Динамика когнитивных функций и провоспалительных цитокинов при различных вариантах аорто-коронарного шунтирования

Цель исследования. Изучить показатели когнитивного потенциала и провоспалительного звена системного ответа организма при проведении операций прямой реваскуляризации миокарда на работающем сердце и в условиях различных видов искусственного кровообращения (классическое искусственное кровообращение и минимизированный экстракорпоральный контур).
Материалы и методы. Обследовали 205 пациентов в возрасте 41—76 лет (56,16±2,91 лет). Всех пациентов оценивали по Монреальской шкале когнитивных функций и проводили перфузионную томографию головного мозга с контрастом. Исследовали концентрацию фактора некроза опухоли, интерлейкинов-6 и 8, нейроспецифической енолазы в периоперационном периоде. Всех больных оперировали в условиях общей сбалансированной анестезии на основе севофлюрана. Всех пациентов случайным образом разделили на три группы: пациенты, оперированные на работающем сердце; больные, оперированные с использованием классического контура искусственного кровообращения; пациенты, оперированные с использованием минимизированного экстракорпорального контура. Операции на работающем сердце выполняли с использованием аппарата стабилизатора миокарда. Искусственное кровообращение с использованием мембранных оксигенаторов проводили в непульсирующем режиме с перфузионным индексом 2,4 л/(мин•м2) в условиях умеренной гипотермии (34—35°С). Защиту миокарда в период пережатия аорты осуществляли методом фармако-холодовой кардиоплегии.
Результаты. Через 7 суток после операции наименьшее количество баллов по Монреальской шкале когнитивных функций выявили в группе пациентов, оперированных с использованием классического контура искусственного кровообращения. В данной группе снижение показателя составило почти 23% (p=0,0202) по сравнению с исходным значением. В этой же группе прирост значения нейроспецифической енолазы составил 43,19% (p=0,0047). Через сутки после операции наибольшие значения (p<0,05) фактора некроза опухолей, интерлейкина-6 и интерлейкина-8 выявили в группе с классическоим контуром искусственного кровообращения. Показатели кортизола через 24 часа после операции также выросли во всех группах, но наименьший прирост зарегистрировали в группе пациентов, оперированных на работающем сердце.
Заключение. Проведение операции на работающем сердце или использование минимизированного экстракорпорального контура с биосовместимым покрытием, центрифужным насосом и отсутствием контакта крови с воздухом минимально влияет на когнитивный потенциал пациентов, снижает проявления системного воспалительного ответа, что, в свою очередь, позволяет снизить количество послеоперационных осложнений и улучшить результаты лечения.

1. Petäjä L., Salmenperä M., Pulkki K., Pettilä V. Biochemical injury markers and mortality after coronary artery bypass grafting: a systematic review. Ann. Thorac. Surg. 2009; 87 (6): 1981–1992. DOI: 10.1016/j.athoracsur.2008.12.063. PMID: 19463650

2. Bui A.L., Horwich T.B., Fonarow G.C. Epidemiology and risk profile of heart failure. Nat. Rev. Cardiol. 2011; 8 (1): 30–41. DOI: 10.1038/nrcardio.2010.165. PMID: 21060326

3. Onorati F., Rubino A.S., Nucera S., Foti D., Sica V., Santini F., Gulletta E., Renzulli A. Off-pump coronary artery bypass surgery versus standard linear or pulsatile cardiopulmonary bypass: endothelial activation and inflammatory response. Eur. J. Cardiothorac. Surg. 2010; 37 (4): 897–904. DOI: 10.1016/j.ejcts.2009.11.010. PMID: 20018523

4. Maisel W.H., Rawn J.D., Stevenson W.G. Atrial fibrillation after cardiac surgery. Ann. Intern. Med. 2001; 135 (12): 1061–1073. DOI: 10.7326/0003-4819-135-12-200112180-00010. PMID: 11747385

5. Шевченко Ю.Л., Гороховатский Ю.И., Азизова О.А. Системный воспалительный ответ при экстремальной хирургической агрессии. М.: РАЕН; 2009: 276. ISBN 9-7859-45150-706

6. Laffey J.G., Boylan J.F., Cheng D.C. The systemic inflammatory response to cardiac surgery: implications for the anesthesiologist. Anesthesiology. 2002; 97 (1): 215–252. DOI: 10.1097/00000542-200207000-00030. PMID: 12131125

7. Бокерия Л.А., Полунина А.Г., Лефтерова Н.П., Воеводина В.М., Шумков К.В., Лукашкин М.А., Голухова Е.З. Микроэмболия как главная причина церебральных осложнений при операциях с искусственным кровообращением. Практич. ангиология. 2009; 3 (1).

8. Ahlgren E., Lundqvist A., Nordlund A., Aren C., Rutberg H. Neurocognitive impairment and driving performance after coronary artery bypass surgery. Eur. J. Cardiothorac. Surg. 2003; 23 (3): 334–340. DOI: 10.1016/s1010-7940(02)00807-2. PMID: 12614803

9. Herrmann M., Ebert A.D., Galazky I., Wunderlich M.T., Kunz W.S., Huth C. Neurobehavioral outcome prediction after cardiac surgery: role of neurobiochemical markers of damage to neuronal and glial brain tissue. Stroke. 2000; 31 (3): 645–650. DOI: 10.1161/01.STR.31.3.645. PMID: 10700498

10. Bokeriia L.A., Golukhova E.Z., Polunina A.G., Davydov D.M., Begachev A.V. Neural correlates of cognitive dysfunction after cardiac surgery. Brain Res. Brain Res. Rev. 2005; 50 (2): 266–274. DOI: 10.1016/j.brainresrev.2005.08.001. PMID: 16198423

11. Lee J.D., Lee S.J., Tsushima W.T., Yamauchi H., Lau W.T., Popper J., Stein A., Johnson D., Lee D., Petrovitch H., Dang C.R. Benefits of off-pump bypass on neurologic and clinical morbidity: a prospective randomized trial. Ann. Thorac. Surg. 2003; 76 (1): 18–26. DOI: 10.1016/S0003-4975(03) 00342-4. PMID: 12842506

12. Bruggemans E.F. Cognitive dysfunction after cardiac surgery: pathophysiological mechanisms and preventive strategies. Neth. Heart J. 2013; 21 (2): 70–73. DOI: 10.1007%2Fs12471-012-0347-x. PMID: 23184600

13. Chernov V.I., Efimova N.Y., Efimova I.Y., Akhmedov S.D., Lishmanov Y.B. Short-term and long-term cognitive function and cerebral perfusion in off-pump and on-pump coronary artery bypass patients. Eur. J. Cardiothorac. Surg. 2006; 29 (1): 74–81. DOI: 10.1016/j.ejcts.2005.10.001. PMID: 16337804

14. Rasmussen L.S. Postoperative cognitive dysfunction: incidence and prevention. Best Pract. Res. Clin. Anaesthesiol. 2006; 20 (2): 315–330. DOI: 10.1016/j.bpa.2005.10.011. PMID: 16850780

15. Rasmussen L.S., Johnson T., Kuipers H.M., Kristensen D., Siersma V.D., Vila P., Jolles J., Papaioannou A., Abildstrom H., Silverstein J.H., Bonal J.A., Raeder J., Nielsen I.K., Korttila K., Munoz L., Dodds C., Hanning C.D., Moller J.T.; ISPOCD2(International Study of Postoperative Cognitive Dysfunction) Investigators. Does anaesthesia cause postoperative cognitive dysfunction? A randomized study of regional versus general anaesthesia in 438 elderly patients. Acta Anaesthesiol. Scand. 2003; 47 (3): 260–266. DOI: 10.1034/j.1399-6576.2003.00057.x. PMID: 12648190

16. Fearn S.J., Pole R., Wesnes K., Faragher E.B., Hooper T.L., McCollum C.N. Cerebral injury during cardiopulmonary bypass: emboli impair memory. J. Thorac. Cardiovasc. Surg. 2001; 121 (6): 1150–1160. DOI: 10.1067/ mtc.2001.114099. PMID: 11385383

17. Овчинников Д.А., Амосов Д.Д., Воробьев Е.А., Гарнюк В.В., Бельтюков П.П., Гребенник В.К., Гордеев М.Л., Баранцевич Е.Р. Когнитивная дисфункция и содержание в крови маркеров воспалительного ответа у пациентов, перенесших аортокоронарное шунтирование. Журн. неврол. психиатрии им. С.С.Корсакова. 2017; 117 (4): 5–10. DOI: 10.17116/jnevro2017117415-10. PMID: 28617371

18. Litmathe J., Boeken U., Bohlen G., Gursoy D., Sucker C., Feindt P. Systemic inflammatory response syndrome after extracorporeal circulation: a predictive algorithm for the patient at risk. Hellenic. J. Cardiol. 2011; 52 (6): 493–500. PMID: 22143012

19. Westerberg M., Bengtsson A., Jeppsson A. Coronary surgery without cardiotomy suction and autotransfusion reduces the postoperative systemic inflammatory response. Ann. Thorac. Surg. 2004; 78 (1): 54–59. DOI: 10.1016/j.athoracsur.2003.12.029. PMID: 15223402

20. Beghi C., Nicolini F., Agostinelli A., Borrello B., Budillon A.M., Bacciottini F., Friggeri M., Costa A., Belli L., Battistelli L., Gherli T. Mini-cardiopulmonary bypass system: results of a prospective randomized study. Ann. Thorac. Surg. 2006; 81 (4): 1396–1400. DOI: 10.1016/j.athoracsur.2005.10.015. PMID: 16564279

21. Матвеев Ю.Г., Наджар М.Х., Редкобородая А.А., Шумаков Д.В., Шевченко О.П. Влияние биосовместимости перфузинонного контура на биохимические критерии оценки системного воспалительного ответа. Вестн. трансплантол. искусств. органов. 2006; 2: 44–47.

22. van Boven W.J., Gerritsen W.B., Waanders F.G., Haas F.J., Aarts L.P. Mini extracorporeal circuit for coronary artery bypass grafting: initial clinical and biochemical results: a comparison with conventional and off-pump coronary artery bypass grafts concerning global oxidative stress and alveolar function. Perfusion. 2004; 19 (4): 239–246. DOI: 10.1191/ 0267659104pf746oa. PMID: 15376768

23. Fromes Y., Gaillard D., Ponzio O., Chauffert M., Gerhardt M.F., Deleuze P., Bical O.M. Reduction of the inflammatory response following coronary bypass grafting with total minimal extracorporeal circulation. Eur. J. Cardiothorac. Surg. 2002; 22 (4): 527–533. DOI: 10.1016/S10107940(02)00372-X. PMID: 12297167