Введение к работе
Актуальность проблемы
Хирургическое лечение рака легкого остается важной проблемой современной медицины. До настоящего времени у 37,7% больных на момент обращения регистрируется третья стадия заболевания, что требует от врачей пересмотра сложившихся стереотипов как в технике хирургических вмешательств, так и в методиках анестезиологического пособия. (Харченко В.П.1996). Если в 60-е годы пневмонэктомия считалась единственно радикальным вмешательством при раке легкого, реконструктивно-пластические операции с резекцией трахеобронхиального дерева расценивались как компромиссные у больных с низкими функциональными резервами, то в современной клинической онкологии приоритетным направлением является выполнение органосохраняющих и реконструктивных операций. Тактика онкологически оправданного сохранения функционирующей легочной ткани расширила возможности проведения радикального лечения больным раком легкого со сниженными резервами дыхательной и сердечно-сосудистой системы.
Оценка состояния больного до операции в большей степени позволяет определить резервные возможности кардиореспираторной системы и прогнозировать исход лечения. Но в любом случае прогноз и основанные на его результатах критерии функциональной операбельности больных носят вероятностный характер и решение об объеме резекции легкого или отказе от радикальной операции часто принимается в ходе хирургического вмешательства и остается зависимым от опыта врачей и возможностей лечебного учреждения. Для принятия правильного решения необходима адекватная оценка функциональных резервов дыхательной системы в условиях проведения анестезии и однолегочной искусственной вентиляции, что делает проблему интраоперационного респираторного мониторинга особенно актуальной.
Анестезиологическое обеспечение операций при раке легкого с выключением из вентиляции оперируемого легкого за годы развития торакальной хирургии претерпело значительные изменения. В 70-е годы предлагалось поддерживать адекватный газообмен во время однолегочной вентиляции при помощи гипербарической оксигенации, а установка катетера в легочную артерию была одной из ключевых рекомендаций больным с тяжелыми нарушениями функции сердечно-сосудистой системы. (Benumof J.L., 1990) Однако сегодня искусственная вентиляция во время торакальных операций осуществляется специальными вентиляционными режимами, исключающими вредное влияние гипероксии, а на смену сложным
травматичным исследованиям функции внешнего дыхания и газообмена приходят новые микропроцессорные технологии. (Шурыгин И.А., 2000)
Прогресс, достигнутый в последние десятилетия в области мопиторішх технологий, связан с развитием неинвазивных методик, безопасных, работающих в режиме реального времени, достаточно полно отвечающих требованиям интенсивного наблюдения. Пеинвазивный респираторный мониторинг представлен методиками пульсоксимегрии, капнографии, а также быстрой непрерывной оксиметрии и спирометрии бокового потока. Появилась возможность получать сведения о причинах нарушения вентиляции, об изменениях легочной механики и газообмена в операционном и ближайшем послеоперационном периоде в режиме реального времени.
Такой подход к раннему выявлению нарушений легочной вентиляции, способствует, на наш взгляд, поддержанию удовлетворительной оксигенации артериальной крови и нормального парциального давления углекислого газа в артериальной крови во время анестезии на разных этапах торакальных операций, в том числе и на этапе однолегочной вентиляции. Отсутствие гипоксической гипоксии во время анестезии, в свою очередь, является основой профилактики постгипоксических изменений и осложнений со стороны респираторной системы в раннем послеоперационном периоде. (Мороз В.В., 1999)
Вместе с тем, в мировой литературе проблемы непрерывного мониторинга механических свойств легких, конечной экспираторной концентрации кислорода и углекислого газа и влияние их изменений во время торакальной операции на течение раннего послеоперационного периода при хирургическом лечении рака легкого практически не освещены.
Нам представляется, что отсутствие специальных исследований в этом направлении является одной из причин частого развития таких послеоперационных осложнений, как пневмонии, ателектазы, острая дыхательная недостаточность.
Все вышезложенное явилось основанием для углубленного изучения роли респираторного мониторинга, основанного на использовании неинвазивных методик исследования вентиляции и газообмена, в выборе адекватных режимов ИВЛ на этапах торакальных операций и в профилактике послеоперационных респираторных осложнений.
Цель исследования
Повышение эффективности диагностики респираторных нарушений при анестезиологическом обеспечении торакальных операций и улучшение непосредственных результатов хирургического лечения больных раком легкого.
Задачи исследования 1. Определить параметры комплексного респираторного мониторинга, необходимые и достаточные для выявления
нарушений вентиляции в интраоперационном периоде у больных раком легкого.
-
Исследовать динамику механических свойств легких на разных этапах торакальных операций и оценшь диагностическую значимость изменений механических свойств легких для раннего выявления респираторных нарушений.
-
Определить степень влияния задаваемых вентиляционных параметров на изменения динамической податливости и форму петли «давление-объем» на этапе однолегочной вентиляции.
-
Оценить информационную значимость мониторинга парциального давления углекислого газа в конце выдоха для определения необходимого объема альвеолярной вентиляции на разных этапах торакальных операций в основной и контрольной группе.
-
Оценить роль показателей непрерывной оксиметрии для определения оптимального дыхательного объема при однолегочной вентиляции.
-
Разработать алгоритм оптимизации респираторного паттерна на этапе однолегочной вентиляции у больных раком легкого.
-
Оценить прогностическую значимость дооперационных показателей функционального состояния респираторной системы больного для определения тяжести послеоперационного периода.
-
Оценить влияние адекватного выбора интраоиерационного дыхательного паттерна на состояние легочного газообмена во время операции и на количество и характер послеоперационных респираторных осложнений.
Научная новизна
Впервые на большом количестве клинических наблюдений проведен анализ информационной значимости параметров интраоиерационного мониторинга легочной механики, таких как динамическая податливость и аэродинамическое сопротивление дыхательных путей, а также их графического отображения в виде петли кривой «давление-объем» для выявления причин нарушений вентиляции и газообмена во время торакальных операций у больных раком легкого.
Выявлено, что динамическая податливость у больных, имеющих третью степень функциональной операбельности, на этапе однолегочной вентиляции определяется величиной дыхательного объема, доставляемого больному аппаратом искусственной вентиляции, и зависит от частоты дыхания, соотношения времени вдоха к времени выдоха, наличия или отсутствия инспираторной паузы. Динамическая податливость у больных, имеющих первую и вторую степени функциональной операбельности, на этапе однолегочной вентиляции не является частотно-зависимой и не изменяется при уменьшении времени вдоха.
Доказано, что инспираторное - конечное экспираторное различие концентрации кислорода является объективным показателем адекватности альвеолярной вентиляции, который может быть использован при выборе дыхательного объема на этапе однолегочной вентиляции. Внезапный рост Fi-et02 при постоянных заданных параметрах вентиляции и стабильной концентрации вдыхаемого кислорода свидетельствует об увеличении доли мертвого пространства и соответственном снижении уровня альвеолярной вентиляции.
Установлено, что показатель конечного экспираторного париального давления углекислого газа па этапе однолегочной вентиляции только при минимальном уровне неравномерности распределения вдыхаемой смеси объективно отражает парциальное давление С02 в артериальной крови, и только в этих условиях показатель PetC02 может быть использован для диагностики адекватности альвеолярной вентиляции.
На основании результатов интраоперационного комплексного мониторинга, включающего исследование механических свойств легких и легочного газообмена доказана целесообразность применения малых дыхательных объемов (5-6 мл/кг массы тела) и невысоких концентраций вдыхаемого кислорода (FiO2=0,45) при проведении ИВЛ в период однолегочной вентиляции.
Практическая значимость
Проведенные научные исследования определили выбор необходимых показателей неинвазивного мониторинга дыхания для контроля качества проводимой искусственной вентиляции на всех этапах торакальных операций, что позволяет анестезиологу вносить коррекцию в респираторные параметры до развития признаков артериальной гипоксемии.
На основании степени функциональной операбельности выделено две группы больных (основная и контрольная) и показано, что в каждой из них имеет место различная степень изменения динамической податливости на этапах торакальных операций. На этапе однолегочной вентиляции изменения динамической податливости у больных группы В (с наличием кардиореспираторных проблем) превышали 50%, что увеличивало время альвеолярного наполнения и сопровождалось нарушением газового состава крови.
Разработан алгоритм адаптации респираторного паттерна при проведении однолегочной вентиляции у больных раком легкого. Основное внимание уделено индивидуальному выбору такой величины дыхательного объема, при которой регистрируются минимально возможные изменения динамической податливости.
Установлено, что мониторинг конечной экспираторной концентрации С02 и 02 позволяет контролировать адекватность альвеолярной вентиляции и в условиях проведения ИВЛ малыми объемами своевременно диагностировать опасный уровень гиповентиляции, приводящий к артериальной гипоксемии. Изменение насыщения гемоглобина артериальной
крови кислородом не является ранним критерием диагностики интраоперационных вентиляционных нарушений.
Показано, что применение комплексного респираторного мониторинга во время операции достоверно уменьшает количество послеоперационных респираторных осложнений и позволяет исключить послеоперационную летальность. Установлено, что степень нарушения функции внешнего дыхания, определенная до операции, не влияет на количество послеоперационных осложнений, если объем хирургического вмешательства определен в соответствии со степенью функциональной операбельности больного.
Основные положения, выносимые на защиту
1. Использование современных средств неинвазивного
микропроцессорного контроля позволяет создать комплексный
респираторный мониторинг, сочетающий непрерывность наблюдения за
параметрами вентиляции, легочной механикой и газообменом во время
анестезии. Представление результатов наблюдения в реальном масштабе
времени позволяет своевременно распознавать респираторные нарушения до
появления критической гиноксемии и проводить адекватную коррекцию
респираторного паттерна.
2. Изменения механических свойств легких, регистрируемые при
непрерывном интраоперационном мониторинге, различны у больных,
имеющих 1, 2 и 3 степени функциональной операбельности. Каждому этапу
торакальной операции соответствует свое среднее значение динамической
податливости, аэродинамического сопротивления дыхательных путей,
постоянной времени легких, превышение предела изменения которых на
этапе однолегочной вентиляции позволяет прогнозировать развитие
артериальной гипоксемии и своевременно провести соответствующую
коррекцию респираторных параметров.
-
Мониторинг инспираторного - конечного экспираторного различия концентрации кислорода на этапе однолегочной вентиляции с использованием малого дыхательного объема позволяет своевременно выявить опасный уровень гиповентиляции.
-
Мониторинг конечного экспираторного парциального давления С02 может быть использован для контроля адекватности альвеолярной вентиляции на всех этапах торакальных операций только в условиях нормального распределения газовой смеси, которое достигается индивидуальным подбором оптимальных значений динамической податливости и аэродинамического сопротивления.
5. Разработанный на основе комплексного респираторного
мониторинга алгоритм коррекции респираторного паттерна позволил
проводить однолегочную вентиляцию в условиях наиболее эффективной
комбинации дыхательного объема, соотношения вдох-выдох, динамической
податливости, аэродинамического сопротивления дыхательных путей и
максимального давления на вдохе. Это обеспечило у больных с низкими
резервами кардиореспираторнои системы адекватный уровень напряжения кислорода и углекислого газа артериальной крови в течение всего основного хирургического этапа без использования дополнительных способов поддержания адекватного газообмена - дифференцированной ИВЛ или ВЧИВЛ.
6. Выбор объема операции в соответствии со степенью функциональной операбельности и использование комплексного респираторного мониторинга во время операции позволяют улучшить непосредственные результаты лечения рака легкого: уменьшить количество послеоперационных респираторных осложнений и избежать послеоперационной летальности.
Апробация работы
Основные положения работы доложены и обсуждены на:
-
Международном симпозиуме, посвященном 90-летию академика РАМН Неговского. Москва, 23-24 марта 1999 г.;
-
Международном научном форуме «Онкология на рубеже XXI века. Возможности и перспективы». Москва, 19-22 октября 1999 г.
-
Ш съезде онкологов и радиологов стран СНГ. Минск, 25-28 мая 2004 г.
Внедрение результатов диссертации
Основные теоретические положения и практические разработки включены в учебный процесс на кафедре анестезиологии и реаниматологии РУДН, кафедре анестезиологии и реаниматологии Московского медицинского университета. Разработанный стандарт респираторного мониторинга и алгоритм оптимизации респираторного паттерна во время одночегочной речтилянии при торакальных операциях используется в отделении анестезиологии и реанимации Российского научного центра ренттенорадиологии, г. Москва, в отделении анестезиологии и реанимации Московского областного онкологического диспансера, г. Балашиха, Московской области.
Публикации
По теме диссертации опубликовано 17 научных работ.
Объем и структура диссертации