Гемодинамические паттерны, определяемые c помощью неинвазивного ультразвукового монитора сердечного выброса у недоношенных детей с синдромом дыхательных расстройств при проведении неинвазивной респираторной терапии

Полный текст

Проведение неинвазивной респираторной терапии у недоношенных новорожденных с синдромом дыхательных расстройств (СДР) неуклонно совершенствуется. С целью создания положительного давления в дыхательных путях (PEEP, positive end expiratory pressure) используются канюли высокого потока (HFNC, high flow nasal canulae), метод NCPAP (Nasal continuous positive airway pressure), конвекционная вентиляция легких с управляемым вдохом по давлению (NIPPV, Non-invasive positive pressure ventilation) [1]. Однако, как любой метод интенсивной терапии критических состояний у недоношенных детей, создание постоянного положительного давления в дыхательных путях (ППДДП) может оказывать неблагоприятное воздействие на незрелые органы и системы, в том числе влиять на кардио-пульмональные взаимоотношения, возникающие в процессе вдоха и выдоха. В связи с этим целью данного исследования явилась оценка показателей центральной гемодинамики у недоношенных новорожденных с СДР во время проведения им неинвазивной респираторной терапии (НРТ).

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

Измерение показателей центральной гемодинамики (ЦГ) производилось неинвазивным методом с помощью ультразвукового монитора сердечного выброса (USCOM, Ultrasound Cardiac Output Monitor), в котором реализована технология оценки сердечного выброса с использованием постоянноволнового доплерографического исследования. Принцип этого метода состоит в измерении скорости кровотока на клапане легочной артерии или аорте при условии отсутствия их анатомического дефекта. Используя заложенный алгоритм, основанный на среднестатистических данных, измеренных методом эхокардиографии, компьютерная программа, исходя из роста и массы тела пациента, рассчитывает диаметр клапана, а после введения данных об уровне артериального давления определяет ряд показателей, которые позволяют оценить уровень преднагрузки, сократимости и постнагрузки и тем самым выявить определенные гемодинамические паттерны. Изучались следующие показатели: коррегированное время потока (FTc, flow time corrected), индекс сердечного выброса (SVi, stroke volume index), сердечный индекс (CI, Cardiac index), инотропный индекс (SMII, Smith Madigan inotropic index), индекс сосудистого сопротивления (SVRI, systemic vascular resistance index), соотношение потенциальной и кинетической энергии (PKR, potentio-kinetic ratio), доставка кислорода (DO2, oxygen delivery). Оценка показателей гемодинамики с помощью USCOM проводилась ежедневно в течение 7 первых дней жизни в период времени с 13.00 до 15.00 одним и тем же исследователем.

В основную группу вошли 32 недоношенных ребенка со средним сроком гестации 32 ± 1 неделя и массой тела 1688 ± 111 г, у которых в первые сутки жизни был диагностирован СДР, потребовавший проведения НРТ в режиме NCPAP (n = 9), NIPPV (n = 16) или HFNC (n = 7). СДР диагностировали на основании клинических данных и данных рентгенологического исследования. Никто из пациентов данной группы не получал вазотоническую или инотропную терапию. Контрольную группу составили 28 здоровых доношенных детей со средней массой тела 3100 ± 690 г с физиологическим течением раннего неонатального периода.

Статистическая обработка полученных результатов проведена с использованием программы Biostat. Достоверность различия определяли при помощи критерия Стьюдента. Различия признавались статистически значимыми при р < 0,05.

РЕЗУЛЬТАТЫ

Полученные результаты исследования показателей ЦГ у пациентов основной и контрольной групп представлены в табл. 1 и 2. Не выявлено существенной динамики значений изучаемых показателей у недоношенных детей основной группы в течение раннего неонатального периода, в то время как у доношенных детей контрольной группы наблюдалось увеличение SMII к 5-му дню жизни по сравнению с 1-м днем (0,79 ± 0,21 и 0,68 ± 0,45, р = 0,043) и к 7-му дню жизни по сравнению со 2-м днем (0,78 ± 0,15 и 0,68 ± 0,28, р = 0,045), а также повышение SVRI к 4-му дню по сравнению с 1-м днем (1471 ± 354 и 1184 ± 368 дин ∙ с ∙ см–5 ∙ м2, р = 0,009) и 5-му дню жизни по сравнению с 1-м днем (1439 ± 291 и 1184 ± 368 дин ∙ с ∙ см–5 ∙ м2, р = 0,023).

 

Таблица 1. Изменение показателей гемодинамики у недоношенных новорожденных с синдромом дыхательных расстройств в течение первых семи суток жизни (среднее значение ± стандартное отклонение)

Показатели USCOM	Дни жизни
	1-й	2-й	3-й	4-й	5-й	6-й	7-й
FTc, мс	362 ± 70	354 ± 55	369 ± 48	399 ± 30	380 ± 26	355 ± 46	419 ± 61
SVI, мл/м2	23 ± 9	20 ± 8	19 ± 3	19 ± 3	17 ± 3	16 ± 5	15 ± 3
SMII	0,68 ± 0,36	0,72 ± 0,55	0,59 ± 0,17	0,62 ± 0,27	0,43 ± 0,11	0,58 ± 0,24	0,43 ± 0,1
CI, л/мин/м2	3,1 ± 0,8	2,7 ± 0,3	2,8 ± 0,34	2,9 ± 0,6	2,9 ± 0,6	2,7 ± 0,9	2,6 ± 0,4
SVRI дин ∙ с ∙ см–5 ∙ м2	1453 ± 827	1498 ± 407	1382 ± 407	1382 ± 743	1620 ± 218	1600 ± 426	1522 ± 94
PKR	39 ± 23	37 ± 23	31 ± 9	48 ± 16	49 ± ١9	51 ± 3	55 ± 2
DO2, мл/мин	90 ± 33	75 ± 20	83 ± 15	74 ± 16	58 ± 17	61 ± 23	68 ± 16

 

Таблица 2. Изменение показателей гемодинамики у здоровых доношенных новорожденных в течение первых семи суток жизни (среднее значение ± стандартное отклонение)

Показатели USCOM	Дни жизни
	1-й	2-й	3-й	4-й	5-й	6-й	7-й
FTc, мс	362 ± 70	354 ± 55	369 ± 48	399 ± 30	380 ± 26	355 ± 46	419 ± 61
SVI, мл/м2	23 ± 9	20 ± 8	19 ± 3	19 ± 3	17 ± 3	16 ± 5	15 ± 3
SMII	0,68 ± 0,45	0,68 ± 0,28	0,73 ± 0,28	0,72 ± 0,22	0,79 ± 0,21	0,81 ± 0,24	0,78 ± 0,15
CI, л/мин/м2	3,2 ± 0,1	3,2 ± 1,2	3,7 ± 0,7	3,0 ± 0,7	3,2 ± 0,3	2,9 ± 0,3	3,0 ± 0,3
SVRI дин ∙ с ∙ см–5м2	1184 ± 368	1279 ± 324	1323 ± 362	1471 ± 354	1439 ± 291	1304 ± 206	1333 ± 125
PKR	37 ± 14	35 ± 13	34 ± 9	43 ± 9	38 ± 9	34 ± 3	39 ± 11
DO2, мл/мин	127 ± 48	118 ± 45	114 ± 38	105 ± 37	102 ± 24	111 ± 27	108 ± 24

 

При сравнении пациентов основной и контрольной групп у недоношенных детей с СДР в первый день жизни обнаружены более низкие значения SVI (18 ± 5 и 28 ± 8 мл/м2, p = 0,043) и более высокие значения SVRI (1585 ± 245 и 1035 ± 358 дин ∙ с ∙ см–5 ∙ м2, p = 0,013), а также тенденция к снижению CI (2,6 ± 0,8 и 4,0 ± 1,3 l мин–1 ∙ м–2, p = 0,089) при отсутствии различий в значении SMII. На 3-и сутки жизни недоношенные дети основной группы имели более низкие показатели SVi по сравнению с пациентами контрольной группы (18 ± 3 и 30 ± 5 мл ∙ м–2, p = 0,007), у них также наблюдались более низкие показатели DO2 (90,7 ± 33,7 и 127,5 ± 48,3 мл/мин/м2, р = 0,045).

С целью более детального изучения гемодинамического воздействия разных режимов НРТ у недоношенных детей проведено сравнение изучаемых параметров гемодинамики в зависимости от вида неинвазивной респираторной терапии. Среди недоношенных детей выделена подгруппа детей, которым проводилась респираторная поддержка в виде NCAP или NIPPV (n = 25), и подгруппа детей, которым неинвазивная респираторная терапия проводилась с использованием HFNC (n = 7) (табл. 3). В группе недоношенных детей с СДР, потребовавшим проведения NCPAP/NIPPV, по сравнению с группой недоношенных детей, которым респираторная терапия осуществлялась с помощью HFNC, установлены более низкие значения FTc (330 ± 59 и 388 ± 41 мс, р = 0,045), SVI (13 ± 3 и 18 ± 4 мл/м2, р = 0,007), SMII (0,41 ± 0,09 и 0,57 ± 0,21, р = 0,02) и CI (2,2 ± 0,6 и 4,5 ± 0,9 л/мин/м2, р = 0,006) при отсутствии различий в уровне SVRI.

 

Таблица 3. Показатели центральной гемодинамики у недоношенных детей с синдромом дыхательных расстройств в зависимости от вида респираторной терапии (среднее значение ± стандартное отклонение)

Показатели  USCOM	NCPAP/NIPPV n = 25	HFNC n = 7	p
FTc, мс	330 ± 59	388 ± 41	0,045
SVI, мл/м2	13 ± 3	18 ± 4	0,007
SMII	0,41 ± 0,09	0,57 ± 0,21	0,02
CI, л/мин/м2	2,2 ± 0,6	4,5 ± 8,9	0,006
SVRI, дин ∙ сек ∙ см–5 ∙ м2	1652 ± 734	1509 ± 537	0,252
PKR	60 ± 20	50 ± 22	0,179

 

ОБСУЖДЕНИЕ

Нарушения кардиопульмональных взаимоотношений неизбежно при проведении респираторной терапии, что требует их своевременной диагностики и решения вопроса о необходимости коррекции. Известно, что венозный возврат определяется разницей между системным артериальным давлением и давлением в правом предсердии. Создание ППДДП сопровождается уменьшением венозного возврата и, как следствие, снижением сердечного выброса [3]. Ситуация может усугубляться при гиперинфляции легких, сопровождающейся компрессией внутригрудной части верхней полой вены [4]. Наряду с этим ППДДП увеличивает легочное сосудистое сопротивление, и это повышение пропорционально среднему давлению в дыхательных путях и уровню PEEP [5]. При этом ППДДП не только вызывает компрессию легочных сосудов, но и индуцирует опосредованную через воздействие на кальциевые каналы легочную вазоконстрикцию, степень выраженности которой также пропорционально уровню PEEP [8]. Повышение давления в правом предсердии вызывает ограничение венозного возврата, а также приводит к смещению межжелудочковой перегородки в полость левого желудочка, тем самым уменьшая сердечный выброс [2]. В дополнение к этому ППДДП оказывает влияние на трансмуральное давление в левом желудочке, которое определяется как разность между давлением в полости левого желудочка и перикардиальным давлением, повышение которого при ППДДП приводит к снижению сердечного выброса [3].

Полученные нами данные о снижение индекса ударного объема (SVi) при проведении неинвазивной респираторной терапии у недоношенных детей с СДР может быть обусловлено снижением преднагрузки, контрактильности и диастолической функции миокарда. Однако, принимая во внимание отсутствие различия показателей инотропного индекса (SMII), характеризующего контрактильность миокарда, и коррегированного времени потока (FTc), в большей степени характеризующего преднагрузку, полученные данные позволяют думать о наличии у недоношенных детей с СДР при проведении НРТ преимущественно диастолической дисфункции, что может быть следствием респираторной терапии с созданием ППДДП, ограничивающего не столько приток крови к сердцу, сколько диастолическое расслабление миокарда.

В ходе динамического наблюдения за пациентами обеих групп в течение раннего неонатального периода установлено, что обозначенные выше параметры не изменялись у недоношенных детей с СДР, в то время как у детей контрольной группы наблюдалось значительное повышение показателя инотропной функции миокарда (SMII) и снижение индекса периферического сосудистого сопротивления (SVRI), что расценено нами как отражение постнатальной сердечно-сосудистой адаптации здоровых доношенных детей. В определенной степени обнаруженная динамика может быть также обусловлена постнатальной перестройкой кровообращения с закрытием фетальных коммуникаций. В сравнении с контрольной группой недоношенные дети на 3-и сутки жизни имели значительно более низкие показатели индекса ударного объема (SVi), что может свидетельствовать о сниженной инотропной функции и быть причиной нарушения системной гемодинамики, в том числе нарушения церебрального и мезентериального кровотока. Подтверждением этого является более низкий в группе недоношенных детей показатель доставки кислорода (DO2).

Однако, как удалось установить в ходе данного исследования, степень выраженности гемодинамических изменений при проведении неинвазивной респираторной поддержки различается в зависимости от вида респираторной терапии. В большей степени нарушения кардиопульмональных взаимоотношений были выражены у пациентов, потребовавших проведения NCPAP или NIPPV. У них наблюдались меньшие, чем у новорожденных с HFNC, показатели притока (FTc) и инотропной функции миокарда (SMII, CI, SVI). Хотя НРТ через HFNC, так же как и NCPAP/NIPPV, призвана обеспечить достаточный для лечения CДР уровень PEEP, представляется, что создаваемое с помощью HFNC ППДДП не вызывает развития серьезных нарушений кардио-респираторных взаимоотношений.

Следует отметить, что в данном исследовании мы объединили в основную группу новорожденных детей с СДР и не проводили сравнительного изучения параметров гемодинамики в зависимости от этиологической причины возникновения СДР, а также уровня создаваемого во время неинвазивной респираторной терапии давления в дыхательных путях. Еще одним ограничением данного исследования является небольшое количество пациентов в группе детей, которым НРТ проводили с помощью HFNC. В этой связи заслуживает интерес дальнейшее изучение гемодинамических паттернов различных видов респираторной поддержки в сравнительном аспекте в зависимости от причины развития дыхательных расстройств у недоношенных детей, а также в плане влияния НРТ на показатели системного кровотока, в том числе церебрального и мезентериального кровотока. Будучи исходно компрометированными у недоношенных детей, они могут существенно нарушаться при проведении респираторной, в том числе неинвазивной, терапии, что может приводить к гипоперфузии в бассейне мозгового и спланхнического кровотока и, как следствие, к развитию церебральной ишемии, внутрижелудочкового кровоизлияния и некротического энтероколита. В данном исследовании изучение гемодинамики проводилось с использованием только метода USCOM, эффективность которого в плане детекции паттернов гемодинамических нарушений у новорожденных детей доказана в ряде исследований [6, 7]. Однако, принимая во внимание определенный процент погрешности доплерографического исследования гемодинамики у недоношенных детей с СДР, целесообразно проведение комплексного ее изучения с включением методов эхокардиографии.

ВЫВОДЫ

Проведение респираторной терапии у недоношенных детей с СДР сопряжено с риском развития гемодинамических нарушений, которые, протекая субклинически, могут выступать в качестве факторов риска развития гипоперфузии внутренних органов, обусловленной низким сердечным выбросом. У недоношенных детей с СДР это в большей степени сопряжено с развитием диастолической дисфункции миокарда, что ставит под сомнение эффективность болюсной инфузионной нагрузки и инотропной терапии для ее коррекции. В то же время более рациональный выбор вида неинвазивной респираторной терапии, а именно проведение по возможности терапии с использованием HFNC, может иметь благоприятный эффект в плане профилактики снижения сердечного выброса.

Об авторах

Вера Алексеевна Сергеева

ФГБОУ ВПО «Курский государственный медицинский университет» Минздрава России

Автор, ответственный за переписку.
Email: verasergeeva1973@icloud.com

д-р мед. наук, профессор, кафедра анестезиологии, реаниматологии и интенсивной терапии ФПО

Россия, Курск

Юрий Станиславович Александрович

ФГБОУ ВО «Санкт-Петербургский государственный педиатрический медицинский университет» Минздрава России

Email: Jalex1963@mail.ru

д-р мед. наук, профессор, заведующий кафедрой анестезиологии-реаниматологии и неотложной педиатрии ФП и ДПО

Россия, Санкт-Петербург

Денис Михайлович Стрелков

ОБУЗ «Областной перинатальный центр»

Email: denistrel@yandex.ru

врач-неонатолог отделения новорожденных

Россия, Курск

Ксения Артуровна Синюк

ФГБОУ ВПО «Курский государственный медицинский университет» Минздрава России

Email: siniuk@yandex.ru

интерн, кафедра анестезиологии, реаниматологии и интенсивной терапии ФПО

Россия, Курск

Список литературы

Дополнительные файлы