Способ диагностики состояния микроциркуляторного русла у кардиохирургических пациентов во время искусственного кровообращения



Владельцы патента RU 2634634:

Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Томский национальный исследовательский медицинский центр Российской академии наук (Томский НИМЦ) (RU)

Изобретение относится к области медицины, а именно к сердечно-сосудистой хирургии. Для диагностики состояния микроциркуляторного русла во время искусственного кровообращения (ИК) у кардиохирургических пациентов на протяжении всего периода ИК с дыхательным объемом 4 мл/кг, частотой дыханий 5 в 1 мин, PEEP 5 см вод.ст., FiO2 0,3-0,4 проводят оценку парциального давления углекислого газа (СО2) в конце выдоха (PetCO2) по данным капнографического мониторинга. При снижении PetCO2 ниже 8 мм рт.ст или более чем в 2 раза от значений при инициации ИК диагностируется централизация кровообращения. Способ позволяет диагностировать расстройства микроциркуляции при проведении ИК, что дает возможность своевременно провести терапию, направленную на децентрализацию кровообращения с сокращением числа осложнений в послеоперационном периоде у пациентов, оперированных в условиях ИК, и улучшением результатов кардиохирургических вмешательств. 1 пр.

 

Изобретение относится к медицине, а именно к сердечно-сосудистой хирургии, к технологиям проведения анестезиолого-перфузионного обеспечения кардиохирургических вмешательств.

Во время кардиохирургических операций организм пациента подвергается агрессивному повреждающему воздействию в результате хирургической травмы, макро- и микроэмболизации атеросклеротическими массами, воздухом, жировыми частицами, тромбоцитарными агрегатами. С момента внедрения в клиническую практику методики искусственного кровообращения (ИК) при обеспечении кардиохирургических вмешательств прогресс перфузионного обеспечения был направлен на минимизацию отрицательного влияния этой технологии на организм пациента [1]. Однако данные вмешательства по-прежнему сопровождаются выраженными сдвигами нервно-рефлекторной регуляции, гемодинамического и метаболического профилей, интенсификацией гуморальной активности, изменением функции основных органов и систем [2]. Несмотря на значительные успехи в области анестезиологического обеспечения вмешательств на открытом сердце, остается нерешенным целый ряд частных вопросов кардиоанестезиологии, в том числе феномен перераспределения кровотока и централизации кровообращения во время проведения полного сердечно-легочного обхода. Патогенез расстройств микроциркуляции во время ИК полиэтиологичен и включает непульсирующий характер кровотока, деэфферентацию периферического русла, расстройства обмена и дисбаланс нейромедиаторов и вазоактивных субстанций, ответственных за капиллярный кровоток. Проведение искусственного кровообращения ассоциировано с гипотермией, гемодилюцией, кровопотерей и массивной гемотрансфузией, также способствующими централизации кровообращения. Данный ответ со стороны сосудов микроциркуляторного русла формируется как системная реакция организма на проведение механической перфузии и включает изменения в региональной перфузии всех органов и тканей. Нарушение микроциркуляции во время проведения искусственного кровообращения ведет к тканевой дизоксии, формированию кислородной задолженности органов и тканей и развитию выраженных метаболических расстройств, моделируя явления циркуляторного шока при проведении механической перфузии [3]. Клинически данные расстройства проявляют себя постперфузионным синдромом, включающим лихорадку без инфекционного агента, тромбоцитопению и коагулопатии, респираторные нарушения с развитием дыхательной недостаточности, дисфунцию миокарда с формированием синдрома малого сердечного выброса, почечную недостаточность, неврологические осложнения [4, 5]. Закономерная эволюция данного состояния приводит к развитию полиорганной недостаточности, которая крайне утяжеляет течение послеоперационного периода и ассоциирована с резким ухудшением прогноза. В этой связи крайне актуальной для клинициста становится диагностика расстройств микроциркуляции во время искусственного кровообращения с целью их своевременной коррекции.

Задачей изобретения является создание патогенетически обоснованного способа диагностики состояния микроциркуляторного русла во время искусственного кровообращения у кардиохирургических пациентов с отсутствием ограничений к применению, минимальными техническими требованиями и финансовыми затратами.

В проанализированной патентной и научно-медицинской литературе адекватного прототипа не обнаружено.

Поставленная задача решается путем проведения искусственной вентиляции легких (ИВЛ) на протяжении всего периода ИК с дыхательным объемом 4 мл/кг, частотой дыханий 5 в 1 мин, положительным давлением конца выдоха (PEEP) 5 см вод. ст., ингалируемой фракцией кислорода (FiO2) 0,3-0,4 и одновременной оценкой парциального давления углекислого газа (СО2) в конце выдоха (PetCO2 (end-tidal СО2)) по данным капнографического мониторинга. При снижении PetCO2 ниже 8 мм рт.ст или более чем в 2 раза от значений при инициации ИК диагностируется централизация кровообращения.

Новым в предлагаемом изобретении является оценка парциального давления углекислого газа в конце выдоха (PetCO2) по данным капнографического мониторинга при проведении ИВЛ на протяжении всего периода ИК.

Предложенный способ обосновывается тем, что легкие имеют бимодальное кровоснабжение из систем легочной и бронхиальных артерий с обширной сетью анастомозов. Во время ИК поток крови к паренхиме легких осуществляется через бронхиальные артерии, а кровоток через систему легочной артерии падает немедленно с началом ИК. При этом между бронхиальными артериями и прекапиллярами, капиллярами и посткапиллярами системы циркуляции легочной артерии существует обширная сеть анастомозов, а именно артерио-артериальные анастомозы (бронхиальные артерии - легочная артерия), осуществляющие кровоснабжения ацинуса в чрезвычайных обстоятельствах, при которых поток крови по системе легочной артерии приостанавливается (например, при хронической тромбоэмболии легочной артерии) и способствуют диффузии СО2 из крови в альвеолярное пространство [6]. При этом PetCO2 очень тесно связана с альвеолярной концентрацией СО2 и отражает вентиляционно-перфузионное сопряжение при проведении ИВЛ во время ИК. На фоне централизации кровообращения, характерного для ИК, происходит спазм запирающих артерий («краны» внутрилегочных шунтов). При этом резко нарушается вентиляционно-перфузионное сопряжение в газообменной зоне легких, что проявляется в прогрессивном снижении РеtCO2 во время ИВЛ. Учитывая синхронность, однонаправленность и гомогенность сосудистых реакций, прогрессивное снижение РеtCО2 при ИВЛ во время ИК указывает на развитие централизации кровообращения в организме пациента.

Техническим результатом данного изобретения является ранняя диагностика расстройств микроциркуляции при проведении ИК с возможностью проведения ориентированной терапии, направленной на децентрализацию кровообращения с сокращением числа осложнений в послеоперационном периоде у пациентов, оперированных в условиях ИК, снижением финансовых затрат на лечение и улучшением результатов кардиохирургических вмешательств.

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 не обнаружено в проанализированной патентной и научно-медицинской литературе. Предлагаемый в качестве изобретения способ может быть использован в практическом здравоохранении для повышения качества и эффективности лечения.

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

Способ осуществляют следующим образом: на протяжении всего периода ИК проводят ИВЛ с дыхательным объемом 4 мл/кг, частотой дыханий 5 в 1 мин, PEEP 5 см вод. ст., FiO2 0,3-0,4 и одновременно оценивают парциальное давление углекислого газа в конце выдоха (РеtCО2) по данным капнографического мониторинга. При снижении PetCO2 ниже 8 мм рт.ст или более чем в 2 раза от значений при инициации ИК диагностируют централизацию кровообращения.

Клинический пример

Пациентка П., 68 лет; вес 76 кг; рост 160 см.

Основной диагноз: Дисплазия соединительной ткани. Недостаточность митрального клапана 4 ст., недостаточность трикуспидального клапана 4 ст. Легочная гипертензия 3 ст. Двусторонний гидроторакс. Гидроперикард. Асцит.

Сопутствующие заболевания: хронический панкреатит, холецистит; язвенная болезнь желудка.

Пациентке выполнено протезирование митрального клапана и пластика трикуспидального клапана в условиях ИК и фармако-холодовой кардиоплегии «Кустодиолом» на фоне комбинированной анестезии и ИВЛ. Продолжительность искусственного кровообращения составила 145 мин, время тотальной ишемии миокарда 100 мин.

Подключение аппарата искусственного кровообращения по схеме «аорта - правое предсердие». Искусственное кровообращение осуществлялось в непульсирующем режиме. Перфузионный индекс 2,5 л/мин/м2. ИВЛ в предперфузионном периоде проводилась согласно принятым в кардиохирургии рекомендациям: с дыхательным объемом 8 мл/кг, частотой дыхания 12 в мин (для достижения нормокапнии), PEEP 6 см вод.ст., FiO2 0,4. После подключения аппарата искусственного кровообращения и достижения расчетной объемной скорости перфузии и перфузионного баланса ИВЛ не прекращали и устанавливали параметры с дыхательным объемом 4 мл/кг, частотой дыханий 5 в 1 мин, РЕЕР 5 см вод.ст., FiO2 0,3-0,4. Адекватность проведения механической перфузии и состояние микроциркуляции оценивались по комплексу параметров, в т.ч оценкой парциального давления углекислого газа в конце выдоха - РеtCO2 по данным капнографического мониторинга при проведении ИВЛ. PetCO2 при инициации ИК составляло 16 мм рт. ст. При проведении искусственного кровообращения PetCO2 прогрессивно уменьшалось и спустя 1 ч механической перфузии составило 7 мм рт.ст. Данное состояние расценено как централизация кровообращения на фоне ИК, внутривенно назначен пентамин в дозе 1,5 мг/кг, перфузионный индекс увеличен до 2,8 л/мин/мг. При этом отмечено улучшение условий микроциркуляции, PetCO2 возросло до 10 мм рт.ст. Сатурация смешанной венозной крови оставалась в пределах 70-75%, отражая удовлетворительный общий кислородный бюджет организма. Искусственное кровообращение проводилось в условиях «тепловатой» гипотермии, температура в прямой кишке составляла в среднем 34°С. Ректально-периферический градиент на протяжении искусственного кровообращения не превышал 3°С, что также указывает на улучшение микроциркуляции. После снятия зажима с аорты отмечалось спонтанное восстановление сердечной деятельности с исходом в синусовый ритм. Отлучение от искусственного кровообращения произошло на фоне стартовых доз инотропной поддержки (допмин 4 мкг/кг/мин) без признаков перегрузки левых или правых отделов сердца (ЦВД 8 мм рт.ст., ДЗЛА 6 мм рт.ст.) и без потребности в высокой ингалируемой фракции кислорода (FiO2 0,35). Ранний послеоперационный период протекал без особенностей. Пациентка не требовала высоких доз инотропной и вазопрессорной поддержки. P/F индекс при поступлении в отделение реанимации составил 425. Время искусственной вентиляции легких составило 4 ч 35 мин. Объем инфузий на протяжении 48 ч послеоперационного периода составил 7800 мл, диурез 7400 мл, дренажные потери 460 мл, расчетные перспирационные потери - 500 мл. Средний гемоглобин составил 96 г/л, гемотрансфузий пациентка не требовала. Лихорадки в послеоперационном периоде не наблюдалось. Таким образом, ранняя цель - ориентированная децентрализующая терапия, начатая на основе показателей PetCO2, позволила нивелировать негативные эффекты искусственного кровообращения.

Осложнений в раннем послеоперационном периоде не наблюдалось. Время пребывания в ОАР составило 2 суток.

Предлагаемый авторами способ апробирован у 38 пациентов и позволяет диагностировать состояние микроциркуляторного русла во время искусственного кровообращения у кардиохирургических пациентов с минимальными техническими требованиями и финансовыми затратами, что предоставляет возможность проведения ориентированной терапии, направленной на децентрализацию кровообращения и ведет к сокращению числа послеоперационных осложнений и улучшению результатов кардиохирургических вмешательств.

Литература

1. Осипов В.П. «Основы искусственного кровообращения». - М. «Медицина», 1976, С. 1938.

2. Караськов A.M., Ломиворотов В.В. Биохимическая адаптация организма после кардиохирургических вмешательств. - Издательство СО РАН, филиал «Гео», 2004.

3. Локшин Л.С., Лурье Г.О., Дементьева И.И. Искусственное и вспомогательное кровообращение в сердечно-сосудистой хирургии. - М., 1998.

4. Borhetti V., Piccin С., Luciani G.B. et al. Postperfusionssyndrom // Extrakorporale Zirkulation in Theorie und Praxis / Ed. R.J. Tschaut. - Lengerich; Berlin; Dusseldorf; Leipzig; Riga; Scottdale (USA); Wien; Zagreb: Pabst, 1999. - S. 467-488.

5. Chew M., Branslund I., Brix- Christensen V. et al. // Anesthesiology. - 2001. - Vol. 94. - P. 745-753.

6. Wagenvoort C.A., Wagenvoort N. Arterial anastomoses, bronchopulmonary arteries and pulmobronchial arteries in perinatal lungs. Lab. Invest. 1967; 16: 13-4.

Способ диагностики состояния микроциркуляторного русла у кардиохирургических пациентов во время искусственного кровообращения, характеризующийся тем, что одновременно с проведением искусственной вентиляции легких на протяжении всего периода искусственного кровообращения оценивают парциальное давление углекислого газа в конце выдоха по данным капнографического мониторинга и при снижении парциального давления углекислого газа в конце выдоха ниже 8 мм рт.ст или более чем в 2 раза от значений при инициации искусственного кровообращения диагностируют централизацию кровообращения.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к медицине, а именно к анестезиологии и реаниматологии. В первом периоде родов выполняют анестезию места пункции раствором бупивакаина 0,5%.

Изобретение относится к медицине, а именно к пульмонологии, и может быть использовано для лечения бронхиальной астмы. Проводят СИПАП терапию с использованием носовой или ротоносовой маски.

Изобретение относится к области медицины, а именно к реаниматологии. Используют дыхательный контур, содержащий устройство сопряжения с пациентом и пневмоэлемент СРАР, в соответствии с которым составляют и подают в дыхательный контур увлажненную воздушно-кислородную дыхательную смесь.

Изобретение относится к медицинской технике. Система дыхательной терапии содержит генератор давления, датчики для формирования выходных сигналов, передающих информацию, относящуюся к одному или более параметрам газа для находящегося под давлением потока дыхательного газа; и процессоры для выполнения компьютерных программных модулей.

Изобретение относится к медицине, а именно к онкологии, анестезиологии и реаниматологии. Осуществляют высокочастотную искусственную вентиляцию легких.

Группа изобретений относится к медицинской технике. Высокочастотный осцилляционный вентилятор содержит систему управления осциллирующим поршнем, содержащую самоцентрирующийся осциллирующий поршень, выполненный с возможностью поддержания нейтрального положения; систему управления средним давлением в дыхательных путях, содержащую контроллер среднего давления в дыхательных путях и клапан выдоха и выполненную с возможностью управления клапаном выдоха, система управления осциллирующим поршнем и система управления средним давлением в дыхательных путях представляют собой системы управления замкнутого цикла.

Группа изобретений относится к медицинской технике. Варианты устройства для дыхательной терапии включают по крайней мере одну камеру, вход в камеру, выполненный для приема выдыхаемого воздуха в нее, по крайней мере один выход камеры, формируемый для выхода выдыхаемого воздуха из по крайней мере одной камеры, и контур выдоха, определенный между входом камеры и по крайней мере одним выходом камеры.

Группа изобретений относится к медицинской технике. Газогенератор для лечебного применения содержит устройство для электролиза для проведения электролиза воды и образования газовой смеси, которая содержит водород и кислород.

Изобретение относится медицине, а именно к кардиологии. Пациента подключают сначала к аппарату одноуровневой СИПАП терапии.

Группа изобретений относится к медицине. Создают сжатый поток дыхательного газа для доставки в дыхательные пути субъекта на уровне давления инсуффляции перед временем перехода.

Группа изобретений относится к области медицинской техники и может быть использована для измерения и мониторинга амплитудных и частотно-временных характеристик дыхания.

Изобретение относится к области медицины, в частности к неврологии. На 2-5 сутки ишемического инсульта проводят суточное кардиореспираторное мониторирование с оценкой количества эпизодов апноэ во время ночного сна.

Изобретение относится к медицинской технике. Устройство для диагностики заболеваний бронхолегочной системы содержит управляемый генератор высокой частоты (3), аналого-цифровой преобразователь (9), блок управления (4), блок регистрации и отображения результатов измерений (2), блок генерации и измерения (1), основной (6), опорный (7) и приемный (8) каналы.

Изобретение относится к диагностике, а именно к способу прогнозирования развития бронхиальной астмы у больных полипозным риносинуситом. Способ прогнозирования развития бронхиальной астмы у больных полипозным риносинуситом, заключающийся в том, что в крови пациентов определяют молекулы средней массы (МСМ), ед.оп.пл., измеряют температуру выдыхаемого и вдыхаемого воздуха (Т выд), °С, и (Т вдых), °С, и определяют разность температур (ΔT), °С, между температурой вдыхаемого и выдыхаемого воздуха, прогноз осуществляют с помощью дискриминантного уравнения: D=+5,028×Т выд-0,405×ΔТ-8,910×МСМ, где граничное значение дискриминантной функции 152,16; при D больше или равно граничному значению дискриминантной функции прогнозируют отсутствие развития бронхиальной астмы у больных с полипозным риносинуситом; при D меньше граничного значения дискриминантной функции прогнозируют развитие бронхиальной астмы у больных с полипозным риносинуситом.
Изобретение относится к медицине, а именно к анестезиологии и реаниматологии, и может быть использовано для оценки чувствительности периферического хеморефлекса. Трижды через каждые 10 минут производят определение длительности произвольного порогового апноэ.

Изобретения относятся к медицине. Способ получения и обработки показаний измерений, содержащих компонент, представляющий физический феномен в живом существе, осуществляют с помощью устройства для получения и обработки показаний измерений.

Изобретение относится к области ветеринарии, в частности к ветеринарной неонатологии, клинической диагностике и терапии животных. Для определения состояния структурно-функциональной незавершенности легких у новорожденных ягнят визуально при вскрытии определяют топографию легких, гистологически устанавливают структуру паренхимы легких, определяют прижизненные показатели активности дыхания.

Изобретение относится к медицинской технике. Система дыхательной терапии содержит генератор давления, датчики для формирования выходных сигналов, передающих информацию, относящуюся к одному или более параметрам газа для находящегося под давлением потока дыхательного газа; и процессоры для выполнения компьютерных программных модулей.

Изобретение относится к медицине, а именно к оценке состояния органов дыхания, и может быть использовано для контроля физиологического состояния пловцов с подводным аппаратом открытого цикла.

Изобретение относится к области оптических измерений и касается способа и устройства для динамического контроля газовых сред. Устройство включает в себя монохроматические пары, представляющих собой твердотельный монохроматический излучатель на базе диодного лазера и твердотельный монохроматический приемник.

Изобретение относится к медицине, в частности к функциональной диагностике. Регистрируют поверхностную электромиограмму (ПЭМГ) с дыхательных мышц при экспираторном усилии. Определяют величину исходной нагрузки как среднее значение среднего экспираторного давления (МЕРср) при максимально глубоком вдохе и максимально глубоком выдохе. Рассчитывают индивидуальную нагрузку, которая составляет 30% от МЕРср; во время регистрации ПМЭГ с дыхательных мышц при предъявлении исходной нагрузки определяют среднее значение амплитуды ПЭМГ (а). Затем определяют среднее значение амплитуды ПЭМГ (b) на предъявление индивидуальной нагрузки. Рассчитывают индекс эффективности дыхательных мышц (ИЭ) как отношение разности значений амплитуды ПЭМГ при исходной и средней нагрузках к отношению значения величины средней амплитуды к 30. При значении ИЭ больше 70 делают заключение о низкой эффективности работы дыхательных мышц. При значении ИЭ меньше 70 - эффективность работы дыхательных мышц оценивают как высокую. Способ позволяет повысить достоверность оценки эффективности работы дыхательных мышц, что достигается за счет определения вышеуказанных параметров ПЭМГ и расчета ИЭ. 2 табл., 2 пр.

Изобретение относится к области медицины, а именно к сердечно-сосудистой хирургии. Для диагностики состояния микроциркуляторного русла во время искусственного кровообращения у кардиохирургических пациентов на протяжении всего периода ИК с дыхательным объемом 4 млкг, частотой дыханий 5 в 1 мин, PEEP 5 см вод.ст., FiO2 0,3-0,4 проводят оценку парциального давления углекислого газа в конце выдоха по данным капнографического мониторинга. При снижении PetCO2 ниже 8 мм рт.ст или более чем в 2 раза от значений при инициации ИК диагностируется централизация кровообращения. Способ позволяет диагностировать расстройства микроциркуляции при проведении ИК, что дает возможность своевременно провести терапию, направленную на децентрализацию кровообращения с сокращением числа осложнений в послеоперационном периоде у пациентов, оперированных в условиях ИК, и улучшением результатов кардиохирургических вмешательств. 1 пр.

Наверх