Содержание к диссертации
Введение
Глава 1 Особенности анестезиологического обеспечения лапароскопических операций (обзор литературы) 9
1.1. Общее представление о патофизиологических механизмах влияния напряженного карбоксиперитонеума на кровообращение и дыхание во время лапароскопических операций 9
1.2. Анестезиологическое обеспечение и мониторинг при выполнении лапароскопических операций 22
1.3. Респираторная поддержка во время анестезиологического обеспечения лапароскопических операций 29
ГЛАВА 2 Материалы и методы исследования 34
2.1. Характеристика исследования 34
2.2. Методы статистического анализа полученных данных 44
ГЛАВА 3 Результаты исследований 46
3.1 Сопоставимость основной и сравнительной групп 46
3.2. Влияние искусственной вентиляции легких с контролем по объему и по давлению на газообмен в условиях карбоксиперитонеума 51
3.3. Влияние искусственной вентиляции легких с контролем по давлению на гемодинамику 60
3.4. Применение режима вентиляции легких с контролем по давлению у пациентов высокого риска 67
Глава 4. Обсуждение результатов исследования 73
Заключение 81
Выводы 82
Практические рекомендации 83
Список литературы
- Респираторная поддержка во время анестезиологического обеспечения лапароскопических операций
- Методы статистического анализа полученных данных
- Влияние искусственной вентиляции легких с контролем по объему и по давлению на газообмен в условиях карбоксиперитонеума
- Применение режима вентиляции легких с контролем по давлению у пациентов высокого риска
Респираторная поддержка во время анестезиологического обеспечения лапароскопических операций
Уменьшение функциональной остаточной емкости легких и увеличе-ние давления в дыхательных путях приводят к нарушению вентиляционно-перфузионных отношений, внутрилегочному шунтированию и увеличению мертвого пространства, что может вызвать гипоксемию и гиперкапнию (Hay-don G.H. et al., 1996). К счастью, это случается редко у больных с нормаль-ными легочными функциями.
Жизненная емкость легких зависит также от положения больного на операционном столе. В положении Тренделенбурга жизненная емкость лег-ких может уменьшаться на 30%, а в положении Фовлера – на 20% (Васильев Р.Х., 1976). Повышенное внутрибрюшное давление в сочетании с положени-ем Тренделенбурга на операционном столе может сдвигать диафрагму и ка-рину, что приводит к непреднамеренной интубации правого бронха (при фиксированной проксимальной части интубационной трубки) (Wilcox S., Vandam L.D., 1988).
Без контролируемой гипервентиляции напряженный карбоксиперито-неум (14-16 см вод.ст.) приводит к повышению конечно-выдыхаемого парци-ального давления углекислого газа (PetCO2) в среднем на 10 мм рт.ст., а рас-тяжимость легких уменьшается в среднем на 25% (Versichelen L. et al., 1984). Во время лапароскопических операций часто приходится устанавливать вен-тиляционный паттерн таким образом, чтобы дыхательный объем соответст-вовал 12-15 млкг-1. Это делается с целью предотвращения прогрессирующе-го альвеолярного ателектазирования и гипоксемии, а также для обеспечения элиминации углекислого газа. Обычно требуется увеличение объема венти-ляции на 20-30%. Использование указанного дыхательного объема может привести к возрастанию давления в дыхательных путях и, соответственно, повышению риска баротравмы. Кроме того, повышение пикового давления может усугубить и возможные нарушения со стороны сердечно-сосудистой системы.
Взгляды в отношении использования PEEP также неоднозначны. Хотя вентиляция с PEEP значительно улучшает газообмен (Loeckinger A. et al., 2001) и сохраняет артериальную оксигенацию в течение продолжительного карбоксиперитонеума (Hazebroek E.J. et al., 2002), необходимо напомнить, что PEEP в присутствии повышенного внутрибрюшного давления, увеличи-вает внутригрудное давление и приводит к уменьшению сердечного выброса. Поэтому использовать его также надо осторожно (Moffa S.M. et al., 1993; Luz C.M. et al., 1994; Woolley D.S. et al., 1995; Kraut E.J. et al., 1999).
Есть мнение, что ИВЛ с умеренным PEEP (3-5 см вод.ст.) интраопера-ционно во время лапароскопии улучшает артериальную оксигенацию без клинических проявлений кардиальных и респираторных нарушений (Pang C.K. et al., 2003).
Увеличение парциального давления углекислого газа до 40-50 мм рт.ст. требует повышения объема вентиляции легких в полтора раза, а снижение до 30 мм рт.ст. – уменьшения объема вентиляции в полтора раза.
В условиях гиперкапнии снижается сократительная функция миокарда, ухудшается внутрипредсердная и желудочковая проводимость, снижается АД, урежается ритм сердца. Гиперкапния способна вызывать бронхиолос-пазм, вазоконстрикцию в почках, что ведет к снижению диуреза. Поскольку в человеческом организме может депонироваться около 120 литров углекисло-го газа, в некоторых случаях требуется продленная ИВЛ для полной его эли-минации углекислого газа (Schulte-Steinberg H. et al., 1996).
Негативное влияние карбоксиперитонеума на системы дыхания и кро-вообращения может привести к нарушению транспорта кислорода к органам и тканям. Так, исследование состояния кардиореспираторной системы в ра-боте В.В. Щуковского с соавт. (1997) показало, что снижение минутного объ-ёма кровообращения, увеличение общего периферического сопротивления, гиперкапния, увеличение шунтирования крови в легких у больных с недоста-точным кардиальным резервом могут привести к критическому нарушению транспорта кислорода.
Таким образом, напряженный карбоксиперитонеум создает неблаго-приятные условия для работы сердца. Уменьшение преднагрузки с одновре-менным ростом постнагрузки приводят к снижению сердечного выброса, росту общего периферического сопротивления, повышению работы сердца и, соответственно, к росту кислородного запроса миокарда. Развитие гиперкап-нии вносит свой отрицательный вклад, вызывая стимуляцию симпатического отдела вегетативной нервной системы и существенно повышая вероятность развития нарушений ритма, тахикардии, артериальной гипертензии. Выявле-но, что повышение внутрибрюшного давления неизбежно приводит к росту давления в грудной полости, снижению податливости легких, возрастанию сопротивления дыхательных путей и соответствующему росту давления на вдохе (давление в дыхательных путях в среднем возрастает до 27-29 см вод.ст.). Карбоксиперитонеум приводит к увеличению концентрации углеки-слого газа в крови и в выдыхаемом воздухе. Следует учитывать неоднознач-ное влияние эндоскопических операций на сердечно-сосудистую и дыхатель-ную системы. Останутся ли интраоперационные сдвиги гомеостаза в безо-пасных пределах или разовьется клиническая картина осложнений, во мно-гом зависит от компенсаторных возможностей сердечно-сосудистой и дыха-тельной систем у отдельно взятого пациента.
Методы статистического анализа полученных данных
После наложения напряженного карбоксиперитонеума тактику под-держания газообмена дифференцировали. С учетом стоящих перед исследо-ванием задач у 32 больных (1 группа) переходили на вентиляцию с контро-лем по давлению (CMV PC). Группу сравнения (2 группа) составили 28 чело-век, у которых режим вентиляции оставляли неизменным (с контролем по объему – CMV VC). Для обеспечения нормовентиляции (под контролем PetCO2) после наложения карбоксиперитонеума увеличивали минутную вен-тиляцию за счет изменения частоты дыхания (до 14-17 в 1 мин), дыхательный объем оставляли прежним.
В 1-ой группе после наложения карбоксиперитонеума режим ИВЛ с контролем по объему меняли на режим ИВЛ с контролем по давлению. При этом параметры вентиляции выставляли таким образом: уровень давления на вдохе подбирали, чтобы обеспечить исходный ДО, а МОД увеличивали за счет изменения частоты дыхания. Параметры вентиляции корректировали посто-янно с учетом незначительно изменяющегося давления в брюшной полости, стремясь поддерживать исходный ДО и обеспечивать нормовентиляцию.
В конце оперативного вмешательства после десуффляции углекислого газа из брюшной полости и значительного снижения внутрибрюшного дав-ления уровень инспираторного давления корригировали таким образом, что-бы обеспечить исходный ДО, а нормовентиляцию достигали также за счет изменения частоты дыхания.
Интраоперационный мониторинг дыхания предусматривал постоянный контроль PetCO2 (капнометрия) и насыщения артериальной крови кислоро-дом (пульсоксиметрия, SatО2). Измерение податливости (compliance) легких, пикового давления (Ppeak), давление плато (Pplat) и среднего давления (Pmeаn) в дыхательных путях проводили с помощью анестезиологической системы «Kion». Все измеряемые показатели выводились на экран монитора «SIEMENS-7000». В динамике, а также на основных этапах исследования оп-ределяли газовый состав артериальной крови и кислотно-основное состоя-ние. Для исследования забирали артериальную кровь из лучевой артерии.
Показатели артериального давления отмечали каждые 5 мин, а при не-обходимости и чаще. Частоту сердечных сокращений и электрокардиогра-фию фиксировали в режиме «on line», кроме того, осуществляли непрерыв-ный мониторинг ишемии миокарда.
Для оценки гемодинамики сразу после поступления больного в опера-ционную к больному подключали реографическую установку «Диамант».
В протоколе исследования для регистрации данных в интра- и после-операционном периодах предусмотрели 5 этапов: 1-ый – в операционной до начала общей анестезии; 2-ой – после введения в анестезию и начала ИВЛ; 3-ий – через 20 мин после наложения карбоксиперитонеума; 4-ый – через 40 мин после наложения карбоксиперитонеума; 5-ый – после десуффляции уг-лекислого газа из брюшной полости.
На каждом из этапов вносили в протокол исследования показатели сис-темной и центральной гемодинамики, газообмена (PetCO2, SatO2, PаCO2, PаО2), параметры ИВЛ (ДО, МОД, ЧД), показатели механики дыхания (Ppeak, Pmeаn, Pplat, Compliance).
После оценки степени восстановления сознания и выполнения больным требований тетрады Гейла производили экстубацию. В палату интенсивной терапии их доставляли с самостоятельным дыханием в сопровождении ане-стезиолога. В послеоперационном периоде во время пребывания пациентов в отделении интенсивной терапии продолжали стандартный мониторинг сер-дечного ритма, неинвазивное измерение артериального давления, пульсокси-метрию.
Кроме того, на протяжении интра- и ближайшего послеоперационного периода пристальное внимание уделяли возможности развития так называе-мых «малых» и «больших» кардиальных осложнений. К «малым осложнени-ям», не создающим непосредственной угрозы жизни больного, относили: - тахикардию свыше 120 в 1 мин на любом этапе операции; - брадикардию с частотой сердечных сокращений 50 в 1 мин на любом этапе операции; - артериальную гипертензию (АДс 180 мм рт.ст.) и гипотензию (АДс 90 мм рт.ст.) или отклонение АД более 30% от «рабочего» уровня в любую сторону; - наджелудочковые, желудочковые нарушения сердечного ритма без на-рушения сердечного выброса, возникшие во время операции или уча-щение частоты желудочковых сокращений при имевшейся мерцатель-ной аритмии, повышение класса желудочковых экстрасистол по Лауну в сравнении с дооперационным уровнем; - эпизоды ишемических изменений (элевация или депрессия сегмента ST) на ЭКГ, впервые возникшие во время операции или усугубление уже имевшейся до операции ишемии. «Большими» кардиальными осложнениями, представляющими прямую угрозу для жизни больного, считали: - инфаркт миокарда; - отек легких; - желудочковую тахикардию; - фибрилляцию желудочков; - асистолию; - гипосистолию. После приобретения опыта по применению изучаемого режима венти-ляции у больных с неотягощенным анамнезом было решено (второй этап ра-боты) оценить возможность его использования и у пациентов с высоким рис-ком развития кардиальных осложнений. Таковых в исследование было вклю-чено 12 человек, которые дали свое информированное согласие на примене-ние нового метода вентиляции.
Для оценки степени выраженности стенокардии применяли классифи-кацию канадского общества кардиологов, поскольку именно она использова-на в индексах сердечного риска Голдмана и Детски, которые мы использова-ли в своем исследовании. При постановке диагноза гипертонической болезни ориентировались на классификацию ВОЗ (1995). Определение стадии и функционального класса хронической сердечной недостаточности, выявляе-мой у пациентов перед операцией, осуществляли на основании классифика-ции Нью-Йоркской ассоциации кардиологов (NYHA, 2002).
Все они страдали ишемической болезнью сердца, гипертонической бо-лезнью II-III ст., трое имели в анамнезе заболевания инфаркт миокарда, у четверых регистрировались нарушения ритма и проводимости сердца, у од-ного больного выявлена миокардиодистрофия (табл. 4).
Влияние искусственной вентиляции легких с контролем по объему и по давлению на газообмен в условиях карбоксиперитонеума
При рассмотрении показателей центральной гемодинамики в группе сравнения было выявлено, что УИ при наложении карбоксиперитонеума (3-й этап, 20-ая мин карбоксиперитонеума) снижался на 16,2% (статистически не-достоверно, р 0,05), к 40-ой мин карбоксиперитонеума отмечалось дальней-шее его снижение (на 19,8%), причем различие показателей становилось ста-тистически достоверным (р 0,05). Среднее значение СИ уменьшился на 3-м и 4-м этапах на 8% (р 0,05) и на 12% (р 0,05) соответственно. Среднее зна-чение ОПС на 3-м этапе (20-ая мин карбоксиперитонеума) по сравнению с исходным значением увеличивалось на 30,6% (р 0,05) и на 34% к 40-ой мин карбоксиперитонеума.
Таким образом, значения показателей центральной гемодинамики (УИ, СИ, ОПС) достоверно изменялись к 40 мин после наложения карбоксипери-тонеума (4 этап) по сравнению с дооперационным уровнем.
На 5 этапе (после десуффляции СО2) средние значения гемодинамиче-ских показателей (УИ, СИ) повышались и практически восстановились до исходного уровня. Также различие между величинами показателей ОПС на 5 этапе (по сравнению с исходными) оказалось недостоверным. Отметим, что средние значения ЧСС на этапах карбоксиперитонеума возрастали на 15% (р 0,05) и возвращались после десуффляции СО2 к исходным показателям.
Полученные результаты показали, что в основной группе (1-ая) АДс после наложения карбоксиперитонеума повышалось на 15,7% по сравнению с исходными показателями. АДд также повышалось на 22,5% и приходило в норму лишь в послеоперационном периоде. САД закономерно повышалось на 19,5% (р 0,05). ЧСС оставалась относительно стабильной на всех этапах исследования и уже через 15 мин после окончания карбоксиперитонеума приближалась к исходным показателям (табл. 17).
Анализ показателей центральной гемодинамики в основной группе по-казал, что УИ при наложении карбоксиперитонеума снижался на 7 %, а СИ – на 6,5%, причем различие оказалось недостоверным (р 0,05). Среднее значе-ние ОПС на 3-м этапе, по сравнению с исходными значениями, увеличива-лось на 12,3% (р 0,05).
На 5-м этапе после устранения карбоксиперитонеума наблюдалось вос-становление показателей центральной гемодинамики (УИ и СИ) практически до значений, сопоставимых с исходными данными. Отметим, что средние значения ЧСС на этапах исследования практически не менялись.
При сравнительном анализе было выявлено, что влияние ИВЛ и на-пряженного карбоксиперитонеума на сердечно-сосудистую систему в обеих группах имело однотипный характер.
После наложения карбоксиперитонеума воздействие на сердечно-сосудистую систему проявилось гипертензией в большей степени за счет диастолического артериального давления, снижением ударного и сердечного индексов, повышением ОПС. Результаты исследования центральной гемоди-намики, показали, что вентиляция с контролем по давлению приводила к меньшему снижению сердечного индекса и менее выраженному изменению ОПС на этапе применения карбоксиперитонеума (рис. 8-10).
Динамика УИ (рис. 8) иллюстрирует, что на этапах исследования в обеих группах зарегистрировано плавное снижение (на 4-9%) этого показате-ля, которое объясняется влиянием используемых для анестезии препаратов. На 3 и 4 этапах происходило снижение среднего значения показателя УИ, статистически достоверные изменения между группами формировались к 4 этапу (40 мин карбоксиперитонеума). Характерно, что после десуффляции (5 этап) не наблюдалось полного восстановления средней величины показателя УИ до значений, соответствующих второму этапу измерения (до карбоксипе-ритонеума) (р 0,05).
На рис. 9 представлена динамика средних значений СИ в обеих иссле-дуемых группах, причем также отмечается снижение этого показателя на этапах, где использовали карбоксиперитонеум. В условиях карбоксиперито-неума статистически достоверные изменения значений между группами за-фиксированы к 4 этапу (р 0,05). В конце операции показатели СИ повыша-лись, но восстановления до исходного уровня не происходило (р 0,05), при этом различия между группами также были недостоверными.
На рис. 10 представлена динамика среднего значения ОПС. В группе сравнения (2-ая) происходило недостоверное увеличение регистрируемого показателя на втором этапе измерения и достоверное увеличение (р 0,05) его на 4 этапе по сравнению с основной группой. После десуффляции значения ОПС приближалось к исходным значениям, но достоверных различий выяв-лено не было.
Изменения системной гемодинамики в обеих группах носили однона-правленный характер. Отмечалось снижение показателей в ответ на индук-цию анестезии (4-5%) и увеличение их в условиях карбоксиперитонеума. Из-менения оказались статистически достоверными в каждой группе (р 0,05), при этом достоверных различий между группами выявлено не было. После же десуффляции и уменьшения внутрибрюшного давления показатели сис-темной гемодинамики не отличались от дооперационного уровня, не было зафиксировано различий и между группами (рис. 11 и 12).
Применение режима вентиляции легких с контролем по давлению у пациентов высокого риска
Считается, что по величине среднего давления в дыхательных путях можно судить о степени влияния ИВЛ на легочно-капиллярный кровоток (Азбаров А.А. с соавт., 2001). В обсуждаемом исследовании уровень средне-го давления в дыхательном контуре достоверно не изменялся, хотя тенденция к увеличения среднего давлению при объемной вентиляции, на наш взгляд, все-таки имелась. Дело в том, что при сопоставимых параметрах давление за дыхательный цикл несколько выше при вентиляции с контролем по давле-нию за счет более быстрого начального инспираторного потока и быстрого достижения заданного давления. Однако в данном случае давление плато при объемной вентиляции достоверно выше максимального инспираторного дав-ления в группе больных, которым проводили CMV PC. За счет этого и сред-нее давление оказалось незначительно выше в группе больных, которым про-водили вентиляцию легких с контролем по объему.
Различные сравнительные исследования у пациентов, подвергнутых однолегочной вентиляции, показали значительно более высокие значения пикового давления, давления плато и легочного шунта при проведении вен-тиляции с контролем по объему, в то время как РаСО2 было выше при венти-ляции с контролем по давлению. Авторы сделали заключение, что вентиля-ция с контролем по давлению является альтернативой объемной у больных, которым необходимо проводить однолегочную вентиляцию или при различ-ной легочной патологии (Хорохордин Н.Е., Оболенский СВ., Яблонский П.К., 2000; Tugrul M., Camci E., Karadeniz H., 1997). В нашем исследовании также выявлена разница в степени оксигенации между группами. При этом вентиляцию поддерживали приблизительно на одинаковом уровне. Разница в оксигенации, вероятно, обусловлена уменьшением легочного шунтирования при использовании вентиляции с контролем по давлению.
Данные, отражающие альвеоло-артериальный градиент по СО2, кроме того свидетельствуют и о более эффективном газообмене при вентиляции с контролем по давлению. Более эффективную вентиляции и уменьшение аль-веолярного мертвого пространства объясняют тем, что при открытии клапана вдоха при вентиляции с управлением по давлению, поток газа высокий и большая часть дыхательного объема распределяется в легких в начале ин-спираторной фазы. Клапан вдоха поддерживает поток газа таким образом, чтобы поддерживать заданное давление, тем самым способствуя лучшему распределению газа в альвеолах с высокой постоянной времени, не вызывая при этом перерастяжения (за счет контроля давления).
Влияние ИВЛ и напряженного карбоксиперитонеума на систему кро-вообращения в обеих группах имело однотипный характер. На этапе введе-ния в анестезию в результате действия фармакологических препаратов (ди-привана и фентанила) отмечалось закономерное снижение артериального давления и показателей центральной гемодинамики (ударного и сердечного индексов). После наложения карбоксиперитонеума воздействие на систему кровообращения проявилось гипертензией в большей степени за счет диасто-лического артериального давления, снижением ударного и сердечного индек-сов, повышением ОПС. Результаты исследования центральной гемодинамики показали, что вентиляция с контролем по давлению приводит к меньшему снижению сердечного индекса и менее выраженному изменению ОПС на этапе применения карбоксиперитонеума.
Вообще, эффекты карбоксиперитонеума на сердечно-сосудистую сис-тему достаточно хорошо изучены (В.М. Белопухова, 1995; Азбаров А.А. с со-авт., 2001; Joris J.L. et al., 1993; Zuckerman R., Gold M., Jenkins P. et al., 2001), однако сравнительных исследований в отношении различных режимов вен-тиляции совсем немного. Так, в послеоперационном периоде у кардиохирур-гических больных оба режима имели похожее влияние на пациентов с сохра-ненным или скомпрометированным сердечным выбросом. Однако у больных, у которых использовали CМV PC, оказались выше значения сердечного ин-декса, более низкое системное сосудистое сопротивление и ниже значения инспираторного давления по сравнению с больными, у которых использова-ли CMV VC (Auler Jnior J.O., Carmona M.J., Silva M.H. et al, 1995). Преиму-щества вентиляции с контролем по давлению перед объемной вентиляцией с точки зрения влияния на центральную гемодинамику объясняются более низким инспираторным давлением, лучшей мобилизацией легких.
Во второй части исследования фактически оценивалась безопасность применения CMV PC у больных с факторами риска развития кардиологиче-ских осложнений. Результаты исследования показали схожую динамику по-казателей гемодинамики и газообмена, как и у больных без соматической па-тологии на первом этапе исследования. Причем при анализе данных акцент делался на безопасность влияния ИВЛ на систему кровообращения, посколь-ку больные с патологией легких в исследование не включались. Важным мо-ментом является утверждение некоторых авторов о том, что для обеспечения безопасности выполнения операции у данной категории больных необходимо тщательное предоперационное обследование, постоянный мониторинг гемо-динамики и своевременная коррекция возникающих нарушений (Поташов Л.В., c соавт., 1996; Caroll B.J. et al., 1993; Uchikoshi F et al., 1997; Jones P.E. et al., 1998).
Фактически, этим высказыванием они подтверждают необходимость наиболее внимательного отношения к пациентам группы высокого риска пе-ред операцией и в течение всего периоперационного периода, а также посто-янной готовности к коррекции возникающих нарушений. Для реализации данного утверждения мы проводили предоперационное обследование паци-ентов по представленным протоколам.
Результаты проведенного исследования, по-видимому, позволяют предположить, что использование вентиляции с контролем по давлению в определенных условиях (полноценный мониторинг, больные с сопутствую-щей патологией) может привести к снижению риска интраоперационных ос-ложнений при лапароскопических вмешательствах. Однако этот тезис требу-ет подтверждения в дальнейших исследованиях. Проведенная же работа по-казала определенные преимущества вентиляции с контролем по давлению перед объемным режимом, с точки зрения влияния на газообмен и кровооб-ращение при оперативных вмешательствах с использованием карбоксипери-тонеума. Кроме того, показано, что использование вентиляции с контролем по давлению у пациентов с высоким риском кардиологических осложнений вполне оправдано и не приводит к увеличению количества таких осложне-ний.
![Изофлуран и севофлуран в анестезиологическом обеспечении торакальных операций с длительной искусственной однолегочной вентиляцией у пациентов высокого риска [Электронный ресурс]](/i/i/4479/194875.png "Изофлуран и севофлуран в анестезиологическом обеспечении торакальных операций с длительной искусственной однолегочной вентиляцией у пациентов высокого риска [Электронный ресурс] Рябова Ольга Сергеевна")
