Легочные осложнения являются наиболее частым типом послеоперационных осложнений после обширных хирургических вмешательств¹. Предоперационная идентификация пациентов с повышенным риском легочных осложнений в послеоперационном периоде имеет ключевое значение для снижения рисков и внедрения методов мониторинга, обеспечивающих проведение легочно-протективной вентиляции. Сообщается, что частота послеоперационных легочных осложнений превышает 20 % у пациентов с ожирением III степени (ИМТ ≥ 40 кг/м²), перенесших серьезные операции на брюшной полости, и ни один стандартизированный подход не доказал свою эффективность в снижении их частоты². Патофизиология такой предрасположенности связана с увеличением объема абдоминального жира, что приводит к цефалическому смещению диафрагмы и уменьшению объема легких, особенно функциональной остаточной емкости и резервного объема выдоха. Уменьшение объема легких является основной причиной уменьшения комплаенса дыхательной системы, наблюдаемого при ожирении. Кроме того, в положении лежа на спине у пациентов с ожирением отмечается повышение сопротивления дыхательных путей, что, вероятно, связано с дыханием на малых объемах, которое приводит к ограничению потока в фазе выдоха и, в некоторых случаях, к внутреннему положительному давлению в конце выдоха (PEEPi)³.

По данным Всемирной организации здравоохранения, глобальная распространенность ожирения растет, и в настоящее время этим заболеванием страдает более 40 % населения США⁴. Искусственная вентиляция легких у пациентов с ожирением сопровождается уникальными трудностями, которые становятся все более распространенными в клинической практике. Однако существующие стратегии вентиляции (табл. 1) часто не учитывают специфику физиологии дыхания таких пациентов, которые часто исключаются из крупных рандомизированных контролируемых исследований³. Ожирение связано с повышением плеврального давления, снижением объема легких, ателектазом и повышенным риском обструкции дыхательных путей⁵. Текущие стандарты мониторинга во время операции по-прежнему ограничиваются базовыми настройками аппарата ИВЛ (давление, объем и поток), что может быть недостаточно для оптимального подбора параметров вентиляции для пациентов с ожирением. Перечисленные проблемы становятся еще более актуальными при лапароскопических и роботизированных операциях.

Таблица 1. Рекомендуемые настройки искусственной вентиляции у пациентов с ожирением³

МЕХАНИКА ДЫХАТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ И ЛАПАРОСКОПИЧЕСКАЯ ХИРУРГИЯ

Все более широкое использование роботизированных операций, требующих пневмоперитонеума и, зачастую, крутого положения Тренделенбурга, усложняет физиологические особенности, связанные с ожирением. Пневмоперитонеум увеличивает эластичность грудной стенки, что снижает комплаенс легких и приводит к формированию ателектаза. Для компенсации повышения плеврального давления крайне важно поддерживать положительное давление в конце выдоха (PEEP), чтобы избежать отрицательного транспульмонарного давления и коллапса легких⁶. Потеря объемов легких приводит к вентиляционно-перфузионному несоответствию и гипоксемии. Использование углекислого газа в качестве агента для инсуффляции увеличивает требуемый минутный объем вентиляции. Такая гипервентиляция на фоне снижения объемов легких и повышенной жесткости грудной клетки может привести к гетерогенной вентиляции и увеличению движущего давления вдоха, усложняя управление вентиляцией во время операции.

Во время роботизированных операций пациенты с ожирением часто демонстрируют повышенное движущее давление вдоха, которое зачастую превышает физиологически допустимые значения (< 15 см вод. ст.)^{6. Однако современные методы мониторинга обычно не применяются для коррекции и настройки вентиляционной поддержки. Эта клиническая проблема требует решения, чтобы повысить безопасность пациентов и снизить количество осложнений со стороны дыхательной системы во время и после операции.}

СОВРЕМЕННЫЕ МЕТОДЫ МОНИТОРИНГА ДЫХАНИЯ

Манометрия пищевода (Pes) и электроимпедансная томография (ЭИТ) представляют собой современные методы мониторинга дыхания, которые можно использовать для безопасного персонализированного подбора вентиляционной поддержки во время операции. Исследования с использованием компьютерной томографии (КТ) в послеоперационном периоде продемонстрировали снижение развития ателектазов легких у пациентов, которым во время операции поддерживался индивидуализированный уровень PEEP^7,8. Однако необходимы дополнительные исследования, чтобы оценить влияние этих методов на послеоперационные легочные осложнения.

ЭЗОФАГОМАНОМЕТРИЯ

Дыхательная система состоит из двух анатомических компонентов: легких и грудной стенки. Давление в дыхательных путях можно рассматривать как сумму плеврального и транспульмонарного давления, при этом транспульмонарное давление отражает истинную силу растяжения легких. Отрицательное транспульмонарное давление указывает на силу, действующую на альвеолы, что приводит к коллапсу легких и уменьшению их объема.

Давление в пищеводе является удобным суррогатом для непрерывного мониторинга плеврального давления. Эта техника предполагает использование стандартного назо- или орогастрального зонда с небольшим пластиковым баллоном на конце. Катетер вводят так, чтобы баллон находился в нижней трети пищевода — в непосредственной близости от легких, что позволяет измерять плевральное давление (рис. 1). Исследования показали, что Pes надежно оценивает плевральное давление в прилегающих областях легких, хотя может давать завышенные показатели плеврального давления в более вентрально расположенных участках⁹. Мониторинг Pes позволяет отслеживать весь дыхательный цикл и вычислять постоянное транспульмонарное давление в режиме реального времени. Эта техника была предложена для индивидуального подбора уровня PEEP, равного значению Pes, измеренному в конце выдоха^10,11. Поскольку отрицательные значения транспульмонарного давления связаны с коллапсом легкого, Pes может использоваться для подбора индивидуального уровня PEEP, позволяя поддерживать транспульмонарное давление равным нулю в конце выдоха и тем самым предотвращая риск развития ателектазов (рис. 2).

Рис. 1. Форма кривой пищеводного давления, зарегистрированная у пациента с ИМТ 67 кг/м² на искусственной вентиляции легких. Красная линия отражает изменение пищеводного давления во времени, а синяя пунктирная линия указывает на уровень пищеводного давления в конце выдоха (Pes,ee). Зеленым кружком выделены сердечные артефакты. (Используется с разрешения, полученного авторами.)

Рис. 2. Кривые пищеводного давления, зарегистрированные у пациента на искусственной вентиляции во время лапароскопической операции. На панели A показаны кривые давления в дыхательных путях (Paw, синяя линия), пищеводного давления (Pes, красная линия) и транспульмонарного давления (PL, серая линия) после интубации в положении лежа на спине при PEEP на уровне 10 см вод. ст. На панели B показаны кривые Paw (синяя линия), Pes (красная линия) и PL (серая линия) для того же пациента после пневмоперитонеума и принятия положения Тренделенбурга при PEEP на уровне 10 см вод. ст. На панели A кривые Paw и Pes одинаковы в конце выдоха, а PL равна нулю (пунктирная линия). После инсуффляции и принятия положения Тренделенбурга Pes превышает Paw в конце выдоха, что приводит к отрицательной кривой PL в фазе выдоха (пунктирная линия) — состоянию, связанному с коллапсом легких. (Используется с разрешения, полученного авторами.)

В литературе отмечалось, что у пациентов с ожирением III степени и здоровыми легкими наблюдается повышенное плевральное давление⁵. Под общим наркозом, при седации и параличе, а также при отсутствии PEEP и раскрытия объема легких эта склонность к снижению объемов легких и спадению дыхательных путей усугубляется, что приводит к ателектазам и вентиляционно-перфузионному несоответствию, если не применить достаточный уровень PEEP¹².

Мониторинг давления в пищеводе уже несколько десятилетий используется в отделениях интенсивной терапии (ОИТ), и исследования показали, что он способствует улучшению оксигенации у пациентов с острой дыхательной недостаточностью¹³. Недавнее наблюдательное исследование показало, что транспульмонарное давление на уровне выше 0 было связано с более низкой смертностью в течение 60-дневного периода у пациентов с ИМТ > 30 кг/м²¹⁴. Кроме того, наша группа изучила опыт создания в Массачусетской больнице общего профиля (Massachusetts General Hospital) специализированной команды экспертов в области современных респираторных технологий (Lung Rescue Team) с целью индивидуализации параметров вентиляции легких у пациентов с ожирением, поступивших в ОИТ. Исследование показало, что индивидуализированный подход к вентиляции у пациентов с ожирением был связан с улучшением оксигенации, механизма дыхания и повышением выживаемости через 28 дней, 3 месяца и 1 год¹⁵.

ЭЛЕКТРОИМПЕДАНСНАЯ ТОМОГРАФИЯ

Электроимпедансная томография (ЭИТ) — это одобренная FDA, неинвазивная методика визуализации легких без лучевой нагрузки, которая обеспечивает визуализацию регионарной вентиляции, объемов легких и перфузии в реальном времени. Она измеряет электрический импеданс тканей, который изменяется по мере наполнения легких воздухом. Электроды, расположенные на поясе вокруг грудной клетки, генерируют слабые электрические токи, а возникающие разности потенциалов анализируются для построения цветного изображения распределения воздуха по различным участкам легких во время каждого дыхательного цикла (рис. 3)¹⁶. Важной особенностью методики является возможность оценки регионарной вентиляции (правого и левого легкого, передних и задних сегментов) и определения регионарных различий в податливости легких¹⁷. ЭИТ также может использоваться для подбора уровня PEEP на основе степени коллапса легких и их перерастяжения при разных показателях давления, что позволяет оптимизировать раскрытие объема легких и минимизировать риск перерастяжения и ателектазов (рис. 4). Методика была валидирована на пациентах в ОИТ в ходе испытания со снижением PEEP, при котором ЭИТ отображает изменения импеданса, связанные с каждым уровнем PEEP.¹⁸ Оптимальное значение PEEP определяется как точка пересечения показателей минимального перерастяжения и коллапса, что коррелирует с положительным транспульмонарным давлением. Использование ЭИТ для индивидуализированной вентиляции было предложено для всего спектра тяжести дыхательной недостаточности — от неинвазивной вентиляции до интубированных пациентов и экстракорпоральной мембранной оксигенации¹⁹. Применение ЭИТ для титрации PEEP во время операций на брюшной полости (лапароскопических или открытых) показало снижение послеоперационных ателектазов, что подтверждается компьютерной томографией после экстубации⁸. Кроме того, при индивидуализированном PEEP было отмечено улучшение оксигенации и снижение движущего давления вдоха во время операции без гемодинамических осложнений⁸.

Рис. 3. Изображения ЭИТ, на которых показано распределение вентиляции в четырех квадрантах легких во время роботизированной операции. На панелях показаны изменения вентиляции при одинаковом уровне PEEP на трех разных этапах процедуры: панель A — после интубации в положении лежа на спине, панель B — во время пневмоперитонеума в положении лежа на спине, панель C — во время пневмоперитонеума в положении Тренделенбурга. (Используется с разрешения, полученного авторами.)

Рис. 4. Анализ ЭИТ кривых коллапса и перерастяжения легких в ходе испытания со снижением PEEP. Точка пересечения красной (коллапс) и синей (перерастяжение) линий определяет уровень PEEP с минимальным процентом коллапса и перерастяжения легких18. (Используется с разрешения, полученного авторами.)

ЭИТ также может предоставлять динамические изображения легочной перфузии, выявляя изменения импеданса, связанные с кровотоком в грудной клетке. Это позволяет одновременно отслеживать вентиляцию и перфузию в режиме реального времени у постели пациента, обеспечивая более комплексную оценку функции легких и помогая врачам оптимизировать вентиляционно-перфузионное соответствие.

КЛИНИЧЕСКОЕ ПРИМЕНЕНИЕ

Повышение осведомленности о важности оптимизации настроек аппарата ИВЛ и мониторинга дыхания с применением современных технологий во время ИВЛ в операционной имеет решающее значение для снижения риска повреждения легких и улучшения респираторных исходов у пациентов с ожирением. Существующие клинические, образовательные и технологические пробелы мешают врачам обеспечивать безопасную вентиляцию у сложных пациентов с учетом их индивидуальных потребностей. В процессе клинического применения современных респираторных технологий было выявлено несколько препятствий²⁰. К числу наиболее распространенных относятся отсутствие необходимого оборудования, недостаточная подготовка специалистов и организационные трудности. Для решения проблемы в операционной Массачусетской больницы общего профиля работает наша команда Lung Rescue Team²¹. Эта мультидисциплинарная команда, обладающая экспертными знаниями в области Pes и ЭИТ, может привлекаться для ведения сложных пациентов, которым может быть полезен респираторный мониторинг с применением современных технологий. Проект также включает разработку образовательной программы, направленной на обучение врачей и резидентов применению этих технологий на практике.

ВЫВОДЫ

Обеспечение искусственной вентиляции легких у пациентов с ожирением, проходящих хирургические вмешательства, часто представляет значительные сложности. Передовые методы мониторинга, такие как Pes и ЭИТ, позволяют получать важные данные для индивидуализации параметров искусственной вентиляционной поддержки, что помогает свести к минимуму повреждение легких и предотвратить развитие послеоперационных ателектазов. Следовательно, традиционный, унифицированный подход следует заменить на стратегии респираторной терапии, адаптированные к индивидуальным особенностям пациента, что способствует улучшению исходов лечения. Устранение пробелов в клинической практике и образовании в области персонализированного подхода к вентиляции имеет решающее значение для снижения частоты респираторных осложнений в этой уязвимой группе пациентов. Преодолев барьеры на пути внедрения, можно способствовать широкому применению современных респираторных технологий в практике анестезиологии.

Кристина Миетто (Cristina Mietto), дипломированный врач, работает в отделении анестезиологии, реаниматологии и медицины боли в Массачусетской больнице общего профиля. Гарвардская медицинская школа, г. Бостон, штат Массачусетс.

Роберта Сантьяго (Roberta Santiago), сертифицированный пульмонолог, дипломированный врач, доктор философии, работает в отделении анестезиологии, реаниматологии и медицины боли в Массачусетской больнице общего профиля. Гарвардская медицинская школа, г. Бостон, штат Массачусетс. Служба искусственной вентиляции легких (Respiratory Care Services) Массачусетской больницы общего профиля, г. Бостон, штат Массачусетс.

Лоренцо Берра (Lorenzo Berra), дипломированный врач, работает в отделении анестезиологии, реаниматологии и медицины боли в Массачусетской больнице общего профиля. Реджинальд Дженни (Reginald Jenney) является адъюнкт-профессором Гарвардской медицинской школы, г. Бостон, штат Массачусетс; Служба искусственной вентиляции легких (Respiratory Care Services) Массачусетской больницы общего профиля, г. Бостон, штат Массачусетс.

Авторы заявили об отсутствии конфликта интересов.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Shander A, Fleisher LA, Barie PS, et al. Clinical and economic burden of postoperative pulmonary complications: patient safety summit on definition, risk-reducing interventions, and preventive strategies. Crit Care Med. 2011;39:2163–2172. PMID: 21572323.
2. Bluth T, Neto AS, et al. Effect of intraoperative high positive end-expiratory pressure (PEEP) with recruitment maneuvers vs. low PEEP on postoperative pulmonary complications in obese patients. JAMA. 2019;321:2292–2305. PMID: 31157366.
3. Grassi L, Kacmarek R, Berra L. Ventilatory mechanics in the patient with obesity. Anesthesiology. 2020;132:1246–1256. PMID: 32011342.
4. Adult Obesity Prevalence Maps. U.S. Dept of Health and Human Services. [Internet]. 2023; Available from: https://www.cdc.gov/obesity/data-and-statistics/adult-obesity-prevalence-maps.html. Accessed March 30, 2025.
5. Florio G, Santiago RRDS, Fumagalli J, et al. Pleural pressure targeted positive airway pressure improves cardiopulmonary function in spontaneously breathing patients with obesity. Chest. 2021;159:2373–2383. PMID: 34099131.
6. Tharp WG, Murphy S, Breidenstein MW, et al. Body habitus and dynamic surgical conditions independently impair pulmonary mechanics during robotic-assisted laparoscopic surgery. Anesthesiology. 2020;133:750–763. PMID: 32675698.
7. Ma X, Fu Y, Piao X, et al. Individualised positive end-expiratory pressure titrated intra-operatively by electrical impedance tomography optimises pulmonary mechanics and reduces postoperative atelectasis. Eur J Anaesthesiol. 2023;40:805–816. PMID: 37789753.
8. Pereira SM, Tucci MR, Morais CCA, et al. Individual positive end-expiratory pressure settings optimize intraoperative mechanical ventilation and reduce postoperative atelectasis. Anesthesiology. 2018;129:1070–1081. PMID: 30260897.
9. Yoshida T, Amato MBP, Grieco DL, et al. Esophageal manometry and regional transpulmonary pressure in lung injury. Am J Respir Crit Care Med. 2018;197:1018–1026. PMID: 29323931.
10. Mauri T, Yoshida T, Bellani G, et al. Esophageal and transpulmonary pressure in the clinical setting: meaning, usefulness and perspectives. Intensiv Care Med. 2016;42:1360–1973. PMID: 27334266.
11. Daniel T, Todd S, Atul M, et al. Mechanical ventilation guided by esophageal pressure in acute lung injury. N Engl J Med. 2008;359:2095–2104. PMID: 19001507.
12. Sprung J, Whalley DG, Falcone T, et al. The impact of morbid obesity, pneumoperitoneum, and posture on respiratory system mechanics and oxygenation during laparoscopy. Anesth Analg. 2002;94:1345–1350. PMID: 11973218.
13. Ball L, Talmor D, Pelosi P. Transpulmonary pressure monitoring in critically ill patients: pros and cons. Crit Care. 2024;28:177. PMID: 38796447.
14. Chen L, Grieco DL, Beloncle F, et al. Partition of respiratory mechanics in patients with acute respiratory distress syndrome and association with outcome: a multicentre clinical study. Intensiv Care Med. 2022;48:888–898. PMID: 35670818.
15. Florio G, Ferrari M, Bittner EA, et al. A lung rescue team improves survival in obesity with acute respiratory distress syndrome. Crit Care. 2020;24:4. PMID: 31937345.
16. Santiago RRDS, Xin Y, Gaulton TG, et al. Lung imaging acquisition with electrical impedance tomography: tackling common pitfalls. Anesthesiology. 2023;139:329–341. PMID: 37402247.
17. Roldán R, Rodriguez S, Barriga F, et al. Sequential lateral positioning as a new lung recruitment maneuver: an exploratory study in early mechanically ventilated Covid-19 ARDS patients. Ann Intensiv Care. 2022;12:13. PMID: 35150355.
18. Costa ELV, Borges JB, Melo A, et al. Bedside estimation of recruitable alveolar collapse and hyperdistension by electrical impedance tomography. Intensiv Care Med. 2009;35:1132–1137. PMID: 19255741.
19. Franchineau G, Bréchot N, Lebreton G, et al. Bedside contribution of electrical impedance tomography to setting positive end-expiratory pressure for extracorporeal membrane oxygenation–treated patients with severe acute respiratory distress syndrome. Am J Respir Crit Care Med. 2017;196:447–457. PMID: 28103448.
20. Wisse JJ, Scaramuzzo G, Pellegrini M, et al. Clinical implementation of advanced respiratory monitoring with esophageal pressure and electrical impedance tomography: results from an international survey and focus group discussion. Intensiv Care Med Exp. 2024;12:93. PMID: 39432136.
21. Spina S, Capriles M, Santiago RDS, et al. Development of a lung rescue team to improve care of subjects with refractory acute respiratory failure. Respir Care. 2020;65:420–426. PMID: 32019849.