содержание   ..  1  2  3  4  5  6   ..

4. Материал и методы наших исследований при анестезии

4.1. Клинический материал исследования

Клинический материал данного раздела исследования представлен тремя группами паци­ентов.

На начальном этапе работы, когда идея использования компьютерного реографического мо­ниторинга во время анестезии начала внедряться в клинике кафедры факультетской хирургии Санкт-Петербургской государственной педиатрической медицинской академии (заведующий — профессор Б.И. Мирошников) на базе Мариинской больницы, отбор материала определял­ся в большей степени текущими клиническими задачами, чем какой-либо исследовательской стратегией. Показаниями к расширенному гемодинамическому мониторингу служили, в основ­ном:

а) выраженное сопутствующее соматическое отягощение, соответствующее IV-V классам ASA или

б) большой объем операции (гастрэктомия, резекция пищевода с одноэтапной внутри-грудной эзофагогастропластикой, панкреатодуоденальная резекция и т.п.).

Численность этой группы пациентов, исследованной в октябре 1992-мае 1997 г., составляет 35 человек. Следующий этап исследований проводился в Центральной медико-санитарной части № 122 Мин­здрава РФ (далее — ЦМСЧ №122) — базе кафедры анестезиологии-реаниматологии и неотлож­ной педиатрии с курсом ФПК и ПП СПб ГПМА (заведующий кафедрой — профессор В.И. Гордеев). Здесь с июля 1997 по март 2000 г. были исследованы 585 пациентов, из них 537 оперированы в плановом порядке. Продолжительность операций составила от 15 мин до 8 ч 35 мин. Расширявшиеся технические возможности (появление нескольких экземпляров истинно­го реомонитора, катетеров Swan-Ganz, мониторных газоанализаторов и др.) позволили в конеч­ном счете обеспечивать исчерпывающий мониторинг дыхательной цепи не только у всех пациентов классов ASA IV-V, на и выполнять ряд отдельных целевых программ. В частности, совместно с ДА. Захаровым проводились исследования гемодинамики при адреналэктомиях, выполняемых с использованием различных техник операции и анестезии, совместно с Р.А. Ибатуллиным изучалась гемодинамика во время операций на фоне гипертиреоза, совместно с Б.А. Азановым — при исполь­зовании регионарных и комбинированных методик анестезии, совместно с А.Е. Кареловым и О.В. Сероштановой — при применении аденозиновой аналгезии и т.д. Дежурные анестезиологи — сотрудники, соискатели и клинические ординаторы кафедры — применяли методы расширенного гемодинамического мониторинга во время экстренных вмешательств (48) в любое время суток.

Таблица 9

СПЕКТР ОПЕРАТИВНЫХ ВМЕШАТЕЛЬСТВ У ИССЛЕДОВАННЫХ ВЗРОСЛЫХ БОЛЬНЫХ (N=620)

Из табл. 9 видно, что в этих двух группах больных (суммарно 620 человек) спектр оперативных вмешательств оказался достаточно широким; при этом значительной была доля операций боль­шого объема и продолжительности. Средний возраст пациентов составил 61,8+7,2 года; в результате группа характеризовалась значительным сопутствующим соматическим отягощени­ем — те или иные сопутствующие заболевания имели место у 90% больных, в 75% случаев поражение касалось сердечно-сосудистой системы. Как крайние ситуации отмечены два слу­чая острого периода инфаркта миокарда. В то же время основной массив пациентов относил­ся ко II-III категориям классификации физиологического состояния ASA. Особняком стоят 22 случая, когда гемодинамические исследования проводились у героиновых наркоманов, поступивших в отделение анестезиологии и реанимации ЦМСЧ №122 в состоя­нии опиатной интоксикации тяжелой степени. Добавка гипнотического компонента и миорелаксации, необходимая для перевода этих больных на ИВЛ, в сочетании с передозировкой опиатов создала полный комплекс общей анестезии, на фоне которой с целью детоксикации вводился налоксон.

Таблица 10

ВАРИАНТЫ ВРОЖДЕННЫХ ПОРОКОВ СЕРДЦА И ВИДЫ ВМЕШАТЕЛЬСТВ. ВЫПОЛНЕННЫХ У ДЕТЕЙ В УСЛОВИЯХ ИСКУССТВЕННОГО КРОВООБРАЩЕНИЯ (N= 34)

Наконец, в ноябре 1998 г. началось сотрудничество с группой анестезиологии и перфузиологии отделения кардиохирургии Детской городской больницы №1(далее — ДГБ № 1, руководитель группы — И.Н. Меньшугин). В апреле-июле 1999 г. у 34 детей различного возраста до операции, во время операции и анестезии на фоне искусственного кровообращения и в послеоперационном периоде выполнялись исследования гемодинамики. Характеристика этой группы больных приведена в табл. 10. Возраст детей был от 1 мес до14 лет, длина тела от 50 до 175 см, масса от 2,5 до 47 кг. После операций выжили все пациенты, за исключением одного ребенка 3 лет 4 мес, которому было вы­полнено симультанное протезирование митрального и аортального клапанов по поводу их недостаточности.

В итоге общий архив исследования насчитывает 676 пациентов различного возраста и про­филя, проведенных по различным методикам анестезии при самых разных операциях и про­цедурах.

4.2. Методы и средства анестезии и интраоперационной интенсивной терапии при анестезии

Спектр использованных методов анестезии и интенсивной терапии подробно описан при изло­жении результатов исследования; помимо общепринятых методик хотелось бы отметить аденозиновую аналгезию.

Наркозно-дыхательная аппаратура была представлена отечественными аппаратами ПО "Красногвардеец" РО-5, РО-6, РО-6Н-05 и РО-9 (Мариинская больница, ЦМСЧ №122) и аппаратами Siemens-900E (Elema-Siemens, Швеция) с наркозными блоками (ЦМСЧ №122, ДГБ № 1). Объемно-дозированные инфузии выполнялись с помощью шприцевых дозаторов Lineomat (ГДР).

Все применявшиеся в ходе настоящего исследования препараты разрешены к использова­нию и зарегистрированы в Российской Федерации. Далее в тексте используются только международные названия всех препаратов, кроме ардуана (пипекуроний), прозерина (неостигмин) и маркаина (бупивакаин).

4.3. Методика искусственного кровообращения при анестезии

Импедансометрический мониторинг применялся во время операций с искусственным кровооб­ращением, в том числе и непосредственно в перфузионный период. Использовались аппараты ИК S-2 (Stockert, Германия) и HL-20 (Jostra, Германия), смон­тированные по схеме с расположением мембранного оксигенатора после артериальной пом­пы (перфузиологи И.Н. Меньшугин и Д.Р. Ямгуров). Искусственное кровообращение в режимах постоянного и пульсирующего потока проводилось в условиях гипотермии и ганглионарного блока (введение в перфузат пентамина — 3 мг/кг у детей до 1 года, 2 мг/кг у более стар­ших). Основные параметры перфузии соответствовали стандартам, описанным в руководстве И.Н. Меньшугина [129].

4.4. Методы исследования

4.4.1. Общеклинические методы исследования

Регистрация данных этой группы в настоящем исследовании не представляла значимых особен­ностей. Фиксировались паспортные данные, ключевые моменты анамнеза, формализованная характеристика основной патологии и исходного физиологического статуса пациента, данные клинико-лабораторных исследований, информация о проведенном лечении, операции и анес­тезии, послеоперационном течении, осложнениях и исходе.

4.4.2. Специальные методы исследования

4.4.2.1. Технические средства и технологии

Основным методом исследования гемодинамики у наших больных был реогрофический мони­торинг, осуществлявшийся с помощью программно-аппаратных комплексов (далее — комплек­сы) четырех поколений. Все комплексы реализовывали автоматизированную обработку сигна­ла интегральной реографии тела человека (ИРГТ) по М.И. Тищенко (1973, [180]), однако су­щественным образом различались по своим техническим возможностям и, соответственно, качеству обработки сигнала.

Комплекс первого поколения "Реокор" производства МГП "Адаптация" (СПб) включал четы­рехканальный реограф Р4-02 производства Львовского завода радиоэлектронной аппарату­ры, аналогово-цифровой преобразователь (АЦП) "Щит" и персональный компьютер на базе процессора серии 286 (16 МГц, 1Мб, 20 Мб).

Комплекс второго поколения "Реоанализатор РиД-114Д" производства НПО "Реабилита­ция и Диагностика" (СПб) включал реограф Р4-02, АЦП производства НПО "РиД" и ПК того же типа.

Эти комплексы обрабатывали выбранный оператором участок кривой ИРГТ с запаздывани­ем около 1 мин и, таким образом, не могли считаться мониторными системами в полном смысле слова.

Качественный скачок ознаменовало внедрение комплексов третьего поколения "Реомонитор Диамант" (ЗАО "Диамант", СПб). Эта система позволяла обрабатывать сигнал ИРГТ в реальном масштабе времени и, таким образом, была первым истинным реографическим монитором. В состав комплекса входили реомонитор "Диамант", объединяв­ший реограф и АЦП в едином конструктивном блоке, и ПК класса 486 (100 МГц, 16 Мб, 500 Мб).

Рисунок 5.

Комплекс следующего, четвертого поколения (рис. 5) отличался большей мощностью встроен­ного процессора мониторного блока, программным обеспечением, работающим в ОС Microsoft Windows-95 и обеспечивающим более детальное ведение протокола мониторинга с расширенными функциональными возможностями и более мощным ПК класса Pentium (233 МГц, 32 Мб, 2 Гб).

Все комплексы в установленном порядке разрешены к использованию Минздравом и имеют метрологические сертификаты Госстандарта РФ.

Рисунок 6.

На рис. 6 показан вид экрана одной из конфигураций "Реомонитора Диамант", работающей в операционной системе Windows-95. Основное поле сигналов занимают кривые ЭКГ, ИРГТ и импедансной пневмограммы. Справа выведены выбранные из списка четыре показателя — ЧСС (мин"'), сердечный индекс (СИ, л•м^-2•мин^-1], общее периферическое сосудистое сопротивле­ние (ОПСС, дин•с•см^-5] и частота дыхания (ЧД, мин^-1). Крайнее правое поле занимает панель управления реомонитором.

Периоперационный мониторинг осуществлялся также следующими техническими средствами. Монитор "МХ-03" (ПО "Салют", СССР) применялся в клинике факультетской хирургии в 1994-1997 гг. Мониторы "Sirecust-762", "Sirecust-1260" (Siemens, Германия) и "Cardiocap" (Instrumentarium, Финляндия) использовались у больных, оперированных в Центральной медсан­части № 122 в 1997-1999 гг. В ДГБ №1 контроль состояния детей во время операции и анес­тезии осуществлялся системой "Sirecust-9000" (Siemens, Германия). Катетеризация легочной артерии (ЦМСЧ № 122, 1998-1999 гг.) выполнялась баллонными катетерами Swan-Ganz калибров 5F, 7F и 7,5F с гепаринизированной поверхностью SP5105Н, SP5107Н (Ohmeda, США и Spectromed, Сингапур) и Corodyn TD-1 (В. Braun, Германия) с помо­щью стандартных наборов интродьюсеров калибров 6F и 8F (В. Braun, Германия). Мониторирование давлений и измерение МОК термодилюционным способом осуществлялось монито­рами "Sirecust-1260", а газы и параметры КОС смешанной венозной крови определялись ап­паратом "ABL-50" (Radiometer, Дания).

Процедура катетеризации легочной артерии при условии заблаговременного получения и фикса­ции в истории болезни информированного согласия пациента осуществлялась по стандартной методике [208, 666] после подключения всех других мониторных систем. Баллончик раздували атмос­ферным воздухом, контроль положения катетера осуществляли по кривым давления на мониторе. Для седации во время процедуры применяли мидазолам в дозе 0,03-0,05 мг/кг внутривенно. В качестве термоиндикатора использовали изотонический раствор с температурой 0-5°С (флакон со льдом) или комнатной температуры в объеме 5 мл. Измерения МОК выполняли в конце фазы выдоха сериями по 3-4 в течение 2 мин. "Эксцессивные" результаты (отличавшиеся от других в данной серии более чем на 10%) отбрасывались, а текущее значение МОК рассчитывалось как среднее арифметическое принятых результатов. Это текущее значение использовалось далее для расчета всех производных величин (4.4.2.2).

Мониторинг газового состава дыхательной смеси проводился с помощью газовых мониторов "Copnomac-Ultima" (Instrumentarium, Финляндия), оснащенных датчиками непрерывного действия — парамагнитным для кислорода и инфракрасным для углекислого газа. Во время ИВЛ непре­рывно определялись концентрации кислорода, углекислого газа, закиси азота и паров жидкого ингаляционного анестетика во вдыхаемой и выдыхаемой газовой смеси. Измерения у всех боль­ных выполнялись как в стандартном варианте подключения линии забора проб (к тройнику пациента), так и в предложенном нами варианте забора проб из линии сброса наркозного аппа­рата, позволявшем определять "демпфированные" средние концентрации О₂ и СО₂ во всем объеме выдыхаемой смеси. Такой вариант получения смешанного выдыхаемого газа мы посчи­тали предпочтительным перед рекомендуемым в литературе (например, [1451]) использовани­ем проб газа из объемной смесительной камеры в линии выдоха. В последнем случае внутрен­ний объем камеры неизбежно приводит к формированию плохо вентилируемых "мертвых" зон, увеличивающих инертность данной измерительной системы в целом (проблема проточной вен­тиляции различных по геометрии объемов подробно разбирается теорией двигателей внутрен­него сгорания [142]). В использованной же нами схеме, когда пробы газа брались с помощью толстой иглы, введенной в полихлорвиниловый шланг длиной 5-6 м, подключенный к патрубку выхлопа аппарата ИВЛ, постоянный конвективный массообмен по всей длине шланга сводил инертность системы к минимуму. Эффективность приема контролировалась по графикам капнограммы и концентрации О₂ (они должны были представлять собой горизонтальные прямые), а примесь свежего газа исключалась путем отсоединения линии сброса свежего газа от патруб­ка выхлопа (что на аппарате "Siemens-900C" можно сделать без серьезного демонтажа дыхательного контура).

4.4.2.2. Методы расчета производных показателей

При интегральной реографии тела по М.И. Тищенко первичным рассчитываемым показателем является ударный объем крови. Программы компьютерной обработки сигнала использовали предложенную автором метода [180] формулу расчета (7). Минутная производительность сердца (МОК) далее рассчитывалась как сумма дискретных ве­личин УОК за 1 мин:

При интегральной реографии тела по М.И. Тищенко первичным рассчитываемым показателем является ударный объем крови. Программы компьютерной обработки сигнала использовали предложенную автором метода [1 80] формулу расчета (7). Минутная производительность сердца (МОК) далее рассчитывалась как сумма дискретных ве­личин УОК за 1 мин:

                                                                  (8)

Сердечный индекс вычислялся как отношение МОК к площади поверхности тела; при этом пос­ледний показатель вычисляли по формуле DuBois и DuBois (1916):

ППТ = 0,202 М^0,425 • L^0,725,                                 (9)

где М — масса тела, кг, L — рост, м. Далее по общепринятой формуле вычислялся ИОПСС:

ИОПСС = 80(САД-ЦВД) • СИ^-1                                        (10)

Величина среднего артериального давления при этом рассчитывалась по формуле Вецлера и Богера:

САД = 0,42 АДс + 0,58 АД_Д                      (11)

Помимо расчета УОК и МОК, обработка сигнала ИРГТ по методике М.И. Тищенко предпола­гает вычисление еще нескольких показателей, часть из которых не имеет точных физиологичес­ких эквивалентов. Это коэффициент резерва, коэффициент интегральной тоничности, коэффи­циент дыхательных изменений, показатель напряженности дыхания, показатель гемодинамической обеспеченности, показатель стабилизации тонуса и др. Однако мы в своей работе посте­пенно сузили круг используемых показателей до двух — СИ и ОПСС, что было обусловлено не только однозначностью их физиологической трактовки, на и наглядностью динамики, крайне важной для мониторируемых параметров.

Использованные нами комплексы позволяли также исследовать методом импедансометрии баланс водных секторов; мы широко применяли эту возможность в своей практике, однако ре­зультаты этих исследований выходят за рамки данной работы. При использовании метода термодилюции первично рассчитываемым показателем является поток крови через правые отделы сердца, вычисляемый на основе принципа разведения ин­дикатора Стюарта-Гамильтона и затем экстраполируемый до минутного потока (МОК). Все вычисления осуществлялись автоматически монитором "Sirecust-1260" на основании

а) вве­денных вручную данных о температуре индикаторного раствора, его объеме и калибре ис­пользуемого катетера Swan-Ganz или характеристической постоянной (computation constant) и

б) автоматически рассчитываемой монитором площади под зарегистрированной кривой термодилюции.

Далее на основании вводимых оператором антропометрических данных па­циента по вышеприведенным формулам (9), (10) и (11) монитор автоматически рассчитывал величины СИ и ИОПСС.

Для энергетической характеристики функции левого сердца принято вычислять такие по­казатели, как индекс ударной работы левого желудочка (ИУРЛЖ), мощность левого же­лудочка, работу ЛЖ на перемещение 1л крови [173]. Поскольку для суждения о работе левого сердца и ее интенсивности по величинам работы за одну систолу необходимо также знание ЧСС, эти величины сами по себе не дают исчерпывающей картины. Величи­ны работы, отнесенной к 1л производительности, страдают аналогичным недостатком Поэтому при выборе показателя, характеризующего расход энергии на насосную функцию левого желудочка, мы исходили из необходимости соотнесения работы, прежде все­го, со временем (мощность). Соотнесение мощности ЛЖ с антропометрическими пара­метрами пациента не только представлялось нам физиологически оправданным, на и облегчало расчет, позволяя использовать сердечный индекс как единообразный показа­тель производительности сердца. Наконец, в подавляющем большинстве случаев нам были недоступны данные о преднагрузке левого желудочка (ДЗЛА); очевидно, что клиническая потребность в характеристике энергорасхода сердца значительно шире, чем показания к катетеризации ЛА. Эти соображения вынуждали нас действовать на основании извест­ного допущения [166] о возможности пренебречь давлением на входе в ЛЖ из-за того, что эта величина и ее изменения на порядок уступают величинам постнагрузки. В итоге получился индекс мощности левого желудочка (Вт/м²), который рассчитывали по формуле:

ИМЛЖ = 0,0022•СДЦ•СИ,                                (12)

где 0,0022 — произведение коэффициентов перевода мм рт.ст. в Па и л•мин^-1 в м^-3•с^-1. Минутное потребление кислорода (в легких) рассчитывалось на основании данных анализа газового состава вдыхаемой и выдыхаемой газовой смеси монитором CapnoMAC-Ultima по следующей формуле:

VO₂=V_I-F_IO₂ -V_E-F_EO₂                               (13)

где V_I - объем вдыхаемой газовой смеси за минуту, F_IO₂ - фракция кислорода во вдыхаемой газовой смеси, V - объем выдыхаемой газовой смеси за минуту, F_IO₂ - фракция кислорода в выдыхаемой газовой смеси.

4.5. Архивация, обработка и представление результатов

Для сбора данных была создана архивная матрица, включавшая разделы от паспортных дан­ных до результатов гемодинамического мониторинга и показателей послеоперационного те­чения. После заполнения матрицы данные перекодировались в формат среды интерпретации "MatLab", в которой нами были написаны программы (файлы-сценарии) их обработки. Исключение составляла база данных по кардиохирургическим пациентам ДГБ № 1, созданная в фор­мате "Microsoft Access-98".

Учитывая отсутствие априорной информации о виде распределений величин изучаемых пе­ременных в наших выборках, мы считали возможным использовать для их обработки только непараметрические статистические критерии. С другой стороны, поскольку выбор точек разделения градаций любого признака всегда математически произволен и приводит к потере некоторого не равного нулю количества информации, для целей исследования ока­залось возможным использование только тех критериев, которые не предполагают градуи­ровки величин.

Совместное выполнение двух названных условий сводило выбор критерия для сравнения пары переменных разного типа практически к одному варианту — критерию инверсий Уилкоксона. Для пары булевских переменных был избран точный метод Фишера, для пары вещественных использовался традиционный коэффициент линейной корреляции Пирсона R_xy. Обработка результатов исследования осуществлялась с помощью пакета "MatLab" (версии 31 и 5.2) на ПК серий Pentium и Pentium-II.

Помимо традиционной табличной и графической форм представления результатов, в настоя­щем исследовании использована специальная форма графического представления данных на основе системы прямоугольных координат "АСИ — ДИОПСС", изображенная на рис. 7.

Рисунок 7.

По оси абсцисс отложена линейная шкала изменений СИ, выраженных в процентах по отноше­нию к исходному значению, соответствующему началу координат (точка 0). Шкала ординат, отражающая динамику ИОПСС, построена аналогично. В такой системе координат переходные процессы, при которых остаются неизменными уровни среднего АД и расхода мощности левым желудочком, могут быть представлены функциями достаточно простого вида.

Гипербола 1 представляет собой линию равного среднего АД — геометрическое место точек соответствующих исходной величине САД в выбранном диапазоне шкал. Таким образом, изме­нения САД при перестройке режима кровообращения не происходит в том и только в том случае, если точка, отражающая новый набор параметров, лежит на кривой 1. Сектор плоско­сти, лежащий правее и выше кривой 1, соответствует более высоким величинам САД по срав­нению с исходным (в точке 0), а левее и ниже нее — более низким. Аналогично кривая 2 пред­ставляет собой линию равной мощности левого желудочка; маневр параметрами кровообра­щения, осуществленный по закону N = const, предполагает, что точка, отражающая новое со­стояние гемодинамики, лежит на гиперболе 2. Сектор плоскости, расположенный выше и пра­вее этой кривой, отражает режимы гемодинамики с более высоким расходом мощности ЛЖ по отношению к исходному (в точке 0), а сектор левее и ниже кривой — с более низким. Уравнения кривых 1 и 2 в данной системе координат записались, соответственно, как

ΔИОПСС₁ = 70000. (ΔСИ+ 100)^-1 - 100,                    (14)

ΔИОПСС₂= 10000 • (ΔСИ+100) ^-2 -100.                             (15)

В качестве примера на графике изображен переход режима кровообращения из точки, соот­ветствующей началу координат, в точку А, характеризующуюся снижением СИ на 25% и возра­станием ИОПСС на 50% по отношению к исходным значениям этих параметров. Видно, что переход 0—>А сопровождается повышением САД, на снижением расхода мощности левого желудочка по отношению к их исходным значениям.

Описанный график позволяет анализировать динамические процессы относительно четырех важнейших показателей кровообращения в большом круге и, с нашей точки зрения, увеличи­вает степень наглядности за счет привлечения представлений векторного анализа.

содержание   ..  1  2  3  4  5  6   ..