Автореферат и диссертация по медицине (14.01.20) на тему:Биомеханические свойства легких у новорожденных с низкой массой тела при рождении, нуждающихся в респираторной поддержке

На правах руюэписи

Блинов Сергей Анатольевич

БИОМЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ЛЕГКИХ У НОВОРОЖДЕННЫХ С НИЗКОЙ МАССОЙ ТЕЛА ПРИ РОЖДЕНИИ, НУЖДАЮЩИХСЯ В РЕСПИРАТОРНОЙ ПОДДЕРЖКЕ

14.01.20 — анестезиология и реаниматология

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

31 окт 2013

005536081

Санкт-Петербург

2013

005536081

Работа выполнена на кафедре анестезиологии, реаниматологии и неотложной педиатрии факультета послевузовского и дополнительного профессионального образования государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Санкт-Петербургский государственный педиатрический медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации.

Научный руководитель:

доктор медицинских наук,

профессор Александрович Юрий Станиславович

Официальные оппоненты:

Лебединский Константин Михайлович — доктор медицинских наук, профессор, Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Северо-Западный государственный медицинский университет им. И.И. Мечникова» Министерства здравоохранения Российской Федерации, кафедра анестезиологии и реаниматологии им. В.Л. Ванев-ского, заведующий

Левшанков Анатолий Ильич — доктор медицинских наук, профессор, Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Военно-медицинская академия имени С. М. Кирова» Министерства обороны Российской Федерации, кафедра анестезиологии и реаниматологии, профессор

Ведущая организация: Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Российский национальный исследовательский медицинский университет им. Н.И. Пирогова» Министерства здравоохранения Российской Федерации

Защита диссертации состоится «18» ноября 2013 года в 10:00 на заседании совета по защите диссертаций на соискание ученой степени кандидата наук, на соискание ученой степени доктора наук Д 208.087.02 ГБОУ ВПО СПбГПМУ Министерства здравоохранения России (194100, Санкт-Петербург, ул. Литовская, д. 2).

С диссертацией можно ознакомиться в фундаментальной библиотеке ГБОУ ВПО СПбГПМУ Министерства здравоохранения России (194100, Санкт-Петербург, ул. Кантемировская, д. 16).

Автореферат разослан «17» октября 2013 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета

доктор медицинских наук, профессор

Мазур Виктор Григорьевич

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы

Дыхательная недостаточность является основным патологическим состоянием неонатального периода, требующим проведения респираторной поддержки и характеризующимся высоким риском развития осложнений и летального исхода (Александрович Ю.С., 2008; Angus D.C.et al., 2001; Goldsmith J.P., Karotkin E.H., 2010).

По данным D. С. Angus et al. (2001), дыхательная недостаточность, потребовавшая протезирования функции внешнего дыхания, встречается в 18 случаях на 1000 новорожденных, причем высокая частота респираторной недостаточности характерна как для доношенных, так и для недоношенных новорожденных с очень низкой и экстремально низкой массой тела. Показатели летальности при дыхательной недостаточности составляют более 11%, а средняя стоимость лечения в стационаре равна 51700 долларам США, что подчеркивает актуальность рассматриваемой проблемы.

Этиология дыхательной недостаточности неонатального периода весьма многообразна, при этом она может быть обусловлена как поражением органов дыхания, так и других систем. Наиболее частой причиной являются заболевания центральной нервной и сердечно-сосудистой систем, что свидетельствует о необходимости целенаправленной оптимизации респираторной поддержки в зависимости от причины имеющихся нарушений газообмена и оксигенации (Goldsmith J.P., Karotkin Е.Н., 2010).

Несмотря на появление в последние годы современной дыхательной аппаратуры и различных вариантов мониторинга дыхания, выбор режима искусственной вентиляции легких у конкретного пациента до сих пор остается чрезвычайно сложной задачей (Гребенников В.А. и соавт, 2013; Choukroun M.L. et al., 2003; Liu X.H. et al., 2006; Abbasi S. et al., 2012).

Это в первую очередь связано с отсутствием четких критериев респираторной поддержки, основанных на показателях биомеханических свойств легких, что позволило бы адекватно произвести подбор оптимальных параметров вентиляции и предотвратить вентилятор-ассоциированное повреждение легких, что и послужило основанием для настоящего исследования.

Цель исследования

Улучшить результаты интенсивной терапии критических состояний у недоношенных новорожденных путем оптимизации параметров респираторной поддержки, основанной на оценке биомеханических свойств легких.

Задачи исследования

1. Изучить особенности респираторной поддержки и биомеханических свойств легких в зависимости от нозологии.

2. Изучить особенности респираторной поддержки и биомеханических свойств легких в зависимости от срока гестации и массы тела при рождении.

3. Изучить особенности респираторной поддержки, биомеханических свойств дыхательной системы, газового состава и кислотно-основного состояния крови в зависимости от длительности искусственной вентиляции легких.

4. Установить корреляционные зависимости между показателями биомеханических свойств легких и клинико-лабораторным статусом новорожденного ребенка.

5. Выявить клинико-лабораторные показатели, отражающие тяжесть поражения легочной паренхимы у новорожденных в критическом состоянии.

Научная новизна исследования

Впервые изучены особенности биомеханических свойств легких, параметров респираторной поддержки, газового состава, кислотно-основного состояния и кислородного статуса крови у новорожденных с очень низкой и низкой массой тела при рождении в зависимости от этиологии и ведущего звена патогенеза дыхательной недостаточности. Доказано, что основными показателями биомеханики легких, отражающих функциональное состояние дыхательной системы у новорожденных в критическом состоянии, являются динамический комплайнс легких, аэродинамическое сопротивление дыхательных путей и константа времени. Выявлены корреляционные взаимосвязи показателей биомеханических свойств легких и клинико-лабораторного статуса пациента. Продемонстрировано, что для новорожденных с очень низкой массой тела при рождении характерны низкие показатели динамического комплайнса легких в сочетании с высоким аэродинамическим сопротивлением дыхательных путей и выраженной спонтанной дыхательной активностью. Продемонстрировано, что увеличение коэффициента ЯУЯ на этапе стабилизации состояния ребенка является косвенным признаком регрессирования патологического процесса и восстановления спонтанной дыхательной активности.

Практическая значимость исследования

Доказано, что индекс оксигенации является основным и наиболее чувствительным показателем, отражающим тяжесть поражения легких и позволяющим прогнозировать длительность респираторной поддержки. Продемонстрировано, что коэффициент перерастяжения и константа времени являются наиболее значимыми показателями биомеханических свойств легких, имеющими выраженную корреляционную зависимость с уровнем индекса оксигенации, что позволяет использовать их для скрининговой оценки тяжести состояния пациента при поступлении в отделение реанимации и интенсивной терапии и коррекции параметров искусственной вентиляции легких.

Разработан алгоритм скрининговой оценки функционального состояния дыхательной системы и коррекции параметров респираторной поддержки у новорожденных в критическом состоянии, основанный на анализе показателей биомеханических свойств легких и газового состава крови.

Внедрение работы в практику

Рекомендации, основанные на результатах исследования, внедрены в практику работы отделений реанимации и интенсивной терапии ЛОГБУЗ «Детская Клиническая Больница» Комитета здравоохранения Ленинградской области и Клинической больницы ГБОУ ВПО СПбГПМУ Минздрава России. Результаты исследования используются в учебном процессе на кафедре анестезиологии, реаниматологии и неотложной педиатрии и кафедре анестезиологии, реаниматологии и неотложной педиатрии ФП и ДПО ГБОУ ВПО СПбГПМУ Минздрава России.

Основные положения, выносимые на защиту

1. Увеличение аэродинамического сопротивления дыхательных путей в сочетании с увеличением концентрации лактата в артериальной крови и угнетением ЦНС при нормальных показателях динамического комплайнса легочной ткани свидетельствует о дыхательной недостаточности центрального генеза и гипоксически-ишемическом поражении ЦНС.

2. Основными показателями биомеханических свойств легких, отражающих функциональное состояние дыхательной системы у новорожденных в критическом состоянии, являются динамический комплайнс легочной ткани, аэродинамическое сопротивление дыхательных путей и константа времени, независимо от массы тела и срока гестации.

3. Высокие концентрация кислорода в дыхательной смеси и положительное давление на вдохе в сочетании с высоким индексом оксигенации и низкими показателями индекса Горовица на фоне увеличения артерио-венозной разницы по общему содержанию кислорода в крови являются факторами риска длительной искусственной вентиляции легких у новорожденных в критическом состоянии.

Личный вклад автора

Автором самостоятельно разработан дизайн и формализованная карта исследования, лично собран и проанализирован весь исходный клинический материал, представленный в работе, результаты исследования внедрены в клиническую практику и изложены в публикациях по теме диссертации.

Апробация работы

Материалы работы доложены на VI и VII Российских Конгрессах «Педиатрическая анестезиология и интенсивная терапия» - II и III Михельсоновские чтения (Москва, 2011, 2013), опубликованы в 14 печатных изданиях, в том числе 2 в журналах, рекомендованных ВАК.

Объем и структура диссертации

Диссертация изложена на 136 страницах компьютерного набора, состоит из введения, обзора литературы, трех глав собственных исследований, выводов, практических рекомендаций, заключения и списка литературы. Работа иллюстрирована 17 рисунками и 32 таблицами. Список литературы содержит 131 библиографический источник, из них 40 работ отечественных авторов и 91 — зарубежных.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Общая характеристика исследуемых пациентов

Исследование проводилось на базе кафедры анестезиологии, реаниматологии и неотложной педиатрии ФП и ДПО ГБОУ ВПО «Санкт-Петербургский государственный педиатрический медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации — отделении реанимации и интенсивной терапии ЛОГБУЗ «Детская клиническая больница» (ДКБ) в период с 2008 по 2011 год.

Всего было обследовано 138 новорожденных, которые отвечали критериям включения в исследование:

1. Основной диагноз — респираторный дистресс-синдром или гипоксиче-ски-ишемическое поражение ЦНС;

2. Масса тела при рождении от 1001 до 2500 грамм;

3. Возраст ребенка на момент поступления в ОРИТ менее 7 суток;

4. Необходимость в проведении респираторной поддержки (ИВЛ/ВИВЛ) при поступлении в ОРИТ.

Из исследования были исключены новорожденные с массой тела менее 1001 и более 2500 грамм.

Общая характеристика пациентов, включенных в исследование, представлена в табл. 1.

Средняя масса детей составила 1500 (1300-1740) грамм, а срок гестации -30,5 (29-32) недель.

Длительность ИВ Л у новорожденных с поражением ЦНС составила 4(1-5) суток, а с РДСН — 6 (3-10) суток (р<0,05). Длительность пребывания в ОРИТ у новорожденных с гипоксически-ишемическим поражением ЦНС была равна 7,9 (5,8-13,1) суток, а у пациентов с РДСН — 11,2 (7,4-13,8) суток, что явилось статистически достоверными (р<0,05).

Таблица 1

Общая характеристика новорожденных детей, включенных _в исследование_

Характеристика Показатель

Ме (25 и 75 Перцентиль) х±5 Минимум Максимум

Масса тела при рождении 1500(1300-1740) 1567±360 1009 2500

Количество мальчиков ВО

Количество девочек 58

Масса тела мальчиков при рождении, г 1528(1300-1855) 1617±386 1009 2500

Масса тела девочек при рождении, г 1500(1270-1660) 1498±311 1030 2320

Срок гестации, недель 30,5 (29-32) 30,7±2,1 26 39

Возраст матери, годы 26 (22-32) 27±6 16 42

Номер беременности 2,5(1-4) 3,1±2,2 1 10

Номер родов 1 (1-2) 1,6±0,8 1 4

Оценка по шкале «Угнетение-раздражение» в первые сутки пребывания в ОРИТ -0,94 (-1,00--0,88) -0,94±-0,15 -1,31 -0,56

Оценка по шкале Апгар на первой минуте, баллы 5,0 (4,0-6,0) 4,9±1,6 1 8

Оценка по шкале Апгар на пятой минуте, баллы 7,0 (6,0-7,0) 6,4±1,2 2 9

Возраст на момент поступления в ОРИТ, часы 34(18-65) 47,5±41,0 3 235

Продолжительность пребывания в ОРИТ, сутки 9,8 (6,7-13,7) 11,4±6,3 1,8 28,3

Продолжительность ИВЛ, сутки 5,0 (3,0-9,0) 6,9±5,9 1 28

Число пациентов с летальным исходом 5

Время наступления летального исхода, сутки 6,4 (5,9-12,3) 11,7±9,7 5,5 28,3

Методы исследования

Всем детям проводили инвазивную конвекционную искусственную вентиляцию легких с использованием аппарата «Babylog 8000 plus».

Для поддержания температурного гомеостаза использовали систему ThermoMonitoring - Baby Therm 8010.

С целью оценки эффективности проводимой респираторной поддержки и интенсивной терапии осуществляли графический мониторинг вентиляции, оценку биомеханических свойств легких и показателей кислородного статуса, проводили стандартный мониторинг жизненно важных функций организма.

В процессе исследования оценивали динамический комплайнс легких, аэродинамическое сопротивление дыхательных путей, константу времени, коэффициент перерастяжения легких С20/С и коэффициент RVR, отражающий степень спонтанной дыхательной активности пациента.

Исследование показателей газового состава, кислотно-основного состояния и кислородного статуса осуществляли ежедневно на анализаторе «ABL835 Flex» (Radiometer, Дания).

Сердечный выброс (Qt, L/min) оценивали при проведении кардиосоно-графии с допплерографией на ультразвуковом сканнере «SIM 5000 Plus», оснащенном кольцевым электронно-фазированным датчиком с рабочей частотой от 3,5 МГц.

Кроме этого, проводили расчет эмпирических респираторных индексов, отражающих эффективность газообмена и оксигенации.

Все исследования проводили на трех этапах: I - поступление в ОРИТ (ИВЛ); II - стабилизации состояния, перевод на ВИВЛ и III - экстубация.

Статистическую обработку данных проводили с использованием программных средств пакета STATISTICA v.6.0. Учитывая, что большинство полученных данных не соответствовали закону нормального распределения, все результаты представлены в виде медианы, 25 и 75 перцентилей. Анализ достоверности различий между группами осуществляли с использованием методов непараметрической статистики (U-тест Манна-Уитни и критерий Вилкоксона) и метода ANOVA с поправкой Бонферрони. За критический уровень значимости было принято значение р<0,05.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

При анализе биомеханических свойств легких в зависимости от основного диагноза, выявлено, что статистически значимые различия между группами на первом этапе исследования характерны для сопротивления в дыхательных путях, коэффициента перерастяжения легких и константы времени.

При поступлении в ОРИТ у новорожденных с гипоксически-ишемическим поражением ЦНС аэродинамическое сопротивление верхних дыхательных путей и константа времени были значительно выше по сравнению с новорожденными с РДСН, что явилось статистически значимым (табл. 2).

Обращает на себя внимание, что у новорожденных с РДСН показатель Сго/С был значительно ниже, что свидетельствовало о более «жестких» параметрах респираторной поддержки и перерастяжении легких и избыточном дыхательном объеме, что явилось статистически достоверным.

Таблица 2

Показатели респираторной поддержки в зависимости от нозологии_

Респираторный дистресс-синдром новорожденных Гипоксически-ишемическое поражение ЦНС

Показатель 1этал п= 103 II этап п= 86 III этап п = 96 1этап п = 35 II этап п = 23 III этап п = 30

Концентрация кислорода в дыхательной смеси, % 0,50 (0,30-0,70) 0,30 (0,25-0,40)1 0,30 (0,25-0,35)" 0,40 (0,32-0,50) 0,30 (0,30-0,35)' 0,30 (0,23-0,35)э

Пиковое давление на вдохе, см НгО 20 (18-25) 20 (18-22)1 18 (17-21)" 18 (17-22)" 19 (18-20) 18 (16-20)*'2

Положительное давление в конце выдоха, см Н2О 3 (3-3) 3 (3-3) 3 (3-3) 3 (3-3) 3 (3-3) 3 (3-3)

Число дыханий в минуту 44 (39-50) 32 (24-40)1 18 (12-24)" 44 (36-46) 33 (22-44)' 16 (11-22)"

Время вдоха, с 0,37 (0,36-0,38) 0,37 (0,36-0,38)' 0,36 (0,35-0,37)" 0,37 (0,35-0,38) 0,37 (0,36-0,38) 0,36 (0,35-0,37)"

Среднее давление в дыхательных путях, см Н2О 8,1 (6,6-9,6) 6,4 (5,0-7,7)' 4,8 (4,2-5,5)" 7,1 (6,1-8,5) 6,2 (5,0-7,3) 4,7 (4,2-5,1)"

Индекс оксигенации 6,4 (4,1-14,4) 4,5 (3,2-5,8)' 2 8 (1,9-3,5)" 6,2 (4,3-9,2) 3,8 (3,0-5,1)' 2,6 (2,1-3,3)"

Индекс вентиляции 33,8 (20,8-52,7) 24,7 (17,5-33,7)' 12,7 (8,4-19,5)" 27,8 (19,3-42,4) 20,7 (17,0-39,5) 10,7 (8,4-15,4)"

РаОз/РЮг, мм рт. ст. 112,2 (63,6-165,0) 143,3 (113,8-191,7)' 168,6 (142,0-226,2)" 116,7 (92,5-158,6) 158,3 (129,4-203,0)' 171,2 (140,7-226,3)'

" -различия статистически достоверны между группами на одном этапе (р<0,05);

1 - статистически значимое различие между I и II этапом (р<0,05);

2 - статистически значимое различие между II и III этапом (р<0, 05);

3 - статистически значимое различие между I и IIIэтапом (р<0,05)

На втором этапе исследования выявленные различия между группами сохранялись, однако, статистически значимыми они были только для константы времени (р<0,05).

У новорожденных с гипоксически-ишемическим поражением ЦНС имело место более низкое (на 25,7%) значение коэффициента IIVII, что в сочетании с низкой оценкой по шкале «Угнетение-раздражение ЦНС» свидетельствовало о тяжелом поражении ЦНС и сниженном респираторном драйве центрального происхождения, хотя оно и не было статистически значимым.

На третьем этапе исследования статистически значимых различий между группами выявлено не было, однако у новорожденных с гипоксически-ишемическим поражением ЦНС, по-прежнему, сохранялись низкие показатели ЯУЯ, что свидетельствовало о наличии синдрома угнетения ЦНС.

При анализе биомеханических свойств легких у новорожденных с РДСН в зависимости от этапа исследования было выявлено постепенное увеличение динамического комплайнса легких на всех этапах.

Если на первом этапе оно составило 0,57 мл/см НгО, то на втором — 0,71 мл/см Н20, а на третьем — 0,82 мл/см НгО, что явилось статистически достоверным. Также отмечалось постепенное увеличение константы времени - 67 мс, 86 мс и 113 мс соответственно, хотя статистически значимыми различия были характерны только между первым и третьим, а также вторым и третьим этапами исследования.

У новорожденных с ГИП ЦНС в зависимости от этапа исследования было выявлено постепенное увеличение комплайнса легких, снижение сопротивления в дыхательных путях, константы времени и коэффициента перерастяжения, хотя данные различия не являлись статистически достоверными.

Таким образом, биомеханические свойства легких имеют четкую зависимость от основной нозологической формы, что подтверждается различной динамикой таких показателей, как константа времени, аэродинамическое сопротивление дыхательных путей и динамический комплайнс легких.

Для новорожденных с РДСН характерно прогрессивное увеличение временной константы, что четко прослеживается на всех этапах исследования и является статистически значимым.

У новорожденных с гипоксически-ишемическим поражением ЦНС отмечалось снижение показателей временной константы, что обусловлено уменьшением аэродинамического сопротивления дыхательных путей на всех этапах исследования, которое к третьему этапу исследования составило 110 см Н20/л/с.

Высокие показатели аэродинамического сопротивления дыхательных путей у пациентов с гипоксически-ишемическим поражением ЦНС на первом и втором этапах исследования вероятнее всего, обусловлены повышенной реактивностью бронхов на фоне судорожной готовности.

Для детей со сроком гестации менее 30 недель были характерны более высокие показатели аэродинамического сопротивления дыхательных путей, константы времени и коэффициента перерастяжения, что явилось статистически достоверным по сравнению с детьми, у которых срок гестации был более 30 недель. Обращает на себя внимание и то, что на втором этапе исследования у них отмечались более высокие показатели коэффициента ЯУЯ, что явилось статистически значимыми (7,1 уб 4,3; р<0,05).

При анализе биомеханических свойств легких в зависимости от массы тела при рождении, выявлено, что для новорожденных с ОНМТ при рождении характерны более высокие показатели аэродинамического сопротивления дыхательных путей и константы времени по сравнению с новорожденными с низкой массой тела.

Особого внимания заслуживает и то, что на первом этапе исследования у новорожденных с ОНМТ при рождении показатель С2о/С на 42,3% был выше по сравнению с показателями новорожденных с низкой массой тела при рождении, что явилось статистически значимым (2,88 ув 1,66; р<0,001) и свидетельствовало об отсутствии перерастяжения легких у детей данной категории пациентов.

На втором этапе исследования в группе новорожденных с ОНМТ при рождении коэффициент Сго/С составил 2,73, что на 11,7% выше по сравнению с группой новорожденных с НМТ при рождении и косвенно отражало более «жесткие» параметры респираторной поддержки во второй группе, хотя данное различие не являлось статистически достоверным.

Показатель коэффициента IIVII был значительно ниже у новорожденных с массой тела при рождении более 1500 г, что явилось статистически значимым (7,2 ув 4,0; р<0,05) и свидетельствовало о снижении респираторного драйва центрального происхождении у детей с НМТ при рождении.

На третьем этапе исследования статистически значимых различий между группами выявлено не было. При этом закономерности, выявленные на предыдущих этапах исследования, сохранялись.

При исследовании биомеханических свойств легких в зависимости от длительности ИВЛ было выявлено существенное увеличение коэффициента IIVII на втором этапе исследования у новорожденных с длительностью вентиляции менее пяти дней (7,8 уэ 4,7; р<0,05), в то время как различия на первом и третьем этапах вообще отсутствовали.

Таблица 3

Корреляционная зависимость динамического комплайнса легких при

поступлении в ОРИТ с клинико-лабораторными признаками

Показатели Spearman R Р

Исход заболевания -0,35 <0,05

Внутрижелудочковое кровоизлияние -0,34 <0,05

Концентрация гемоглобина 0,38 <0,05

Количество эритроцитов 0,39 <0,05

Напряжение углекислого газа в капиллярной крови -0,48 <0,01

Концентрация бикарбоната в крови -0,33 <0,05

Концентрация кислорода в дыхательной смеси -0,42 <0,01

Пиковое давление на вдохе -0,51 < 0,001

Среднее давление в дыхательных путях -0,44 <0,01

Константа времени 0,50 <0,001

Наличие инотропной поддержки -0,46 <0,01

Индекс оксигенации -0,38 <0,05

р02/ТЮ2 0,32 <0,05

С целью оценки взаимосвязей биомеханических свойств легких и клини-ко-лабораторных признаков, был проведен корреляционный анализ с основными параметрами, отражающими тяжесть состояния новорожденного ребенка в

критическом состоянии (табл. 3). Выявлено, что показатели динамического комплайнса легких при поступлении в ОРИТ имеют прямую статистически значимую корелляционную зависимость с концентрацией гемоглобина (г=0,38; р<0,05), количеством эритроцитов (1=0,39; р<0,05) и индексом Горовица (г=0,32; р<0,05).

Также были выявлены статистически достоверные отрицательные связи с напряжением углекислого газа (г=-0,48; р<0,01), необходимостью инотропной поддержки (г=-0,46; р<0,01), индексом оксигенации (г=-0,38; р<0,05), параметрами респираторной поддержки (концентрация кислорода в дыхательной смеси (г=-0,42; р<0,01), среднее давление в дыхательных путях (г=-0,44; р<0,01)), наличием ВЖК (1=-0,34; р<0,05), исходом заболевания (г=-0,35; р<0,05) и концентрации бикарбоната (п=-0,33; р<0,05), а также отрицательная связь с положительным давлением на вдохе (г=-0,51; р<0,05).

Таким образом, чем меньше динамический комплайнс, тем тяжелее нарушения газообмена и оксигенации в целом, что требует использования «жестких» параметров искусственной вентиляции легких для достижения оптимальных показателей газового состава крови.

Это, в свою очередь, может стать причиной снижения сердечного выброса, для поддержания которого может потребоваться катехоламиновая поддержка. Учитывая отсутствие у новорожденных сформированных механизмов ауто-регуляции мозгового кровотока, это может сопровождаться высоким риском развития ВЖК, анемии и неблагоприятного исхода заболевания.

Таблица 4

Корреляционная зависимость сопротивления дыхательных путей при по-

ступлеинн в ОРИТ с клнннко-лабораторнымн признаками

Показатели 8реагшап К Р

Срок гестации -0,35 <0,05

Масса тела при рождении -0,42 <0,01

Диагноз 0,33 <0,05

Оценка по шкале ЫТКЭ -0,35 <0,05

Количество лейкоцитов 0,38 <0,05

Напряжение углекислого газа в капиллярной крови -0,34 <0,05

Концентрация кислорода в дыхательной смеси -0,39 <0,05

Число дыханий в минуту -0,34 <0,05

Пиковое давление на вдохе -0,44 <0,01

Среднее давление в дыхательных путях -0,46 <0,01

Коэффициент С20/С 0,79 < 0,001

Константа времени 0,78 < 0,001

Индекс оксигенации -0,44 <0,01

При анализе взаимосвязей между аэродинамическим сопротивлением дыхательных путей и другими клинико-лабораторными признаками были выявлены отрицательные корреляции с массой тела при рождении, сроком гестации, оценкой по шкале МТКБ при поступлении, напряжением углекислого газа в капиллярной крови, параметрами респираторной поддержки и индексом оксигенации (табл. 4).

Положительные корреляции прослеживались с количеством лейкоцитов в крови и диагнозом при поступлении. Новорожденные с РДСН имеют более

низкое сопротивление дыхательных путей, в то время как для пациентов с ги-поксически-ишемическим поражением ЦНС было характерно сопротивление дыхательных путей равное 189,5 (144,0-232,0) см НгО/л/с.

Положительная корреляция была отмечена с коэффициентом перерастяжения (г=0,79; р<0,001) и временной константой (г=0,78; р<0,001), что является косвенным признаком тяжелого поражения паренхимы легких и выраженных нарушений оксигенации.

Таким образом, чем меньше срок гестации и масса тела ребенка при рождении, тем выше аэродинамическое сопротивление дыхательных путей.

Также необходимо отметить, что высокое аэродинамическое сопротивление дыхательных путей характерно и для пациентов с выраженным лейкоцитозом, что, вероятнее всего, обусловлено течением инфекционно-воспалительного процесса с преимущественным поражением дыхательной системы.

Заслуживает внимания и то, что новорожденные с низким сопротивлением дыхательных путей, большим сроком гестации и большей массой тела нуждались в более «жестких» параметрах респираторной поддержки, что подтверждается более низким показателем коэффициента перерастяжения. Кроме этого, для них были характерны и более высокие показатели индекса оксигенации и напряжения углекислого газа в крови, что можно объяснить более тяжелым поражением дыхательной системы.

Таблица 5

Корреляционная зависимость коэффициента перерастяжения (С2о/С) при

поступлении в ОРИТ с клинико-лабораторными признаками

Показатели Эреагтап К Р

Срок гестации -0,36 <0,05

Масса тела при рождении -0,40 <0,05

Диагноз 0,43 <0,01

Напряжение углекислого газа в капиллярной крови -0,42 <0,01

Концентрация кислорода в дыхательной смеси -0,46 <0,01

Время вдоха -0,42 <0,01

Частота дыханий в минуту -0,49 <0,01

Пиковое давление на вдохе -0,67 <0,001

Среднее давление в дыхательных путях -0,67 < 0,001

Аэродинамическое сопротивление дыхательных путей 0,79 <0,001

Константа времени 0,78 <0,001

Наличие инотропной поддержки -0,32 <0,05

Индекс оксигенации -0,61 <0,001

рОг/ИЮг 0,40 <0,01

При проведении корреляционного анализа между коэффициентом перерастяжения при поступлении и другими клинико-лабораторными признаками, отражающими тяжесть состояния ребенка, были выявлены сильная отрицательная корреляция с пиковым давлением на вдохе (г=- 0,67; р<0,001), средним давлением в дыхательных путях (г=- 0,67; р<0,001) и индексом оксигенации (г=-0,61; р<0,001).

Отрицательные корреляции были отмечены со сроком гестации (г=-0,36; р<0,05), массой тела при рождении (г=-0,40; р<0,05), напряжением углекислого

газа в крови (1=-0,42; р<0,01) и параметрами респираторной поддержки (время вдоха (г=-0,42; р<0,01), частота дыханий в минуту (г=-0,49; р<0,01)).

Обращает на себя внимание и наличие отрицательной корреляции с наличием инотропной поддержки (р=-0,32; р<0,05), при этом необходимость ее проведения сопровождается существенным снижением коэффициента перерастяжения.

Вероятнее всего, это связано с избыточной вентиляцией легких, которая, была обусловлена необходимостью поддерживать приемлемые показатели ок-сигенации на фоне выраженных гемодинамических расстройств и интактных легких.

Таким образом, можно говорить о зависимости коэффициента перерастяжения от параметров респираторной и гемодинамической поддержки, причем наибольшее влияние оказывает пиковое давление на вдохе.

Кроме этого, по уровню коэффициента перерастяжения можно говорить как о тяжести поражения дыхательной системы (имеется связь с индексом ок-сигенации, индексом Горовица и напряжением углекислого газа в крови), так и о тяжести состояния новорожденного в целом.

Выраженные статистически достоверные положительные корреляции были установлены с аэродинамическим сопротивлением дыхательных путей (п= 0,79; р<0,001) и временной константой (1= 0,78; р<0,001).

При проведении корреляционного анализа между константой времени при поступлении и другими признаками были установлены следующие статистически значимые взаимосвязи: отрицательная корреляция с пиковым давлением на вдохе (г= - 0,70; р<0,001), напряжением кислорода в дыхательной смеси (г=- 0,55; р<0,001), средним давлением в дыхательных путях (г=- 0,66; р<0,001), напряжением углекислого газа (1=- 0,60; р<0,001) и индексом оксиге-нации (Я= - 0,63; р<0,001).

Таблица б

Корреляционная зависимость константы времени при поступлении в

ОРИТ с клииико-лабораторными п ризнаками

Показатели 8реагшап Я Р

Срок гестации -0,41 <0,01

Диагноз 0,39 <0,05

Оценка по шкале ЫТКЗ -0,35 <0,05

Количество лейкоцитов 0,41 <0,05

рН капиллярной крови 0,36 <0,05

Напряжение углекислого газа в капиллярной крови -0,60 <0,001

Концентрация бикарбоната в крови -0,43 <0,01

Концентрация кислорода в дыхательной смеси -0,55 <0,001

Константа времени -0,37 <0,05

Число дыханий в минуту -0,44 <0,01

Наличие инотропной поддержки -0,33 <0,05

Индекс оксигенации -0,63 < 0,001

рОгЛЮг 0,46 <0,01

Отрицательные корреляции были отмечены с частотой дыхания, временем вдоха, оценкой по шкале МТ188, сроком гестации, концентрацией бикарбонатов и наличием инотропной поддержки. Также выявлены статистически зна-

чимые связи константы времени с сопротивлением дыхательных путей (1=0,78; р<0,001), коэффициентом перерастяжения (1=0,78; р<0,001), с растяжимостью легочной ткани (комплайнс) (г=0,50; р<0,001), а также с индексом Горовица, уровнем лейкоцитов, рН и диагнозом при поступлении.

Таким образом, чем меньше константа времени, тем тяжелее поражение дыхательной системы и общее состояние новорожденного в целом, что требует использования «жестких» параметров респираторной поддержки для поддержания нормального газообмена и оксигенации, что также подтверждается положительной корреляцией временной константы с коэффициентом перерастяжения - чем меньше Тс, тем меньше С20/С (рис. 1). Особенно это справедливо для новорожденных с РДСН, требующих более «жестких» параметров респираторной поддержки на фоне низких показателей константы времени.

Особенно это справедливо для новорожденных с РДСН, требующих более «жестких» параметров респираторной поддержки на фоне низких показателей константы времени.

160 шо

а «о

I- 100

1:

40 20 О

__0.5___1.0 1.5 2.0 2.5 а.О ».5 4.0

!...Т,^^. Р ^ ОаН'П ] Коэффициент пер*растяжения легких

Рис. I. Корреляционная зависимость между коэффициентом перерастяжения легких С20/С и константой времени.

При анализе факторов, влияющих на длительность ИВЛ, выявлено, что наиболее значимым из них является индекс оксигенации (рис. 2).

Ю~к-5.0 15.С

Инд«ке оксигенации при по

Рис. 2. Длительность вентиляции в зависимости от индекса оксигенации при поступлении.

При проведении корреляционного анализа между биомеханическими свойствами легких и индексом оксигенации наиболее сильная отрицательная корреляционная зависимость отмечена для коэффициента перерастяжения (г= -0,57; р<0,001) и константы времени (11= -0,59; р<0,001).

Таблица 7

Взаимосвязь биомеханических свойств легких и уровня индекса _ оксигенации при поступлении___

Фактор Яреагтап И Р

С(мл/смН20) (п=42) -0,36 <0,05

И (см Н20/л/с) (п=42) -0,42 <0,01

С,,/С (п=42) -0,57 <0,001

Тс (мс) (п=42) -0,59 <0,001

ИУК (дыханий/мл) (п=42) -0,27 >0,05

Корреляционные зависимости уровня индекса оксигенации, константы времени и коэффициента перерастяжения представлены на рис. 3 и 4.

II

I

Р 311

К

Рис. 3. Влияние константы времени на Рис. 4. Взаимосвязь коэффициента индекс оксигенации С20/С и индекса оксигенации

На основании полученных результатов был разработан алгоритм дифференциальной диагностики и коррекции параметров респираторной поддержки на основе показателей биомеханических свойств легких (рис. 5).

Таким образом, скрининговая оценка основных показателей биомеханических свойств легких (комплайнс, аэродинамическое сопротивление дыхательных путей, константа времени), коэффициента С20/С и индекса оксигенации при поступлении позволяет оценить тяжесть поражения дыхательной системы, провести соответствующую коррекцию параметров респираторной поддержки и спрогнозировать длительность искусственной вентиляции легких. Особое внимание следует уделять оценке коэффициента С2о/С, который должен быть не менее 0,8, так как в противном случае имеет место гипервентиляция легких.

Рис. 5. Алгоритм дифференциальной диагностики дыхательной недостаточности и коррекции параметров ИВЛ на основе показателей биомеханических свойств легких.

ВЫВОДЫ

1. Доказано, что основными показателями биомеханических свойств легких, отражающими функциональное состояние дыхательной системы у новорожденных в критическом состоянии, являются динамический комплайнс, аэродинамическое сопротивление дыхательных путей и константа времени. Для ново-

рожденных с РДСН характерны низкие показатели динамического комплайнса легких на фоне нормальных значений аэродинамического сопротивления дыхательных путей, а для пациентов с гипоксически-ишемическим поражением ЦНС — высокое сопротивление на фоне нормальных показателей динамического комплайнса.

2. Выявлено, что для новорожденных с очень низкой массой тела при рождении характерны высокие показатели аэродинамического сопротивления дыхательной системы и константы времени на фоне низких показателей динамического комплайнса легких и выраженной спонтанной дыхательной активности.

3. Продемонстрировано, что для новорожденных, нуждавшихся в длительной искусственной вентиляции легких, характерны высокие концентрации кислорода в дыхательной смеси и показатели среднего давления в дыхательных путях на фоне высоких значений индекса оксигенации и низких Горовица на момент поступления пациента в ОРИТ. Биомеханические свойства не имели существенных отличий по сравнению с детьми, у которых длительность ИВЛ не превышала шести суток.

4. Установлена корреляционная зависимость биомеханических свойств легких со сроком гестации, дисфункцией центральной нервной системы, параметрами респираторной поддержки, индексами, отражающими эффективность вентиляции и наличием инотропной поддержки.

5. Доказано, что коэффициент перерастяжения и константа времени являются наиболее значимыми показателями биомеханических свойств легких, имеющими выраженную корреляционную зависимость с уровнем индекса оксигенации, что позволяет их использовать для оценки тяжести поражения легких и эффективности проводимой терапии.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1. С целью оценки эффективности инвазивной искусственной вентиляции легких у новорожденных в критическом состоянии необходимо проводить мониторинг основных показателей биомеханических свойств легких (динамический комплайнс легких, аэродинамическое сопротивление дыхательных путей, константа времени, коэффициент перерастяжения легких), индекса оксигенации и индекса Горовица.

2. Для предотвращения вентилятор-ассоциированного повреждения легких на фоне избыточной вентиляции необходимо проводить динамическую оценку коэффициента перерастяжения легких С2о/С, значение которого менее 1,0 свидетельствует о необходимости снижения параметров респираторной поддержки.

3. У новорожденных с гипоксически-ишемическим поражением ЦНС и гипер-капнической дыхательной недостаточностью основной задачей респираторной поддержки является поддержание оптимальных показателей аэродинамического сопротивления дыхательных путей и нормализация газового состава крови.

4. При подборе параметров искусственной вентиляции легких у новорожденных в критическом состоянии необходимо учитывать показатели динамического комплайнса легких и константы времени, что позволяет установить минимально необходимое давление, оптимальное время вдоха и время выдоха.

5. Динамическая оценка константы времени в сочетании с индексом оксигена-ции позволяет оценить функциональное состояние дыхательной системы пациента и эффективность всего комплекса мероприятий интенсивной терапии, направленных на устранение гипоксемии.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Кушнерик Л.А., Паршин Е.В., Блинов С.А. Значение исследования глубокой картины кислородного статуса в неонатальном отделении реанимации и интенсивной терапии./ Клиническая анестезиология и реаниматология. — 2006. Т. 3. -№6.-С. 23-29.

2. Александрович Ю.С., Паршин Е.В., Кушнерик Л.А., Блинов С.А. Значение исследования кислородного статуса у новорожденных, находящихся в критическом состоянии./ Вестник Российского государственного медицинского университета. -2008. - №4 (63). -С. 91.

3. Александрович Ю.С., Кушнерик Л.А., Пшениснов К.В., Паршин Е.В., Блинов С.А. Кислородный статус как показатель адекватности оксигенации и тканевого метаболизма у новорожденных в критическом состоянии./ Тезисы III Международного конгресса по респираторной поддержке. Красноярск, 2009. — С. 95-96.

4. Александрович Ю.С., Блинов С.А., Паршин Е.В., Кушнерик Л.А. Искусственная вентиляция легких у новорожденных в зависимости от причины респираторного дистресса/ Материалы V Российского конгресса «Педиатрическая анестезиология и интенсивная терапия. Михельсоновские чтения» Москва, 2009.-С. 71-72.

5. Александрович Ю.С., Паршин Е.В., Кушнерик Л.А., Блинов С.А. Диагностическая роль показателей кислородного статуса артериальной крови у новорожденных детей с очень низкой и экстремально низкой массой тела при рождении в критическом состоянии/ Вестник интенсивной терапии. — 2009. — №4. — С. 6371.

6. Александрович Ю.С., Паршин Е.В., Пшениснов К.В., Кушнерик Л.А., Нурма-гамбетова Б.К., Блинов С.А. Показатели кислородного статуса как маркеры дисфункции почек у новорожденных в критическом состоянии/ Александрович Ю.С., Паршин Е.В., Пшениснов К.В., Кушнерик Л.А., Нурмагамбетова Б.К., Блинов С.А.// Общая реаниматология. — 2010. — Т. 1. — №2. — С. 62-67.

7. Александрович Ю.С., Паршин Е.В., Кушнерик Л.А., Блинов С.А. Диагностическая и прогностическая роль показателей глубокой картины кислородного статуса артериальной крови у новорожденных детей с очень низкой и экстремально низкой массой тела при рождении с респираторным дистресс-синдромом недоношенных/ Детская медицина Северо-Запада. — 2010. — Т. 1. — №1.-С. 41-45.

8. Александрович Ю.С., Блинов С.А. Особенности биомеханических свойств легких и респираторной поддержки у новорожденных с респираторным дистрессом/ Вестник Российской Военно-медицинской академии. — 2011. — №1 (33).-С. 256-257.

9. Кушнерик Л.А., Александрович Ю.С., Блинов С.А., Пшениснов К.В., Паршин Е.В. Показатели кислородного статуса у новорожденных в критическом состоянии в зависимости от нозологии и срока гестации/ Материалы VI Рос-

сийского конгресса «Педиатрическая анестезиология и интенсивная терапия. II Михельсоновские чтения». — Москва, 2011.- С. 261-262.

10. Александрович Ю.С., Пшениснов К.В., Кушнерик Л.А., Паршин Е.В., Блинов С.А., Андреев В.В. Особенности кислородного статуса у новорожденных детей в зависимости от этиологии критического состояния/ Вестник анестезиологии и реаниматологии. — 2011. — Т. 8. — №6. — С. 41-47.

11. Александрович Ю.С., Пшениснов К.В., Блинов С.А., Паршин Е.В., Андреев В.В. Особенности респираторной поддержки и биомеханических свойств легких у новорожденных в критическом состоянии/ Вестник интенсивной терапии. -2013. —№2. - С. 3-11.

12. Александрович Ю.С., Блинов С.А., Кушнерик Л.А., Пшениснов К.В., Паршин Е.В. Особенности респираторной поддержки у новорожденных в зависимости от длительности искусственной вентиляции легких/ Материалы IV Международного конгресса по респираторной поддержке, Красноярск, 2013. — С. 41-43.

13. Александрович Ю.С., Блинов С.А., Пшениснов К.В., Паршин Е.В. Критерии тяжести поражения легких у новорожденных в критическом состоянии./ Материалы VII Российского конгресса «Педиатрическая анестезиология и интенсивная терапия. Третьи Михельсоновские чтения» Москва, 2013. — С. 25-28.

14. Александрович Ю.С., Кушнерик Л.А., Блинов С.А., Пшениснов К.В., Паршин Е.В. Особенности кислородного статуса у новорожденных в критическом состоянии в зависимости от респираторной и инотропной поддержки./ Материалы VII Российского конгресса «Педиатрическая анестезиология и интенсивная терапия. Третьи Михельсоновские чтения» Москва, 2013. — С. 29-31.

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

ВЖК — внутрижелудочковое кровоизлияние ВПС — врожденный порок сердца

ВЧ ИВЛ — высокочастотная искусственная вентиляция легких

ГИП ЦНС — гипоксически-ишемическое поражение ЦНС

ДН — дыхательная недостаточность

ИВЛ — искусственная вентиляция легких

НМТ — низкая масса тела при рождении

ОНМТ - очень низкая масса тела при рождении

ОРИТ — отделение реанимации и интенсивной терапии

ОЦК - объем циркулирующей крови

РДСН — респираторный дистресс синдром новорожденных

ЦНС — центральная нервная система

ЧСС — частота сердечных сокращений

С — динамический комплайнс легких

II - аэродинамическое сопротивление дыхательных путей

С20/С - коэффициент перерастяжения легких

р02/РЮ2 - индекс Горовица

Бр02 - сатурация гемоглобина кислородом пульсирующей крови

Подписано в печать 16.09.2013 Формат 60x90/16 Бумага офсетная. Усл. печ. л. 1,0 Тираж 100 экз. Заказ 501

Отпечатано в типографии «Адмирал» 199178, Санкт-Петербург, В.О., 7-я линия, д. 84 А