Способ оценки степени метаболической и кардиореспираторной адаптации кардиохирургических больных


 


Владельцы патента RU 2487663:

Федеральное государственное бюджетное учреждение "Научно-исследовательский институт кардиологии" Сибирского отделения Российской академии медицинских наук (RU)

Изобретение относится к медицине, а именно к анестезиологии и интенсивной терапии, и может быть использовано при необходимости оценки степени метаболической и кардиореспираторной адаптации пациента. Для этого во время операции и интенсивной терапии осуществляют последовательное вдыхание газовой смеси с 51% (FiO2=0,51) и 21% (FiO2=0,21) содержанием кислорода. Затем определяют потребление кислорода и выделение углекислого газа на каждом этапе и рассчитывают мощность анаэробного порога по FiO2 в газовой смеси, соответствующей моменту достижения анаэробного порога. При мощности анаэробного порога более >0,14 считают степень метаболической и кардиореспираторной адаптации пациента низкой. При значении показателя <0,1 считают степень метаболической и кардиореспираторной адаптации пациента высокой. При значении показателя 0,1-0,14 считают степень метаболической и кардиореспираторной адаптации пациента средней. Способ позволяет обеспечить снижение вероятности развития гипоксических осложнений у критических больных за счет определения степени метаболической и кардиореспираторной адаптации во время операции и интенсивной терапии, в том числе и в режиме мониторирования. 1 ил., 3 пр.

 

Изобретение относится к медицине, а именно к способам определения степени метаболической и кардиореспираторной адаптации больных по мощности анаэробного порога, который является важной характеристикой особенностей взаимодействия метаболических реакций организма, а также функционального состояния кардиореспираторной системы человека. Анаэробный порог (АП) отражает тонкие изменения в клеточном метаболизме, является чувствительным индикатором циркулирующей и метаболической адаптации и имеет существенную прогностическую ценность [1]. АП отражает актуальное состояние человека и зависит от степени его физического и (или) умственного утомления, поэтому наиболее актуален для контроля текущего соматического статуса человека.

Известен способ определения степени метаболической и кардиореспираторной адаптации пациента по мощности анаэробного порога, включающий вдыхание во время эргоспирометрии гипоксической газовой смеси со ступенчатым понижением содержания кислорода на 2% на каждой ступени до достижения на каждой ступени стабилизации показателей потребления кислорода и выделения углекислого газа. Анаэробный порог определяют в момент пересечения кривых потребления кислорода и выделения углекислого газа. Показателем, характеризующим степень метаболической и кардиореспираторной адаптации пациента - мощностью анаэробного порога (МАП) - является процент содержания кислорода во вдыхаемой гипоксической газовой смеси, соответствующий моменту достижения анаэробного порога. При значении показателя >14% считают мощность анаэробного порога (соответственно и степень метаболической и кардиореспираторной адаптации пациента) низкой, при значении показателя <10% считают мощность анаэробного порога высокой, при значении показателя 10%-14% считают мощность анаэробного порога средней [2].

Данный способ является наиболее близким к заявляемому по технической сущности и достигаемому результату и выбран в качестве прототипа.

Недостатком данного способа является то, что он требует применения сложной дорогостоящей аппаратуры (эргоспирометр, устройство для приготовления гипоксической газовой смеси) и в связи со сложностью не дает возможности определения анаэробного порога в режиме мониторирования у пациентов во время операции и интенсивной терапии. Кроме того, дыхание газовой смесью с содержанием кислорода ниже атмосферного, как необходимо по условиям способа-прототипа, может у критически больных пациентов сопровождаться нарушениями кислородного гомеостаза и требует соблюдения повышенных мер безопасности.

Задачей изобретения является повышение безопасности способа, позволяющего определять степень метаболической и кардиореспираторной адаптации пациента во время операции и интенсивной терапии в режиме мониторирования.

Поставленная задача достигается техническим решением, представляющим собой способ оценки степени метаболической и кардиореспираторной адаптации кардиохирургических больных по мощности анаэробного порога, включающий последовательное вдыхание газовой смеси с 51% (FiO2=0,51) и 21% (FiO2=0,21) содержанием кислорода. При этом необходимо, чтобы параметры ИВЛ, показатели гомеостаза, лечебные мероприятия на протяжении всех измерений оставались неизменными. На этапе вдыхания газовой смеси с 51% содержанием кислорода с помощью газового модуля наркозно-дыхательного аппарата Primus (Dräger) измеряют процентное содержание кислорода и парциальное напряжение углекислого газа в выдыхаемом объеме. После стабилизации показателей (обычно через 3-5 минут) фиксируют их значения и определяют потребление кислорода и выделение углекислого газа.

После завершения измерений переходят к вдыханию газовой смеси с 21% содержанием кислорода и с помощью газового модуля наркозно-дыхательного аппарата Primus (Dräger) измеряют процентное содержание кислорода и парциальное напряжение углекислого газа в выдыхаемом объеме. После стабилизации показателей (обычно через 3-5 минут) фиксируют их значения и определяют потребление кислорода и выделение углекислого газа. Выделение углекислого газа на этапах измерений при использовании нашего способа не меняется.

Поскольку анаэробный порог определяют в момент пересечения кривых потребления кислорода и выделения углекислого газа, анаэробный порог считают достигнутым, когда значение потребления кислорода на момент достижения АП равно значению выделения углекислого газа.

Показатель МАП, выражаемый как FiO2 во вдыхаемой газовой смеси, соответствующий моменту достижения анаэробного порога, считают характеристикой степени метаболической и кардиореспираторной адаптации пациента, т.е. мощностью анаэробного порога у конкретного пациента. При значении показателя МАП>0,14 считают мощность анаэробного порога (соответственно и степень метаболической и кардиореспираторной адаптации пациента) низкой, при значении показателя <0,1 считают мощность анаэробного порога высокой, при значении показателя 0,1-0,14 считают мощность анаэробного порога средней.

Новым в предлагаемом способе является последовательное вдыхание во время операции и интенсивной терапии газовой смеси с 51% (FiO2=0,51) и 21% (FiO2=0,21) содержанием кислорода, определение потребления кислорода и выделение углекислого газа на каждом этапе и расчет мощности анаэробного порога по известным формулам, а также значения мощности анаэробного порога пациентов, соответствующие различным степеням адаптации пациентов.

Новые признаки позволяют определять мощность анаэробного порога у пациентов во время операции и интенсивной терапии в режиме мониторирования и избегать гипоксических осложнений у критических больных за счет исключения снижения содержания кислорода в дыхательной смеси смеси ниже атмосферного (21%).

Отличительные признаки проявили в заявляемой совокупности новые свойства, явным образом не вытекающие из уровня техники в данной области и не очевидные для специалиста. Идентичной совокупности признаков в проанализированной литературе не обнаружено. Предлагаемое техническое решение может быть использовано в здравоохранении.

Исходя из вышеизложенного следует считать данное техническое решение соответствующим условиям патентоспособности: «новизна», «изобретательский уровень», «промышленная применимость».

Изобретение будет понятно из следующего описания и приложенного рисунка 1.

На рис.1 изображен график для расчета мощности анаэробного порога. Откладывают на графике найденные при измерениях 1 (при FiO2=0,51) значения ПО2-0,51 (точка 1) и VCO2-0,51 (точка 3). Найденные при измерениях 2 (при FiO2=0,21) значения ПО2-0,21 (точка 2) и VCO2-0,21 (точка 4). Соединяют точки 1 и 2 прямой линией и продлевают ее до пересечения с построенной таким же образом и продленной линией VCO2 (соединенные точки 3 и 4). Точка пересечения продленных линий соответствует МАП (точка 5), значение которой рассчитывают по формуле.

Способ осуществляют следующим образом:

Определения мощности анаэробного порога во время операции и интенсивной терапии проводят на фоне ИВЛ с помощью наркозно-дыхательного аппарата Primus (Dräger). Процедуру начинают с подачи пациенту дыхательной газовой смеси с 51% (FiO2=0,51) содержанием кислорода. С помощью газового модуля наркозно-дыхательного аппарата Primus (Dräger) после стабилизации показателей (обычно через 3-5 минут) измеряют процентное содержание кислорода и парциальное напряжение углекислого газа в выдыхаемом объеме, фиксируют их значения и определяют потребление кислорода и выделение углекислого газа по формулам.

ПО2-0,51=(51-O2 выд.-0,51)×МОД, где

ПО2-0,51 - (мл/мин) потребление кислорода при вдыхании газовой смеси с FiO2=0,51;

51 - (%) процентное содержание кислорода на вдохе при вдыхании газовой смеси с FiO2=0,51;

O2 выд.-0,51 - (%) процентное содержание кислорода на выдохе при вдыхании газовой смеси с FiO2=0,51;

МОД - (мл/мин) минутный объем дыхания.

VCO2-0,51=etCO2-0,51×МОД:BP, где

VCO2-0,51 - (мл/мин) выделение CO2 при вдыхании газовой смеси с FiO2=0,51;

etCO2-0,51 (мм рт.ст.) парциальное напряжение CO2 в конце выдоха (end tidal) при вдыхании газовой смеси с FiO2=0,51;

МОД - (мл/мин) минутный объем дыхания;

BP - (мм рт.ст.) атмосферное давление (barometric pressure).

После этого подают пациенту дыхательную газовую смесь с 21% (FiO2=0,21) содержанием кислорода (атмосферный воздух). После стабилизации показателей повторяют измерение и определяют потребление кислорода и выделение углекислого газа по приведенным формулам. При этом убеждаются, что параметры ИВЛ, показатели гомеостаза, лечебные мероприятия на протяжении всех измерений оставались неизменными.

ПО2-0,21=(21-O2 выд.-0,21)×МОД, где

ПО2-0,21 - (мл/мин) потребление кислорода при вдыхании газовой смеси с FiO2=0,21;

21 - (%) процентное содержание кислорода на вдохе при вдыхании газовой смеси с FiO2=0,21;

O2 выд.-0,21 - (%) процентное содержание кислорода на выдохе при вдыхании газовой смеси с FiO2=0,21;

МОД - (мл/мин) минутный объем дыхания.

VCO2-0,21=etCO2-0,21×МОД:BP, где

VCO2 - (мл/мин) выделение CO2 при вдыхании газовой смеси с FiO2=0,21;

etCO2-0,21 (мм рт.ст.) парциальное напряжение CO2 в конце выдоха (end tidal) при вдыхании газовой смеси с FiO2=0,21;

МОД - (мл/мин) минутный объем дыхания;

BP - (мм рт.ст.) атмосферное давление (barometric pressure).

Все полученные значения потребления кислорода и выделения углекислого газа подставляют в формулу для определения мощности анаэробного порога.

МАП=0,21-(ПО2-0,21-VCO2)×0,3:(ПО2-0,51-ПО2-0,21), где

МАП - (FiO2) мощность анаэробного порога;

0,21 - FiO2 в атмосферном воздухе;

ПО2-0,21 - (мл/мин) потребление кислорода при вдыхании воздуха с FiO2=0,21;

VCO2 - (мл/мин) выделение CO2;

0,3-ΔFiO2=0,51-0,21;

ПО2-0,51 - (мл/мин) потребление кислорода при вдыхании газовой смеси с FiO2=0,51.

При значении показателя МАП>0,14 считают мощность анаэробного порога (соответственно и степень метаболической и кардиореспираторной адаптации пациента) низкой, при значении показателя <0,1 считают мощность анаэробного порога высокой, при значении показателя 0,1-0,14 считают мощность анаэробного порога средней.

Пример 1. Больной М., 52 г. И.б. №1056. Рост 175 см, вес 83 кг.

Основное заболевание: ишемическая болезнь сердца, III ФК. Аневризма левого желудочка.

Сопутствующее заболевание: Хронический гастрит в фазе ремиссии. Дуоденит.

Во время операции АКШ + РАЛЖ, после интубации, до разреза, было проведено определение МАП по методу, включающему последовательное вдыхание газовой смеси с 51% (FiO2=0,51) и 21% (FiO2=0,21) содержанием кислорода. На этапе вдыхания газовой смеси с 51% содержанием кислорода с помощью газового модуля наркозно-дыхательного аппарата Primus (Dräger) измерили процентное содержание кислорода и парциальное напряжение углекислого газа в выдыхаемом объеме. После стабилизации показателей через 5 минут зафиксировали их значения и определили потребление кислорода по формулам. После завершения измерений перешли к вдыханию газовой смеси с 21% содержанием кислорода и с помощью газового модуля наркозно-дыхательного аппарата Primus (Dräger) измерили процентное содержание кислорода и парциальное напряжение углекислого газа в выдыхаемом объеме. После стабилизации показателей через 5 минут зафиксировали их значения и определили потребление кислорода и выделение углекислого газа по вышеприведенным формулам. Вычислили МАП, которая у данного пациента составила 0,16. Следовательно, мощность анаэробного порога (соответственно и степень метаболической и кардиореспираторной адаптации) у данного пациента низкая.

Выполнена операция аортокоронарное шунтирование и резекция аневризмы левого желудочка в условиях искусственного кровообращения. Длительность операции составила 6 ч 10 мин, длительность ИК составила 3 ч 17 мин.

В раннем послеоперационном периоде через 2 часа после операции возникли явления сердечной слабости, была начата инфузия допмина со скоростью 5 мкг/кг/мин. По вышеописанной методике выполнили определение МАП, которая составила 0,17. Скорость допмина прибавили до 8 мкг/кг/мин и провели определение МАП, результат составил - 0,15, следовательно, степень метаболической и кардиореспираторной адаптации на этой дозе допмина улучшилась. Продолжительность ИВЛ после операции составила 48 ч. Имели место признаки сердечной и дыхательной недостаточности, длительность инотропной поддержки составила 96 ч.

Через 6 суток пациент переведен в общую палату.

Пример 2. Больной Д., 63 г. И.б. №927. Рост 170 см, вес 87 кг.

Основное заболевание: ишемическая болезнь сердца, III ФК.

Сопутствующее заболевание: Сахарный диабет 2 типа. Хронический холецистит, стадия ремиссии.

Во время операции АКШ, после интубации, до разреза, было проведено определение МАП по методу, включающему последовательное вдыхание газовой смеси с 51% (FiO2=0,51) и 21% (FiO2=0,21) содержанием кислорода. На этапе вдыхания газовой смеси с 51% содержанием кислорода с помощью газового модуля наркозно-дыхательного аппарата Primus (Dräger) измерили процентное содержание кислорода и парциальное напряжение углекислого газа в выдыхаемом объеме. После стабилизации показателей через 4 минуты зафиксировали их значения и определили потребление кислорода по формуле 1. После завершения измерений перешли к вдыханию газовой смеси с 21% содержанием кислорода и с помощью газового модуля наркозно-дыхательного аппарата Primus (Dräger) измерили процентное содержание кислорода и парциальное напряжение углекислого газа в выдыхаемом объеме. После стабилизации показателей через 3 минуты зафиксировали их значения и определили потребление кислорода и выделение углекислого газа по вышеприведенным формулам. Вычислили МАП, которая у данного пациента составила 0,14. Следовательно, мощность анаэробного порога (соответственно и степень метаболической и кардиореспираторной адаптации) у данного пациента средняя.

Выполнена операция аортокоронарное шунтирование в условиях искусственного кровообращения. Длительность операции составила 5 ч 20 мин, длительность ИК составила 1 ч 45 мин.

Через 4 ч после операции у пациента развилась AV-блокада с ЧСС 52 уд/мин. Была навязана ЭКС в режиме VVI с помощью эпикардиальных электродов с частотой 70 уд/мин. После чего провели определение мощности анаэробного порога по вышеописанной методике. МАП составила 0,14. Затем прибавили частоту стимуляции до 80 уд/мин и вновь определили МАП, которая составила 0,13, то есть степень метаболической и кардиореспираторной адаптации увеличилась. Режим стимуляции установили с частотой 80 уд/мин. На 2 сутки после операции восстановился собственный синусовый ритм с достаточной частотой, ЭКС была отключена. Продолжительность ИВЛ после операции составила 9 ч.

Через 3 суток пациент переведен в общую палату.

Пример 3. Больной П., 57 л. И.б. №1028. Рост 182 см, вес 90 кг.

Основное заболевание: ишемическая болезнь сердца, III ФК.

Сопутствующее заболевание: Остеохондроз поясничного отдела позвоночника.

Во время операции АКШ, после интубации, до разреза, было проведено определение МАП на фоне ИВЛ с помощью наркозно-дыхательного аппарата Primus (Dräger). Процедуру начали с подачи пациенту дыхательной газовой смеси с 51% (FiO2=0,51) содержанием кислорода. С помощью газового модуля наркозно-дыхательного аппарата Primus (Dräger) после стабилизации показателей через 5 минут измерили процентное содержание кислорода и парциальное напряжение углекислого газа в выдыхаемом объеме, зафиксировали их значения и определили потребление кислорода и выделение углекислого газа по приведенным формулам.

После этого подали пациенту дыхательную газовую смесь с 21% (FiO2=0,21) содержанием кислорода (атмосферный воздух). После стабилизации показателей повторили измерение и определили потребление кислорода и выделение углекислого газа по формулам. При этом убедились, что параметры ИВЛ, показатели гомеостаза, лечебные мероприятия на протяжении всех измерений оставались неизменными.

Мощность анаэробного порога у данного пациента составила 0,11, что соответствует средней степени метаболической и кардиореспираторной адаптации.

Выполнена операция аортокоронарное шунтирование в условиях искусственного кровообращения. Длительность операции составила 4 ч 30 мин, длительность ИК составила 1 ч 20 мин.

Через 3 ч после операции выполнили повторно определение МАП по вышеописанной методике. Мощность анаэробного порога составила 0,12 и оценена как средняя.

Продолжительность ИВЛ после операции составила 6 ч, инотропная поддержка не требовалась. Осложнений не наблюдалось.

На третьи сутки пациент переведен в общую палату.

Предлагаемый авторами способ апробирован у 35 пациентов, позволяет определять степень метаболической и кардиореспираторной адаптации кардиохирургических больных в режиме мониторирования, повышает безопасность способа.

Список литературы

1) The physiological significance of the "anaerobic threshold" / K.Wasserman, G.G.Burton, A.C.Van Kessel // Physiologist. - 1964. - V.7. - P.279-284.

2) Патент РФ №2432114. Опубл. 27 октября 2011 г. Бюл. №30. Способ оценки степени метаболической и кардиореспираторной адаптации пациента. Авторы Ю.К.Подоксенов, Т.В.Емельянова, В.М.Шипулин, Ю.С.Свирко, О.Г.Кийко, О.О.Пантелеев, З.Н.Жихарева, А.С.Горохов, А.Ю.Подоксенов, Д.А.Прут.

Способ оценки степени метаболической и кардиореспираторной адаптации кардиохирургических больных, заключающийся в определении анаэробного порога по моменту достижения равенства потребления кислорода и выделения углекислого газа и измерении мощности анаэробного порога, отличающийся тем, что во время операции и интенсивной терапии осуществляют последовательное вдыхание газовой смеси с 51% (FiO2=0,51) и 21% (FiO2=0,21) содержанием кислорода, определяют потребление кислорода и выделение углекислого газа на каждом этапе и рассчитывают мощность анаэробного порога по FiO2 в газовой смеси, соответствующей моменту достижения анаэробного порога, и при мощности анаэробного порога более >0,14 считают степень метаболической и кардиореспираторной адаптации пациента низкой, при значении показателя <0,1 считают степень метаболической и кардиореспираторной адаптации пациента высокой, при значении показателя 0,1-0,14 считают степень метаболической и кардиореспираторной адаптации пациента средней.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к медицине, а именно к пульмонологии, и может быть использовано для прогнозирования частоты обострений хронической обструктивной болезни легких (ХОБЛ) у мужчин.

Изобретение относится к медицине, а именно к пульмонологии, и может быть использовано при лечении и обследовании больных бронхиальной астмой. .

Изобретение относится к медицине, а именно к пульмонологии, и может быть использовано для прогнозирования течения среднетяжелой хронической обструктивной болезни легких (ХОБЛ).
Изобретение относится к медицине, а именно к пульмонологии, терапии и аллергологии, и может быть использовано для прогнозирования риска развития неконтролируемого течения тяжелой бронхиальной астмы (БА).
Изобретение относится к медицине, в частности к кардиологии и пульмонологии, и может быть использовано для прогнозирования риска прогрессирующей стенокардии у курящих больных с хронической обструктивной болезнью легких (ХОБЛ).

Изобретение относится к области медицины, а именно к педиатрии. .

Изобретение относится к спортивной медицине, физиологии, педиатрии и включает определение роста обследуемого, функциональных показателей его физического развития: жизненной емкости легких и становой силы, и морфологических показателей: массы тела и обхвата грудной клетки в паузе.
Изобретение относится к медицине, а именно к аллергологии и пульмонологии, и может быть использовано для дифференциальной диагностики клинико-патогенетических вариантов бронхиальной астмы (БА) - атопической бронхиальной астмы (АБА), астматической триады (АТ) и начальной стадии хронической обструктивной болезни легких (ХОБЛ).
Изобретение относится к медицине, определению степени метаболической и кардиореспираторной адаптации пациента по мощности анаэробного порога (АП). .
Изобретение относится к медицине, а именно к пульмонологии, и может быть использовано для прогнозирования контроля течения бронхиальной астмы (БА). .
Изобретение относится к медицине, а именно к хирургии, анестезиологии, реаниматологии, и может быть использовано для профилактики и прогнозирования риска развития респираторных нарушений у больных грыжами передней брюшной стенки в послеоперационном периоде.

Изобретение относится к медицине, а именно терапии и эндоскопическим методам исследования, и может быть использовано во время проведения бронхоскопического исследования.

Изобретение относится к медицине, а именно к анестезиологии и реаниматологии, и может быть использовано при диагностике нарушений оксигенации крови в процессе искусственной вентиляции легких (ИВЛ).
Изобретение относится к медицине, определению степени метаболической и кардиореспираторной адаптации пациента по мощности анаэробного порога (АП). .
Изобретение относится к медицине, в частности к пульмонологии, и может быть использовано для оценки реактивности сосудов малого круга у пациентов, страдающих хроническими заболеваниями органов дыхания, а также у лиц, по роду деятельности связанных с воздействием гипоксии.

Изобретение относится к медицинской технике и найдет применение при наладке, настройке и испытаниях аппаратов ИВЛ. .

Изобретение относится к медицинской технике и предназначено для длительного непрерывного контроля и измерения процентного содержания двуокиси углерода в дыхательной смеси пациента на вдохе и выдохе.

Изобретение относится к медицине, а именно к диагностике непереносимости лактозы. Для этого проводят выявление водорода в воздухе ротовой полости обследуемого и диагностику синдрома избыточного бактериального роста (СИБР) путем определения исходного содержания водорода до приема тестовой нагрузки с последующим определением нагрузочных содержаний водорода через 15 и 30 мин после приема тестовой нагрузки. В качестве тестового используют раствор 1 г лактулозы на 1 кг веса пациента в воде, но не более 20 г, далее рассчитывают разницу между наибольшим из нагрузочных содержаний водорода и исходным содержанием водорода. Если значение разницы после приема лактулозы равно или меньше порогового уровня 5 ppm, то диагностируют отсутствие избыточного водорода у пациента и диагностику непереносимости лактозы рекомендуют провести другими способами. Если значение разницы после приема лактулозы находится в диапазоне от 5 до 10 ppm, то у обследуемого выявляют продуцирование водорода и отсутствие СИБР. Далее после перерыва продолжительностью не менее 24 часов определяют ряд нагрузочных содержаний водорода через 30, 60, 90 и 120 мин после приема тестовой нагрузки. В качестве тестового используют раствор 2 г лактозы на 1 кг веса обследуемого в воде, но не более 50 г. Затем рассчитывают разницу между наибольшим из нагрузочных содержаний водорода и исходным содержанием водорода, если значение разницы после приема лактозы больше 10 ppm, делают вывод о непереносимости лактозы. Если значение разницы после приема лактулозы больше 10 ppm, то у обследуемого выявляют продуцирование водорода и наличие СИБР. Далее после перерыва продолжительностью не менее 24 часов определяют ряд нагрузочных содержаний водорода через 30, 60, 90 и 120 мин после приема тестовой нагрузки. В качестве тестового используют раствор 2 г лактозы на 1 кг веса обследуемого в воде, но не более 50 г. Далее рассчитывают разницу между наибольшим из нагрузочных содержаний водорода и нагрузочным содержанием на 30 мин. Если значение разницы после приема лактозы больше порогового уровня 10 ppm, то делают вывод о непереносимости лактозы. Заявляемый способ является неинвазивным, позволяет проводить дополнительно выявление проявлений и симптомов непереносимости углеводов обследуемого на вторые сутки, а также установить наличие или отсутствие СИБР, что позволяет повысить достоверность диагностики. 3 ил., 3 пр.
Наверх