Особенности прогнозирования и диагностики внутрибрюшной гипертензии в кардиохирургии (клиническое исследование)



Podoksenov Y.K., Svirko Y.S., Kozlov B.N., Ladik U.A., Diakova M.L., Kamenshchikov N.O., Gusakova A.M., Trubacheva O.А., Churilina E.A., Te M.A. Features of prediction and diagnosis of intra-abdominal hypertension in cardiac surgery (clinical study). The Siberian Journal of Clinical and Experimental Medicine. 2023;38(4):176–183.

Развитие внутрибрюшной гипертензии (ВБГ) является тяжелым осложнением в кардиохирургической практике и наблюдается у 31–46% пациентов в раннем послеоперационном периоде [1, 2]. Несмотря на высокую распространенность, зачастую ВБГ распознается клиницистами не сразу, на сроках, когда запускаются механизмы гипоперфузии органов брюшной полости, отмечается развитие системного воспалительного ответа и полиорганной недостаточности [3, 4]. Механизм интраоперационной мезентериальной гипоперфузии органов брюшной полости с возможным последующим повреждением интести-ция связан, возможно, с предшествующим атеросклеротическим заболеванием брыжеечной сосудистой сети и воздействием таких повреждающих интраоперационных факторов, как использование искусственного кровообра- щения (ИК) и пережатие аорты. Было высказано предположение, что повышенное внутрибрюшное давление (ВБД), подталкивая диафрагму вверх, нарушает функционирование легких и может способствовать развитию вентилятор-ассоциированной пневмонии, приводя к ателектазу, усугублению бактериального клиренса и повышению риска инфекции [5]. Помимо этого при развитии ВБГ наблюдается компрессия почечных вен, повышение почечного сосудистого сопротивления, что способствует снижению диуреза [6].

Задержка диагностики ВБГ может способствовать развитию тяжелых осложнений в послеоперационном периоде. Клинические симптомы часто напоминают нормальное или отсроченное послеоперационное течение (особенно после обширной операции на аорте), что делает диагноз печально известным [8]. Кроме того, имеющие в настоящее время лабораторные параметры неспеци- фичны для этой патологии. Пилотные исследования белка, связывающего жирные кислоты (I-FABP), в плане определения предиктора развития ВБГ продемонстрировали обнадеживающие результаты. I-FABP является чувствительным показателем повреждения слизистой оболочки кишечника и был предложен в качестве потенциального маркера для диагностики клинически значимой кишечной ишемии [8]. L. Zou и соавт. (2018) предлагают использовать уровень I-FABP сыворотки в качестве ценного, удобного и объективного раннего предиктора прогноза развития полиорганной недостаточности, инфекционных осложнений у пациентов после кардиохирургической операции [4]. I-FABP представляет собой небольшой (15 кДа) цитозольный белок, который экспрессируется зрелыми энтероцитами и быстро высвобождается в кровоток при их повреждении [8]. В обзоре N.J. Evennett и соавт. (2009) определили I-FABP как имеющий потенциал для повышения уровня диагностики ишемии кишечника [9].

Цель исследования: проверить гипотезу о том, что раннее выявление клинически значимых пациентов с высоким риском развития ВБГ в кардиохирургии может быть основано на увеличении уровня I-FABP.

Материал и методы

Обследованы 82 кардиохирургических пациента, находившихся на лечении в отделении сердечно-сосудистой хирургии НИИ кардиологии Томского НИМЦ. Клиническое исследование одобрено локальным этическим комитетом, получено информированное согласие у каждого пациента. Всем пациентам выполнены кардиохирургические операции c ИК и нормоволемической гемодилюцией (НГ).

Критерий включения в исследование: возраст пациентов, которым планируются плановые кардиохирургические операции, старше 18 лет.. Критерии исключения: экстренные операции, отсутствие добровольного информированного согласия, противопоказания к измерению ВБД (нейрогенный мочевой пузырь, гематоурия и т. д.), миниторакотомия, осложнения течения периоперацион-ного периода (инфаркт миокарда, нарушение мозгового кровообращения).

Для распределения пациентов по группам определяющим было наличие факторов риска ВБГ (напряженный живот, политрансфузия, олигурия, ожирение и т. д.). Через 2 ч после выполнения кардиохирургической операции с ИК и НГ у пациентов измеряли ВБД по методике I.L. Kron и соавт. (1984), согласно рекомендациям Всемирного общества по изучению абдоминального компартмент-син-дрома (WSACS) [10, 11]. В основную группу были отнесены 32 пациента, имеющих 2 и более факторов риска ВБГ, остальные пациенты составили группу сравнения ( n = 50). При выявлении у пациентов признаков ВБГ, нарушения функции почек и желудочно-кишечного тракта начинали соответствующую терапию.

У пациентов, вошедших в исследование, фиксировали демографические данные, вид и продолжительность кардиохирургической операции, сопутствующие заболевания. Также регистрировали ВБД, среднее артериальное давление, центральное венозное давление, показатели газов крови и электролитов, гемоглобин, гематокрит, количество тромбоцитов, основные биохимические показатели.

С целью оценки повреждения слизистой оболочки кишечного эпителия у всех пациентов брали образцы мочи до операции, после снятия зажима с аорты, через 2, 6, 12 и 24 ч после операции для определения концентрации I-FABP с помощью иммуноферментного набора Hycult Biotech (Нидерланды), которые впоследствии были проанализированы в совокупности с периоперационными клиническими данными. В своей работе мы проводили стандартные исследования рН и уровня лактата артериальной крови на тех же этапах, что и взятие образцов мочи для I-FABP.

Оценивали исходы лечения на основании длительности проведения ИВЛ, развития ВБГ, случаев кишечной недостаточности и продолжительности пребывания в отделении реанимации и интенсивной терапии (ОРИТ).

Статистический анализ данных проводили в программе STATISTICA 10. Нормальность распределения количественных показателей оценивали по критерию Шапиро - Уилка. При отсутствии нормального распределения количественные показатели представляли медианой и межквартильным промежутком Ме [ Q ₁; Q ₃]. Категориальные показатели описывали абсолютными ( n ) и относительными (в %) частотами встречаемости. Сравнение количественных показателей в независимых группах проводили с помощью критерия Манна - Уитни, внутригрупповые попарные сравнения количественных показателей в динамике выполняли с помощью критерия Вилкоксона. Для оценки силы и направления связи количественных показателей использовали коэффициент корреляции Спирмена ( r ). Для сравнения категориальных показателей применяли точный критерий Фишера. Пороговый уровень значимости составлял 0,05.

Результаты

Пациенты обеих групп были сопоставимы по демографическим показателям и исходной тяжести состояния. Предоперационные характеристики пациентов представлены в таблице 1.

Процедура общей анестезии, методика проведения ИК не отличалась между группами. Характеристики пери-операционного периода представлены в таблице 2.

Выявлены статистически значимые различия между основной группой и группой сравнения по всем отслеживаемым показателям. Как и ожидалось, развитие ВБГ, продолжительность ИВЛ, количество случаев кишечной недостаточности были значительно выше в основной группе.

Чтобы изучить повреждение эпителиальных клеток кишечника во время и после операции, мы проанализировали кишечную фракцию белка, связывающего жирные кислоты (I-FABP), во всех взятых пробах (рис. 1).

До операции уровни I-FABP были одинаковые у пациентов обеих групп. Во время операции показатели увеличились, отмечалось статистически значимое повышение I-FABP у пациентов основной группы после снятия зажима с аорты, спустя 2, 12, 24 ч после операции. Пиковые значения показателя были достигнуты после снятия зажима с аорты. В послеоперационном периоде уровень I-FABP у пациентов основной группы по-прежнему оставался высоким, в 3,5 раза превышая этот показатель у пациентов группы сравнения. Мы предположили возможное влияние почечных проблем при фильтрации I-FABP на различия в результатах и проанализировали уровни клиренса креатинина перед операцией и в конце операции у пациентов обеих групп. Однако корреляции между уровнем I-FABP и клиренсом креатинина выявлено не было: r = 0,15 ( р = 0,55) и r = 0,004 ( р = 0,86). При этом уровень I-FABP коррелировал с уровнем ВБГ ( r = 0,6; p = 0,01). У пациентов с ВБГ III степени отмечались высокие уровни I-FABP (> 2000 пг/мл), а также признаки кишечной недостаточности.

зажима с after surgery after syrgery after ыгде'у attar surge-y аорты alter

dosed am ping

О основная группа В группа сравнения main group          comparision group

Рис. 1. Динамика медиан I-FABP у пациентов основной группы и группы сравнения на этапах исследования

Fig. 1. Dynamics of I-FABP median in patients of the main group and the comparison group at the stages of the study

Таблица 1. Клинические и демографические характеристики пациентов

Table 1. Clinical and demographic characteristics of patients

Показатели Characteristics	Основная группа, n = 32 Main group, n = 32	Группа сравнения, n = 50 Comparison group, n = 50	р
Пол Gender Мужчины, n (%) Male, n (%)	24 (75)	36 (72)	0,85
Женщины, n (%) Female, n (%)	18 (25)	14 (28)	0,77
Возраст, лет Age, y	62,3 [57; 69]	63,5 [59; 67]	0,88
Индекс массы тела, кг/м2 Body mass index, кг/м2	32,4 [31,5; 34,7]	31 [32,3; 34,2]	0,79
Основное заболевание The main disease Ишемическая болезнь сердца, n (%) Coronary heart disease, n (%)	14 (44)	23 (46)	0,83
Приобретенный порок сердца, n (%) Valvular heart defects, n (%)	8 (25)	10 (25)	0,88
Сочетанная патология, n (%) Combined pathology, n (%)	10 (31)	17 (49)	0,54
Сопутствующие заболевания Concomitant diseases Сахарный диабет, n (%)	9 (29)	15 (34)	0,75
Diabetes mellitus, n (%) ХОБЛ, n (%) Chronic obstructive pulmonary disease, n (%) ХБП, n (%)	8 (22)	11 (26)	0,62
Chronic kidney disease, n (%)	12 (37)	20 (40)	0,87
EuroSCORE, балл EuroSCORE	3 [2; 6]	3 [2; 5]	0,94

Примечание: ХОБЛ – хроническая обструктивная болезнь легких, ХБП – хроническая болезнь почек. EuroSCORE – Европейская система оценки риска кардиохирургических операций.

Note: EuroSCORE - European system for cardiac operative risk evaluation.

Таблица 2. Показатели периоперационного периода

Table 2. Characteristics of the perioperative period

Показатели Characteristics	Основная группа, n = 32 Main group, n = 32	Группа сравнения, n = 50 Comparison group, n = 50	р
ВБГ, n (%) Intra-abdominal hypertension, n (%)	19 (61)	17 (34)	0,013

Окончание табл. 2

End of table 2

Показатели Characteristics	Основная группа, n = 32 Main group, n = 32	Группа сравнения, n = 50 Comparison group, n = 50	р
Длительность ИК, мин CPB, min	122 [81;142]	114 [87;129]	0,71
Ишемия миокарда, мин Aortic crossclamp time, min	80 [62;100]	75 [55;90]	0,29
Продолжительность ИВЛ, ч Mechanical ventilation, h	710 [512;870]	466 [418;622]	0,004
Кишечная недостаточность, n (%) Intestinal failure, n (%)	11 (34)	5 (10)	0,007
Длительность пребывания в ОРИТ, сут Length of ICU stay, day	6 [3;9]	4 [3;6]	0,026

Примечание: ВБГ – внутрибрюшная гипертензия; ИК – искусственное кровообращение; ИВЛ – искусственная вентиляция легких; ОРИТ – отделение реанимации и интенсивной терапии;

Note: CPB - cardiopulmonary bypass; ICU - intensive care unit

Таблица 3. Исследование рН и лактата артериальной крови у пациентов основной группы и группы сравнения через 2 и 24 ч после операции

Table 3. Study of arterial blood pH and lactate in patients of the main group and the comparison group 2 hours and 24 hours after surgery

Показатели Characteristics	Этап исследования Stage of the study			Этап исследования Stage of the study
	2 ч после операции 2 h after surgery			24 ч после операции 24 h after surgery
	Основная группа, n = 32 Main group, n = 32	Группа сравнения, n = 50 Comparison group, n = 50	р	Основная группа, n = 32 Main group, n = 32	Группа сравнения, n = 50 Comparison group, n = 50	р
рН	7,37 [7,32; 7,38]	7,39 [7,37; 7,40]	0,02	7,37 [7,36; 7,39]	7,39 [7,37; 7,41]	0,03
Лактат, ммоль/л Lactat, mmol/l	3,4 [2,35; 4,65]	2,6 [2,1; 3,0]	0,03	2,9 [2,3; 3,3]	1,6 [1,4; 1,9]	0,005

Помимо I-FABP мы использовали распространенные в кардиохирургии показатели, способные помочь заподозрить развитие патологических процессов, в том числе и ВБГ, у пациентов в послеоперационном периоде, такие как рН и уровень лактата артериальной крови. Результаты исследования представлены в таблице 3.

Исследования показывают снижение рН и повышение уровня лактата у пациентов основной группы через 2 и 24 ч после операции, что может свидетельствовать о дополнительной ценности этих показателей для диагностики ВБГ. Пациенты, у которых впоследствии развилась послеоперационная кишечная недостаточность, демонстрировали более низкие значения pH и более повышенный уровень лактата в конце операции и в первый послеоперационный день.

Обсуждение

Интраоперационное повреждение кишечника и дисфункция кишечного барьера являются ведущими факторами, способствующими развитию послеоперационных осложнений у кардиохирургических пациентов, которым выполнялись операции с ИК [1, 13, 14]. Ишемия-реперфузия, развитие воспалительного ответа и другие аспекты ИК могут способствовать повреждению эндотелия капилляров кишечника, повышению уровней провоспа-лительных цитокинов и эндотоксина и вызывать сплан-хническую гипоперфузию. ВБГ развивается у трети кардиохирургических пациентов и проявляется уже через 2 ч после окончания операции [15, 16].

Наше исследование касалось пациентов, которым была выполнена плановая кардиохирургическая операция в условиях ИК и НГ. 32 пациента, у которых через 2 ч после операции были выявлены 2 и более факторов риска ВБГ, согласно рекомендациям WSACS (2013), были определены в основную группу, остальные 50 пациентов были отнесены в группу сравнения.

Одной из задач настоящего исследования было установить, позволяет ли уровень I-FABP улучшить раннее выявление клинически значимых пациентов. С этой целью были исследованы периоперационные значения I-FABP у всех пациентов. Кроме этого, мы сравнивали прогностическую ценность уровней I-FAPB с рутинно используемыми биохимическими маркерами ̶ рН и уровнем лактата артериальной крови. Хотя чувствительность и специфичность этих тестов для диагностики ВБГ обсуждаются [17], отсутствие более специфических биохимических маркеров вынуждает полагаться на данные маркеры в клинической практике.

В проведенном исследовании мы продемонстрировали временное, но значительное повышение уровня I-FABP у пациентов основной группы на всех этапах исследования, что указывает на возможное повреждение энтероцитов во время операции. Кроме того, мы обнаружили более высокие концентрации I-FABP у пациентов после снятия зажима с аорты. Причем у пациентов группы сравнения на этом этапе исследования пика повышения I-FABP не отмечено, а показано значительное повышение этого показателя во время операции и в послеоперационном периоде с тенденцией к уменьшению через сутки после операции до исходного значения. Полученные результаты свидетельствуют о том, что значительное увеличение уровня I-FABP после снятия зажима с аорты может заранее указывать на возможное развитие у пациента кишечной недостаточности и необходимость осуществлять индивидуализированные мероприятия в плане риска ВБГ. Помимо этого высокие значения уровня I-FABP у пациентов (более 2000 пг/мл) в первый послеоперационный день также позволили обнаружить пациентов, требующих особого внимания в плане развития ВБГ. Повышение уровня I-FABP во время и после проведения операции, возможно, связано с тем, что пациенты, которым выполнены операции на клапанах сердца и аортокоронарное шунтирование, во время проведения ИК подвергаются кратковременной ишемии всех органов, в том числе и ишемии кишечника. Помимо этого, причинами такого повреждения могут быть нарушение кровотока в кишечнике, наличие холестериновых бляшек либо внутрипросветных тромбов.

Аналогичные результаты были продемонстрированы в исследовании I.C.V. Windsant (2012), выполненном на образцах плазмы пациентов, прооперированных на аорте [13]. Показано значительное повышение уровня I-FABP во время и после операции удаления аневризмы грудной или брюшной аорты и запредельные значения показателя у пациентов с некрозом кишечника. У пациентов с эн-доваскулярыми процедурами удаления аневризмы аорты подобных результатов выявлено не было, уровень I-FABP не повышался, что еще раз указывает на значительную роль ИК в механизмах повреждения эпителиальной оболочки кишечника.

Повышение уровней D-лактата и I-FABP было установлено в исследовании [18] во время и после кардиохирургических операций с ИК и без него. В работе, посвященной кишечной барьерной функции, A. Assadian и соавт. (2006) обнаружили самую высокую концентрацию лактата через 2 ч после операции и самую высокую концентрацию I-FABP - через 6 ч после операции у пациентов с восстановлением/заменой аортального клапана [19]. Подтверждена негативная роль ИК и НГ в механизмах повреждения кишечника [12].

Ряд исследователей указывают на то, что одной из причин повышения ВБД является степень нормоволемической дилюции [1, 20]. Результаты исследования

L. Dalfino и соавт. (2013) показали, что у кардиохирургических пациентов положительный баланс жидкости является одним из значимых причинных факторов развития ВБГ. С другой стороны, отрицательный баланс жидкости, полученный с помощью агрессивной ультрафильтрации, недавно был предложен среди консервативных стратегий снижения ВБГ [21]. В наше исследование не вошли результаты расчета баланса жидкости, однако степень гемодилюции также может явиться одной из причин повышения уровней I-FABP.

В нашей работе показано, что повышенный уровень I-FABP сопровождается снижением рН и повышением уровня лактата в послеоперационном периоде. Несмотря на то, уровни рН и лактата не выходят за пределы референсных значений, прослеживаемая динамика отражает в той или иной степени развитие гипоксии тканей у скомпрометированных пациентов. У четырех пациентов основной группы, у которых развилась кишечная недостаточность в послеоперационном периоде, отмечены более низкие значения рН и более высокие уровни лактата, выходящие за пределы референтных значений. Поскольку эти показатели неспецифичны в отношении поражения кишечника, о прогностическом значении этих показателей можно говорить ограничено. Кроме того, повышенные значения I-FABP конкретно указывают на повреждение эпителиальных клеток кишечника, что делает весьма вероятным тот факт, что изменения артериального рН и уровня лактата являются прямым следствием клеточной гипоксемии слизистой оболочки кишечника.

Заключение

Наши результаты показывают, что уровень I-FABP может быть ценным маркером для раннего выявления пациентов с развитием ВБГ после кардиохирургической операции. Измерение I-FABP может служить ориентиром не только для выявления пациентов с ВБГ, но и для начала терапевтических мер, направленных на минимизацию дальнейшего ухудшения функционирования кишечника.