Прогнозирование локальных инфекционно-воспалительных осложнений при реконструктивных операциях на аорте

Цель исследования. Выявление биомаркеров для прогноза развития и ранней диагностики инфекционно-воспалительных осложнений у пациентов после хирургического вмешательства.

Материалы и методы. В исследование включили 57 пациентов, перенесших хирургическое вмешательство на аорте и ее ветвях в условиях искусственного кровообращения и ишемии миокарда. Пациентов разделили на 2 группы: в I группу включили пациентов, послеоперационный период которых протекал без осложнений (n=35); во II группу — пациентов с локальными инфекционно-воспалительными осложнениями (n=22). До операции, непосредственно при поступлении и через 6 ч после поступления в ОРИТ в крови оценивали концентрацию прокальцитонина (ПКТ), интерлейкинов (ИЛ-6 и ИЛ-10), содержание ароматических метаболитов микробиоты (АММ). На 3-и и 6-е послеоперационные сутки оценивали число нейтрофилов, лимфоцитов и тромбоцитов, рассчитывали отношение нейтрофилов к лимфоцитам (нейтрофильно-лимфоцитарный индекс, НЛИ) и отношение тромбоцитов к лимфоцитам (тромбоцитарно-лимфоцитарный индекс, ТЛИ).

Результаты. Различий по полу, возрасту и сопутствующей патологии в группах I и II не выявили. Пациенты группы II характеризовались более тяжелым течением интраоперационного периода, более длительными сроками наблюдения в ОРИТ. Предикторной значимостью в отношении развития осложнений обладали следующие показатели: ИЛ-6143,35 пг/мл при поступлении в ОРИТ с чувствительностью 42,9% и  специфичностью 90,9% (AUC 0,789; 95% ДИ 0,669–0,909; р0,001); ПКТ0,12 нг/мл через 6 ч после поступления с чувствительностью 90,9% и специфичностью 54,3% (AUC 0,762; 95% ДИ 0,634–0,891; р0,001); НЛИ7,8 на 3-и сутки с чувствительностью 72,7% и специфичностью 68,6% (AUC 0,710; 95% ДИ 0,571–0,850; р=0,003); АММ (до и после операции)0,185 с чувствительностью 77,3% и специфичностью 71,4% (AUC 0,780; 95% ДИ 0,651–0,909; р0,001).

Заключение. ИЛ-6, ПКТ, НЛИ и АММ отражают различные звенья воспалительного процесса и могут использоваться для прогнозирования и ранней диагностики инфекционно-воспалительных осложнений у пациентов кардиохирургического профиля.

1. Попов Д. А. Послеоперационные инфекционные осложнения в кардиохирургии. Анналы хирургии. 2013; (5): 15–21.

2. Robich M. P., Sabik J. F. 3rd Houghtaling P. L., Kelava M., Gordon S., Blackstone E. H., Koch C. G. Prolonged effect of postoperative infectious complications on survival after cardiac surgery. Ann Thorac Surg. 2015; 99 (5): 1591–1599. DOI: 10.1016/j.athoracsur.2014.12.037. PMID: 25686669.

3. Jenney A. W., Harrington G. A., Russo P. L., Spelman D. W. Cost of surgical site infections following coronary artery bypass surgery. ANZ J Surg. 2001; 71 (11): 662–664. DOI: 10.1046/j.1445-1433.2001.02225.x. PMID: 11736828.

4. Jonkers D., Elenbaas T., Terporten P., Nieman F., Stobberingh E. Prevalence of 90-days postoperative wound infections after cardiac surgery. Eur J Cardiothorac Surg. 2003; 23 (1): 97–102. DOI: 10.1016/s1010-7940(02)00662-0. PMID: 12493512.

5. Aljure O. D., Fabbro M. 2nd Cardiopulmonary bypass and inflammation: the hidden enemy. J Cardiothorac Vasc Anesth. 2019; 33 (2): 346–347. DOI: 10.1053/j.jvca.2018.05.030. PMID: 30057250.

6. Paparella D., Yau T. M., Young E. Cardiopulmonary bypass induced inflammation: pathophysiology and treatment. An update. Eur J Cardiothorac Surg. 2002; 21 (2): 232–244. DOI: 10.1016/s1010-7940(01)01099-5. PMID: 11825729.

7. Maisat W., Yuki K. Narrative review of systemic inflammatory response mechanisms in cardiac surgery and immunomodulatory role of anesthetic agents. Ann Card Anaesth. 2023; 26 (2): 133–142. DOI: 10.4103/aca.aca_147_22. PMID: 37706376.

8. Kraft F., Schmidt C., Van Aken H., Zarbock A. Inflammatory response and extracorporeal circulation. Best Pract Res Clin Anaesthesiol. 2015; 29 (2): 113–123. DOI: 10.1016/j.bpa.2015.03.001. PMID: 26060024.

9. Jayakumar S., Khoynezhad A., Jahangiri M. Surgical site infections in cardiac surgery. Crit Care Clin. 2020; 36 (4): 581–592. DOI: 10.1016/j.ccc.2020.06.006. PMID: 32892815.

10. Michalopoulos A., Geroulanos S., Rosmarakis E. S., Falagas M. E. Frequency, characteristics, and predictors of microbiologically documented nosocomial infections after cardiac surgery. Eur J Cardiothorac Surg. 2006; 29 (4): 456–460. DOI: 10.1016/j.ejcts.2005.12.035. PMID: 16481186.

11. Kollef M. H., Sharpless L., Vlasnik J., Pasque C., Murphy D., Fraser V. J. The impact of nosocomial infections on patient outcomes following cardiac surgery. Chest. 1997; 112 (3): 666–675. DOI: 10.1378/chest.112.3.666. PMID: 9315799.

12. Damavandi D. S., Javan M., Moshashaei H., Forootan M., Darvishi M. Microbial contamination after cardiac surgery in a hospital cardiac surgery ward. J Med Life. 2020; 13 (3): 342–348. DOI: 10.25122/jml-2019-0071. PMID: 33072206.

13. Orita H., Shimanuki T., Fukasawa M., Inui K., Goto S., Washio M., Horikawa H. A clinical study of postoperative infections following open-heart surgery: occurrence and microbiological findings in 782 cases. Surg Today. 1992; 22 (3): 207–212. DOI: 10.1007/BF00308824. PMID: 1392323.

14. Paternoster G., Guarracino F. Sepsis after cardiac surgery: from pathophysiology to management. J Cardiothorac Vasc Anesth. 2016; 30 (3): 773–780. DOI: 10.1053/j.jvca.2015.11.009. PMID: 26947713.

15. Гринь О. О., Бабаев М. А., Грекова М. С., Котельникова Е. О., Исалова К. М., Еременко А. А. Предиктивная значимость гематологических индексов при реконструктивных операциях на аорте: проспективное наблюдательное исследование. Вестник интенсивной терапии им. А. И. Салтанова. 2024; 1: 82–93.

16. Нозокомиальная пневмония у взрослых: Российские национальные рекомендации. Под ред. акад. РАН Б. Р. Гельфанда; отв. ред. к. м. н., доцент Д. Н. Проценко, к. м. н., доцент Б. З. Белоцерковский. — 2-е изд., перераб. и доп. — М.: ООО «Издательство «Медицинское информационное агентство»; 2016: 176.

17. Smid J., Scherner M., Wolfram O., Groscheck T., Wippermann J., Braun-Dullaeus R. C. Cardiogenic causes of fever. Dtsch Arztebl Int. 2018; 115 (12): 193–199. DOI: 10.3238/arztebl.2018.0193. PMID: 29642989.

18. Garibaldi R. A., Brodine S., Matsumiya S., Coleman M. Evidence for the non-infectious etiology of early postoperative fever. Infect Control. 1985; 6 (7): 273–277. DOI: 10.1017/s0195941700061749. PMID: 3847403.

19. Livelli F. D. Jr., Johnson R. A., McEnany M.T., Sherman E., Newell J., Block P. C., DeSanctis R. W. Unexplained in-hospital fever following cardiac surgery. Natural history, relationship to postpericardiotomy syndrome, and a prospective study of therapy with indomethacin versus placebo. Circulation. 1978; 57 (5): 968–975. DOI: 10.1161/01.cir.57.5.968. PMID: 346257.

20. Rhee C., Sax P. E. Evaluation of fever and infections in cardiac surgery patients. 2015; 19 (2): 143–153. DOI: 10.1177/1089253214538524. PMID: 24958717.

21. Bateman R. M., Sharpe M. D., Jagger J. E., Ellis C. G., Solle-Volan J., Lopez-Rodrigez M., Herrera-Ramos E., et al. 36th International Symposium on Intensive Care and Emergency Medicine: Brussels, Belgium. 15-18 March 2016. Crit Care. 2016; 20 (Suppl 2): 94. DOI: 10.1186/s13054-016-1208-6. PMID: 27885969.

22. Verkkala K., Valtonen V., Järvinen A., Tolppanen E. M. Fever, leucocytosis and C-reactive protein after open-heart surgery and their value in the diagnosis of postoperative infections. Thorac Cardiovasc Surg. 1987; 35 (2): 78–82. DOI: 10.1055/s-2007-1020201. PMID: 2440139.

23. Smith S. E., Muir J., Kalabalik-Hoganson J. Procalcitonin in special patient populations: guidance for antimicrobial therapy. Am J Health Syst Pharm. 2020; 77 (10): 745–758. DOI: 10.1093/ajhp/zxaa089. PMID: 32340027.

24. Sharma P., Patel K., Baria K., Lakhia K., Malhotra A., Shah K., Patel S. Procalcitonin level for prediction of postoperative infection in cardiac surgery. Asian Cardiovasc Thorac Ann. 2016; 24 (4): 344–349. DOI: 10.1177/0218492316640953. PMID: 27002098.

25. de la Varga-Martínez O., Martín-Fernández M., Heredia-Rodríguez M., Ceballos F., Cubero-Gallego H., Priede-Vimbela J. M., Bardají-Carrillo M., et al. Influence of renal dysfunction on the differential behaviour of procalcitonin for the diagnosis of postoperative infection in cardiac surgery. J Clin Med. 2022; 11 (24): 7274. DOI: 10.3390/jcm11247274. PMID: 36555891.

26. Xie M., Chen Y. T., Zhang H., Zhang H. T., Pan K., Chen X. F., Xie X. L. Diagnostic value of procalcitonin and interleukin6 on early postoperative pneumonia after adult cardiac surgery: a prospective observational study. Heart Surg Forum. 2022; 25 (1): E020–E029. DOI: 10.1532/hsf.4297. PMID: 35238309.

27. Sander M., von Heymann C., von Dossow V., Spaethe C., Konertz W. F., Jain U., Spies C. D. Increased interleukin-6 after cardiac surgery predicts infection. Anesth Analg. 2006; 102 (6): 1623–1629. DOI: 10.1213/01.ane.0000215998.21739.48. PMID: 16717298.

28. Cremer J., Martin M., Redl H., Bahrami S., Abraham C., Graeter T., Haverich A., et al. Systemic inflammatory response syndrome after cardiac operations. Ann Thorac Surg. 1996; 61 (6): 1714–1720. DOI: 10.1016/0003-4975(96)00055-0. PMID: 8651772.

29. Черневская Е. А., Гецина М. Л., Черпаков Р. А., Сорокина Е. А., Шабанов А. К., Мороз В. В., Белобородова Н. В. Сепсис-ассоциированные метаболиты и их биотрансформация кишечной микробиотой. Общая реаниматология. 2023; 19 (6): 4–12.

30. Beloborodova N., Pautova A., Grekova M., Yadgarov M., Grin O., Eremenko A., Babaev M. Microbiota metabolism failure as a risk factor for postoperative complications after aortic prosthetics. Biomedicines. 2023; 11 (5): 1335. DOI: 10.3390/biomedicines11051335. PMID: 37239006.

31. Nguyen M., Stiel L., Guilloteau A., Bahr P. A., Masson D., Thomas C., Blot M., et al. Leukocyte cell population data in patients with cardiac surgery and cardiopulmonary bypass: a potential readily available tool to monitor immunity. Front Immunol. 2023; 13: 1101937. DOI: 10.3389/fimmu.2022.1101937. PMID: 36741408.

32. Gibson P. H., Croal B. L., Cuthbertson B. H., Small G. R., Ifezulike A. I., Gibson G., Jeffrey R. R., et al. Preoperative neutrophil-lymphocyte ratio and outcome from coronary artery bypass grafting. Am Heart J. 2007; 154 (5): 995–1002. DOI: 10.1016/j.ahj.2007.06.043. PMID: 17967611.

33. King A. H., Schmaier A. H., Harth K. C., Kumins N. H., Wong V. L., Zidar D. A., Kashyap V. S., et al. Elevated neutrophillymphocyte ratio predicts mortality following elective endovascular aneurysm repair. J Vasc Surg. 2020; 72 (1): 129–137. DOI: 10.1016/j.jvs.2019.10.058. PMID: 32037083.

34. Khalil C., Pham M., Sawant A. C., Sinibaldi E., Bhardwaj A., Ramanan T., Qureshi R., et al. Neutrophil-to-lymphocyte ratio predicts heart failure readmissions and outcomes in patients undergoing transcatheter aortic valve replacement. Indian Heart J. 2018; 70 Suppl 3 (Suppl 3): S313-S318. DOI: 10.1016/j.ihj.2018.08.002. PMID: 30595282.

35. Zhu Y., Peng W., Zhen S., Jiang X. Postoperative neutrophilto-lymphocyte ratio is associated with mortality in adult patients after cardiopulmonary bypass surgery: a cohort study. Med Sci Monit. 2021; 27: e932954. DOI: 10.12659/MSM.932954. PMID: 34565791.