Значение эритроцитсодержащих компонентов донорской крови в объеме первичного заполнения контура искусственного кровообращения в развитии системного воспаления при коррекции врожденных пороков сердца у детей

Большое количество патогенных факторов, сопровождающих любую кардиохирургическую операцию, приводит к возникновению системного воспалительного ответа (СВО) в интраоперационном периоде. Учитывая ежегодный рост количества кардиохирургических вмешательств в мире, актуальной является задача профилактики СВО.

Цель исследования: установить влияние отказа от применения компонентов донорской крови в объеме первичного заполнения аппарата искусственного кровообращения у детей с септальными врожденными пороками сердца (ВПС), оперированных в условиях искусственного кровообращения (ИК), на выраженность СВО.

Материалы и методы. В проспективное, рандомизированное исследование включили 40 детей, медианный возраст которых составил 14 [12–22,5] месяцев, вес — 8,8 [7,25–11] кг. Всем пациентам проводили радикальную коррекцию септальных ВПС в условиях ИК. Пациентов разделили на 2 группы, в зависимости от использования компонентов донорской крови в объеме первичного заполнения аппарата искусственного кровообращения. Степень выраженности СВО оценивали с использованием четырех специфических маркеров в сыворотке крови: интерелейкин 1b (IL-1b), интерлейкин 6 (IL-6), интерлейкин 10 (IL-10) и фактор некроза опухоли альфа (TNF-α), измеренных до начала операции, после завершения ИК и через 16 часов после оперативного вмешательства. Кроме того, провели анализ течения интра- и послеоперационного периода.

Результаты. Безопасность предложенной стратегии отказа от использования донорской крови подтвердили отсутствием каких-либо органных дисфункций у всех пациентов, а также значимой разницы по показателям баланса доставки и потребления кислорода. Помимо этого, значения маркеров СВО IL-1b (pg/ml) — 2,86 [2,7–3,11] vs 3,3 [3,2–3,48] (p=0,003) и TNF-α (pg/ml) — 1,33 [1,26–1,76] vs 1,81 [1,37–3,3] (p=0,034) имели более высокие значения среди пациентов с трансфузией в точке после завершения ИК. При этом IL-6 (pg/ml) — 31,56 [26,83–48,89] vs 48,91 [33,89–57,6] (p=0,087) и IL-10 (pg/ml) — 0,69 [0,6–0,83] vs 0,8 [0,76–1,43] (p=0,005) были статистически значимо выше в группе с использованием компонентов донорской крови через 16 часов после оперативного вмешательства.

Заключение. Обоснована и доказана безопасность и эффективность искусственного кровообращения без использования компонентов донорской крови для снижения выраженности системного воспалительного ответа у детей при коррекции септальных врожденных пороков сердца.

1. Botwinski C.A. Systemic inflammatory response syndrome. Neonatal Network. 2001; 20 (5): 21–28. DOI: 10.1891/0730-0832.20.5.21. PMID: 12144219.

2. Warren O.J, Smith A.J, Alexiou C., Rogers P.L.B, Jawad N., Vincent C., Darzi A.W., Athanasiou T. The inflammatory response to cardiopulmonary bypass: part 1-mechanisms of pathogenesis. Journal of Cardiothoracic and Vascular Anesthesia. 2009; 23: 223–231. DOI: 10.1053/j.jvca.2008.08.007. PMID: 18930659.

3. Wang Y., Lin X., Yue H., Kissoon N., Sun B. Evaluation of systemic inflammatory response syndrome-negative sepsis from a Chinese regional pediatric network. Collaborative Study Group for Pediatric Sepsis in Huai’an BMC Pediatric. 2019; 8; 19 (1): 11. DOI: 10.1186/s12887-018-1364-8.

4. Toomasian C.J., Aiello S.R., Drumright B.L., Major T.C., Bartlett R.H., Toomasian J.M. The effect of air exposure on leucocyte and cytokine activation in an in-vitro model of cardiotomy suction. Perfusion 2018; 33 (7): 538–545. DOI: 10.1177/0267659118766157. PMID: 29638199.

5. Guvener M., Korun O., Demirturk O.S. Risk factors for systemic inflammatory response after congenital cardiac surgery. J Card Surg. 2015; 30 (1): 92–96. DOI: 10.1111/jocs.12465. PMID: 25382731.

6. Boettcher W., Merkle F., Huebler M., Koster A., Schulz F., Kopitz M., Kuppe H., Lange P., Hetzer R. Transfusion-free cardiopulmonary bypass in Jehovah’s Witness patients weighing less than 5 kg. J Extra Corpor Technol. 2005; 37 (3): 282–285. PMID: 16350381.

7. Fudulu D.P., Gibbison B., Upton T., Stoica S.C., Caputo M., Lightman S., Angelini G.D. Corticosteroids in pediatric heart surgery: myth or reality. Front Pediatr. 2018; 6: 112. DOI: 10.3389/fped.2018.00112. PMID: 29732365.

8. Keski-Nisula J., Pesonen E., Olkkola K.T., Ahlroth T., Puntila J., Andersson S., Neuvonen P.J., Suominen P.K. High-dose methylprednisolone has no benefit over moderate dose for the correction of tetralogy of Fallot. Ann Thorac Surg. 2016; 102 (3): 870–876. DOI: 10.1016/j.athoracsur.2016.02.089. PMID: 27154159.

9. Dreher M., Glatz A.C., Kennedy A., Rosenthal T., Gaynor J.W. A singlecenter analysis of methylprednisolone use during pediatric cardiopulmonary bypass. J Extra Corpor Technol. 2015; 47 (3): 155–159. PMID: 26543249.

10. Xiong Y., Sun Y., Ji B., Liu J., Wang G., Zheng Z. Systematic review and meta-analysis of benefits and risks between normothermia and hypothermia during cardiopulmonary bypass in pediatric cardiac surgery. Paediatr Anaesth. 2015; 25 (2): 135–142. DOI: 10.1111/pan.12560. PMID: 25331483.

11. Stocker C.F., Shekerdemian L.S., Horton S.B., Lee K.J., Eyres R., D’Udekem Y., Brizard C.P. The influence of bypass temperature on the systemic inflammatory response and organ injury after pediatric open surgery: a randomized trial. J. Thorac Cardiovasc Surg. 2011; 142 (1): 174–180. DOI: 10.1016/j.jtcvs.2011.01.059. PMID: 21420106.

12. Bierer J., Stanzel R., Henderson M., Sett S., Horne D. Ultrafiltration in pediatric cardiac surgery review. World J Pediatr Congenit Heart Surg. 2019; 10 (6): 778–788. DOI: 10.1177/2150135119870176. PMID: 31701831.

13. Alexiou C., Tang A.A.T., Sheppard S.V., Smith D.C., Gibbs R., Livesey S.A., Monro J.L., Haw M.P. The effect of leucodepletion on leucocyte activation, pulmonary inflammation and respiratory index in surgery for coronary revascularisation: a prospective randomised study. Eur J Cardiothorac Surg. 2004; 26: 294–300. DOI: 10.1016/j.ejcts.2004.04.017. PMID: 15296886.

14. Delaney M., Stark P.C., Suh M., Triulzi D.J., Hess J.R., Steiner M.E., Stowell C.P., Sloan S.R. Massive transfusion in cardiac surgery: the impact of blood component ratios on clinical outcomes and survival. Anesth Analg. 2017; 124 (6): 1777–1782. DOI: 10.1213/ANE.0000000000001926. PMID: 28333704.

15. Smok B., Domagalski K., Pawłowska M. Diagnostic and prognostic value of IL-6 and sTREM-1 in SIRS and sepsis in children. Mediators Inflamm. 2020; 2020: 8201585. DOI: 10.1155/2020/8201585. PMID: 32655314.

16. Staples A., LeBlond R., Watkins S., Wong C., Brandt J. Validation of the revised Schwartz estimating equation in a predominantly nonCKD population. Pediatr Nephrol. 2010; 25: 2321–2326. DOI: 10.1007/s00467-010-1598-7. PMID: 20652327.

17. Трухачева Н. В. Математическая статистика в медико-биологических исследованиях с применением пакета Statistica. М.ГЭОТАР-Медиа. 2013: 379; ISBN 978-5-9704-2567-1.

18. Clark R.K., Lee E.V, Fish C.J., White R.F., Price W.J., Jonak Z.L., Feuerstein G.Z., Barone F.C. Development of tissue damage, inflammation and resolution following stroke: an immunohistochemical and quantitative planimetric study. Brain Research Bull. 1993; 31 (5): 565–572. DOI: 10.1016/0361-9230(93)90124-t.

19. Yao F.S.F., Tseng C.C.A., Ho C.Y.A., Levin S.K., Illner P. Cerebral oxygen desaturation is associated with early postoperative neuropsychological dysfunction in patients undergoing cardiac surgery. J Cardiothorac Vasc Anesth. 2004; 18 (5): 552–558. DOI: 10.1053/j.jvca.2004.07.007. PMID: 15578464.

20. Panch S.R., Montemayor-Garcia C., Klein H.G. Hemolytic transfusion reactions. N Engl J Med. 2019; 381 (2): 150–162. DOI: 10.1056/NEJMra1802338. PMID: 31291517.

21. Ferraris V.A., Ballert E.Q., Mahan A. The relationship between intraoperative blood transfusion and postoperative systemic inflammatory response syndrome. Am J Surg. 2013; 205 (4): 457-465. DOI: 10.1016/j.amjsurg.2012.07.042. PMID: 23414633.

22. Ивкин А.А., Борисенко Д.В., Цепокина А.В., Григорьев Е.В., Шукевич Д.Л. Отказ от эритроцитарной массы для заполнения аппарата искусственного кровообращения как основа периоперационной профилактики церебрального повреждения у детей при кардиохирургических операциях. Анестезиология и реаниматология. 2021; 4: 54–61. DOI: 10.17116/anaesthesiology202104154.

23. Boehne M., Sasse M., Karch A., Dziuba F., Horke A., Kaussen T., Mikolajczyk R., Beerbaum P., Jack T. Systemic inflammatory response syndrome after pediatric congenital heart surgery: Incidence, risk factors, and clinical outcome. J Card Surg. 2017; 32 (2): 116-125. DOI: 10.1111/jocs.12879. PMID: 27928843.

24. Mulder H.D., Augustijn Q.J., van Woensel J.B., Bos A.P., Juffermans N,P,, Wösten-van Asperen R.M. Incidence, risk factors, and outcome of transfusion-related acute lung injury in critically ill children: a retrospective study. J Crit Care. 2015; 30 (1): 55–59. DOI: 10.1016/j.jcrc.2014.10.005. PMID: 25457117.

25. Atwa Z.T., Abdel Wahed W.Y. Transfusion transmitted infections in frequently transfused thalassemic children living in Fayoum Governorate, Egypt: Current prevalence and risk factors. J Infect Public Health. 2017; 10 (6): 870–874. DOI: 10.1016/j.jiph.2017.02.012. PMID: 28292647.

26. Ивкин А.А., Григорьев Е.В., Цепокина А.В., Шукевич Д.Л. Послеоперационный делирий у детей при коррекции врожденных септальных пороков сердца. Вестник анестезиологии и реаниматологии. 2021; 18 (2): 62–68. DOI: 10.21292/2078-5658-2021-18-2-62-68.

27. Naguib A.N., Winch P.D., Tobias J.D., Simsic J., Hersey D., Nicol K., Preston T., Gomez D., McConnell P., Galantowicz M. A single-center strategy to minimize blood transfusion in neonates and children undergoing cardiac surgery. Paediatr Anaesth. 2015; 25 (5): 477–86. DOI: 10.1111/pan.12604. PMID: 25581204.

28. Ивкин А.А., Корнелюк Р.А., Борисенко Д.В., Нохрин А.В., Шукевич Д.Л. Искусственное кровообращение без использования компонентов донорской крови при операции на сердце у ребенка весом 8 кг: клинический случай. Патология кровообращения и кардиохирургия. 2018; 20 (2): 62–67. DOI: 10.21688/1681-3472-2018-2-63-67.