Традиционно внимание анестезиологов-реаниматологов приковано к риску летального исхода, связанного с оперативным лечением. Успехи современной анестезиологии позволили значительно снизить риск анестезии по сравнению с таковым в прошлом веке, однако уровень интраоперационной и послеоперационной летальности при плановых операциях на данный момент составляет в среднем около 0,5% [1]. T. Weiser и соавт. подсчитали, что более 313 млн взрослых пациентов во всем мире ежегодно подвергаются оперативным вмешательствам [2]. Таким образом, количество летальных исходов вследствие оперативного вмешательства может в результате составлять несколько миллионов ежегодно, занимая третье место среди всех причин смерти [3]. Обширные абдоминальные операции являются сложными и травматичными вмешательствами и в структуре причин послеоперационной летальности занимают одно из первых мест [1].
Как правило, практически каждому осложнению, а затем и летальному исходу предшествует развитие критического инцидента (КИ) [4]. Под КИ понимается «...событие, возникающее при проведении анестезиологического пособия, которое при отсутствии вмешательства может привести к нежелательным последствиям...», т.е. к осложнениям и смерти [5]. Выявление пациентов с высоким риском развития инцидентов имеет определенные преимущества. Важно, что КИ часто универсальны и становятся причиной самых разнообразных осложнений, будучи патогенетической основой их развития. Наконец, профилактика КИ является методом предупреждения осложнений и летального исхода и позволяет избежать их развития.
Вероятность развития КИ зависит от многих факторов: исходного состояния пациента, влияния применяемых препаратов и методов анестезии в периоперационном периоде, а также от состояния рефлекторной регуляции кардиореспираторной системы, которая обеспечивает стабильность параметров гемодинамики и дыхания, но нередко нарушается при прогрессировании хронических заболеваний. В этой связи является актуальной задачей предоперационная диагностика нарушения этого механизма, а также определение факторов, способствующих развитию КИ у пациентов этой группы. Перспективным решением, на наш взгляд, может быть применение пробы с задержкой дыхания на вдохе, доказавшей свою диагностическую ценность в определении нарушения чувствительности кардиореспираторных рефлексов.
Цель исследования — разработать модель прогнозирования развития КИ при проведении обширных абдоминальных операций на основе оценки длительности произвольного порогового апноэ.
Материал и методы
Исследование проведено у пациентов, получавших лечение в ГБУЗ «Краевая клиническая больница №2» Министерства здравоохранения Краснодарского края. Протокол исследования одобрен локальным этическим комитетом ФГБОУ ВО «КубГМУ» Минздрава России (протокол от 20.02.2017 за №48).
Протокол исследования
В исследование включены взрослые (старше 18 лет) пациенты, оперируемые на органах верхнего этажа брюшной полости. Всеми пациентами подписано письменное информированное согласие на участие в исследовании.
К критериям исключения относили: выраженные нарушения функции внешнего дыхания, индекс массы тела более 30 кг/м2, хроническую болезнь почек, когнитивные нарушения, затрудняющие кооперацию с пациентом и не позволяющие правильно выполнить пробу с задержкой дыхания, а также нутритивную недостаточность, отказ от участия в исследовании на любом этапе, отмену операции по любой причине, невозможность регистрации или потерю данных об оцениваемых исходах.
Всего в исследование включены 300 пациентов, 256 из них вошли в анализируемую группу (см. рисунок). После окончания набора данных все пациенты разделены на две группы — с КИ и без КИ с целью определения факторов, влияющих на риск возникновения КИ, и разработки модели их прогнозирования.
Рис. Дизайн исследования (блок-схема).
КИ — критический инцидент.
Предоперационная оценка
У всех пациентов производили оценку антропометрических данных, функции внешнего дыхания, электро- и эхокардиографию, регистрировали физический статус по ASA, тяжесть сопутствующих заболеваний по индексу Charlson, кардиальный риск по пересмотренному индексу сердечно-сосудистого риска Lee и калькулятору NSQIP (индексу Gupta) (высоким кардиальным риском считали результат, равный 1% и более). Собирали анамнез сопутствующих заболеваний: хронической сердечной недостаточности, гипертонической болезни, ишемической болезни сердца, сахарного диабета, регистрировали наличие симптомов застойной сердечной недостаточности.
В предоперационном периоде кроме стандартного клинического обследования определяли длительность произвольного порогового апноэ с помощью пробы с максимальной задержкой дыхания по методике, описанной ранее [6], длительность менее 34 с оценивали как характеризующую нарушение рефлекторной регуляции кардиореспираторной системы [6].
Характеристика анестезиологического обеспечения
Перед индукцией анестезии производили катетеризацию эпидурального пространства (ЭП) в сегментах TVIII—TIX катетером 19G, который проводили в краниальном направлении на 4—5 см, выполняли пункцию и катетеризацию лучевой артерии артериальным катетером 20G.
Введение в анестезию осуществлялось следующими препаратами: пропофол дробно по клиническому эффекту (в среднем 1,5 (1,3—1,6) мг на 1 кг массы тела), фентанил (2,8 мкг на 1 кг идеальной массы тела), миоплегия достигалась рокурония бромидом.
Анальгезия обеспечивалась методом постоянной инфузии 0,2%-го раствора ропивакаина в ЭП с помощью перфузора (B. Braun, Германия) со скоростью 6—8 мл/ч. Поддержание анестезии осуществлялось инсуффляцией севофлурана под контролем газоанализа и биспектрального индекса. Искусственную вентиляцию легких проводили респираторами Datex Ohmeda (GE, США) воздушно-кислородной смесью (FiO2 0,4—0,5) в режиме нормовентиляции, дыхательный объем устанавливали на уровне 6 мл на 1 кг идеальной массы тела, PEEP 5—10 см вод.ст.
Регистрируемые исходы
Оценивали следующие КИ:
а) гемодинамические инциденты: гипотензию (снижение уровня систолического артериального давления (АДс) на 20% ниже обычного или менее 90 мм рт.ст.); гипертензию (подъем АДс на 20% выше обычного или более 160 мм рт.ст.); брадикардию (снижение частоты сердечных сокращений более чем на 20% от обычной или менее 50 мин–1); аритмию и тахикардию (повышение частоты сердечных сокращений более чем на 20% от обычной или более 100 мин–1 и все случаи нарушения сердечного ритма);
б) респираторные инциденты: гипоксемию (SpO2 менее 95%); гиперкапнию (PaCO2 более 45 мм рт.ст. или PetCO2 более 40 мм рт.ст.);
в) метаболические: замедленное восстановление сознания (по шкале OAA/S), замедленное восстановление мышечного тонуса (менее 90% ответа при TOF-стимуляции), гипотермию.
Статистический анализ
Статистическая обработка данных проведена на компьютере Lenovo с помощью программы MedCalc v. 19.1.3.
Проверку гипотезы о правильном распределении данных для всех переменных осуществляли с помощью критерия Шапиро—Уилка. Данные с нормальным распределением представлены в виде среднего значения и стандартного отклонения (M±SD), данные с отличным от нормального распределением представлены в виде медианы (25-го—75-го перцентилей). Исходные характеристики пациентов в разных группах и исходы сравнивали с помощью критерия χ2 и точного теста Фишера для дихотомических переменных и парного t-теста или теста Манна—Уитни для вещественных переменных с нормальным и отличным от нормального распределением соответственно.
На первом этапе для выявления факторов, ассоциирующихся с дихотомическими переменными, производили сравнение в двух группах (с КИ и без КИ), при выявлении различий фактор включали в логистическую регрессию методом пошагового включения переменных.
Для оценки прогностической значимости переменной применяли ROC-анализ с построением кривой и расчетом площади под ROC-кривой (AUC).
Результаты
Общее количество КИ составило 275 у 156 пациентов (60,9% от всех исследуемых). У некоторых пациентов встречалось несколько инцидентов. Наиболее часто в общей популяции наблюдали гемодинамические инциденты (преимущественно в виде гипотензии и брадикардии) и респираторные инциденты (в виде гипоксемии).
Для оценки вклада предоперационных факторов в риск развития интраоперационных КИ проведен логистический регрессионный анализ, в который вошли факторы, статистически значимо различавшиеся между группами (табл. 1). Анализ показал, что длительность произвольного порогового апноэ, пожилой возраст, класс III и более по ASA и наличие симптомов застойной хронической сердечной недостаточности (ХСН) являются предикторами развития КИ (табл. 2).
Таблица 1. Факторы, включенные в логистический регрессионный анализ
| Фактор | Пациенты с КИ (n=156) | Пациенты без КИ (n=100) | Относительный риск (95% ДИ) | p |
| Класс III и выше по ASA, n | 82 | 31 | 1,41 (1,15—1,71) | 0,0007 |
| ППА <34 с, n | 105 | 27 | 1,90 (1,51—2,39) | <0,0001 |
| Симптомы ХСН, n | 53 | 11 | 1,54 (1,29—1,83) | <0,0001 |
| Возраст >65 лет, n | 80 | 29 | 1,42 (1,17—1,72) | 0,0004 |
| Мужской пол, n | 106 | 42 | 1,54 (1,23—1,94) | 0,0002 |
| Индекс NSQIP >1%, n | 53 | 23 | 1,21 (1,00—1,48) | 0,05 |
Примечание. КИ — критический инцидент; ППА — произвольное пороговое апноэ; ХСН — хроническая сердечная недостаточность.
Таблица 2. Факторы риска развития критических инцидентов
| Фактор | Коэффициент | Стандартная ошибка | Статистика Вальда | p |
| Класс III и выше по ASA | 2,71 | 0,60 | 37,67 | <0,0001 |
| ППА <34 с | 5,70 | 0,78 | 52,75 | <0,0001 |
| Симптомы застойной ХСН | 3,27 | 0,57 | 39,25 | <0,0001 |
| Возраст >65 лет | 3,35 | 0,55 | 36,61 | <0,0001 |
| Константа | –6,30 | 0,85 | 54,38 | <0,0001 |
Примечание. ППА — произвольное пороговое апноэ; ХСН — хроническая сердечная недостаточность.
Параметры качества модели свидетельствуют о том, что по крайней мере одна переменная влияет на зависимую переменную, а также о хорошей подгонке модели (коэффициент детерминации Nagelkerke R2 0,71). Представленное уравнение имеет удовлетворительные статистические характеристики. Оценка качества подгонки уравнения по критерию Хосмера—Лемешоу показывает уровень значимости (χ2=14,2, p=0,11), при котором не отвергается гипотеза о допустимо незначительных расхождениях между фактическим и модельным распределением пациентов по наличию или отсутствию КИ.
С учетом полученного уравнения регрессии разработана прогностическая модель (табл. 3), в которой увеличению чувствительности периферического хеморефлекса присваивалось 2 балла, а остальным факторам — по 1 баллу.
Таблица 3. Прогностическая модель риска развития интраоперационных критических инцидентов
| Фактор | Количество баллов |
| ППА <34 с | 2 |
| Класс III и выше по ASA | 1 |
| Симптомы застойной ХСН | 1 |
| Пожилой возраст (>65 лет) | 1 |
Примечание. ППА — произвольное пороговое апноэ; ХСН — хроническая сердечная недостаточность.
Для оценки прогностической значимости разработанной модели проведен ROC-анализ, показавший, что модель обладает отличной диагностической ценностью в прогнозировании развития КИ — AUC 0,92 (95% ДИ; 0,879—0,950, p<0,0001). Высокий риск развития КИ характеризуется наличием у пациентов более 2 баллов по разработанной шкале, чувствительность и специфичность для данной точки отсечения составили 72% и 99% соответственно.
Полученная модель показала бóльшую прогностическую ценность в оценке риска развития интраоперационных КИ, чем шкала ASA, индекс сердечно-сосудистого риска Lee, шкала коморбидности Charlson и калькулятор кардиального риска NSQIP. Попарное сравнение ROC-кривых для указанных систем оценки риска показало статистически значимо бóльшую площадь под кривой для разработанной шкалы в прогнозировании КИ (табл. 4).
Таблица 4. Площадь под ROC-кривой для разработанной шкалы и других систем оценки риска в прогнозировании развития критических инцидентов
| Шкала | AUC (ДИ 95%) | p для разницы с разработанной шкалой |
| Разработанная шкала | 0,92 (0,88—0,95) | — |
| ASA | 0,67 (0,61—0,73) | <0,0001 |
| Пересмотренный индекс сердечно-сосудистого риска Lee | 0,72 (0,65—0,77) | <0,0001 |
| Шкала кардиального риска NSQIP | 0,63 (0,56—0,68) | <0,0001 |
| Индекс Charlson | 0,73 (0,67—0,78) | <0,0001 |
Обсуждение
Основным результатом нашего исследования можно считать тот факт, что низкая продолжительность произвольного порогового апноэ (менее 34 с), класс III и более по ASA, пожилой возраст и наличие симптомов застойной ХСН являются факторами риска развития КИ при обширных абдоминальных операциях. Разработанная на их основе модель обладает хорошей прогностической ценностью в определении риска развития КИ в абдоминальной хирургии.
Факторы риска развития критических инцидентов
Проведенные ранее исследования показали, что увеличение чувствительности периферического хеморефлекса является следствием прогрессирования хронических заболеваний [7, 8]. Данные изменения сопровождаются снижением чувствительности артериального барорефлекса [9], что приводит к неадекватной реакции тонуса сосудов, отсутствию компенсаторных изменений сосудистого периферического сопротивления и повышению периоперационного риска [10]. Показано, что снижение длительности произвольного порогового апноэ как маркер нарушения рефлекторной регуляции кардиореспираторной системы сопровождается большей частотой гипотензии и применения вазоактивной поддержки в процессе анестезии при лапароскопических операциях [11]. Наше исследование показало, что данная тенденция сохраняется и при обширных абдоминальных операциях, при этом связь произвольного порогового апноэ и риска развития КИ сохраняется после поправки на возраст и физический статус.
Другим фактором риска являлось увеличение возраста, что также не вызывает удивления и описано ранее [12]. Более высокая частота сердечно-сосудистых нарушений и нарушений газового гомеостаза у пациентов старших возрастных групп, выявленная в ходе анализа, лишь подтверждает имеющиеся факты о возрасте как о независимом предикторе заболеваемости и летальности при обширных абдоминальных операциях [13]. Изменения в органах и системах, наблюдающиеся при старении, а также прогрессирование хронических заболеваний — основная причина неблагоприятных явлений во время анестезии у пожилых пациентов [14].
Физический статус пациента по ASA — еще один фактор риска, выявленный в ходе статистического анализа. Несмотря на некоторую субъективность, а возможно, и благодаря ей, данный метод оценки известен как независимый предиктор интра- и послеоперационных осложнений [15]. Показано, что эта шкала в высокой степени субъективна и не включает хирургический риск [16]. Тем не менее многочисленные исследования показали рост летальности с увеличением класса по ASA [17, 18]. Ухудшение физического статуса по шкале ASA ассоциируется также и с риском развития интра- и послеоперационных осложнений [17]. Наше исследование выявило, что риск развития интраоперационных критических инцидентов увеличивается начиная с 3-го класса и выше.
ХСН является едва ли не самым часто упоминаемым маркером высокого риска послеоперационной летальности. В целом пациенты с симптомами ХСН имеют более высокий риск, чем пациенты без ХСН, при этом низкая фракция выброса ассоциируется с большей послеоперационной смертностью, причем риск смерти возрастает по мере уменьшения фракции выброса [19]. Многофакторная регрессия значительно уменьшила прогностическую значимость сердечной недостаточности в отношении послеоперационной смертности — вследствие того, вероятно, что сердечная недостаточность является маркером совокупности сопутствующих заболеваний, которые, как правило, имеются у пациентов с сердечной недостаточностью и способствуют повышению риска.
Исследование K. Healy и соавт. показало, что систолическая дисфункция левого желудочка ассоциирована с большей послеоперационной смертностью, чем базовый риск, связанный только с сердечной недостаточностью [20]. Однако эта ассоциация наблюдалась только для сильно сниженной фракции выброса левого желудочка (ФВЛЖ) (<30%). Более масштабное исследование, B. Lerman и соавт., смогло продемонстрировать, что риск послеоперационной смертности прогрессивно возрастал с уменьшением систолической функции [19]. Предоперационная оценка ФВЛЖ является необходимым диагностическим мероприятием при принятии решений о периоперационной тактике для всех пациентов с сердечной недостаточностью, а не только для пациентов с резко сниженной ФВЛЖ или симптомами сердечной недостаточности. В нашем исследовании ФВЛЖ не определена как независимый предиктор развития КИ. Вероятно, это связано с тем, что нарушения рефлекторной регуляции кардиореспираторной системы и наличие симптомов застойной ХСН в большей степени отражают прогрессирование заболевания и риск развития неблагоприятных событий. B. Lerman и соавт. продемонстрировали, что наличие признаков застойной сердечной недостаточности значительно увеличивает риск 90-дневной летальности после некардиохирургических операций [19]. Наше исследование позволяет сделать вывод о том, что указанные симптомы также являются предикторами интраоперационных КИ.
Прогностическая ценность разработанной шкалы
Полученная модель показала хорошее качество, прогностическая ценность в оценке риска развития КИ была выше, чем у наиболее распространенных инструментов для оценки риска: шкалы ASA, шкалы Charlson, индекса сердечно-сосудистого риска Lee и шкалы кардиального риска NSQIP [21].
Анализ осложнений в общей хирургии показал, что их частота составляет 18,4%, при этом в группе пациентов I—II класса по ASA осложнения развивались в 10,6% случаев, а у пациентов высокого риска — в 24,3% случаев [22]. Анализ данных показал, что шкала обладает невысокой прогностической ценностью в оценке риска развития осложнений (AUC 0,67), при этом добавление в модель характеристик оперативного вмешательства и затем предоперационных параметров, включая сопутствующие заболевания, хоть и незначительно, но увеличивало этот показатель (0,68 и 0,7 соответственно). Более ранние данные свидетельствуют о сравнимой прогностической значимости шкалы в оценке риска осложнений. Так, в работе C. Hightower и соавт. AUC составила 0,69 [23], а в работе M. Makary и соавт. — 0,626, при этом добавление в модель шкалы «хрупкости» увеличивало прогностическую значимость до 0,7 [24]. Исследование, выполненное O. Visnjevac и соавт., показало, что разделение классов на подклассы по наличию функциональной зависимости значительно изменяет структуру летального исхода на всех этапах 10-летнего наблюдения начиная с 1-го месяца [25]. Таким образом, внутри одного класса популяция крайне неоднородна и риск находится под влиянием такого фактора, как функциональная зависимость. Наше исследование подтвердило высказанный в этом исследовании тезис о том, что класс по ASA не может рассматриваться как единственный прогностический фактор. Разработанная модель дополняет данную шкалу другими факторами риска, уточняющими функциональное состояние кардиореспираторной системы, а также наличие декомпенсации сердечно-сосудистых заболеваний.
Пересмотренный индекс кардиального риска Lee является простым и широко используемым инструментом прогнозирования кардиальных послеоперационных осложнений [26, 27]. Тем не менее шкала имеет определенные ограничения, ее способность прогнозировать абсолютный риск кардиальных осложнений у отдельного пациента низкая [28], что мы наблюдали на примере прогнозирования КИ. Кроме того, некоторые компоненты индекса, такие как сахарный диабет, возможно, искажают риск, поскольку предоставляют минимальную прогностическую информацию [27]. Признается тот факт, что требуется включение в индекс других прогностически важных факторов — возраста, заболевания периферических артерий, функционального статуса [29], показавших в нашем исследовании свою ценность в качестве предикторов развития КИ. Включенный недавно в рекомендации по предоперационной кардиальной оценке индекс NSQIP требует валидизации и дальнейшего изучения. Обе шкалы в нашем исследовании показали меньшую прогностическую ценность, что может объясняться указанными выше факторами.
Исследования, направленные на изучение вклада коморбидности в развитие неблагоприятного исхода и применявшие шкалу Charlson, выявили статистически значимую корреляцию между летальностью и количеством баллов по шкале. При этом 30-дневная летальность значительно увеличивалась у пациентов с количеством баллов более 4, что позволило выделить группу риска с летальностью 14,9% [30]. В целом пациенты группы интра- и послеоперационного риска при использовании этой шкалы составляют 26% всех пациентов и в структуре летальности занимают 91%. Прогностическая ценность шкалы в прогнозировании летальности противоречива — от отсутствия таковой до хорошей (AUC от 0,5 до 0,8). Полученные результаты показали, что разработанная нами шкала обладает лучшей прогностической ценностью, — вероятно, в связи с тем, что позволяет оценивать не только наличие сопутствующего заболевания, но и функциональное состояние кардиореспираторной системы.
Заключение
Частота критических инцидентов, в частности гемодинамических, при обширных абдоминальных операциях остается высокой. Определение произвольного порогового апноэ в течение максимальной задержки дыхания на вдохе в предоперационном периоде представляет ценную информацию о функциональном состоянии организма и в сочетании с другими клиническими факторами — возрастом, классом по ASA и симптомами застойной сердечной недостаточности позволяет выделить группу риска развития интраоперационных критических инцидентов.
Участие авторов:
Концепция и дизайн исследования — Заболотских И.Б.
Сбор и обработка материала — Трембач Н.В.
Статистический анализ данных — Трембач Н.В.
Написание текста — Заболотских И.Б., Трембач Н.В.
Редактирование — Заболотских И.Б.
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.