—3,5 мкг на 1 кг массы тела в час), миоплегию — пипекурония бромидом (8 мг на вводную анестезию с последующим дробным введением 2—4 мг перед началом искусственного кровообращения (ИК) или цисатракурия безилатом (10—15 мг на вводную анестезию с последующей инфузией 0,02—0,04 мкг на 1 кг массы тела в минуту), использовали пропофол (1—2 мг на 1 кг массы тела на вводную анестезию с последующей инфузией 4 мг на 1 кг массы тела в час) и ингаляционный анестетик севофлуран до достижения целевой концентрации 1,5 об% МАК. ИК применяли у 32 пациентов. Защиту миокарда во время ИК осуществляли с помощью кардиоплегического раствора Кустодиол или кровяной кардиоплегии с поддержанием либо нормотермии, либо умеренной гипотермии.

Всем включенным в исследование пациентам проведена однократная процедура аппаратной стимуляции кашля с использованием механического инсуффлятора-аспиратора Comfort Cough Plus («Seoil Pacific Corporation», Республика Корея). Процедуру проводили по следующей методике: на грудную клетку пациента надевали жилет, устанавливали параметры при работе в перкуссионном режиме с частотой перкуссий: f — 600 в минуту, значением давления вдоха: (Ip) — +60 см вод.ст., временем экспозиции — 5 мин. Затем к лицу пациента прикладывали анестезиологическую маску и устанавливали следующие параметры: давление выдоха (Ep) —20 см вод. ст., давление вдоха (Ip) +20 см вод.ст., время выдоха (TE) — 1,5 с, время вдоха (TI) — 1,5 с, время паузы (TP) — 1,5 с, скорость потока — HIGH (высокая скорость потока вдоха). Данный режим проводили в течение 2 мин, затем уровни давления вдоха и выдоха увеличивали до Ep –40 см вод.ст., Ip +40 см вод.ст., а через 2 мин — Ep до —60 см вод.ст., Ip до +60 см вод.ст. Длительность всей процедуры составляла 11 мин.

Традиционно методика используется для стимуляции кашлевых усилий у пациентов, которые не могут самостоятельно откашливать мокроту. Лучшее отхождение бронхиального секрета достигается путем перкуссионного массажа с помощью жилета и инициации кашлевого усилия за счет резкой смены положительного давления в дыхательных путях на отрицательное.

Перед проведением процедуры пациенту предлагали оценить выраженность болевого синдрома по ВАШ, при количестве баллов более 2 проводили обезболивание препаратами, не оказывающими влияния на функцию дыхания (Ацетаминофен 1,0 г внутривенно (в/в), кетопрофен 100 мг в/в или трамадол 100 мг в/в).

Для оценки эффективности данной методики до процедуры и спустя 10 мин после ее окончания измеряли насыщение крови кислородом (SpO₂) по пульсоксиметру, с помощью аппарата Gem Premier 4000 в пробах артериальной крови определяли уровни pH, PaO₂, PaCO₂, PaO₂/FiO₂. Оценивали изменение максимальной инспираторной емкости легких (МИЕЛ) с помощью нагрузочного спирометра Coach («Smiths Medical International Limited», Великобритания). Методика проведения спирометрии: после инструктажа и под контролем врача-анестезиолога-реаниматолога пациент выполнял полный вдох и выдох, затем брал в рот загубник и медленно делал максимально глубокий вдох. Измерение проводили трижды, после чего вычисляли средний показатель МИЕЛ. Пассаж мокроты после процедуры оценивали по балльной шкале: 0 баллов — отсутствие отхождения мокроты, 1 балл — продуктивный кашель. Все показатели регистрировали при дыхании пациента атмосферным воздухом до и после проведения процедуры стимуляции кашля.

Статистический анализ выполняли с помощью программ: Statistica 10.0 и StatTech v. 1.2.0. Все данные, полученные в ходе исследования, оценены на нормальность распределения в соответствии с критерием Шапиро—Уилка (при количестве наблюдений менее 50). При нормальном распределении чисел использовали t-критерий Стьюдента, данные представлены в виде среднего арифметического и стандартного отклонения (M±SD); при ненормальном распределении — критерий Вилкоксона, данные представлены в виде медианы, нижнего (10%) и верхнего (90%) квартилей — Me (10—90). Частоту явления в группе определяли по точному критерию Фишера. Статистически значимыми считали результаты при p<0,05.

Результаты и обсуждение

Полученные результаты представлены в табл. 2. До процедуры, проведенной с помощью аппарата механического инсуффлятора-аспиратора, у 4 (10,8%) пациентов зафиксирован сухой кашель без отхождения мокроты, а у остальных отмечено отсутствие эффективного кашлевого движения. После стимуляционной процедуры количество пациентов, у которых появился продуктивный кашель, достигло 32 (86,4%) человек (p=0,0000). Отмечено качественное изменение кашля: он становился продуктивным с отхождением обильного количества мокроты.

Таблица 2. Изменение показателей газообмена и максимальной инспираторной емкости легких при использовании аппаратной стимуляции кашля

Примечание. Статистическую значимость различий определяли с помощью теста Вилкоксона; данные представлены в виде медианы и нижнего и верхнего квартилей — Me (10—90). SpO₂ — уровень насыщения крови кислородом; МИЕЛ — максимальная инспираторная емкость легких; paCO₂ — парциальное давление углекислого газа в артериальной крови; paO₂ — парциальное давление кислорода в артериальной крови; paO₂/FiO₂ — отношение парциального давления кислорода в артериальной крови к фракции кислорода на вдохе.

Улучшению дренажной функции легких и улучшению газообмена, в том числе за счет стимуляции кашля, у пациентов кардиохирургического профиля придается большое значение. Среди новаторских подходов можно упомянуть виброакустический массаж, который за счет колебательных ритмических движений, воздействующих на грудную клетку, улучшает пассаж мокроты, способствует расправлению ателектазированных участков легких и улучшению альвеолярной вентиляции [26, 27]. В этих целях используются также специальные жилеты, производящие осцилляторные воздействия на грудную клетку.

В настоящем исследовании использована методика с применением механического инсуффлятора-аспиратора, предназначенного для стимуляции кашля и улучшения дренажной функции трахеобронхиального дерева, которые достигаются за счет нескольких механизмов. Первый — перкуссионный с высокой частотой колебательных движений, передаваемых через специальный жилет, целью которого является улучшение мобилизации мокроты за счет дробления ее на более мелкие составляющие. На втором этапе используется лицевая маска, через которую создают колебания давления в дыхательных путях различной амплитуды от положительного до отрицательного. Создание положительного давления в дыхательных путях способствует расправлению коллабированных альвеол, что воспроизводит эффекты методов вспомогательной респираторной поддержки, таких как неинвазивная масочная вентиляция легких и высокопоточная оксигенотерапия. Известно, что процедуры неинвазивной масочной вентиляции легких с положительным давлением способствуют расправлению альвеол, увеличению дыхательного объема, тренировки дыхательной мускулатуры, уменьшению фракции шунтирования крови в легких [28, 29]. Основными эффектами высокопоточной оксигенотерапии являются вымывание анатомического мертвого пространства, расправление альвеол за счет создания в них положительного давления и улучшение мукоцилиарного клиренса за счет высокого качества увлажнения и согревания дыхательной смеси [22, 30]. На создании положительного давления в дыхательных путях основано также действие РАР- и РЕР-терапии (Positive Airway Pressure и Positive Expiratory Pressure). В первом случае используют специальные респираторные тренажеры с загубниками или маски, в которых создается постоянное положительное давление в течение всего дыхательного цикла. РЕР-терапия основана на применении положительного давления на выдохе. В некоторых устройствах в дополнение к положительному давлению реализован эффект обратной осциллирующей волны, близкой к частоте колебания ресничек эпителия трахеобронхиального дерева, что улучшает мобилизацию и пассаж мокроты [31].

В нашем исследовании использование аппарата аспиратора-инсуффлятора способствовало расправлению альвеол и стимуляции кашлевого толчка, что в итоге облегчало эвакуацию мокроты. Об увеличении объема вентилируемых участков легких косвенно может свидетельствовать полученный прирост максимальной инспираторной емкости. У обследованных пациентов до применения аппаратной стимуляции кашля наблюдалось снижение МИЕЛ в среднем до 750 мл. После процедуры среднее значение этого показателя увеличилось на 37,5% (p=0,000002) и составило 1200 мл.

Измерение МИЕЛ выполнялось с помощью побудительного спирометра. Сама по себе методика побудительной спирометрии заключается в измерении максимального объема вдоха и стремлении пациента к его увеличению. Существуют данные, что при многократных процедурах за счет тренировки дыхательной мускулатуры достигается положительное влияние на оксигенирующую функцию легких, о чем свидетельствуют увеличение индекса оксигенации и снижение фракции шунтирования крови в легких [32]. В проведенном исследовании после однократного воздействия на дренажную функцию легких с помощью аспиратора-инсуффлятора установлено значительное увеличение МИЕЛ.

После проведения процедуры (табл. 3) отмечено уменьшение количества пациентов с низкими величинами МИЕЛ (200—500 мл) и увеличение — со значениями, превышающими 1200 мл. Число больных, имеющих МИЕЛ в диапазоне 1200—1500 мл, выросло в 3 раза, а более 1500 мл — в 2,6 раза.

Таблица 3. Распределение пациентов в зависимости от значений максимальной инспираторной емкости легких до и после сеанса стимуляции кашля

Таким образом, стимуляция кашля с помощью аппарата инсуффлятора-аспиратора у большинства пациентов, перенесших кардиохирургические операции в раннем послеоперационном периоде, сопровождалась улучшением оксигенирующей функции легких. Отмечен значительный прирост медианы SpO₂ с 92 до 96% (p=0,000001).

Число больных, имевших значения SpO₂ менее 92%, уменьшилось в 5 раз с 15 до 3 пациентов (p=0,0011) (см. рисунок).

Распределение больных (n=37) в зависимости от наличия или отсутствия нарушений оксигенирующей функции легких (SpO₂ <92%) до и после стимуляции кашля.

Показатели paO₂/FiO₂, уровней pH и paCO₂ артериальной крови в процессе исследования статистически значимо не изменялись.

Осложнений и отказов от выполнения процедуры не было, применение стимуляции кашля с помощью инсуффлятора-аспиратора все пациенты переносили удовлетворительно.

Заключение

Нарушение пассажа мокроты в ранние сроки после операции наблюдается у превалирующего количества кардиохирургических пациентов.

Аппаратная стимуляции приводит к существенному возрастанию количества пациентов, у которых появляется продуктивный кашель. Это сопровождается статистически значимым увеличением уровня насыщения крови кислородом и максимального инспираторного объема за счет улучшения пассажа мокроты и расправления коллабированных альвеол. При этом отмечено уменьшение в 5 раз доли пациентов с нарушением оксигенирующей функции легких (уровень насыщения крови кислородом ниже 92%).

Применение аппаратного комплекса механических воздействий у пациентов, перенесших кардиохирургические операции, направленного на стимуляцию кашля, а именно вибромассажа грудной клетки с помощью жилета и переменного давления в дыхательных путях, подаваемого через анестезиологическую маску, не сопровождается развитием осложнений и переносится удовлетворительно.

Участие авторов: концепция и дизайн исследования — А.А. Еременко; сбор и обработка материала — А.А. Еременко, Д.В. Рябова, А.В. Червинская, Р.Д. Комнов; статистический анализ данных — Д.В. Рябова, А.В. Червинская, Р.Д. Комнов; написание текста — Д.В. Рябова, А.В. Червинская; редактирование — А.А. Еременко.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

The authors declare no conflict of interest.

Введение

Кардиохирургические операции сопряжены с высоким риском развития респираторных осложнений. Это связано с исходным низким кардиореспираторным резервом, необходимостью проведения искусственного кровообращения и циркуляторного ареста, относительно большим объемом кровопотери и гемотрансфузии, проведением продленной искусственной вентиляции легких (ИВЛ) с применением «жестких» режимов и другими факторами [1—4].

Дыхательная недостаточность у кардиохирургических пациентов относится к числу основных причин тяжелого течения послеоперационного периода, увеличения длительности госпитализации и роста экономических затрат в связи с использованием большого количества медицинских ресурсов. По данным литературы, частота развития послеоперационной дыхательной недостаточности различной этиологии в кардиохирургии составляет 22—30%.

Среди причин острой дыхательной недостаточности у больных кардиохирургического профиля особое место занимают факторы, приводящие к нарушению дренажной функции легких и трахеобронхиальной проходимости [5]. Любое хирургическое вмешательство на сердце и крупных сосудах повышает риск возникновения данных осложнений, которые можно разделить на три условные группы:

1) осложнения, связанные непосредственно с оперативным вмешательством (механическая травма легкого, нарушение целостности каркаса грудной клетки, возможное повреждение диафрагмального нерва [6, 7], парез диафрагмы, вскрытие и дренирование плевральных полостей [8]);

2) осложнения, связанные с проведением анестезиологического пособия и ИВЛ (длительное вынужденное положение на операционном столе, вентилятор-ассоциированное повреждение легких [9, 10], однолегочная вентиляция при определенных видах кардиохирургических вмешательств [11], прекращение ИВЛ во время проведения искусственного кровообращения [12], медикаментозное угнетение дыхательного центра, выраженный болевой синдром и его лечение после оперативного вмешательства);

3) обострение сопутствующих заболеваний бронхолегочной системы [11], таких как хроническая обструктивная болезнь легких, хронический бронхит, бронхиальная астма и др.

В раннем послеоперационном периоде перечисленные факторы могут привести к нарушению дренажной функции трахеобронхиального дерева, ателектазированию легких, уменьшению числа вентилируемых альвеол и развитию дыхательной недостаточности [13—16].

В литературе описан обширный комплекс мероприятий, направленных на периоперационную профилактику этих осложнений. Прежде всего рекомендуется перед операцией достичь ремиссии хронических легочных заболеваний [17], свести к минимуму использование гипероксических дыхательных смесей, проводить адекватную санацию бронхиального секрета и протективную ИВЛ во время оперативного вмешательства. В послеоперационном периоде рекомендовано использование методов немедикаментозной респираторной реабилитации [11, 18—22]. Данные технологии дополняются адекватным обезболиванием и ингаляционной лекарственной терапией [23, 24].

В комплексе послеоперационной интенсивной терапии применяют различные методы физиотерапевтического воздействия на легкие, способствующие улучшению эвакуации бронхолегочного секрета. Одним из перспективных направлений является вибрационная терапия, выполняемая с помощью специальных приборов, однако работы, посвященные изучению их эффективности, немногочисленны [25]. Таким образом, тема профилактики постэкстубационной дыхательной недостаточности и немедикаментозной респираторной реабилитации остается актуальной и требует более детального изучения.

Цель исследования — оценка эффективности и безопасности применения стимуляции кашля, проводимой с помощью механического инсуффлятора-аспиратора, в раннем послеоперационном периоде пациентам кардиохирургического профиля.

Материал и методы

Дизайн исследования — неинтервенционное, проспективное, одноцентровое, аналитическое.

Критерии включения: возраст старше 18 лет, самостоятельное дыхание после экстубации трахеи, ясное сознание и продуктивный контакт с пациентом, возможность поддержания адекватного газообмена на фоне ингаляции кислорода, адекватное обезболивание (2 балла и менее) по 10-балльной визуальной аналоговой шкале боли (ВАШ). Критерии невключения: необходимость повторной интубации и проведения ИВЛ, неинвазивной масочной вентиляции легких, высокопоточной оксигенотерапии; острое нарушение мозгового кровообращения; продолжающееся кровотечение; сердечная недостаточность (инотропный индекс больше 10); шок различной этиологии; применение экстракорпоральных методов гемокоррекции; любые нервно-мышечные заболевания; пневмо-, гидро- или гемоторакс.

В процессе исследования, выполненного с включением пациентов кардиохирургического профиля в раннем послеоперационном периоде, проведена оценка влияния стимуляции кашля с помощью аппарата механического инсуффлятора-аспиратора на эвакуацию трахеобронхиального секрета, показатели механики дыхания и оксигенирующую функцию легких. Кроме того, фиксировались любые нежелательные явления, возникающие в связи с проведением процедуры.

В исследование включены 37 пациентов (23 мужчины и 14 женщин), средний возраст — 57±12,3 года (от 20 до 77 лет), которым с октября по декабрь 2020 г. в ФГБНУ «РНЦХ им. акад. Б.В. Петровского» выполнено оперативное кардиохирургическое вмешательство (табл. 1).

Таблица 1. Распределение больных по видам оперативного вмешательства на сердце

Примечание. ИК — искусственное кровообращение.

У 9 (24,3%) больных имелась патология дыхательной системы в стадии ремиссии: хроническая обструктивная болезнь легких — у 4 пациентов, бронхиальная астма — у 3, хронический бронхит — у 5.

Во время кардиохирургического вмешательства проводили комбинированную общую анестезию: аналгезию осуществляли введением фентанила (0,2—0,3 мг на вводную анестезию с последующей постоянной инфузией в дозе 3—3,5 мкг на 1 кг массы тела в час), миоплегию — пипекурония бромидом (8 мг на вводную анестезию с последующим дробным введением 2—4 мг перед началом искусственного кровообращения (ИК) или цисатракурия безилатом (10—15 мг на вводную анестезию с последующей инфузией 0,02—0,04 мкг на 1 кг массы тела в минуту), использовали пропофол (1—2 мг на 1 кг массы тела на вводную анестезию с последующей инфузией 4 мг на 1 кг массы тела в час) и ингаляционный анестетик севофлуран до достижения целевой концентрации 1,5 об% МАК. ИК применяли у 32 пациентов. Защиту миокарда во время ИК осуществляли с помощью кардиоплегического раствора Кустодиол или кровяной кардиоплегии с поддержанием либо нормотермии, либо умеренной гипотермии.

Всем включенным в исследование пациентам проведена однократная процедура аппаратной стимуляции кашля с использованием механического инсуффлятора-аспиратора Comfort Cough Plus («Seoil Pacific Corporation», Республика Корея). Процедуру проводили по следующей методике: на грудную клетку пациента надевали жилет, устанавливали параметры при работе в перкуссионном режиме с частотой перкуссий: f — 600 в минуту, значением давления вдоха: (Ip) — +60 см вод.ст., временем экспозиции — 5 мин. Затем к лицу пациента прикладывали анестезиологическую маску и устанавливали следующие параметры: давление выдоха (Ep) —20 см вод. ст., давление вдоха (Ip) +20 см вод.ст., время выдоха (TE) — 1,5 с, время вдоха (TI) — 1,5 с, время паузы (TP) — 1,5 с, скорость потока — HIGH (высокая скорость потока вдоха). Данный режим проводили в течение 2 мин, затем уровни давления вдоха и выдоха увеличивали до Ep –40 см вод.ст., Ip +40 см вод.ст., а через 2 мин — Ep до —60 см вод.ст., Ip до +60 см вод.ст. Длительность всей процедуры составляла 11 мин.

Традиционно методика используется для стимуляции кашлевых усилий у пациентов, которые не могут самостоятельно откашливать мокроту. Лучшее отхождение бронхиального секрета достигается путем перкуссионного массажа с помощью жилета и инициации кашлевого усилия за счет резкой смены положительного давления в дыхательных путях на отрицательное.

Перед проведением процедуры пациенту предлагали оценить выраженность болевого синдрома по ВАШ, при количестве баллов более 2 проводили обезболивание препаратами, не оказывающими влияния на функцию дыхания (Ацетаминофен 1,0 г внутривенно (в/в), кетопрофен 100 мг в/в или трамадол 100 мг в/в).

Для оценки эффективности данной методики до процедуры и спустя 10 мин после ее окончания измеряли насыщение крови кислородом (SpO₂) по пульсоксиметру, с помощью аппарата Gem Premier 4000 в пробах артериальной крови определяли уровни pH, PaO₂, PaCO₂, PaO₂/FiO₂. Оценивали изменение максимальной инспираторной емкости легких (МИЕЛ) с помощью нагрузочного спирометра Coach («Smiths Medical International Limited», Великобритания). Методика проведения спирометрии: после инструктажа и под контролем врача-анестезиолога-реаниматолога пациент выполнял полный вдох и выдох, затем брал в рот загубник и медленно делал максимально глубокий вдох. Измерение проводили трижды, после чего вычисляли средний показатель МИЕЛ. Пассаж мокроты после процедуры оценивали по балльной шкале: 0 баллов — отсутствие отхождения мокроты, 1 балл — продуктивный кашель. Все показатели регистрировали при дыхании пациента атмосферным воздухом до и после проведения процедуры стимуляции кашля.

Статистический анализ выполняли с помощью программ: Statistica 10.0 и StatTech v. 1.2.0. Все данные, полученные в ходе исследования, оценены на нормальность распределения в соответствии с критерием Шапиро—Уилка (при количестве наблюдений менее 50). При нормальном распределении чисел использовали t-критерий Стьюдента, данные представлены в виде среднего арифметического и стандартного отклонения (M±SD); при ненормальном распределении — критерий Вилкоксона, данные представлены в виде медианы, нижнего (10%) и верхнего (90%) квартилей — Me (10—90). Частоту явления в группе определяли по точному критерию Фишера. Статистически значимыми считали результаты при p<0,05.

Результаты и обсуждение

Полученные результаты представлены в табл. 2. До процедуры, проведенной с помощью аппарата механического инсуффлятора-аспиратора, у 4 (10,8%) пациентов зафиксирован сухой кашель без отхождения мокроты, а у остальных отмечено отсутствие эффективного кашлевого движения. После стимуляционной процедуры количество пациентов, у которых появился продуктивный кашель, достигло 32 (86,4%) человек (p=0,0000). Отмечено качественное изменение кашля: он становился продуктивным с отхождением обильного количества мокроты.

Таблица 2. Изменение показателей газообмена и максимальной инспираторной емкости легких при использовании аппаратной стимуляции кашля

Примечание. Статистическую значимость различий определяли с помощью теста Вилкоксона; данные представлены в виде медианы и нижнего и верхнего квартилей — Me (10—90). SpO₂ — уровень насыщения крови кислородом; МИЕЛ — максимальная инспираторная емкость легких; paCO₂ — парциальное давление углекислого газа в артериальной крови; paO₂ — парциальное давление кислорода в артериальной крови; paO₂/FiO₂ — отношение парциального давления кислорода в артериальной крови к фракции кислорода на вдохе.

Улучшению дренажной функции легких и улучшению газообмена, в том числе за счет стимуляции кашля, у пациентов кардиохирургического профиля придается большое значение. Среди новаторских подходов можно упомянуть виброакустический массаж, который за счет колебательных ритмических движений, воздействующих на грудную клетку, улучшает пассаж мокроты, способствует расправлению ателектазированных участков легких и улучшению альвеолярной вентиляции [26, 27]. В этих целях используются также специальные жилеты, производящие осцилляторные воздействия на грудную клетку.

В настоящем исследовании использована методика с применением механического инсуффлятора-аспиратора, предназначенного для стимуляции кашля и улучшения дренажной функции трахеобронхиального дерева, которые достигаются за счет нескольких механизмов. Первый — перкуссионный с высокой частотой колебательных движений, передаваемых через специальный жилет, целью которого является улучшение мобилизации мокроты за счет дробления ее на более мелкие составляющие. На втором этапе используется лицевая маска, через которую создают колебания давления в дыхательных путях различной амплитуды от положительного до отрицательного. Создание положительного давления в дыхательных путях способствует расправлению коллабированных альвеол, что воспроизводит эффекты методов вспомогательной респираторной поддержки, таких как неинвазивная масочная вентиляция легких и высокопоточная оксигенотерапия. Известно, что процедуры неинвазивной масочной вентиляции легких с положительным давлением способствуют расправлению альвеол, увеличению дыхательного объема, тренировки дыхательной мускулатуры, уменьшению фракции шунтирования крови в легких [28, 29]. Основными эффектами высокопоточной оксигенотерапии являются вымывание анатомического мертвого пространства, расправление альвеол за счет создания в них положительного давления и улучшение мукоцилиарного клиренса за счет высокого качества увлажнения и согревания дыхательной смеси [22, 30]. На создании положительного давления в дыхательных путях основано также действие РАР- и РЕР-терапии (Positive Airway Pressure и Positive Expiratory Pressure). В первом случае используют специальные респираторные тренажеры с загубниками или маски, в которых создается постоянное положительное давление в течение всего дыхательного цикла. РЕР-терапия основана на применении положительного давления на выдохе. В некоторых устройствах в дополнение к положительному давлению реализован эффект обратной осциллирующей волны, близкой к частоте колебания ресничек эпителия трахеобронхиального дерева, что улучшает мобилизацию и пассаж мокроты [31].

В нашем исследовании использование аппарата аспиратора-инсуффлятора способствовало расправлению альвеол и стимуляции кашлевого толчка, что в итоге облегчало эвакуацию мокроты. Об увеличении объема вентилируемых участков легких косвенно может свидетельствовать полученный прирост максимальной инспираторной емкости. У обследованных пациентов до применения аппаратной стимуляции кашля наблюдалось снижение МИЕЛ в среднем до 750 мл. После процедуры среднее значение этого показателя увеличилось на 37,5% (p=0,000002) и составило 1200 мл.

Измерение МИЕЛ выполнялось с помощью побудительного спирометра. Сама по себе методика побудительной спирометрии заключается в измерении максимального объема вдоха и стремлении пациента к его увеличению. Существуют данные, что при многократных процедурах за счет тренировки дыхательной мускулатуры достигается положительное влияние на оксигенирующую функцию легких, о чем свидетельствуют увеличение индекса оксигенации и снижение фракции шунтирования крови в легких [32]. В проведенном исследовании после однократного воздействия на дренажную функцию легких с помощью аспиратора-инсуффлятора установлено значительное увеличение МИЕЛ.

После проведения процедуры (табл. 3) отмечено уменьшение количества пациентов с низкими величинами МИЕЛ (200—500 мл) и увеличение — со значениями, превышающими 1200 мл. Число больных, имеющих МИЕЛ в диапазоне 1200—1500 мл, выросло в 3 раза, а более 1500 мл — в 2,6 раза.

Таблица 3. Распределение пациентов в зависимости от значений максимальной инспираторной емкости легких до и после сеанса стимуляции кашля

Таким образом, стимуляция кашля с помощью аппарата инсуффлятора-аспиратора у большинства пациентов, перенесших кардиохирургические операции в раннем послеоперационном периоде, сопровождалась улучшением оксигенирующей функции легких. Отмечен значительный прирост медианы SpO₂ с 92 до 96% (p=0,000001).

Число больных, имевших значения SpO₂ менее 92%, уменьшилось в 5 раз с 15 до 3 пациентов (p=0,0011) (см. рисунок).

Распределение больных (n=37) в зависимости от наличия или отсутствия нарушений оксигенирующей функции легких (SpO₂ <92%) до и после стимуляции кашля.

Показатели paO₂/FiO₂, уровней pH и paCO₂ артериальной крови в процессе исследования статистически значимо не изменялись.

Осложнений и отказов от выполнения процедуры не было, применение стимуляции кашля с помощью инсуффлятора-аспиратора все пациенты переносили удовлетворительно.

Заключение

Нарушение пассажа мокроты в ранние сроки после операции наблюдается у превалирующего количества кардиохирургических пациентов.

Аппаратная стимуляции приводит к существенному возрастанию количества пациентов, у которых появляется продуктивный кашель. Это сопровождается статистически значимым увеличением уровня насыщения крови кислородом и максимального инспираторного объема за счет улучшения пассажа мокроты и расправления коллабированных альвеол. При этом отмечено уменьшение в 5 раз доли пациентов с нарушением оксигенирующей функции легких (уровень насыщения крови кислородом ниже 92%).

Применение аппаратного комплекса механических воздействий у пациентов, перенесших кардиохирургические операции, направленного на стимуляцию кашля, а именно вибромассажа грудной клетки с помощью жилета и переменного давления в дыхательных путях, подаваемого через анестезиологическую маску, не сопровождается развитием осложнений и переносится удовлетворительно.

Участие авторов: концепция и дизайн исследования — А.А. Еременко; сбор и обработка материала — А.А. Еременко, Д.В. Рябова, А.В. Червинская, Р.Д. Комнов; статистический анализ данных — Д.В. Рябова, А.В. Червинская, Р.Д. Комнов; написание текста — Д.В. Рябова, А.В. Червинская; редактирование — А.А. Еременко.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

The authors declare no conflict of interest.

Введение

Кардиохирургические операции сопряжены с высоким риском развития респираторных осложнений. Это связано с исходным низким кардиореспираторным резервом, необходимостью проведения искусственного кровообращения и циркуляторного ареста, относительно большим объемом кровопотери и гемотрансфузии, проведением продленной искусственной вентиляции легких (ИВЛ) с применением «жестких» режимов и другими факторами [1—4].

Дыхательная недостаточность у кардиохирургических пациентов относится к числу основных причин тяжелого течения послеоперационного периода, увеличения длительности госпитализации и роста экономических затрат в связи с использованием большого количества медицинских ресурсов. По данным литературы, частота развития послеоперационной дыхательной недостаточности различной этиологии в кардиохирургии составляет 22—30%.

Среди причин острой дыхательной недостаточности у больных кардиохирургического профиля особое место занимают факторы, приводящие к нарушению дренажной функции легких и трахеобронхиальной проходимости [5]. Любое хирургическое вмешательство на сердце и крупных сосудах повышает риск возникновения данных осложнений, которые можно разделить на три условные группы:

1) осложнения, связанные непосредственно с оперативным вмешательством (механическая травма легкого, нарушение целостности каркаса грудной клетки, возможное повреждение диафрагмального нерва [6, 7], парез диафрагмы, вскрытие и дренирование плевральных полостей [8]);

2) осложнения, связанные с проведением анестезиологического пособия и ИВЛ (длительное вынужденное положение на операционном столе, вентилятор-ассоциированное повреждение легких [9, 10], однолегочная вентиляция при определенных видах кардиохирургических вмешательств [11], прекращение ИВЛ во время проведения искусственного кровообращения [12], медикаментозное угнетение дыхательного центра, выраженный болевой синдром и его лечение после оперативного вмешательства);

3) обострение сопутствующих заболеваний бронхолегочной системы [11], таких как хроническая обструктивная болезнь легких, хронический бронхит, бронхиальная астма и др.

В раннем послеоперационном периоде перечисленные факторы могут привести к нарушению дренажной функции трахеобронхиального дерева, ателектазированию легких, уменьшению числа вентилируемых альвеол и развитию дыхательной недостаточности [13—16].

В литературе описан обширный комплекс мероприятий, направленных на периоперационную профилактику этих осложнений. Прежде всего рекомендуется перед операцией достичь ремиссии хронических легочных заболеваний [17], свести к минимуму использование гипероксических дыхательных смесей, проводить адекватную санацию бронхиального секрета и протективную ИВЛ во время оперативного вмешательства. В послеоперационном периоде рекомендовано использование методов немедикаментозной респираторной реабилитации [11, 18—22]. Данные технологии дополняются адекватным обезболиванием и ингаляционной лекарственной терапией [23, 24].

В комплексе послеоперационной интенсивной терапии применяют различные методы физиотерапевтического воздействия на легкие, способствующие улучшению эвакуации бронхолегочного секрета. Одним из перспективных направлений является вибрационная терапия, выполняемая с помощью специальных приборов, однако работы, посвященные изучению их эффективности, немногочисленны [25]. Таким образом, тема профилактики постэкстубационной дыхательной недостаточности и немедикаментозной респираторной реабилитации остается актуальной и требует более детального изучения.

Цель исследования — оценка эффективности и безопасности применения стимуляции кашля, проводимой с помощью механического инсуффлятора-аспиратора, в раннем послеоперационном периоде пациентам кардиохирургического профиля.

Материал и методы

Дизайн исследования — неинтервенционное, проспективное, одноцентровое, аналитическое.

Критерии включения: возраст старше 18 лет, самостоятельное дыхание после экстубации трахеи, ясное сознание и продуктивный контакт с пациентом, возможность поддержания адекватного газообмена на фоне ингаляции кислорода, адекватное обезболивание (2 балла и менее) по 10-балльной визуальной аналоговой шкале боли (ВАШ). Критерии невключения: необходимость повторной интубации и проведения ИВЛ, неинвазивной масочной вентиляции легких, высокопоточной оксигенотерапии; острое нарушение мозгового кровообращения; продолжающееся кровотечение; сердечная недостаточность (инотропный индекс больше 10); шок различной этиологии; применение экстракорпоральных методов гемокоррекции; любые нервно-мышечные заболевания; пневмо-, гидро- или гемоторакс.

В процессе исследования, выполненного с включением пациентов кардиохирургического профиля в раннем послеоперационном периоде, проведена оценка влияния стимуляции кашля с помощью аппарата механического инсуффлятора-аспиратора на эвакуацию трахеобронхиального секрета, показатели механики дыхания и оксигенирующую функцию легких. Кроме того, фиксировались любые нежелательные явления, возникающие в связи с проведением процедуры.

В исследование включены 37 пациентов (23 мужчины и 14 женщин), средний возраст — 57±12,3 года (от 20 до 77 лет), которым с октября по декабрь 2020 г. в ФГБНУ «РНЦХ им. акад. Б.В. Петровского» выполнено оперативное кардиохирургическое вмешательство (табл. 1).

Таблица 1. Распределение больных по видам оперативного вмешательства на сердце

Примечание. ИК — искусственное кровообращение.

У 9 (24,3%) больных имелась патология дыхательной системы в стадии ремиссии: хроническая обструктивная болезнь легких — у 4 пациентов, бронхиальная астма — у 3, хронический бронхит — у 5.

Во время кардиохирургического вмешательства проводили комбинированную общую анестезию: аналгезию осуществляли введением фентанила (0,2—0,3 мг на вводную анестезию с последующей постоянной инфузией в дозе 3—3,5 мкг на 1 кг массы тела в час), миоплегию — пипекурония бромидом (8 мг на вводную анестезию с последующим дробным введением 2—4 мг перед началом искусственного кровообращения (ИК) или цисатракурия безилатом (10—15 мг на вводную анестезию с последующей инфузией 0,02—0,04 мкг на 1 кг массы тела в минуту), использовали пропофол (1—2 мг на 1 кг массы тела на вводную анестезию с последующей инфузией 4 мг на 1 кг массы тела в час) и ингаляционный анестетик севофлуран до достижения целевой концентрации 1,5 об% МАК. ИК применяли у 32 пациентов. Защиту миокарда во время ИК осуществляли с помощью кардиоплегического раствора Кустодиол или кровяной кардиоплегии с поддержанием либо нормотермии, либо умеренной гипотермии.

Всем включенным в исследование пациентам проведена однократная процедура аппаратной стимуляции кашля с использованием механического инсуффлятора-аспиратора Comfort Cough Plus («Seoil Pacific Corporation», Республика Корея). Процедуру проводили по следующей методике: на грудную клетку пациента надевали жилет, устанавливали параметры при работе в перкуссионном режиме с частотой перкуссий: f — 600 в минуту, значением давления вдоха: (Ip) — +60 см вод.ст., временем экспозиции — 5 мин. Затем к лицу пациента прикладывали анестезиологическую маску и устанавливали следующие параметры: давление выдоха (Ep) —20 см вод. ст., давление вдоха (Ip) +20 см вод.ст., время выдоха (TE) — 1,5 с, время вдоха (TI) — 1,5 с, время паузы (TP) — 1,5 с, скорость потока — HIGH (высокая скорость потока вдоха). Данный режим проводили в течение 2 мин, затем уровни давления вдоха и выдоха увеличивали до Ep –40 см вод.ст., Ip +40 см вод.ст., а через 2 мин — Ep до —60 см вод.ст., Ip до +60 см вод.ст. Длительность всей процедуры составляла 11 мин.

Традиционно методика используется для стимуляции кашлевых усилий у пациентов, которые не могут самостоятельно откашливать мокроту. Лучшее отхождение бронхиального секрета достигается путем перкуссионного массажа с помощью жилета и инициации кашлевого усилия за счет резкой смены положительного давления в дыхательных путях на отрицательное.

Перед проведением процедуры пациенту предлагали оценить выраженность болевого синдрома по ВАШ, при количестве баллов более 2 проводили обезболивание препаратами, не оказывающими влияния на функцию дыхания (Ацетаминофен 1,0 г внутривенно (в/в), кетопрофен 100 мг в/в или трамадол 100 мг в/в).

Для оценки эффективности данной методики до процедуры и спустя 10 мин после ее окончания измеряли насыщение крови кислородом (SpO₂) по пульсоксиметру, с помощью аппарата Gem Premier 4000 в пробах артериальной крови определяли уровни pH, PaO₂, PaCO₂, PaO₂/FiO₂. Оценивали изменение максимальной инспираторной емкости легких (МИЕЛ) с помощью нагрузочного спирометра Coach («Smiths Medical International Limited», Великобритания). Методика проведения спирометрии: после инструктажа и под контролем врача-анестезиолога-реаниматолога пациент выполнял полный вдох и выдох, затем брал в рот загубник и медленно делал максимально глубокий вдох. Измерение проводили трижды, после чего вычисляли средний показатель МИЕЛ. Пассаж мокроты после процедуры оценивали по балльной шкале: 0 баллов — отсутствие отхождения мокроты, 1 балл — продуктивный кашель. Все показатели регистрировали при дыхании пациента атмосферным воздухом до и после проведения процедуры стимуляции кашля.

Статистический анализ выполняли с помощью программ: Statistica 10.0 и StatTech v. 1.2.0. Все данные, полученные в ходе исследования, оценены на нормальность распределения в соответствии с критерием Шапиро—Уилка (при количестве наблюдений менее 50). При нормальном распределении чисел использовали t-критерий Стьюдента, данные представлены в виде среднего арифметического и стандартного отклонения (M±SD); при ненормальном распределении — критерий Вилкоксона, данные представлены в виде медианы, нижнего (10%) и верхнего (90%) квартилей — Me (10—90). Частоту явления в группе определяли по точному критерию Фишера. Статистически значимыми считали результаты при p<0,05.

Результаты и обсуждение

Полученные результаты представлены в табл. 2. До процедуры, проведенной с помощью аппарата механического инсуффлятора-аспиратора, у 4 (10,8%) пациентов зафиксирован сухой кашель без отхождения мокроты, а у остальных отмечено отсутствие эффективного кашлевого движения. После стимуляционной процедуры количество пациентов, у которых появился продуктивный кашель, достигло 32 (86,4%) человек (p=0,0000). Отмечено качественное изменение кашля: он становился продуктивным с отхождением обильного количества мокроты.

Таблица 2. Изменение показателей газообмена и максимальной инспираторной емкости легких при использовании аппаратной стимуляции кашля

Примечание. Статистическую значимость различий определяли с помощью теста Вилкоксона; данные представлены в виде медианы и нижнего и верхнего квартилей — Me (10—90). SpO₂ — уровень насыщения крови кислородом; МИЕЛ — максимальная инспираторная емкость легких; paCO₂ — парциальное давление углекислого газа в артериальной крови; paO₂ — парциальное давление кислорода в артериальной крови; paO₂/FiO₂ — отношение парциального давления кислорода в артериальной крови к фракции кислорода на вдохе.

Улучшению дренажной функции легких и улучшению газообмена, в том числе за счет стимуляции кашля, у пациентов кардиохирургического профиля придается большое значение. Среди новаторских подходов можно упомянуть виброакустический массаж, который за счет колебательных ритмических движений, воздействующих на грудную клетку, улучшает пассаж мокроты, способствует расправлению ателектазированных участков легких и улучшению альвеолярной вентиляции [26, 27]. В этих целях используются также специальные жилеты, производящие осцилляторные воздействия на грудную клетку.

В настоящем исследовании использована методика с применением механического инсуффлятора-аспиратора, предназначенного для стимуляции кашля и улучшения дренажной функции трахеобронхиального дерева, которые достигаются за счет нескольких механизмов. Первый — перкуссионный с высокой частотой колебательных движений, передаваемых через специальный жилет, целью которого является улучшение мобилизации мокроты за счет дробления ее на более мелкие составляющие. На втором этапе используется лицевая маска, через которую создают колебания давления в дыхательных путях различной амплитуды от положительного до отрицательного. Создание положительного давления в дыхательных путях способствует расправлению коллабированных альвеол, что воспроизводит эффекты методов вспомогательной респираторной поддержки, таких как неинвазивная масочная вентиляция легких и высокопоточная оксигенотерапия. Известно, что процедуры неинвазивной масочной вентиляции легких с положительным давлением способствуют расправлению альвеол, увеличению дыхательного объема, тренировки дыхательной мускулатуры, уменьшению фракции шунтирования крови в легких [28, 29]. Основными эффектами высокопоточной оксигенотерапии являются вымывание анатомического мертвого пространства, расправление альвеол за счет создания в них положительного давления и улучшение мукоцилиарного клиренса за счет высокого качества увлажнения и согревания дыхательной смеси [22, 30]. На создании положительного давления в дыхательных путях основано также действие РАР- и РЕР-терапии (Positive Airway Pressure и Positive Expiratory Pressure). В первом случае используют специальные респираторные тренажеры с загубниками или маски, в которых создается постоянное положительное давление в течение всего дыхательного цикла. РЕР-терапия основана на применении положительного давления на выдохе. В некоторых устройствах в дополнение к положительному давлению реализован эффект обратной осциллирующей волны, близкой к частоте колебания ресничек эпителия трахеобронхиального дерева, что улучшает мобилизацию и пассаж мокроты [31].

В нашем исследовании использование аппарата аспиратора-инсуффлятора способствовало расправлению альвеол и стимуляции кашлевого толчка, что в итоге облегчало эвакуацию мокроты. Об увеличении объема вентилируемых участков легких косвенно может свидетельствовать полученный прирост максимальной инспираторной емкости. У обследованных пациентов до применения аппаратной стимуляции кашля наблюдалось снижение МИЕЛ в среднем до 750 мл. После процедуры среднее значение этого показателя увеличилось на 37,5% (p=0,000002) и составило 1200 мл.

Измерение МИЕЛ выполнялось с помощью побудительного спирометра. Сама по себе методика побудительной спирометрии заключается в измерении максимального объема вдоха и стремлении пациента к его увеличению. Существуют данные, что при многократных процедурах за счет тренировки дыхательной мускулатуры достигается положительное влияние на оксигенирующую функцию легких, о чем свидетельствуют увеличение индекса оксигенации и снижение фракции шунтирования крови в легких [32]. В проведенном исследовании после однократного воздействия на дренажную функцию легких с помощью аспиратора-инсуффлятора установлено значительное увеличение МИЕЛ.

После проведения процедуры (табл. 3) отмечено уменьшение количества пациентов с низкими величинами МИЕЛ (200—500 мл) и увеличение — со значениями, превышающими 1200 мл. Число больных, имеющих МИЕЛ в диапазоне 1200—1500 мл, выросло в 3 раза, а более 1500 мл — в 2,6 раза.

Таблица 3. Распределение пациентов в зависимости от значений максимальной инспираторной емкости легких до и после сеанса стимуляции кашля

Таким образом, стимуляция кашля с помощью аппарата инсуффлятора-аспиратора у большинства пациентов, перенесших кардиохирургические операции в раннем послеоперационном периоде, сопровождалась улучшением оксигенирующей функции легких. Отмечен значительный прирост медианы SpO₂ с 92 до 96% (p=0,000001).

Число больных, имевших значения SpO₂ менее 92%, уменьшилось в 5 раз с 15 до 3 пациентов (p=0,0011) (см. рисунок).

Распределение больных (n=37) в зависимости от наличия или отсутствия нарушений оксигенирующей функции легких (SpO₂ <92%) до и после стимуляции кашля.

Показатели paO₂/FiO₂, уровней pH и paCO₂ артериальной крови в процессе исследования статистически значимо не изменялись.

Осложнений и отказов от выполнения процедуры не было, применение стимуляции кашля с помощью инсуффлятора-аспиратора все пациенты переносили удовлетворительно.

Заключение

Нарушение пассажа мокроты в ранние сроки после операции наблюдается у превалирующего количества кардиохирургических пациентов.

Аппаратная стимуляции приводит к существенному возрастанию количества пациентов, у которых появляется продуктивный кашель. Это сопровождается статистически значимым увеличением уровня насыщения крови кислородом и максимального инспираторного объема за счет улучшения пассажа мокроты и расправления коллабированных альвеол. При этом отмечено уменьшение в 5 раз доли пациентов с нарушением оксигенирующей функции легких (уровень насыщения крови кислородом ниже 92%).

Применение аппаратного комплекса механических воздействий у пациентов, перенесших кардиохирургические операции, направленного на стимуляцию кашля, а именно вибромассажа грудной клетки с помощью жилета и переменного давления в дыхательных путях, подаваемого через анестезиологическую маску, не сопровождается развитием осложнений и переносится удовлетворительно.

Участие авторов: концепция и дизайн исследования — А.А. Еременко; сбор и обработка материала — А.А. Еременко, Д.В. Рябова, А.В. Червинская, Р.Д. Комнов; статистический анализ данных — Д.В. Рябова, А.В. Червинская, Р.Д. Комнов; написание текста — Д.В. Рябова, А.В. Червинская; редактирование — А.А. Еременко.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

The authors declare no conflict of interest.

Введение

Кардиохирургические операции сопряжены с высоким риском развития респираторных осложнений. Это связано с исходным низким кардиореспираторным резервом, необходимостью проведения искусственного кровообращения и циркуляторного ареста, относительно большим объемом кровопотери и гемотрансфузии, проведением продленной искусственной вентиляции легких (ИВЛ) с применением «жестких» режимов и другими факторами [1—4].

Дыхательная недостаточность у кардиохирургических пациентов относится к числу основных причин тяжелого течения послеоперационного периода, увеличения длительности госпитализации и роста экономических затрат в связи с использованием большого количества медицинских ресурсов. По данным литературы, частота развития послеоперационной дыхательной недостаточности различной этиологии в кардиохирургии составляет 22—30%.

Среди причин острой дыхательной недостаточности у больных кардиохирургического профиля особое место занимают факторы, приводящие к нарушению дренажной функции легких и трахеобронхиальной проходимости [5]. Любое хирургическое вмешательство на сердце и крупных сосудах повышает риск возникновения данных осложнений, которые можно разделить на три условные группы:

1) осложнения, связанные непосредственно с оперативным вмешательством (механическая травма легкого, нарушение целостности каркаса грудной клетки, возможное повреждение диафрагмального нерва [6, 7], парез диафрагмы, вскрытие и дренирование плевральных полостей [8]);

2) осложнения, связанные с проведением анестезиологического пособия и ИВЛ (длительное вынужденное положение на операционном столе, вентилятор-ассоциированное повреждение легких [9, 10], однолегочная вентиляция при определенных видах кардиохирургических вмешательств [11], прекращение ИВЛ во время проведения искусственного кровообращения [12], медикаментозное угнетение дыхательного центра, выраженный болевой синдром и его лечение после оперативного вмешательства);

3) обострение сопутствующих заболеваний бронхолегочной системы [11], таких как хроническая обструктивная болезнь легких, хронический бронхит, бронхиальная астма и др.

В раннем послеоперационном периоде перечисленные факторы могут привести к нарушению дренажной функции трахеобронхиального дерева, ателектазированию легких, уменьшению числа вентилируемых альвеол и развитию дыхательной недостаточности [13—16].

В литературе описан обширный комплекс мероприятий, направленных на периоперационную профилактику этих осложнений. Прежде всего рекомендуется перед операцией достичь ремиссии хронических легочных заболеваний [17], свести к минимуму использование гипероксических дыхательных смесей, проводить адекватную санацию бронхиального секрета и протективную ИВЛ во время оперативного вмешательства. В послеоперационном периоде рекомендовано использование методов немедикаментозной респираторной реабилитации [11, 18—22]. Данные технологии дополняются адекватным обезболиванием и ингаляционной лекарственной терапией [23, 24].

В комплексе послеоперационной интенсивной терапии применяют различные методы физиотерапевтического воздействия на легкие, способствующие улучшению эвакуации бронхолегочного секрета. Одним из перспективных направлений является вибрационная терапия, выполняемая с помощью специальных приборов, однако работы, посвященные изучению их эффективности, немногочисленны [25]. Таким образом, тема профилактики постэкстубационной дыхательной недостаточности и немедикаментозной респираторной реабилитации остается актуальной и требует более детального изучения.

Цель исследования — оценка эффективности и безопасности применения стимуляции кашля, проводимой с помощью механического инсуффлятора-аспиратора, в раннем послеоперационном периоде пациентам кардиохирургического профиля.

Материал и методы

Дизайн исследования — неинтервенционное, проспективное, одноцентровое, аналитическое.

Критерии включения: возраст старше 18 лет, самостоятельное дыхание после экстубации трахеи, ясное сознание и продуктивный контакт с пациентом, возможность поддержания адекватного газообмена на фоне ингаляции кислорода, адекватное обезболивание (2 балла и менее) по 10-балльной визуальной аналоговой шкале боли (ВАШ). Критерии невключения: необходимость повторной интубации и проведения ИВЛ, неинвазивной масочной вентиляции легких, высокопоточной оксигенотерапии; острое нарушение мозгового кровообращения; продолжающееся кровотечение; сердечная недостаточность (инотропный индекс больше 10); шок различной этиологии; применение экстракорпоральных методов гемокоррекции; любые нервно-мышечные заболевания; пневмо-, гидро- или гемоторакс.

В процессе исследования, выполненного с включением пациентов кардиохирургического профиля в раннем послеоперационном периоде, проведена оценка влияния стимуляции кашля с помощью аппарата механического инсуффлятора-аспиратора на эвакуацию трахеобронхиального секрета, показатели механики дыхания и оксигенирующую функцию легких. Кроме того, фиксировались любые нежелательные явления, возникающие в связи с проведением процедуры.

В исследование включены 37 пациентов (23 мужчины и 14 женщин), средний возраст — 57±12,3 года (от 20 до 77 лет), которым с октября по декабрь 2020 г. в ФГБНУ «РНЦХ им. акад. Б.В. Петровского» выполнено оперативное кардиохирургическое вмешательство (табл. 1).

Таблица 1. Распределение больных по видам оперативного вмешательства на сердце

Примечание. ИК — искусственное кровообращение.

У 9 (24,3%) больных имелась патология дыхательной системы в стадии ремиссии: хроническая обструктивная болезнь легких — у 4 пациентов, бронхиальная астма — у 3, хронический бронхит — у 5.

Во время кардиохирургического вмешательства проводили комбинированную общую анестезию: аналгезию осуществляли введением фентанила (0,2—0,3 мг на вводную анестезию с последующей постоянной инфузией в дозе 3—3,5 мкг на 1 кг массы тела в час), миоплегию — пипекурония бромидом (8 мг на вводную анестезию с последующим дробным введением 2—4 мг перед началом искусственного кровообращения (ИК) или цисатракурия безилатом (10—15 мг на вводную анестезию с последующей инфузией 0,02—0,04 мкг на 1 кг массы тела в минуту), использовали пропофол (1—2 мг на 1 кг массы тела на вводную анестезию с последующей инфузией 4 мг на 1 кг массы тела в час) и ингаляционный анестетик севофлуран до достижения целевой концентрации 1,5 об% МАК. ИК применяли у 32 пациентов. Защиту миокарда во время ИК осуществляли с помощью кардиоплегического раствора Кустодиол или кровяной кардиоплегии с поддержанием либо нормотермии, либо умеренной гипотермии.

Всем включенным в исследование пациентам проведена однократная процедура аппаратной стимуляции кашля с использованием механического инсуффлятора-аспиратора Comfort Cough Plus («Seoil Pacific Corporation», Республика Корея). Процедуру проводили по следующей методике: на грудную клетку пациента надевали жилет, устанавливали параметры при работе в перкуссионном режиме с частотой перкуссий: f — 600 в минуту, значением давления вдоха: (Ip) — +60 см вод.ст., временем экспозиции — 5 мин. Затем к лицу пациента прикладывали анестезиологическую маску и устанавливали следующие параметры: давление выдоха (Ep) —20 см вод. ст., давление вдоха (Ip) +20 см вод.ст., время выдоха (TE) — 1,5 с, время вдоха (TI) — 1,5 с, время паузы (TP) — 1,5 с, скорость потока — HIGH (высокая скорость потока вдоха). Данный режим проводили в течение 2 мин, затем уровни давления вдоха и выдоха увеличивали до Ep –40 см вод.ст., Ip +40 см вод.ст., а через 2 мин — Ep до —60 см вод.ст., Ip до +60 см вод.ст. Длительность всей процедуры составляла 11 мин.

Традиционно методика используется для стимуляции кашлевых усилий у пациентов, которые не могут самостоятельно откашливать мокроту. Лучшее отхождение бронхиального секрета достигается путем перкуссионного массажа с помощью жилета и инициации кашлевого усилия за счет резкой смены положительного давления в дыхательных путях на отрицательное.

Перед проведением процедуры пациенту предлагали оценить выраженность болевого синдрома по ВАШ, при количестве баллов более 2 проводили обезболивание препаратами, не оказывающими влияния на функцию дыхания (Ацетаминофен 1,0 г внутривенно (в/в), кетопрофен 100 мг в/в или трамадол 100 мг в/в).

Для оценки эффективности данной методики до процедуры и спустя 10 мин после ее окончания измеряли насыщение крови кислородом (SpO₂) по пульсоксиметру, с помощью аппарата Gem Premier 4000 в пробах артериальной крови определяли уровни pH, PaO₂, PaCO₂, PaO₂/FiO₂. Оценивали изменение максимальной инспираторной емкости легких (МИЕЛ) с помощью нагрузочного спирометра Coach («Smiths Medical International Limited», Великобритания). Методика проведения спирометрии: после инструктажа и под контролем врача-анестезиолога-реаниматолога пациент выполнял полный вдох и выдох, затем брал в рот загубник и медленно делал максимально глубокий вдох. Измерение проводили трижды, после чего вычисляли средний показатель МИЕЛ. Пассаж мокроты после процедуры оценивали по балльной шкале: 0 баллов — отсутствие отхождения мокроты, 1 балл — продуктивный кашель. Все показатели регистрировали при дыхании пациента атмосферным воздухом до и после проведения процедуры стимуляции кашля.

Статистический анализ выполняли с помощью программ: Statistica 10.0 и StatTech v. 1.2.0. Все данные, полученные в ходе исследования, оценены на нормальность распределения в соответствии с критерием Шапиро—Уилка (при количестве наблюдений менее 50). При нормальном распределении чисел использовали t-критерий Стьюдента, данные представлены в виде среднего арифметического и стандартного отклонения (M±SD); при ненормальном распределении — критерий Вилкоксона, данные представлены в виде медианы, нижнего (10%) и верхнего (90%) квартилей — Me (10—90). Частоту явления в группе определяли по точному критерию Фишера. Статистически значимыми считали результаты при p<0,05.

Результаты и обсуждение

Полученные результаты представлены в табл. 2. До процедуры, проведенной с помощью аппарата механического инсуффлятора-аспиратора, у 4 (10,8%) пациентов зафиксирован сухой кашель без отхождения мокроты, а у остальных отмечено отсутствие эффективного кашлевого движения. После стимуляционной процедуры количество пациентов, у которых появился продуктивный кашель, достигло 32 (86,4%) человек (p=0,0000). Отмечено качественное изменение кашля: он становился продуктивным с отхождением обильного количества мокроты.

Таблица 2. Изменение показателей газообмена и максимальной инспираторной емкости легких при использовании аппаратной стимуляции кашля

Примечание. Статистическую значимость различий определяли с помощью теста Вилкоксона; данные представлены в виде медианы и нижнего и верхнего квартилей — Me (10—90). SpO₂ — уровень насыщения крови кислородом; МИЕЛ — максимальная инспираторная емкость легких; paCO₂ — парциальное давление углекислого газа в артериальной крови; paO₂ — парциальное давление кислорода в артериальной крови; paO₂/FiO₂ — отношение парциального давления кислорода в артериальной крови к фракции кислорода на вдохе.

Улучшению дренажной функции легких и улучшению газообмена, в том числе за счет стимуляции кашля, у пациентов кардиохирургического профиля придается большое значение. Среди новаторских подходов можно упомянуть виброакустический массаж, который за счет колебательных ритмических движений, воздействующих на грудную клетку, улучшает пассаж мокроты, способствует расправлению ателектазированных участков легких и улучшению альвеолярной вентиляции [26, 27]. В этих целях используются также специальные жилеты, производящие осцилляторные воздействия на грудную клетку.

В настоящем исследовании использована методика с применением механического инсуффлятора-аспиратора, предназначенного для стимуляции кашля и улучшения дренажной функции трахеобронхиального дерева, которые достигаются за счет нескольких механизмов. Первый — перкуссионный с высокой частотой колебательных движений, передаваемых через специальный жилет, целью которого является улучшение мобилизации мокроты за счет дробления ее на более мелкие составляющие. На втором этапе используется лицевая маска, через которую создают колебания давления в дыхательных путях различной амплитуды от положительного до отрицательного. Создание положительного давления в дыхательных путях способствует расправлению коллабированных альвеол, что воспроизводит эффекты методов вспомогательной респираторной поддержки, таких как неинвазивная масочная вентиляция легких и высокопоточная оксигенотерапия. Известно, что процедуры неинвазивной масочной вентиляции легких с положительным давлением способствуют расправлению альвеол, увеличению дыхательного объема, тренировки дыхательной мускулатуры, уменьшению фракции шунтирования крови в легких [28, 29]. Основными эффектами высокопоточной оксигенотерапии являются вымывание анатомического мертвого пространства, расправление альвеол за счет создания в них положительного давления и улучшение мукоцилиарного клиренса за счет высокого качества увлажнения и согревания дыхательной смеси [22, 30]. На создании положительного давления в дыхательных путях основано также действие РАР- и РЕР-терапии (Positive Airway Pressure и Positive Expiratory Pressure). В первом случае используют специальные респираторные тренажеры с загубниками или маски, в которых создается постоянное положительное давление в течение всего дыхательного цикла. РЕР-терапия основана на применении положительного давления на выдохе. В некоторых устройствах в дополнение к положительному давлению реализован эффект обратной осциллирующей волны, близкой к частоте колебания ресничек эпителия трахеобронхиального дерева, что улучшает мобилизацию и пассаж мокроты [31].

В нашем исследовании использование аппарата аспиратора-инсуффлятора способствовало расправлению альвеол и стимуляции кашлевого толчка, что в итоге облегчало эвакуацию мокроты. Об увеличении объема вентилируемых участков легких косвенно может свидетельствовать полученный прирост максимальной инспираторной емкости. У обследованных пациентов до применения аппаратной стимуляции кашля наблюдалось снижение МИЕЛ в среднем до 750 мл. После процедуры среднее значение этого показателя увеличилось на 37,5% (p=0,000002) и составило 1200 мл.

Измерение МИЕЛ выполнялось с помощью побудительного спирометра. Сама по себе методика побудительной спирометрии заключается в измерении максимального объема вдоха и стремлении пациента к его увеличению. Существуют данные, что при многократных процедурах за счет тренировки дыхательной мускулатуры достигается положительное влияние на оксигенирующую функцию легких, о чем свидетельствуют увеличение индекса оксигенации и снижение фракции шунтирования крови в легких [32]. В проведенном исследовании после однократного воздействия на дренажную функцию легких с помощью аспиратора-инсуффлятора установлено значительное увеличение МИЕЛ.

После проведения процедуры (табл. 3) отмечено уменьшение количества пациентов с низкими величинами МИЕЛ (200—500 мл) и увеличение — со значениями, превышающими 1200 мл. Число больных, имеющих МИЕЛ в диапазоне 1200—1500 мл, выросло в 3 раза, а более 1500 мл — в 2,6 раза.

Таблица 3. Распределение пациентов в зависимости от значений максимальной инспираторной емкости легких до и после сеанса стимуляции кашля

Таким образом, стимуляция кашля с помощью аппарата инсуффлятора-аспиратора у большинства пациентов, перенесших кардиохирургические операции в раннем послеоперационном периоде, сопровождалась улучшением оксигенирующей функции легких. Отмечен значительный прирост медианы SpO₂ с 92 до 96% (p=0,000001).

Число больных, имевших значения SpO₂ менее 92%, уменьшилось в 5 раз с 15 до 3 пациентов (p=0,0011) (см. рисунок).

Распределение больных (n=37) в зависимости от наличия или отсутствия нарушений оксигенирующей функции легких (SpO₂ <92%) до и после стимуляции кашля.

Показатели paO₂/FiO₂, уровней pH и paCO₂ артериальной крови в процессе исследования статистически значимо не изменялись.

Осложнений и отказов от выполнения процедуры не было, применение стимуляции кашля с помощью инсуффлятора-аспиратора все пациенты переносили удовлетворительно.

Заключение

Нарушение пассажа мокроты в ранние сроки после операции наблюдается у превалирующего количества кардиохирургических пациентов.

Аппаратная стимуляции приводит к существенному возрастанию количества пациентов, у которых появляется продуктивный кашель. Это сопровождается статистически значимым увеличением уровня насыщения крови кислородом и максимального инспираторного объема за счет улучшения пассажа мокроты и расправления коллабированных альвеол. При этом отмечено уменьшение в 5 раз доли пациентов с нарушением оксигенирующей функции легких (уровень насыщения крови кислородом ниже 92%).

Применение аппаратного комплекса механических воздействий у пациентов, перенесших кардиохирургические операции, направленного на стимуляцию кашля, а именно вибромассажа грудной клетки с помощью жилета и переменного давления в дыхательных путях, подаваемого через анестезиологическую маску, не сопровождается развитием осложнений и переносится удовлетворительно.

Участие авторов: концепция и дизайн исследования — А.А. Еременко; сбор и обработка материала — А.А. Еременко, Д.В. Рябова, А.В. Червинская, Р.Д. Комнов; статистический анализ данных — Д.В. Рябова, А.В. Червинская, Р.Д. Комнов; написание текста — Д.В. Рябова, А.В. Червинская; редактирование — А.А. Еременко.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

The authors declare no conflict of interest.