Influence of Noninvasive Respiratory Support Techniques on Gas Exchange in Cardiac Surgical Patients Suffering from Post-Operative Respiratory Failure

Respiratory failure (RF) after tracheal extubation occurs in 5–25% of cardiac surgical patients. Various noninvasive respiratory support techniques are available for RF treatment.The purpose of the study is a comparative assessment of the effect on gas exchange of oxygen inhalation through a mask with noninvasive airway positive pressure mask ventilation, and high-flow lung ventilation during post-extubation respiratory failure in cardiac surgical patients.Materials and methods. 52 cardiac surgical patients with post-extubation respiratory failure (mean age 61 (55–67) years) were included in the study. Respiratory failure critera were as follows: PaO2/FiO2 _ 300 mm Hg or SpO2 _ 88% during room air breathing. Exclusion criteria included presentation of pleural effusion in patients, pneumothorax, diaphragm paresis. Every patient was subjected consecutively to arterial blood gases test during room air breathing, low-flow oxygen therapy using a mask with a pre-volume bag, high-flow ventilation (HFNC), and noninvasive positive pressure mask ventilation (NIPPV). Each method was applied during 1 hour prior to the test. Respiratory rate (RR) and capillary blood saturation (SpO2) were monitored throughout the whole study.Results. PaO2/FiO2 during low-flow oxygen therapy was equal to 171 (137–243) mm Hg. At the background of HFNC, this index increased to 235 (183–305) mm Hg (P=0.00004), and upon transfer to NIPPV — to 228 (180–288) mm Hg (P=0.000028). SpO2 during HFNC and NIPPV increased from 95 (93–98)% to 98 (96–99)% (P=0.000006) and 97 (95–98)%, respectively (P=0.000006 and P=0.000069). PaCO2 was higher during oxygen mask breathing compared to air breathing: 41 (37–44) mm Hg and 38 (34–42) mm Hg, correspondingly, P=0.0017. Upon transfer to HFNC, PaCO2 lowered on average by 10% (37 (33–39) mm Hg, P=0.0000001), to NIPPV — by 7% (38 (36–42) mm Hg, P=0,0015). Differences were also significant when compred RR during oxygen mask breathing (20 (16–24) respirations/minute) vs. HFNC (16 (12–20) respirations/minute, P=0.0) and vs. NIPPV (18 (16–20) respirations/minute, P=0.018). Comparison of HFNC vs. NIPPV revealed reliable difference in RR (16 (12–20) respirations/minute against 18 (16-20) respirations/minute, P=0.016), PaCO2 (37 (33–39) mm Hg against 38 (36–42) mm Hg, P=0.0034), and SpO2 (98 (96–99)% against 97 (95–98)%, P=0.022).Conclusion. HFNC and NIPPV exert a similar positive effect on the oxygenating function of lungs and gas exchange in cardiac surgical patients with post-extubation respiratory failure. Compared to NIPPV, high-flow ventilation renders most significant positive effect on elimination of CO2, RR and SpO2, and is better tolerated by patients

Влияние методов неинвазивной респираторной поддержки на газообмен у кардиохирургических больных с послеоперационной дыхательной недостаточностью

Respiratory failure (RF) after tracheal extubation occurs in 5–25% of cardiac surgical patients. Various noninvasive respiratory support techniques are available for RF treatment.The purpose of the study is a comparative assessment of the effect on gas exchange of oxygen inhalation through a mask with noninvasive airway positive pressure mask ventilation, and high-flow lung ventilation during post-extubation respiratory failure in cardiac surgical patients.Materials and methods. 52 cardiac surgical patients with post-extubation respiratory failure (mean age 61 (55–67) years) were included in the study. Respiratory failure critera were as follows: PaO2/FiO2 _ 300 mm Hg or SpO2 _ 88% during room air breathing. Exclusion criteria included presentation of pleural effusion in patients, pneumothorax, diaphragm paresis. Every patient was subjected consecutively to arterial blood gases test during room air breathing, low-flow oxygen therapy using a mask with a pre-volume bag, high-flow ventilation (HFNC), and noninvasive positive pressure mask ventilation (NIPPV). Each method was applied during 1 hour prior to the test. Respiratory rate (RR) and capillary blood saturation (SpO2) were monitored throughout the whole study.Results. PaO2/FiO2 during low-flow oxygen therapy was equal to 171 (137–243) mm Hg. At the background of HFNC, this index increased to 235 (183–305) mm Hg (P=0.00004), and upon transfer to NIPPV — to 228 (180–288) mm Hg (P=0.000028). SpO2 during HFNC and NIPPV increased from 95 (93–98)% to 98 (96–99)% (P=0.000006) and 97 (95–98)%, respectively (P=0.000006 and P=0.000069). PaCO2 was higher during oxygen mask breathing compared to air breathing: 41 (37–44) mm Hg and 38 (34–42) mm Hg, correspondingly, P=0.0017. Upon transfer to HFNC, PaCO2 lowered on average by 10% (37 (33–39) mm Hg, P=0.0000001), to NIPPV — by 7% (38 (36–42) mm Hg, P=0,0015). Differences were also significant when compred RR during oxygen mask breathing (20 (16–24) respirations/minute) vs. HFNC (16 (12–20) respirations/minute, P=0.0) and vs. NIPPV (18 (16–20) respirations/minute, P=0.018). Comparison of HFNC vs. NIPPV revealed reliable difference in RR (16 (12–20) respirations/minute against 18 (16-20) respirations/minute, P=0.016), PaCO2 (37 (33–39) mm Hg against 38 (36–42) mm Hg, P=0.0034), and SpO2 (98 (96–99)% against 97 (95–98)%, P=0.022).Conclusion. HFNC and NIPPV exert a similar positive effect on the oxygenating function of lungs and gas exchange in cardiac surgical patients with post-extubation respiratory failure. Compared to NIPPV, high-flow ventilation renders most significant positive effect on elimination of CO2, RR and SpO2, and is better tolerated by patients.Дыхательная недостаточность (ДН) после экстубации трахеи возникает у 5–25% кардиохирургических больных. Для лечения ДН доступны различные методы неинвазивной респираторной поддержки.Цель исследования — сравнительная оценка влияния на газообмен ингаляции кислорода через маску с предварительным объемом, неинвазивной масочной вентиляции с положительным давлением в дыхательных путях и высокопоточной вентиляции легких при постэкстубационной дыхательной недостаточности у кардиохирургических больных.Материалы и методы. В исследование включили 52 кардиохирургических пациента с постэкстубационной дыхательной недостаточностью (средний возраст 61 (55–67) лет). Критериями дыхательной недостаточности являлись: соотношение PaO2/FiO2 _ 300 мм рт. ст. или SpO2 _ 88% при дыхании атмосферным воздухом. Критериями исключения было наличие у пациентов плеврального выпота, пневмоторакса, пареза диафрагмы. Каждому пациенту последовательно проводили анализ газового состава артериальной крови при дыхании атмосферным воздухом, низкопоточной терапии кислородом с помощью маски с предварительным объемом, высокопоточной вентиляции (ВПВ) и неинвазивной масочной вентиляции легких с положительным давлением (НИМВЛ). Продолжительность применения каждого метода до взятия анализа составляла 1 час. Частоту дыхательных движений (ЧДД) и сатурацию капиллярной крови (SpO2) мониторировали на протяжении всего исследования.Результаты. Соотношение PaO2/FiO2 во время низкопоточной оксигенотерапии составило 171 (137– 243) мм рт. ст. На фоне ВПВ данный показатель увеличился до 235 (183–305) мм рт. ст. (p=0,00004), а при переходе на НИМВЛ — до 228 (180–288) мм рт. ст. (p=0,000028). При этом SpO2 на ВПВ и НИМВЛ увеличивалось с 95 (93–98)% до 98 (96–99)% (p=0,000006) и 97 (95–98)% соответственно (p=0,000006 и p=0,000069). PaCO2 было выше при дыхании кислородной маской, чем на воздухе — 41 (37–44) мм рт. ст. и 38 (34–42) мм рт. ст., соответственно, p=0,0017. При переходе на ВПВ PaCO2 снижалось, в среднем, на 10% (37 (33–39) мм рт. ст., p=0,0000001), на НИМВЛ — на 7% (38 (36–42) мм рт. ст., p=0,0015). Также различия были значимыми при сравнении ЧДД на кислородной маске (20 (16–24) ДД/мин) с ВПВ (16 (12–20) ДД/мин, p=0,0) и с НИМВЛ (18 (16–20) ДД/мин, p=0,018). При сравнении ВПВ с НИМВЛ выявлены достоверные различия в ЧДД (16 (12–20) ДД/мин против 18 (16–20) ДД/мин, p=0,016), PaCO2 (37 (33–39) мм рт. ст. против 38 (36–42) мм рт. ст., p=0,0034) и SpO2 (98 (96–99)% против 97 (95–98)%, p=0,022).Заключение. ВПВ и НИМВЛ обладают сходным положительным эффектом на оксигенирующую функцию легких и газообмен у кардиохирургических больных с постэкстубационной дыхательной недостаточностью. Выскопоточная вентиляция, по сравнению с НИМВЛ, оказывает более выраженный положительный эффект на элиминацию CO2, ЧДД и SpO2 и лучше переносится пациентами

Диагностика трудных дыхательных путей: обзор литературы

АКТУАЛЬНОСТЬ: Осложнения, возникающие при поддержании проходимости дыхательных путей, в практике анестезиолога-реаниматолога остаются наиболее опасными для жизни и здоровья пациента. Проблема прогнозирования трудных дыхательных путей (ТДП) изучается не одно десятилетие, однако до сих пор не решена. ЦЕЛЬ ИССЛЕДОВАНИЯ: Провести анализ литературы по теме диагностики ТДП. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ: Литературный поиск по базам данных PubMed (MEDLINE), eLibrary, Google Scholar проводился за период с января 1985 г. по январь 2022 г. по ключевым словам: difficult airways prediction, difficult airways, difficult intubation, mask ventilation, endoscopy intubation, ultrasound, computed tomography (CT), magnetic resonance imaging (MRI), трудные дыхательные пути, трудная интубация, трудная ларингоскопия, масочная вентиляция, ультразвуковая диагностика, компьютерная томография (КТ), магнитно-резонансная томография (МРТ). Критерии включения: оригинальные, обзорные статьи, рандомизированные и нерандомизированные клинические исследования, метаанализы и систематические обзоры, посвященные диагностике ТДП. Критерии исключения: клинические случаи, комментарии к статьям, авторефераты диссертационных работ. РЕЗУЛЬТАТЫ: Анализ литературы показал, что на сегодняшний день в практике врача анестезиолога-реаниматолога не существует убедительных тестов и симптомов диагностики ТДП. Инструментальные методы исследования позволяют с большей уверенностью диагностировать трудные дыхательные пути при различных клинических ситуациях и у различных категорий пациентов. Толщина языка, расстояние от кожи до надгортанника или голосовых складок, длинный надгортанник могут достаточно точно предсказывать трудности на различных этапах поддержания проходимости дыхательных путей от вентиляции лицевой маской до ларингоскопии и интубации трахеи. Наиболее оптимальным методом диагностики ТДП следует считать ультразвуковое исследование, которое в отличие от рентгенологических и магнитно-резонансных методов могут проводиться практически в любых условиях. ВЫВОДЫ: Инструментальные методы диагностики ТДП более эффективны по сравнению с физикальными

Армен Артаваздович Бунятян

The article tells about Armen A. Bunyatyan, the outstanding Soviet and Russian scientist, anesthesiologist, Doctor of Medical Sciences, Professor, Academician of the Russian Academy of Sciences (September 30, 1930 – February 19, 2020). It presents his background and reflects his contribution to the development of the specialty and science of anesthesiology and resuscitation.Статья посвящена выдающемуся советскому и российскому ученому, анестезиологу, одному из пионеров отечественной анестезиологии, доктору медицинских наук, профессору, академику Российской академии наук Армену Артаваздовичу Бунятяну (30 сентября 1930 – 19 февраля 2020 г.). Представлены его биографические данные, и отражен вклад в развитие специальности и науки анестезиологии и реаниматологии

ПУТИ ПОВЫШЕНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ КОМБИНАЦИИ ЛЕКАРСТВЕННЫХ СРЕДСТВ, ОКАЗЫВАЮЩИХ ВЛИЯНИЕ НА ИНТЕРВАЛ QT, В АМБУЛАТОРНО-ПОЛИКЛИНИЧЕСКОЙ ПРАКТИКЕ

Prolongation of QT interval is a predictor of fatal disorders of cardiac rhythm and sudden death. Side effects of medications is one of the main causes of prolonged QT interval. In the clinical practice, drugs with potential and conventional risks of QT interval prolongation are combined. Threats of such a combination can be amplified if there is a potential of the drugs' interaction on the metabolic level. Materials and methods. In order to detect cases of drug-induced QT interval prolongation, 935 medical files of patients registered at the municipal polyclinic were analyzed. The website of drugs.com was used to categorize clinical significance of interaction between drugs. Results. In a municipal polyclinic, pharmacotherapy of those with coronary disease is administered without consideration of predicted drug interaction, related to changes in the activity of isoenzymes of cytochrome P450. The prescription of clinically significant potentially dangerous combination of amiodarone + torasemide makes 13.3% out of a total number of drug combinations, causing prolongation of QT interval. The potential mechanism of interaction between amiodarone and torasemide, providing impact on QT interval prolongation on the metabolic level is a competition of substrates on the level of CYP 2C8 and the result of CYP 2C9 inhibiting by amiodarone. Conclusion: The potential to predict the prolongation of QT interval resulting from drug interaction and replacement of drugs in such combinations with some other will allow enhancing the safety of combined pharmacotherapy with drugs with potential and conventional risks of QT interval prolongation. Увеличение интервала QT является предиктором фатальных нарушений сердечного ритма и внезапной смерти. Влияние лекарственных средств (ЛС) – одна из основных причин развития синдрома удлиненного QT. В клинической практике ЛС с вероятным и условным риском удлинения интервала QT комбинируют. Опасность такой комбинации может быть усилена при наличии потенциальной возможности взаимодействия ЛС между собой на уровне метаболизма. Материал и методы. Для выявления случаев удлиненного интервала QT, обусловленного приемом ЛС, проведен анализ 935 амбулаторных медицинских карт больных, наблюдавшихся в городской поликлинике. Категоризацию клинической значимости взаимодействий ЛС проводили с использованием сайта drugs.com. Результаты. Фармакотерапия больных ишемической болезнью сердца в условиях городской поликлиники проводится без учета прогнозируемых взаимодействий ЛС, связанных с изменением активности изоферментов цитохрома Р450. Назначение клинически значимой потенциально опасной комбинации ЛС амиодарон + торасемид составляет 13,3% от общего количества комбинаций ЛС, удлиняющих интервал QT. Вероятным механизмом взаимодействия амиодарона и торасемида, влияющих на продолжительность интервала QT на уровне метаболизма, является конкуренция субстратов на уровне CYP 2С8 и ингибирование амиодароном CYP 2С9. Вывод. Возможность прогнозирования удлинения интервала QT в результате взаимодействия ЛС и замена в таких комбинациях ЛС другими позволит повысить безопасность комбинированной фармакотерапии при применении ЛС с вероятным и условным риском удлинения интервала QT.

ФАКТОРЫ РИСКА СИМУЛЬТАННЫХ ОПЕРАЦИЙ ПРИ СОЧЕТАНИИ РАКА ЛЕГКОГО И СЕРДЕЧНО-СОСУДИСТОЙ ПАТОЛОГИИ

Currently, there is a global trend of growing frequency of concurrent lung malignant tumors and cardiac vascular pathology, in particular, ischemic heard disease. The literature review demonstrates, that development of surgery, anesthesiology and intensive care allows expanding limits for treatment of such patients through simultaneous surgery when lungs and heart are operated at the same time.The article analyzes the personal experience of the authors and international publications, it contemplates on safe performance of simultaneous and multi-organ surgeries, involving respiratory and blood circulation systems, different approaches to surgery, its specific features, benefits, and limitations. Specialists from Russian Surgery Research Center named after B.V. Petrovsky find it preferable to perform simultaneous staged surgery of the lungs, mediastinum and cardiac vascular system. There is a certain sequence of stages. It demonstrates that the first stage may include isolation of abnormal masses of the lung (mediastinum) and lung hilus, if necessary. After that cardiac surgery is performed, and as a final stage, the whole abnormal focus is isolated and resected.В настоящее время во всем мире отмечается тенденция к увеличению частоты встречаемости сочетания злокачественных новообразований легких с сердечно-сосудистой патологией, в частности ишемической болезнью сердца. Анализ литературы показывает, что развитие хирургии, анестезиологии и реаниматологии позволяет расширить границы лечения таких больных путем проведения симультанных операций, когда вмешательство на сердце и легких происходит одновременно.В статье представлен анализ собственного опыта, а также зарубежных авторов, рассмотрены проблемы безопасного проведения сочетанных и мультиорганных операций на органах системы дыхания и кровообращения и варианты подходов к хирургическому лечению, их особенности, преимущества и недостатки. Специалисты РНЦХ считают предпочтительным одномоментное этапное проведение хирургического вмешательства на легком и структурах средостения и сердечно-сосудистой системы. Предусмотрена последовательность этапов. Показано, что первым этапом может выполняться выделение патологических образований легкого (средостения) и корня легкого при необходимости. Затем проводится кардиохирургический этап и в заключение ‒ выделение и удаление всего патологического очага в комплексе

Перспективы применения NGAL и KIM-1 для диагностики острого почечного повреждения у пациентов, получающих антибактериальную терапию

The developers of Clinical Practice Guidelines for Acute Kidney Injury titled The Initiative to Improve Global Kidney Disease Outcomes (KDIGO) point at the need of new biomarkers for diagnosis acute kidney injury (AKI).The objective: to study and evaluate the diagnostic significance of the levels of neutrophil gelatinase-associated lipocalin (NGAL) and kidney injury molecule-1 (KIM-1) in patients with AKI in the early postoperative period when antibiotic therapy is used.Subjects and Methods. AKI frequency was assessed in 276 patients during the early postoperative period after the antibacterial drugs had been prescribed. Serum levels of KIM-1 and NGAL, glomerular filtration rate (GFR), creatinine, protein in urine were tested before the start of antibiotic therapy, in 24–48 hours, and in patients with AKI – additionally in 72–96 hours. The normal initial renal excretory function was registered only in 36 patients (13.04%). The majority of patients (242 patients, 86.96%) were diagnosed with chronic kidney disease of various stages.Results. NGAL and KIM-1 levels were higher in the group of patients with AKI before start of antibiotic therapy versus the group of patients with preserved renal function. However, a statistically significant increase in the level of KIM-1 and NGAL was found only in the group of patients with stages 3A and 3B of CKD versus the groups of patients with stages 1 and 2 of CKD. The second important observation is that a comorbid pathology in patients led to a high AKI incidence when antibiotic therapy was used – 35.86% (30–42%; 95%CI).Conclusion. The relationship of NGAL and KIM-1 levels with glomerular filtration rate (GFR) and KIM-1 level with the presence of proteinuria as indicators of impaired renal filtration function suggests that NGAL and KIM-1 levels reflect the state of renal filtration function. Based on this observation, it should be accepted that NGAL and KIM-1 levels can be used as markers for the diagnosis of AKI in patients receiving antibiotic therapy. The prescription of antibiotic therapy in the postoperative period in patients with surgical pathology and renal dysfunction leads to a high AKI incidence. Elevated KIM-1 and NGAL levels in AKI during the antibiotic therapy suggests their involvement in the reparation process.  Разработчики клинических практических рекомендаций по острому почечному повреждению «Инициативы по улучшению глобальных исходов заболеваний почек» (KDIGO) указывают на необходимость введения новых биомаркеров для диагностики острого повреждения почек (ОПП).Цель: изучение и оценка диагностической значимости уровней липокалина, ассоциированного с нейтрофильной желатиназой (NGAL), и молекулы повреждения почек-1 (KIM-1) у пациентов с ОПП в раннем послеоперационном периоде на фоне антибиотикотерапии.Материал и методы. У 276 пациентов проведена оценка частоты ОПП в раннем послеоперационном периоде после назначения антибактериальных препаратов. Исследование сывороточных уровней KIM-1 и NGAL, скорости клубочковой фильтрации (СКФ), креатинина, белка в моче проводили перед началом антибиотикотерапии, через 24‒48 ч, у пациентов с ОПП – дополнительно еще через 72‒96 ч. Нормальная изначальная экскреторная функция почек была зарегистрирована лишь у 36 (13,04%) больных. У большинства пациентов (242 пациента, 86,96%) диагностирована хроническая болезнь почек (ХБП) различных стадий.Результаты. Уровни NGAL и KIM-1 в группе пациентов с ОПП до начала антибиотикотерапии были выше, чем в группе с сохранной функцией почек. Однако статистически значимое повышение уровня KIM-1 и NGAL выявлено лишь в группе пациентов с 3A, 3B стадиями ХБП по сравнению с группами пациентов с 1-й и 2-й стадиями ХБП. Второе важное наблюдение состоит в том, что наличие у больных коморбидной патологии привело к высокой частоте развития ОПП при назначении антибиотикотерапии – 35,86% (30‒42%; 95%ДИ).Заключение. Взаимосвязь уровней NGAL и KIM-1 с уровнем клубочковой фильтрации (СКФ), а уровня KIM-1 – c наличием протеинурии как показателей нарушения фильтрационной функции почек позволяет считать, что уровни NGAL и KIM-1 отражают состояние фильтрационной функции почек. Отталкиваясь от данного наблюдения, следует принять, что уровни NGAL и KIM-1 могут быть использованы в качестве маркеров диагностики ОПП у пациентов, получающих антибактериальную терапию. Назначение антибиотикотерапии в послеоперационном периоде у больных с хирургической патологией и нарушенной функцией почек приводит к высокой частоте развития ОПП. Повышение на фоне антибиотикотерапии уровней KIM-1 и NGAL при ОПП предполагает их участие в репаративном процессе

Обеспечение искусственной однолегочной вентиляции при посттрахеостомическом стенозе трахеи для торакоскопической пластики правого купола диафрагмы

The article is devoted to the consideration of a clinical case of providing artifcial one-lung ventilation for performing thoracoscopic plastic of the right dome of the diaphragm in a patient with grade 3 posttracheostomy cicatricial tracheal stenosis. The patient is presented after a new coronavirus infection COVID-19 from 2020, prolonged mechanical ventilation through a tracheostomy tube (74 days), the development of medium thoracic cicatricial tracheal stenosis of grade 3 (the lumen of the narrowest part of the trachea is 4 mm) after decannulation and the development of relaxation of the right dome of the diaphragm (according to CT data, the dome is located at the level of the IV intercostal space). The frst stage under conditions of combined general anesthesia and high-frequency ventilation of the lungs was performed to restore the lumen of the trachea by bougienage of the stenosis area with tubes of a rigid endoscope under the control of a fberoptic bronchoscope with further nasotracheal intubation with a thermoplastic single-lumen endotracheal tube with a diameter of 8.0 with a cuff. At the second stage, during thoracoscopic plastic of the right dome of the diaphragm, to provide artifcial one-lung ventilation, a bronchial blocker was used, introduced through the same endotracheal tube into the right main bronchus under the control of a fberoptic bronchoscope.Рассмотрен клинический случай обеспечения искусственной однолегочной вентиляции для выполнения торакоскопической пластики правого купола диафрагмы у пациентки с посттрахеостомическим рубцовым стенозом 3-й степени. Представлена пациентка после перенесенной новой коронавирусной инфекции COVID-19 от 2020 г., длительной искусственной вентиляции легких через трахеостомическую трубку (74 дня), с развитием среднегрудного рубцового стеноза трахеи 3-й степени (просвет наиболее узкой части трахеи – 4 мм) после деканюляции и развитием релаксации правого купола диафрагмы (по данным компьютерной томографии, купол расположен на уровне IV межреберья). Первым этапом в условиях комбинированной общей анестезии и высокочастотной вентиляции легких выполнено восстановление просвета трахеи путем бужирования области стеноза тубусами жесткого эндоскопа под контролем фибробронхоскопа с дальнейшей назотрахеальной интубацией термопластической однопросветной интубационной трубкой диаметром 8,0 мм с манжетой. Вторым этапом во время торакоскопической пластики правого купола диафрагмы для обеспечения искусственной однолегочной вентиляции использовали бронхиальный блокатор, введенный через ту же интубационную трубку в правый главный бронх под контролем фибробронхоскопа