pulmoПульмонологияPULMONOLOGIYA0869-01892541-9617Scientific and Practical Journal “PULMONOLOGIYA” LLC10.18093/0869-0189-2018-28-2-200-210pulmo-986Research ArticleОРИГИНАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯORIGINAL STUDIESМоделирование риска развития респираторных осложнений у пациентов с ишемической болезнью сердца, подвергшихся коронарному шунтированиюA modeling of risk of respiratory complications in patients with ischaemic heart disease underwent coronary bypass surgeryБаздыревЕ. Д.BazdyrevE. D.

к. м. н., старший научный сотрудник лаборатории нейрососудистой патологии

Candidate of Medicine, Senior Researcher, Laboratory of Neurovascular Pathology

edb624@mail.ruПоликутинаО. М.PolikutinaO. M.

д. м. н., заведующая лабораторией ультразвуковых и электрофизиологических методов диагностики

Doctor of Medicine, Head of Laboratory of Ultrasound and Electrophysiological Diagnostic Methods

ompol@rambler.ruСлепынинаЮ. С.SlepyninaYu. S.

к. м. н., научный сотрудник лаборатории ультразвуковых и электрофизиологических методов диагностики

Candidate of Medicine, Researcher, Laboratory of Ultrasound and Electrophysiological Diagnostic Methods

Yulia42@rambler.ruКаганЕ. С.KaganE. S.

к. т. н., заведующая кафедрой прикладной математики

Candidate of Engineering, Head of Department of Applied Mathematics

kaganes@mail.ruГлинчиковК. Е.GlinchikovK. E.

старший преподаватель кафедры прикладной математики

Senior Teacher, Department of Applied Mathematics

glkonst@mail.ruБарбарашО. Л.BarbarashO. L.

д. м. н., член-корр. Российской академии наук, директор

Doctor of Medicine, Corresponding Member of Russian Academy of Sciences, Director

olb61@mail.ruФедеральное государственное бюджетное научное учреждение «Научно-исследовательский институт комплексных проблем сердечно-сосудистых заболеваний»РоссияFederal Research Institute of Complex Cardiovascular DiseasesRussian FederationФедеральное государственное бюджетное научное учреждение «Научно-исследовательский институт комплексных проблем сердечно-сосудистых заболеваний»РоссияFederal Research Institute of Complex Cardiovascular DiseasesRussian FederationФедеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Кемеровский государственный университет»РоссияKemerovo Federal State UniversityRussian Federation201830062018282200210Copyright © Баздырев Е.Д., Поликутина О.М., Слепынина Ю.С., Каган Е.С., Глинчиков К.Е., Барбараш О.Л., 20182018Баздырев Е.Д., Поликутина О.М., Слепынина Ю.С., Каган Е.С., Глинчиков К.Е., Барбараш О.Л.Bazdyrev E.D., Polikutina O.M., Slepynina Y.S., Kagan E.S., Glinchikov K.E., Barbarash O.L.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://journal.pulmonology.ru/pulm/article/view/986

Цель исследования заключалась в выявлении наиболее значимых факторов неблагоприятного прогноза развития респираторных осложнений (РО) у пациентов с ишемической болезнью сердца (ИБС) после проведения планового коронарного шунтирования (КШ) в условиях искусственного кровообращения. Материалы и методы. В исследование включены пациенты с ИБС (n = 662), рандомизированные в зависимости от наличия заболеваний респираторной системы и вентиляционных нарушений на 3 группы: 1-ю составили 48 (7,2 %) больных с патологией респираторной системы без обструктивных нарушений, 2-ю – 248 (37,5 %) лиц с заболеваниями легких и обструкцией дыхательных путей, 3-ю – 366 (55,3 %) пациентов без заболеваний и инструментальных признаков вентиляционных нарушений. Проведен анализ развития РО в зависимости от исходной функции легких с последующим математическим моделированием прогнозирования данных осложнений. Результаты. Показано, что в раннем послеоперационном периоде РО развились в 73 (11 %) случаях, преимущественно у лиц с признаками бронхообструкции перед операцией. Так, осложнения в данной группе регистрировались в 20,9 % случаев, тогда как при респираторной патологии легких, но без вентиляционных нарушений, они развивались в 2,5 раза реже, а у пациентов с изолированной ИБС – в 4,5 раза реже. С позиции большей значимости риска развития РО из клинико-анамнестических данных выделены такие факторы, как пол и возраст пациента, дооперационные показатели функционального класса стенокардии и хронической сердечной недостаточности, а также наличие в анамнезе постоянной формы фибрилляции предсердий. Более высокий риск развития РО отмечался в том случае, если в предоперационном периоде были получены более низкие значения прогностических параметров, таких как форсированная жизненная емкость легких (ФЖЕЛ), объем форсированного выдоха за 1-ю секунду (ОФВ1), ОФВ1 / ФЖЕЛ и более высокие показатели общей емкости и остаточного объема легких. Установлено также, что изменения уровня функциональной остаточной емкости и диффузионной способности легких, корригированной по уровню гемоглобина, значимого влияния на риск развития данного типа осложнения не оказывали. При наличии хронической обструктивной болезни легких у пациентов с ИБС после КШ закономерно значимо увеличивался риск развития РО. Заключение. Показано, что прогноз развития РО при выполнении КШ у пациентов со стабильной ИБС и обструктивным типом вентиляционных нарушений менее благоприятен. При прогнозировании развития РО показана высокая прогностическая значимость ряда клинико-анамнестических факторов и различные отклонения параметров дыхания (выше или ниже прогностических значений).

The aim of this study was to investigate the most significant poor prognostic factors of respiratory complications in patients with ischaemic heart disease (IHD) underwent coronary bypass surgery with artificial circulation. Methods. Patients with IHD (n = 662) were included in the study and were randomized in three groups according to presence of respiratory comorbidity: 48 (7.2%) patients with non-obstructive respiratory disorders, 248 (37.5%) patients with obstructive lung diseases, and 366 (55.3%) patients without respiratory comorbidity and without ventilation abnormalities. Given the baseline lung function, respiratory complications were analyzed with subsequent mathematic modelling to predict these complications. Results. Early post-surgery respiratory complications were diagnosed in 73 (11%) cases and were more likely in patients with baseline bronchial obstruction. In the latter group, respiratory complications were diagnosed in 20.9% of patients and were 2.5-fold more frequent compared to patients without ventilation abnormalities and 4.5-fold more frequent compared to IHD patients without respiratory comorbidity. The risk of respiratory complications was related to gender, age, functional class of IHD and chronic heart failure before the surgery, and stable atrial fibrillation. The risk of respiratory complications was higher in patients with lower FVC, FEV1, FEV1/FVC, ratio and higher total lung capacity and residual volume. Functional residual capacity and transfer-coefficient adjusted for hemoglobin were not related to the risk of respiratory complications. Patients with comorbidity of IHD and chronic obstructive pulmonary disease (COPD) had significantly higher risk of post-surgery respiratory complications. Conclusion. The prognosis of respiratory complications after coronary bypass surgery was worse in patients with stable IDH and obstructive ventilation abnormalities. Several demographic, clinical and functional respiratory parameters had high positive or negative prognostic values.

ишемическая болезнь сердцахроническая обструктивная болезнь легкихриск развития респираторных осложненийкоронарное шунтированиеischaemic heart diseasechronic obstructive pulmonary diseaserisk of respiratory complicationscoronary bypass surgeryReferencesRao M.P., Al-Khatib S.M., Pokorney S.D. et al. Sudden cardiac death in patients with ischemic heart failure undergoing coronary artery bypass grafting: results from the Surgical Treatment for Ischemic Heart Failure (STICH) randomized clinical trial. Circulation. 2017; 135 (12): 1136–1144. DOI: 10.1161/CIRCULATIONAHA.116.026075.Rao M.P., Al-Khatib S.M., Pokorney S.D. et al. Sudden cardiac death in patients with ischemic heart failure undergoing coronary artery bypass grafting: results from the Surgical Treatment for Ischemic Heart Failure (STICH) randomized clinical trial. Circulation. 2017; 135 (12): 1136–1144. DOI: 10.1161/CIRCULATIONAHA.116.026075.Wang Y., Shi X., Du R. et al. Off-pump versus on-pump coronary artery bypass grafting in patients with diabetes: a meta-analysis. Acta. Diabetol. 2017; 54 (3): 283–292. DOI: 10.1007/s00592-016-0951-0.Wang Y., Shi X., Du R. et al. Off-pump versus on-pump coronary artery bypass grafting in patients with diabetes: a meta-analysis. Acta. Diabetol. 2017; 54 (3): 283–292. DOI: 10.1007/s00592-016-0951-0.Wang T.K.M., Woodhead A., Ramanathan T., Remberton J. Relationship between diabetic variables and outcomes after coronary artery bypass grafting in diabetic patients. Heart Lung Circ. 2017; 26 (4): 371–375. DOI: 10.1016/j.hlc.2016.05.117.Wang T.K.M., Woodhead A., Ramanathan T., Remberton J. Relationship between diabetic variables and outcomes after coronary artery bypass grafting in diabetic patients. Heart Lung Circ. 2017; 26 (4): 371–375. DOI: 10.1016/j.hlc.2016.05.117.Gao H.Y., Zhang E.L., Liu Q.R. et al. Impact of diabetes duration on 3-year clinical outcomes following coronary revascularization. Coron. Artery Dis. 2017; 28 (2): 151–158. DOI: 10.1097/MCA.0000000000000441.Gao H.Y., Zhang E.L., Liu Q.R. et al. Impact of diabetes duration on 3-year clinical outcomes following coronary revascularization. Coron. Artery Dis. 2017; 28 (2): 151–158. DOI: 10.1097/MCA.0000000000000441.Зафираки В.К., Скалецкий К.В., Космачева Е.Д. и др. Реваскуляризация миокарда у больных хроническими формами ишемической болезни сердца в сочетании с хронической обструктивной болезнью легких. Кардиология. 2016; 56 (1): 51–55. DOI: 10.18565/cardio.2016.1.51-55.Zafiraki V.K., Skaletskiy K.V., Kosmacheva E.D., et al. Myocardial revascularization in patients with comorbidity of chronic ischaemic heart disease and chronic obstructive pulmonary disease. Kardiologiya. 2016; 56 (1): 51–55. DOI: 10.18565/cardio.2016.1.51-55 (in Russian).Hegazy Y.Y., Sodian R., Hassanein W. et al. The use of bilateral internal mammary arteries for coronary revascularization in patients with COPD: is it a good idea? Heart Surg. Forum. 2016; 19 (5): 243–247. DOI: 10.1532/hsf.1482.Hegazy Y.Y., Sodian R., Hassanein W. et al. The use of bilateral internal mammary arteries for coronary revascularization in patients with COPD: is it a good idea? Heart Surg. Forum. 2016; 19 (5): 243–247. DOI: 10.1532/hsf.1482.Almassi G.H., Shroyer A.L., Collins J.F. et al. Chronic obstructive pulmonary disease impact upon outcomes: the veterans affairs randomized on/off bypass trial. Ann. Thorac. Surg. 2013; 96 (4): 1302–1309. DOI: 10.1016/j.athoracsur.2013.05.055.Almassi G.H., Shroyer A.L., Collins J.F. et al. Chronic obstructive pulmonary disease impact upon outcomes: the veterans affairs randomized on/off bypass trial. Ann. Thorac. Surg. 2013; 96 (4): 1302–1309. DOI: 10.1016/j.athoracsur.2013.05.055.Roncada G., Dendale P., Linsen L. et al. Reduction in pulmonary function after CABG surgery is related to postoperative inflammation and hypercortisolemia. Int. J. Clin. Exp. Med. 2015; 8 (7): 10938–10946. Available at: www.ijcem.com /ISSN:1940-5901/IJCEM0010435 [Accessed 04 May, 2017].Roncada G., Dendale P., Linsen L. et al. Reduction in pulmonary function after CABG surgery is related to postoperative inflammation and hypercortisolemia. Int. J. Clin. Exp. Med. 2015; 8 (7): 10938–10946. Available at: www.ijcem.com /ISSN:1940-5901/IJCEM0010435 [Accessed 04 May, 2017].Fuster R.G., Argudo J.A.M., Albarova O.G. et al. Prognostic value of chronic obstructive pulmonary disease in coronary artery bypass grafting. Eur. J. Cardiothorac. Surg. 2006; 29 (2): 202–209. DOI: 10.1016/j.ejcts.2005.11.015.Fuster R.G., Argudo J.A.M., Albarova O.G. et al. Prognostic value of chronic obstructive pulmonary disease in coronary artery bypass grafting. Eur. J. Cardiothorac. Surg. 2006; 29 (2): 202–209. DOI: 10.1016/j.ejcts.2005.11.015.Гелис Л.Г. Прогностическая оценка операционного риска у кардиохирургических пациентов с острым коронарным синдромом. Лечебное дело. 2014; 3 (37): 53–59.Gelis L.G. Prognostic evaluation of cardiosurgical risk in patients with acute coronary syndrome. Lechebnoe delo. 2014; 3 (37): 53–59 (in Russian).Косарев В.В., Бабанов С.А. Профессиональная хроническая обструктивная болезнь легких. Врач. 2015; (7): 2–7.Kosarev V.V., Babanov S.A. Occupational chronic obstructive pulmonary disease. Vrach. 2015; (7): 2–7 (in Russian).Арутюнян Л.А, Нелаев В.С., Машкин А.М. и др. Маркеры риска фатальных и нефатальных осложнений при операциях хирургической реваскуляризации миокарда. Медицинская наука и образование Урала. 2015; 16 (2-1): 65–69.Arutyunyan L.A, Nelaev V.S., Mashkin A.M. et al. Markers of risk of fatal and non-fatal complications of surgical myocardial revascularization. Meditsinskaya nauka i obrazovanie Urala. 2015; 16 (2–1): 65–69 (in Russian).Wrobel K., Stevens S.R., Jones R.H. et al. Influence of baseline characteristics, operative conduct and postoperative course on 30-day outcomes of coronary artery bypass grafting among patients with left ventricular dysfunction: results from the Surgical Treatment for Ischemic Heart Failure (STICH) trial. Circulation. 2015; 132 (8): 720–730. DOI: 10.1161/CIRCULATIONAHA.114.014932.Wrobel K., Stevens S.R., Jones R.H. et al. Influence of baseline characteristics, operative conduct and postoperative course on 30-day outcomes of coronary artery bypass grafting among patients with left ventricular dysfunction: results from the Surgical Treatment for Ischemic Heart Failure (STICH) trial. Circulation. 2015; 132 (8): 720–730. DOI: 10.1161/CIRCULATIONAHA.114.014932.Manganas H., Lacasse Y., Bourgeois S. et al. Postoperative outcome after coronary artery bypass grafting in chronic obstructive pulmonary disease. Can. Respir. J. 2007; 14 (1): 19–24. DOI: 10.1155/2007/378963.Manganas H., Lacasse Y., Bourgeois S. et al. Postoperative outcome after coronary artery bypass grafting in chronic obstructive pulmonary disease. Can. Respir. J. 2007; 14 (1): 19–24. DOI: 10.1155/2007/378963.Бокерия Л.А., Коваленко О.А., Ирасханов А.К., Бенделиани Н.Г. Сравнительные отдаленные результаты полного артериального коронарного шунтирования и реваскуляризации внутренней грудной артерией и венами. Бюллетень НЦССХ им. А.Н.Бакулева РАМН. 2012; 13 (2): 49–57.Bokeriya L.A., Kovalenko O.A., Iraskhanov A.K., Bendeliani N.G. Comparative long-term results of total arterial coronary bypass and revascularization of the internal thoracic artery and veins. Byulleten' NTsSSKh im. A.N.Bakuleva RAMN. 2012; 13 (2): 49–57 (in Russian).Westerdahl E., Jonsson M., Emtner M. Pulmonary function and health-related quality of life 1-year follow up after cardiac surgery. J. Cardiothorac. Surg. 2016; 11 (1): 99. DOI: 10.1186/s13019-016-0491-2.Westerdahl E., Jonsson M., Emtner M. Pulmonary function and health-related quality of life 1-year follow up after cardiac surgery. J. Cardiothorac. Surg. 2016; 11 (1): 99. DOI: 10.1186/s13019-016-0491-2.Rahmanian P.B., Kröner A., Langebartels G. et al. Impact of major non-cardiac complications on outcome following cardiac surgery procedures: logistic regression analysis in a very recent patient cohort. Interact. Cardiovasc. Thorac. Surg. 2013; 17 (2): 319–327. DOI: 10.1093/icvts/ivt149.Rahmanian P.B., Kröner A., Langebartels G. et al. Impact of major non-cardiac complications on outcome following cardiac surgery procedures: logistic regression analysis in a very recent patient cohort. Interact. Cardiovasc. Thorac. Surg. 2013; 17 (2): 319–327. DOI: 10.1093/icvts/ivt149.Canver C.C., Nichols R.D., Kroncke G.M. Influence of age-specific lung function on survival after coronary bypass. Ann. Thorac. Surg. 1998; 66 (1): 144–147. DOI: 10.1016/S0003-4975(98)00322-1.Canver C.C., Nichols R.D., Kroncke G.M. Influence of age-specific lung function on survival after coronary bypass. Ann. Thorac. Surg. 1998; 66 (1): 144–147. DOI: 10.1016/S0003-4975(98)00322-1.Durand M., Combes P., Eisele J.H. et al. Pulmonary function tests predict outcome after cardiac surgery. Acta Anaesthesiol. Belg. 1993; 44 (1): 17–23.Durand M., Combes P., Eisele J.H. et al. Pulmonary function tests predict outcome after cardiac surgery. Acta Anaesthesiol. Belg. 1993; 44 (1): 17–23.Najafi M., Sheikhvatan M., Mortazavi S.H. Do preoperative pulmonary function indices predict morbidity after coronary artery bypass surgery? Ann. Card. Anaesth. 2015; 18 (3): 293–298. DOI: 10.4103/0971-9784.159796.Najafi M., Sheikhvatan M., Mortazavi S.H. Do preoperative pulmonary function indices predict morbidity after coronary artery bypass surgery? Ann. Card. Anaesth. 2015; 18 (3): 293–298. DOI: 10.4103/0971-9784.159796.Ho C.H., Chen Y.C., Chu C.C. et al. Postoperative complications after coronary artery bypass grafting in patients with chronic obstructive pulmonary disease. Medicine (Baltimore). 2016; 95 (8): 2926. DOI: 10.1097/MD.0000000000002926.Ho C.H., Chen Y.C., Chu C.C. et al. Postoperative complications after coronary artery bypass grafting in patients with chronic obstructive pulmonary disease. Medicine (Baltimore). 2016; 95 (8): 2926. DOI: 10.1097/MD.0000000000002926.Клинкова А.С., Каменская О.В., Караськов А.М. Влияние хронической обструктивной болезни легких на послеоперационное течение у больных ишемической болезнью сердца. Российский кардиологический журнал. 2016; (4): 64–69. DOI: 10.15829/1560-4071-2016-4-64-69.Klinkova A.S., Kamenskaya O.V., Karas'kov A.M. An impact of chronic obstructive pulmonary disease on postoperative period in patients with ischaemic heart disease. Rossiyskiy kardiologicheskiy zhurnal. 2016; (4): 64–69. DOI: 10.15829/1560-4071-2016-4-64–69 (in Russian).Saleh H.Z., Mohan K., Shaw M. et al. Impact of chronic obstructive pulmonary disease severity on surgical outcomes in patients undergoing non-emergent coronary artery bypass grafting. Eur. J. Cardiothorac. Surg. 2012; 42 (1): 108–113. DOI: 10.1093/ejcts/ezr271.Saleh H.Z., Mohan K., Shaw M. et al. Impact of chronic obstructive pulmonary disease severity on surgical outcomes in patients undergoing non-emergent coronary artery bypass grafting. Eur. J. Cardiothorac. Surg. 2012; 42 (1): 108–113. DOI: 10.1093/ejcts/ezr271.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.