Автореферат и диссертация по медицине (14.00.37) на тему:Исследование системы дыхания в операционной с автоматизированной обработкой данных на ЭВМ

71

АКАДЕМИЯ МЕДИЦИНСКИХ ПАУК СССР ВСЕСОЮЗНЫЙ НАУЧНЫЙ ЦЕНТР ХИРУРГИИ

На правах рукописи УДК (> 16.12—008—089:53.08:681.3

ЮЛДАШЕВ Урал Тимербулатопич

ИССЛЕДОВАНИЕ СИСТЕМЫ ДЫХАНИЯ В ОПЕРАЦИОННОЙ С АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ ОБРАБОТКОЙ ДАННЫХ НА ЭВМ

(14.00.37 — анестечнологнп и реаниматология)

А в т о р е ф е р а г

диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

ЛЮСКВЛ— 19!) I

Работа выполнена в отделе аисстезнолопш Всесоюзного научного центра хирургии АМН СССР.

Научный руководитель

член-корреспондент АМН СССР, профессор Л. Л. БУНЯТЯМ

Официальные оппоненты — доктор медицинских наук, профессор

П. Л. ГОЛОГОРСКИЙ,

■— доктор медицинских наук, профессор

О. Д. долинл

Ведущее учреждение.

Институт хирургии им. А. В. Вппшен-ского АМН СССР.

Защита диссертации состоится « /У» в « часов на заседании специализированного ученого совета

(Д.001.29.01) Всесоюзного научного центра хируриш АМН СССР (119871, г. Москва, Лбрнкосоискип пер., 2).

С диссертацией можно ознакомиться и библиотеке Всесоюзного научного центра хнрурпш АМН СССР.

Автореферат разослан «

IV >

.1У<)! 1.

Ученый секретарь специализированного совета, доктор медицинских наук

Е. Б. СВИРЩЕВСКИИ

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

АКТУАЛЬНОСТЬ ПРОБЛЕЙ. Система дыхания зо время хирургической операции подвергается воздействию многих неблагоприятных факторов - препаратов общей анестезии, искусственной вентиляции легких (!1ВЛ), торзкотоиии и др., и это происходит, зачастую, на фоле уже янешихся морфологических и функциональных нарушений, что наблюдается, в частности, у больных пороке,ц митрального клапана (ВЛЗ.Низовцев, 19?8; Р.С.Виницчая, 1980; Ю.А.Власов, Г.Н.Окунева, 1903). В такой ситуации рутинное определение кислотно-основного состояния (КОС) к газов капиллярной крбви не может дать достаточной инодиашн о состояния системы дыхания, поэтому проведение адекватной И 3.1 становится сложной, а порой и трудноисполнимой задачей. Быдауказанное предполагает глубокую и всесторошш) оценку -функционального состояния системы дыхания но время операции, которая возможна только при одновременной и комплексном исследовании всех звеньев системы дыхания. Такой подход к решению проблемы базируется на тон, что в артериализации крови участвуют тр.! процесса - непрерывная вентиляция альвеолярного прострАНс^ь-д, ди^узая газов через альвеолярную мембрану и непрерывный легочный кровоток, а система дыхания в целой представляет собс.1 одно из звеньев кислородно-транспортной системы организма (К. К аллеи и соавт., 1?6?; Л.Л.Шкк, Н.Н.Канаев, 1960; Г.А.Рябов с соавт., 1934, 19й8).

В отличии от гемодинамики, контроль которой во вреыя операции приближаемся к оптимальному уровню,' система дыхания исследуется ею явно недостаточно, чте вызвано не только недостатком соответствующей аппаратуры, по и несовершенством методологического подхода. Прежде всего это касается ододежодя роли я мест? отдельных параметров газообмена в системе оценке адсх-г *г'»сг.'» анестезия ИИ1;. Кроиз того, еда окончательно й5 ревеии Еоярос«

выбора наиболее информативных показателей, обязательных для инт-раоперационного контроля. Недостаточно изучена связь между изменениями функции дыхания с другими системами, в наибольшей степени ответственными за жизнеобеспечение организма, прежде всего сердечно-сосудистой. Вышесказанное касается вообще всей анестезиологической теории и практики, но наиболее это актуально для анестезиологического обеспечения кардиохирургических операций с искусственным кровообращением (ИК), при которых на организм воздействуют специфические факторы, в той или иной степени нарушающие все звенья системы дыхания - вентиляцию, диффузию газов, перфузию легочной ткани, а также транспорт и потребление кисло- : рода (В.А.Воинов и соавт., 1977, 1980; В.В.Кривенький, 1982; А.А.Еременко и соавт., 1984, 1986; Н.А.Трекова и соавт., 1983).

Основным принципом современной анестезиологии является ' принцип ыониторного наблюдения за функциями организма. Анализ состояния этой проблемы подтверждает актуальность целенаправленной работы по созданию системы постоянного интраоперационного контроля за системой дыхания. Положение осложняется тем, что система дыхания на различных уровнях оценивается множеством параметров, (более 40), постоянно меняющихся во времени. Очевидно, что качественный контроль за этими изменениями возможен только при помощи средств вычислительной техники и соответствующего программного обеспечения (В.ЕЬегЬаги 1971; ¿.ЕсШэ е1 а1., 1975; Ю.Ы.Довженко и соавт., 1976; Ж.Г.Дорошенко, 1976; 1ог1по е1 а1., 1976; Ы.УПсйеП а]., 1979; Негаеггеп е1 а1., 1983; Р.Н.Лебедева и соавт., 1986; А.А.Вунятян и соавт., 1988).

Таким образом, актуальность проблемы определяется недостаточностью теоретических и практических разработок по интраопера-ционному мониторингу состояния системы дыхания.

Целью нашей работы явилась разработка интраоперационной системы комплексного исследования дыхания с аптоматизированной обработкой данных на ЭЕМ.

ОСНОВНЫЕ ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ:

1. Определить наиболее информативные методы исследования системы дыхания для использования в операционной.

2. Разработать алгоритм расчета показателей системы дыхания и создать программное обеспечение автоматизированной обработки данк.чх на ЭВМ.

3. Определить особенности изменении системы дыхания во время к-ардиохирургических операций с ИК.

Изучить влияние анестезии с инфузией калипсола на систему дыхания и оценке адекватности анестезиологического пособия.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА. Впервые проведено комплексное исследование системы дыхания во вре»« кардиохирургических операций с ИК.

Изучены особенности изменений системы дыхания во время кардиохирургических операция с ИК.

Разработаны оригинальный алгоритм и програшцое обеспечение автоматизированной обработки данных на ЭВМ.

Разработаны некоторые методологические вопросы исследования систеиы дыхания п операционной, в частности, необходимость комплексного исследования во время операций с ИК и роль системы дыхания в обеспечении адекватного транспорта кислорода.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ РАБОТЫ. Продемонстрирована возможность комплексного исследования системы дыхания в операционной и автоматизация обработки данных на ЗВМ в различных рехимах.

Показана высокая эффективность коиплексного исследования гз диагностике дыхательной недостаточности в постперфузкокнок периоде кэрдисхирурнических операция.

Показана необходимость исследования транспорта кислорода п его соответствия потреблению.

Показана роль механических свойств легких и внутрилегочного шунтирования крови в развитии дыхательной недостаточности.

АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ. Материал диссертации изложен и обсушен на Всесоюзном семинаре "Применение ЭВМ в медицине", Ыоскса, июнь 1980 г.; на совместной научно-практической конференции отдела анестезиологии и лаборатории автоматизации научю« исследований ВНЦХ А1Ш СССР, Москва, май 1981 г.; на Всесоюзной конференции "Реализация математических методов с использованием ЗВЫ в клинической и экспериментальной медицине", Москва, февраль 1984 г.; на заседании научно-практического общества онестезиологоЕ-раани-матологов г.Алма-Аты и области, Алма-Ата, февраль 198?; на совместной научно-практической конференции отдела анестезиологии и лаборатории интраоперашюнных мониторно-компьютерных исследований ВНЦХ АЬИ СССР, Цосква, сентябрь 1988 г.

ВНЕДРЕНИЕ. Комплексное исследование системы дыхания с обработкой данных на ЭВМ-проводится в клинике ВНЦХ АМН СССР во время кардиохирургических операций с ИК.

ПУБШ1КАЦИИ. По теме диссертации опубликовано 3 печатных работы.

СТРУКТУРА И ОБЬ El! РАБОТЫ. Диссертационная работа изложена иа 159 страницах машинописи, включает 26 таблиц, 2? рисунков. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, 3 глав собственных исследований, заключения, выводов, практических рекомендаций, приложения и указателя литературы, который включает 202 источника, в том числе 88 отечественных и 114 иностршцшх авторов.

- ь

СОДЕРЖАНИЕ г'АБи'Ш .

МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ. В рабочс бит использованы результаты интраоперационных исследований систеыы дыхания 121 больного, оперированного на органах бршнои полости и сердце. Средний возраст больных составил 53.81?.4 лет. Характеристика групп больных, используемых методов исследования дыхания, опера-

ций и анестезий представлена в табл. 1.

Таблица 1.

Группы Кол-во Используемые методы Операции, методы

больных общей анестезии

1 22 Пневмотахография Резекция желудка,

селективная ваго-

2 16 Пневмотахография,транс- томия, грыжесечение,

пульионалыюе давление холецистэктомля

3 14 Пневмотахография, транс- Закрытая митральная

пульиональное давление, коыиссуротоыия

капнография, оксиметрия

4 12 Комплексное исследование; Открытая митральная

пневмотахография, транс- комиссуротоыия

пульыональное давление.

кьлнография, оксиметрия.

экспресс-анализ артериаль

ной, смешанной венозной и

венозной крови, давление

в легочной артерии и в

правом предсердии -

5 27 Комплексное исследование Протезирование ыит

рального клапана

6 20 Комплексное исследование Аортокоронарное

шунтирование

7А 10 Комплексное исследование Комбинированная

внутривенная анес-

тезия на основе

ннфузни калипсола

7В 10 Комплексное исследование Атаралгезия

Методы исследования системы дыхания были выбраны исходя из требований условий операционной, при этой отдавали предпочтение простым, точным и информативны! методам, а также возможности их использования во Еремя ИВЛ. В работе были использованы следующие методы исследования:

- пнепмотахография - регистрация объемной скорости потока воз,пуха в течение дыхательного цикла:

- измерение транспульыонального давления - регистрация разницы между внутрипищеводныы давлением и давлением "у рта";

- капнсграфия - регистрация концентрации С02 в течение дыхательного цикла;

- оксиметрия - измерение концентрации 02 на вдохе и выдохе;

- измерение давления в легочной артерии и в правом предсердии;

- экспресс-анализ артериальной, смешанной венозной и венозной крови (лаборатория экспресс-диагностики, рук.- проф. Н.Я.Ходас).

СБОР И ОБРАБОТКА ДАННЫХ. Сбор первичных данных производили вручную, для этого обрабатывали кривые, зарегистрированные на "Мингографе-81".

Показатели гемодинамики малого.круга кровообращения изучали измерением давления в легочной артерии и в правом предсердии с помощью катетера Сван-Ганся.

Расчет показателей системы дыхания производили по методам, описанным Ы.Сайкс, 1968; М.Навратил и соавт., 196?; Л.Л.Шик, Н.Н.Каноев, 1980.

Показатели вентиляция: F - частота дыхания, Vt - дыхательный объем, KL1 - максимальная легочная вентиляция, Ve - минутный объем дыхания, YA -альвеолярная вентиляция, Vd - функциональное мертвое пространство, ЭВ - эффективность вентиляции;

механических: свойств легких: Pel - давление эластического сопротивления, С1 - динамическая растяжимость легких, RI - сопротивление дыхательных путей на вдохе. Re- сопротивление дыхате -льннх путей на выдохе;

газообмена: FAC02 - концентрация С'02 в альвеолярном газе, РАС02 - парциальное давление С02 в альвеолярной газе, РА02 -парциальное давление 02 в альвеолярной газе, РА-и02 - альвеоло-артериалышй градиент по парциальному давлению кислорода, Pa-v02 - артериально-венозный градиент по парциальноиу давлению кислорода;

метаболизма: V02 - потребление кислорода, VeC02 элиминация С02, KU02 - коэффициент использования кислорода, RQ -дыхательный коэффициент;

кислородной емкости крови: Сс'02 - в легочном капилляре, Са02 - в артери&пыюй крови, Cv02 - в смешанной венозной крови, Са v02 - артериально-венозный градиент по содержанию кислорода, Va/Qc - соотношение вентиляции/кровоток, Qs/Qt - внутрилегочное шунтирование крови, Qt - минутный объем кровообращения, Т02 -транспорт кислородс;

гемодинамики малого круга: Рл.а.сист. - давтение с легочной артерии систолическое, Рл.а.ср. - давление в легочной артерии среднее, Рл.а.динст. • давление в легочной артерии диастоли-ческое, Рп.п. - давление в правом предсердии.

Поставленные задачи были выполнены в два этапа: вначале была разработана интраоперационная система комплексного исследования дыхания с автоматизированной обработкой данных на ЭШ, которая впоследствне была использована но время кярдиохирурги-ческих операций с НК.

Дчя осуществления комплексного исследования системы дыхш/ия необходимо было выбрать определенные методы исследования, подобрать соогветствушую алняратуру, которые с успехом можно было бн использовать во время операции и обшей анестезии с ИЧЛ. Ыеюдодогически комплексное исследование было ос yate с теле но пос-

тепеншлл нарашиванием обьема одновременных исследований путем увеличения общего количества используемых методов.

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МЕТОДА ПНЕВМОТАХОГРАФИИ С ИНТЕГРИРОВАНИЕМ ДЫХАТЕЛЬНОГО 0Ш31А. Было исследовано на 4-х этапах состояние вентиляции у больных обцехирургического профиля (1 группа), которая в зависимости от вида миорелаксанта, использованного во время общей анестезии, была подразделена на подгруппы: А - с использованием тубарина, Б - с использованием ардуана.

На 1 этапе, в исходном состоянии после премедикации, в обеих подгруппах отмечен низкий уровень максимальной вентиляции легких, который составил только 58.4-66.2/2 от должных величин, полученных в стандартных условиях функциональной диагностики (Н.Н.Канаер, 1980; Д.Уэст, 1988). Причинами этих изменений явля- ' ются горизонтальное положение тела и преыедикация (В.П.Низовцев, 19?9; Clerque F., 1981; K.Lehman, 1982; Andrews et al., 1983, Z.Ban, 1985). В посленаркозном периоде динамика восстановления показателей вентиляции в подгруппах была идентичной. Наибольшая депрессия дыхания отмечена на 2 этапе, во время восстановления сознания, так, в подгруппе с тубарином дыхательный объем уменьшился по сравнению с исходом на 56.4, а в подгруппе с ардуаном на 28.1% (Р<0.05). Наблюдается также снижение максимальной легочной вентиляции до 40.2*5.5 и 55.0*8.6 л/мин соответственно, без различий между подгруппами. В подгруппе с тубарином увеличивалась частота дыхания на 38.6% и снижался минутный объем дыхания на 33.3% (Р<0.05).

На 3 этапе,"перед экстубацией, в обеих подгруппах достоверно увеличивался дыхательный объем по сравнению с предыдущий этапом, при этом минутный объем дыхания и максимальная легочная вентиляция достоверно выше только в подгруппе с тубарином, хотя

- 9 -

достоверных отличий в подгруппах нет.

На 4 этапе, после зкстубация, существенных изменений в системе дыхания не происходит, максимальная легочная вентиляция в подгруппе с ардуаном становится выше 2 этапа и приближается к исходному уровню. Длительность восстановления самостоятельного дыхания в подгруппах практически одинаковая и составила соответственно 36.1*4.4 и 30.7^5.1 минут (Р<0.05). Исследование восстановления самостоятельного дыхания методом пневыотахографии показало, что наибольшей информативностью метод обладает при спонтанном дыхания, что позволило оценить влияние преиедикации и постуральныз реакции, а особенности действия тубарина и ардуана, которые несмотря на различия в фарузкокинетике вызывают одинаковые изменения функции внешнего дыхания.

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ СИНХРОННОЙ РЕГИСТРАЦИИ ПНЕВЫОТАХОГРАФИИ И ТРАНСПУЛЬМОНАДЬНСГО ДАВЛЕНИЯ. Следующим этапом в изучении функции внешнего дыхания в операционной было исследование механических свойств легких при самостоятельней дыхании и НВЛ ко -„реля общей анестезии. Исследования проведены в группе 2 при самостоятельней дыхании (посла преиедикации) и КВЛ, после стабилизации анестезии, до начала операции. В обеих случаях дыхат?лышй объем был одинаковым, однако, динамическая растяжимость легких при переводе на, 1ШЛ уменьшилась почти в два раза с 0.20610.08 до 0.12510.09 л/см вд.ст. (Р<0.С5), сопротивление дыхательных путей на вдохе увеличилось в. 2.5 раза, &' на выдохе в 2 раза. Корреляционный анализ показал, что снижения растяжимости легких в значительной мере зависит от увеличения сопротивления дахг.-те;ькых путей (г»-0.?5). Однако, А.Л.З<мь5ер, 15Г?; В. 4.Го«огорскии и созвт., 1960 считают, что растяжимозть и.ч-зг ум-нь'гйтьс! под ялодяиш емм искусственней вент» пи»» ч-гкюг -

за счет уменьшения венозного возврата, микроателектазирования, от формы и скорости воздушной струи, формируемой респиратором. Изменения показателей механических свойств легких, полученные нами, вполне укладываются в рамки данных других авторов, что позволяет считать метод синхронной регистрации пневмотахограммы и транспульмонального давления достаточно точным и информативным методом исследования, вполне отвечающим условиям работы в операционной.

ИССЛЕДОВАНИЯ ВЕНТИЛЯЦИИ, МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ЛЕГКИХ И ГАЗООБМЕНА ВО ВРЕМЯ ОПЕРАЦИИ ЗАКРЫТОЙ МИТРАЛЬНОЙ КОМИССУРОТОМИИ. Исследования были проведены на 10 этапах операции. Большинство регистрируемых показателей на всех этапах исследования оставались стабильными, отмечалось изменение динамической растяжимости легких в связи с поджатием и расправлением левого легкого.

Результаты показали стабильность состояния вентиляции. Газообмена и метаболизма (несмотря на,коллапс одного легкого), что свидетельствует об адекватности анестезии и ИВЛ, однако, улучшение условий кровообращения в малом круге после комиссуротомии не привело к нормализации растяжимости легких. По-видимому, это связано с наличием морфологических изменений в легочной ткани и отсутствием целенаправленной мобилизации избыточной жидкости из интерстиции легких (Л.Попе, 1976; Р.Штс1е1еег, 1978). Результаты показали, что возможность одновременной оценки нескольких звеньев системы дыхания улучшает качество оценки состояния системы и повышает эффективность используемых методов.

КОМПЛЕКСНОЕ ДОСЛЕДОВАНИЕ СИСТЕМЫ ДЫХАНИЯ ВО ВРЕМЯ ОПЕРАЦИИ ОТКРЫТОЙ МИТРАЛЬНОЙ КОМИССУРОТОМИИ С ИК. В этой группе был полностью реализован принцип комплексного подхода к исследованию системы дыхания. Были одновременно использованы пневмотахогра-

фия, измерения транспульмонального давления, капнография, окон-ыетриия, экспресс-анализ артериальной и смешанной венозной крови, измерение давления в легочной артерии и в правой предсердии. С целью универсализации методики исследования для операций с ИК, период обшей анестезии и операции был разделен на 10 этапов, которые отражали моменты воздействия общей анестезии, операции и ИК на систему кровообращения, дыхания и метаболизм.

Этапы исследования:

1 - после вводного наркоза и стабилизации обаей анестезии,

2 - начало операции, разрез коки,

3 - стернотомия, разведение грудинн,

■4 - мобилизация аорты, полых вен,

Б - интраоперационная диагностика кровообращения: электромагнитная флоуметрия на аорте, измерение давления в полостях сердца,

6 - прекращение ИК, начало объемной нагрузки из аппарата ИК,

? - конец объемной нагрузки из аппарата ИК,

8 - йнтраоперационная диагностика системы кровообращения,

Э - после сведения грудшш, 10 - конец операции, швы на кожу.

Полученные данные показали, что к Концу операгии дыхательны:' объем на 15-20" выше исходного, давление эластического сопротивления возросло на 20-25Я (Р<0.05), концентрация СО2 5 альвеолярном газе' возросла с 3.8а0.1 до 4ЛЫ).1 (Р<0.05), снизилась кислородная емкость артериальной крови с 16.9*0.7 до 1-1.3±0.? обЯ (Р<0.05). При этом внутрилегочное шунтирование крови, сердечный выброс и транспорт кислорода по сравнен:«} с доперфузиск-пт периодом достоверно из изменялись. Гемодинамика имого круг* д-> п-ффуз»!* оетачагх! стабильной, после Ш к возе;ppw. кг--

экстракорпорального контура происходило значительное повышение систолического давления в легочной артерии с 28.5*2.2 до 49.6*5.6 ш рт ст. (Р<0.05), среднего давления на 50-7055, давления в правой предсердии на 30-40%, причем к концу операции систолическое и среднее давление в легочной артерии возвращались к исходным величинам, а давление в правом предсердии оставалось высоким до конца операции (13.6±1.3 мм рт ст.).

Общее количество исследуемых показателей в этой группе -31, из них 15 были исследованы на 10 этапах и обработаны на ЭВ11 после; окончания операции, 12 показателей изучали только на 2-х этапах - до и после ИК, в случае необходимости данные мохно было ' обрабатывать по ходу операции. Гемодинамику малого круга (4) ис-- следовали на 10 этапах и обрабатывали непосредственно по ходу V операции. Общая схема организации интраоперационной системы представлена на рис.1.

Рис.1. Схема организации интраоперационной системы комплексного исследования дыхания.

Результаты исследований показали, что анализ значительного' цифрового материала дает возможность оценить состояние системы дыхания практически полностью. Тем не менее, необходимо отметить, что одновременное использование нескольких методов, а также отсутствие унифицированной аппаратуры создают методические проблемы при проведении комплексного исследования.

Заключительной задачей начального этапа работы была разработка программного обеспечения для обработки данных на ЭВМ. Автором был составлен линейный алгоритм, включающий 25 формул, на основе которого были разработаны программы (инж. О.В.Исланова) на языке "ФОРТРАН-4", которые реализованы на ЭВМ "PDP 11/34-М" фирмы "DEC" (США) в операционной системе обиего назначения "RSX 11/Н" (OC-FB). SBM обрабатывала данные в автономном режиме "offline", полученная информация выдавалась в виде таблиц, был организован банк данных, который позволил проводить статистическую обработку и корреляционный анализ.

Следующим этапом работы явилось применение системы комплексного исследования дыхания во время кардиохирургнческих операций с ИК. Наибольший научный и практический, интерес представляли больные с интактной и патологически измененной системой доания. С этих позиций были обследованы больные с пороком митрального клапана, веющие вторичные поражения легких, п больные кщемнчес-кой болезнью сердца, без сопутствующих дыхательных расстройств во вреия операций.

СИСТЕМА ШАНИЯ ВО БРЕМЯ ОПЕРАЦИИ ПРОТЕЗИРОВАНИЯ МИТРАЛЬНОГО КЛАПАНА. Бояьеинстео показателей вентиляции в течение операции ке изменялись, за исключением дыхательного объема* который был постепенно увеличен к кенцу опзрацни на 8-10Ä (Р<0.05). Давление эластического сопротивления увеличивалось на 15-20%, пря

этой динамическая растяжимость легких уменьшилась на 15-1?%, а сопротивление дыхательных путей возрастало на вдохе на 30-40% (Р<0.05).

После прекращения ИК у всех без исключения больных повышалась концентрация С02 в альвеолярном газе с 3.0*0.1 до 4.6*0.1 об%, соответственно увеличивалась и элиминация этого газа. Отмечено также умеренное повышение потребления кислорода. Кислородная емкость крови в легочном капилляре снижалась на 20-22%, а в артериальной крови на 12-1?%, артерио-венознап разница - с 5.3* 0.3 до 3.6*0.5 об%, т.е. на 45-50%. Наблюдалось значительное уве личение сердечного выброса с 4.7*0.4 до 10.9*2.7 л/ман, внутри-легочного шунтирования крови с 9.2*1.2 до 18.5*2.7% (Р<0.05), при этом происходило достоверное увеличение транспорта кислорода. Гемодинамика малого круга до ИК была стабильной, после прекращения ИК и объемной нагрузки из аппарата ИК повышалось систолическое давление в легочной артерии до 42.3*3.7 ш рт ст., однако к концу операции оно снижалось до 35.0*2.7 ш рт ст., т.е. до исходного уровня. Также повышалось давление в правом предсердии и достигало 13.5*0.1 т рт ст., но к концу операции оставалось практически на тем же уровне и было достоверно вьие, чем до ИК. Таким образом, основные изменения происходили в постперфузи-онном периоде операции и расценивались как дыхательная недостаточность, сопровождавшаяся ухудшением механических свойств легких, гиперкапнией, снижением кислородной е^жости крови и увеличением внутрилегоч.чого шунтирования крови. Однако, при этой транспорт кислорода не страдал и поддерживался за счет увеличения величины сердечного ьыброса.

Срарнение групп с открытой митральной комиссуротомией и нротезкреванием митрального клапана выявило, что на I ртапо (ис

ходное состояние) все исследуемые показатели в группах одинако-' вы, кроме объема мертвого пространства, который больше во второй группе. Во время операций в группах происходят однотипные изменения в системе дыхания. Однако, в группе с протезированием митрального клапана период ИК более продолжительный, соответственно 72,5*1,3 и 54,4*1,3 минут, что, по-видимому, является причиной более выраженных изменений в постперфузионном периоде.

СОСТОЯНИЕ СИСТЕМЫ ДЫХАНИЯ ВО ВРЕМЯ ОПЕРАЦИИ АОРТОКОРОНАРНО-ГО ШУНТИРОВАНИЯ. К концу операции был увеличен дыхательный объем на 8-12%, минутный объем функционального мертвого пространства возрос на 12-15% (р<0,05). Происходило также увеличение давления эластического сопротивления на 12-15% и сопротивления дыхательных путей на вдохе на 40-50% (р<0,05). После прекращения ИК повышалась концентрация С02 в альвеолярном газе на 30-40%, которая сохранялась до конца операции. К концу операции отмечено увеличение потребления кислорода с 24?, 5*17,2 ыл/мин на I этапе до 333,1*28,0 мл\мин'(р<0,05) и коэффициента использования кислорода до 28,9*2,0 (рис.2).

" В постперфузионном периоде происходило увеличение сердечного выброса с 6,9*0,5 до 9,8*0,8 л/мин,.т.е. на 50-70%. Внутриле-гочное шунтирование крови достоверно не увеличивалось (исходный уровнь 16,2*2,1%), однако, достигало значительных величин 19,5* 3,3%.' Наблюдалось снижение кислородной емкости артериальной крови на 20-30%, всыешанной венозной крови на 25-30% (р<0,05), при этом транспорт кислорода не уменьшился и составлял'16,6 мл/мин/кг. Гемодинамика малого круга до ИК была стабильной, без легочной • гкпертензии. После ИК происходило повышена© систолического дав-

Рис.2. Динамика показателей в группе с аортокоронарнш шунтированием.

-- потребление кислорода,

----------- _ элиминация С02,

-.-.-.-.-.-•- коэффициент использования кислорода.

ления в легочной артерии с 25,5*0,8 до 39,612,3 ш рт.ст.(р<0,05), т.е. на 80-903, к концу операции показатель возвращался к исходному уровни. Динамика среднего и дйастолкческого давления была аналогичной. Давление в правом предсердии увеличивалось до 13,9» 1,1 ш рт.ст. (на 50-60") и до конца операции оставалось на высоком уровне (10,?±0,9 ш рт.ст.), что достоверно ьыле этапов до ИК. Таким образом, к б этой группе больных серьезные изменения в системе дыхания и легочного кровотока происходят в постперфузи • очном периоде.

Уровень вентиляции бал вьше в группе с аортокорокаркш иун-тйроьйнаеи, однако, при пересчете на поверхность тела в группе с

- \? -'

аортокоронарнш шунтированием мимутння вентиллция легких составляет 55,3 мл/см2, а в группе с протезированием митрального клапана 55,9 ыл/см2, при этом альвеолярная ветиляция и эффективность вентиляции была выше в группе с аортокоронарным шунтированием. В этой группе до ИК - выше сердечный выброс и внутрилегоч-ное шунтирование крови, после ИК все показатели выравниваеются. В исходном состоянии в группе с протезированием митрального клапана было выше давление в легочной артерии, в постперфузионном периоде ввиду идентичности динамики изменений достоверная разница исчезает, но и к концу операции восстанавливаются исходные взаимоотношения. Давления в правом предсердии в группах в течение всей операции достоверно не отличается.

Полученные результаты показали, что в группе с протезированием митрального клапана, в постперфузионном периоде происходят более выраженные нарушения в системе дыхания, несмотря на более •длительный период ИК в группе с аортокоронарным шунтированием, соответственно 24,2*3,9 и 72,5*1,3 минут (р<0,05). В данном случае решающее значение приобретает исходная легочная патология, имеющаяся у больных пороком митрального клапана.

СРАВНИТЕЛЬНАЯ. ОЦЕНКА СИСТЕМЫ ДЫХАНИЯ ПРИ ПРОВЕДЕНИИ ОБЩЕЙ АНЕСТЕЗИИ НА ОСНОВЕ ИНФУЗИИ КАЛИПСОЛА И АТАРАЛГЕЗИЙ У БОЛЬНЫХ ВО ВРЕМЯ ОПЕРАЦИИ С ИК. Сравнение вентиляции, механических свойств легких и газообмена показало, что в начале операции в группе с инфузией калипсола была выше минутная вентиляция легких на 14-18%, альвеолярная вентиляция на 16-20% и потребление кислорода более чем на 60% (р<0,05). По ходу операции на этапах до ИК минутная • вентиляция легких в группах постепенно выравнивается, однако, альвеолярная вентиляция, потребление кислорода как я прежде оставались выше. После восстановления самостоятельного кровообра-

щения различия б группах исчезали. При этой в группе с атаралге- ' зией, как и при Есех операциях с ПК, минутная и альвеолярная вентиляция били увеличены в конце операции н стали достоверно выше этапов до ИК. В конце операции в группе с инфузией калипсо-ла потребление кислорода вновь становилась выше, чем у группы с атаралгезией на 36-40/7., что соответственно составило 281,1*43,1 и 203,?*13,0 ыл/мин (р<0,05). Содержание кислорода в артериальной крови до ИК выше в группе с инфузией калипсола. В постперфузион-кои периоде в этой группе увеличивалось парциальное давление СОЙ в альвеолярном газе, снижалось содержание кислорода в легочной капилляре и в артериальной крови, а также артерио-вснозная разница, увеличивался сердечный выброс и тарспорт кислорода. При сравнении указанных показателей между группами в постперфузион-иои периоде наблюдалось выравнивание артерио-венозной разницы по кислороду, внутрилегочного шунтирования крови, в то же. время в группе с инфузией калипсола отмечалось появление достоверной разницы по содержанию кислорода.

В этих условиях парциальное давление кислорода в артериальной и венозной крови в группах имела динамику, представленную на рис. 3.

Кислотно-основное состояние на всех этапах операций не претерпевало существенных сдвигов. Концентрация водородных ионов в артериальной и венозной крови по группам достоверно не отличалось. Показатели гемодинамики малого круга кровообращения в группах в течение операции достоверно не отличались и имели динамику, сходную с остальными кардиохирургическиык операциями в условиях ИК, причем в группе с инфузиеи калипсола ни в одном случае не наблюдалось повышения давления в легочной аретрии выше есхошгло уровня.

1 П—I

3 I b"Ï

Ряс.З Сравнение парциального давления кислорода в артери-ачьной и венозной крови в группах с инфузией калипсола и атаралгезней.

—--группа с инфузией калипсола,

---------- группа с атаралгезней,

+ - дбстоверная разница медду группами прн р<0,05.

" Кислотно-основное состояние на всех этапах операций не претерпеваю существенных сдвигов. Концентрация водородных ионов в артериальной и венозной крови по группам достоверно не отличалось. Показатели гемодинамики палого круга кровообращения s группах в течение операции достоверно пэ отличались и имелл динамику, сходную с остальными кардиохирургическими операциями в условиях ИХ. причем в группе с инфузией калипсола пи в одном случае не наблюдаюсь поеотения давления в легочной яретрии юте исходного уровня.

Таким образом, п группе с инфузией калипсола, в связи с бо-л^е высокой ингалируемой фракцией кислорода (F102-0,5), быля

лучше условия для его-транспорта - до ИК еще и за счет более высокого минутного объема кровообращения. Анализ динамики внутри-легочного шунтирования крови показал,' что калипсол не обладает специфическими свойствами увеличивать внутрилегочное шунтирование. Анестезия на основе инфузии калипсола не вызывает повышения давления в легочной артерии в течение операции.

ЗНАЧЕНИЕ КОМПЛЕКСНОГО ИССЛЕДОВАНИЯ СИСТЕМЫ ДЫХАНИЯ ВО ВРЕМЯ ОПЕРАЦИЙ С ИК. Сложность организации системы дыхания, невозможность прямого измерения на человеке целого ряда параметров привели к созданию огромного числа показателей и диагностических индексов, в связи с чем всесторонняя оценка системы дыхания представляет значительные трудности. Поэтому вопрос о выборе наиболее информативных показателей, обызательных для интраопераци-онного исследования является актуальным. С одной стороны, несом ненно то, что анестезиолог должен иметь представление о состо янии всех звеньев системы дыхания, но с другой стороны ограни ченные технические возможности не весгда позволяют получить не обходимую информацию. Существует еще третья сторона вопроса это избыток информации, анестезиоллогу для оценки состояния системы дыхания может быть представлено около 30 40 показателей, что может существенно затруднить анализ или приьести к неверным выводам. По нашим данным, для кардиохирургических операций с ИК наиболее информативными были следующие показатели: вентиляция минутная и альвеолярная вентиляция; механические свойства легких - динамическая растяжимость легких, давление эластического сопротивления; газообмена - концентрация С02 в альвеолярном газе, фракционная концентрация кислорода; метаболизма потребление кислорода, коэффициент использования кислорода - содержание кислорода в легочном капилсяре, в артериальной крови, артерио ве-

нозкый градиент» транспорт кислорода; перфузии - соотнесение вентиляция/перфузия, внутрилегочное шунтирование кровн; кровосС-ракемкл - давление в правом предсердии и сердечный выброс. Такт! образом, необходимый минимум, на наш взгляд, состоит из \? показателей, и только несколько показателей измеряются непосредственно - минутный объем вентиляции, концентрация СО'2 а альвеолярном газе и фракционная концентрация кислорода п дыхательном контуре, бол*п:инст5о показателей вычисляются, т.е. являются производными. Динамика исследуемых показателей, сопоставление их с клинической ситуацией поноггэт обнаружить взаимосвязи иояду состоянием легочной ткани и диффузией, транспортом кислорода и его потреблением, пнутрилегочным шунтированием и сердечным шбросом и т.д. Интраолерационная система комплексного исследования дыхания с автоматизированной обработкой данных па ЗЕМ, яштяетсл инструментом, по^волягггпм наиболее полно оценить состояние системы -дыхания пациентов во время операций с 1П(. Анализ значительного ебьека инфогаашш; полученного с пеновдь» комплексного псследова-кия, позволил нам конкретизировать происходящие изменения п системе и постлерфузнонннЯ пер::од операция, а такяе устанопить об-кие для всех операций с КК сдвягн в системе днхания и легочного кровообращения (рис.4).

ВЫВОДЫ

'1. Интраоперацпоннзя система комплексного исследования дыхания с автоматизированной обаботкоП данных на ЭВМ является инструментом, позвоплтанм наиболее полно оценить состояиче систол дыхания пациентов во гремя операций с 1!К. Нанбольпая с^ектно-ность работы системы достигается при использовании ее з монитор-нон режиме и оперативной обработке данных во время операции.

N¡0*41 ГГТЯЯ^ • •> ч •> а и «1 £ « ■1 & «? о с? о с? о' и т С? с? О с? б о о-«> о с? • е 1 и О Ч •а V а «С о « « с' а.

омк { ♦ ♦ ♦ V » »

пни » ♦ » » ♦ » < ♦ » » ♦ <

АКЫ 1 » » » ♦ ♦ » 4 » » »

КАЛ. ♦ » » 1 4 » ♦

АТАК » » » » * »

Рис.4. Общая направленность изменений исследуемых

показателей в группах во время операции с ПК. - достоверные изменения

2. Внедрение комплексной системы оценки дыхания позволило установить закономерности ее изменений в постперфузионном периоде, заключающиеся в развитии дыхательной недостаточности на этом этапе операции, а тшсже позволило изучить влияние на систему дыхания анестезии на основе иифуэии калипсола.

3. Дыхауельная недостаточность в постперфузионноц периоде операции проявлялась в снижении растяжимости легочной ткани, содержания кислорода в артериальной крови и повышении ьнутриле-гочного шунтирования. При этом транспорт кислорода остается на высоком уровне и соответствует потреблению, сохранение уровня транспорта кислорода происходит вследствие увеличения сердечного выброса. Выраженность изменений в системе дыхания зависит от длительности ИК и наличия исходной легочной патологии, вызванной основным заболеванием.

- 23 - '

4. В постперфузионном периоде происходит увеличение концентрации С02 в альвеолярном газе и его элиминации, вследствие накопления НСОЗ Ео время искусственного кровообращения и интенсификации метаболизма при согревании больного в конце ИК.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Наибольшая эффективность интраоперационных исследований системы дыхания достигается при одновременном исследовании всез звеньев - вентиляции, механических свойств легких, газообмена, метаболизма, системы транспорта кислорода и внутрилегочного шунтирования крови и соотношения вентиляция/перфузия, возможна также использование дополнительных методов, так как наш вариант является частным случаем решения этой проблемы.

2. Наибольшая информативность используемых методов проявляется в монитором режиме, так капнсграфия позволяет оперативно управлять уровнем вентиляции, что значительно уыеньпает количество экспресс-ана7кзов крови.

3. Обязательно использование оксиметрии, которая необходима для точного дозирования подаваемой концентрации кислорода, используемого при расчете кислородной емкости крови, а также потребления кислорода.

4. При наличии соответствующего технического и прогрЕМиногэ обеспечения возможна обработка информации в автоматическом режиме, непосредственно с мониторов, за исключением гкспресй-анали-зов проб крови.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО TES ДИССЕРТАЦИИ

1. Применение БЕМ для анализа данных Екеилего дуванил в операционной.// Есессяэ. конференция по реализации иатекатичес-

ккх кетодав с использованием ЭШ в клиническом и экспериментальной медицине: Тез.докл.- М.- 1983.- с. 75 - ?6. (соавт. О.В.Исланова).

2. Влияние комбинированной внуривенной анестезии каляпсодом и седуксеном на внешнее дыхание, газообмен и гемодинамику малого круга у больных при операциях с искусственным кров обращением.// Анестезиология и реаниматология.- 1983.- 11.5.- с. 8 - 12. (соавт. Н.А.Трекова, Г.Г.&сояи, Е.В.Флеров, В.А.Кожевников, Н.Э.Сзвина).

3. Некоторые показатели состояния газообмена и геюдикаииш малого круга в условиях комбинированной внутривенной анестезии с Кдлпжолои.// Фармакологические аспекты обезболивания: Тез. докл. Всесоюзн. конф.- Л.- 1383. - с. 145 - 145. (соавт. Н.А.Трекова, Г.Г.Ыхояи).