Первый опыт комбинированного применения оксида азота и молекулярного водорода в обеспечении операций на сердце у пациентов высокого риска

Целью исследования явилась  оценка  эффективности  миокардиальной  защиты  при  комбинированной  подаче  оксида  азота  (NO) (40 ppm) и водорода (1,2 ppm) в магистраль доставки газовоздушной смеси аппарата искусственного кровообращения (ИК) в течение всего периода ИК.

Материалы и методы. В исследование включены пациенты (n = 91), у которых были выполнены операции на сердце в условиях ИК и фармакохолодовой кардиоплегии. Больные рандомизированы на 3 группы: 1-я (n = 30) (контрольная); пациентам 2-й (n = 33) и 3-й (n = 28) групп в экстракорпоральный контур ИК вводилась изолированная подача NO (40 ppm) и комбинированная подача NO (40 ppm) и водорода (1,2 ppm) соответственно. На этапах послеоперационного периода исследовались клинико-функциональные показатели (динамика сократительной функции миокарда по данным ультразвукового исследования); продолжительность искусственной вентиляции легких (ИВЛ); сроки пребывания в отделении реанимации и интенсивной терапии (ОРИТ), стационаре; летальность; уровень маркера повреждения миокарда (ПМ) – сердечного тропонина I (cTnI). Для оценки степени ПМ рассчитывался индекс ПМ (ИПМ).

Результаты. Установлено, что уровень cTnI в послеоперационном периоде статистически значимо возрастал у больных всех групп, однако был статистически значимо ниже у больных 2-й и 3-й группы по сравнению с 1-й группой на этапе окончания операции и через 12 и 24 ч после операции; у пациентов 3-й группы – на всех этапах исследования по сравнению с 1-й группой и через 12, 24 и 48 ч – по сравнению со 2-й группой. Выявлены статистически значимо более низкие значения ИПМ на всех этапах послеоперационного периода у больных 3-й группы по сравнению с таковыми у пациентов 1-й  и  2-й  группы. Изменения  показателей  сократительной  функции  миокарда  свидетельствуют  о  более  раннем  и  полноценном  ее  восстановлении у пациентов 2-й и 3-й группы (статистически значимо выше такового показателя у больных 1-й группы). У пациентов 2-й и 3-й групп по точному критерию Фишера отмечена статистически значимо более низкая частота развития острой сердечной недостаточности (p = 0,046) по сравнению с 1-й группой. Статистически значимых различий по частоте острой дыхательной и полиорганной недостаточности у пациентов 2-й и 3-й группы по сравнению с 1-й группой не выявлено. Также у пациентов 2-й и 3-й группы не отмечено каких-либо осложнений в раннем послеоперационном периоде. У пациентов 3-й группы отмечено статистически значимое снижение продолжительности ИВЛ и пребывания в ОРИТ после операции по сравнению с таковыми у пациентов 2-й группы.

Заключение. Изолированная подача NO в контур ИК  оказывает дополнительный кардиопротективный  эффект,  что  подтверждается  статистически более низкими уровнями тропонина I и более сохранными показателями сократительной функции миокарда на этапах послеоперационного периода по сравнению с таковыми при использовании стандартной технологии. При комбинированном применении NO и молекулярного водорода, подаваемых в контур ИК, показан более выраженный защитный эффект на миокард – выявлены статистически более низкие уровни тропонина I и ИПМ в послеоперационном периоде по сравнению с изолированным применением NO.

1. Шляхто Е.В., Петрищев Н.Н., Галагудза М.М. и др. Кардиопротекция: фундаментальные и клинические аспекты. СПб: НП-Принт; 2013.

2. Лалетин Д.А., Баутин А.Е., Рубинчик В.Е. и др. Параллели между гемодинамическим профилем и активностью биомаркеров при различных формах острой сердечной недостаточности в раннем периоде после коронарного шунтирования. Вестник анестезиологии и реаниматологии. 2015; 12 (2): 27–33. Доступно на: https://www.vair-journal.com/jour/article/view/16

3. Yau J.M., Alexander J.H., Hafley G. et al. Impact of perioperative myocardial infarction on angiographic and clinical outcomes following coronary artery bypass grafting (from PRoject of Ex-vivo Vein graft ENgineering via Transfection [PREVENT] IV). Am. J. Cardiol. 2008; 102 (5): 546–551. DOI: 10.1016/j.amjcard.2008.04.069.

4. Borhetti V., Piccin C., Luciani G.B. et al. Postperfusionssyndrom. In: Tschaut R.J., ed. Extrakorporale zirkulation in theorie und praxis. Lengerich, Berlin, Dusseldorf, Leipzig, Riga, Scottdale (USA), Wien, Zagreb: Pabst; 1999: 467–488.

5. Локшин Л.С., Лурье Г.О., Дементьева И.И. Искусственное и вспомогательное кровообращение в сердечно-сосудистой хирургии: практическое пособие. М.; 1998.

6. Меньшугин И.Н. Искусственное кровообращение у детей в условиях ганглионарной блокады и пульсирующего потока: руководство для врачей. СПб: Специальная литература; 1998.

7. Hanssen S.J., Derikx J.P., Vermeulen Windsant I.С. et al. Visceral injury and systemic inflammation in patients undergoing extracorporeal circulation during aortic surgery. Ann. Surg. 2008; 248 (1): 117–125. DOI: 10.1097/SLA.0b013e3181784cc5.

8. Каменщиков Н.О., Подоксенов Ю.К., Мандель И.А. и др. Способ проведения искусственного кровообращения при обеспечении кардиохирургических вмешательств: Патент RU 2611938. Опубл. 01.03.17. Доступно на: https://patents.s3.yandex.net/RU2611938C1_20170301.pdf

9. Gianetti J., Del Sarto P., Bevilacqua S. et al. Supplemental nitric oxide and its effect on myocardial injury and function in patients undergoing cardiac surgery with extracorporeal circulation. J. Thorac. Cardiovasc. Surg. 2004; 127 (1): 44–50. DOI: 10.1016/j.jtcvs.2002.08.001.

10. Checchia P.A., Bronicki R.A., Muenzer J.T. et al. Nitric oxide delivery during cardiopulmonary bypass reduces postoperative morbidity in children – a randomized trial. J. Thorac. Cardiovasc. Surg. 2013; 146 (3): 530–536. DOI: 10.1016/j.jtcvs.2012.09.100.

11. James Ch., Millar J.C., Horton S. et al. Nitric oxide administration during paediatric cardiopulmonary bypass: a randomised controlled trial. Intensive Care Med. 2016; 42 (11): 1744–1752. DOI: 10.1007/s00134-016-4420-6.

12. Kamenshchikov N.O., Mandel I.A., Podoksenov Yu.K. et al. Nitric oxide provides myocardial protection when added to the cardiopulmonary bypass circuit during cardiac surgery: randomized trial. J. Thorac. Cardiovasc. Surg. 2019; 157 (6): 2328–2336.e1. DOI: 10.1016/j.jtcvs.2018.08.117.

13. Данилова Д.А., Бричкин Ю.Д., Медведев А.П. и др. Использование молекулярного водорода при операциях на сердце в условиях искусственного кровообращения. Современные технологии в медицине. 2021; 13 (1): 71–77. DOI: 10.17691/stm2021.13.1.09.

14. Дорофейков В.В., Шешурина Т.А., Вавилова Т.В. Способ оценки повреждения миокарда и риска развития осложнений после операций на сердце в условиях искусственного кровообращения: Патент RU 2760242. Опубл. 01.03.21. Доступно на: https://yandex.ru/patents/doc/RU2760242C1_20211123

15. Nagasaka Y., Fernandez B.O., Steinbicker A.U. et al. Nitric oxide pharmacological preconditioning with inhaled nitric oxide (NO): Organ-specific differences in the lifetime of blood and tissue NO metabolites. Nitric Oxide. 2018; 80: 52–60. DOI: 10.1016/j.niox.2018.08.006.

16. Пичугин В.В., Сейфетдинов И.Р., Рязанов М.В. и др. Клиническая оценка эффективности фармакологического прекондиционирования миокарда оксидом азота при операциях с искусственным кровообращением. Клиническая физиология кровообращения. 2020; 17 (3): 203–211. DOI: 10.24022/1814-6910-2020-17-3-203-211.

17. Данилова Д.А., Бричкин Ю.Д., Медведев А.П. и др. Использование молекулярного водорода при операциях на сердце в условиях искусственного кровообращения. Современные технологии в медицине. 2021; 13 (1): 71–77. DOI: 10.17691/stm2021.13.1.09.

18. Deryugina A.V., Danilova D.A., Brichkin Y.D. et al. Molecular hydrogen exposure improves functional state of red blood cells in the early postoperative period: a randomized clinical study. Med. Gas Res. 2023; 13 (2): 59–66. DOI: 10.4103/2045-9912.356473.