Дооперационные факторы риска анемии и трансфузии эритроцитов при кардиохирургических операциях

Кровопотеря при кардиохирургических операциях приводит к гиповолемии, снижению сердечного выброса и анемии [7]. Для устранения дефицита кислородоноси-теля и гипоксемии необходимо переливание донорских эритроцитов. Согласно данным кливлендского института сердечной и сосудистой хирургии (США) частота трансфузии компонентов крови увеличилась с 13% в 1999 г. до 34% в 2010 г. [24].

В последние годы трансфузионная тактика в кардиохирургии претерпевает серьезные изменения [2, 5, 8, 13, 16, 23]. Прецизионная хирургическая техника и другие элементы кровесбережения позволяют во многих случаях обойтись без трансфузии [6, 9, 10, 11, 20]. Однако потребность в донорских эритроцитах при операциях на сердце и в послеоперационном периоде остается высокой.

Переливание эритроцитов, основанное на доказательствах, имеет целью достижение концентрации гемоглобина, при которой клинический прогноз реципиента максимально благоприятен. Подготовка к операции включает резервирование донорских эритроцитов в соответствии с принятым в организации «Перечнем максимальных заказов на кровь для проведения хирургических операций» [6, 9, 10, 11]. При этом наряду с лечебным эффектом перелитая кровь может оказывать выраженное отрицательное воздействие на организм реципиента [1, 9, 10, 18, 19, 26].

Цель исследования

Поиск дооперационных факторов риска анемии и трансфузии эритроцитов при операциях на открытом сердце для улучшения лечения кардиохирургических больных и оптимизации управления запасами эритро-цитсодержащих компонентов крови.

Материалы и методы

В исследование включены пациенты клиники грудной и сердечно-сосудистой хирургии Пироговского Центра, которым в 2012 году выполнена операция на открытом сердце. Всего кардиохирургические операции выполнены 743 пациентам.

В алфавитном порядке отобраны 113 историй болезни пациентов, которым выполнены аорто-коронарное шунтирование (АКШ) (n = 79) или вмешательство на клапанах сердца (n = 34) (табл. 1).

Реваскуляризации миокарда выполнялась из срединной стернотомии, вмешательство на клапанах сердца как из срединной стернотомии, так и с использованием правостороннего торакотомного доступа.

С целью остановки сердца и защиты миокарда применялись кровяная нормотермическая и холодовая кардиоплегия (АКШ), фармакологическая холодовая кардиоплегия с использованием кристаллоидных растворов и кустодиола (вмешательства на клапанном аппарате сердца или операции с предполагаемым временем пережатия аорты более 60 минут).

В большинстве случаев аппарат искусственного кровообращения (АИК) подключался по схеме «полые вены (правое предсердие) – восходящая аорта». Искусственное кровообращение (ИК) проводилось в режиме контролируемой программируемой гемодилюции.

Перед началом ИК выполнялась инфузия гепарина. Контроль гипокоагуляции осуществлялся по уровню активированного времени свертывания (АВС).

Во время вмешательства на клапанном аппарате сердца эритроцитсодержащие жидкости с примесью кардиоплегических растворов аспирировалась аппаратом Cell Saver®5 (Haemonetics, USA). Полученная эритроцит-

Табл. 1. Характеристики пациентов и выполненных оперативных вмешательств в зависимости от трансфузии эритроцитов

	Не выполнялась трансфузия (n = 57)	Выполнялась трансфузия (n = 56)	p \	ОШ (ДИ)
Характеристики пациентов
Женский пол	12 (21,1%)	22 (39,3%)	0,042	2,4 (1,1-5,6)
Возраст (лет)	56 (51-62)	58 (54-63)	0,549	–
Рост (см)	170 (165-176)	166 (162-172)	0,019	–
Масса тела (кг)	89 (79-96)	77 (67-83)	< 0,001	–
ИМТ	30,5 (27,8-32,7)	27,5 (24,0-29,7)	< 0,001	–
ППТ (м2)	2,04 (1,91-2,14)	1,86 (1,76-1,98)	< 0,001	–
EuroSCORE I simple additive	2 (2-3)	3,0 (2,0-4,3)	0,109	–
EuroSCORE I full logistic (%)	1,62 (1,43-2,7)	2,08 (1,49-3,32)	0,17	–
EuroSCORE II full logistic (%)	1,13 (0,88-1,55)	1,42 (1,02-2,20)	0,018	–
Клиренс креатинина (мл/мин.)	82,0 (74,2-95,6)	73,9 (63,0-87,7)	0,004	–
ФВ (%)	65 (60-67)	67 (59-68)	0,209	–
СДЛА (mm Hg)	25 (25-25)	25 (25-30)	0,177	–

Данные ЭхоКГ у пациентов с пороками клапанов сердца

ФВ (%)	67 (63-69)	67 (60-71)	0,835	–
СДЛА (mm Hg)	30 (25-50)	38 (25-54)	0,365	–
Данные ЭхоКГ у больных ИБС				–
ФВ (%)	64 (53-67)	65 (57-68)	0,242	–

Оперативное вмешательство

АКШ	43 (75,4%)	36 (64,3%)	0,223	0,6 (0,3-1,3)
Вмешательство на клапанах сердца	14 (24,6%)	20 (35,7%)	0,223	1,7 (0,8-3,9)

ная взвесь реинфузировалась пациентам после окончания ИК. Кровь без примеси кардиоплегических растворов аспирировалась в АИК.

Нейтрализация гепарина осуществлялась с помощью протамина сульфата в расчетных дозировках. Дозы протамина корректировались в зависимости от количества вводимой ранее отмытой эритроцитной взвеси, для стабилизации которой также применялся гепарин.

Все пациенты были разделены на 2 группы: пациентов, которым интраоперационно и (или) в послеоперационном периоде выполнялось переливание эритроцитов (группа I, n = 56), и пациентов, которым трансфузия не выполнялась (группа II, n = 57).

Проанализированы дооперационные параметры, которые используются при оценке риска летального исхода согласно шкалам EuroSCORE I и EuroSCORE II, а также показатели, которые могут быть косвенно связаны с EuroSCORE:

• •    демографические данные (пол, возраст);

• •    антропометрические показатели (рост, масса тела, индекс массы тела (ИМТ), площадь поверхности тела (ППТ), рассчитанная по формуле Мостеллера);

• •    данные ультразвукового исследования сердца (фракция выброса (ФВ) и систолическое давление в легочной артерии (СДЛА), эхокардиография (ЭхоКГ) выполнена на аппарате Vivid 7 Dimension Pro (General Electric, USA);

• •    результаты функциональных исследований (клиренс креатинина (КК). КК согласно рекомендациям европейской ассоциации кардиологов для больных

  с массой тела менее 100 кг определен по формуле Cockroft-Gault, при большей массе – по формуле MDRD (Modification of Diet in Renal Disease). Формула Cockroft-Gault разработана в 1976 г. для расчета КК на основании данных о массе тела, возрасте пациента и концентрации креатинина в его крови [14]. Формула MDRD разработана в 1999 г. для расчета КК на основании данных о возрасте, половой и этнической принадлежности пациента и концентрации креатинина в его крови с учетом наличия хронической болезни почек [21]. Обе формулы вычислены при сопоставлении клинических параметров изучаемых пациентов и соответствующих значений КК, полученных с помощью пробы Реберга-Тареева.

Шкала EuroSCORE I была разработана в 1997–2003 гг. и включает 2 индекса: simple additive («простой суммарный», англ.) и full logistic («итоговый логистический», англ.). При расчете суммарного индекса каждому фактору риска, который есть у кардиохирургического пациента, присваивается определенный балл, поэтому рассчитанная величина представлена целым числом. Итоговый индекс отображает риск хирургического вмешательства в виде количества летальных исходов среди пациентов с выбранной совокупностью факторов, рассчитанная величина является относительной и представлена в виде процента.

Шкала EuroSCORE II была разработана в 2011 г. в связи с совершенствованием методов оперативного лечения и периоперационного анестезиологического и терапевтического обеспечения кардиохирургических пациентов и представлена только итоговым индексом.

В ходе исследования все данные были обработаны и проанализированы с помощью компьютерных программ Excel (Version 12.0.6683.5002, Microsoft Inc., USA) и Minitab (Version 17.1.0.0, Minitab Inc., USA). Для нормально распределенных количественных величин (возраст, рост, масса тела) сравнение значений между собой выполнено с помощью несопряженного t-теста, для величин с ненормальным типом распределения (ИМТ, BSA, ФВ, СДЛА, КК, индексы EuroSCORE I и EuroSCORE II) с помощью U-теста (теста Манна-Уитни). Качественные величины (пол) оценены с помощью теста Фишера. Коэффициент корреляции (r) определен по методу Пирсона в связи с ненормальным типом распределения анализируемых значений.

Результаты представлены в виде «медиана (межквартильный интервал)» для количественных величин, «абсолютное число (%)» для качественных. Также для качественных величин рассчитано отношение шансов (ОШ) с доверительным интервалом (ДИ). При этом риск переливания эритроцитов в тексте работы представлен в процентах и рассчитан по формуле «(ОШ – 1,0) х 100». Риск трансфузии расценивался повышенным, если полученная величина являлась положительной, и сниженным, если величина являлась отрицательной. Отличия в группах констатировали как значимые при p < 0,05.

Результаты и обсуждение

По количеству выполненных реваскуляризаций миокарда и вмешательств на клапанах сердца значимых отличий между группой, в которой выполнялась трансфузия эритроцитов, и группой, где пациентам переливание крови не проводилось, найдено не было (табл. 1). В то же время риск трансфузии на 70% выше при хирургическом лечении клапанных пороков (ОШ = 1,7; ДИ = 0,8-3,9), что соответствует ранее проведенным исследованиям [6, 11].

Исходная устойчивость организма пациента к кровопотере и дефициту кислородоносителя варьирует в зависимости от многих факторов, в том числе таких, как возраст [4]. Имеются данные о сниженном гемопоэтическом резерве у пожилых больных, возможно, в связи со сниженной чувствительностью к гемопоэтину, что может способствовать большей послеоперационной анемии [17]. Однако в нашем исследовании значимых отличий в возрасте между исследуемыми группами не выявлено (табл. 1).

Среди пациентов I группы было больше женщин, чем среди пациентов II группы (39,3% и 21,1%; p = 0,042). Риск трансфузии эритроцитсодержащих компонентов крови у женщин на 140% выше, чем у мужчин (ОШ = 2,4; ДИ = 1,1–5,6).

Данные о демографических показателях в аналогичных исследованиях о переливании эритроцитов при некардиохирургических оперативных вмешательствах противоречивы. В одних утверждается, что возраст и пол являются факторами повышенного риска интра- и послеоперационной трансфузии эритроцитов, при этом в группу риска входят лица мужского пола и пожилого возраста [17], в других источниках значимой корреляции между демографическими показателями и потребностью в трансфузии крови не выявлено [22].

Конституциональные параметры пациентов исследуемых групп значимо отличались (рост – 166 см и 170 см, соответственно, p=0,019; масса тела – 77 кг и 89 кг, p < 0,001). В связи с тем, что при расчете индекса массы тела и площади поверхности тела используются показатели роста и массы тела, данные параметры в первой группе также были ниже, чем во второй (ИМТ – 27,5 и 30,5 соответственно, p < 0,001; ППТ – 1,86 м2 и 2,04 м2, p < 0,001) (табл. 1). В аналогичных исследованиях отмечается значимая обратная корреляция антропометрических параметров (пол, возраст, рост, масса тела) с количеством перелитых доз крови [17, 22].

Пациенты с меньшим ростом и массой тела имеют меньший объем циркулирующей крови (ОЦК) что при равнозначной интраоперационной кровопотере ведет к более выраженному снижению показателей гемоглобина и гематокрита. Восполнение объема циркулирующей крови растворами кровезаменителей вызывает гемодилюцию и дальнейшее относительное снижение уровня гемоглобина и гематокрита [12]. Кроме того, у пациентов с заболеваниями сердца в стадии суб- и декомпенсации, при которых на фоне хронической сердечной недостаточности нарушается функция печени, снижены адаптивные резервы к анемии [15].

Были выявлены значимые отличия в показателях клиренса креатинина и риска летального исхода согласно шкале EuroSCORE II. В группе пациентов, которым выполнялась трансфузия эритроцитов, клиренс креатинина был ниже, чем в группе пациентов, которым трансфузия не выполнялась (73,9 мл/мин. и 82,0 мл/мин., p = 0,004) (табл. 1).

Полученные нами данные можно объяснить тем, что пациенты со сниженным КК имеют хроническое заболевание почек (чаще всего это атеросклеротическая ишемия, диабетическая нефропатия, мочекаменная болезнь), что приводит к сниженной выработке эритропоэтина и, соответственно, к анемии и потребности в трансфузии эритроцитов во время и после операции [3]. Данное положение подтверждается тем, что между исходным уровнем гемоглобина крови и КК имеется значимая прямая корреляционная связь (r = 0,23, p= 0,012) (табл. 2). Дооперационные параметры общего анализа мочи и биохимические показатели крови в исследуемой совокупности пациентов варьируют в пределах допустимых величин, что исключает гемолиз и потерю эритроцитов с мочой.

Обнаружена статистически значимая прямая корреляционная связь между исходным уровнем гемоглобина и ростом (r = 0,24, p = 0,01), массой тела (r = 0,22, p = 0,018), ППТ (r = 0,23, p = 0,012) (табл. 2). Также выявлена зна-

Табл. 2. Корреляционная связь между исходными параметрами пациентов

	r \	p
Исходный уровень гемоглобина (г/л)
КК (мл/мин.)	0,230	0,012
Возраст (лет)	- 0,026	0,784
Рост (см)	0,240	0,010
Масса тела (кг)	0,220	0,018
ИМТ	0,092	0,331
ППТ (м2)	0,230	0,012
КК (мл/мин.)
Общий белок (г/л)	- 0,111	0,423
Общий билирубин (ммоль/л)	0,140	0,258
АЛАТ (ED/л)	- 0,105	0,393
АСАТ (ED/л)	- 0,179	0,145
Мочевина (ммоль/л)	0,093	0,534
Глюкоза (ммоль/л)	- 0,210	0,028

чимая обратная корреляционная связь между КК и исходным уровнем глюкозы крови (r = -0,21, p = 0,028), что может быть связано с повреждающим воздействием повышенной концентрации глюкозы крови на гломерулярный аппарат почек [3]. При этом значимой корреляционной связи между КК и другими биохимическими параметрами не выявлено.

У пациентов, которым выполнялась трансфузия эритроцитов, риск летального исхода согласно шкале EuroSCORE II был выше, чем у пациентов, которым трансфузия эритроцитов не выполнялась (1,42% и 1,13%, p = 0,018). Шкала EuroSCORE II является интегральным показателем тяжести состояния пациента с учетом предстоящего кардиохирургического вмешательства. У пациентов с более тяжелым исходным состоянием снижены компенсаторные резервы, что требует усиленного интраоперационного анестезиологичексого пособия и послеоперационной поддержки жизненно важных функций организма [17]. В частности, борьба с гипоксемией у данной группы больных затруднена без трансфузии донорских эритроцитов.

Имеются данные о том, что у пациентов в послеоперационном периоде, особенно в критическом состоянии, отмечается нарушение эритропоэза [25]. Системный воспалительный ответ у них связан с повышением уровня гепцидина – пептида, который блокирует транспорт железа, продукцию гемоглобина и эритроцитов. Гепцидин избирательно снижает всасывание железа во всей слизистой кишечника и высвобождение накопленного в макрофагах железа, что впоследствии ведет к анемии.

Между группой пациентов, которым трансфузия крови выполнялась, и группой, в которой трансфузия не выполнялась, не выявлено значимых отличий ни в итоговом, ни в суммарном индексах шкалы EuroSCORE I (табл. 1).

Проведено сравнение индексов EuroSCORE I и EuroSCORE II между пациентами, которым выполне-

Табл. 3. Разница в индексах EuroSCORE I и EuroSCORE II при АКШ и вмешательстве на клапанх сердца

АКШ Вмешательство на клапанах сердца p EuroSCORE I simple additive 2 (1-3) 3,5 (2,8-5,3) < 0,001 EuroSCORE I full logistic (%) 1,52 (1,22-2,35) 2,44 (1,94-4,81) < 0,001 EuroSCORE II full logistic (%) 1,19 (0,90-1,58) 1,47 (0,90-2,41) 0,111 на реваскуляризация миокарда, и пациентами после вмешательства на клапанах сердца. Выявлены статистически значимые отличия в суммарном (2,0 и 3,0 соответственно, p < 0,001) и итоговом (1,5% и 2,4%, p < 0,001) индексах EuroSCORE I, значения которых были выше у пациентов после клапанных операций (табл. 3). Данные соответствуют результатам ранее проведенных исследований, согласно которым у пациентов с клапанными пороками сердца более тяжелое исходное состояние, что отражается на повышенной периоперационной потребности в трансфузии эритроцитов [6, 11].

Однако значимой разницы в итоговом индексе EuroSCORE II при реваскуляризации миокарда и вмешательстве на клапанах сердца выявлено не было. Вероятно, во время создания улучшенной шкалы EuroSCORE II в связи со значительным прогрессом в техническом и анестезиологическом обеспечении кардиохирургических операций расширились показания к инвазимному вмешательству. Повысилась суммарная тяжесть состояния больных, которым предложено хирургическое лечение, при этом разница в предоперационном состоянии между пациентами с ИБС и пациентами с клапанными пороками сердца становится минимальной.

В группе пациентов, которым выполнялась трансфузия эритроцитов, исходная величина ФВ составляла 67%, у пациентов, которым трансфузия не выполнялась – 65%. СДЛА равнялось 25 mm Hg в обеих группах. При более детальном исследовании ФВ и СДЛА среди пациентов с поражением клапанов сердца и ФВ среди больных ИБС значимых отличий также не выявлено (табл. 1).

Выводы

На риск анемии и потребности в трансфузии эритроцитов у пациентов при кардиохирургических операциях статистически значимо влияют следующие доопера-ционные факторы: женский пол, конституциональный тип с меньшим ростом и массой тела, повышенный риск летального исхода согласно шкале EuroSCORE II, сниженный клиренс креатинина. Для таких показателей, как возраст, суммарный и итоговый индексы EuroSCORE I, данные ультразвукового исследования сердца (ФВ, СДЛА), вид оперативного вмешательства влияния на потребность в интра- и послеоперацинных трансфузиях не выявлено.