Волювен в операциях на сердце с искусственным кровообращением
При заполнении аппарата искусственного кровообращения большинство перфузиологов в качестве гемодилюента используют не только кристаллоидные растворы, но и коллоидные для поддержания приемлемого коллоидно-осмотического давления плазмы крови пациента. В качестве коллоидных растворов, как правило, используют производные желатины (Желатиноль, Модежель, Гелафузин, Жельплекс).
Производные крахмала (HES 450/0.7, HES 200/0,5 – 6% и10% растворы) используемые в практике искусственного кровообращения не очень хорошо себя зарекомендовали, так как была отмечена повышенная кровоточивость тканей в послеоперационном периоде.
В последнее время на рынке появился новый гемодилюент, крахмал Волювен фирмы Каби- Фрезениус, который лишен, как утверждают производители, отрицательных свойств своих предшественников.
Для приобретения собственного опыта мы провели клинические испытания данного препарата на операциях с искусственным кровообращением.
Материалы и методы.
Обследовано 20 пациентов, оперированных на сердце в условиях искусственного кровообращения (ИК) (мужчин – 14, женщин – 6 человек, средний возраст – 46,7±2,5 лет). Во время операции и для заправки аппарата искусственного кровообращения (АИК) в качестве коллоидной составляющей использовали раствор гидроксиэтилкрахмала 130/0,4-С2/С6 9:1 (Волювен, «Фрезениус Каби», Германия) в дозе от 9 до 19мл/кг веса больного (в среднем 11,9+0,5мл/кг). В заправочный объем АИК входили 500 мл Волювена, 1000-1300мл р-ра Рингера, 1,5-1,8мл гепарина, 70 мл бикарбоната натрия и 10мл хлористого калия. Анестезиологи по ходу операции использовал ещё 500 мл Волювена, не применяя других коллоидных растворов.
ИК проводили аппаратами фирмы «Jostra» (Швеция-Германия), используя оксигенаторы «Д-703» («Dideco», Италия). Объемная скорость перфузии составляла 2,5±0,1 л/мин*м2. Коррекцию дефицита буферных оснований проводили 7% раствором бикарбоната натрия, потери ионов калия восполняли 4% раствором калия хлорида. Искусственная гемофилия достигалась введением гепарина из расчета 3,0 мг/кг веса. Гепаринизацию во время ИК считали адекватной при значении времени активированного свертывания крови (ВАС) не ниже 480 секунд. Нейтрализацию гепарина проводили 1% раствором протамина сульфата из расчета 1 мг препарата на 1 мг первоначально введенного гепарина.
Кислотно-основное состояние (КОС), газовый и электролитный состав крови, концентрации глюкозы и лактата исследовали на анализаторе «ABL-800» («Radiometer», Дания). Также рассчитывали индекс оксигенации (ИО) как отношение раО2 к фракции О2 в дыхательной смеси.
Коллоидно-осмотическое давление (КОД, мм рт. ст.) плазмы измеряли на аппарате «Osmomat-050» («Gonotec», Германия), концентрацию белка плазмы (г%)– на приборе ИРФ-22 (Россия).
Ручными методами определяли ВАС и время свертывания крови по Ли-Уайту (ВСК). Систему гемокоагуляции оценивали на коагулометре «Solar CGL» (Беларусь) с использованием наборов фирм «Технология-Стандарт» (Россия) и НПО «Ренам» (Россия): определяли активированное частичное тромбопластиновое время (АЧТВ), сек; тромбиновое время (ТВ), сек; протромбиновое время (ПТВ), сек с выражением результатов этого теста в виде Международного Нормализованного Отношения (МНО); концентрацию фибриногена (ФГ), г/л. Количество тромбоцитов и их агрегационную способность изучали на агрегометре «Solar 2110» (Беларусь), используя в качестве индуктора 0,2 мМ раствор АДФ. Состояние системы естественных антикоагулянтов оценивали по активности антитромбина III (АТ III, %) по методике Abildgaard U. и протеину С (ПрС, отн.ед.); системы фибринолиза – по времени XIIa-калликреин- зависимого фибринолиза (ХIIаКЗФ, сек) по Архипову А.Г. и Еремину Г.Ф., индексу резерва плазминогена (ИРП, %) и концентарции растворимых фибрин-мономерных комплексов (РФМК, мг%). Также определяли активность плазменных факторов свертывания V, VIII, IX и XIII [Клиническая лабораторная аналитика. т. III Частные аналитические технологии в клинической лаборатории. / Под ред. Меньшикова В.В. // М., Лабпресс. – 2000. – с. 316-345.].
Определение концентрации креатинина (мг%) в крови проводили на приборе фирмы «Beckman» (США). Почечной дисфункцией считали снижение скорости клубочковой фильтрации (СКФ, мл/мин), рассчитанной по формуле Кокрофта, более чем на 30% от должных значений [Bergman ASF. Renal dysfunction and protection in cardiocascular surgery. // Stocholm. – 2000. – p. 16.].
Выраженность гемолиза определяли по методу Бинга в модификации Т.В. Дарвиза и Н.К. Бялко [Справочник по функциональной диагностике. / под ред. Кассирского И.А. // М., Медицина. – 1970. – с. 398-399.].
Исследования проводили в начале операции, через 5 минут после введения гепарина, через 5 минут после начала ИК, в конце ИК, в конце операции. Через 6 и 12 часов после операции выявляли развитие органных (дыхательной, почечной) дисфункций. Также оценивали величину интра- и послеоперационной (мл/кг массы тела) кровопотери, объем выделенной мочи (мл) за время операции.
Для статистического анализа данные представлены как М±s. Результаты исследования обработаны непараметрическими методами статистического анализа с применением критериев Данна, Крускала и c2. Различия считали достоверными при p<0,05.
Результаты.
Для оценки эффективности Волювена при различных условиях ИК пациенты были разделены на две группы: группа 1 (n=10) – длительность ИК менее 90 минут (59,0±6,0 мин) со спонтанным охлаждением (средняя температура – 32,6±0,5°С) и группа 2 (n=10) – время ИК более 90 минут (151,8±17,4 мин) в режиме гипотермии (средняя температура перфузии – 29,8±0,4°С).
Показатели КОС и газового состава артериальной крови на всех этапах исследования находились в пределах нормы. Степень гемодилюции также была одинаковой в обеих группах (табл. 1).
Таблица 1.
Показатели кислотно-основного равновесия и газового состава крови (M±s)
| Показатель | Начало операции | После введения гепарина |
| рН | 7,44 ± 0,01 |
7,42 ± 0,02 |
| раО2, мм.рт.ст | 254,1 ± 22,1 |
251,0 ± 15,5 |
| раСО2, мм.рт.ст | 34,2 ±0,8 |
35,8 ± 0,9 |
| ВЕ, ммоль/л | -0,6 ± 0,6 |
0,0 ±0,5 |
| SBC, ммоль/л | 23,2 ± 0,6 |
24,1 ±0,4 |
| Гематокрит, % | 40,0 ± 1,0 |
37,2 ±0,8 |
Таблица 1
(продолжение).
| Показатель | Группа 1 | Группа 2 | ||||
| Начало ИК | Конец ИК | Конец операции | Начало ИК | Конец ИК | Конец операции | |
| рН | 7,40 ±0,02 | 7,46 ±0,03 | 7,41 ± 0,01* | 7,40 ± 0,03 | 7,41 ± 0,02 | 7,38 ± 0,01* |
| раО2, мм.рт.ст | 247,7± 7,7 | 228,0 ±18,4 | 202,7 ±23,9 | 245,9 ±12,6 | 191,0±17,0# | 229,5 ±29,4 |
| раСО2, м.рт.ст | 39,6±1,4** | 34,4 ± 2,3 | 36,3 ± 0,6 | 39,1±0,7** | 36,8 ± 1,9 | 37,8 ± 0,9 |
| ВЕ, ммоль/л | 0,1 ±0,7 | -0,3 ±0,7 | -1,6 ±0,4*** | -0,3 ±0,5 | -0,9 ±0,3 | -2,3 ±0,7*** |
| SBC, ммоль/л | 24,1 ±0,6 | 23,2 ±0,8 | 22,6 ±0,4 | 23,8 ±0,5 | 23,3 ±0,3 | 22,4 ± 0,6 |
| Гематокрит, % | 27,4 ±1,2** | 26,4 ±1,0** | 31,1 ±1,2# | 28,2 ±1,1** | 27,1 ±0,9** | 31,5 ±1,3# |
Примечание: * - достоверность различий р<0,05 по сравнению с этапом «начало операции»; ** - достоверность различий р<0,05 по сравнению с этапами до начала ИК; *** - достоверность различий р<0,05 по сравнению с этапом «начало ИК»; # - достоверность различий р<0,05 по сравнению с предыдущими этапами.
Как видно из таблицы 1, в конце операции в обеих группах отмечалось достоверное снижение рН крови и нарастание дефицита оснований, более выраженное у больных группы 2, что может быть связано с большим накоплением недоокисленных продуктов обмена в процессе длительного гипотермического ИК. Для коррекции метаболического ацидоза в период ИК введение раствора натрия бикарбоната потребовалось 50% больным группы 1 и 60% пациентов группы 2 (88,0±22,6 и 164,2±19,4 мл соответственно; р<0,05).
Обращает на себя внимание достоверное снижение раО2 в конце ИК в группе 2. По нашему мнению, это связано со значительным снижением КОД на этом этапе (табл. 2).
Таблица 2.
Динамика КОД и содержание белка (M±s)
| Показатель | Начало операции | После введения гепарина |
| КОД, мм. рт. ст. | 21,7 ± 0,9 | 20,0 ± 0,6 |
| Белок плазмы, г% | 6,46 ±0,12 |
6,60 ± 0,20 |
Таблица 2
(продолжение).
| Показатель | Группа 1 | Группа 2 | ||||
| Начало ИК | Конец ИК | Конец операции | Начало ИК | Конец ИК | Конец операции | |
| КОД, мм. рт. ст. | 17,3 ±0,6* | 20,2 ±1,5 | 20,8 ±1,4 | 17,1 ±0,6* | 16,1±1,9**/# | 16,4 ± 1,3**/# |
| Белок плазмы, г% | 5,16±0,23* | 5,25±0,25** | 5,20 ±0,20** | 5,00±0,10* | 4,80±0,30** | 5,10 ±0,10** |
Примечание: * - достоверность различий р<0,05 по сравнению с предыдущими этапами; ** - достоверность различий р<0,05 по сравнению с этапами до начала ИК; # - достоверность различий р<0,05 между группами на данном этапе.
Изменения КОД в обеих группах характеризовались достоверным снижением величины этого показателя в начале ИК, что связано с эффектом гемодилюции. К концу ИК в группе 1 отмечалось достоверное более высокое значение КОД по сравнению с группой 2. Эта же тенденция сохранялась до конца операции. Изменения содержания белка плазмы у больных обеих групп носили такой же характер, тем не менее, значимых различий этого параметра между группами выявлено не было.
Изменения электролитного состава крови представлены в таблице 3.
Таблица 3.
Изменения электролитного состава крови (M±s)
| Показатель | Начало операции | После введения гепарина |
| К + , ммоль/л | 3,3 ± 0,1* | 4,4 ± 0,1 |
| Na + , ммоль/л | 135,9 ±0,9 |
135,6 ± 0,6 |
| Ca ++ , ммоль/л | 1,12 ± 0,05 |
1,17 ±0,01 |
| Cl - , ммоль/л | 103,8 ±1,5* |
108,9 ± 0,5 |
Таблица 3
(продолжение).
| Показатель | Группа 1 | Группа 2 | ||||
| Начало ИК | Конец ИК | Конец операции | Начало ИК | Конец ИК | Конец операции | |
| К + , ммоль/л | 4,3 ±0,1 |
4,4 ±0,2 |
3,9 ± 0,2 |
4,5 ±0,1 |
4,8 ±0,4 |
3,8 ±0,2* |
| Na + , ммоль/л | 139,0±0,7 |
137,8 ±0,6 |
139,3 ±0,8 |
136,4±0,7 |
132,5±1,6 |
134,7 ±1,0 |
| Ca ++ , ммоль/л | 1,17 ±0,02 |
1,22 ±0,07 |
0,89 ±0,09* |
1,15 ±0,02 |
1,08 ±0,02 |
0,81 ±0,05* |
| Cl - , ммоль/л | 114,3 ±0,8 |
113,2 ±0,9 |
108,8 ±0,9 |
112,7±0,8** |
107,3±1,7*** |
108,0±0,9# |
Примечание: * - достоверность различий р<0,05 по сравнению с остальными этапами; **-достоверность различий р<0,05 по сравнению с этапами до начала ИК; *** - достоверность различий р<0,05 по сравнению с предыдущими этапами; # - достоверность различий р<0,05 по сравнению с этапом «начало ИК».
Исходно у всех пациентов отмечалась гипокалиемия (3,3±0,1 ммоль/л), которая корригировалась введением 4% раствора калия хлорида на этапе вводного наркоза. Во время ИК дополнительное введение 4% раствора калия хлорида потребовалось одинаковому числу пациентов (60%) в каждой группе, однако количество использованного препарата было достоверно выше в группе 2 (26,7±6,0 и 56,7±10,6 мл соответственно для групп 1 и 2; р<0,05).
К концу операции в обеих группах концентрация ионов калия снижалась, причем в группе 2 это носило достоверный характер. Данные изменения могут быть связаны со значимо более высоким объемом выделенной мочи за время операции (883,3±156,3 и 1510,0±208,4 мл соответственно для группы 1 и 2; р<0,05), а также применением инсулина для коррекции гипергликемии (табл. 4), вызванной периоперационным стрессом.
Таблица 4.
Динамика содержания метаболитов крови (M±s)
| Показатель | Начало операции | После введения гепарина |
| Глюкоза, ммоль/л |
5,5 ± 0,2* |
7,1 ± 0,3 |
| Лактат, ммоль/л |
0,8 ± 0,1 |
1,0 ±0,1 |
Таблица 4
(продолжение).
| Показатель | Группа 1 | Группа 2 | ||||
| Начало ИК | Конец ИК | Конец операции | Начало ИК | Конец ИК | Конец операции | |
| Глюкоза, ммоль/л | 8,2 ±0,6 |
10,7±0,8** |
9,7 ± 0,7** |
8,2 ±0,7 |
9,6±0,7** |
10,3 ±1,3** |
| Лактат, ммоль/л | 1,0 ±0,2 |
1,4 ± 0,2** |
1,7 ±0,2** |
1,3±0,2** |
1,7 ±0,3** |
3,1 ±0,5*/*** |
Примечание: * - достоверность различий р<0,05 по сравнению с остальными этапами; ** - достоверность различий р<0,05 по сравнению с этапами до начала ИК; *** - достоверность различий р<0,05 между группами на данном этапе.
К концу операции в исследуемых группах отмечалось достоверное снижение концентрации ионов кальция, более выраженное в группе 2. По нашему мнению, причинами гипокальциемии, наряду с гемодилюцией, являются уменьшение в крови альбуминов, связывающих кальций, что приводит к повышению его экскреции с мочой, а также образование комплексов ионов кальция с лигандами .
Достоверное увеличение содержания ионов хлора в обеих группах по сравнению с началом операции может быть обусловлено использованием в ходе операции кристаллоидных хлорсодержащих растворов.
Как видно из таблицы 4, за время операции отмечался достоверный рост гликемии и лактата в обеих группах. Следует отметить, в конце операции концентрация лактата в группе 1 была значимо ниже, чем в группе 2 (1,7±0,2 и 3,1±0,5 ммоль/л, соответственно; (Р <0,05). Содержание лактата свыше 3,5 ммоль/л в группе 1 не выявлялось, а в группе 2 регистрировалось у 30% больных.
После окончания ИК у больных группы 1 ни в одном случае гемолиз не определялся, тогда как в группе 2 он наблюдался у 60% пациентов и средняя концентрация свободного гемоглобина в плазме составляла 92,5±13,3 мг%.
Влияние Волювена на показатели системы гемостаза представлено в таблице 5.
Таблица 5.
Влияние Волювена на показатели системы гемостаза (M±s)
| Показатель | До операции | Конец операции | |
| Группа 1 | Группа 2 | ||
| ВАС, сек | 80,2 ± 1,6 | 78,3 ± 2,5 | 79,5 ± 3,5 |
| ВСК, сек | 458,6 ± 10,9 | 499,4 ± 34,4 | 585,5 ± 29,3* |
| ТВ, сек | 10,1 ± 0,3 | 10,4 ± 0,5 | 10,7 ± 0,9 |
| МНО | 1,26 ± 0,12 | 1,59 ± 0,07* | 1,59 ± 0,09* |
| Фг, г/л | 3,29 ± 0,18 | 2,54 ± 0,16* | 2,28 ± 0,25* |
| АЧТВ, сек | 33,1 ± 1,3 | 40,7 ± 3,2* | 45,1 ± 2,1* |
| Фактор V, % | 97,2 ± 5,1 | 94,0 ± 3,8 | 84,4 ± 7,9 |
| Фактор VIII, % | 71,4 ± 4,6 | 67,6 ± 10,4 | 57,9 ± 4,2* |
| Фактор IX, % | 83,3 ± 5,5 | 69,6 ± 8,6 | 66,3 ± 5,9* |
| Фактор XIII, % | 84,2 ± 8,5 | 76,6 ± 13,7 | 61,0 ± 6,8* |
| Тромбоциты, тыс/мкл | 286,4 ± 13,8 | 206,6 ± 11,7* | 165,8 ± 13,8*/** |
| АДФ-агрегация, % | 38,2 ± 4,6 | 28,7 ± 5,7 | 29,3 ± 5,8 |
| Фактор Виллебранда, % | 82,1 ± 11,3 | 78,6 ± 10,1 | 193,8 ± 35,8* |
| АТ III, % | 75,7 ± 2,8 | 68,6 ± 2,6 | 68,0 ± 3,5 |
| Протеин С, НО | 0,81 ± 0,04 | 0,82 ± 0,08 | 0,95 ± 0,29 |
| XIIaКЗФ, сек | 610,0 ± 99,6 | 598,8 ± 100,3 | 1112,0 ± 79,7*/** |
| ИРП, % | 98,4 ± 6,3 | 73,8 ± 5,7* | 52,8 ± 6,5*/** |
| РФМК, мг% | 5,3 ± 1,2 | 11,8 ± 2,6* | 23,4 ± 4,9*/** |
Примечание: * - достоверность различий р<0,05 по сравнению с дооперационными значениями; ** - достоверность различий р<0,05 по сравнению с группой 1
Достоверное изменение МНО, концентрации ФГ, АЧТВ в конце операции в обеих группах может быть связано с разведением и потреблением факторов свертывания в процессе хирургического вмешательства и ИК. Также в конце операции в исследуемых группах отмечалось выраженное уменьшение количества тромбоцитов, значимо большее в группе 2, что обусловлено длительным и гипотермическим ИК. Следует отметить, что функциональное состояние тромбоцитов изменялось несущественно (Р>0,05). Тромбоцитопения и удлинение АЧТВ результировались в достоверном удлинении ВСК в группе 2. Состояние системы фибринолиза в конце операции характеризовалось значимым истощением ИРП в группе 2, что результировалось депрессией фибринолитической активности у пациентов этой группы. Регистрируемое в конце ИК уменьшение активности факторов свертывания VIII и XI, носившее достоверный характер в группе 2, не достигало значений, значимо влияющих на гемостаз [Баркаган З.С., Момот А.П. Основы диагностики нарушений гемостаза. //М., Ньюдиамед-АО.-1999.- 224с.].
Снижение активности фибринолитического фактора XIII, достоверно большее в группе 2, приводило к значительному увеличению содержания РФМК в конце операции.
Длительное гипотермическое ИК оказывало выраженное воздействие на сосудистую стенку, что проявлялось в существенном росте активности фактора Виллебранда к концу операции у пациентов группы 2.
Несмотря на достоверно меньшую величину интраоперационной кровопотери у пациентов групп 1 (11,3±1,0 и 16,2±1,4 мл/кг массы тела соответственно для групп 1 и 2,( Р<0,05) и более выраженные изменения показателей системы гемостаза к концу операции у больных группы 2, величина послеоперационной кровопотери была практически одинаковой в обеих группах (3,3±0,4 и 3,8±0,6 мл/кг массы тела соответственно для групп 1 и 2, Р>0,05).
Через 6 часов после операции искусственная вентиляция легких (ИВЛ) продолжалась у 50% больных группы 1 и у 70% пациентов группы 2. На первые сутки после операции ИВЛ продолжалась у 1 пациента группы 1 и у 2 больных группы 2. Ни у одного больного на этих этапах не было выявлено признаков нарушений оксигенирующей функции легких (ИО<2,0). На первые сутки после операции снижение СКФ более чем на 30% от дооперационных значений выявлялось у 30 и 40% больных для групп 1 и 2 соответственно.
Заключение.
Проведенное исследование позволило заключить, что использование раствора гидроксиэтилкрахмала 130/0,4-С2/С6 9:1 (Волювен) в качестве коллоидного компонента во время операции на сердце в условиях искусственного кровообращения не вызывает выраженных нарушений кислотного-основного состояния, газового и электролитного составов крови, даже при длительной гипотермической перфузии. Отсутствие достоверного отличия в функциональном состоянии тромбоцитов при различных длительности и температурном режиме ИК может свидетельствовать о протективном действии Волювена на тромбоцитарное звено гемостаза. Применение препарата не приводило к увеличению частоты развития в раннем послеоперационном периоде нарушений дыхательной или почечной функции, а также к увеличению объема послеоперационной кровопотери.
Таким образом, Волювен в суммарной дозе от 9 до 19 мл/кг веса больного, может быть рекомендован в качестве гемодилюента для заправки аппарата искусственного кровообращения и инфузионной терапии при операциях на сердце и аорте.