Postoperative pulmonary complications in cardiac surgery patients occur in 10-35% of cases, depending on differences in their definition, patient characteristics and type of surgical intervention, most of them are associated with ineffective coughing and evacuation of bronchial secretions.
Objective: To determine the effectiveness of stimulating the evacuation of bronchial secretions with the help of oscillating PEP therapy carried out during the first three days.
Material and methods: A randomized prospective study of 60 adult patients after elective cardiac surgery was performed (Clinical Trials.gov. protocol number NCT05159401). Oscillatory PEP-therapy was performed in 30 patients using Acapella DHGreen device (SmithMedicalASD, USA) 10-12 hours after tracheal extubation 3 times a day for 3 days after surgery. The control group (30 patients). The inclusion criteria: age over 18 years, spontaneous breathing after tracheal extubation, clear consciousness and productive contact with the patient, the ability to maintain adequate gas exchange on the low-flow oxygen inhalation, adequate analgesia (<2 points of VAS). Exclusion criteria: the need for re-intubation and mechanical ventilation, non-invasive mask ventilation, high-flow oxygen therapy, acute cerebrovascular accident, ongoing bleeding, cardiac insufficiency (inotropic index >10), shocks syndrome of various etiologies, the use of any extracorporeal support, any neuromuscular disorders, pneumothorax, hydro-or hemothorax. Before each session and 20 minutes after its end, when breathing air, blood oxygen saturation was recorded using a pulse oximeter (SpO2), the maximum inspiratory capacity (MIC) was measured using a Coach-2 incentive spirometer from SmithsMedical and spirometry with a portable ultrasonic spirometer Spiro Scout (Schiller, Switzerland). For the purposes of this work, the total index of the spirometry maximum inspiratory capacity (SMIC) was used - the sum of the respiratory volume and the reserve volume of inspiration in ml.
Results: Difficulties in evacuation of sputum were noted in 90% of patients. Three-day sessions of oscillating PEP- therapy are accompanied by a significant improvement in the passage of sputum, as evidenced by a 3-fold increase in the number of patients with productive cough. The increase in MIC in the main group was 46.9% and 21.3%, respectively (p=0.042), and the number of patients with values greater than MICo. 1500 ml increased from 23.3% to 7.6% (p<0.001). The effectiveness of oscillatory PEP-therapy is confirmed by a 7-fold decrease in the frequency of radiological changes in the lungs at the end of sessions (p<0.001), while in the control group the frequency of their occurrence practically did not change and remained at a high level. The total number of patients with respiratory insufficiency (SpO2≤92%) decreased by 8.6 times after completion of all PEP- therapy sessions (p=0.001), however, without statistically significant difference with the control group.
Conclusions: Oscillatory PEP- therapy in cardiac surgery patients has a positive effect on sputum passage, ventilation parameters and oxygenating lung function. The procedure was well tolerated and there were no complications associated with it.
Послеоперационные легочные осложнения у кардиохирургических больных встречаются в 10—35% случаев в зависимости от различий в их определении, особенностей пациентов и вида хирургического вмешательства; большинство из них связано с неэффективным кашлевым толчком и эвакуацией бронхиального секрета.
Цель исследования: Определить эффективность стимулирования эвакуации бронхиального секрета с помощью осцилляторной респираторной терапии с положительным давлением на выдохе (PEP-терапии), проводимой в течение первых трех суток, для восстановления функционального состояния легких и профилактики развития легочных осложнений у больных после больших реконструктивных кардиохирургических операций.
Материал и методы: Выполнялся рандомизированный проспективный набор 60 пациентов после плановых кардиохирургических операций. Работа выполнена на основании протокола, зарегистрированного на ClinicalTrials.gov, номер протокола NCT05159401. Осцилляторную PEP-терапию (30 больных) проводили с помощью спиротренажера (Acapella DHGreen, SmithMedicalASD, США) через 10—12 ч после экстубации трахеи в утреннее, дневное и вечернее время в течение 3 сут после операции. Контрольную группу (30 человек) составили пациенты, которым не проводились методы респираторной терапии, а исследования функции внешнего дыхания и показатели газообмена выполнены в 1-е сутки послеоперационного периода и в конце третьих суток после окончания операции. Критерии включения: возраст старше 18 лет, самостоятельное дыхание после экстубации трахеи, возможность поддержания адекватного газообмена на фоне ингаляции кислорода, ясное сознание и продуктивный контакт с пациентом, адекватное обезболивание (≤2 баллов) по 10-балльной визуально-аналоговой шкале боли (ВАШ). Критерии исключения: необходимость проведения ИВЛ, неинвазивной масочной вентиляции легких или высокопоточной оксигенотерапии, острое нарушение мозгового кровообращения, шоки различной этиологии, продолжающееся кровотечение, экстракорпоральные методы детоксикации, любые нервно-мышечные заболевания, пневмоторакс, гидро- или гемоторакс. Перед каждым сеансом и через 20 минут после его окончания при дыхании воздухом регистрировали насыщение крови кислородом по пульсоксиметру (SpO2), измеряли максимальную емкости вдоха (МЕВд) с помощью побудительного спирометра Coach-2 фирмы SmithsMedical, США и спирометрию портативным ультразвуковым спиирометром Spiro Scout (Schiller, Швейцария). Для целей данной работы использовался суммарный показатель максимальной емкости вдоха (СМЕВд) — сумма дыхательного объема и резервного объема вдоха в мл.
Результаты: Затруднения эвакуации мокроты отмечено у 90% больных. Проведение трехдневных процедур осцилляторной PEP-терапии сопровождалось значительным улучшением пассажа мокроты, о чем свидетельствовало увеличение в 3 раза числа пациентов с продуктивным кашлем. Прирост МЕВд в основной группе составил в 46,9 и 21,3% соответственно (p=0,042), а число пациентов со значениями более МЕВд 1500 мл возросло с 23,3 до 76,6% (p<0,001). Эффективность осцилляторной PEP-терапии подтверждалось снижением в 7 раз частоты рентгенологических изменений в легких по окончании процедур (p<0,001), в то время как в контрольной группе частота встречаемости их практически не изменилась и оставалась на высоком уровне. Общее количество больных с дыхательной недостаточностью (SpO2≤92%) после завершения всех процедур PEP-терапии уменьшилось в 8,6 раза (p=0,001), однако без достоверной разницы с контрольной группой.
Заключение: Осцилляторная PEP-терапия у кардиохирургических больных положительно влияет на пассаж мокроты, вентиляционные показатели и оксигенирующую функцию легких, причем наиболее выраженный эффект наблюдается у пациентов с дыхательной недостаточностью. Отмечена хорошая переносимость процедуры и отсутствие связанных с ней осложнений.
Keywords: Oscillating PEP-therapy; blood oxygenation; breathing simulator; cardiac surgery patients; intensive care unit; maximum inhalation capacity; postoperative pulmonary complications; pulmonary mucus clearance; spirometry.