Factors associated with the development of early postoperative atrial fibrillation in patients after non-cardial surgery

Введение

Проблема ранней послеоперационной фибрилляции предсердий (ПОФП) хорошо изучена и стратифицирована в кардиохирургических клиниках, где при выполнении операций на «открытом сердце» данная аритмия развивается почти у каждого второго пациента [1]. Однако данных о распространенности и предикторах ее развития при абдоминальных хирургических операциях в мировой литературе существенно меньше.

Согласно представлению проблемы в настоящее время, частота развития ПОФП после внесердечных оперативных вмешательств варьирует от 1% до 35% [2]. В патогенезе ранней ПОФП на первый план выходят триггеры, связанные с хирургическим вмешательством (острая хирургическая травма, острое воспаление, дисбаланс внутрисосудистой жидкости и т.д.), что несколько отличает механизмы ПОФП от патогенеза возникновения ФП, не связанного с оперативным вмешательством. Поэтому проблема тактики ведения данной когорты пациентов требует разработки новых практических алгоритмов, учитывающих эти особенности.

Ежегодно около 4% всего земного шара подвергаются обширным хирургическим операциям [3]. В России число хирургических вмешательств имеет так же, как и во всем мире, динамику роста, и на 2018 год составляет около 13 млн процедур в год [4]. Причем в среднем ежегодное прибавление количества операций составляет порядка 5%. Согласно общемировой статистике, развитие осложнений при внесердечных хирургических вмешательствах случается с частотой 5-11%, а частота летальности колеблется в диапазоне от 0,8% до 1,5% [5]. Сердечно-сосудистые осложнения в общей структуре всех осложнений занимают порядка 40% [6].

В настоящее время хирургические вмешательства выполняются пожилым больным чаще в 4 раза, чем остальным пациентам. Повышение возраста закономерно приводит к повышению коморбидности и, несмотря на общее снижение летальности от сердечно-сосудистых заболеваний, распространённость ИБС, гипертонии, сердечной недостаточности растет в мире [7]. Соответственно растет и частота встречаемости кардиоваскулярной патологии и сердечно-сосудистых факторов риска у хирургических больных. По статистике именно кардиальная патология является наиболее распространенной, как серьезная сопутствующая патология у хирургических больных [8].

В этой статье совокупно описываются и резюмируются отдельные этапы исследования, отдельные части которого были уже ранее опубликованы [9-12]. В данной статье описываются клинические, инструментальные и лабораторные факторы, ассоциированные с развитием впервые возникшей послеоперационной фибрилляции предсердий у пациентов, после внесердечных хирургических вмешательств.Инструментальные и лабораторные параметрывключали в себя как предоперационные, так и послеоперационные.

Для выявления различий между группами с развитием ПОФП и без ПОФП по клиническим исходным параметрам мы использовали непараметрический критерий Ману-Уитни для количественных данных и точный критерий Фишера для качественных данных.

Было выявлено, что пациенты в группе с развившейся ПОФП были статистически значимо старше, чем пациенты без развития ПОФП, а именно: медиана возраста в группе с ПОФП составила 77 (69;84) лет против 61 (44;71) лет в группе без ПОФП (p<0,001) (Таблица 1).

Таблица 1. Сравнение группы пациентов с развившейся ПОФП и без ПОФП

Для выявления порогового значения возраста, который был ассоциирован с развитием ПОФП мы использовали ROC-анализ. По его результатам было получено, что возраст >72 лет статистически значимо (p<0,001) был связан с исходом «ПОФП» (Таблица 2).

Таблица 2. ROC-анализ для исхода «ПОФП»

Примечание. AUC – площадь под ROC-кривой; ДИ- доверительный интервал.

Возраст, как предиктор неблагоприятных событий имеет важнейшее значение. В патофизиологии развития ПОФП он имеет не меньшее значение, чем в танатогенезе. Старческий возраст, как предиктор риска развития фибрилляции предсердий после операции был показан во многих исследованиях [13]. Это связано прежде всего с выраженностью процессов фиброза миокарда в пожилом возрасте, а также восприимчивостью кардиомиоцитов к ишемии и оксидативному стрессу [14].

В нашей когорте пороговая точка была 72 года. Старше этого возраста по данным ROC-анализа вероятность развития ПОФП статистически значимо увеличивалась.Как уже упоминалось причиной является более выраженный с возрастом фиброз предсердий, вызывающий нарушения проводимости сердца [13]. Возрастное ремоделирование предсердия вызывает фиброз и анизотропию скорости проводимости. В миокарде предсердий происходит комплекс молекулярных, ультраструктурных и метаболических изменений кардиомиоцитов и внеклеточного матрикса, которые приводят к нарушению электрофизиологических свойств собственно предсердий, что является субстратом развития ФП [15]. Фиброз является результатом накопления фрагментов фибриллярного коллагена, который способствует интерстициальному растяжению. Этот процесс приводит к появлению множественных мелких очагов циркуляции возбуждения «re-entry», которые благоприятствуют закреплению и сохранению фибрилляции предсердий [16].

Недифферинцированные нарушения ритма сердца исходно (в анамнезе) – являются важным триггером для развития аритмологических осложнений после хирургического вмешательства в госпитальном периоде. Этот предиктор является хорошо обоснованным с точки зрения патофизиологических механизмов ремоделирования предсердий – происходит электрическое их ремоделирование, приводящее выраженному проаритмогенному эффекту. 

Электрическое ремоделирование проявляется в виде изменения количества и распределения ионных каналов и белков щелевых контактов, что приводит к укорочению эффективного рефрактерного периода предсердий и увеличению их дисперсии. Это было продемонстрировано в многочисленных исследованиях [17, 18].

Также длительно существующая фибрилляция предсердий влияет и на вегетативную нервную систему, вызывая так называемое вегетативное ремоделирование или ремоделирование вегетативной нервной системы (ВНС), которое связано с высвобождением факторов роста нервов. В резултате чего имеет место преобладание активности симпатического отдела ВНС над парасимпатическим отделом. Электрическое ремоделирование  приводит к сокращению продолжительности потенциала действия и изменяется рефрактерность предсердий.

Кроме того пациенты в группе с развившейся ПОФП чаще имели перенесенный инфаркт миокарда в анамнезе: 30% против 8,4% в группе без развития ПОФП, (p<0,001); чаще имели в анамнезе нарушения ритма сердца: 35,7% против 10,3% в группе без развития ПОФП (p<0,001) (Таблица 1).

Перенесенный ранее инфаркт миокарда, как предиктор развития ПОФП упоминается в нескольких исследованиях [19]. Логично, что инфаркт миокарда патофизиологически является следствием ИБС и хронической ишемии миокарда, при которой, опять же, происходят процессы ремоделирования миокарда и желудочков и косвенно предсердий. Ремоделирование предсердий вызывает изменения, как уже упоминали, на молекулярных, ультраструктурных и метаболических уровнях, вызывает фиброз миоцитов и анизотропию скорости проводимости, вследствие чего увеличивается аритмогенность.

Также эта группа (с развившейся ПОФП) статистически значимо отличалась по частоте выраженной ХСН – 2-3 ФК 68,7% против 18% (p<0,001), частоте сахарного диабета 34,3% против 11,6%, (p<0,001) и ХОБЛ 10% против 1,3% в группе без развития ПОФП (p=0,006). Патология почек как предиктор аритмогенных осложнений после хирургических операций, а именно ПОФП, также упоминается в нескольких исследованиях [20, 21].

В исследовании Edgar Vidotti с соавторами из Бразилии [22]. Авторы оценивали предикторы ПОФП после АКШ на работающем сердце (off‐pump) у 280 пациентов. Общая частота ПОФП составила в их исследовании 5%. Предикторами развития ПОФП при расчете многофакторной логистической регрессии были: ХБП (ОШ 3,31 при 95% ДИ 1,05-10,46, p=0,042) и использование венозного кондуита (ОШ 9,81 при 95% ДИ 1,13-85,35, p=0,039).

В работе [23] также были изучены предикторы ПОФП на когорте пациентов после протезирования аортального клапана. Авторы представили 3 многофакторные регрессионные модели, в которых использовали как сам исходный уровень креатинина, так и его расчетные показатели: клиренс креатинина и скорость клубочковой фильтрации. Было показано, что все 3 модели продемонстрировали влияние азотемии на риск развития фибрилляции предсердий. Уровень креатинина более 100 мкмоль/л (p=0,004), уровень креатинина  £83 мл/мин (p=0,019),  и скорость клубочковой фильтрации ≤76 мл/мин/1,73 (p=0,013), с высокой статистической значимостью, наряду с возрастом старше 62 лет, вмешательством на митральном клапане, перенесенным инсультом и сахарным диабетом – являлись значимыми предикторами развития ПОФП в ранние сроки после операции.

По периоперационным параметрам группы также имели статистически значимые отличия, а именно: в группе с ПОФП чаще была интраоперационная инфузия более 3 литров – 87% против 69% (p=0,002), чаще выполнялась релапоротомия (p<0,001), чаще встречался синдром системной воспалительной реакции: 41,4% против 2,6% (p<0,001).

В группе с ПОФП чаще наблюдались тромбоэмболические осложнения и пневмонии: 35,7% и 51,4% против 3,9% и 11%, (p<0,001).Не было отличий между группами по экстренности оперативного вмешательства. Частота экстренных операций в группе с ПОФП составила 74,3%, а в группе без ПОФП – 74,5%, (p=0,878). Также не было обнаружено статистически значимых отличий по объемам вводимой жидкости в послеоперационном периоде (p>0,05), частоте кровотечений после операций (p=0,290) и длительности пребывания в стационаре (p=0,613).

При построении логистической регресии было получено, что статистически значимыми независимыми предикторами развития ПОФП в нашей выборке были: перенесенный инфаркт миокарда (ОШ 4,7 при 95% ДИ 2,2-10,1), нарушения ритма сердца в анамнезе (ОШ 5,0 при 95% ДИ 2,5-10,3), ХСН 2-3 ФК (ОШ 9,9 при 95% ДИ 5,2-19,1), сахарный диабет (ОШ 4,0 при 95% ДИ 2-8), ХОБЛ (ОШ 8,6 при 95% ДИ 1,7-42,3), интраоперационная инфузия больше 3 литров (ОШ 3,4 при 95% ДИ 1,6-7,4) (Таблица 3).

Таблица 3. Расчёт отношения шансов для развития ПОФП

Примечание: данные представлены в виде значения отношения шансов (ОШ) и 95% доверительного интервала (ДИ).

Кроме того, релапаротомия, синдром системной воспалительной реакции и пневмония также статистически значимо являлись независимыми предикторами риска развития ПОФП в раннем послеоперационном периоде: релапаротомия (ОШ 5,7 при 95% ДИ 2,7-12,1), синдром системной воспалительной реакции (ОШ 26,9 при 95% ДИ 8,9-80,8), пневмония (ОШ 8,9 при 95% ДИ 4,5-17,8) (Таблица 3).

Полученные результаты демонстрируют, что предикторы ПОФП схожи с предикторами летальности, о которых мы говорил в предыдущей статье [24]. Опять нарушения же нарушения ритма сердца исходно, сопутствующая патология, сердечная недостаточность и т.д.

Однако, хотелось бы обратить внимание на некоторые предикторы не так широко известные ранее и мало освещенные в предыдущих исследованиях. Речь идет об объемах инфузионной терапии на различных периоперационных этапах. По результатам данного исследования интраоперационная инфузия более 3 литров и послеоперационная 3-5 литров повышала риск развития ПОФП почти в 3 раза. При этом, инфузия умеренной интенсивности (1-3 литра) и невысокая (до 1 литра) не оказывала статистически значимого влияния. 

Вообще дисбаланс жидкости у пациентов в послеоперационном приоде характерен для абдоминальной хирургии. Предоперационная подготовка – очищение кишечника, потеря жидкости во время операции и кровотечение могут вызывать абсолютный дефицит жидкости. С другой сторона вазодилатация анестетиками или другими сосудорасширяющими средствами может вызывать относительный дефицит жидкости. Гиповолемия может развиться вторично на фоне нарушения эндотелиального барьера, например, при синдроме системной воспалительной реакции, при котором возникает диффузная капиллярная утечка жидкости и переход ее в интерстициальное пространство.

С другой стороны, гиперволемия и «перегрузка» жидкостью тоже доказано оказывает пагубное прогностическое влияние [25].  Перегрузка жидкостью в процессе или после операции увеличивает общий ОЦК (объем циркулирующей крови), что приводит к перерастяжению и дополнительной дилатации камер сердца. Кроме того, избыток жидкости задерживает восстановление желудочно-кишечной функции. Инфузионная заместительная терапия является стандартной процедурой в условиях управляемой кровопотери, однако она часто связана с гиперволемией, которая может вызвать отек тканей, сердечно-легочные осложнения и провоцировать развитие периоперационных осложнений [26].  

В генезе ПОФП повышенный объем циркулирующей крови вызывает также растяжение полостей сердца и, в частности, левого предсердия [27]. Что безусловно потенцирует запуск патологической электрической активности в предсердиях и приводит к повышенному риску развития ПОФП.

Как уже отмечалось, современные клинические рекомендации по периоперационному ведению пациентов с некардиальными хирургическими операциями не акцентируют свое внимание на прогнозировании развития ПОФП. Упор делается лишь на особых категориях лиц с наличием сердечно-сосудистого анамнеза. Точная оценка предоперационного кардиального риска может выявить пациентов, которым перед плановым хирургическим вмешательством необходима модификация медикаментозной терапии, или будет принято решение о целесообразности активного периоперационного контроля сердечного ритма.

В нашем исследовании мы получили статистически значимые различия по частоте таких исходов как повторная лапаротомия: частота лапаротомии встречалась значимо чаще у пациентов с развившейся ПОФП. Повторная лапаротомия является не следствием, а фактором риска развития фибрилляции предсердий, поскольку увеличивает травматизацию, хирургический стресс, инфузионную терапию растворами. Релапаротомия также ассоциирована с более выраженной кровопотерей и потерей коллоидных жидкостей. Кроме того, повторное хирургическое вскрытие брюшной полости увеличивает выраженность системного воспаления.

Специалисты в области хирургии, терапии и анестезиологии продолжают обсуждать проблему особенностей предоперационного обследования пациентов с заболеваниями сердечно-сосудистой системы перед внесердечными хирургическими вмешательствами. Регулярно предлагаются попытки максимально точно спрогнозировать риски осложнений этих операций, на основе различных подходов к диагностике – от более простых до более сложных. 

Заключение

На основе полученных данных можно сделать вывод, что пациенты, у которых возникает ПОФП после выполнения абдоминальной хирургической операции, значимо старше, чем пациенты без ПОФП, и имеют более выраженную коморбидность: чаще имеют перенесенный инфаркт миокарда и нарушения ритма сердца в анамнезе, чаще имеют выраженную хроническую сердечную недостаточность, сахарный диабет и хроническую обструктивную болезнь легких.

Развитие послеоперационной фибрилляции предсердий чаще отмечается при большой инфузии растворов во время операции, а также при повторных лапаротомиях. В раннем послеоперационном периоде у пациентов с ПОФП чаще встречаются синдром системной воспалительной реакции и тромбоэмболические осложнения.

Полученные в данной работе результаты создают основу для повышения эффективности первичной и вторичной профилактики послеоперационного развития фибрилляции предсердий у пациентов, подлежащих внесердечным абдоминальным хирургическим вмешательствам, и, как следствие, повышения безопасности данных операций.

Конфликт интересов

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.