Acute normovolemic hemodilution as an alternative to hardware-assisted blood-saving techniques in operations for the correction of spinal deformities in patients with grade III-IV scoliosis

Full Text

Сколиотическая болезнь является сложной и трудной проблемой современной ортопедии. Деформации позвоночника, ребер и грудной клетки, изменению спланхноархитектоники сопутствуют тяжелые функциональные нарушения внутренних органов и систем организма [9].

Хирургическая коррекция деформации позвоночника у больных сколиозом сопряжена со значительной кровопотерей, которая, по данным Mukhsen (1997), может достигать 90% объема циркулирующей крови (ОЦК). Такая массивная кровопотеря приводит к развитию ряда осложнений и служит основной причиной неблагоприятных исходов в раннем послеоперационном периоде [8, 9, 11].

Восполнение массивной кровопотери донорским эритроконцентратом и нативной плазмой, полученной от большого числа доноров [1, 3, 6], неизбежно влечет за собой такие осложнения, как синдром массивных гемотрансфузий (ДВС-синдром, ОРДС и др.), иммунологические и аллергические реакции, нарушения гемостаза, иммунодепрессия [13]. К тому же донорская кровь длительных сроков хранения утрачивает ряд ценных свойств и приобретает нежелательные для пациента качества. Эти серьезные проблемы заставляют искать способы профилактики операционной кровопотери, методы эффективного ее лечения и альтернативу аллогенным гемотрансфузиям [12, 15~17]. Интраоперационная аппаратная реинфузия излившейся в рану крови является современным методом кровосбережения, который в большинстве случаев позволяет избежать применения аллогенных гемотрансфузий [4, 5, 7, 10, 14]. Однако этот метод не всегда доступен из-за слишком высокой стоимости автоматизированных систем и расходного материала для лечебного учреждения или самого больного.

Целью настоящей работы было определить возможность замены аппаратной реинфузии излившейся в рану крови нормоволемической гемодилюцией у больных, подвергающихся оперативной коррекции сколиоза III-IV степени.

Материал и методы

Исследование проводили у 45 больных сколиозом III-IV степени, находившихся на лечении в отделении вертебральной хирургии ЦИТО. В основном это были пациенты с диспластическим сколиозом в возрасте 12-15 лет (средний возраст 14,27+2,39 года).

Обследование больных в предоперационном периоде показало следующее. Частота дыхательных движений в покое составляла у них в среднем 19,3±1,74 в минуту, что существенно выше, чем у здоровых. Минутный объем вентиляции достоверно превышал должные показатели на 26±2,5%. Жизненная емкость легких составляла 55,4±17,2%, форсированная жизненная емкость легких — 59,3± 14,2% от должной. Выявлены нарушение вентиляционной функции легких по рестриктивному типу, дыхательная недостаточность II степени у 66,3% и III степени у 33,7% больных. Таким образом, более чем у трети пациентов до операции имелись тяжелые нарушения функции внешнего дыхания.

У всех больных констатировано относительно высокое систолическое артериальное давление (АДс) — 132,3±9,5 мм рт. ст. Центральное венозное давление (ЦВД) не превышало норму, составляя в среднем 71,2±5,4 мм вод. ст.

Исследование баланса водных секторов проводили методом двухчастотной биоимпедансометрии, использовали анализатор оценки баланса водных секторов организма с программным обеспечением (АВС-01 фирмы «Медасс», Россия). У всех больных выявлено снижение общего объема воды на 14% от должного. Дефицит общего объема воды был связан прежде всего с недостаточной гидратацией внеклеточного пространства (5,76 л при должном 7,2 л; р<0,05).

Хирургическая коррекция деформации позвоночника проводилась системой Cotrel—Dubousset (CD) Horison [2]. Основная кровопотеря при выполнении этих операций происходила на этапе скелетирования позвоночника. В среднем кровопотеря во время оперативного вмешательства составляла 79±13,5% ОЦК. В зависимости от особенностей интраоперационной инфузионно-трансфузионной терапии больные были разделены на две группы.

В 1-ю группу вошли 26 пациентов (кровопотеря 51,8±14,9 мл/кг), у которых возмещение эритроцитов осуществлялось путем аппаратной аутотрансфузии крови, излившейся в рану (аппарат CATS фирмы «Fresenius»). Для отмывания раневой крови в камере аппарата (по рекомендации фирмы) мы всегда применяли режим высококачественной (ортопедической) отмывки (high quality wash, гематокритное число аутоэритроконцентрата 80%). В кровеносное русло пациентов возвращали только эритроциты (17,3±5,6 мл/кг) в виде их взвеси в физиологическом растворе.

Так как у больных был выявлен дефицит общего объема воды, прежде всего за счет недостаточной гидратации внеклеточного пространства, всем пациентам 1-й группы для покрытия этого дефицита перед началом хирургического вмешательства в операционной проводили инфузию 0,9% раствора NaCl (23,4±5,3 мл/кг). Затем, после обязательного измерения ЦВД, осуществляли интраоперационную гиперволемическую гемодилюцию свежезамороженной донорской плазмой (6,8±2,5 мл/кг). При этом гематокритное число крови снижалось с 37,1±1,1 до 32,1±1,3%. Недостаток воды во внеклеточном пространстве позволял применять для проведения интраоперационной гемодилюции только изоонкотические растворы.

Во 2-ю труп пу вошли 19 пациентов (кровопотеря 64,7±16,9 мл/кг), у которых аппаратная реинфузия крови, излившейся в рану, не применялась. В начале операции у них производили острую нормоволемическую гемодилюцию с забором 500 мл крови в стандартные мешки «Гемакон». Забор крови из центральной вены компенсировали инфузией 500 мл 6% раствора гидроксиэтилкрахмала (HAES), 8,4±3,3 мл/кг донорской плазмы и 32,5±7,2 мл/кг физиологического раствора NaCl. Гематокритное число крови снижали в среднем с 37,3±1,4 до 26,3±1,7%. Забранную кровь возвращали в кровеносное русло в конце этапа основной кровопотери (приблизительно через час после второго разреза). В операционном периоде применяли также донорский эритроконцентрат, подвергнутый центрифугированию («отмыванию»). В среднем этим больным переливали 13,8±1,3 мл/кг отмытых донорских эритроцитов.

Объем возвращенных из раны эритроцитов (17,3±5,6 мл/кг) у больных 1-й группы соответствовал объему перелитых донорских эритроцитов у пациентов 2-й группы (различие недостоверно). Пациентам обеих групп переливали свежезамороженную плазму, заранее заготовленную с помощью аппаратного плазмофереза («Haimonetic», Швейцария), от одного-двух доноров.

Особенности интраоперационной инфузионной тактики представлены в табл. 1. Пациентам обеих групп с началом второго этапа оперативного вмешательства (скелетирование позвоночника) на фоне продолжающейся инфузии 0,9% раствора NaCl переливали гидроксиэтилкрахмал (6% HAES фирмы «Fresenius»): больным 1-й группы в среднем 20,4±6,1 мл/кг, 2-й группы — 10,7±3,2 мл/кг. Объем переливаемой донорской свежезамороженной плазмы на втором этапе равнялся соответственно 28,4±6,3 и 24,8±4,5 мл/кг, составляяя 52,1 ±7,3% среднего объема кровопотери. На этапах установки системы CD и дистракции на фоне переливания донорской плазмы и 0,9% раствора NaCl проводили инфузию 100-200 мл 10% раствора альбумина.

Исследуемые группы больных были сопоставимы по возрастно-половой структуре, массе тела, исходной патологии и объему интраоперационной кровопотери (различия недостоверны). Также не имели достоверных различий исходные средние показатели контролируемых параметров гомеостаза, суммарные объемы переливаемых в интраоперационном периоде инфузионных сред и донорской плазмы, ведение больных в послеоперационном периоде.

В периоперационном периоде контролировали следующие показатели гомеостаза: частоту сердечных сокращений (ЧСС), АДс, ЦВД, гемоглобин, гематокрит, число тромбоцитов, общий белок, мочевину плазмы, содержание средних молекул, активированное частичное тромбопластиновое время (АЧТВ),фибриноген А, почасовой диурез.

 

Табл. 1. Интраоперационная инфузионно-трансфузионная терапия при коррекции сколиотической деформации (М±т)

Показатель	Этап операции и его продолжительность
	интубация	первый этап (210 мин)	скелетирование позвоночника (60 мин)	установка системы CD (360 мин)		дистракция позвоночника	ушивание раны (60 мин)
Кровопотеря, мл/кг		4,9±2,6	31,8±7,3	17,5+7,3		4,1+2,5	5,3±2,1
1 -я группа
Реинфузия крови из раны, мл/кг					17,3+5,6
Донорская плазма, мл/кг		6,8±2,5			28,4+6,3
Гидроксиэтилкрахмал 6%, мл/кг			20,4+6,1
Альбумин 10%, мл/кг					3,8+1,1
0,9% раствор NaCl, мл/кг	23,4+5,3	18,9+7,2			41,7+9,6
2-я группа
Аутокровь 500 мл	Забор		Возврат
Донорские эритроциты, мл/кг					13,8+1,3
Донорская плазма, мл/кг		8,4±3,3			24,8+4,5
Гидроксиэтилкрахмал 6%, мл/кг		10,7+3,2	10,7+3,2
Альбумин 10%, мл/кг					4,3+1,3
0,9% раствор NaCl, мл/кг	17,4+2,3	16,7+5,6	34,3+10,8

 

Эффективность применяемых методик оценивали по параметрам гомеостаза, частоте осложнений и потребности в респираторной поддержке в раннем послеоперационном периоде. Учитывали также продолжительность пребывания пациентов в отделении реанимации и интенсивной терапии (ОРИТ). Статистическую обработку результатов проводили по t-критерию Стьюдента.

Результаты и обсуждение

На этапе скелетирования позвоночника достоверной разницы в содержании гемоглобина между больными исследуемых групп не было (табл. 2). Однако к концу этапа установки системы CD выявлялось существенное различие. У пациентов 1-й группы, которым возвращали в этот период только собранные из раны эритроциты, содержание гемоглобина оставалось низким и практически не отличалось от показателя предыдущего этапа; у пациентов 2-й группы оно было достоверно выше (р<0,05). Во 2-й группе содержание гемоглобина повышалось за счет трансфузии донорского эритроконцентрата и параллельного переливания заготовленной в начале операции аутокрови. К концу операции гемоглобин у больных 1-й группы оставался на том же низком уровне, во 2-й группе его среднее содержание в периферической крови оказалось существенно выше (р<0,05). Динамика гематокритного числа во время операции была сходна с динамикой гемоглобина. Изменение общего содержания белка в плазме у пациентов обеих групп в целом было параллельным динамике двух предыдущих параметров. Следует обратить внимание на то, что содержание протеина в плазме у пациентов 2-й группы оказалось, хотя и недостоверно, но все же выше. Это можно объяснить тем, что им во время операции переливали цельную аутокровь, содержащую собственную плазму больного.

 

Табл. 2. Показатели гомеостаза у больных сколиозом во время операции (М±т)

Время исследования	НЬ, г/л	Ht, %	Общий белок, г/л	АДс, мм рт. ст.	ЦВД, мм вод. ст.	Темп выделения мочи, мл/ч
1-я группа
До операции	132,6±1,3	37,1+1,1	67,8±3,4	132,3+9,5	65,3±6,9	58,2+10,5
Этап скелетирования	76,4+5,3	25,3±1,7	54,7±1,4	85,3+6,3	53,3±9,1	54,3±9,5
Конец операции	87,7+3,1	23,7+1,2	64,1+3,7	103,5+10,3	28,7±5,8	43,3±7,4
2-я группа
До операции	131,±0,9	37,3+1,4	73,2+4,5	125,9+12,1	71,2+5,4	55,3±11,7
Этап скелетирования	78,0±7,3	23,4±2,4	52,5±2,3	82,3±5,9	54,6±7,2	56,2±9,3
Конец операции	112,0±3,2*	30,8±3,1*	69,4+2,7	109,2+6,9	28,4+10,3	43,9±6,7

*р<0,05 по сравнению с 1-й группой.

 

АДс у больных обеих групп, несмотря на проводимую инфузионно-трансфузионную терапию, начинало снижаться уже на этапе хирургического доступа, но к концу вмешательства повышалось, хотя и не достигало исходного уровня. ЦВД снижалось к концу операции, и его среднее значение было достоверно ниже исходного у больных обеих групп. Такая динамика ЦВД, по нашему мнению, обусловлена не столько гиповолемией, сколько изменением архитектоники верхней полой вены в результате тракции позвоночника. Несмотря на выраженные изменения артериального и центрального венозного давлений, ЧСС у пациентов исследуемых групп в течение операции не увеличивалась. Отсутствие тахикардии частично подтверждает высказанное выше предположение. Достоверных различий в динамике АДс, ЦВД и ЧСС на этапах операции между группами нами не выявлено.

Темп выделения мочи во время оперативного вмешательства снижался у пациентов обеих групп и был минимальным на этапе установки системы CD. По этому показателю достоверных различий между группами также не отмечено.

Больные поступали из операционной в ОРИТ с АДс, близким к нормальному. ЦВД в обеих группах было снижено, но уже в 1-е сутки послеоперационного периода практически нормализовалось и оставалось на этом уровне в последующие дни. ЧСС у больных 1-й группы после выхода из наркоза была высокой (120~130 в минуту). У больных 2-й группы она соответствовала исходным значениям. В 1-й группе тахикардия постепенно снижалась, и к началу 2-х суток ЧСС была такой же, как во 2-й группе. Темп выделения мочи в 1-е сутки после операции у больных 1-й группы был достоверно выше, чем у пациентов 2-й группы (р<0,02), в дальнейшем достоверной разницы не отмечалось (табл. 3).

 

Табл. 3. Основные показатели состояния больных сколиозом в послеоперационном периоде (М±т)

Время после операции	НЬ, г/л	Общий белок, г/л	ЦВД, мм вод. ст.	Выделение мочи, мл/ч	Тромбоциты, %	Молекулы средней массы, ед.	Длительность ИВЛ, ч	Пребывание в ОРИТ, сут
1 -я группа
1-е сутки	67,0±1,4	59,3+0,7	80,3±5,8	54,7+2,3	98,8±3,8	0,298±0,009
2-е сутки	90,0±2,5	60,7±1,5	100,0±13,7	58,1±3,1	146,3±5,1	0,287±0,001	6,4+2,3	4,6+1,1
3-и сутки	100,0±1,8	59,9±0,8	95,7±3,2	59,3±2,9	152,6+2,4	0,316+0,020
2 -я группа
1-е сутки	109,0+7,5*	61,7±7,5	102,7+8,5*	39,8+3,5*	162,5+7,4*	0,295±0,002	3,8±1,2	3,5±1,2
2-е сутки	103,0±2,3*	65,3±3,2	85,3±10,4	52,9±2,7	265,1±5,8*	0,250±0,006*
3-и сутки	99,2+5,1	66,4+2,5*	99,4±9,7	58,4+3,8	228,2+9,3*	0,268+0,007*

*р<0,05 по сравнению с 1-й группой.

 

Больные 1-й группы поступали из операционной с низким содержанием гемоглобина, у пациентов 2-й группы оно было существенно выше (р<0,001) и сохранялось примерно на том же уровне в течение 3 сут. Эритроконцентрат им не переливали. Переливание донорской эритроцитной массы в 1-е сутки после операции больным 1-й группы способствовало повышению гемоглобина и гематокрита на 2-е сутки (р<0,05), однако эти показатели отставали от соответствующих параметров у пациентов 2-й группы (р<0,001). Количество тромбоцитов в периферической крови у пациентов 1-й группы было достоверно ниже (р<0,001) и нормализовалось медленнее. Разница в гематологических показателях между группами уменьшалась только к 5-м суткам. Общее содержание белка в плазме в 1-е и 2-е сутки после операции у больных 1-й и 2-й группы достоверно не различалось, но на 3-и сутки у пациентов 2-й группы оно было выше. Уровень мочевины, АЧТВ и содержание фибриногена А у больных обеих групп достоверно не различались. Концентрация молекул со средней молекулярной массой не превышала норму на протяжении всего периода исследований, хотя у больных 1-й группы она была выше на 3-и сутки.

Каких-либо осложнений в раннем послеоперационном периоде у больных не наблюдалось. Потребность в респираторной поддержке и длительность лечения в ОРИТ в 1-й и 2-й группах не имели достоверных различий.

Таким образом, проведенные исследования не подтвердили преимуществ инфузионной методики с использованием аппаратной реинфузии крови, излившейся в рану, перед методом дооперационной нормоволемической гемодилюции. Более того, влияние аппаратной сепарации крови с удалением плазмы и тромбоцитов проявлялось в замедленном восстановлении числа тромбоцитов и общего содержания белка в течение первых 3 сут после операции. Тем не менее следует отметить, что возврат больному собственных эритроцитов (из крови, излившейся в рану) позволяет избежать трансфузии больших объемов донорской эритромассы. Имеющиеся в литературе данные свидетельствуют о том, что собственные эритроциты включаются в транспорт кислорода немедленно, несмотря на их аппаратную обработку. Хотя пациентам 2-й группы переливали достоверно больше донорской эритроцитной массы и у них не возникало каких-либо ранних гемотрансфузионных осложнений, все же известно, что донорские эритроциты менее полноценны и включаются в активный газотранспорт лишь через 12-24 ч [4-6, 11]. Поэтому мы не считаем правильным полный отказ от аппаратной реинфузии крови, излившейся в рану. Наше исследование лишь показало, что при невозможности применения этого метода включение в инфузионную тактику предоперационного забора крови с возмещением ее объема 6% гидроксиэтилкрахмалом и возвратом собственной крови на высоте кровопотери в сочетании с переливанием отмытого донорского эритроконцентрата в достаточной мере обеспечивает безопасность такого обширного и травматичного хирургического вмешательства, как коррекция сколиотической деформации позвоночника металлическими конструкциями.

About the authors

E. E. Biryukova

Central Institute of Traumatology and Orthopedics. N.N. Priorov

Email: info@eco-vector.com
Russian Federation, Moscow

I. N. Pletnev

Central Institute of Traumatology and Orthopedics. N.N. Priorov

Email: info@eco-vector.com
Russian Federation, Moscow

S. T. Vetrila

Central Institute of Traumatology and Orthopedics. N.N. Priorov

Email: info@eco-vector.com
Moscow

V. L. Kassil

Cancer Research Center. N.N. Blokhin

Author for correspondence.
Email: info@eco-vector.com
Russian Federation, Moscow

References

Supplementary files