Postoperative respiratory complications in cardiac surgery patients occur in 22-30% of cases, mostly associated with ineffective cough and evacuation of bronchial secretion.
Objective: To evaluate the effectiveness and safety of cough stimulation using the mechanical in- and exsufflator in the early postoperative period in cardiac surgery patients.
Material and methods: The study included 37 patients; mean age was 57±12.3 years. Inclusion criteria: age over 18 years; post-extubation spontaneous breathing; fully conscious and cooperative; adequate gas exchange with oxygen therapy; adequate pain control (2 points or less on 10-point visual analogue scale). Exclusion criteria: need for re-intubation and mechanical ventilation; noninvasive mask ventilation; high-flow oxygen therapy; acute cerebrovascular event; uncontrolled bleeding; heart failure (inotropic score over 10); shock; need of extracorporeal blood purification; neuromuscular disease; pneumothorax, hydro- or hemothorax. Cough stimulation was performed using the mechanical in- and exsufflator Comfort Cough Plus («Seoil Pacific Corporation», Republic of Korea). The device provides cough stimulation after high-frequency vibrations transmitted through a special vest and lung tissue recruiting by changing the airways pressure of the gas mixture, delivered through the anesthesia face mask.
Results: Cough stimulation device use was associated with an increase in the cough effectiveness; the number of patients with productive cough increased 8-fold, from 4 (10.8%) to 32 (86.4%), p=0.0000. The increase of blood oxygen saturation (SpO2) on room air from 92% to 96% (p=0.000001) and inspiratory capacity (IC) from 750 mL to 1200 mL (p=0.000002) was observed. The number of patients with IC of 1200-1500 mL increased 3-fold, and those with an IC over 1500 mL increased 2.6-fold. The proportion of patients with low oxygenation (SpO2 less than 92%) decreased 5-fold after the procedure (p=0.0011). Good tolerability and no side effects of the procedure were noted in all patients.
Conclusion: Impaired sputum expectoration early after cardiac surgery is observed in most patients and may cause low oxygenation. The main effects of the cough stimulation device were improvement of sputum expectoration and an increase in oxygenation. An increase in blood oxygen saturation and inspiratory capacity after a single procedure with this device was demonstrated. It resulted in a significantly decreased proportion of patients with respiratory insufficiency. No adverse effects of the procedure were observed.
Послеоперационные респираторные осложнения у кардиохирургических больных встречаются в 22—30% случаев, большинство из них связаны с неэффективным кашлевым толчком и эвакуацией бронхиального секрета.
Цель исследования: Оценка эффективности и безопасности применения стимуляции кашля, проводимой с помощью механического инсуффлятора-аспиратора в раннем послеоперационном периоде пациентам кардиохирургического профиля.
Материал и методы: В исследование включены 37 пациентов, средний возраст — 57±12,3 года. Критерии включения: возраст старше 18 лет, самостоятельное дыхание после экстубации трахеи, ясное сознание и продуктивный контакт с пациентом, возможность поддержания адекватного газообмена на фоне ингаляции кислорода, адекватное обезболивание (2 балла и менее по 10-балльной визуальной аналоговой шкале боли). Критерии невключения: необходимость повторной интубации и проведения искусственной вентиляции легких, неинвазивной масочной вентиляции легких, высокопоточной оксигенотерапии; острое нарушение мозгового кровообращения; продолжающееся кровотечение; сердечная недостаточность (инотропный индекс больше 10); шок различной этиологии; применение экстракорпоральных методов гемокоррекции; любые нервно-мышечные заболевания; пневмоторакс, гидро- или гемоторакс. Стимуляцию кашлевого толчка проводили с помощью инсуффлятора-аспиратора механического Comfort Cough Plus («Seoil Pacific Corporation», Республика Корея). Аппарат обеспечивает стимуляцию кашля после высокочастотных колебаний, передаваемых через специальный жилет, и расправления ателектазированной легочной ткани за счет изменения величины давления газовой смеси в дыхательных путях, подаваемой через лицевую анестезиологическую маску.
Результаты: Аппаратная стимуляция кашля сопровождалась улучшением эффективности кашлевого толчка, число пациентов с продуктивным кашлем возросло в 8 раз — с 4 (10,8%) до 32 (86,4%), p=0,0000. Отмечено увеличение уровня насыщения крови кислородом (SpO2) при дыхании атмосферным воздухом с 92 до 96% (p=0,000001) и максимальной инспираторной емкости легких (МИЕЛ) с 750 мл до 1200 мл (p=0,000002). Число больных, имеющих МИЕЛ в диапазоне 1200—1500 мл, выросло в 3 раза, а с МИЕЛ более 1500 мл — в 2,6 раза. Доля пациентов с нарушением оксигенирующей функции легких (SpO2 менее 92%) после проведения процедуры снизилась в 5 раз (p=0,0011). У всех больных отмечены хорошая переносимость и отсутствие побочных эффектов процедуры.
Заключение: Нарушение эвакуации мокроты в ранние сроки после кардиохирургических операций наблюдается у большинства больных, что может являться причиной снижения оксигенирующей функции легких. Основные эффекты применяемой аппаратной стимуляции кашля заключались в улучшении пассажа мокроты и оксигенирующей функции легких. Продемонстрировано увеличение уровня насыщения крови кислородом и максимальной инспираторной емкости легких после однократного применения данной технологии. В результате значительно уменьшалась доля пациентов с дыхательной недостаточностью. Нежелательные эффекты проведения процедуры не отмечены.
Keywords: cough stimulation device; inspiratory capacity; medical rehabilitation; oxygenation; postoperative respiratory failure; pulmonary drainage function.