Профилактика дыхательных осложнений у пациентов с риском неблагоприятных респираторных событий путем периоперационной доставки оксида азота при кардиохирургических операциях в условиях искусственного кровообращения: одноцентровое проспективное рандомизированное исследование
Автор: Кравченко И.В., Подоксенов Ю.К., Тё М.А., Калашникова Т.П., Чурилина Е.А., Козулин М.С., Гусакова А.М., Козлов Б.Н., Каменщиков Н.О.
Журнал: Патология кровообращения и кардиохирургия @journal-meshalkin
Рубрика: Анестезиология и реаниматология
Статья в выпуске: 3 т.28, 2024 года.
Бесплатный доступ
Актуальность. В кардиохирургии многократно продемонстрирован органопротективный эффект периоперационной доставки оксида азота в отношении сердца и почек, однако знания о ее способности профилактировать респираторные осложнения крайне ограниченны. Цель. Изучить эффективность периоперационной доставки оксида азота в профилактике респираторных осложнений при кардиохирургических операциях в условиях искусственного кровообращения у пациентов с повышенным риском неблагоприятных респираторных событий, доказать ее безопасность и выявить факторы риска послеоперационной острой дыхательной недостаточности. Методы. В проспективное рандомизированное контролируемое исследование включили 132 кардиохирургических пациента с повышенным риском неблагоприятных респираторных событий и разделили на две группы. Субъектам основной группы доставляли оксид азота в концентрации 80 ppm в течение всей операции и первых 6 ч послеоперационного периода. Первичной конечной точкой была величина отношения парциального давления кислорода в артериальной крови к фракции вдыхаемого кислорода через 24 ч после операции. Результаты. Доставка оксида азота приводила к увеличению отношения парциального давления кислорода в артериальной крови к фракции вдыхаемого кислорода (p < 0,001) через 24 ч после операции, была ассоциирована со снижением фракции легочного шунта (p < 0,001), частоты острой дыхательной недостаточности (p = 0,042) и послеоперационной пневмонии (p = 0,013). Доставка оксида азота не сопровождалась повышением уровня метгемоглобина ≥ 5 % и концентрации диоксида азота ≥ 3 ppm. Частота острой дыхательной недостаточности через 24 ч после операции была связана с гемотрансфузией (p = 0,033), продолжительностью искусственного кровообращения более 97 мин и продолжительностью искусственной вентиляции легких более 628 мин. Заключение. Периоперационная доставка оксида азота 80 ppm при кардиохирургических операциях в условиях искусственного кровообращения безопасна, улучшает оксигенирующую функцию легких и ассоциирована с уменьшением частоты легочных осложнений. Гемотрансфузия, продолжительность искусственного кровообращения и продолжительность искусственной вентиляции легких являются факторами риска острой дыхательной недостаточности через 24 ч после кардиохирургических операций у пациентов с повышенным риском неблагоприятных респираторных событий.
Дыхательная недостаточность, искусственное кровообращение, кардиохирургия, оксид азота, пульмонопротекция
Короткий адрес: https://sciup.org/142242087
IDR: 142242087 | DOI: 10.21688/1681-3472-2024-3-78-93
Список литературы Профилактика дыхательных осложнений у пациентов с риском неблагоприятных респираторных событий путем периоперационной доставки оксида азота при кардиохирургических операциях в условиях искусственного кровообращения: одноцентровое проспективное рандомизированное исследование
- Badenes R., Lozano A., Belda F.J. Postoperative pulmonary dysfunction and mechanical ventilation in cardiac surgery. Crit Care Res Pract. 2015;2015:420513. PMID: 25705516; PMCID: PMC4332756. https://doi.org/10.1155/2015/420513
- Morariu A.M., Loef B.G., Aarts L.P., Rietman G.W., Rakhorst G., van Oeveren W., Epema A.H. Dexamethasone: benefit and prejudice for patients undergoing on-pump coronary artery bypass grafting: a study on myocardial, pulmonary, renal, intestinal, and hepatic injury. Chest. 2005;128(4):2677-2687. PMID: 16236942. https://doi.org/10.1378/chest.128.4.2677
- Еременко А.А., Зюляева Т.П. Проблема послеоперационной острой дыхательной недостаточности в кардиохирургии. Хирургия. Журнал им. Н.И. Пирогова. 2019;(8):5 11. https://doi.org/10.17116/hirurgia20190815 Eremenko A.A., Zulyaeva T.P. Postoperative acute respiratory failure in cardiac surgery. Pirogov Russian Journal of Surgery. 2019;(8):5 11. (In Russ.) https://doi.org/10.17116/hirurgia20190815
- Zainab A., Nguyen D.T., Graviss E.A., Fatima S., Masud F.N., MacGillivray T.E. Development and validation of a risk score for respiratory failure after cardiac surgery. Ann Thorac Surg. 2022;113(2):577-584. PMID: 33839130. https://doi.org/10.1016/j.athoracsur.2021.03.082
- Mohamed M.A., Cheng C., Wei X. Incidence of postoperative pulmonary complications in patients undergoing minimally invasive versus median sternotomy valve surgery: propensity score matching. J Cardiothorac Surg. 2021;16(1):287. PMID: 34627311; PMCID: PMC8501915. https://doi.org/10.1186/s13019-021-01669-7
- Baehner T., Boehm O., Probst C., Poetzsch B., Hoeft A., Baumgarten G., Knuefermann P. Kardiopulmonaler Bypass in der Herzchirurgie [Cardiopulmonary bypass in cardiac surgery]. Anaesthesist. 2012;61(10):846-856. PMID: 22971923. https://doi.org/10.1007/s00101-012-2050-0
- Apostolakis E., Filos K.S., Koletsis E., Dougenis D. Lung dysfunction following cardiopulmonary bypass. J Card Surg. 2010;25(1):47-55. PMID: 19549041. https://doi.org/10.1111/j.1540-8191.2009.00823.x
- Clark S.C. Lung injury after cardiopulmonary bypass. Perfusion. 2006;21(4):225-228. PMID: 16939116. https://doi.org/10.1191/0267659106pf872oa
- Bux J., Sachs U.J. The pathogenesis of transfusion-related acute lung injury (TRALI). Br J Haematol. 2007;136(6):788-799. PMID: 17341264. https://doi.org/10.1111/j.1365-2141.2007.06492.x
- Babik B., Asztalos T., Peták F., Deák Z.I., Hantos Z. Changes in respiratory mechanics during cardiac surgery. Anesth Analg. 2003;96(5):1280-1287. PMID: 12707120. https://doi.org/10.1213/01.ANE.0000055363.23715.40
- Matsugi E., Takashima S., Doteguchi S., Kobayashi T., Okayasu M. Real-world safety and effectiveness of inhaled nitric oxide therapy for pulmonary hypertension during the perioperative period of cardiac surgery: a post-marketing study of 2817 patients in Japan. Gen Thorac Cardiovasc Surg. 2024;72(5):311-323. PMID: 37713058; PMCID: PMC11018662. https://doi.org/10.1007/s11748-023-01971-2
- Muenster S., Zarragoikoetxea I., Moscatelli A., Balcells J., Gaudard P., Pouard P., Marczin N., Janssens S.P. Inhaled NO at a crossroads in cardiac surgery: current need to improve mechanistic understanding, clinical trial design and scientific evidence. Front Cardiovasc Med. 2024;11:1374635. PMID: 38646153; PMCID: PMC11027901. https://doi.org/10.3389/fcvm.2024.1374635
- Yan Y., Kamenshchikov N., Zheng Z., Lei C. Inhaled nitric oxide and postoperative outcomes in cardiac surgery with cardiopulmonary bypass: A systematic review and meta-analysis. Nitric Oxide. 2024;146:64-74. PMID: 38556145. https://doi.org/10.1016/j.niox.2024.03.004
- Chello M., Mastroroberto P., Perticone F., Celi V., Colonna A. Nitric oxide modulation of neutrophil-endothelium interaction: difference between arterial and venous coronary bypass grafts. J Am Coll Cardiol. 1998;31(4):823-826. PMID: 9525554. https://doi.org/10.1016/s0735-1097(97)00560-3
- Sawicki G., Salas E., Murat J., Miszta-Lane H., Radomski M.W. Release of gelatinase A during platelet activation mediates aggregation. Nature. 1997;386(6625):616-619. PMID: 9121586. https://doi.org/10.1038/386616a0
- Andrabi S.M., Sharma N.S., Karan A., Shahriar S.M.S., Cordon B., Ma B., Xie J. Nitric oxide: physiological functions, delivery, and biomedical applications. Adv Sci (Weinh). 2023;10(30):e2303259. PMID: 37632708; PMCID: PMC10602574. https://doi.org/10.1002/advs.202303259
- Van Dervort A.L., Yan L., Madara P.J., Cobb J.P., Wesley R.A., Corriveau C.C., Tropea M.M., Danner R.L. Nitric oxide regulates endotoxin-induced TNF-alpha production by human neutrophils. J Immunol. 1994;152(8):4102-4109. PMID: 8144975.
- Hataishi R., Rodrigues A.C., Neilan T.G., Morgan J.G., Buys E., Shiva S., Tambouret R., Jassal D.S., Raher M.J., Furutani E., Ichinose F., Gladwin M.T., Rosenzweig A., Zapol W.M., Picard M.H., Bloch K.D., Scherrer-Crosbie M. Inhaled nitric oxide decreases infarction size and improves left ventricular function in a murine model of myocardial ischemia-reperfusion injury. Am J Physiol Heart Circ Physiol. 2006;291(1):H379-384. PMID: 16443673. https://doi.org/10.1152/ajpheart.01172.2005
- Kamenshchikov N.O., Safaee Fakhr B., Kravchenko I.V., Dish A.Y., Podoksenov Y.K., Kozlov B.N., Kalashnikova T.P., Tyo M.A., Anfinogenova N.D., Boshchenko A.A., Berra L. Assessment of continuous low-dose and high-dose burst of inhaled nitric oxide in spontaneously breathing COVID-19 patients: A randomized controlled trial. Nitric Oxide. 2024;149:41-48. PMID: 38880198. https://doi.org/10.1016/j.niox.2024.06.003
- Kamenshchikov N.O., Duong N., Berra L. Nitric oxide in cardiac surgery: a review article. Biomedicines. 2023;11(4):1085. PMID: 37189703; PMCID: PMC10135597. https://doi.org/10.3390/biomedicines11041085
- Пичугин В.В., Домнин С.Е., Калинина М.Л., Богуш А.В., Чигинев В.А., Гамзаев А.Б., Журко С.А. Интраоперационная NO терапия у пациентов с высокой легочной гипертензией при коррекции клапанных пороков сердца. Медицинский альманах. 2017;48(3):144-149. Pichugin V.V., Domnin S.E., Kalinina M.L., Bogush A.V., Chiginev V.A., Gamzaev A.B., Zhurko S.A. Intraoperative NO therapy in patients with high pulmonary hypertension during correction of valve heart defects. Medicinskij almanah = Medical Almanac. 2017;48(3):144-149. (In Russ.)
- Jammer I., Wickboldt N., Sander M., Smith A., Schultz M.J., Pelosi P., Leva B., Rhodes A., Hoeft A., Walder B., Chew M.S., Pearse R.M., European Society of Anaesthesiology (ESA) and the European Society of Intensive Care Medicine (ESICM). Standards for definitions and use of outcome measures for clinical effectiveness research in perioperative medicine: European Perioperative Clinical Outcome (EPCO) definitions: a statement from the ESA-ESICM joint taskforce on perioperative outcome measures. Eur J Anaesthesiol. 2015;32(2):88-105. PMID: 25058504. https://doi.org/10.1097/EJA.0000000000000118
- Заболотских И.Б., Грицан А.И., Киров М.Ю., Кузовлев А.Н., Лебединский К.М., Мазурок В.А., Проценко Д.Н., Трембач Н.В., Шадрин Р.В., Ярошецкий А.И. Периоперационное ведение пациентов с дыхательной недостаточностью: методические рекомендации Общероссийской общественной организации «Федерация анестезиологов и реаниматологов». Вестник интенсивной терапии им. А.И. Салтанова. 2022;(4):7-23. https://doi.org/10.21320/1818-474X-2022-4-7-23 Zabolotskikh I.B., Gritsan A.I., Kirov M.Yu., Kuzovlev A.N., Lebedinskii K.M., Mazurok V.A., Protsenko D.N., Trembach N.V., Shadrin R.V., Yaroshetskiy A.I. Perioperative management of patients with respiratory failure: methodological recommendations of the All-Russian public organization “Federation of Anesthesiologists and Reanimatologists.” Annals of Critical Care. 2022;(4):7-23. (In Russ.) https://doi.org/10.21320/1818-474X-2022-4-7-23
- Кравченко И.В., Геренг Е.А., Подоксенов Ю.К., Тё М.А., Серебрякова О.Н., Бянкина М.А., Горохова А.В., Козлов Б.Н., Мильто И.В., Каменщиков Н.О. Влияние доставки оксида азота на морфофункциональное состояние легких при моделировании искусственного кровообращения: экспериментальное исследование. Пульмонология. 2024;34(3):385-394. https://doi.org/10.18093/0869-0189-2024-34-3-385-394 Kravchenko I.V., Gereng E.A., Podoksenov Yu.K., Tyo M.A., Serebryakova O.N., Byankina M.A., Gorokhova A.V., Kozlov B.N., Milto I.V., Kamenshchikov N.O. Effect of nitric oxide supply on the morphofunctional state of the lungs during cardiopulmonary bypass modelling: an experimental study. Pulmonologiya. 2024;34(3):385-394. (In Russ.) https://doi.org/10.18093/0869-0189-2024-34-3-385-394
- Kamenshchikov N.O., Diakova M.L., Podoksenov Yu.K., Churilina E.A., Rebrova T.Yu., Akhmedov S.D., Maslov L.N., Mukhomedzyanov A.V., Kim E.B., Tokareva E.S., Kravchenko I.V., Boiko A.M., Kozulin M.S., Kozlov B.N. Potential mechanisms for organoprotective effects of exogenous nitric oxide in an experimental study. Biomedicines. 2024;12(4):719. PMID: 38672075; PMCID: PMC11048067. https://doi.org/10.3390/biomedicines12040719
- Engels G.E., van Oeveren W. Biomarkers of lung injury in cardiothoracic surgery. Dis Markers. 2015;2015:472360. PMID: 25866435; PMCID: PMC4381722. https://doi.org/10.1155/2015/472360
- Wang D., Huang X., Wang H., Le S., Yang H., Wang F., Du X. Risk factors for postoperative pneumonia after cardiac surgery: a prediction model. J Thorac Dis. 2021;13(4):2351-2362. PMID: 34012584; PMCID: PMC8107540. https://doi.org/10.21037/jtd-20-3586
- Deppisch C., Herrmann G., Graepler-Mainka U., Wirtz H., Heyder S., Engel C., Marschal M., Miller C.C., Riethmüller J. Gaseous nitric oxide to treat antibiotic resistant bacterial and fungal lung infections in patients with cystic fibrosis: a phase I clinical study. Infection. 2016;44(4):513-520. PMID: 26861246. https://doi.org/10.1007/s15010-016-0879-x
- Ghaffari A., Miller C.C., McMullin B., Ghahary A. Potential application of gaseous nitric oxide as a topical antimicrobial agent. Nitric Oxide. 2006;14(1):21-29. PMID: 16188471. https://doi.org/10.1016/j.niox.2005.08.003
- Miller C.C., Rawat M., Johnson T., Av-Gay Y. Innate protection of Mycobacterium smegmatis against the antimicrobial activity of nitric oxide is provided by mycothiol. Antimicrob Agents Chemother. 2007;51(9):3364-3366. PMID: 17638697; PMCID: PMC2043170. https://doi.org/10.1128/AAC.00347-07
- Miller C., McMullin B., Ghaffari A., Stenzler A., Pick N., Roscoe D., Ghahary A., Road J., Av-Gay Y. Gaseous nitric oxide bactericidal activity retained during intermittent high-dose short duration exposure. Nitric Oxide. 2009;20(1):16-23. PMID: 18789393. https://doi.org/10.1016/j.niox.2008.08.002
- Thanavaro J., Taylor J., Vitt L., Guignon M.S., Thanavaro S. Predictors and outcomes of postoperative respiratory failure after cardiac surgery. J Eval Clin Pract. 2020;26(5):1490-1497. PMID: 31876045. https://doi.org/10.1111/jep.13334
- Кузьков В.В., Лапин К.С., Фот Е.В., Киров М.Ю. Вентилятор-ассоциированное повреждение легких в отделении интенсивной терапии и операционной — что нового? Вестник анестезиологии и реаниматологии. 2020;17(5):47-61. https://doi.org/10.21292/2078-5658-2020-17-5-47-61 Kuzkov V.V., Lapin K.S., Fot E.V., Kirov M.Yu. Ventilator-associated lung injury in the intensive care unit and operating room — what's new? Messenger of Anesthesiology and Resuscitation. 2020;17(5):47-61. (In Russ.) https://doi.org/10.21292/2078-5658-2020-17-5-47-61
Статья научная
