Способ восстановления сердечной деятельности при операциях аортокоронарного шунтирования с искусственным кровообращением
Владельцы патента RU 2306138:
Государственное образовательное учреждение дополнительного профессионального образования "Иркутский государственный институт усовершенствования врачей Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию" (RU)
Изобретение относится к медицине, а именно к анестезиологии и реаниматологии и может быть использовано для восстановления сердечной деятельности при операциях в условиях искусственного кровообращения. Для этого в период управляемой реперфузии в магистраль hot-shot аппарата искусственного кровообращения дополнительно вводят раствор препарата «Перлинганит» в концентрации 1 мг/мл со скоростью 72 мл/ч. Способ обеспечивает эффективное восстановление функции миокарда за счет коронарной вазодилятации и равномерного распределения подогреваемой крови в миокарде. 2 табл.
Предлагаемое изобретение относится к области медицины, а именно к анестезиологии и реаниматологии и может быть использовано при восстановлении сердечной деятельности у больных, оперируемых по поводу ишемической болезни сердца в условиях искусственного кровообращения.
Известен способ восстановления сердечной деятельности, включающий введение подогреваемой крови в периоде управляемой реперфузии (Руководство по кардиоанестезиологии / Под ред. А.А.Бунятяна, Н.А.Трековой / Изд. Медицинского информационного агентства, Москва, 2005 г., с.104).
Недостатком данного способа является неравномерное прогревание миокарда, обусловленное снижением емкости резервной коронарной вазодилятации. При этом реперфузия холодного сердца нормотермической кровью оказывает повреждающее действие - развивается «температурный шок» (Руководство по кардиоанестезиологии / Под ред. А.А.Бунятяна, Н.А. Трековой / Изд. Медицинского информационного агентства, Москва, 2005 г., с.92). Следствием чего является фибрилляция желудочков сердца.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ восстановления сердечной деятельности при операциях аортокоронарного шунтирования с искусственным кровообращением, включающий введение антеградно и ретроградно кристаллоидного кардиоплегического раствора №3, обеспечивающего защиту миокарда. Для восстановления сердечной деятельности вводят подогреваемую кровь ретроградно в коронарное русло (Руководство по кардиоанестезиологии / Под ред. А.А.Бунятяна, Н.А.Трековой / Изд. Медицинского информационного агентства, Москва, 2005 г., с.104).
К недостаткам известного способа, как и аналогичного, относят повреждение миокарда за счет длительного периода жизнеугрожающих аритмий (фибрилляция желудочков сердца) и, как следствие, применение дефибрилляции. Повреждение миокарда вызывает ухудшение показателей центральной гемодинамики.
Задачей заявляемого изобретения является разработка способа, позволяющего провести восстановление сердечной деятельности в реперфузионном периоде при операциях аортокоронарного шунтирования с искусственным кровообращением.
Техническим результатом настоящего предложения является восстановление инотропной функции миокарда за счет увеличения прогреваемой его зоны в реперфузионном периоде.
Технический результат достигается тем, что способ восстановления сердечной деятельности при операциях аортокоронарного шунтирования с искусственным кровообращением включает анте- и ретроградное введение кристаллоидного кардиоплегического раствора.
Отличительные приемы заявляемого способа заключаются в том, что дополнительно в период управляемой реперфузии в магистраль hot-shot аппарата искусственного кровообращения вводят раствор препарата «Перлинганит» в концентрации 1 мг/мл со скоростью 72 мл/ч.
Сопоставительный анализ заявляемого решения и прототипа показывает, что предлагаемый способ отличается от известного и, следовательно, соответствует критерию изобретения «новизна».
Препарат «Перлинганит» содержит активное вещество нитроглицерин. В каждой ампуле препарата по 10 мг нитроглицерина в 10 мл раствора (см. Приложение к описанию заявки №1. Вкладыш - Инструкция к препарату).
Введение препарата в магистраль hot-shot позволяет повысить концентрацию нитрита крови, что приводит к коронарной вазодилятации и обеспечивает релаксацию спазмированных сосудов.
Введение препарата «Перлинганит» в магистраль hot-shot аппарата искусственного кровообращения в период управляемой реперфузии обеспечивает равномерное и улучшенное распределение подогреваемой крови в миокарде за счет вазодилятации спазмированных сосудов.
Клиническими наблюдениями авторов заявляемого способа была установлена условно безопасная концентрация нитрита в крови, которая в среднем составила 4,5 мкм/л. (Горбачев В.И., Надирадзе З.З., Михайлов А.В. и др. // Бюллетень ВСНЦ СО РАМН 2005, №6 (44), стр.23-25).
Для определения скорости инфузирования препарата «Перлинганит» в магистраль hot-shot аппарата искусственного кровообращения в период управляемой реперфузии была построена титровочная кривая (см. Фиг.1).
Для расчета титровочной кривой был построен экспериментальный ряд in vitro из 15 серий опытов, в котором к 4 мл крови добавляли разный объем препарата «Перлинганит». После проведения статистической обработки полученных данных была построена кривая зависимости концентрации нитрита крови от объема добавляемого препарата «Перлинганит» (см. Фиг.1).
Титровочная кривая позволяет рассчитать, сколько микролитров (мкл) препарата необходимо добавить к 4 мл крови, чтобы получить соответствующую концентрацию нитрита в образце крови (проба in vitro).
Концентрация выпускаемого препарата «Перлинганит» составляет 1 мг/мл. Скорость его введения, равная 72 мл/ч, обусловлена скоростью подачи крови в аппарате искусственного кровообращения и условно безопасным уровнем содержания нитрита в крови.
Из проведенного анализа патентной и специальной литературы авторами установлено, что предлагаемое техническое решение имеет признаки, отличающие его не только от прототипа, но и от других технических решений в данной и смежных областях медицины.
В доступной литературе нами не найдено способов предупреждения развития сердечной недостаточности в реперфузионном периоде у людей путем введения препарата «Перлинганит». Авторами не обнаружено информации об инфузии и скорости инфузирования препарата «Перлинганит» в магистраль hot-shot аппарата искусственного кровообращения (Фиг.2).
Отличительные приемы заявляемого способа позволяют достичь усматриваемого заявителем технического результата, а именно восстановление инотропной функции миокарда за счет увеличения прогреваемой его зоны в реперфузионном периоде.
Следовательно, предлагаемое техническое решение соответствует критерию "изобретательский уровень".
Способ, составляющий заявляемое изобретение, предназначен для использования в здравоохранении. Возможность его осуществления подтверждена описанными в заявке приемами и средствами, следовательно, заявляемое изобретение соответствует критерию патентоспособности «промышленная применимость».
Сущность предложенного способа поясняется чертежами. Так, на Фиг.1 представлена кривая зависимости уровня нитрита крови от концентрации препарата «Перлинганит», где 1 - титровочная кривая, 2 - условно безопасная концентрация нитрита крови. На Фиг.2 показана схема подключения инфузионного насоса 3 к магистрали hot-shot 4 аппарата искусственного кровообращения.
Заявляемый способ осуществляют следующим образом. После проведения основного этапа аортокоронарного шунтирования, в условиях искусственного кровообращения, проводят согревание пациента. Одним из компонентов согревания больного является процедура управляемой реперфузии - ретроградная перфузия согретой кровью, поступающей из кардиотомного резервуара аппарата искусственного кровообращения в коронарные сосуды сердца. Введение препарата «Перлинганит» проводят в магистраль управляемой реперфузии 4 (магистраль hot-shot), куда предварительно встраивают трехходовой кран, к которому и подсоединяют магистраль от инфузомата 3 (Фиг.2).
В инфузомате устанавливают шприц с препаратом «Перлинганит» в концентрации 1 мг/мл.
По ранее построенной титровочной кривой 1 определяют условно безопасную концентрацию нитрита крови 2 (Фиг.1) и устанавливают скорость инфузирования препарата «Перлинганит».
Титровочная кривая 1 позволяет рассчитать, сколько микролитров (мкл) препарата необходимо добавить к 4 мл крови, чтобы получить соответствующую концентрацию нитрита в образце крови (проба in vitro).
Авторами установлено, что уровень нитрита, равный 4,5 мкмоль/л, является условно безопасным (Горбачев В.И., Надирадзе З.З., Михайлов А.В. и др. // Бюллетень ВСНЦ СО РАМН 2005, №6 (44), стр.23-25).
Исходя из этих данных, нами проведены следующие расчеты.
Средняя скорость процедуры управляемой реперфузии hot-shot составляет 200 мл/мин. Для создания концентрации нитрита 4,5 мкмоль/л требуется добавление 5 мкл (0,0005 мл) препарата «Перлинганит» (концентрация 1 мг/мл) на каждые 4 мл крови (исходя из титровочного графика) в секунду. Следовательно, для создания данной концентрации (4,5 мкмоль/л) в 200 мл требуется добавление (0,0005×40)=0,02 мл/с препарата «Перлинганит» или 0,02 мл/с × 3600 с = 72 мл/ч.
Таким образом создается повышенная концентрация препарата «Перлинганит» в коронарной системе на протяжении всей процедуры управляемой реперфузии (8-10 мин).
Предлагаемый способ восстановления сердечной деятельности у больных, оперируемых по поводу ишемической болезни сердца в условиях искусственного кровообращения, поясняется примером конкретного выполнения.
Пример 1. Больной М., 46 лет, история болезни №11479, поступил в Иркутский межобластной кардиохирургический центр с диагнозом: ИБС, стенокардия напряжения, III функциональный класс.
Больному выполнена операция - аортокоронарное шунтирование с искусственным кровообращением. Введением кристаллоидного кардиоплегического раствора достигается остановка сердца для проведения основного этапа операции и защиты миокарда. На этапе согревания пациента во время процедуры «hot-shot» - перфузии согретой кровью, поступающей из кардиотомного резервуара аппарата искусственного кровообращения в коронарные сосуды сердца, проведено введение препарата «Перлинганит». Препарат вводят в магистраль управляемой реперфузии (магистраль hot-shot), куда предварительно встраивают трехходовой кран, к которому и подсоединяют магистраль от инфузомата 3 (Фиг.2).
На этапе восстановления сердечной деятельности у данного больного не зарегистрировано нарушений ритма, не потребовалось применение кардиотоников в послеоперационном периоде (в палате интенсивной терапии). В первые сутки уровень СКМВ (креатинфосфокиназа, MB фракция) составил 28,3 МЕ/л, улучшились показатели центральной гемодинамики (табл.1), что свидетельствует об адекватном восстановлении инотропной функции миокарда.
| Таблица 1 | ||||
| Показатели гемодинамики у больного М. | СВ л/мин | СИ л/мин×м2 | УРЛЖ г×м/уд | УРПЖ г×м/уд |
| Начало операции | 3,58 | 1,88 | 54,9 | 29,9 |
| Окончание операции | 6,68 | 3,89 | 72,8 | 38,3 |
Заявляемый способ был использован у 23 пациентов. Группу клинического сравнения (ГКС) составили 23 больных, которым проводили только комбинированную анте-, ретроградную фармако-холодовую кардиоплегию (ФХКП), в сочетании с ретроградной реперфузией миокарда теплой оксигенированной кровью перед снятием зажима с аорты.
В основную группу (ОГ) вошло 23 пациента, у которых известный способ кардиоплегии дополнили инфузией препарата «Перлинганит» в линию hot-shot по заявляемому способу на этапе ретроградной реперфузии миокарда теплой оксигенированной кровью.
У пациентов обоих групп проводили замеры показателей центральной гемодинамики с использованием методики катетеризации легочной артерии термодилюционным катетером "Swan-Ganz" и дальнейшим проведением расчетов на операционном мониторе "V24". Замеры производили до начала операции и непосредственно перед транспортировкой пациента из операционной. Регистрировали и рассчитывали сердечный индекс (СИ), центральное венозное давление (ЦВД), давление заклинивания легочной артерии (ДЗЛА), артериальное давление среднее (АД ср.), давление в легочной артерии среднее (ДЛА ср.), общее периферическое сопротивление сосудов (ОПСС), индекс общего периферического сопротивления сосудов (ИОПСС), ударную работу левого желудочка (УРЛЖ), ударную работу правого желудочка (УРПЖ).
Статистическую обработку проводили при помощи методов непараметрической статистики: pw - критерий Вилкоксона, pu - критерий Манна-Уитни, pf - критерий Фишера, при помощи пакета программ Statistica 6.0.
Динамика показателей центральной гемодинамики представлена в нижеприведенной таблице 2.
| Таблица 2. | |||
| Показатель | Этап | Основная группа | Группа клинического сравнения |
| СИ (л/мин×м2) | исх | 2,1(1,46-4,28) | 2,3(1,57-4,5) |
| п/о | 3,57(2,58-4,8) | 2,98(1,87-5,02)* | |
| pw | <0,05 | >0,05 | |
| СВ (л/мин) | исх | 3,9(2,84-3,97) | 4,61(2,95-9,0) |
| п/о | 6,88(4,58-8,8) | 5,49(3,33-10,1)* | |
| pw | <0,05 | >0,05 | |
| АД ср. (мм рт.ст.) | исх | 91(79-95) | 89(74-100) |
| п/о | 87(82-94) | 84(82-93) | |
| ДЛА ср. (мм рт.ст.) | исх | 14,7(12-19) | 16(13-20) |
| п/о | 16(14-19) | 16(13-17) | |
| ДЗЛА (мм рт.ст.) | исх | 9(6-13) | 11(9-12) |
| п/о | 12(7-13,5) | 12(10-15) | |
| ОПСС (дин×с×см-5) | исх | 1549(1273-1835) | 1527(1018-1783) |
| п/о | 1213(898-1365) | 1049(752-1538) | |
| pw | <0,05 | <0,05 | |
| ИОПСС, (дин×с×см-5×м2) | исх | 3191(2414-3437) | 2853(1988-3366) |
| п/о | 1909(1633-2512) | 1971(1479-2615) | |
| pw | <0,05 | <0,05 | |
| УРЛЖ (г×м/уд) | исх | 65(57-84) | 84(62-103) |
| п/о | 72,6(62,3-78,3) | 61(46-77)* | |
| pw | >0,05 | <0,05 | |
| ЦВД (мм рт.ст.) | исх | 6(4-9) | 7(4-10) |
| п/о | 8(7-11) | 9(6-12) | |
| УРПЖ (г×м/уд) | исх | 8,1(6,5-10,4) | 8(5-11) |
| п/о | 7,5(3,5-9,5) | 6(3-8) | |
| Примечание: * - pu<0,05 между сравниваемыми группами. |
Представленные в таблице 2 данные свидетельствуют о том, что восстановление насосной функции сердца более эффективно происходит у пациентов основной группы.
Так, из 23 больных ОГ у 22 (95,7%) не развилось нарушений ритма после запуска сердца и лишь в одном (4,3%) случае было зарегистрировано развитие A-V блокады.
Из 23 пациентов ГКС у 17 (73,9%) не развилось нарушений ритма после запуска сердца, а у 6 (26,1%) зарегистрированы нарушения ритма сердца, при этом в одном случае регистрировалось развитие мерцательной аритмии, в одном случае - желудочкового ритма, а в 4 случаях - A-V ритма (pf=0,04).
У 18 пациентов (78,3%) ОГ зафиксировано самостоятельное восстановление сердечной деятельности, у 5 (21,7%) - с использованием разряда дефибриллятора.
В ГКС у 9 (30,1%) пациентов - самостоятельное восстановление сердечной деятельности (pf=0,01), а у 14 (60,9%) пациентов зафиксировано восстановление сердечной деятельности после разряда дефибриллятора.
В ОГ у 14 (60,9%) кардиотоники в раннем послеоперационном периоде не вводились, у 9 (30,1%) были введены кардиотоники в раннем послеоперационном периоде. В ГКС из 23 пациентов кардиотоники были подключены у 19 больных (82,6%), а у 4 (17,4%) не были подключены (pf=0,0029).
При анализе показателей уровня СКМВ крови в первые сутки были получены следующие данные: в ОГ уровень СКМВ составлял 23,5 (11,3-50) МЕ/л, а в ГКС - 34,9 (14,4-86,7) МЕ/л (pu=0,01). Данные показатели свидетельствуют о большей степени кардиоцитолиза у пациентов ГКС, нежели в ОГ.
Таким образом, предлагаемый способ позволяет более эффективно провести процедуру согревания сердца, способствуя более полному восстановлению функции миокарда и уменьшению зоны ишемизированного миокарда, являясь при этом предельно безопасным для пациента и простым в исполнении для персонала. Данный метод может быть применен в клинической практике.
Способ восстановления сердечной деятельности при операциях аортокоронарного шунтирования с искусственным кровообращением, включающий введение в коронарное русло кристаллоидного кардиоплегического раствора, отличающийся тем, что дополнительно в период управляемой реперфузии в магистраль hot-shot аппарата искусственного кровообращения вводят раствор препарата «Перлинганит» в концентрации 1 мг/мл со скоростью 72 мл/ч.
