Кристаллоидно-кровяная холодовая кардиоплегия по del Nido и кровяная холодовая кардиоплегия по Buckberg при реваскуляризации миокарда: одноцентровое проспективное исследование

• Клышко Никита Константинович
• Фургал Алексей Александрович
• Щава Сергей Петрович
• Силаев Андрей Анатольевич
• Зенина Александра Александровна
• Савушкина Наталья Викторовна
• Кондрашова Надежда Михайловна
• Степанов Евгений Викторович
• Гончарук Роман Анатольевич
• Сорокин Виталий Александрович

Резюме

Цель исследования - сравнить эффективность защиты миокарда при использовании кардио-плегии по del Nido и кардиоплегии Buckberg у пациентов с ишемической болезнью сердца. 

Материал и методы. Проспективное одноцентровое нерандомизированное исследование. В исследование включены 150 пациентов (del Nido - 75 человек, Buckberg - 75 человек). В каждой группе 57 пациентам выполнено коронарное шунтирование (КШ), 18 - сочетанное КШ с протезированием/пластикой одного из клапанов сердца.

Результаты. Среднее общее число шунтов (2,7±0,09 в группе del Nido и 2,7±0,09 в группе Buckberg, р=0,95) и среднее число артериальных шунтов (1,05±0,06 в группе del Nido и 1,12±0,08 в группе Buckberg, р=0,59) значимо не различались. В группе del Nido время пережатия аорты (63,8±26 против 74,6±37 мин, p=0,02), общее время искусственного кровообращения (98,7±34 против 115,3±46 мин, p=0,008), время искусственного кровообращения после пережатия аорты (30,4±11 против 34,4±10 мин, p=0,007) и общее время операции (221,8±45 против 251,7±65 мин, p=0,008) были статистически достоверно ниже, чем в группе Buckberg. Показатели спонтанного восстановления нормального ритма (90,7 против 84%), развития фибрилляции желудочков (12 против 14,7%) и интраоперационной дефибрилляции (9,3 против 14,7%) достоверно не различались (p>0,05). В послеоперационном периоде продолжительность инотропной/вазопрессорной поддержки, пребывания в отделении реанимации и интенсивной терапии и общего срока госпитализации достоверно не различались (p>0,05). Зависимость от искусственного водителя ритма в послеоперационном периоде (2,7 против 13,5%, p=0,01) и пароксизмы фибрилляции предсердий чаще наблюдались в группе Buckberg (14,7 против 26,7%, p=0,07). Уровень КФК-MB через 12-16 ч после операции был ниже в группе del Nido (26,3±17 против 45,1±60 ед/л, p=0,0002).

Заключение. Кардиоплегия по del Nido безопасна и эффективна у пациентов с ишемической болезнью сердца. По сравнению с холодовой кровяной кардиоплегией по Buckberg использование кардиоплегии по del Nido позволяет уменьшить время искусственного кровообращения, время пережатия аорты и общее время операции. В группе del Nido значения КФК-MB были достоверно ниже в раннем послеоперационном периоде, что положительно характеризует про-тективные свойства данного метода. В группе del Nido отмечена меньшая частота зависимости от искусственного водителя ритма в раннем послеоперационном периоде.

Ключевые слова:кардиохирургия, коронарное шунтирование защита миокарда, кардиоплегия, del Nido, Buckberg

Защита миокарда и искусственное кровообращение (ИК) остаются важнейшими вопросами многих исследований в области кардиохирургии со времен первых операций на остановленном сердце. Это неудивительно, поскольку качество кардиопротекции - один из ключевых факторов успеха вмешательства и отсутствия кардиальных осложнений в послеоперационном периоде. Все же вопрос оптимальной кардиопротективной стратегии и идеального кардиоплегического раствора остается предметом продолжающихся дебатов и исследований. Об этом же говорит широкое разнообразие применяемых кардиоплегических растворов и их модификаций, продолжающиеся разработки новых, включая также и дополнительные методы защиты миокарда.

В начале 1990-х гг. группа ученых Университета Питтсбурга под руководством Pedro J. del Nido разработали новую формулу кристалло-идно-кровяного кардиоплегического раствора. Сегодня этот раствор известен как кардиоплегический раствор del Nido [1]. Этот раствор содержит большую кристаллоидную часть (кристаллоиды/кровь - 4:1) в сравнении с традиционными кровяными кардиоплегическими растворами (кристаллоиды/кровь - 1:4), что снижает содержание ионов Ca²⁺, а также лидокаин, сульфат магния и маннитол. Раствор del Nido способствует снижению утечки ионов Ca²⁺ внутрь клетки, предотвращает развитие повреждающей кардиомиоциты "кальциевой перегрузки", снижает энергетические потребности миокарда, буферизует свободные радикалы, предотвращает развитие отека миокарда и стимулирует анаэробный гликолиз. С начала 1990-х гг. кардиоплегический раствор del Nido широко применяется в детской кардиохирургии. Благодаря его преимуществам: эффективности, низкой себестоимости и удобству однодозового раствора - в настоящее время наблюдается рост интереса к применению данного метода защиты миокарда во взрослой кардиохирургии [2].

Общепринятым стандартом кардиопротекции в коронарной хирургии с конца XX в. остается кровяная кардиоплегия. Ее значительные преимущества - низкая себестоимость, простота и физиологичность. К недостаткам следует отнести относительно малую продолжительность периода безопасной ишемии и необходимость повторных инфузий в среднем каждые 15 мин пережатия аорты. Концентрация калия в кровяном кардиоплегическом растворе по Buckberg варьирует от 16 до 20 ммоль/л, что приводит к смещению мембранного потенциала покоя до уровня -50 мВ. Магний, часто входящий в состав в концентрации от 10 до 20 ммоль/л, способен предотвращать развитие кальциевой перегрузки в условиях ишемии и реперфузии. Кристаллоидная часть раствора смешивается с оксигенированной аутокровью пациента в соотношении 1:4.

В этом клиническом исследовании мы провели сравнение эффективности кристаллоидно-кровяного раствора del Nido и холодовой кровяной кардиоплегии по Buckberg при операциях коронарного шунтирования (КШ).

Цель исследования - сравнить эффективность защиты миокарда при использовании холодовой кровяной кардиоплегии и кристаллоидно-кровяной кардиоплегии по del Nido у пациентов с ишемической болезнью сердца.

Задачи: оценить влияние метода кардиоплегии на интра- и послеоперационные госпитальные результаты; провести сравнительный анализ результатов операций КШ с использованием холодовой кровяной кардиоплегии по Buckberg и кристаллоидно-кровяной кардиоплегии по del Nido, определить более эффективный метод кардиопротекции.

Материал и методы

Протокол исследования утвержден междисциплинарным комитетом по этике ФГБОУ ВО ТГМУ Минздрава России. Все пациенты включались в исследование проспективно, после получения их письменного согласия на участие. Исследование проведено на базе Центра кардиохирургии и сосудистой хирургии Медицинского центра ФГАОУ ВО ДВФУ, г. Владивосток, с января 2019 по июль 2020 г. В исследовании приняли участие 150 пациентов. Участники были разделены на 2 группы: группа del Nido - 75 человек, группа Buckberg - 75 человек. В каждой группе 57 пациентам были выполнены операции изолированного КШ, 18 - сочетанные операции КШ с протезированием или пластикой одного из клапанов сердца. Выбор метода кардиоплегии основывался на предпочтениях оперирующего хирурга.

Дизайн исследования: одноцентровое проспективное нерандомизированное.

Интраоперационные клинические точки исследования: время пережатия аорты, общее время ИК, время ИК после пережатия аорты, спонтанное восстановление собственной сердечной деятельности, развитие фибрилляции желудочков или устойчивой желудочковой тахикардии, необходимость в электрической дефибрилляции, общая продолжительность операции.

Послеоперационные клинические точки исследования: зависимость от искусственного водителя ритма, впервые возникшие пароксизмы фибрилляции/трепетания предсердий, устойчивые желудочковые нарушения ритма, инфаркты миокарда, продолжительность искусственной вентиляции легких, продолжительность вазопрессорной/инотропной поддержки, продолжительность пребывания в отделении интенсивной терапии, продолжительность госпитального лечения после операции.

Лабораторные точки исследования: креатин-фосфокиназа (КФК) и КФК-MB в пробе смешанной венозной крови через 1 ч и 12-16 ч после операции.

Данные, которые анализировались у всех пациентов, также включали: возраст, пол, индекс массы тела, площадь поверхности тела, клиренс креатинина, EuroSCORE II, фракцию выброса левого желудочка. Все дооперационные данные пациентов представлены в сводной табл. 1.

Таблица 1. Характеристика исследуемой выборки

Хирургическая техника и перфузия. Все операции выполнены одной хирургической и анестезиологической бригадой с использованием срединной стернотомии, в условиях ИК и пережатия аорты. Во всех случаях применялся антеградный путь доставки кардиоплегического раствора.

Кардиоплегический раствор (как в группе del Nido, так и в группе Buckberg) охлаждался до температуры 4-6 °C. В случае использования кардиоплегии по del Nido выдерживалась экспозиция 8-10 мин, при использовании кровяной кардиоплегии по Buckberg - 3-5 мин. Состав использовавшихся кардиоплегических растворов приведен в табл. 2.

Таблица 2. Сравнительная таблица схем приготовления растворов Buckberg и del Nido

В группе холодовой кровяной кардиоплегии по Buckberg кардиоплегический раствор повторно вводился каждые 15-20 мин в корень аорты и имеющиеся аутовенозные шунты. Все дистальные анастомозы выполняли в условиях кардиоплегии. Проксимальные анастомозы выполняли в условиях бокового отжатия аорты. После восстановления собственной достаточной гемодинамики проводились плавная остановка ИК, введение протамина и деканюляция. При развитии фибрилляции желудочков или устойчивой желудочковой тахикардии проводилась электрическая дефибрилляция. При отсутствии спонтанного восстановления собственного ритма с достаточной частотой проводилась навязка искусственного водителя ритма через эпикардиальный желудочковый электрод.

Статистический анализ. Для факторов, заданных качественными показателями, использовался t-критерий Стьюдента для относительных величин в независимых выборках. Для факторов, заданных числовыми значениями, проводилось исследование на нормальность распределения каждого численного фактора в группе методом Шапиро-Уилка и Колмогорова-Смирнова. Если хотя бы один из факторов в сравнении имел распределение, отличное от нормального, для расчета наличия достоверного различия использовался U-критерий Манна-Уитни. Если факторы, участвующие в исследовании, имели нормальное распределение, для расчетов использовался t-критерий Стьюдента для независимых численных выборок. Различия считались статистически значимыми при p<0,05. Все статистические расчеты проведены в программной среде R (R version 4.0.2, RStudio version 1.3.1073).

Результаты

В обеих группах исследования среднее общее число шунтов (2,7±0,09 в группе del Nido и 2,7±0,09 в группе Buckberg, р=0,95) и среднее число артериальных шунтов (1,05±0,06 в группе del Nido и 1,12±0,08 в группе Buckberg, р=0,59) статистически не различались. В группе del Nido время пережатия аорты (63,8±26 против 74,6±37 мин в группе Buckberg, p=0,02), общее время ИК (98,7±34 против 115,3±46 мин, p=0,008), время ИК после пережатия аорты (30,4±11 против 34,4±10 мин, p=0,007) и общее время операции (221,8±45 против 251,7±65 мин, p=0,008) оказались статистически достоверно ниже, чем в группе Buckberg (рис. 1). Показатели частоты спонтанного восстановления нормального ритма после снятия поперечного зажима аорты (90,7 против 84%), развития фибрилляции желудочков (12 против 14,7%) и интраоперационной дефибрилляции (9,3 против 14,7%) также оказались несколько лучше в группе del Nido, однако не достигли статистической значимости (p>0,05) (табл. 3).

Рис. 1. Средние значения со стандартным отклонением и медианы для показателей: А - время пережатия аорты; Б - время искусственного кровообращения после пережатия аорты; В - общее время искусственного кровообращения; Г - общее время операции. Во всех случаях p<0,05 (см. табл. 3)

Fig. 1. Average values with standard deviation and medians for: A - time of aortic cross-clamping; B - time of cardiopulmonary bypass after aortic crossclamping; C - total time of cardiopulmonary bypass; D - total time of surgery. In all cases, p<0.05 (see table 3)

Таблица 3. Интраоперационные результаты

Послеоперационные результаты представлены в табл. 4. В послеоперационном периоде продолжительность ИВЛ, инотропной/вазопрессорной поддержки, пребывания в отделении реанимации и интенсивной терапии, общего срока госпитализации статистически не различались. Зависимость от искусственного водителя ритма в послеоперационном периоде чаще наблюдалась в группе Buckberg (2,7 против 13,5%, p=0,013). Пароксизмы фибрилляции предсердий у пациентов без отягощенного анамнеза чаще наблюдались в группе Buckberg (14,7 против 26,7%, p=0,07). Периоперационных инфарктов миокарда не было в обеих группах исследования.

Таблица 4. Послеоперационные результаты

Примечание. ИВЛ - искусственная вентиляция легких; ОРИТ - отделение реанимации и интенсивной терапии.

Лабораторные результаты представлены в табл. 5. Исследования показали меньший уровень КФК-MB в пробах смешанной венозной крови в группе del Nido (27,9±17 против 47,5±64,8, p=0,005) через 16 ч после операции (рис. 2). Уровни КФК и КФК-MB через 1 ч после операции, а также КФК через 16 ч после операции статистически не различались между группами.

Таблица 5. Данные лабораторных исследований

Рис. 2. Динамика средних значений КФК-MB через 1 ч и 12-16 ч после операции для обеих групп

Fig. 2. Dynamics of average CK-MB values after 1 h and 12-16 h after surgery for both groups

Обсуждение

Качественная защита миокарда является важнейшей частью любой кардиохирургической операции на остановленном сердце. Многообразие кардиоплегических растворов, дополнительных методов защиты миокарда и их модификаций говорит об отсутствии единогласного мнения для оптимальной стратегии кардиопротекции. В настоящем исследовании мы сравнили безопасность и эффективность кардиоплегии по del Nido и холодовой кровяной кардиоплегии по Buckberg у 150 пациентов.

К наиболее широко применяемым кардиоплегическим растворам относятся модификации кровяной кардиоплегии, раствор Св. Томаса № 2 и кристаллоидная HTK-кардиоплегия (Кустодиол^®) [3, 4]. Раствор del Nido длительное время применялся в детской кардиохирургии и в области взрослой кардиохирургии приобрел интерес сравнительно недавно. Метод кардиоплегии del Nido вызвал широкий интерес, объединив преимущества длительно действующих однодозовых растворов с легкодоступностью компонентов, их низкой себестоимостью и простотой применения, демонстрируя в первых клинических исследованиях многообещающие результаты [5].

В настоящем исследовании интраоперационно в сравнении с группой Buckberg группа del Nido показала меньшие значения общего времени ИК, пережатия аорты, времени ИК после пережатия аорты и общего времени операции, а также меньшие значения КФК-MB через 12-16 ч после вмешательства и частоты зависимости от искусственного водителя ритма в раннем послеоперационном периоде.

Предыдущие исследования, посвященные применению кардиоплегии по del Nido при КШ, демонстрировали схожие результаты. G.E. Guajardo Salinas и соавт. показали сопоставимые результаты между группами del Nido и кровяной кардиоплегии у пациентов низкого хирургического риска при изолированном КШ [6]. В исследовании сказано об отсутствии статистически достоверной разницы в отношении времени ИК, пережатия аорты и продолжительности госпитализации, однако показана меньшая частота интраоперационной дефибрилляции в группе del Nido (8 против 42%, p<0,0001). В нашем исследовании частота интраоперационных дефибрилляций статистически не различалась между группами (12,5 против 14,1%, p>0,05). T. Timek и соавт. также показали отсутствие значимых различий в клинических результатах [7], однако следующее, более крупное исследование ученого показало меньшие уровни тропонина T в группе del Nido [8]. Все приведенные исследования носили ретроспективный характер.

Исследование H. Yerebakan и соавт. также показало значительно меньшие значения времени пережатия аорты и ИК в группе del Nido в сравнении с холодовой кровяной кардиоплегией у пациентов высокого хирургического риска при операциях изолированного КШ, что согласуется с результатами нашего исследования [9].

В недавнем исследовании A.A. Kavala и S. Turkyilmaz проведено сравнение групп del Nido и кровяной кардиоплегии при сочетанных операциях КШ и протезирования митрального клапана [10]. Его результаты также показали меньшие значения времени ИК, пережатия аорты, частоты интраоперационных дефибрилляций, уровней КФК-MB и тропонина T в послеоперационном периоде, что согласуется с нашими результатами. Исследование H.A. Ucak и H. Uncu показало схожие результаты при сравнении кардиоплегии del Nido в сравнении с тепловой кровяной кардиоплегией при операциях изолированного КШ [11].

Представленные в клинических исследованиях данные говорят о безопасности и эффективности кардиоплегии по del Nido у пациентов с тяжелым поражением коронарных артерий, при изолированных и сочетанных операциях КШ [12]. Однако большая часть проведенных исследований носит ретроспективный характер, в то время как для получения более точных результатов и качественных доказательств нам необходимо больше проспективных, в том числе рандомизированных исследований. Результаты настоящего проспективного исследования согласуются с результатами большинства предшествовавших работ.

Заключение

Кардиоплегия по del Nido безопасна и эффективна у пациентов с ишемической болезнью сердца. В сравнении с холодовой кровяной кардиоплегией по Buckberg использование кардиоплегии по del Nido позволяет достигать меньших значений общего времени И К, пережатия аорты, времени ИК после пережатия аорты и общего времени операции, а также меньших значений КФК-MB и меньшего риска зависимости от искусственного водителя ритма в раннем послеоперационном периоде.

Литература

1.    Matte G.S., del Nido PJ. History and use of del Nido cardioplegia solution at Boston Children’s Hospital // J. Extra Corpor. Technol. 2012. Vol. 44, N 3. P. 98103.

2.    Kim K. et al. Use of del Nido cardioplegia for adult cardiac surgery at the Cleveland clinic: perfusion implications // J. Extra Corpor. Technol. 2014. Vol. 46, N 4. P. 317-323.

3. Клышко Н.К., Щава С.П., Фургал А.А. и др. Кардиоплегия и защита миокарда в кардиохирургии: современные тенденции // Кардиология и сердечно-сосудистая хирургия. 2020. Т. 13, № 2. С. 108-113.

4.    Ali J.M. et al. Global cardioplegia practices: results from the global cardiopulmonary bypass survey // J. Extra Corpor. Technol. 2018. Vol. 50, N 2. P. 83-93.

5.    Li Y. et al. Del Nido cardioplegia for myocardial protection in adult cardiac surgery // ASAIO J. 2018. Vol. 64, N 3. P. 360-367.

6.    Guajardo Salinas G.E., Nutt R., Rodriguez-Araujo G. Del Nido cardioplegia in low risk adults undergoing first time coronary artery bypass surgery // Perfusion. 2017. Vol. 32, N 1. P. 68-73.

7.    Timek T. et al. Propensity matched analysis of del Nido cardioplegia in adult coronary artery bypass grafting: initial experience with 100 consecutive patients // Ann. Thorac. Surg. 2016. Vol. 101, N 6. P. 2237-2241.

8.    Timek T.A. et al. Del Nido cardioplegia in isolated adult coronary artery bypass surgery // J. Tho-rac. Cardiovasc. Surg. 2020. Vol. 160, N 6. P. 1479-1485.e5.

9.    Yerebakan H. et al. Del Nido Cardioplegia can be safely administered in high-risk coronary artery bypass grafting surgery after acute myocardial infarction: a propensity matched comparison // J. Cardiothorac. Surg. 2014. Vol. 9, N 1. P. 141.

10.    Kavala A.A., Turkyilmaz S. Comparison of del Nido cardioplegia with blood cardioplegia in coronary artery bypass grafting combined with mitral valve replacement // Braz. J. Cardiovasc. Surg. 2018. Vol. 33, N 5. P. 496-504.

11. Ucak H.A., Uncu H. Comparison of Del Nido and intermittent warm blood cardioplegia in coronary artery bypass grafting surgery // Ann. Thorac. Cardiovasc. Surg. 2019. Vol. 25, N 1. P. 39-45.

12. Ad N. et al. The use of del Nido cardioplegia in adult cardiac surgery: a prospective randomized trial // J. Thorac. Cardiovasc. Surg. 2018. Vol. 155, N 3. P. 1011-1018.