Переводная статья. Оригинал статьи: Presciutti, A. and Perman, S.M. (2022), The evolution of hypothermia for neuroprotection after cardiac arrest: a history in the making. Ann. N.Y. Acad. Sci., 1507: 60-69. https://doi.org/10.1111/nyas.14676
Клиническое применение целенаправленного регулирования температурой (ЦРТ) тела продолжает развиваться в современной медицинской практике, несмотря на то, что ее истоки восходят еще к Гиппократу [1].
В 400 году до н.э. Гиппократ описал использование холода с помощью снега и льда для уменьшения кровоизлияний у пациентов [2]. Однако он также утверждал, что «холод вреден для костей, зубов, нервов, головного и спинного мозга». Гиппократ четко осознавал как преимущества, так и недостатки, которые гипотермия приносит человеческому организму, и то, как это может помешать или помочь людям. Хотя его труды часто признаются одними из самых ранних упоминаний о гипотермии, используемой в терапии, они также открывают сложную дискуссию о выборе «правильного» температурного режима для оказания помощи пациентам в зависимости от нозологии.
На протяжении последнего столетия современной медицины клиницисты и исследователи опробовали гипотермию для лечения опухолей, сепсиса, неонатальных гипоксических травм, а также энцефалопатии у взрослых, вызванной серьезной травмой головного мозга, и исследования продолжаются, поскольку ЦРТ продолжает ассоциироваться как технология снижения смертности.
Гипотермия до ХХ века
Первое документальное упоминание о потенциальной пользе гипотермии всего тела появилось в 1650 году, когда Энн Грин была повешена в Оксфорде после совершения детоубийства [4]. Температура в день ее повешения, была значительно ниже нуля; после 30-минутного подвешивания ее положили в гроб, и только позже один из студентов-анатомов Оксфордского университета обнаружил, что она дышит. Таким образом, была сформирована гипотеза: «Низкие температуры помогли Энн Грин пережить 30-минутный период повешения».
В свою очередь, столетие спустя, барон Доминик Жан Ларрей, доктор медицины (1766-1842), французский хирург в Великой армии Наполеона, впервые охарактеризовал гипотермию как терапевтический метод лечение в истории медицины в начале XIX века [5,6]. Он отметил, что солдаты меньше жаловались на симптомы, когда температура была более низкой (-15 °C), но симптомы усиливались, когда становилось теплее. Он также заметил, что кровотечение уменьшалось, когда солдаты переносили легкую гипотермию, и гангрена увеличивалась в размерах, когда они согревались. Эти открытия знаменуют собой одни из самых ранних описаний гипотермии как терапевтического средства, а не просто вредным воздействием окружающей среды.
Гипотермия в ХХ веке
Середина ХХ века была временем раннего применения регулирования температуры в уходе за пациентами. Расширяя предыдущие наблюдения относительно физиологической реакции организма на низкие температуры, медицина начала адаптировать эти результаты к осуществимым с медицинской точки зрения вмешательствам. Одним из пионеров был нейрохирург Темпл Фэй. В 1929 году Фэй провел свои знаковые работы: охлаждение человека для снижения температуры тела пациентов с целью лечения хронической боли, уменьшения размера опухоли и обеспечения нейропротекции пациентам с тяжелой черепно-мозговой травмой. Фэй расширил свою работу, когда он разработал охлаждающее одеяло, позволяющее более эффективно охлаждать пациента. В 1956 году Фэй опубликовал статью с подробным описанием своей работы по охлаждению 169 пациентов, что привело к низким показателям смертности и высокому успеху в облегчении невыносимой боли у выживших после рака (95,7%).
Несмотря на то, что ранние работы Фэя были направлены на устранение трудноизлечимой боли, он также исследовал гипотермию как средство лечения тяжелой черепно-мозговой травмы. Его раннее исследование нейропротекторных стратегий гипотермии при травмах головного мозга показало, что применение гипотермии с температурой тела до 75°F (23°С) в течение не менее 3, но не более 10 дней при лечении черепно-мозговой травмы являются безопасными [10].
Но как любая технология в медицине гипотермия имеет мрачные страницы истории. «Эксперименты» с гипотермией в Дахау в настоящее время четко определены как жестокие преступления против заключенных под предлогом медицинских исследований. Данные «эксперименты» по гипотермии в Дахау были зверством по отношению к людям, подвергавшимся пыткам, и считается, что незначительно остановили предыдущие достижения в области гипотермии как терапевтического средства. Целью «эксперимента» было определение наиболее эффективного лечение иммерсионной гипотермии, представляющей опасность для немецких солдат, сбитых в холодную воду во время боя. Эксперты по гипотермии в Дахау были признаны мошенники и не должны упоминаться в связи с их выводами. Важно отметить, что данный «эксперимент» нарушает права человека и этические принципы проведения исследований.
В 1950-1960-х годах стигматизация, которой подверглась гипотермия в результате «экспериментов» в Дахау, начала ослабевать по мере того, как интерес к терапевтическим преимуществам восстановился [15]. Пионером в области кардиохирургии, внесшим значительный вклад, по праву считается Уилфред Бигелоу. По его наблюдениям, достижения в кардиоторакальной хирургии требовали процедуры остановки кровообращения, которые позволили бы бескровно оперировать. Гипотермия являлась одним из таких способов.
В период с 1946 по 1947 г. г. Бигелоу провел лабораторное исследование на 176 собаках, в ходе которого он определил, что можно оперировать собак при температуре тела в 20°C в течение 15 минут без существенного вреда [16]. Методику Бигелоу успешно использовали кардиохирурги Джон Льюис и Генри Суонн, которые не только подтвердили результаты Бигелоу in vitro, но и применили гипотермию на практике, устраняя внутрисердечные дефекты у пациентов [15].
Работа Бигелоу в области гипотермии была быстро переведена в другие области, включая лечение закрытых черепно-мозговых травм, септического шока и оперативное ведение внутричерепных операций, которые принесли те же результаты, что и кардиохирургия.
В последствие, Чарльз Дрю разработал протокол, согласно которому кровь можно было забирать из правого предсердия, охлаждая ее до температуры всего в 18°C, и возвращать обратно в легочную артерию [7]. Дрю сообщил, что остановка кровообращения в течение 1 часа может быть перенесена при применении его протокола для отвода и охлаждения крови извне. Данный опыт был дополнительно подтверждено на практике Рональдом Гэлси [19].
Несмотря на достижения, риски заражения и летального исхода, нарушения ритма угрожали будущему гипотермии до начала 1980-х годов, когда Питер Сафар возродил интерес к преимуществам метода, особенно при остановке сердца.
Питер Сафар отметил, что роль «реанимационной» гипотермии в период с 1960-х по 1980-е годы оставалась в тени из-за значительного страха перед фатальной аритмией, инфекцией и другими осложнениями [39].
Появилась группа, которая намеревалась возобновить применение гипотермии при внебольничной остановке сердца после неудачи других методов нейропротекции.
В 1990 году Леонов и его коллеги опубликовали свою новаторскую работу, исследующую роль гипотермии в модели на собаках [24]. В этих исследованиях изучалось влияние охлаждения во время остановки сердечной деятельности при проведение изолированной гипотермии головного мозга, в то время как системное охлаждение применялось после ректификации и в течение часа после нее. Авторы обнаружили, что собаки, получавшие гипотермию, демонстрировали лучшие показатели общей работоспособности в течение первых 24-96 ч по сравнению с контрольной группой [2].
Примечание редакции: Одновременно с зарубежными коллегами в начале 60-х годов ученые СССР (Куприянов П. А., Колесников А. С., Бураковский В. И., Вишневский А. А.) использовали глубокую гипотермию при операциях на открытом сердце, но метод был оставлен в связи с острыми расстройствами кровообращения на глубине охлаждения. Группа исследователей под руководством Сергиевского В. С. использовала углубленную гипотермию (21 – 25 °С) у 70 пациентов во время оперативного лечения врожденных пороков сердца, но впоследствии отказались от данной методики из-за гемодинамических нарушений. Последними, кто пытался использовать глубокую гипотермию (20 – 22 °С) в СССР, были латвийские хирурги Волколаков В. Я. и Лацис А. Т., но они также отказались от ее применения по вышеописанным причинам [12].
В следующем году Штертц сообщил об аналогичных исходах у собак, с 10-минутной остановкой сердечной деятельности и гипотермией до 34°C Эти исследования также показали нейропротекивное свойство гипотермии [21, 22]. Заключительное исследование под руководством Сафара показало наиболее впечатляющие результаты: наблюдалось полное отсутствие неврологического дефицита у собак после остановки сердечной деятельности и гипотермии [23].
В свете знаний, полученных в ходе исследований на животных о нейропротекторных эффектах гипотермии после остановки сердца, исследователи были готовы изучить возможность клинического применения на людях, учитывая, что предыдущие исследования не имели побочных эффектов. Бернард и др. опубликовали в 1997 году свою работу о раннем внедрении системы защиты нейронов после успешный реанимационных мероприятий [24]. Суть протокола ЦРТ заключалось в охлаждении пациента после успешных реанимационных мероприятий до 33°C в течение 12 часов [24]. Стоить обратить внимание, что было задокументировано отсутствие различий в нежелательных явлениях в гипотермической когорте, включая инфекцию.
В последующем крупные исследования под руководство Стерца Ф. и Зейнера показали безопасность и эффективность гипотермии у пациентов после сердечно-легочной реанимации, начатой в первый час и продолжительностью 24 часа. Целевая температура была определена в 33 ± 1 °C[25, 26].
Гипотермия в XXI веке
Два знаковых исследования по умеренной терапевтической гипотермии в 2002 году, два семинарских исследования, проведенных в Европе и Австралия официально перевели исследования по терапевтической гипотермии с животных на людей [27, 28].
Опираясь на предыдущую работу обеих исследовательских групп, оба исследования продемонстрировали улучшение показателей выживаемости и неврологических исходов после индукции гипотермии (Т = 32-34°C) в течение 12-24 ч у пациентов, перенесших СЛР в коматозном состоянии, по сравнению с нормотермическими контрольными группами [26, 27]. Кроме того, оба исследования показали, что у пациентов после СЛР не отмечалось существенных различий в нежелательных явлениях между группами, что свидетельствует о том, что данный вид ЦРТ безопасен для людей. Важно отметить, что как продолжительность гипотермии, так и целевые температуры были разными в этих двух исследованиях, что приведёт к разногласиям в будущем [28, 29].
Основываясь на результатах двух исследований 2002 года на людях, в 2003 году Международный комитет связи по реанимации (ILCOR) опубликовал руководящее заявление, рекомендующее охлаждение до 32-34°C в течение 12-24 ч для взрослых пациентов с СЛР вне стационара без сознания. Далее в рекомендации упоминалось, что «такое охлаждение также может быть полезно для других ритмов или внутрибольничная остановки сердца», хотя эта рекомендация была экстраполирована на основании результатов, полученных у пациентов с фибрилляцией желудочков. В 2005 году американским Ассоциация кардиологов (AHA) опубликовала аналогичные рекомендации, рекомендующие терапевтическую гипотермию для лечения посткардиальной остановки [2].
Внедрение терапевтической гипотермии и новых руководящих положений
Согласно обзору, проведенному Бонавентура С. очевидными препятствиями для применения гипотермии в течение этого времени были недостаточные знания об эффективных методах ЦРТ, отсутствие веры в то, что гипотермия улучшит исход у отдельных пациентов, и неопределенность в отношении наилучшего метода достижения целевых температур [31].
Следует отметить, что руководящие принципы ILCOR 2003 года не содержали протокола охлаждения, что могло препятствовать последовательному внедрению. Кроме того, руководящие принципы ILCOR 2003 года были в значительной степени основаны на двух исследованиях. Несмотря на эти препятствия, в 2010 году ILCOR опубликовала новые руководящие принципы, в которых повторяются рекомендации по индукции терапевтической гипотермии при температуре 32-34°C в течение 12-24 ч для пациентов, перенесших СЛР [32].
В ретроспективном исследовании 2012 года был показан основной эффект ЦРТ, заключающийся в том, что у всех пациентов, получавших гипотермию, было больше шансов достичь благоприятного неврологического исхода [35, 26].
Несмотря на прорывы в моделях на животных [77], до 2010 года по-прежнему отсутствовали исследования взаимосвязи между временем начала процедуры, временем достижения целевой температуры и неврологическими исходами у пациентов после СЛР. В 2009 году в крупном шведском исследовании (n = 986) изучались отдаленные результаты у выживших после СЛР, получавших терапевтическую гипотермию [38]. Были выявлены важные клинические переменные, предсказывающие неблагоприятный исход, а именно пожилой возраст, более длительное время до СЛР, более низкий балл по шкале комы Глазго при поступлении, внезапная остановка сердца и асистолия в качестве исходного ритма. Важно отметить, что время до начала терапевтической гипотермии и время достижения целевой температуры не были предикторами долгосрочного неврологического исхода. Это противоречит важным данным, полученным на животных, где показано, что задержки в начале терапевтической гипотермии более чем на 8 часов после СЛР полностью сводили на нет нейропротекторные эффекты терапии на модели [9].
В 2013 г., через 11 лет после публикации первых клинических испытаний по терапевтической гипотермии у людей, были опубликованы результаты исследования по ЦРТ, что привело к еще большим противоречиям в лечении пациентов с остановкой сердца [40]. Исследование было более масштабным, чем исследования 2002 года, с более широким географическим охватом, включая 939 пациентов из 36 отделений интенсивной терапии (ОИТ) в Европе и Австралии. В ходе исследования сравнивался защитный эффект двух целевых температур 33 и 36°C на летальность. Вторичные исходы включали оценку неврологической дисфункции. Исследование не выявило различий в летальных исходах между двумя активными группами исследования. В конечном счете, результаты этого нового исследования оправдали пересмотр целевой температуры при лечении после остановки сердца. В ответ на эти противоречия ILCOR провела обновленный систематический обзор и выпустила третье руководящее заявление в 2015 году. «Они отметили, что на протяжении более десяти лет температура 32-34°C была стандартом лечения для выживших после СЛР в коматозном состоянии, основанным на значительных данных, на животных и клинических испытаниях. Кроме того, это распространялось на выживших с асистолией даже при отсутствии доказательств в этой популяции на момент предыдущих заявлений о руководящих принципах».
Полную версию статьи читайте на сайте издания
Сайт журнала "МедМос Медиа"
№ 1(1)2024 в формате PDF:
Целенаправленное регулирование температуры тела:
история и современная клиническая практика
Журнал в соцсетях: