Специализированное научно-практическое издания для ветеринарных врачей и студентов ветеринарных ВУЗов.

Автор: Романек Е. А., ветеринарный врач ОРИТ Ветеринарной клиники доктора Сотникова, г. Санкт-Петербург.

За последний год в наше отделение интенсивной терапии попали 3 пациента с тяжелой дыхательной недостаточностью, нуждающиеся во вспомогательной респираторной поддержке после декомпрессии спинного мозга в области шейного отдела позвоночникa. Животные, к сожалению, погибли. После каждой смерти пациента задаешься вопросами: «А можно ли было сделать что-то по-другому? Где допущены ошибки? Как осуществляется ведение пациентов и каков исход в других клиниках с аналогичными клиническими случаями?». Как оказывается, анализируя доступные источники литературы, можно прийти к выводу, что при тяжелых респираторных осложнениях у собак с заболеваниями шейного отдела позвоночника, связанных непосредственно с нарушением самого акта вдоха и выдоха, а не с болезнью легких или дыхательных путей, выживаемость пациентов все-таки преобладает над смертностью.
В связи с этим в данной статье была сделана попытка предоставить в краткой форме анализ опубликованных данных о нарушении преимущественно легочной вентиляции у собак с заболеваниями спинного мозга в области шейного отдела позвоночника, а также описание одного клинического случая, с которым нам довелось работать.

Клинический случай

В клинику на прием к неврологу поступила собака породы той-терьер по кличке Стивен, вакцинированный и кастрированный кобель в возрасте 8 лет и 6 месяцев, с массой тела 7,0 кг. Пациент с неотягощенным анамнезом жизни за сутки до поступления в клинику спрыгнул с кровати, после чего у него отказали конечности. При этом аппетит и жажда после случившегося у животного были сохранены, мочеиспускание, со слов владельцев, было непроизвольное.
В процессе неврологического осмотра животного были установлены правосторонний гемипарез, нарушение проприоцепции грудной и тазовой конечностей с правой стороны. Была проведена МРТ, по результатам которой были выявлены признаки острой экструзии гидрофильного ядра межпозвонкового диска С4-С5 справа с сопутствующей компрессией спинного мозга. В одном из опубликованных ретроспективных исследований было отмечено, что поражения между вторым и четвертым шейными позвонками значительно чаще встречаются у группы собак, которым в пред- и послеоперационном периоде потребовалась искусственная вентиляция легких1.
У Стивена была проведена декомпрессия спинного мозга методом вентрального пропила на уровне сегментов С4-С5, после которой пациент был выписан из клиники с аналогичным неврологическим дефицитом. Спустя сутки после выписки собака поступила в ОРИТ с анамнезом ухудшения общего состояния, прогрессирующей дыхательной недостаточностью в течение последних 12 часов.

Результат осмотра пациента: уровень сознания расценен как ступор, анизокория (правый зрачок больше левого), рефлекс угрозы отсутствовал, зрачковый рефлекс был существенно снижен, положение в пространстве – вынужденное лежачее, рефлекс подтягивания отсутствовал на всех конечностях, сухожильный рефлекс был в норме, глубокая болевая чувствительность правой тазовой конечности отсутствовала. Также наблюдалось выраженное диспноэ с почти полным отсутствием экскурсии грудной клетки (видео 1). Температура тела пациента составляла 35,1 °С, частота сердечных сокращений – 75 уд/мин, видимые слизистые оболочки цианотичные, скорость наполнения капилляров не определялась, уровень глюкозы крови – 12,3 ммоль, показатель SpO2 при пульсоксиметрии на верхней губе составлял 64%.

Видео 1. Состояние пациента на момент поступления в клинику.

Патологии шейного отдела позвоночника, такие как заболевания межпозвонковых дисков, переломы и травмы шейных позвонков, фиброзно-хрящевая эмболия, неоплазия, пороки развития и врожденные аномалии, а также дискоспондилит, обычно проявляются в виде легкого неврологического дефицита или болевых ощущений разной степени интенсивности. Осложнения, связанные в основном с заболеваниями шейного отдела позвоночника или с их лечением, включают судороги, послеоперационную боль, язвы желудочно-кишечного тракта, ухудшение неврологического статуса и инфекции^1,4. К счастью, такие осложнения редко приводят к гибели пациентов.
У небольшого процента животных с заболеваниями шейного отдела позвоночника могут возникать серьезные респираторные и сердечно-сосудистые осложнения, включая гиповентиляцию, глубокую брадикардию и гипотензию^2,5,6,27,28. Пациенты с такими осложнениями, скорее всего, умрут, если эти осложнения не будут быстро выявлены и своевременно взяты под контроль. Смертность, связанная с нарушениями функций сердечно-сосудистой и дыхательной систем у собак, перенесших операцию на шейном отделе позвоночника, составляет от 0,9 до 36%.

У пациентов с заболеваниями шейного отдела позвоночника могут возникать два основных типа респираторных осложнений:

Дыхательная недостаточность, связанная с физической неспособностью перемещать достаточное количество воздуха в легкие вследствие паралича или пареза дыхательной мускулатуры. У таких пациентов паренхиматозное заболевание легких обычно отсутствует или протекает в легкой форме, функция легочного газообмена находится в пределах нормы, а гипоксия вызывается гиповентиляцией. Выраженность гиповентиляции определяется путем измерения парциального давления углекислого газа в артериальной крови (PaCO2).
Вентиляционная способность сохранена у животного, но из-за заболеваний легких, таких как пневмония, ателектаз, кровотечение или отек, наблюдаются ненормальный газообмен в легких и гипоксия, вызванные несоответствием вентиляции и перфузии или шунтированием сосудов легких.

В этой статье пойдет речь о первой категории пациентов.

Обсуждение

Согласно данным опубликованного исследования, у 13 из 263 собак (4,9%), перенесших декомпрессию спинного мозга по причине заболеваний шейного отдела позвоночника, развились респираторные осложнения, включая гиповентиляцию (8/13 собак), апноэ (5/13 собак) и одышку¹. Частота летальных исходов, связанных с гиповентиляцией у собак, имеющих заболевания шейного отдела позвоночника, колеблется от 1,8 до 3,5%¹.
Респираторные осложнения, включая одышку, апноэ и гиповентиляцию, были зарегистрированы у собак при первичном обращении и после декомпрессионной операции на шейном отделе позвоночника^1,2,4-7. При этом симптомы дыхательной недостаточности могут отсутствовать или проявляться незначительно до операции и прогрессировать до апноэ, не прогрессировать или улучшаться после хирургического вмешательства.
У собак с заболеваниями шейного отдела позвоночника механизм гиповентиляции неизвестен, но предполагается, что он вызван недостаточностью дыхательной мускулатуры (диафрагмы, межреберных и дополнительных мышц в порядке их влияния) и повреждением механизмов обратной связи^1,9-12. Диафрагма – основная дыхательная мышца, иннервируемая диафрагмальным нервом, который берет свое начало из сегментов спинного мозга C5-C7 (рис. 1)¹³ и контролируется респираторными центрами в стволе головного мозга^13-14.
Предполагается, что причиной гиповентиляции является травма шейного отдела спинного мозга (в результате болезни или хирургического вмешательства), вызывающая последующую дисфункцию диафрагмы¹². Резекция спинного мозга краниальнее начала диафрагмального нерва (сегменты спинного мозга С1-С5) вызывает смертельный паралич дыхания¹⁵. Если полная резекция спинного мозга происходит каудальнее начала диафрагмального нерва, возникает паралич межреберных мышц и в дыхании задействуется только диафрагма, что приводит к брюшному типу дыхания^16-17.

Рис. 1. Место выхода диафрагмального нерва из спинного мозга.¹³

В опубликованных исследованиях сообщалось, что у собак с заболеванием шейных межпозвонковых дисков выраженность неврологических симптомов ниже по сравнению с собаками, имеющими заболевание грудопоясничных межпозвонковых дисков²². Существует предположение, что больший диаметр позвоночного канала в шейном отделе способствует минимизации повреждения спинного мозга, это, в свою очередь, приводит к снижению вероятности возникновения пареза конечностей²². Вероятно, по этой же причине (в результате наличия большого диаметра позвоночного канала в шейном отделе позвоночника) не возникает диафрагмальная дисфункция, что может объяснять низкую частоту гиповентиляции^1,20. У крыс важные пути иннервации диафрагмального нерва были обнаружены в вентромедиальной части белого вещества шейного отдела спинного мозга²³. При экспериментальной частичной гемисекции в точке С2 с сохранением вентромедиальных проводящих путей обнаружилось, что у крыс, которым была проведена частичная гемисекция, сохранялся больший дыхательный объем по сравнению с крысами, которым была проведена полная гемисекция спинного мозга в точке C2 (рис. 2)²³. Если у собак анатомическое расположение проводящей системы для диафрагмального нерва такое же, как у крыс, то локальное повреждение в этом месте может приводить к диафрагмальной дисфункции.

Рис. 2. На панели А представлены как продольные, так и поперечные срезы анатомически полной травмы C2. На панели В представлены продольные и поперечные срезы неполной гемисекции C2 с сохранением вентромедиальной ткани. Стрелка на панели В указывает на область сохранения ткани²³.

Диагностика и подтверждение факта наличия гиповентиляции

Оценка паттерна дыхания у пациента (собаки по кличке Стивен) уже давала повод предполагать, что с дыханием что-то не так. По результатам общего клинического и развернутого биохимического анализов крови существенных отклонений выявлено не было. Забор крови для определения газов артериальной крови проводился у пациента на фоне дополнительной оксигенации с помощью кислородного концентратора (рис. 3).
Был выявлен сильный респираторный ацидоз без метаболической компенсации.

Рис. 3. Результаты анализов собаки породы той-терьер по кличке Стивен.

Согласно литературным данным, гиповентиляция определяется как артериальное парциальное давление углекислого газа > 60 мм рт. ст.²¹ Обычно гиперкапния приводит к респираторному ацидозу, который стимулирует дыхательный центр с целью увеличения частоты дыхания и затрачиваемых усилий. Если это не уменьшает гиперкапнию, почки начинают увеличивать реабсорбцию бикарбоната, однако процесс почечной компенсации занимает от нескольких дней до нескольких недель²¹. Так происходит в норме, но при неадекватной работе дыхательной мускулатуры не происходит компенсации респираторного ацидоза, что приводит к тяжелой ацидемии. А поскольку балансировка pH артериальной крови имеет решающее значение для гомеостаза, собакам с гиповентиляцией часто применяют механическую вентиляцию легких с целью коррекции гиперкапнии. Значение РСО₂ у собак с гиповентиляцией и болезнями дисков в шейном отделе позвоночника было задокументировано в диапазоне от 68,4 до 104,1 мм рт. ст.¹
В нашем случае не была проведена оценка степени сокращения диафрагмы. Если на основании клинических признаков гиповентиляции (диспноэ, гипопноэ, ортопноэ) присутствуют серьезные подозрения на дисфункцию диафрагмы у собак с заболеваниями шейного отдела позвоночника, показана её визуализация²⁰. Диафрагмальная дисфункция была определена как разница в экскурсии между вдохом и выдохом менее одного межреберного промежутка или разница в экскурсии между левой и правой ножкой диафрагмы ≥ 50%, как было описано у людей и адаптировано в исследованиях, проводимых с участием собак^18,19 (рис. 4).
Визуализировать диафрагмальную дисфункцию можно с помощью рентгенографии, рентгеноскопии и ультрасонографии в М-режиме. По данным одного исследования, отсутствует согласование между рентгенографией и рентгеноскопией (полученные результаты не совпадают)²⁰. Cложность оценки дисфункции диафрагмы с помощью рентгенографии заключается в асимметрии диафрагмы, связанной с вариациями центровки рентгеновского луча, дыхания, давления в желудке, позы, размера, породы, возраста и телосложения^24,25. Четкие рентгенологические стандарты для диагностики диафрагмальной дисфункции отсутствуют. Было обнаружено, что ультрасонография немного согласуется с рентгеноскопией и не согласуется с рентгенографией для выявления дисфункции диафрагмы²⁰. Необходимы дополнительные исследования с целью оценки чувствительности и специфичности ультразвукового исследования в М-режиме для диагностики диафрагмальной дисфункции, поскольку указанные выводы были сделаны на основании маленькой выборки собак.

Рис. 4. Рентгеноскопические изображения в положении подопытной собаки с гиповентиляцией лежа на спине на вдохе и выдохе.
А. На пике выдоха левая (LC) ножка диафрагмы представляет собой примерно один межреберный промежуток, расположенный краниальнее правой ножки (RC).
В. На пике вдоха левая ножка (LC) диафрагмы теперь краниально смещена примерно на два межреберных промежутка по сравнению с правой ножкой (RC). У этой собаки была положительная оценка диафрагмальной дисфункции слева и наблюдалась гиповентиляция (артериальное парциальное давление углекислого газа 60 мм рт. ст.)²⁰.

Рентгеноскопия в настоящее время является предпочтительным методом визуализации для диагностики диафрагмальной дисфункции, оценка которой все же может быть затруднена, поэтому требуется проведение дальнейших исследований с участием большего количества животных, а также определение количественно измеримых нормальных и аномальных пороговых значений для диафрагмальной экскурсии. В исследовании, проведенном с участием собак, было определено, что движение ножек диафрагмы было более симметричным в положении животного лежа на правом боку и более асимметричным в положении лежа на левом боку и на спине²⁶. Дальнейший анализ положения пациентов лежа на правом боку при оценке экскурсии диафрагмы с помощью рентгеноскопии, вероятнее всего, может способствовать разработке объективных критериев определения дисфункции диафрагмы. Кроме того, поскольку из-за болевых ощущений собаки могут делать более поверхностные вдохи, обследование животных с помощью одного из методов визуализации сокращения диафрагмы (рентгенологическое исследование, флюороскопия или УЗИ), проведенного спустя 1 час после введения обезболивающих препаратов, может уменьшить частоту постановки ложных диагнозов «диафрагмальная дисфункция»²⁰.
Собаке по кличке Стивен была проведена КТ-миелография (люмбальная пункция) по причине возникших предположений о наличии резидуального диска, повторной дискогенной компрессии спинного мозга или перелома/вывиха позвоночника в месте операции. По результатам компьютерной томографии были выявлены только признаки отека спинного мозга в области операции (рис. 5).

Рис. 5. КТ-миелография пациента по кличке Стивен.

После сделанного вывода о том, что хирургически уже нечего исправлять, пациент был переведен на ИВЛ в режиме SIMV (англ. synchronized intermittent mandatory ventilation) (видео 2).

Видео 2. Той-терьер по кличке Стивен, находящийся на ИВЛ.

Если сравнить выявленные нами паттерны дыхания с исследованием, в котором аппаратная вентиляция легких также потребовалась собакам, перенесшим операцию по лечению заболеваний шейного отдела позвоночника¹, то следует отметить, что и в этом исследовании вентиляция чаще всего проводилась в режиме SIMV. Единственное существенное отличие – это установка временной трахеостомической трубки, которую мы в нашем случае не устанавливали. В исследовании временная трахеостомия была выполнена 10 из 14 собак в группе с гиповентиляцией¹. Трахеостомия проводилась в среднем через 5 часов (от 0 до 54 часов) после начала искусственной вентиляции. Ни у одной собаки не возникли опасные для жизни осложнения в результате проведения трахеостомии, но периодическая обструкция трахеостомической трубки слизью была обычным явлением у всех животных. Пневмония была зарегистрирована 4 раза у трех собак. Ни в одном случае пневмония не привела к тяжелой гипоксемии. Пиковое давление на вдохе увеличилось за 24 часа до постановки диагноза «пневмония» в трех случаях, но никогда не превышало 26 см вод. ст. В среднем длительность ИВЛ составляла 2,8 дня, диапазон – от 0,4 до 13 дней. 10 из 14 собак выжили до отлучения от аппарата ИВЛ и были выписаны из больницы, остальные 4 собаки были усыплены. Отлучение от ИВЛ считалось успешным, если вентиляция и оксигенация были адекватными (PaCO2 < 60 мм рт. ст. и PaO₂ > 60 мм рт. ст.), и было завершено после первой попытки у трех из 10 собак, а у остальных характеризовалось периодами самостоятельного продуктивного дыхания с последующими периодами утомления, при которых требовалось временное возобновление искусственной вентиляции легких.

Эта информация также согласуется с нашими клиническими случаями, включая собаку по кличке Стивен.
Мы наблюдали кратковременное спонтанное продуктивное дыхание с последующим ухудшением, которое наступало в среднем спустя 1–3 часа после отлучения от аппарата ИВЛ. Вероятной причиной гибели нашего пациента стала полиорганная (в том числе легочная) недостаточность. Время, в течение которого Стивен был подключен к аппарату ИВЛ, составляло 5 дней.

Вывод

Собак с заболеваниями шейного отдела позвоночника необходимо тщательно контролировать на предмет возникновения гиповентиляции в периоперационном периоде. До сих пор не выявлены предрасполагающие факторы развития вентиляционной недостаточности у животных с болезнями спинного мозга в шейном отделе позвоночника. Нельзя предсказать возникновение дисфункции дыхательной мускулатуры у такой категории животных в пред- и послеоперационном периоде.
Для респираторной поддержки следует использовать искусственную вентиляцию легких. При соответствующей поддержке можно ожидать хорошего результата у собак с заболеваниями шейного отдела позвоночника, при наличии которых требуется искусственная вентиляция легких.

Список литературы:

Beal M. W., Paglia D. T., Griffin G. M., Hughes D., King L. G. Ventilatory failure, ventilator management, and outcome in dogs with cervical spinal disorders: 14 cases (1991–1999). J Am Vet Med Assoc, 218: 1598–1602, 2001.
Smith B., Hosgood G., Kerwin S. Ventral slot decompression for cervical intervertebral disc disease in 112 dogs. Aust Vet Pract, 27: 58–64, 1997.
Hawthorne J. C., Blevins W. E., Wallace L. J., Glickman N., Waters D. J. Cervical vertebral fractures in 56 dogs: a retrospective study. J Am Anim Hosp Assoc, 35: 135–146, 1999.
Fry T., Johnson A., Hungerford L., Toombs J. Surgical treatment of cervical disc herniations in ambulatory dogs: ventral decompression vs. fenestration, 111 cases (1980– 1988). Prog Vet Neurol, 2: 165–173, 1991.
Beaver D. P., Ellison G. W., Lewis D. D., Goring R. L., Kubilis P. S., Barchard C. Risk factors affecting the outcome of surgery for atlantoaxial subluxation in dogs: 46 cases (1978–1998). J Am Vet Med Assoc, 216: 1104–1109, 2000.
Clark D. An analysis of intraoperative and early postoperative mortality associated with cervical spinal decompressive surgery in the dog. J Am Anim Hosp Assoc, 22: 739–744, 1986.
Kube S., Owen T., Hanson S. Severe respiratory compromise secondary to cervical disk herniation in two dogs. J Am Anim Hosp Assoc, 39: 513–517, 2003.
Carter R. E. Respiratory aspects of spinal cord injury management. Paraplegia, 25: 262–266, 1987.
Lucke K. T. Pulmonary management following acute SCI. J Neurosci Nurs, 30: 91–104, 1998.
Krieger A. J. Respiratory failure after ventral spinal surgery: A clinical and experimental study. J Surg Res, 14: 512–517, 1973.
De Troyer A., Cappello M., Brichant J. F. Do canine scalene and sternomastoid muscles play a role in breathing. J Appl Physiol, 76: 242–252, 1994.
Levesque D. C. Ataxia, Paresis, and Paralysis. In: Ettinger S. J., Feldman E. C., eds. Textbook of Veterinary Internal Medicine, 6th ed. Philadelphia: WB Saunders, 158–160, 2009.
Evans H. E., de Lahunta. Chapter 17: Spinal nerves. In: Evans H. E., de Lahunta, eds. Miller’s Anatomy of the Dog, 4th ed. Philadelphia: WB Saunders, 617–618, 2013.
Randall E. K., Park R. D. Chapter 29: The Diaphragm. In: Thrall DE, ed. Textbook of Veterinary Diagnostic radiology, 6th ed. Philadelphia: WB Saunders, 535–546, 2012.
LeCouteur R. A., Grandy J. L. Chapter 193: Diseases of the spinal cord. In: Ettinger S. J., Feldman E. C., eds. Textbook of Veterinary Internal Medicine. 6th ed. Philadelphia, PA: WB Saunders, 842–887, 2009.
Gibson G. Diaphragmatic paresis: pathophysiology, clinical features, and investigation. Thorax, 44: 960–970, 1989.
Dewey C. W. Chapter 10: Myelopathies: Disorders of the Spinal Cord. A Practical Guide to Canine and Feline Neurology. 2nd ed. Ames, IA: John Wiley & Sons, 324, 2008.
Choi M., Lee N., Kim A., Keh S., Lee J., Kim H., Choi M. Evaluation of diaphragmatic motion in normal and diaphragmatic paralyzed dogs using M-mode ultrasonography. Vet Radiol Ultrasound, 55: 102–108, 2014.
Nason L. K., Walker C. M., McNeeley M. F., Burivong W., Fligner C. L., Godwin JD. Imaging of the diaphragm: anatomy and function. Radiographics, 32: E51–70, 2012.
Brandy L. Drury, Erin L. Brinkman, Jennifer M. Gambino et al. Diaphragmatic dysfunction in dogs with cervical spinal disorders before and after surgery using fluoroscopy, motion-mode ultrasound and radiography was not different than a group of control dogs, 2020.
Sorrell-Raschi L. Chapter 208: Blood gas and oximetry monitoring. In: Silverstein D. C., Hopper K., eds. Small Animal Critical Care and Medicine. Philadelphia: WB Saunders, 878, 2009.
Cherrone K., Dewey C., Coats J., Bergman R. A retrospective comparison of cervical intervertebral disk disease in nonchondrodystrophic large dogs versus small dogs. J Am Anim Hosp Assoc, 40: 316–320, 2004.
Sandhu M. S., Dougherty B. J., Lane M. A. et al. Respiratory recovery following high cervical hemisection. Respir Physiol Neurobiol, 169: 94–101, 2009.
Randall E. K., Park R. D. Chapter 29: The Diaphragm. In: Thrall D. E., ed. Textbook of Veterinary Diagnostic radiology, 6th ed. Philadelphia: WB Saunders, 535–546, 2012.
Grandage J. The radiology of the dog’s diaphragm. J Small Anim Pract, 15: 1–18, 1974.
Moon S., Park S., Lee S., Cheon B., Choi J. Fluoroscopic evaluation of diaphragmatic excursion during spontaneous breathing in healthy Beagles. Am J Vet Res, 78: 1043– 1048, 2017.
Hawthorne J. C., Blevins W. E., Wallace L. J. et al. Cervical vertebral fractures in 56 dogs: a retrospective study. J Am Anim Hosp Assoc, 35: 135–146, 1999.
Stauffer J. L., Gleed R. D., Short C. E., et al. Cardiac dysrhythmias during anesthesia for cervical decompression in the dog. Am J Vet Res, 49: 1143–1146, 1988.

Респираторные осложнения у собак с заболеванием шейного отдела позвоночника

Клинический случай

Обсуждение

Диагностика и подтверждение факта наличия гиповентиляции

Вывод