Автореферат и диссертация по медицине (14.00.29) на тему: Причины и характер нарушений тромбоцитарного звена гемостаза у больных, оперированных на сердце в условиях искусственного кровообращения
Автореферат диссертации по медицине на тему Причины и характер нарушений тромбоцитарного звена гемостаза у больных, оперированных на сердце в условиях искусственного кровообращения
РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ МЕДИЦИНСКИХ НАУК ГЕМАТОЛОГИЧЕСКИЙ НАУЧНЫЙ ЦЕНТР РАМН
ИСАЕВА АНАСТАСИЯ МИХАЙЛОВНА
ПРИЧИНЫ И ХАРАКТЕР НАРУШЕНИЙ ТРОМБОЦИТАРНОГО ЗВЕНА ГЕМОСТАЗА У БОЛЬНЫХ, ОПЕРИРОВАННЫХ НА СЕРДЦЕ В УСЛОВИЯХ ИСКУССТВЕННОГО КРОВООБРАЩЕНИЯ
14.00.29 - гематология и переливание крови
Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук
Работа выполнена в лаборатории экспресс-диагностики в Государственном учреждении Российский научный центр хирургии Российской Академии Медицинских Наук
им. Б. В. Петровского.
Научный руководитель: доктор биологических наук, профессор Дементьева И.И.
Официальные оппоненты: доктор медицинских наук, профессор Васильев С.А. доктор медицинских наук, профессор Хватов В.Б.
Ведущая организация: ГУ Научно-исследовательский институт трансплантологии и искусственных
Защита состоится «_»_2006 года в «_» часов на заседании
диссертационного совета Д 001.042.02 при Гематологическом научном центре РАМН. Адрес; Москва, Новозыковский пер., д.4
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГНЦ РАМН. Автореферат разослан «_» _2006 г.
Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат медицинских наук
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАН H ЫХ СОКРАЩЕНИЙ
pCOj - парциальное напряжение С02 в крови, мм.рт.ст.
АВР- артерио-венозная разница
АИК- аппарат искусственного кровообращения
АК * аортальный клапан
АКШ - аортокоронарное шунтирование
AT III - антитромбин Ш, %
АЧТВ • активированное частичное тромбопластиновое время, сек
БТП - бедная тромбоцитами плазма
ВАБК- внутриаортальиая баллонная контрапульсация
ВАС - время активированного свертывания, сек
ВПС • врожденный порок сердца
ВСК • время свертывания крови, мин
ГИТ - гепарин-индуцированная тромбоцитопения
ДВС- днссеминированное внутрисосу дистое свертывание (крови)
ДМЖП, ДМПП- дефект межжелудочковой (межпредсердной) перегородки
ИАП - ингибитор активатора плазмнногена
ИБС - ишемическая болезнь сердца
ИК - искусственное кровообращение
КОС- кислотно-основное состояние (крови)
ЛЖ - левый желудочек (сердца)
ЛП, ПП - левое (правое) предсердие
М.м. * молекулярная масса, кДа
МИЧ- международный индекс чувствительности (тромбопластина)
M К- митральный клапан
MKLU- маммарокоронарное шунтирование
НВГ- норм оволем инее кая гемодилюция
НМГ- низкомолекулярный гепарин
НФГ- нефракцнонированный гепарин
ОИМ- острый инфаркт миокарда
ОРИТ* отделение реанимации и интенсивной терапии
ОТП - обогащенная тромбоцитами плазма
ОЦК - объем циркулирующей крови, л
ПАК- протезирование аортального клапана
ПДФ/Фг - продукты деградации фибрина/фибриногена
ПМК- протезирование митрального клапана
ПО; - потребление кислорода, мл/мин
ПОН • полиорганная недостаточность
ППС- приобретенный порок сердца
ПТВ - протромбиновое время, сек
ПФ - плазм аферез
РДСВ • респираторный дистресс-синдром взрослых
РКТФ, РКПФ- радикальная коррекция тетрады (пентады) Фалло
РФМК - растворимые фнбрин-мономерные комплексы, мг%
СВО системный воспалительный ответ
СИ - сердечный индекс, л/мнн/м'
ТААА - торако-абдоминалъная аневризма аорты
ТВ - тромбиновое время, сек
TTC - тромбо-геморрагический синдром
Фг - фибриноген, г/л
цАМФ- циклический аденозин монофосфат GP - гликопротеины: GP Ilb-lIIa, GP la-IIa, GP lb IL - ннтерлейкин
Pgl2- простагланднн Iîf про стаци клин TNF - фактор некроза опухоли TF - тканевой фактор TXAj - тромбоксан А3 vWF - фактор Виллебранда
Общая характеристика работы. Актуальность ппоблейы: Операции на сердце и магистральных сосудах, проводимые в
условиях искусственного кровообращения, всегда сопровождаются изменениями
гомеостаза, вследствие большого объема хирургического вмешательства, искусственного
кровообращения (ИК), колебания температуры во время перфузии, длительного контакта
крови с искусственными поверхностями [Дементьева И.И., 1989].
Эти же факторы оказывают значительное влияние на всю систему свертывания крови. Гомеостатические нарушения, клинически проявляющиеся в виде шоковых реакций, полиорганной недостаточности, коагулопатий, нередко определяют исход оперативного вмешательства [Александрова Н.П., 1986; Зербино Д.Д.» 1989; Kongsgaard D.et al., 1991; Kongsgaard U.E. et al., 1989]. Дополнительный вклад вносит использование гепарина для предотвращения тромбообразования, как в контуре аппарата искусственного кровообращения (АИК), так и в организме пациента, а также последующая нейтрализация избытка гепарина протамина сульфатом [Суханов В.А., 1986; Савина М.Э.,1987]. Развивающийся дисбаланс между про- и антикоагуляционными свойствами становится причиной тромботических или геморрагических осложнений в интра- и раннем послеоперационном периоде [Despotis G.J. et al., 2001; Gando S. et al., 1990].
Наиболее подверженными негативным воздействиям операционных факторов оказываются тромбоциты - клетки, ответственные за «первичный» гемостаз. Изменение структуры и функции тромбоцитов во время ИК может играть существенную роль в развитии послеоперационной геморрагии [Дементьева И.И., 2003; Salzman E.W. , 1971]. Так, Ray M.J. и соавт. (1994) показали статистически достоверную корреляцию между до- и послеоперационным состоянием тромбоцитов и величиной послеоперационной кровопотери. Частота кровотечений, вызванных нарушением функций тромбоцитов и других факторов гемостаза при ИК, составляет 5-15 % [Belleville J., 1977; Morian М. et al,, 1977]
В последние годы значительно изменилась хирургическая тактика проведения операций, методика проведения перфузии в связи с новыми методами фармакологической
защиты и типом оксигенаторов, однако, в доступной нам литературе встречены только общие и нередко противоречивые сведения о влиянии современных методов проведения операции с ИК на тромбоцитарное звено гемостаза [Дементьева И.И., 2003; Ргешагаше Э.й а1,2001; Кау МЛ. еХ а1,1994; БаЫатапа А. « а1,2000].
Как следствие, различаются и рекомендации о диагностике и коррекции тромбоцитарных нарушений у разных групп кардиохирургических больных. Выявление особенностей поведения тромбоцитов у данной категории больных является необходимым условием для выбора адекватных профилактических мер, направленных на коррекцию нарушений в тромбоцитарном звене гемостаза для снижения мнтра- и послеоперационной кровопотери, что и определяет актуальность данной работы.
Целью исследования явилось изучение причин и характера нарушений тромбоцитарного звена гемостаза у больных, оперированных на сердце в условиях искусственного н естественного кровообращения. Задачи исследования:
1. Исследовать изменения тромбоцитарного звена гемостаза, характерные для больных при операциях коронарного шунтирования с искусственным кровообращением.
2. Изучить динамику количества и функциональных свойств тромбоцитов при операциях коронарного шунтирования в условиях естественного кровообращения.
3. Оценить динамику количества и функциональных свойств тромбоцитов у пациентов, оперируемых по поводу приобретенных пороков сердца в условиях искусственного кровообращения.
4. Провести сравнительный анализ изменений тромбоцитарного звена гемостаза при различных кардиохирургических операциях и выявить определяющие их причины.
5. Разработать рекомендации по профилактике коррекции нарушений тромбоцитарного гемостаза в раннем послеоперационном периоде.
Научная новизна исследования. Показано, что сходства и различия в поведении тромбоцитарного звена гемостаза у кардиохирургических больных обусловлены, в первую
очередь, искусственным кровообращением и сопровождающих его факторов (длительность перфузии, время пережатии аорты, гипотермия). Сходства определяются выраженностью системного воспалительного ответа и формированием протромботической тенденции в послеоперационном периоде, различия - факторами исходного заболевания,
Выявлено, что адгезия тромбоцитов к коллагену в местах повреждения эндотелия является одним из важнейших факторов, регулирующих гемостатический потенциал у больных после коронарного шунтирования. Снижение коллаген-индуцированной агрегации к исходу первых суток после операции является необходимым условием для уменьшения избыточного тромбообразования в местах повреждения эндотелия.
Определено, что у кард но хирурги ческих больных адреналин выступает как потенцирующий эти процессы агент, так и самостоятельным фактором для в нутрисосу ди сто й агрегации тромбоцитов, опосредованной с^-адренергическими рецепторами. Совокупность этих механизмов носит компенсаторный характер в ответ на кровопотерю и развитие системного воспалительного ответа.
Практическая значимость. Показано, что коррекция системы гемостаза в интра-и послеоперационном периоде у кардиохирургических больных должна проводится с обязательным комплексным исследованием тромбоцитарного звена гемостаза, что является необходимым условием для выбора адекватных профилактических мер.
Разработан алгоритм комплексного исследования тромбоцитарного звена гемостаза в раннем послеоперационном периоде, который отражает характер и степень нарушений гемостаза, продолжительность действия операционного стресса.
Даны практические рекомендации по внедрению данного алгоритма в клиническую практику, которые позволяют улучшить эффективность прогноза тромботических и геморрагических осложнений у кардиохирургических больных.
Внедрение результатов работы. Результаты работы используются в практической деятельности лаборатории экспресс-диагностики, в отделении кардиореанимацин и интенсивной терапии ГУ РНЦХ им. Б.В, Петровского РАМН,
Апробация работы. По материалам, полученным в процессе работы, сделаны сообщения на конференции, посвященной 60-летию профессора И.И. Дементьевой «Актуальные вопросы экспресс-диагностики» (Москва, 12 сентября 2003г.), IX Всероссийском съезде сердечно-сосудистых хирургов (Москва, 18-21 ноября 2003 г.), Конференции молодых ученых, посвященной дню основания ГУ РНЦХ РАМН «Новое в реконструктивной хирургии» (Москва, 19 марта 2004 г.), X Всероссийском съезде сердечно-сосудистых хирургов «Проблемы гематологии» (Москва, 10-13 декабря, 2004 г.), II Всероссийской научной конференции «Клиническая гемостазиология и гемореология в сердечнососудистой хирургии» (Москва, 2-4 февраля 2005 г.). Официальная апробация диссертации состоялась 26 февраля 2006 года на научной конференции отдела хирургии сердца, кардиореанимацин и лаборатории экспресс-диагностики ГУ РНЦХ РАМН, Публикации и внедрение. По теме диссертации опубликовано 13 научных работ в виде статей и тезисов в журналах, сборниках трудов конференций, съездов, симпозиумов. Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 82 страницах машинописного текста и состоит из введения, обзора литературы, материалов и методов исследования, 2 глав собственных исследований, заключения, выводов, практических рекомендаций VI списка литературы. Библиография включает 39 отечественных и 77 зарубежных источников. Работа иллюстрирована 6 таблицами и 13 рисунками.
Характеристика больных и методы исследования.
Для решения поставленных задач в исследование было включено 90 больных (68 мужчин и 22 женщины) с ИБС и приобретенными пороками сердца, находившихся в ГУ РНЦХ им. Б.В. Петровского РАМН для хирургического лечения за период с 2002 года по 2005 год. Общая характеристика больных представлена в табл.1.
Общая характеристика больных (п=90)
Пациенты ПЕС ППС
Количество, чел. 53 37
Мужч н ны/жен щи и ы 43/10 25/12
Возраст, лет 39-73 22-62
Выполненные операции АКШ/МКШ клапаносберегаю щие операции, ПАК, ПМК, ПАК+ПМК
Операция АКШ/МКШ Без использова мня 11К С использованием ПК
Количество, чел. 23 30
Возраст, лет 49-73 39-64
Мужч и п ы/жен щины 19/4 24/6
Длительность ПК, МП II • 112 ±38 99 ±28
Длительность ИМ, MIHI * 45 ±12 41 ±16
Средняя температура И К, °С 34,9 ±0,2 29,9 ±0,3
Примечание: ППС - приобретенные пороки сердца; ИБС - ишемическая болезнь сердца.
У всех больных с операцией реваскулярнзации миокарда имелась ишемическая болезнь сердца (ИБС), По поводу ревматического порока было оперировано 57% больных, порока неревматического генеза - 43%, Протезирование митрального клапана было выполнено у 27%, аортального клапана - 27%, митрального и аортального клапанов - 27%, пластика митрального клапана - 11%, пластика трикуспидального клапана - 8% больных.
Операции проведены в условиях сбалансированной анестезии. Перфузию проводили на фоне гемодилюции, степень которой варьировала в пределах 19 - 36% от исходной величины гематокрита. И К проводили аппаратами фирмы «Jostra» с использованием оксигенаторов «D-703». Средняя объемная скорость перфузии составляла 4,910,5 л/мин/м2. Для создания требуемого уровня гипокоагуляции во время ИК пациентам вводили нефракционированный гепарин (НФГ). Введение гепарина и его нейтрализацию протамина
сульфатом проводили по методике принятой в ГУ РНЦХ им. Б.В. Петровского РАМН. Больным вводили расчетные дозы гепарина: с ИБС - 3 мг/кг, с приобретенными пороками сердца — 2 мг/кг. Нейтрализацию гепарина проводили раствором протамина сульфата из расчета гепарин:протамин = 1:1 [Дементьева И.И., 1998].
Для профилактики тромбообразования с первого дня после операции больные получали низкомолекулярный гепарин (НМГ) в виде подкожных инъекций 1-2 раза в сутки. Длительность применения НМГ составила 6-8 суток.
Ранний послеоперационный период протекал у обследованных пациентов без выраженных осложнений (табл.2). Отмечавшиеся признаки умеренной полиорганной недостаточности были купированы в течение первых 24 часов послеоперационного периода.
Течение раннего послеоперационного периода у обследованных больных (п=90)
Течение раннего п/о периода Название операции
АКШ/МКШ без ИК (п=23) АКШ/МКШ с ИК (п=30) клапаносберегающие операции, ПАК, ПМК, ПАК+ПМК (п=37)
Без осложнений 13 (57%) 21 (70%) 32 (86%)
С наличием признаков 10(43%) 9 (30%) 5 (14%)
Из них с явлениями:
сосудистой н-ти 4(17%) 4 (13%) 3 (8%)
Сердечно-сосудистой н-ти 4(17%) 2 (7%) 2 (6%)
Дыхательной н-ти 2 (9%) 2 (7%) 0
Почечной н-ти 0 1 (3%) 0
В исследование не были включены пациенты, которым были выполнены сочетанные операции (например, АКШ+протезирование клапана(ов)), а также поступившие для повторного хирургического лечения (реАКШ, peilMK, реПАК).
Кроме того, в исследование не включены больные с осложнениями во время операции, требовавшими повторного подключения ИК, внутриаортальной баллонной контрапульсации, рестернотомией в раннем послеоперационном периоде.
Лабораторные методы исследования.
Исследования состояния тромбоцитарного звена гемостаза проведены на дооперационном этапе, при поступлении больных в ОРИТ, через 24 часа и на 3 сутки после операции.
Материалом исследования служила цельная венозная кровь и ее плазма. Венозную кровь получали из катетеров, установленных в v.fem oral is, v.jugularis и v.subclavia, и стабилизировали 3,8% раствором трехзамещенного натрия лимоннокислого (соотношение объемов крови и цитрата натрия - 9:1).
Анализ тромбоцитарного звена гемостаза включал в себя определение количества тромбоцитов и исследования агрегационной активности тромбоцитов с помощью лазерного анализатора агрегации тромбоцитов/счетчика 230 LA (НПФ Биола, Россия). Количество тромбоцитов (тыс/мкл) и их агрегационная способность (%) определяли в ответ на индукторы: АДФ (5 мкг/мл), коллаген (20 мг/мл), ристомицин (15 мг/мл), адреналин (5 мкг/мл).
Гемокоагуляционную активность плазмы изучали клотгинговыми тестами в цельной крови: время активированного свертывания крови (ВАС, с) для характеристики активности свободного гепарина [31 ], время свертывания цельной крови (ВСК, мин) для общей оценки; в цитратной плазме: активированное частичное тромбопластиновое время (АЧТВ, с) для характеристики внутреннего пути свертывания, протромбиновое время по Кеику (ПТВ, с) с расчетом Международного Нормализированного Отношения (MHO) для характеристики активности внешнего пути свертывания, тромбиновое время (Тв, с) в качестве суммарной
характеристики антикоагулянтной активности, концентрация Фг по Клауссу (г/л) для характеристики содержания основного коагулирующего субстрата. Использованные методы исследования системы гемокоагуляции являются общепринятыми [Ройтман Е.В., 2000]. В работе использованы наборы реактивов производства НПО «Ренам» (Москва, Россия), фирмы «Технология-Стандарт» (Барнаул, Россия). Тесты выполнялись на коагулометре «Минилаб-701» (Россия). Уровень растворимых комплексов фибрин-мономеров (РФМК, мг/%) изучали с использованием наборов «Ортофенантролиновый тест» («Технология-Стандарт», Россия).
Обработка клинических результатов проведена методами вариационной статистики. Статистический анализ, выполненный непараметрическими методами, использовался для решения задачи классификации (разделения исходного массива данных), оценки различия выделенных групп по критериям Крускала, Данна и Смирнова, а также для выделения признаков, различающих группы с использованием Котов Ю.Б., 1988,1990,1992] .
Экспериментальные данные были представлены как (Медиана; сг). Обработка результатов выполнена методами вариационной статистики с использованием критерия Стьюдента, Результаты считали достоверными при р<0,05. Данные также анализировались на предмет достоверности их различий, которые считали достоверными при р<0,05 [Зельдович Я.Б., 1990]. Взаимоотношения исследованных показателей внутри групп изучались методами корреляционного анализа и пошагового регрессионного анализа с выбором конечной модели по наибольшим значениям коэффициентов детерминации г3 с использованием критерия Фишера при уровне значимости «=5%. Результаты считали достоверными при р<0,05.
Изменения тромбоцитаиного звена гемостаза у больных ппи операциях коронарного шунтирования с применением искусственного кровообращения в
условиях умеренной гипотермии.
Нарушений в системе плазменного звена гемостаза, а также обусловленным ими осложнений (в т.ч. геморрагических) не отмечено.
Установлено, что выраженное падение числа тромбоцитов к концу операции определялось сочетанием таких факторов как продолжительность ИК и ИМ и гипотермическим режимом перфузии (г=0,61; г=0,55; г=-0,43; р<0,05, соответственно), а также с величиной послеоперационной кровопотери (г=0,88; р<0,05). У не осложненных больных рост числа тромбоцитов отмечался уже к исходу 1-х суток и дальнейшее увеличеиие этого показателя к 3-м суткам после операции, что свидетельствует о больших компенсаторных резервах у данных больных. Полученные данные свидетельствуют, что само по себе снижение (в % отношении) количества тромбоцитов является вероятным, но не достаточным фактором для увеличения послеоперационной кровопотери (рис.1).
Одновременный рост количества тромбоцитов и АДФ-индуциро ванной агрегации к исходу 1-х суток после операции, наиболее вероятно, представляет собой компенсаторный ответ на интраоперационную кровопотерю. При этом снижение коллаген-индуцированной агрегации является необходимым для уменьшения избыточного тромбообразования в местах повреждения эндотелия (рис. 1),
Динамика ристомицин-индуцированной агрегации предполагало нарастание фактора Виллебранда в течение всего послеоперационного периода, что, скорее всего, свидетельствовало о закономерном ответе на развитие и течение системного воспалительного ответа у данной категории больных. Некоторое снижение адреналин-индуцированной агрегации сразу после операции явилось, по нашему мнению,
следствием умеренных нарушений «реакции высвобождения» тромбоцитов в этом периоде под действием операционных факторов. Резкий последующий рост адреналин-индуцированной агрегации обусловлен как действием операционного стресса, так и, в ряде случаев, проводимой кардиотонической поддержкой. Поэтому закономерным можно считать последующее снижение этого показателя (рис.1).
Корреляционный анализ показал достоверную связь между динамикой АДФ
индуцированной и адреналин-индуцированной агрегацией тромбоцитов (г=0,54; р<0,05), ристомицин- и адреналин-индуцированной агрегацией (г=0,55; р<0,05), и коллаген• индуцированной агрегацией и агрегацией в ответ на АДФ (г=-0,49; р<0,05).
Рисунок 1. Динамика количества и обшей агрегациониой способности тромбоцитов при операциях коронарного шунтирования с ПК.