Трансфузионно-ассоциированная циркуляторная перегрузка
Шатов Д.В.
Мельниченко П.В.
Говдалюк А.Л.
Федосов М.И.
Пылаев А.В.
Аннотация
трансфузионно-ассоциированный циркуляторный перегрузка
Статья посвящена обзору современных представлений о трансфузионно-ассоциированной циркуляторной перегрузке (TACO, от англ. transfusion-associated circulatory overload). Представлены эпидемиологические и этиологические данные этого неинфекционного осложнения переливания препаратов крови. Современный взгляд на патогенез трансфузионно-ассоциированной циркуляторной перегрузки представлен как классической теорией - two-hit model, так и альтернативными вариантами - TRALI- подобный ответ (transfusion-related acute lung injury), повреждение эндотелиального барьера легочных сосудов, эффект накопления повреждений. Описаны актуальные клинические характеристики трансфузионно-ассоциированной циркуляторной перегрузки с представлением эволюции диагностических критериев. Освещены основные современные принципы терапии и профилактические мероприятия. С учетом достаточно слабой изученности трансфузионно-ассоциированной циркуляторной перегрузки подтверждена важность тщательного наблюдения за пациентами, которым производится трансфузия препаратов крови. Мониторинг общего состояния реципиентов является ключевым элементом раннего выявления трансфузионно-ассоциированной циркуляторной перегрузки. Активное наблюдение за пациентами с тяжелыми формами описанного осложнения дает возможность более точно оценить заболеваемость и характеристику тяжелых острых нежелательных явлений, связанных с переливанием препаратов крови. Также активное наблюдение за реципиентами позволяет сформировать представления о критериях и делать их более чувствительными и конкретными.
Ключевые слова: циркуляторная перегрузка, компоненты крови, трансфузия, реакция, TACO.
Transfusion-associated circulatory overload
Medical Academy named after S.I. Georgievsky of Vernadsky CFU, Simferopol
Abstract
The article is devoted to a review of modern concepts of transfusion-associated circulatory overload (TACO). Epidemiological and etiological data of this non-infectious complication of transfusion of blood products are presented. The modern view on the pathogenesis of TACO is presented both by the classical theory - two-hit model, and alternative options - TRALI-like response (transfusion-related acute lung injury), damage to the pulmonary vascular endothelial barrier, the effect of damage accumulation. The current clinical characteristics of TACO are described with a presentation of the evolution of diagnostic criteria. The main modern principles of therapy and preventive measures are consecrated. Given the rather poor knowledge of TACO, the importance of careful monitoring of patients undergoing transfusion of blood products is confirmed. Monitoring the general condition of recipients is a key element in the early detection of TACO. Active monitoring of patients with severe forms of the described complication makes it possible to more accurately assess the incidence and characteristics of severe acute adverse events associated with transfusion of blood products. Also, active observation of recipients allows you to form ideas about the criteria, making them more sensitive and specific.
Keywords: circulatory overload, blood component, transfusion, reaction, TACO.
Трансфузионно-ассоциированная циркуляторная перегрузка (TACO, от англ. transfusion-associated circulatory overload) - это патологическое состояние, характеризующееся развитием дыхательной недостаточности из-за отека легких в течение и до 12 часов после переливания препаратов крови (ППК). В 1936 г. Plammer сообщил о 5 смертельных случаях после ППК, впервые описав возникновение перегрузки кровообращения, связанной с переливанием крови. Затем последовали другие публикации: Pygott (1937), DeGowin (1938), Drummond (1943), Pelner (1958), в которых обнаружена связь гемотрансфузии и острой левожелудочковой недостаточности [1]. До 1990-х гг. TACO не исследовался в качестве отдельной клинической ситуации. В настоящее время TACO является наиболее частым легочным осложнением при ППК [1]. «Ренессанс» в изучении о TACO обусловлен сочетанием рядом факторов: повышением качества функционирования служб крови, которое привело к снижению встречаемости других инфекционных и неинфекционных осложнений при ППК, и ростом осведомленности о TACO. Частота встречаемости составляет 1 случай на 5500-8000 ППК [2, 3]. Рост количества случаев TACO связывают с улучшением качества отчетности при ППК. Однако возможна противоположная ситуация, когда занижение данных основано на пассивной отчетности. Другие исследования, построенные на активном наблюдении, продемонстрировали долю случаев TACO, достигающую 6% [3]. Clifford и его коллеги считают, что TACO недодиагностирован по аналогии с частотой встречаемости TRALI среди пациентов хирургического профиля [3]. В обоих случаях основная масса исследований проведена среди пациентов отделений интенсивной терапии, тогда как примерно половина ППК проводится в периоперационном периоде. В подтверждение своей гипотезы нами был проведен ретроспективный скрининг среди взрослых пациентов, перенесших оперативное вмешательство в 2004 и 2011 гг. с интраоперационным ППК. Установлено, что в 2004 г. из 2162 отобранных случаев частота TACO составляла 5,5%; а в 2011 г. - 3% из 1908 случаев. Самая высокая частота заболеваемости наблюдалась в сосудистой хирургии (12,1%), торакальной трансплантологии (8,8%), торакальной хирургии (7,2%), акушерстве и гинекологии (1,4%) [1]. В другом ретроспективном когортном исследовании, включавшем 4070 некардиохирургических пациентов, частота TACO составляла 4,3% (95%-ный доверительный интервал от 3,7% до 5,0%) [4]. Смертность от TACO составляла 3-44% среди летальных случаев, ассоциированных с ППК [2, 5].
Цель исследования: изучить современные представления о трансфузионно-ассоциированной циркуляторной перегрузке.
Материалы и методы исследования
Авторами статьи был проведен анализ 5 баз данных, в том числе eLibrary, Scopus, Pubmed, Web of science и Google Scholar, за период с 2000 по 2021 гг. Всего проанализировано более 100 источников, из них наиболее информативные - 15 источников - включены в список литературы.
Результаты исследования и их обсуждение
Этиология
В этиологии развития TACO остается ряд неизученных вопросов. Существуют факторы риска со стороны пациента и со стороны трансфузионного события.
Факторы риска пациента со стороны пациента: возраст (младше 3 лет и старше 70 лет), сердечная недостаточность; ишемическая болезнь сердца; почечная недостаточность в анамнезе и необходимость проведения заместительной почечной терапии;
предтрансфузионный прием бета-адреноблокаторов, диуретиков; гипоальбуминемия; жидкостная перегрузка; положительный водный баланс в предшествующие трансфузии 24 часа; высокие уровни BNP или NT-proBNP; эхокардиографические признаки дисфункции левого желудочка [5, 6].
Трансфузионные факторы риска: трансфузия свежезамороженной плазмы; объемная скорость введения препаратов крови (более 225 мл в час); большой кумулятивный трансфузионный объем; большой кумулятивный объем свежезамороженной плазмы [5, 6].
Патогенез
Патогенез TACO остается не изученным полностью. Первоначально считалось, что патогенез идентичен хорошо изученному механизму формирования застойной сердечной недостаточности или гидростатического отека легких. Но проведенные исследования опровергли данное утверждение.
На данный момент наиболее актуальной является модель «двух ударов» (two-hit model). «Первым ударом» является наличие факторов риска у реципиента, приводящее к плохой переносимости объемной перегрузки. «Второй удар» связан с попаданием биологически активных веществ с препаратами крови, а также с относительно высокой скоростью проведения трансфузии. В сочетании с «первым ударом» эти факторы могут способствовать развитию воспаления у реципиента, приводя к развитию TACO [1]. Отмечено определенное участие в развитии TACO ряда интерлейкинов: повышение провоспалительного ИЛ-6 и противовоспалительного ИЛ-10 при стабильном ИЛ-8, в противоположность TRALI, когда имеется совместное повышение ИЛ-6 и ИЛ-8 при сохранении ИЛ-10. При этом в обоих случаях содержание фактора некроза опухоли-а (TNF- а) и гранулоцитарного макрофагально-колониестимулирующего фактора (GM-CSF) остается неизменным [1].
В результате взаимодействия «двух ударов» развивается ключевая клиническая особенность - гидростатический отек легких, аналогичный кардиогенному отеку легких. ППК может быстро увеличивать левопредсердное и легочное капиллярное давление, приводя к транссудации жидкости в легочный интерстиций и альвеолярное пространство. Кроме этого, ППК увеличивает онкотическое и легочное капиллярное давление более значительно, чем эквивалентный объем внутривенно введенного кристаллоида, что может быть связано с другими механизмами перегрузки кровообращения [7].
У пациентов с сердечной или почечной недостаточностью давление заклинивания легочной артерии может быть повышенным на фоне увеличенной емкости лимфатической системы, что, возможно, объясняет отнесение их к факторам риска развития TACO [7]. Накопление жидкости в легочных капиллярах приводит к повышению гидростатического давления, тем самым жидкость вытесняется в межклеточное пространство легких, вызывая интерстициальный или альвеолярный отек. Однако эта гипотеза не объясняет снижения заболеваемости TACO после применения лейкоредуцированных препаратов крови.
Описан ряд альтернативных механизмов развития TACO. Первый - это TRALI- подобный ответ, который является воспалительным процессом с последующей капиллярной утечкой и отеком легких. Одновременно с началом ОРДС отмечено повышение давления заклинивания легочной артерии, что позволяет предположить участие некоторой циркуляторной перегрузки при капиллярной утечке, приводящей к отеку легких.
Вторым возможным механизмом является нарушение функции эндотелиального барьера в микрососудистом обмене жидкости. В пересмотренной модели Старлинга роль эндотелиального гликокаликса состоит в связи между обменом жидкости, концентрацией белков плазмы, капиллярным давлением и свойствами эндотелиальной мембраны. При повреждении эндотелиального барьера или слоя гликокаликса, например при остром воспалении или инфузии, нарушенная фильтрация жидкости в межклеточное пространство может увеличиваться в 10 и более раз, приводя к отеку легких.
Третий альтернативный механизм - эффект накопления повреждений, включающий гемолиз, образование микрочастиц и внеклеточного гемоглобина с последующим удалением оксида азота. Снижение биодоступности оксида азота может приводить к вазоконстрикции и дисфункции эндотелиального барьера. Сужением сосудов можно объяснить клинически наблюдаемое повышение артериального давления и дисфункцию эндотелиального барьера, способствующие формированию интерстициального отека, как предполагается в первом и втором альтернативных механизмах. Все альтернативные механизмы развития TACO могут иметь синергический эффект.
В ретроспективном исследовании по сравнению TACO с изолированным отеком легких обнаружено, что для индукции ТАСО может потребоваться меньший объем препаратов крови, чем объем жидкости, необходимый, чтобы вызвать гидростатический отек легких [8]. Эти результаты не подтверждают гипотезу развития TACO как исключительно объемную перегрузку после трансфузии, приводящую к гидростатическому отеку легких.
Описан ряд клинических случаев TACO, возникавших после однодозового ППК без явных признаков циркуляторной перегрузки [9, 10]. В этих случаях повышение артериального давления возникало за счет быстрого повышения системного сосудистого сопротивления при повышенном давлении наполнения камер сердца с развитием гидростатического отека легких. Было высказано предположение о вазоконстрикторном действии биологически активных веществ (плазменного свободного гемоглобина, поглотителей оксида азота) на гладкую мускулатуру сосудов. Однако в противовес этой гипотезе имеются данные о том, что ППК с длительным сроком хранения не приводят к различиям в легочной функции у кардиохирургических пациентов. Таким образом, роль воспаления у реципиента в патогенезе TACO остается предметом дискуссий [5].
Клиника
Клиническая картина представлена: острым респираторным дистрессом, возникшим в течение 12 часов после гемотрансфузии, положительным водным балансом или влиянием на сердце (левосторонняя сердечная недостаточность, повышение артериального давления или тахикардия), возможно повышение температуры тела (табл. 1). Температурная реакция при переливании препаратов крови определяется как повышение температуры на 1°С в течение 3 часов после переливания [6].
Эти клинические данные могут быть нечеткими, особенно у пациентов, находящихся в послеоперационном периоде, или у пациентов интенсивной терапии, у которых могут отсутствовать признаки респираторного дистресса из-за седации или ранее существовавшей респираторной поддержки [7].
Несмотря на сходство клинической картины между TACO и TRALI, были определены ключевые диагностические особенности, которые могут помочь в клинической диагностике и дифференциации TACO и TRALI [1]. К сожалению, диагностические возможности для дифференциации этих состояний часто малодоступны в обычной клинической практике. Они включают в себя: оценку гидростатического легочного давления (повышается при TACO), содержание белка в отечной жидкости (низкое содержание белка при TACO), ответ на диуретики (возможен при TACO) и кардиологические нелабораторные параметры, которые могут быть нарушены при TACO (снижение фракции выброса, повышение систолического артериального давления, увеличение ширины сосудистой ножки и увеличение кардиоторакального соотношения при рентгенографии органов грудной клетки). Кроме того, повышенное наполнение желудочков или растяжение миокарда также могут быть оценены содержанием BNP или N-концевого pro-BNP. Однако следует соблюдать осторожность при использовании натрийуретических пептидов в качестве диагностической меры для отличия TACO от TRALI, так как у пациентов в критическом состоянии с TRALI они также могут быть значительно повышены. Помимо прочего, необходимо исключать ишемию миокарда (изменения при ЭКГ или новое повышенное содержание тропонина I) [1].