Способ прогнозирования развития гемодинамических инцидентов у пожилых пациентов при проведении рекрутмент-маневра во время интраоперационной искусственной вентиляции легких в абдоминальной хирургии

Изобретение относится к медицине, а именно к анестезиологии и реаниматологии, и может быть использовано при проведении интраоперационной искусственной вентиляции легких (ИВЛ), а именно рекрутмент-маневра (РМ) при длительных проктологических абдоминальных операциях.

Механическая вентиляция во время анестезии приводит к развитию ателектазов, снижению оксигенации и, как следствие, к послеоперационным легочным осложнениям, увеличению времени нахождения как в отделении реанимации и интенсивной терапии (ОРИТ), так и в стационаре (Magnusson L. New concepts of atelectasis during general anesthesia. Br J Anaesth. 2003 Jul; 91(1):61-72). В работах многих авторов довольно часто встречается такое понятие как «протективная» ИВЛ (Edmark L. et al. Optimal oxygen concentration during induction of general anesthesia. Anesthesiology 2003; 98: 28-33; Tusman G. et al. ‘Alveolar recruitment strategy’ improves arterial oxygenation during general anaesthesia. Br J Anaesth 1999; 82: 8-13). Эта стратегия включает в себя применение низких дыхательных объемов (ДО), минимально необходимой фракции вдыхаемого кислорода (FiO₂), а также применение положительного давления в конце выдоха (ПДКВ) и рекрутмент-маневра. Доказано, что этот подход достоверно уменьшает тяжесть ателектазов и улучшает функцию легких, снижает частоту послеоперационных респираторных осложнений (Weingarten T.N. et al. Comparison of two ventilatory strategies in elderly patients undergoing major abdominal surgery. Br J Anesth. 2010; 104:16-22). Однако применение РМ, несмотря на его положительное действие на функцию легких, часто приводит к возникновению гемодинамических нарушений за счет снижения сердечного выброса, опосредованного повышением внутригрудного давления и снижением преднагрузки левого желудочка (ЛЖ) (Doras С. Cardiorespiratory effects of recruitment maneuvers and positive end expiratory pressure in an experimental context of acute lung injury and pulmonary hypertension. BMC Pulm Med. 2015 Jul 31; 15:82).

Гемодинамические инциденты (гипотония, бради- и тахиаритмии), возникающие в процессе проведения рекрутмент-маневра, могут приводить к следующим неблагоприятным последствиям: сердечно-сосудистая недостаточность и аритмии в интра- и послеоперационном периоде; послеоперационная когнитивная дисфункция и послеоперационный делирий; почечная дисфункция; все это в конечном итоге приводит к увеличению времени пребывания как в реанимации, так и стационаре (Лихванцев В.В. Критические инциденты при современных методах общей анестезии // Клиническая анестезиология и реаниматология. - 2007. - №4. - С. 42; Cheung С.С. Predictors of intraoperative hypotension and bradycardia. Am J Med. 2015 May; 128(5):532-8).

Таким образом, очевидной становится необходимость прогнозирования гемодинамической нестабильности при проведении рекрутмент-маневра во время интраоперационной искусственной вентиляции легких. Одной из причин трудностей, связанных с прогнозированием, а значит, и с профилактикой гемодинамических инцидентов во время проведения маневра «открытых легких», является тот факт, что частота их зависит не только от степени хирургической агрессии (Neligan P.J., Gutsche J. Major abdominal surgery. In Newman M.F., Fleisher L.A., Fink M.P., eds. Perioperative Medicine: Managing for outcome. New York: Elsevier; 2008. 513-562) и метода анестезиологической защиты (Kawagoe I. et al. Comparison of intraoperative stress hormones release between propofol-remifentanil anesthesia and propofol with epidural anesthesia during gynecological surgery. Masui. 2011 Apr; 60(4):416-24), но и от индивидуального уровня стрессорной устойчивости, то есть от сохранности механизмов компенсации тех изменений, которые вызываются операцией и анестезией (Liu X.Y. et al. Effects of different anesthetic methods and anesthetic drugs on stress reaction during surgical operation. Zhonghua Yi Xue Za Zhi. 2007 Apr 17; 87(15): 1025-9). Кроме того, именно от этой устойчивости зависит, разовьется ли из данного гемодинамического инцидента осложнение.

Определение индивидуальных особенностей стрессовой устойчивости каждого конкретного человека по данным авторов возможно с помощью нейрофизиологических методов контроля. Одной из таких методик является дооперационное определение вызванной динамики постоянного потенциала, регистрируемой в ответ на выполнение пробы Штанге, посредством омегаметрии (Заболотских И.Б., Илюхина В.А. Типология спонтанной и вызванной динамики сверхмедленных физиологических процессов, регистрируемых с поверхности головы и тела здорового и больного человека. // Кубанский научный медицинский вестник. - 1997. - №1-3. - С. 12-26). Вызванная динамика постоянного потенциала является физиологическим эквивалентом реактивности нейрогуморальной регуляции сердечно-сосудистой (ССС) и дыхательной систем (ДС). Эта реактивность как раз и обеспечивает системные приспособительные реакции в ответ на экзо- и эндогенные воздействия, что в конечном итоге формирует направленность и выраженность гемодинамических нарушений, развитие инцидентов и осложнений во время анестезии (Иващук Ю.В. Прогнозирование и профилактика расстройств гемодинамики и газообмена при длительных анестезиях в абдоминальной хирургии: автореф. дисс. канд. мед. наук. - Ростов-на-Дону, 2004. - 24 с.). Определение вызванной динамики постоянного потенциала значительно расширяет диагностические возможности нейрофизиологических методов в прогнозировании развития интраоперационных инцидентов и осложнений за счет получения информации о состоянии механизмов, обеспечивающих включение основных регуляторных систем и формирование компенсаторно-приспособительных реакций организма.

Несмотря на важность и актуальность, на данный момент проблема прогнозирования возникновения гемодинамической нестабильности во время проведения РМ у пожилых пациентов при абдоминальных проктологических операциях до конца не решена.

Аналогом предлагаемого способа является способ выявления групп риска гемодинамической нестабильности при проведении спинальной анестезии (RU 2310375, авторы патента Другова Ирина Константиновна, Ситкин Сергей Иванович).

Сущность способа заключается в следующем: в операционной, перед проведением спинальной анестезии пациентам, лежащим горизонтально в состоянии покоя, с помощью метода компьютерной ритмокардиографии проводят запись 300 R-R интервалов электрокардиограммы с оценкой временных характеристик вариабельности сердечного ритма - индекса напряжения (ИН). Затем через установленный в периферической вене катетер проводят инфузию 200 мл физ. раствора в течение 10 мин, после чего, не прекращая инфузии в том же темпе, производят повторную запись 300 R-R интервалов с оценкой ИН. Усиление симпатических влияний в виде увеличения ИН более чем на 50% от исходных значений говорит о низких резервах сердечно-сосудистой системы и является прогностическим фактором гемодинамической нестабильности в виде снижения систолического АД более чем на 30% от исходного во время спинальной и эпидуральной анестезии.

Недостатки способа:

1. Основанный на анализе вариабельности сердечного ритма способ прогнозирует состояние гемодинамики лишь при проведении нейроаксиальной анестезии, его применение для прогнозирования состояния гемодинамики при проведении РМ не описано.

2. Не учитывают фармакологическое действие препаратов, применяемых для общей анестезии.

Другим аналогом данного способа является сравнение гемодинамических показателей при проведении рекрутмент-маневра у пациентов с нормальной массой тела и у пациентов с ожирением во время лапароскопических операций (Futier Е. et al. Intraoperative recruitment maneuver reverses detrimental pneumoperitoneum-induced respiratory effects in healthy weight and obese patients undergoing laparoscopy. // Anesthesiology. 2010 Dec; 113(6): 1310-9).

Сущность способа заключается в следующем: РМ выполняют после наложения карбоперитонеума. Сравнивали параметры гемодинамики у пациентов с нормальной массой тела и у пациентов с ожирением во время выполнения РМ, через 5 мин и через 30 мин. В результате не было обнаружено существенных различий в гемодинамических показателях между двумя группами пациентов.

Недостатком данного способа является то, что он не позволяет спрогнозировать возникновения гемодинамической нестабильности при проведении РМ в течение анестезии у пациентов в зависимости от массы тела, так как не было получено существенных различий параметров гемодинамики между пациентами с нормальным весом и пациентами с ожирением. Следовательно, данный способ не может быть применен в практической медицине.

Аналогом способа прогнозирования возникновения гемодинамических инцидентов при проведении рекрутмент-маневра во время интраоперационной искусственной вентиляции легких в абдоминальной хирургии у пожилых пациентов является определение параметров центральной гемодинамики в прогнозировании гемодинамических нарушений при выполнении РМ у пациентов кардиохирургического профиля с систолической дисфункцией (Баутин А.Е., Мазурок В.А. и др. Гемодинамические эффекты маневра мобилизации альвеол у пациентов кардиохирургического профиля с систолической дисфункцией левого желудочка // Анестезиология и реаниматология. - 2014. - №59(6). - С. 43-48).

Сущность данного метода заключалась в оценке и в прогнозировании влияния рекрутмент-маневра, выполняемого во время кардиохирургических вмешательств, на гемодинамику пациентов с систолической дисфункцией ЛЖ. РМ выполняли после стягивания грудины по методике ступенчатого повышения Pinsp до достижения давления раскрытия альвеол. Гемодинамические параметры оценивали до выполнения РМ и при достижении точки раскрытия. Показатели центральной гемодинамики определялись методом пульмональной термодилюции с помощью катетера Swan-Ganz. Сократительная способность ЛЖ, его преднагрузка, а также конечно-систолическое (КСНСЛЖ) и конечно-диастолическое (КДНСЛЖ) напряжение стенки изучали с применением ТПЭхоКГ. При проведении маневра «открытых легких» прогнозировали тенденцию к уменьшению сердечного индекса (СИ) при достижении точки раскрытия и достоверное снижение индекса ударного объема (ИУО). В результате снижения производительности сердца как закономерный результат прогнозировалось достоверное снижение АД.

Недостатки способа:

1. Незначительное число пациентов, включенных в исследование, что не позволяет достоверно определить статистическую закономерность в прогнозировании нестабильной гемодинамики при проведении РМ.

2. Способ не учитывает функциональное состояние ССС и ДС, что нередко приводит к большему числу ошибок при прогнозировании состояния гемодинамики у пациентов с различным функциональным статусом.

Ближайшего аналога, предусматривающего прогнозирование развития гемодинамических инцидентов у пожилых пациентов при проведении рекрутмент-маневра во время ИВЛ в абдоминальной хирургии, обнаружено не было.

Задача: обеспечить достоверность способа прогнозирования возникновения гемодинамических инцидентов при проведении РМ с учетом индивидуальных характеристик функционального состояния ССС и ДС, исключив инвазивность их оценки.

Технический результат - предлагаемый способ позволяет неинвазивно оценивать реактивность ССС и ДС и на основании этого спрогнозировать возникновение интраоперационных сердечно-сосудистых инцидентов при проведении маневра «открытых легких». Прогнозирование и своевременное предупреждение гемодинамических инцидентов значительно снижает количество осложнений, связанных с сердечно-сосудистыми нарушениями.

Сущность предполагаемого способа прогнозирования развития гемодинамических инцидентов у пожилых пациентов при проведении рекрутмент-маневра во время интраоперационной ИВЛ в абдоминальной хирургии заключается в том, что за день до операции, в первой половине дня, перед премедикацией, проводят определение характеристик вызванной динамики постоянного потенциала (ПП) в ответ на пробу Штанге, затем при осуществлении интраоперационной ИВЛ проводят рекрутмент-маневр через час после интубации, и далее каждый час анестезии поэтапным способом: увеличивают ПДКВ с 4 до 10 см вод. ст. в течение трех вдохов, затем с 10 до 15 см вод. ст. в течение трех вдохов, и с 15 до 20 см вод. ст. продолжительностью 10 дыхательных циклов, после чего ПДКВ снижают до 12 см вод. ст.; при ареактивности ССС и ДС (отсутствии динамики ПП) и высокой реактивности ССС и ДС (коротколатентных (5-15 с) умеренной и сильной интенсивности (6-28 мВ) изменениях ПП) прогнозируют высокий риск развития гемодинамических инцидентов при проведении РМ, а при низкой реактивности ССС и ДС (длиннолатентных (25-60 с) умеренной и слабой интенсивности (2-12 мВ), или среднелатентных (15-25 с) слабой интенсивности (2-5 мВ) изменениях ПП) и при оптимальной реактивности ССС и ДС (среднелатентных (15-25 с) умеренной интенсивности (6-12 мВ) изменениях ПП) прогнозируют стабильное течение гемодинамики при проведении рекрутмент-маневра.

Способ апробирован в клинических условиях на 65 пациентах, у которых проводили сочетанную анестезию на основе севофлюрана и ропивокаина по поводу обширных проктологических абдоминальных операций.

За день до операции, в первой половине дня, перед премедикацией, проводят определение фоновой величины ПП и характеристик вызванной динамики ПП.

В зависимости от характеристик вызванной динамики ПП все пациенты были разделены на следующие группы (Заболотских И.Б., Илюхина В.А. Типология спонтанной и вызванной динамики сверхмедленных физиологических процессов, регистрируемых с поверхности головы и тела здорового и больного человека. // Кубанский научный медицинский вестник. - 1997. - №1-3. - С. 12-26):

1. Пациенты с отсутствием динамики ПП - с ареактивностью ССС и ДС (n=17).

2. Пациенты с длиннолатентными (25-60 с) умеренной и слабой интенсивности (2-12 мВ) или среднелатентными (15-25 с) слабой интенсивности (2-5 мВ) изменениями ПП - с низкой реактивностью ССС и ДС (n=19).

3. Пациенты с среднелатентными (15-25 с) умеренной интенсивности (6-12 мВ) изменениями ПП - с оптимальной реактивностью ССС и ДС (n=15).

4. Пациенты с коротколатентными (5-15 с) умеренной и сильной интенсивности (6-28 мВ) изменениями ПП - с высокой реактивностью ССС и ДС (n=14).

Способ осуществляют следующим образом. За день до операции, в первой половине дня, перед премедикацией, проводят определение характеристик вызванной динамики ПП в ответ на пробу Штанге. Контролируемую по объему ИВЛ (VCV) проводят воздушно-кислородной смесью (FiO₂=0,5) в режиме нормовентиляции, величину дыхательного объема определяют из расчета ДО=6 мл/кг ИМТ. Исходное ПДКВ устанавливают на уровне 4 см вод. ст. Коррекцию параметров вентиляции производят по данным капнографии и данным газового состава артериальной крови для обеспечения нормовентиляции с целевым уровнем РаСО₂ - 35-40 мм рт.ст.

«Пошаговый» рекрутмент-маневр (stepwise) проводят через час после интубации и далее каждый час анестезии поэтапным способом: увеличение ПДКВ с 4 до 10 см вод. ст. в течение трех вдохов, затем с 10 до 15 см вод. ст. в течение трех вдохов, и с 15 до 20 см вод. ст. продолжительностью 10 дыхательных циклов. После чего ПДКВ снижают до 12 см вод. ст.

У пациентов с высокой реактивностью (с коротколатентными (5-15 с) умеренной и сильной интенсивности (6-28 мВ) изменениями ПП) и с ареактивностью ССС и ДС (с отсутствием динамики ПП) прогнозируют высокий риск развития гемодинамических инцидентов при проведении РМ; частота их возникновения составляет соответственно 71,4% и 53%.

У пациентов с низкой (с длиннолатентными (25-60 с) умеренной и слабой интенсивности (2-12 мВ) или среднелатентными (15-25 с) слабой интенсивности (2-5 мВ) изменениями ПП) и оптимальной (с среднелатентными (15-25 с) умеренной интенсивности (6-12 мВ) изменениями ПП) реактивностью ССС и ДС прогнозируют стабильную гемодинамику при проведении РМ, частота развития гемодинамических инцидентов не превышает 31,6% и 20% соответственно.

Клинические примеры

1. Больная М., 64 года. Диагноз: рак прямой кишки. Операция: экстирпация прямой кишки.

За день до операции, в первой половине дня были определены характеристики вызванной динамики ПП, на основании чего у пациентки была выявлена оптимальная реактивность ССС и ДС.

Во время интраоперационной ИВЛ проводился рекрутмент-маневр через час после интубации и далее каждый час анестезии поэтапным способом: увеличивали ПДКВ с 4 до 10 см вод. ст. в течение трех вдохов, затем с 10 до 15 см вод. ст. в течение трех вдохов, и с 15 до 20 см вод. ст. продолжительностью 10 дыхательных циклов, после чего ПДКВ снижали до 12 см вод. ст.

Таблица 1

Как видно из таблицы, проведение РМ у пациентки с оптимальной реактивностью ССС и ДС во время оперативного вмешательства не приводит к нестабильности гемодинамических показателей. Это подтверждает возможность прогнозирования стабильной гемодинамики при проведения РМ во время интраоперационной ИВЛ у пациентов с оптимальной реактивностью ССС и ДС.

2. Больной Т., 67 лет. Диагноз: дивертикулезная болезнь толстого кишечника. Операция: левосторонняя гемиколонэктомия.

За день до операции, в первой половине дня были определены характеристики вызванной динамики ПП, в результате чего у пациента была выявлена низкая реактивность ССС и ДС.

Во время интраоперационной ИВЛ проводился рекрутмент-маневр через час после интубации и далее каждый час анестезии поэтапным способом: увеличивали ПДКВ с 4 до 10 см вод. ст. в течение трех вдохов, затем с 10 до 15 см вод. ст. в течение трех вдохов, и с 15 до 20 см вод. ст. продолжительностью 10 дыхательных циклов, после чего ПДКВ снижали до 12 см вод. ст.

Таблица 2

Как видно из таблицы, проведение РМ у пациента с низкой реактивностью ССС и ДС во время оперативного вмешательства не приводит к нестабильности гемодинамических показателей, что подтверждает возможность прогнозирования стабильной гемодинамики при проведения РМ во время интраоперационной ИВЛ у пациентов с низкой реактивностью ССС и ДС.

3. Больной К., 71 год. Диагноз: рак сигмовидной кишки. Операция: левосторонняя гемиколонэктомия.

За день до операции, в первой половине дня были определены характеристики вызванной динамики ПП, в результате чего у пациента была выявлена ареактивность ССС и ДС.

Во время интраоперационной ИВЛ проводился рекрутмент-маневр через час после интубации и далее каждый час анестезии поэтапным способом: увеличивали ПДКВ с 4 до 10 см вод. ст. в течение трех вдохов, затем с 10 до 15 см вод. ст. в течение трех вдохов, и с 15 до 20 см вод. ст.продолжительностью 10 дыхательных циклов, после чего ПДКВ снижали до 12 см вод. ст.

Таблица 3

Как видно из таблицы, проведение РМ у пациента с ареактивностью ССС и ДС во время интраоперационной ИВЛ приводит к гемодинамической нестабильности (снижение САД и СИ). Потребовалась инфузия норадреналина со скоростью 0,075 (0,05-0,09) мкг/кг/мин. Полученные данные подтверждают возможность прогнозирования возникновения нестабильной гемодинамики при проведения РМ во время интраоперационной ИВЛ у пациентов с ареактивностью ССС и ДС.

4. Больная С, 71 год. Диагноз: рак слепой кишки. Операция: правосторонняя гемиколонэктомия.

За день до операции, в первой половине дня были определены характеристики вызванной динамики ПП, на основании чего у пациентки была выявлена высокая реактивность ССС и ДС.

Во время интраоперационной ИВЛ проводился рекрутмент-маневр через час после интубации и далее каждый час анестезии поэтапным способом: увеличивали ПДКВ с 4 до 10 см вод. ст. в течение трех вдохов, затем с 10 до 15 см вод. ст.в течение трех вдохов, и с 15 до 20 см вод. ст. продолжительностью 10 дыхательных циклов, после чего ПДКВ снижали до 12 см вод. ст.

Таблица 4

Как видно из таблицы, проведение РМ у пациента с высокой реактивностью ССС и ДС приводит к гемодинамической нестабильности во время интраоперационной ИВЛ (снижение САД и СИ). Потребовалась инфузия норадреналина со скоростью 0,06 (0,045-0,075) мкг/кг/мин. Полученные данные подтверждают возможность прогнозирования возникновения нестабильной гемодинамики при проведении РМ во время интраоперационной ИВЛ у пациентов с высокой реактивностью ССС и ДС.

Вывод: таким образом, применение предложенного способа позволяет прогнозировать риск возникновения неблагоприятных гемодинамических событий при проведении РМ во время интраоперационной ИВЛ. Все это в конечном итоге снижает время пребывания в ОРИТ и стационаре, повышая экономическую эффективность лечения.