Роль эндотелинергических и нитроксидергических реакций в прогнозировании функционального исхода пациентов с различной степенью тяжести ишемического инсульта

The aim of this study was to assess the value of nitric oxide (NO) and endothelin-1 (ET-1) serum concentrations as potential biomarkers for predicting the functional outcome in patients with acute ischemic stroke. Material and methods. A total of 37 patients diagnosed with ischemic stroke and admitted to a multidisciplinary vascular center were included in the study. The patients were divided into two groups based on the severity of neurological deficits as determined by the National Institutes of Health Stroke Scale (NIHSS): Group 1 consisted of 20 patients with NIHSS scores 15, and Group 2 consisted of 17 patients with NIHSS scores 15. The functional outcome was assessed using the NIHSS absolute values and the degree of disability measured by the Modified Rankin Scale (mRS) by comparing the values before and after baseline treatment. Lab evaluation included quantitative assessment of stable NO and ET-1 metabolites in patient’s serum at admission and on day 10 of hospital stay. The SPSS Statistics V23.0 for Windows software package, Python programming language, and Pandas and SciPy libraries were used for statistical data processing. Results. Group 1 patients demonstrated a statistically significant decrease in NIHSS (P=0.0013) and mRS (P0.0001) scores, which was indicative of a favorable functional outcome. Group 2 patients showed some recovery of only neurological deficit measured by NIHSS scale (P=0.0012), changes in degree of disability by mRS were statistically insignificant. On Day10 of hospital stay, both groups showed a clinically significant increase in ET-1 content, and slight change in NO concentration. NIHSS score demonstrated a significant negative correlation with baseline ET-1 concentrations: R=–0.82, P=0.00023 — in Group 1; R=–0.55, P=0.00075 — in Group 2. Modified RS scores showed negative correlation with NO (R=–0.50, P=0.00044) and ET-1 (R=–1.0, P=0.0074) concentrations in Group 1, and positive correlation with NO (R=0.55, P=0.0023) and ET-1 (R=0.33, P=0.04) concentrations in Group 2. Conclusion. Monitoring of NO and ET-1 serum concentrations provides valuable insights for personalized assessment of the anticipated functional outcome in patients with cerebral ischemia. Further research and the development of prognostic mathematical models are needed to validate the use of endothelial function markers as predictive indicators of patients' recovery potential during the acute phase of ischemic stroke. Цель исследования — оценка возможности использования показателей сывороточных концентраций оксида азота (NO) и эндотелина-1 (ET-1) в качестве биомаркеров функционального исхода острого ишемического инсульта.Материалы и методы. Обследовали 37 пациентов многопрофильного сосудистого центра с диагнозом ишемический инсульт. В зависимости от степени неврологического дефицита по NIHSS, пациентов разделили на две группы: 1-я группа – 20 пациентов с NIHSS 15 баллов; 2-я группа — 17 пациентов с NIHSS15 баллов. В качестве критериев функционального исхода выбрали абсолютные значения NIHSS и степень инвалидизации по Модифицированной шкале Рэнкина (mRS) путем вычисления разницы между показателями до и после базисного лечения. Лабораторное исследование включало количественное определение стабильных метаболитов NO и ET-1 в сыворотке крови пациентов при поступлении и на 10-й день госпитализации. Для статистический обработки данных использовали пакет программ SPSS Statistics V23.0 for Windows, язык программирования Python, библиотеки Pandas и SciPy.Результаты. У пациентов 1-й группы выявили статистически значимое снижение показателей NIHSS (p=0,0013) и mRS (p0,0001), что характеризовало благоприятный функциональный исход. Во 2-й группе наблюдали регресс только неврологического дефицита по NIHSS (p=0,0012). Изменения степени инвалидизации по mRS у пациентов этой группы были статистически незначимы. Выявили клинически значимое увеличение содержания ET-1 и незначительное изменение концентрации NO на 10-й день госпитализации у пациентов обеих групп. Для показателя NIHSS выявили значимую отрицательную корреляцию с первоначальными концентрациями ET-1: в 1-й группе — r=–0,82, p=0,00023; во 2-й группе — r=–0,55, p=0,00075. Для показателя mRS у пациентов 1-й группы выявили отрицательную корреляцию с NO (r=–0,50, p=0,00044) и с ET-1 (r=–1,0, p=0,0074); у пациентов 2-й группы — положительную корреляцию с NO (r=0,55, p=0,0023) и ET-1 (r=0,33, p=0,04).Заключение. Мониторинг динамики показателей NO и ET-1 может быть использован для персонифицированной оценки функционального исхода пациента с церебральной ишемией. Необходимо дальнейшее исследование и разработка прогностических математических моделей, направленных на верификацию маркеров эндотелиальной функции в качестве предиктивных показателей возможности восстановления пациента в остром периоде ишемического инсульта

Применение устройства для сорбции эндотоксина и цитокинов у ребенка с сепсисом после трансплантатэктомии (клиническое наблюдение)

Sepsis is one of the leading causes of death in kidney transplant recipients.We present our experience of effective removal of bacterial endotoxins and endogenous inflammatory mediators using a multimodal hemosorbent in sepsis, caused by gram-negative polyresistant Klebsiella spp. including K. pneumoniae. The device was used in a 15 y.o. patient after treatment failure of graft-bed abscess and removal of kidney transplant.Results. Two 24-hour sorption procedures on Days 3 and 5 post-transplantectomy in combination with renal replacement therapy resulted in consistent decrease of pro-inflammatory markers concentrations (procalcitonin — 15.111.47.2 ng/ml; C-reactive protein — 23419990 mg/l), preventing therefore further progression of multiple organ dysfunctions.Conclusion. Inclusion of selective adsorption of cytokines and/or lipopolysaccharides into multimodal intensive therapy in an immunosuppressed pediatric patient with sepsis caused by resistant microorganisms improved treatment outcomes.Сепсис является одной из ведущих причин летальных исходов у реципиентов почечного трансплантата.Представили опыт эффективного применения гемосорбента мультимодального типа для удаления бактериальных эндотоксинов и эндогенных медиаторов воспаления в комплексном лечении при сепсисе, вызванном грамотрицательным полирезистентными микроорганизмами (Klebsiella spp., в том числе Klebsiella pneumoniae), у пациента 15 лет после удаления трансплантированной почки в связи с неэффективностью лечения абсцесса ложа трансплантата.Результаты. Проведение двух 24-часовых процедур сорбции на 3-и и 5-е сут после трасплантатэктомии в сочетании с заместительной почечной терапией позволило последовательно снизить концентрацию провоспалительных маркеров (прокальцитонин — 15,111,47,2 нг/мл; C-реактивный белок — 23419990 мг/л) и предотвратить прогрессирование полиорганной дисфункции.Заключение. Включение в комплексную интенсивную терапию селективной сорбции цитокинов и/или липополисахаридов у пациента детского возраста с сепсисом, вызванным резистентными микроорганизмами на фоне иммуносупрессии, способствовало улучшению результатов лечения

Спирометрические и структурно-функциональные изменения работы аппарата внешнего дыхания у пациентов с хронической сердечной недостаточностью

The purpose of the study. To identify structural changes and functional modifications in respiratory muscle performance in patients with congestive heart failure.Materials and methods. We conducted prospective observational study at the V. A. Almazov National Medical Research Center involving 118 subjects: 49 patients with congestive heart failure (CHF-group) and 69 healthy people (control group). NYHA functional classes of II to IV were taken as inclusion criteria in the CHF group, and respiratory diseases, abdominal pathology, morbid obesity, and anemia — as exclusion criteria. Ultrasound imaging was used to assess the structural (thickness) and functional (thickening and excursion indices) diaphragmatic impairments during quiet (resting) and deep breathing. Facemask spirometry was used to assess pulmonary function. Results. Patients with CHF were on average older than 59.0 years (53.0; 70.0) vs. 25.0 years (24.0; 26.0) in the control group, P=0.000001, had excessive body weight — 82.0 (73.0; 95.0) vs. 68.5 (55.0; 84.0) kg, P=0.000005 and higher body mass index — 28.4 (24.3; 31.3) vs 21.8 (19.9; 24.0) kg/m2, P=0.000001, but did not differ in height 173.0 (166.0; 179.0) vs. 170.0 (165.0; 183.0) cm, 0.97.Lower maximum inspiratory volume (MIV): 3000.0 (2300.0; 4000.0) vs. 3684.1 (3392.5; 4310.8) ml, P=0.0006, and negative inspiratory force (NIF) measured as max negative pressure generated by the respiratory muscles: 43.1 (–56.7; –33.0) vs. 53.5 (–58.8; –50.9) mBar, P=0.000082, respectively were found in patients with CHF. The diaphragm was significantly thicker (mm) in patients with CHF during quiet (eupnea) and deep breathing compared to healthy subjects. The thickness at the end of quiet inspiration was 3.0 (2.2; 3.6)/1.9 (1.5; 2.2) in the right hemi-diaphragm, P<0.001; and 3.0 (2.4; 3.5)/1.7 (1.4; 2.0) — in the left, P=0.000001; thickness at the end of quite expiration — 2.2 (1.8; 2.9)/1.5 (1.2; 1.7) in the right dome, P=0.000001; and 2.0 (1.7; 2.5)/1.4 (1.2; 1.5) — in the left, P=0.000001. Thickness at the end of deep inspiration was 5.1 (4.4; 6.1)/4.4 (3.6; 5.1) in the right dome, P=0.0005, and 4.9 (4.2; 6.2)/ 3.7 (3.1; 4.8) — in the left, P=0.000007.The diaphragm thickening index during deep breathing was lower in the CHF group than in the control group: 131.1 (82.5; 181.8) vs. 190.9 (150.0; 240.0) in the right dome, P=0.000004; and 148.8 (112.5; 190.3) vs. 175.2 (130.7; 227.7) — in the left, P=0.03, respectively.Diaphragmatic excursions during quiet breathing were larger in patients with CHF than in healthy controls: 2.3 (1.6; 2.8)/1.7 (1.5; 1.9), P=0.0001 and 1.8 (1.5; 2.2)/1.5 (1.3; 1.9), P=0.03 of the right and left domes, respectively.Conclusion. Congestive heart failure contributes to the development of structural and functional impairments of the diaphragm.Цель исследования. Выявить структурно-функциональные изменения аппарата внешнего дыхания у пациентов с хронической сердечной недостаточностью.Материалы и методы. Провели проспективное обсервационное исследование на базе Национального медицинского исследовательского центра им. В. А. Алмазова у 118 испытуемых: 49 пациентов с хронической сердечной недостаточностью (ХСН) и 69 — здоровых людей (контрольная группа). Критериями включения пациентов в группу c ХСН служило наличие ХСН II–IV функционального класса по NYHA. Критериями исключения — заболеваний органов системы дыхания, морбидного ожирения, заболеваний органов брюшной полости, анемии. Структурное (толщину) и функциональное (индекс утолщения и экскурсию) состояние диафрагмы во время спокойного и глубокого вдоха/выдоха оценивали с помощью ультразвукового аппарата, параметры функции внешнего дыхания — с помощью аппарата искусственной вентиляции при самостоятельном дыхании через маску.Результаты. Пациенты с ХСН были старше 59,0 лет (53,0; 70,0) против 25,0 (24,0; 26,0) в контрольной группе, р=0,000001, имели большую массу тела — 82,0 (73,0; 95,0) против 68,5 (55,0; 84,0) кг, р=0,000005 и индекс массы тела 28,4 (24,3; 31,3) против 21,8 (19,9; 24,0) кг/м², р=0,000001, но не различались в росте 173,0 (166,0; 179,0) против 170,0 (165,0; 183,0) см, р=0,97. У пациентов с ХСН выявили меньший максимальный объем вдоха — 3000,0 (2300,0; 4000,0) против 3684,1 (3392,5; 4310,8) мл, р=0,0006 и генерируемое дыхательными мышцами отрицательное давление — «силу вдоха»: 43,1 (–56,7; –33,0) против 53,5 (–58,8; –50,9) мБар, р=0,000082, соответственно. Диафрагма у пациентов с ХСН была значимо толще (мм) при спокойном и глубоком дыхании по сравнению со здоровыми испытуемыми: толщина на высоте спокойного вдоха составила справа 3,0 (2,2; 3,6)/1,9 (1,5; 2,2), р0,001; слева 3,0 (2,4; 3,5)/1,7 (1,4; 2,0), р=0,000001; толщина в конце спокойного выдоха справа — 2,2 (1,8; 2,9)/1,5 (1,2; 1,7), р=0,000001; слева — 2,0 (1,7; 2,5)/1,4 (1,2; 1,5), р=0,000001; толщина на высоте глубокого вдоха справа — 5,1 (4,4; 6,1)/4,4 (3,6; 5,1), р=0,0005, слева 4,9 (4,2; 6,2)/3,7 (3,1; 4,8) p=0,000007, соответственно. Индекс утолщения при глубоком дыхании был меньше в исследуемой группе, чем в контрольной: справа 131,1 (82,5; 181,8) против 190,9 (150,0; 240,0), р=0,000004; слева 148,8 (112,5; 190,3) против 175,2 (130,7; 227,7), р=0,03, соответственно. Экскурсия в покое была более выражена у пациентов с ХСН, чем у здоровых: справа 2,3 (1,6; 2,8) против 1,7 (1,5; 1,9), 0,0001; слева 1,8 (1,5; 2,2) против 1,5 (1,3; 1,9), p=0,03, соответственно.Заключение. Хроническая сердечная недостаточность вносит вклад в развитие структурно-функциональных нарушений диафрагмы

Эффективность продленной блокады фасциальной плоскости мышцы, выпрямляющей спину, при множественных переломах ребер

Objctive. To evaluate the analgesic efficacy of prolonged erector spinae fascial plane (ESFP) block in patients with multiple rib fractures.Material and methods. The study included 40 patients with multiple rib fractures. Based on anesthesia methods, patients were divided into 2 groups, where systemic analgesics were used for pain management in the control group (N=20), and additional supplementation with prolonged erector spinae fascial plane (ESFP) block in the main group (N=20). The study monitored the severity of pain measured by the numeric rating scale (NRS) at rest and during coughing, forced vital capacity (FVC), and the need for injectable narcotic analgesics.Results. The NRS measures at rest in the main group were statistically significantly superior to the control group results: at stage II — 1.5 points (IQR: 1.0–3.0) vs 3.0 points (IQR: 3.0–4.0); at stage III — 2.0 points (IQR: 1.0–2.0) vs 4.0 points (IQR: 3.0–5.0); at stage IV — 1.5 points (IQR: 0.8–2.2) vs. 4.5 points (IQR: 4.0–5.0); at stage V — 1 point (IQR: 0–2,0) vs. 3.0 points (IQR: 2.8–4.0), respectively (P0.001). Percentages of predicted FVC depending on patient’s gender, age, height and weight in the control group were as follows: at stage II — 38± 8% (95%CI: 34–41); stage III — 44± 8% (95%CI: 40–47); stage IV — 41±10% (95%CI: 36–45) and stage V — 49±10% (95%CI: 45–53). In the main group, the following FVC values were obtained: 49±15% at stage II (95%CI: 42–56), 50±13% at stage III (95%CI: 44–57), 53±13% at stage IV (95%CI: 47–59), and 57±11% at stage V (95%CI: 52–63). Therefore, statistically significant FVC reduction in the control group vs the main group came up to 22%, 14%, 24% and 15% at stages II-V, respectively (P0.05). The amounts of injected narcotic analgesics on day 1 and day 2 after initiation of the study were 5.0 mg (IQR: 5–10) and 5.0 mg (IQR: 0–5.0) in the main group vs 10.0 mg (IQR: 5.0–15.0) and 7.5 mg (IQR: 5.0–10.0) in the control group, respectively (P0.05).Conclusion. The prolonged erector spinae fascial plane block improves the quality of analgesia and FVC values in patients with multiple rib fractures.Цель исследования. Оценить эффективность продленной блокады фасциальной плоскости мышцы, выпрямляющей спину, у пациентов с множественными переломами ребер.Материал и методы. В исследование включили 40 больных с множественными переломами ребер. В зависимости от способа обезболивания переломов ребер больных разделили на 2 группы, где в контрольной группе (n=20) обезболивание проводили системными анальгетиками, а в основной группе (n=20), помимо системных анальгетиков, обезболивание дополняли продленной блокадой мышцы, выпрямляющей спину, в фасциальной плоскости. Измеряли выраженность боли по цифровой рейтинговой шкале боли (ЦРШ) в покое и при кашле, форсированную жизненную емкость легких, потребность в инъекционных наркотических анальгетиках.Результаты. Показатель ЦРШ в покое в основной группе был статистически значимо выше по сравнению с контрольной группой: на II этапе — 1,5 балла (IQR: 1,0–3,0) против 3,0 баллов (IQR: 3,0–4,0); на III этапе — 2,0 балла (IQR: 1,0–2,0) против 4,0 баллов (IQR: 3,0–5,0); на IV этапе — 1,5 балла (IQR: 0,8–2,2) против 4,5 баллов (IQR: 4,0–5,0); на V этапе — 1 балл (IQR: 0–2,0) против 3,0 баллов (IQR: 2,8–4,0), соответственно (p0,001). Показатель ФЖЕЛ в контрольной группе в процентном соотношении, в зависимости от должной по полу, возрасту, росту и весу пациента, составил на II этапе — 38±8% (95%CI: 34–41); III этапе — 44±8% (95%CI: 40–47); IV этапе — 41±10% (95%CI: 36–45) и V этапе — 49±10 % (95%CI: 45–53). В основной группе ФЖЕЛ составил на II этапе — 49±15% (95%CI: 42–56), III этапе — 50±13% (95%CI: 44–57), IV этапе 53±13% (95%CI: 47–59) и V этапе 57±11% (95%CI: 52–63), что, соответственно, было на 22%, 14%, 24% и 15% статистически значимо меньше, чем в основной группе (p0,05). Потребление наркотических анальгетиков в 1-е и 2-е сутки после начала исследования в основной группе составило 5,0 мг (IQR: 5–10) и 5,0 мг (IQR: 0–5,0) против 10,0 мг (IQR: 5,0–15,0) и 7,5 мг (IQR: 5,0–10,0) в контрольной группе, соответственно (p0,05).Заключение. Продленная блокада фасциальной плоскости мышцы, выпрямляющей спину, улучшает качество обезболивания и увеличивает показатели ФЖЕЛ у больных с множественными переломами ребер

Зависимость течения и исхода сепсиса от генетического варианта 3`-области гена аквапорина 4 (AQP4) и коморбидности

Aquaporins 4 and 5 are proteins that form water channels in the cell membrane, participate in the transfer and migration of immune cells, being expressed on many cell types including CNS astrocytes, kidney cells, lungs, and the immune system. We have previously shown that AQP5 genetic polymorphism is associated with different outcomes of abdominal sepsis. Since another common aquaporin protein, AQP4, is also expressed on the surface of immunocompetent cells, determining cell motility, it was suggested that AQP4 may also be important in the pathogenesis of sepsis, and that AQP4 polymorphism may predetermine sepsis severity and outcome. AQP4 rs1058427 genetic polymorphism has not been studied earlier. The aim of the study was to determine the effects of region 3` polymorphism in the AQP4 gene on the clinical course and outcome of sepsis.Materials and methods. The prospective study included 290 ICU patients from three clinical hospitals in Moscow aged 18–75 years with clinical signs of sepsis (SEPSIS-3, 2016).Results. It was found that the minor T allele of the AQP4 rs1058427 gene provides strong protection against septic shock, as among GG genotype carriers septic shock developed in 66%, but in presence of the minor T allele dropped to half of cases (P=0.009, Fisher’s exact test, OR=1.99, 95% CI: 1.12–3.55, N=290). There was a significant association between AQP4 rs1058427 genetic polymorphism and 30-day hospital mortality in a subgroup of patients with more severe organ dysfunction and higher comorbidity burden (cardiovascular diseases, type II diabetes mellitus) requiring extracorporeal treatment modalities and ventilator support for 5 or more days (N=66). Carriers of the minor T allele showed better survival rates as compared AQP4 rs1058427 GG genotype carriers (5 deaths out of 10 and 47 deaths out of 56, respectively, P=0.003, Fisher’s exact test, N=66, OR=5.22, 95% CI: 1.25–21.82, P=0.009, log-rank criterion).Conclusion. The minor AQP4 rs1058427 T allele is associated with protection against septic shock and better survival in sepsis in a group of ICU patients with high comorbidity burden requiring extracorporeal life support interventions.Аквапорины 4 и 5 — белки, образующие водный канал в мембране клетки, участвующие в движении и миграции иммунных клеток и выявляющиеся на поверхности астроцитов ЦНС, клеток почек, легких, иммунной системы. Ранее мы показали, что генетический полиморфизм AQP5 ассоциируется с различными исходами абдоминального сепсиса. Поскольку другой распространенный аквапорин — белок AQP4 тоже экспрессируется на поверхности иммунокомпетентных клеток, определяя клеточную подвижность, предположили, что и он может иметь значение в патогенезе сепсиса, а полиморфизм AQP4 — определять тяжесть течения и исход сепсиса. Ранее генетический полиморфизм AQP4 rs1058427 при сепсисе не исследовали. Цель исследования — определение вклада полиморфизма 3`-области гена AQP4 в течение и исход сепсиса.Материалы и методы. В проспективное исследование включили 290 пациентов ОРИТ трех клинических больниц г. Москвы в возрасте 18–75 лет с клиническими признаками сепсиса (СЕПСИС-3, 2016). Результаты. Обнаружили, что минорный аллель T гена AQP4 rs1058427 защищает от развития септического шока при сепсисе. Среди пациентов-носителей генотипа GG септический шок развился у 66%, у пациентов с минорной аллелью T — только в половине случаев (p=0,009, ТМФ, ОШ=1,99, 95% ДИ: 1,12–3,55, n=290). В группе пациентов с более тяжелыми органными нарушениями и высокой частотой коморбидных состояний (сердечно-сосудистые заболевания, сахарный диабет второго типа), нуждающихся в экстракорпоральных методах лечения и находившихся на ИВЛ 5 и более суток (n=66), была обнаружена значимая ассоциация генетического полиморфизма AQP4 rs1058427 и 30-дневной госпитальной летальности. Носители минорного аллеля T выживали чаще по сравнению с пациентами генотипа AQP4 rs1058427 GG (5 летальных исходов из 10 и 47 летальных исходов из 56, соответственно, p=0,003, ТМФ, n=66, ОШ=5,22, 95% ДИ: 1,25–21,82, p=0,009, лог-ранговый критерий).Заключение. Минорный аллель AQP4 rs1058427 T ассоциируется с защитой от развития септического шока и лучшей выживаемостью при сепсисе в группе пациентов ОРИТ с выраженной коморбидностью и нуждающихся в экстракорпоральных методах жизнеобеспечения.

Факторы риска неблагоприятного исхода COVID-19 в ОРИТ перепрофилированных стационаров разного типа

Objective: to study the risk factors for COVID-19 adverse outcomes in repurposed hospitals of various types.Material and methods. A retrospective study was conducted in the ICUs of three repurposed hospitals: a municipal hospital, a federal center and a private clinic. Data of 369 patients were analyzed for the period from April to December 2020. Gender, age, BMI, NEWS score, severity of lung damage based on CT quantification, blood gases and pH, patterns of antibiotic administration during hospital stay (all classes and number of antimicrobials, regardless the sequence of administration), patterns of main drugs administration (glucocorticosteroids, lopinavir/ritonavir, tocilizumab/ solilumab, hydroxychloroquine) were evaluated as risk factors. Odds ratios (OR) and 95% confidence intervals (95% CI) were calculated by logistic regression.Results. Patients from repurposed hospitals of various types were distinguishable in terms of distribution by sex, severity of lung damage, administered therapy, blood gases, and the number of antimicrobials used. Mortality rates were 21.8% in the federal center, 41.4% in the private clinic, and 77.2% in the municipal hospital. The most significant risk factors were: the severity of lung damage based on CT quantification (OR=3.694, 95% CI: 1.014–13.455, P=0.048) — in the federal center, patient’s age (OR=1.385, 95% CI: 1.034–1.854, P=0.029) and arterial oxygen tension (OR=0.806, 95% CI: 0.652–0.996) — in the municipal hospital, and patients’ age (OR=2.158, 95% CI: 1.616–2.880, P0.0001), number of antibiotics (OR=1.79, 95% CI: 1.332–2.406, P=0.0001), and blood pH (OR=0.381, 95% CI: 0.261–0.555, P0.0001) — in the private clinic.Conclusion. Patient’s profiles in municipal, federal, and private ICU settings varied significantly in the first wave of the COVID-19 pandemic. Gender distribution and severity of the diseases were found as the most significant differences among them. Clinical outcomes were also different, with the lowest mortality rate in the federal center and the highest in the municipal hospital. Arterial pO₂, blood pH, and the number of antimicrobials used in the course of treatment were the significant risk factors of fatal outcome (in some hospitals).Цель исследования. Изучить факторы риска неблагоприятного исхода COVID-19 в перепрофилированных стационарах разного типа.Материал и методы. Провели ретроспективное исследование в ОРИТ трех перепрофилированных стационаров: городской больницы, федерального центра и частной клиники. Отобрали данные 369 пациентов за период с апреля по декабрь 2020 года. В качестве факторов риска исследовали пол, возраст, ИМТ, оценку по шкале NEWS, выраженность повреждения легких по результатам КТ, газовый состав крови и рН, количество назначенных за время лечения антибиотиков (различных антибактериальных средств, вне зависимости от последовательности назначения пациенту) частоту применения основных препаратов (глюкокортикостероидов, лопинавира/ритонавира, тоцилизумаба/солилумаба, гидроксихлорохина). Отношения шансов (ОШ) и 95% доверительные интервалы (95% ДИ) рассчитывали методом логистической регрессии.Результаты. Пациенты разных перепрофилированных стационаров отличались по распределению пола, тяжести повреждения легких по КТ, назначенной терапии, результатам анализа газов крови, количеству назначенных антибиотиков. Летальность составила 21,8% в федеральном центре, 41,4% в частной клинике, 77,2% в городской больнице. Наиболее значимыми факторами риска являлись: в федеральном центре — тяжесть повреждения легких по результатам КТ (ОШ=3,694, 95% ДИ 1,014–13,455, р=0,048), в городской больнице — возраст (ОШ=1,385, 95% ДИ 1,034–1,854, р=0,029) и напряжение кислорода в артериальной крови (ОШ=0,806, 95% ДИ 0,652–0,996), в частной клинике — возраст (ОШ=2,158, 95% ДИ 1,616–2,880, р0,0001), количество антибиотиков (ОШ=1,79, 95% ДИ 1,332–2,406, р=0,0001) и рН (ОШ=0,381, 95% ДИ 0,261–0,555, р0,0001).Заключение. В первой волне пандемии COVID-19 городские, федеральные, частные клиники имели разный состав пациентов, переведенных в ОРИТ. Наиболее значимыми были отличия по половому составу, тяжести пациентов. Результаты лечения также отличались, с наименьшей летальностью в федеральном центре и наибольшей — в городской больнице. Значимыми факторами летального исхода оказались рО₂, рН, количество примененных в процессе лечения антибактериальных препаратов (в некоторых стационарах)

Дестабилизация организованной структуры фибрилляции желудочков при реперфузии

Aim: to study the effect of reperfusion on the organized frequency-amplitude structure of ventricular fibrillation (VF) in the dog heart.Materials and methods. We conducted 4 experiments on 8 dogs. In each experiment, the isolated heart of one dog was perfused with the blood of the second (supporting) dog. In 4 experiments on an isolated artificially perfused heart, 6 episodes of 3 min ischemia and 10 min reperfusion of the heart were performed in VF (1–2 episodes of ischemia-reperfusion in one experiment). Each episode of 3 min ischemia in VF was preceded by a 10 min perfusion of the heart in VF. Ventricular electrogram was recorded during VF episodes. A frequencyamplitude (spectral) analysis of 1 sec segments of the electrogram was performed, and the proportion (in %) of 0.5–15 Hz frequency oscillations in 10 sec segments of the electrogram was determined in 6 episodes of perfusion, ischemia and reperfusion in VF (M±m, N=60). The VF frequency-amplitude structures during ischemia and reperfusion were compared with the stable VF frequency-amplitude structure during perfusion taken as the control. The nonparametric Welch criterion in the «The R Project for Statistical Computing» software environment was used to compare the VF parameters during perfusion, ischemia and reperfusion. Results. 9–10 Hz frequency oscillations dominated in the VF frequency-amplitude structure during heart perfusion, taken as the control. In the first 30 sec of ischemia, the frequency and amplitude of the dominant oscillations did not significantly change vs VF control obtained during cardiac perfusion. A decrease of dominant oscillations frequency up to 6.5–7.5 Hz, and of the proportion of oscillations — up to 26% was documented at the 3rd min of ischemia. At the 1st min of reperfusion, the frequency of dominant oscillations increased to 13.5–14.5 Hz, but the proportion of oscillations remained reduced to 26%, as at the 3rd min of ischemia. At the 2nd min of reperfusion, the frequency of dominant oscillations decreased to 9.5–10.5 Hz, and the proportion of dominant oscillations increased to 33%. The frequency and amplitude of the dominant oscillations stabilized at 3–10 min of reperfusion: oscillations at 9–10 Hz frequency accounted for 32–33% of the spectral power.Conclusion. Reperfusion in VF is characterized by transient destabilization of VF organized structure at the 1st min of the procedure. VF organized structure regains stabilization within 2–10 min of reperfusion. Cardiac perfusion in intentionally induced VF can be used instead of cardioplegia during major cardiac surgery to boost cardiac resistance to ischemia and prevent or reduce reperfusion complications.Цель исследования — изучить влияние реперфузии на организованную частотно-амплитудную структуру фибрилляции желудочков (ФЖ) сердца собаки. Материалы и методы. Провели 4 опыта на 8 собаках. В каждом опыте изолированное сердце одной собаки перфузировали кровью второй (поддерживающей) собаки. В 4 опытах на изолированном искусственно перфузируемом сердце выполнили 6 эпизодов 3-минутной ишемии и 10-минутной реперфузии сердца при ФЖ (1–2 эпизода ишемии-реперфузии в одном опыте). Каждому эпизоду 3-минутной ишемии при ФЖ предшествовала 10-минутная перфузия сердца при ФЖ. Регистрировали электрограмму желудочков при ФЖ. Проводили частотно-амплитудный (спектральный) анализ 1-секундных отрезков электрограммы и определяли удельный вес (в %) осцилляций частотой 0,5–15 Гц в 10-секундных отрезках электрограммы в 6 эпизодах перфузии, ишемии и реперфузии при ФЖ (M±m, n=60). Стабильная частотно-амплитудная структура ФЖ при перфузии служила контролем, с которым сравнивали частотно-амплитудную структуру ФЖ при ишемии и реперфузии. Сравнение параметров ФЖ при перфузии, ишемии и реперфузии проводили по непараметрическому критерию Welch в среде «The R Project for Statistical Computing». Результаты. При перфузии сердца при ФЖ, служившей контролем, осцилляции частотой 9–10 Гц доминировали в частотно-амплитудной структуре ФЖ. В первые 30 сек ишемии частота и амплитуда доминирующих осцилляций ФЖ статистически значимо не изменялась по сравнению с контролем при перфузии сердца до ишемии при ФЖ. На 3-й мин ишемии частота доминирующих осцилляций снижалась до 6,5–7,5 Гц, а удельный вес осцилляций — до 26 %. На 1-й мин реперфузии частота доминирующих осцилляций возрастала до 13,5–14,5 Гц, но удельный вес осцилляций оставался сниженным до 26%, как на 3-й мин ишемии. На 2-й мин реперфузии частота доминирующих осцилляций снижалась до 9,5–10,5 Гц, а удельный вес доминирующих осцилляций возрастал до 33%. Частота и амплитуда доминирующих осцилляций стабилизировалась на 3–10-й мин реперфузии — осцилляции частотой 9–10 Гц составляли 32–33% спектральной мощности. Заключение. Реперфузия при ФЖ характеризуется транзиторной дестабилизацией организованной структуры ФЖ на 1-й мин реперфузии. Организованная структура ФЖ стабилизируется на 2–10-й мин реперфузии. Перфузию сердца при искусственно вызванной ФЖ можно использовать вместо кардиоплегии во время длительной кардиохирургической операции, это может повысить устойчивость оперируемого сердца к ишемии и предотвратить реперфузионные осложнения.

3D сфероиды - клеточная модель для изучения воздействия гипоксии на эпикардиальное микроокружение

Fundamental research in recent years has allowed us to reassess the molecular and cellular mechanisms of cardiac ontogenesis and its repair after damage. The epicardium, the outer, tightly adjoining layer of the cardiac wall formed by epicardial mesothelial cells, collagen and elastic fibers, has gained special relevance as an important participant of reparative processes. Better insight into poorly understood epicardial function is challenged due to anatomical issues and lack of relevant cellular models.The aim of this study was to develop a spheroid 3D model of the epicardial microenvironment and determine responses of spheroids to hypoxia.Materials and methods. Spheroids were harvested in V-shaped culture dishes with a low adhesion coating. Immunofluorescent staining of cryosections, histological methods and real-time PCR were used for characterization of cultured spheroids.Results. We demonstrated that cultivation of cells under low adhesion conditions in V-shaped culture dishes resulted in the formation of spheroids with an average size of 136+21 µm and cell viability rates of over 98%. The cells in the spheroids cultured under normoxic conditions formed tight junctions and were characterized by a low level of proliferation and the ability to synthesize extracellular matrix proteins. Under hypoxia cells in the spheroids showed partial loss of intercellular contacts, acquired a spindle shape, started to express HIF1a, SNAIL, COL1Al and accumulate collagen. All these features demonstrated the activation of mesothelial(endothelial)-mesenchymal transition strongly resembling epicardial cellular responses to ischemia in vivo.Conclusion. An epicardial spheroid cell culture model suitable for study cellular responses to hypoxic environment was developed. This model can be used to clarify mechanisms regulating epicardial microenvironment and test new targeted candidate drugs.Фундаментальные исследования последних лет позволили переосмыслить молекулярные и клеточные механизмы онтогенеза сердца и его репарации после повреждения. Особую актуальность приобретает изучение эпикарда — наружного, плотно примыкающего к миокарду слоя сердечной стенки, образованного гетерогенной популяцией клеток эпикардиального мезотелия, коллагеновыми и эластическими волокнами, являющегося важным участником репаративных процессов. Изучение эпикарда затруднено в связи с анатомическими ограничениями и отсутствием релевантных клеточных моделей.Цель исследования. Разработка 3D модели эпикардиального микроокружения и оценка влияния гипоксии на ее характеристики.Материал и методы. Сборку сфероидов проводили в V-образных культуральных чашках с низкоадгезионным покрытием. Характеристику сфероидов выполняли с использованием иммунофлуоресцентного окрашивания криосрезов, гистологических методов, ПЦР в реальном времени.Результаты. Культивирование клеток в низкоадгезионных условиях в V-образных культуральных чашках ведет к формированию сфероидов, имеющих размер 136±21 мкм и показатели жизнеспособности клеток более 98%. Клетки в составе сфероидов, культивированных в условиях нормоксии, образовывали плотные межклеточные контакты, характеризовались низким уровнем пролиферации и способностью синтезировать белки внеклеточного матрикса. В условиях гипоксии клетки сфероидов частично утрачивали межклеточные контакты, приобретали веретенообразную форму, экспрессировали HIF1a, SNAI1, ACTA2, FN1, COL1A1 и накапливали коллаген, что указывает на признаки активации мезотелиально-мезенхимального перехода и сходные черты с клеточным ответом эпикарда на острое ишемическое повреждение in vivo.Заключение. На основе клеточного сфероида разработали и охарактеризовали модель эпикарда, которая может реализовать клеточный ответ на воздействие гипоксического стимула и быть использована для изучения механизмов регуляции эпикардиального микроокружения, тестирования лекарственных препаратов направленного действия

Воздействие высокой концентрации оксида азота на оксигенаторы аппаратов искусственного кровообращения (экспериментальное исследование)

The aim of the study. To study the effect of high nitric oxide concentrations on hollow polypropylene fibers of oxygenators.Materials and methods. The study was conducted in two stages. At the first stage, we evaluated the stability of oxygenator membrane made of hollow polypropylene fibers after six hours of exposure to air-oxygen mixture containing NO at 500 parts per million, or 500 pro pro mille (ppm) concentration, using mass spectrometry and infrared spectroscopy. At the second stage, an experiment with cardiopulmonary bypass (CPB) was conducted on 10 pigs. In the study group (n=5) animals sweep gas was supplied to the oxygenator as an air-oxygen mixture with NO at 100 ppm. In the control group animals (n=5) an air-oxygen mixture was used without NO. The CPB lasted for 4 hours, followed by observation for 12 hours. NO, NO2 (at the inlet and outlet of the oxygenator), and the dynamics of methemoglobin were evaluated. After weaning of animals from CPB, the oxygenators were tested for leakproofness, and scanning electron microscopy (SEM) was performed.Results. The oxygenator made of polypropylene hollow fibers retained its gas transfer parameters after six hours of exposure to air-oxygen mixture containing NO at 500 ppm. Based on IR-Fourier spectroscopy findings, NO did not affect structural integrity of polypropylene membranes. NO added to gas mixture at 100 ppm did not increase NO2 to toxic level of 2 ppm in 91% of control tests during 4 hours CPB in pigs; mean value was 1.58 ± 0.28 ppm. Methemoglobin concentration did not exceed the upper limit of permissible level (3%), and there were no statistically significant differences with the control group. All tested oxygenators have passed the leakproofness test. According to SEM findings, larger amounts of fibrin deposits were found in the control group oxygenators vs study group.Conclusion. There were no negative effects of NO at 500 ppm concentration on the oxygenator membrane made of hollow polypropylene fibers. NO at 100 ppm in a gas-mixture supplied to oxygenators did not lead to an exceedance of safe NO2 and methemoglobin concentrations in an animal model. Reduced fibrin deposits on hollow fibers of polypropylene oxygenator membranes were observed when with NO at a level of 100 ppm was added to a gas mixture.  Цель исследования. Изучить воздействие высоких концентраций оксида азота на полипропиленовые полые волокна оксигенаторов.Материалы и методы. Исследование провели в два этапа. На первом этапе с помощью масс-спектрометрии и инфракрасной спектроскопии выполнили оценку стабильности мембраны оксигенатора из полых волокон полипропилена после шестичасового воздействия воздушно-кислородной смеси, содержащей NO в концентрации 500 пропромилле, или 500 частей на миллион – parts per million (ppm). На втором этапе провели эксперимент на 10 свиньях с подключением аппарата искусственного кровообращения (ИК). Животным основной группы (n=5) в оксигенатор подавали воздушно-кислородную смесь, содержащую NO в концентрации 100 ppm. Животным контрольной группы (n=5) в оксигенатор подавали воздушно-кислородную смесь без NO. Процедура ИК длилась 4 часа, затем следовало наблюдение в течение 12 часов. Оценивали NO, NO2 (на входе и выходе из оксигенатора), динамику метгемоглобина. После отключения от ИК оксигенаторы тестировали на герметичность, а также выполняли сканирующую электронную микроскопию (СЭМ).Результаты. Оксигенатор из полипропиленовых полых волокон сохранял свои газотранспортные характеристики после шестичасового воздействия воздушно-кислородной смеси с добавлением NO в концентрации 500 ppm. По данным ИК-Фурье спектроскопии показали, что NO не влияет на структуру мембран из полипропилена. Добавление NO в дозировке 100 ppm во время 4 часов ИК у свиней не сопровождалось повышением концентрации NO2 до токсичного уровня 2 ppm в 91% измерений: среднее значение составило 1,58 ± 0,28 ppm. Концентрация метгемоглобина не превышала верхнего  предела  допустимых  значений  (3%),  не  обнаружили  каких-либо статистически значимых различий при сравнении с группой контроля. Все исследуемые оксигенаторы выдержали тестирование на герметичность. По результатам СЭМ оксигенаторы группы контроля характеризовались большим количеством отложений фибрина, чем оксигенаторы основной группы.Заключение. Негативного воздействия NO в концентрации 500 ppm на мембраны оксигенаторов из полых волокон полипропилена не обнаружили. Подача в оксигенатор NO в концентрации 100 ppm NO2 не приводила к превышению безопасного содержания NO2 и метгемоглобина в эксперименте на животных. Выявили снижение образования отложений фибрина на полых волокнах мембран оксигенаторов из полипропилена при подаче NO в концентрации 100 ppm

Эволюция методики и новые протоколы ультразвукового исследования легких при COVID-19 пневмониях

Competent triage of patients with COVID-19 pneumonia is not only about efficient allocation of hospital resources, but also about making timely decisions that can ultimately save the patient's life. When healthcare facility is overloaded, computed tomography to assess the severity of COVID-19-associated pneumonia in each individual case is not always possible. Alternative solutions, however, are opted.The aim of the study was to develop Lung UltraSound (LUS) protocols with high diagnostic potential for assessing the severity of pneumonia caused by COVID-19, which can be reliably used instead of CT during triage in an emergency setting.Materials and methods. We conducted a retrospective analysis of data on 161 hospitalized patients with confirmed pneumonia caused by COVID-19, subjected to both CT and LUS within 24 hours after hospitalization. Three consecutive LUS protocols, including two LUS developed by the NMHC (National Medical Surgical Center) authors, were tested to choose the most reliable protocol for assessing the severity of lung damage in pneumonia caused by COVID-19 (based on correlation with chest CT results). We also checked the applicability of LUS for the prognosis of the disease.Results. Moderate (50% CT) and severe (50% CT) lung damage can be distinguished when using both - the 16-zone and 12-zone LUS NMHC scanning protocols. The AUC for the ROC curves was almost identical: 0.83 (95% CI: 0.75–0.90 and 0.81 (95% CI: 0.73–0.88) for the 16-zone and 12-zone LUS NMHC protocols, respectively. The 16-zone LUS NMHC had an optimal threshold of 20 scores with a sensitivity of 67% and a specificity of 82%, while the 12-zone LUS NMHC provided an optimal threshold of 15 scores with the same sensitivity but lower specificity — only 73%. Neither the 16-zone nor the 12-zone NMHC LUS protocols could predict the outcome.Conclusion. The newly developed 16- and 12-zone LUS NMHC scanning protocols for patients with pneumonia caused by COVID-19 proved to be easy to implement, demonstrating a strong correlation with CT results. The 16-zone LUS NMHC protocol is probably more relevant for triage of patients with more than 50% of pulmonary tissue involvement based on CT data. Both protocols can be useful in emergency settings and in medical institutions with limited or no access to CT.Сортировка пациентов с COVID-19 пневмонией — очень зависимая от времени задача, которая позволяет эффективно распределить ресурсы больницы, что в конечном итоге может привести к спасению жизни пациента.Проблемы использования компьютерной томографии в перегруженной системе здравоохранения требуют поиска дополнительных методов дифференцировки тяжести пневмонии, вызванной COVID-19.Цель исследования — разработка протоколов ультразвукового исследования легких (Lung Ultra-Sound — LUS) с высокими диагностическими характеристиками для определения тяжести пневмонии, вызванной COVID-19, которые можно использовать вместо КТ во время сортировки в условиях неотложной помощи.Материалы и методы. Провели ретроспективный анализ данных о 161 госпитализированном пациенте с подтвержденной пневмонией, вызванной COVID-19, которым в течение 24 ч после госпитализации выполнили как КТ, так и LUS. Три последовательных протокола LUS, в том числе два, разработанные авторами LUS NMHC (National Medical-Surgical Center), тестировали, чтобы выбрать из них наиболее надежный для определения выраженности повреждения легких при пневмонии, вызванной COVID-19 (исходя из корреляции с результатами КТ грудной клетки). Проверили также применимость LUS для построения прогноза заболевания.Результаты. С помощью как 16-зонного, так и 12-зонного LUS NMHC протокола можно различать умеренное (50% по КТ) и тяжелое (50% по КТ) повреждение легких. AUC для кривых ROC была почти идентична: 0,83 (95% СИ, 0,75–0,90) и 0,81 (95% СИ 0,73–0,88) для 16-зонного и 12-зонного LUS NMHC протоколов, соответственно. 16-зонный LUS NMHC имел оптимальный порог 20 баллов с чувствительностью 67% и специфичностью 82%, в то время как 12-зонный LUS NMHC обеспечивал оптимальный порог 15 баллов с той же чувствительностью, но более низкой специфичностью — только 73%. Ни по 16-зонному, ни по 12-зонному LUS-протоколам NMHC нельзя было прогнозировать исход.Заключение. Недавно разработанные 16- и 12-зонные протоколы LUS NMHC для пациентов с пневмонией, вызванной COVID-19, оказались просто выполнимыми и имели сильную корреляцию с результатами КТ. 16-зонный протокол LUS NMHC вероятно более применим для сортировки пациентов, у которых по КТ имеется более 50% объема повреждения легких. Оба протокола могут быть полезны в условиях неотложной помощи и в медицинских учреждениях с ограниченным или отсутствующим доступом к КТ