Содержание к диссертации
Введение
Глава1. Современные методы и проблемы респираторной поддержки во время анестезиологического обеспечения эндоларингеальных микрохирургических вмешательств 14
1.1. Характеристика эндоскопических вмешательств на гортани и верхних отделах трахеи и требования к анестезиологическому обеспечению 14
1.2. Анестезия при микрохирургии гортани 17
1.3. Респираторная поддержка во время эндоскопических вмешательств на гортани 20
1.3.1. Общая характеристика методов респираторной поддержки 20
1.3.2. Струйные методы вентиляции легких 25
1.3.2.1. Апнойная оксигенация 25
1.3.2.2. Инжекционная вентиляция через операционный ларингоскоп 26
1.3.2.3. Катетерные методы струйной вентиляции для эндоларин-геальны.х вмешательств 29
1.3.2.4. Характеристика частотных режимов струйной вентиляции 36
1.3.2.5. Осложнения струйной вентиляции легких 41
1.3.2.6. Мониторинг газообмена при струйной вентиляции легких 42
1.4. Обеспечение безопасности респираторной поддержки при лазер
ных эндоскопических вмешательствах на гортани 44
1.4.1. Характеристика проблем лазерной эндохирургии гортани 44
1.4.2. Опасности и осложнения анестезиологического обеспечения лазерных эндоларингеальных вмешательств 46
1.4.3. Анестезиологическое обеспечение лазерных эндоларингеаль-ных вмешательств 49
1.4.4. Термические осложнения и их профилактика 57
1.5. Респираторная поддержка при стенозах гортани 59
1.5.1. Анатомо-физиологическая характеристика стенозов гортани 59
1.5.2. Методы обследования больных со стенозами гортани 64
1.5.3. Характеристика методов респираторной поддержки при эн-доларингеальных вмешательствах при стенозах гортани 65
1.6. Струйные методы вентиляции у больных повышенного риска 73
Глава 2. Материалы и методы экспериментальных и клинических исследований 77
2.1. Характеристика используемого оборудования 77
2.1.1. Характеристика применявшихся струйных респираторов 77
2.1.2. Характеристика лазерного оборудования 80
2.2. Материалы и методы стендовых экспериментов 81
2.2.1. Тестирование промышленных моделей струйных респираторов 83
2.2.2. Тестирование струйных респираторов с инсуффляционными катетерами 84
2.2.3. Струйная вентиляция в условиях моделирования стенозов гортани 84
2.2.4. Тестирование эндотрахеальных трубок и инсуффляционных катетеров на устойчивость к воздействию хирургического лазера 87
2.3. Характеристика больных с патологией гортани и верхних отделов трахеи 89
2.4. Методы дооперационного клинического и инструментального обследования
2.5. Характеристика методов анестезии 95
2.6. Методы струйной вентиляции, применявшиеся для выполнения эндоскопических вмешательств на гортани 97
2.7. Методы и оборудование для интраоперационного мониторинга 108
2.8. Статистическая обработка результатов исследования 110
4
Глава 3. Результаты стендовых экспериментов 113
3.1. Показатели минутной вентиляции у различных моделей струйных респираторов 113
3.2. Влияние размеров инсуффляционных катетеров на результирующие показатели струйных респираторов 117
3.3. Влияние модельных стенозов на показатели давления при струйной вентиляции 122
3.4. Оценка устойчивости к лазерному воздействию трубок для подачи газовой смеси во время струйной вентиляции 126
Глава 4. Результаты клинических исследований 134
4.1. Сравнительная оценка различных методов струйной вентиляции во время эндоскопических вмешательств на гортани 134
4.1.1. Сравнительная оценка способов и режимов струйной вентиляции при эндоларингеальных вмешательствах 134
4.1.2. Опасности и осложнения струйной вентиляции легких 145
4.2. Клиническая оценка использования струйной вентиляции во время эндоскопических вмешательств при стенозах гортани 150
4.2.1. Оценка газообмена при различных режимах струйной вентиляции во время эндоларингеальных вмешательств при стенозах гортани 158
4.2.2. Клиническая классификация стенозов гортани 163
4.2.3. Способы введения инсуффляционного катетера при патологических образованиях гортани. Клинические наблюдения 164
4.3. Оценка эффективности и безопасности струйной вентиляции вовремя лазерных эндоларингеальных вмешательств 177
4.3.1. Сравнительная оценка высокочастотной струйной вентиляции газовыми смесями с различными значениями FiO2 177
4.3.2. Осложнения струйной вентиляции во время лазерных эндоскопических микрохирургических вмешательств на гортани 180
4.4. Оценка адекватности струйной вентиляции при анестезиологическом обеспечении эндоларингеальных вмешательств у больных повышенного риска 183
4.5. Концепция достижения безопасности респираторной поддержки во время анестезиологического обеспечения эндоларингеальных вмешательств на гортани 188
4.6. Оценка частоты использования различных методов струйной вентиляции при эндоскопических вмешательствах на гортани 191
Глава 5. Обсуждение результатов 195
5.1. Обсуждение результатов стендовых экспериментов 195
5.2. Обсуждение результатов клинических исследований 211
5.2.1. Обсуждение безопасности использования различных вариантов струйной вентиляции в эндоларингеальной хирургии 211
5.2.2. Обсуждение безопасности струйной вентиляции во время эндоскопических вмешательств при стенозах гортани 229
5.2.3. Обсуждение безопасности использования струйной вентиляции во время лазерных вмешательств 234
5.2.4. Обсуждение возможности безопасного использования струйной вентиляции у больных повышенного риска 236
5.2.5. Обсуждение частоты использования различных методов струйной вентиляции при эндоларингеальных вмешательствах 238
Заключение 241
Выводы 246
Практические рекомендации 248
Список сокращений и условных обозначений 251
Список литературы
- Респираторная поддержка во время эндоскопических вмешательств на гортани
- Тестирование промышленных моделей струйных респираторов
- Влияние модельных стенозов на показатели давления при струйной вентиляции
- Оценка эффективности и безопасности струйной вентиляции вовремя лазерных эндоларингеальных вмешательств
Введение к работе
Актуальность проблемы
Основной особенностью эндоларингеальных операций является то, что работа оториноларинголога и анестезиолога выполняется в одной анатомической зоне. Это требует четкого взаимодействия и понимания общих задач [Benjamin B., 1998, Rubin J.S. et al., 2005; Davies J.M. et al., 2009; . Et al., 2010; Flory S., 2010]. Как правило, при осуществлении таких вмешательств невозможно использование стандартного анестезиологического оборудования и инструментария. Эндотрахеальные трубки и катетеры, расположенные в просвете голосовой щели, ухудшают, а иногда исключают возможность выполнения эндоларингеальных вмешательств [Benjamin B 1998, Flory S., 2010].
Существует много ограничений и трудностей для анестезиолога при выполнении эндоскопических вмешательств при стенозах гортани и верхних отделов трахеи, а также при использовании лазерного инструментария [Jaquet V. et al., 2006]. Известны случаи термических осложнений во время лазерных эндоларингеальных операций [Sesterhenn A.M. et al., 2003; Mahapatro S. et al., 2006; Roy S., 2009]. Наилучшие условия для выполнения эндоскопических микрохирургических вмешательств в гортани и верхних отделах трахеи, как было доказано, обеспечивают струйные методы вентиляции легких, которые не требуют герметизации дыхательного контура [Колотилов Л.В. 1988, Ем Ен Гир 1991, Bacher A. et al., 2000; Jaquet V. et al., 2006; Patel A., Rubin J.S., 2008; ., ., 2008; Davies J.M. et al., 2009; Flory S., 2010]. В то же время наличие большого количества традиционно используемых методов респираторной поддержки (РП) во время эндоларингеальных вмешательств свидетельствует об отсутствии оптимального способа доставки газовой смеси в легкие [Rubin J.S. et al., 2005; Cook T.M., Alexander R., 2008; Friedrich G. et al., 2008] и единой точки зрения по данному вопросу.
Проведенный анализ данных доступной литературы позволяет сделать заключение, что выбор метода РП обусловлен, прежде всего, техническим оснащением и возможностями применения современных респираторов, отсутствием у анестезиологов знаний и опыта в использовании некоторых методов струйной вентиляции, а также устоявшимися предпочтениями [Cook T.M., Alexander R., 2008; ., ., 2008]. В доступной литературе не встретились сведения о выборе РП в зависимости от особенностей имеющейся патологии. Все вышеизложенное свидетельствует о наличии нерешенных проблем в осуществлении респираторной поддержки во время эндохирургических вмешательств на гортани и актуальности данного исследования.
Цель исследования состояла в повышении безопасности анестезиологического обеспечения эндоскопических вмешательств на гортани путем обоснования выбора методов респираторной поддержки.
Для осуществления поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:
-
Изучить результирующие показатели минутного объема вентиляции легких у разных респираторов при различных режимах и способах струйной вентиляции применительно к потребностям эндоларингеальной хирургии.
-
В условиях стендовых экспериментов оценить возможности использования струйной вентиляции при стенозах гортани различной степени и протяженности.
-
Провести сравнительную клиническую оценку различных вариантов струйной вентиляции во время эндоскопических вмешательств на гортани.
-
Разработать рекомендации по выбору оптимальных способов струйной вентиляции при микрохирургических вмешательствах при различной патологии, в том числе стенозах гортани.
-
Выработать наиболее безопасные способы доставки газовой смеси при струйной вентиляции легких во время анестезиологического обеспечения эндоларингеальных вмешательств с использованием контактного хирургического лазера.
-
На основе комплексного анализа проблем анестезиологического обеспечения эндоскопических вмешательств на гортани разработать концепцию повышения его безопасности.
Научная новизна работы
Впервые выявлен факт отличия реально подаваемых объемов газовой смеси у различных респираторов, обусловленных конструктивными особенностями формирования потоков при одинаковых установочных параметрах.
Показана зависимость результирующих объемов от используемых установочных параметров: рабочего давления, частоты дыхательных циклов, времени вдоха и размеров инсуффлирующих устройств.
На основании стендовых экспериментов по изучению зависимости внутритрахеального давления от степени сужения и протяженности стеноза гортани во время проведения струйной вентиляции легких впервые установлено, что «мембранные» стенозы сопровождаются бльшими значениями давления в трахее по сравнению с протяженными вариантами данной патологии.
Выявлены условия безопасного проведения струйной высокочастотной вентиляции легких при критических стенозах диаметром до 3 мм.
В результате проведенных стендовых экспериментов и клинических исследований разработаны оригинальные конструкции ларинготрахеального и транстрахеального катетеров, исключающих прямой контакт сопла со стенкой трахеи и сводящих к минимуму травматизацию её стенки; обеспечивающих лучшее распределение газовой струи в трахеобронхиальном дереве, подтвержденные авторским свидетельством и патентами.
Впервые выявлены отличия устойчивости инсуффляционных катетеров из различных материалов к воздействию полупроводникового лазера при использовании контактного хирургического инструментария.
На основании выявленных закономерностей формирования конечных показателей минутной вентиляции доказана возможность эффективной безопасной струйной чрескатетерной вентиляции легких у больных с сопутствующей патологией (обструктивными заболеваниями легких, ожирением, ишемической болезнью сердца).
Предложена научно-обоснованная концепция дифференцированного подхода при выборе метода струйной вентиляции и способа введения инсуффляционного катетера в зависимости от локализации и характера патологического очага, а также вида эндоларингеального вмешательства.
Практическая значимость работы
Отличия в результирующих показателях минутного объема вентиляции у различных промышленных моделей струйных респираторов требуют их предварительного тестирования вместе с присоединительными элементами перед использованием в клинической практике.
Сформулирован унифицированный подход к проведению респираторной поддержки на основе знания факторов, формирующих минутный объём вентиляции: модели респиратора, рабочего давления, частоты дыхательных циклов, времени вдоха, присоединительного элемента и метода его введения.
Показано, что достижение необходимого минутного объема при проведении струйной вентиляции позволяет обеспечивать адекватный газообмен, в том числе у пациентов, у которых этот метод традиционно считался нерекомендованным.
Разработаны и апробированы эффективные методы респираторной поддержки во время анестезиологического обеспечения диагностических и микрохирургических эндоскопических вмешательств, основанные на достижении необходимого минутного объема вентиляции и поддержании безопасного внутритрахеального давления, с учетом степени и характера стеноза гортани и верхних отделов трахеи.
С учетом степени риска баротравматических осложнений и выявленных различий в характеристиках стенозов разработан алгоритм оценки их тяжести. Показана необходимость особой осторожности при струйной вентиляции в условиях «мембранных стенозов», вызывающих повышенный риск баротравмы.
Разработаны показания для различных способов введения инсуффляционного катетера в дыхательные пути в зависимости от локализации патологического очага в гортани и выраженности стеноза.
Для эндоскопических вмешательств на гортани с использованием контактного хирургического лазера предложены наиболее безопасные методы респираторной поддержки с использованием струйных методов вентиляции.
Повышение безопасности анестезиологического обеспечения эндоскопических операций на гортани достигается эффективным взаимодействием анестезиолога и хирурга на основе предложенных принципов, а также алгоритма выбора метода струйной вентиляции легких в зависимости от особенностей патологии, объема и характера вмешательства, технических характеристик используемого оборудования.
Основные положения, выносимые на защиту
-
Повышение безопасности струйной вентиляции легких обеспечивается знанием реально подаваемых респиратором объемов газовой смеси с учетом всех присоединительных элементов и особенностей сужения дыхательных путей.
-
Метод струйной вентиляции, способ доставки и состав газовой смеси определяются характером, локализацией патологического образования гортани и видом эндоскопического вмешательства.
-
В условиях мониторинга показателей газообмена и параметров струйной вентиляции существенно расширяются возможности её эффективного и безопасного проведения.
-
Успешность выполнения эндоларингеальных вмешательств обеспечивается эффективным взаимодействием анестезиолога и оториноларинголога на всех этапах лечебно-диагностического процесса, включающего предоперационное обследование больного и координацию действий в периоперационном периоде.
Реализация результатов работы
Полученные результаты используются в клинической практике анестезиологического обеспечения эндоскопических вмешательств на гортани и верхних отделов трахеи клиники кафедры оториноларингологии СПбГМУ им. И.П. Павлова, а также в практике последипломной подготовки анестезиологов-реаниматологов в СЗГМУ им. И.И. Мечникова, ИПО Кировской ГМА и рекомендованы для повсеместного внедрения кафедрами и факультетами, занятыми усовершенствованием анестезиологов-реаниматологов.
Личный вклад автора в исследование
Автором определены идеи и дизайн всех исследований. Им разработаны методы высокочастотной вентиляции легких через фиксируемые катетеры малого диаметра. Автор участвовал в проведении стендовых экспериментов по оценке результирующих значений минутной вентиляции у различных моделей промышленных струйных респираторов, а также влияния на эти показатели присоединительных элементов в виде инсуффляционных катетеров различной длины и диаметра. Автор разработал и принимал участие в стендовых экспериментах по изучению влияния на внутримодельные давления стенозов дыхательных путей с использованием модели легких. Автор проводил тестирование катетеров для инсуффляции газовой смеси на устойчивость к воздействию дистанционного и контактного лазерного инструментария.
Автором создана, обработана и проанализирована компьютерная база данных, включающая более 800 случаев респираторной поддержки с использованием струйных методов вентиляции во время выполнения эндоскопических вмешательств на гортани и верхних отделах трахеи. Выполнен ретроспективный анализ базы данных результатов анестезиологического обеспечения эндоларингеальных вмешательств с 1991 по 2008 гг. Под руководством автора проведено проспективное когортное клиническое исследование по комплексной оценке физиологических показателей у больных, а также параметров вентиляции во время использования различных методов струйной вентиляции при выполнении эндоскопических операций на гортани с 2008 по 2012 гг.
Разработаны и апробированы оригинальные конструкции ларинготрахеальных и транстрахеальных катетеров, подтвержденные авторским свидетельством и двумя патентами, исключающие контакт сопла со слизистой оболочкой трахеи. Сформулированы выводы и практические рекомендации.
Разработаны дополнения к программе последипломной подготовки анестезиологов-реаниматологов, программа тематического усовершенствования и мастер-класса по осуществлению анестезиологического обеспечения с использованием струйных методов вентиляции для выполнения эндоскопических вмешательств на гортани.
Апробация диссертационного исследования
Результаты диссертационного исследования доложены на следующих научных и практических мероприятиях:
на XXIV международной научно-практической конференции
молодых ученых-оториноларингологов (Annual Assemly of International Academy of Otorhinolaryngology-Head and Neck Surgery and the XXIV International Conference of Young Otorhinolaryngologist White Nights in Saint Peterburg. May 26-28, 2008) выступление с докладом: Anaesthetic Managment of Endoscopic Laryngeal Laser Microsurgery (соавтор: В.Е. Павлов);
на XI Всероссийском конгрессе анестезиологов и реаниматологов (23-26 сент., 2008, Санкт-Петербург) выступление с докладом: Анестезиологические проблемы и пути их решения в лазерной эндоскопической хирургии гортани (соавтор: В.Е. Павлов);
на Всероссийской научно-практической конференции "Новые технологии диагностики и лечения в оториноларингологии" (Санкт-Петербург, 22-23 апреля 2009 г.) выступление с докладом: Технические особенности проведения струйной чрескатетерной высокочастотной вентиляции легких в условиях стенозов гортани (соавторы: С.А. Карпищенко и В.Е. Павлов);
на V съезде анестезиологов и реаниматологов Северо-Запада России (Санкт-Петербург, 16-18 ноября 2009 г.) выступление с докладом: Особенности обеспечения струйной чрескатетерной высокочастотной вентиляции легких в условиях стенозов гортани (соавтор: В.Е. Павлов);
на XII съезде федерации анестезиологов и реаниматологов (Москва, 19-22 сентября 2010 г.) выступление с докладом: Респираторная поддержка при эндоларингеальных вмешательствах: проблемы, возможности, решения (соавторы: С.А. Карпищенко и В.Е. Павлов);
на Международном сателлитном симпозиуме по оториноларингологии (Санкт-Петербург, 11-12 марта 2011 г., СПбГМУ им. акад. И.П. Павлова) участие и выступление на круглом столе с сообщением: Методы искусственной вентиляции легких в хирургии гортани;
на 1051-м Пленарном заседании научного медицинского общества оториноларингологов (23 марта 2011 г., СПб НИИ ЛОР) выступление с докладом: Респираторная поддержка при эндоскопических вмешательствах на гортани (соавтор: В.Е Павлов);
на VI съезде анестезиологов и реаниматологов Северо-Запада России (Санкт-Петербург, 16-18 ноября 2011 г.) выступление с докладом: Особенности обеспечения струйной чрескатетерной высокочастотной вентиляции легких в условиях стенозов гортани (соавтор: В.Е. Павлов);
на XXVII международной научно-практической конференции молодых ученых-оториноларингологов (International Academy of Otorhinolaryngology-Head and Neck Surgery and the XXVII Marius Plouzhnikov International Conference of Young Otorhinolaryngologist White Nights in Saint Peterburg. May 30-31, 2012 г.) выступление с докладом: Benefits and complications of jet ventilation for endoscopic surgery of the larynx (соавторы: А. Оксинос и В.Е. Павлов);
на научно-практической конференции с международным участием «IV Плужниковские чтения» (13-14 сентября 2012 г. Санкт-Петербург) выступление с докладом: Анестезиологическое обеспечение эндоскопических вмешательств на гортани;
на XIII съезде федерации анестезиологов и реаниматологов (Санкт-Петербург, 22-25 сентября 2012 г.) выступление с докладом: Причины и предупреждение осложнений при использовании транстрахеальной вентиляции в эндохирургии гортани (соавтор: В.Е. Павлов);
на II Петербургском форуме оториноларингологов России (23-25 апреля 2013 г., Санкт-Петербург) выступление с докладом: Достижение безопасности анестезиологического обеспечения эндоскопических вмешательств на гортани (соавторы: С.А. Карпищенко, М.А. Рябова, В.Е. Павлов);
на научно-практической конференции с международным участием «V Плужниковские чтения» (11-12 сентября 2013 г. Санкт-Петербург) выступление с докладом: Респираторная поддержка при эндоскопических вмешательствах на гортани;
на VII съезде анестезиологов и реаниматологов Северо-Запада России (Санкт-Петербург, 21-25 сентября 2013 г.) выступление с докладом: Респираторная поддержка при эндоскопических вмешательствах на гортани (соавтор: В.Е. Павлов).
Апробация состоялась на заседании проблемной комиссии «Эфферентная терапия, патофизиология, токсикология, анестезиология и реаниматология, гематология и переливание крови» ГБОУ ВПО СЗГМУ им. И.И. Мечникова Минздрава России 19 апреля 2013 г. (протокол № 3). Номер государственной регистрации работы – 012011 60843.
Публикации
По теме диссертации опубликовано 66 печатных работ, в том числе 25 публикаций в периодических изданиях, рекомендованных ВАК РФ. Получено 3 удостоверения на рационализаторские предложения, 1 авторское свидетельство и 2 патента.
Объём и структура диссертации
Диссертационная работа состоит из введения 5 глав, заключения, выводов, практических рекомендаций и списка литературы. Диссертация изложена на 306 страницах машинописного текста 32 станицах приложений, содержит 39 таблиц и 81 рисунок. Список литературы включает 526 библиографических источников, из них 80 отечественных и 446 зарубежных авторов.
Респираторная поддержка во время эндоскопических вмешательств на гортани
Эндоскопические манипуляции в области гортани и верхних отделов трахеи включают как обычный диагностический осмотр, так и сложные микрохирургические вмешательства, в том числе с использованием лазерного инструментария. Развитие новых методов и разработка нового хирургического и анестезиологического оборудования открывают дополнительные возможности лечения поражений гортани в сравнении со стандартными эндоскопическими вмешательствами и лазерной резекцией. Однако сейчас складывается достаточно парадоксальная ситуация, которая заключается в том, что, несмотря на значительный прогресс в области создания уникальных по возможностям технических средств, до сих пор продолжают применяться традиционные технологии и устаревшее оборудование.
В настоящее время не вызывает сомнения, что анестезиолог, во-первых, должен знать специфику эндоларингеальной микрохирургии и особенности анестезии, а во-вторых, хорошо ориентироваться не только в клинических, но и технических аспектах обеспечения таких вмешательств.
Как правило, среди пациентов много людей пожилого возраста с сопутствующими заболеваниями. Онкологические заболевания гортани обычно встречается у людей длительно курящих и употребляющих алкоголь, что сопровождается выраженными расстройствами сердечно-сосудистой системы и дыхания. Курение вызывает гиперреактивность дыхательных путей (ДП). Наконец, уве 15 личение числа больных избыточного веса также создает дополнительные проблемы при осуществлении респираторной поддержки во время эндоларинге-альных вмешательств.
Независимо от хирургической техники требования к анестезиологическому обеспечению эндоскопических вмешательств на гортани включают [130, 191, 307] - хороший обзор операционного поля и свободный доступ к объекту хирургического вмешательства; - возможность использования бинокулярного микроскопа и работы обеими руками; - поддержание эффективного газообмена, то есть обеспечение адекватной ок-сигенации и элиминации двуокиси углерода; - полную релаксацию мышц нижней челюсти, голосовых складок и неподвижность структур ДП; - блокаду симпатических и парасимпатических рефлексов при манипуляциях в ДП; - возможность использования специального инструментария (электрокаутера, лазера); - защиту нижележащих отделов ДП от попадания крови, слизи, дыма и операционного материала; - быстрое восстановление рефлексов при отсутствии ларингоспазма после вмешательства.
Во время выполнения анестезиологического обеспечения эндоларинге-альных вмешательств анестезиолог может столкнуться со следующими специфическими проблемами [130, 103]: - обструкцией ДП вследствие различных причин [51, 52, 56]; - неадекватной вентиляцией с гипоксемией и гиперкапнией [177, 289]; - гипертензией и брадикардией вследствие стимуляции парасимпатической нервной системы [156], а также ишемией миокарда [289]; - попаданием опухолевой ткани и крови в дистальные отделы дыхательных путей в случае использования безинтубационных методов при незащищенных ДП [124]; - развитием баротравмы при избыточном давлении в ДП, возникающем при вентиляции через микроларингеальную трубку малого диаметра или во время струйной вентиляции (СВ) [132, 122, 177, 289]; - отеком гортани со стридором после хирургического вмешательства [13, 130, 349].
Методы обеспечения безопасности анестезии во время эндоларингеаль-ных вмешательств, в целом, мало отличаются от таковых при других операциях, хотя и имеют свои особенности, связанные с работой в ДП [123, 130]. В частности, при выполнении прямой ларингоскопии крайне желательно выключение сознания пациента даже при малых объемах вмешательства, блокада афферентной импульсации из рефлексогенных зон ДП, поддержание эффективного газообмена в условиях негерметичности дыхательных путей и сложности мониторинга вентиляции, сохранение нормальных показателей гемодинамики [130].
Вышеперечисленные трудности связаны прежде всего с анатомо-физиологическими особенностями зоны оперативного вмешательства, заключающимися в том, что гортань и трахея представляют мощную рефлексогенную область, а голосовые складки и подскладковое пространство – естественное сужение [4, 5, 51, 52, 60]. Многочисленные афферентные волокна от рецепторов слизистой оболочки гортани в составе верхнегортанного нерва имеют связь с чувствительными и двигательными ядрами блуждающего нерва. Эфферентные импульсы поступают к гортанным мышцам, напряжение и сокращение которых регулирует объем протекающего воздуха и обеспечивает осуществление дыхательных рефлексов. Постоянное раздражение рецепторных зон гортани и трахеи при ларингоскопии и хирургических вмешательствах может вызывать не только ларингоспазм, но и патологические реакции со стороны сердечнососудистой системы: брадикардию, артериальную гипертензию и нарушения ритма сердца [53, 155, 156, 464, 467, 471, 513,]. Гиперкапния и гипоксемия вследствие неадекватной вентиляции легких могут также сопровождаться тяжелыми гемодинамическими расстройствами. Это особенно актуально у больных с ишемической болезнью сердца, так как во время ларингоскопии возрастает риск интраоперационной ишемии миокарда [155, 418]. В частности, по сообщениям некоторых авторов, частота осложнений со стороны сердечнососудистой системы достигает 6,8% в группе больных повышенного риска и 1,9% в группе без сопутствующей кардиологической патологии [155].
Наконец, как правило, необходимо а) быстрое пробуждение пациента и восстановление защитных рефлексов из ДП, а в некоторых случаях б) возобновление респираторной поддержки в раннем послеоперационном периоде. Причиной тому является высокая частота послеоперационного ларингоспазма и отека слизистой в области зоны вмешательства [349] с развитием тяжелых дыхательных расстройств [408], которые относятся к особенностям эндоларинге-альных вмешательств. Эти осложнения обычно индуцируются хирургическими манипуляциями и потенцируются нарушениями газового состава крови [155, 191].
Как бы то ни было, большинство проблем анестезии при эндоскопических вмешательствах на гортани напрямую или опосредованно связано с обеспечением респираторной поддержки (РП), которая, с одной стороны, должна обеспечивать адекватный газообмен, а с другой – не мешать и даже помогать оперирующему оториноларингологу.
Тестирование промышленных моделей струйных респираторов
Гортань является самым узким местом центрального отдела ДП. В результате анатомического или нейрогенного поражения возникает клинически значимое сужение ДП. Частота встречаемости стеноза гортани составляет 1 случай на 200 000 взрослого населения [391]. По данным, представленным в российском национальном руководстве по оториноларингологии, стеноз гортани и трахеи диагностируют у 7,7 % больных с патологией уха, горла и носа [54]. Клинически стеноз гортани и трахеи проявляется признаками дыхательной недостаточности при физической нагрузке, а в тяжелых случаях и в покое. Как уже было неоднократно указано, во время эндоларингеального вмешательства наиболее ответственными моментами являются обеспечение безопасности анестезии и проходимости ДП [391].
В норме площадь просвета ДП на уровне верхних отделов трахеи у взрос-лых составляет 300-500 мм , на уровне подскладковой области - 200-300 мм , тогда как в просвете голосовой щели при отведенных голосовых складках -150-200 мм . Декомпенсация функции внешнего дыхания наступает при менее 50 мм [470]. При двухстороннем па 2 раличе голосовых складок площадь просвета уменьшается до 30-60 мм . Просвет ДП на уровне голосовой щели (ГЩ) меняется в различные фазы дыхательного цикла. Так было установлено, что на вдохе ширина ГЩ и площадь просве 2 та составляют 10,2 мм и 126 мм соответственно, а во время выдоха - 5,7 мм и 70 мм [142].
Причинами функциональных паралитических и органических стенозов гортани, как правило, повреждения ствола головного мозга вследствие травм, новообразований, сосудистых и инфекционных заболеваний, а также поражения непосредственно различных отделов гортани [77, 175, 208, 331, 365, 476].
Существует несколько классификаций стенозов гортани и верхних отделов трахеи [239, 340]. Наиболее полная этиологическая классификация стенозов гортани предложена М.С. Плужниковым и соавт. в 2001 [64].
В то же время с анестезиологической точки важнее знать степень сужения и локализацию стеноза. Поэтому интерес представляют классификации, которые учитывают именно эти показатели. Классификация мембран голосовой щели (ГЩ) по Cohen [165] выглядит следующим образом: Тип I представляет мембрану в области передней комиссуры, перекрывающую не более 35% ГЩ с видимыми голосовыми складками без распространения на подскладковое пространство. Клинические проявления изменений голоса и нарушения проходимости ДП умеренные.
Тип II представляет мембрану в области передней комиссуры, перекрывающую 35-50% ГЩ. Минимальное вовлечение подскладкового пространства. Клинические проявления изменений голоса и нарушения проходимости ДП умеренные.
Тип III представляет мембрану в области передней комиссуры, перекрывающую 50-75% просвета ГЩ в сочетании с поражением на уровне перстневидного хряща. Истинные голосовые складки могут быть невидимы, симптомы тяжелого нарушения проходимости ДП и выраженные изменения голоса, могут потребоваться мероприятия по восстановлению проходимости ДП.
Тип IV представляет мембрану, перекрывающую 75-90% просвета ГЩ. Истинные голосовые складки не идентифицируются, подскладковое пространство сужено, отмечается афония, требуется немедленное восстановление проходимости ДП.
Кроме того, выделяют 4 типа стеноза задних отделов ГЩ (Bogdasarian and Olson) [137]: I тип - спайки на голосовых складках в виде рубца в области чер-паловидных хрящей с образованием морщин на слизистой в пространстве заднего синуса; II тип - стенозирование в области задней комиссуры с вовлечением подслизистого и межхрящевого слоев, а также внутренней поверхности задних отделов крикотиреоидной мембраны; III и IV типы - рубцы задней комиссуры с вовлечением перстнечерпаловидного сочленения с одной или двух сторон соответственно.
Чаще всего для оценки тяжести врожденных подскладковых стенозов используется система Myer-Cotton (1994) [358], которая основывается на давлении утечки и размере ЭТТ в соответствии с возрастом больного. Размер ЭТТ соответствующего размера определялся по давлению утечки 10-25 см вод. ст. Выделяют следующие степени стеноза: I степень - обструкция до 50% просве 62 та гортани; II степень – 51–70% обструкции; III степень – 71–99% обструкции без возможности определить просвет; IV степень – полная обструкция, отсутствие просвета. Данная классификация лучше подходит для кольцевых стенозов, однако не учитывает длину стеноза и распространение на соседние области.
В то же время классификация ларинготрахеальных стенозов McCaffrey T.V. (1992) основана именно на протяженности и вовлечении участков ДП. В 1 стадии имеется подтвержденный стеноз до 1 см в подскладковом пространстве или трахее; во 2 стадии – изолированный подскладковый стеноз длиной более 1 см; в 3 стадии – подскладковый или трахеальный стеноз без вовлечения голосовых складок и в 4 стадии стеноз захватывает область голосовой щели [344].
Ещё одна классификация стенозов, предложенная Lano и соавторами (1998) для лучшего прогноза возможной деканюляции у взрослых, оценивает количество вовлеченных отделов гортани (голосовых складок, подскладкового пространства) и трахеи: 1 стадия – 1 отдел, 2 стадия – 2 отдела и 3 стадия – все 3 отдела [315].
Классификация стенозов по степени дыхательной недостаточности [54] выглядит следующим образом: I степень – одышка при физической нагрузке; II степень – одышка при малых физических нагрузках; III степень – одышка в покое.
С практической точки зрения наиболее интересна классификация, которая объединяет клинические проявления и величину просвета ДП [54]. Согласно этой классификации, различают 4 стадии стеноза гортани и трахеи.
Стадия компенсации: урежение и углубление дыхания, укорочение или выпадение пауз между вдохом и выдохом, снижение ЧСС; в покое нет признаков дыхательной недостаточности, одышка появляется при ходьбе; ширина просвета голосовой щели составляет 6-8 мм или просвет трахеи сужен на 1/3 диаметра.
Стадия субкомпенсации: инспираторная одышка с включением в акт дыхания вспомогательных мышц, отмечается втяжение межреберных промежутков, мягких тканей яремной и надключичных ямок, стридорозное (шумное) ды 63
хание в покое, бледность кожных покровов; артериальное давление остается нормальным или повышенным; ширина просвета голосовой щели – 4–5 мм, просвет трахеи сужен на диаметра и более.
Стадия декомпенсации: частое поверхностное дыхание, резко выраженный стридор, вынужденное положение «сидя»; гортань совершает максимальные экскурсии, лицо приобретает бледно-синюшный цвет, отмечается повышенная потливость, акроцианоз, тахикардия, нитевидный пульс, артериальная гипотензия; ширина просвета голосовой щели – 2–3 мм, просвет трахеи щеле-видный.
Асфиксия: прерывистое дыхание или его прекращение; резкое угнетение сердечной деятельности – пульс частый, нитевидный, нередко не прощупывается; кожные покровы бледно-серые; возможны потеря сознания, экзофтальм, непроизвольное мочеиспускание, дефекация, остановка сердца; ширина просвета голосовой щели и/или просвет трахеи составляет 1 мм. Быстрое развитие стеноза усугубляет тяжесть состояния, поскольку компенсаторные механизмы в такой ситуации не успевают развиться.
Последняя классификация более информативна для анестезиолога, так как отражает функциональные нарушения дыхания в соответствии со степенью сужения. Однако с точки зрения газодинамики подобные клинические проявления могут быть и при другой локализации стеноза. В то же время деление стенозов по клиническому течению и величине просвета ДП, с практической точки зрения, несомненно, важно, так как оцениваются компенсаторные возможности больного.
Влияние модельных стенозов на показатели давления при струйной вентиляции
Несмотря на достаточно большое количество публикаций, посвященных анестезиологическому обеспечению эндоскопических вмешательств по поводу или при наличии стенозов гортани, до сих пор отсутствуют единые подходы к выбору РП, а предлагаемые методы отличаются большим разнообразием [262, 356, 389, 391, 408, 425, 476, 492]. Не так много и экспериментальных исследований, в которых на моделях стенозов изучались бы различные методы РП [86, 197, 279]. Рассмотрим наиболее значимые из них.
Экспериментальные исследования вентиляции при стенозах
В нижеперечисленных исследованиях экспериментальных стенозов использованы следующие способы ВЧСВ: надскладковая через инжектор ларингоскопа [86, 168, 197, 216, 279], подскладковая через ЛТ и ТТ-катетер [86, 168, 197] и только с помощью ЛТ-катетера [262].
Belaguid A. и соавт. (1991) провели исследования на моделях стенозов протяженностью 5 и 15 мм и диаметром 7, 10, 15 и 17,5 мм в отношении возможности применения ВЧСВ. Инжектор с внутренним диаметром 3 мм и наружным 5 мм располагался на 25 мм ниже стеноза, ЧДЦ составила 100 1/мин, а Твд 30%. Было показано, что ПДКВ повышается при уменьшении диаметра стеноза и зависит от параметров вентиляции и константы времени выдоха. Оказалось, что на данном режиме ВЧСВ при стенозе 60–40% от нормального просвета ДП отмечается снижение разницы между Ральв и ПДКВ, уменьшение ДО и повышение ПДКВ. Установлено, что увеличение протяженности стеноза с 5 мм до 15 мм практически не влияло на полученные показатели ДО и разницу между Ральв и ПДКВ [262].
Практически в это же время в клинике кафедры оториноларингологии СПбГМУ на модели легких и собаках были выполнены эксперименты по изучению влияния установочных параметров чрескатетерной ТТ ВЧСВ струйным респиратором «Спирон-601» на результирующие показатели ПДКВ и остаточ ного объема (ОО) легких. В качестве моделей стенозов использовали стандартные коннекторы для ЭТТ различного диаметра (5, 7 и 9 мм), что имитировало «стенозы» 0, 1 и 2 ст. [13]. Протяженность стеноза во всех случаях была одинаковой, так как определялась длиной узкой части коннектора ЭТТ и составляла 20 мм, что на практике встречается редко. Кроме того, трудно представить идеально гладкие стенки суженной части ДП у больного со стенозом.
Эксперименты показали, что с увеличением тяжести «стеноза» возрастал ОО легких и, соответственно, ПДКВ. Последнее обстоятельство может сопровождаться повышением риска баротравмы легких и гемодинамическими расстройствами. Это особенно актуально для больных с обструктивными заболеваниями легких, у которых в добавление к стенозу повышено аэродинамическое сопротивление ДП. Для снижения вероятности развития осложнений авторами было предложено использовать режим прерывистой ВЧСВ [13].
Интересные и оригинальные эксперименты провели японские исследователи, которые сравнили результаты вентиляции через ЭТТ и с помощью инжектора при стенозах трахеи в опытах на пластиковой модели и на собаках [193]. В последнем случае показатели рСО2 оказались одинаковы, что свидетельствовало о равноценных значениях альвеолярной вентиляции. В то же время в опытах на животных средние показатели пикового давления (PIP) и давления в конце выдоха (EEP) в проксимальных и дистальных отделах стенозов оказались выше при конвекционной МВЛ, нежели при инжекционной СВ. Средние значения АД, давления в легочной артерии (ДЛА), ЦВД и сердечного выброса не имели существенных отличий при МВЛ и инжекционной СВ, за исключением давления заклинивания в легочной артерии (ДЗЛА). В опытах на модели установлено, что PIP и EEP в постстенотических отделах трахеи оказались значительно ниже при инжекционной СВ, чем при МВЛ. Авторы отмечали бльшие отличия в этих показателях при непротяженных и «негладких» стенозах [193].
В экспериментах на свиньях были изучены 3 способа ТТ СВ легких через внутривенный катетер 14G: 1) с использованием госпитальной системы подачи кислорода (РД 3,5 атм), 2) через систему экстренной подачи кислорода наркоз 67
ного аппарата с аналогичным РД и 3) с помощью обычного анестезиологического контура через коннектор для ЭТТ с ВД 3 мм. Первые 2 метода оказались эффективными, однако последний не обеспечивал адекватную вентиляцию легких при тяжелых дыхательных нарушениях вследствие острой обструкции ДП. Были выявлены повреждения слизистой трахеи на всю толщу в виде эрозий размером приблизительно 0,8 х 1,2 см в зоне расположения кончика катетера [526].
На основе технических экспериментов некоторыми авторами были сделаны выводы по клиническому применению ВЧСВ. В частности, у пациентов со стенозами верхних отделов ДП 60-40% от нормы во время ВЧСВ снижается Ральв, ДО и повышается ПДКВ. Этот эффект возрастает при увеличении ЧДЦ и/или Твд в %. Авторы считают, что клинически значимыми являются стенозы диаметром менее 10 мм, которые могут влиять на эффективность СВ [262]. Бльшие значения ДО и минутной альвеолярной вентиляции (МАВ) могут быть достигнуты при ЧДЦ 100 /мин и Твд 30% за счет повышения РД [262]. Принимая во внимание, что у больных с сопутствующими рестриктивными заболеваниями легких или тяжелыми стенозами (менее 40% нормального диаметра) МАВ может оказаться неадекватной, для снижения сопротивления потоку авторами предложено использовать гелиокс - смесь 60% гелия и 40% кислорода [181, 259]. Повышение МАВ может быть достигнуто за счет применения катетеров с ВД 2 и 3 мм [181], уменьшения ЧДЦ и Твд в % [262]. Авторы считают рост ПДКВ основной причиной перераздувания легких, гемодинамических расстройств и нарушений газообмена при стенозах ДП [262, 263]
Оценка эффективности и безопасности струйной вентиляции вовремя лазерных эндоларингеальных вмешательств
Способ установки инсуффляционного катетера определялся локализацией объемного процесса в гортани. В частности, при локализации объемного образования на передней поверхности подскладкового отдела трахеи выполнение трахеопункции через опухоль может вызвать кровотечение, затруднения при проведении катетера в трахею. ЛТ-ведение инсуффляционного катетера затруднительно при новообразовании обтурирующем более 50% просвета ДП, а также при множественных образованиях на разных уровнях и поверхностях гортани и трахеи. В группе со стенозами было 10 больных с новообразованиями гортани и верхних отделов трахеи. Объемные образования у больных со стенозами гортани, дышащих через естественные ДП, в нашем исследовании были только в группе Гс1 и располагались в области передней комиссуры в 3 случаях, в задней комиссуре (2) и в подскладковом отделе (5). Выбор способа введения инсуффляционного катетера осуществляли по разработанным алгоритмам в зависимости от локализации объемных новообразованиях гортани и степени стеноза.
Клиническое наблюдение 4.2.4. Больная К. (ИБ №4867), 52 лет обратилась в клинику ЛОР болезней СПбГМУ с жалобами на инспираторную одышку при незначительной физической нагрузке, кашель с мокротой, осиплость голоса. В течение 31 года работала на вредном производстве с силикатсодержащей пылью и ксилолом. Признаки стеноза гортани в виде постепенно нарастающей одышки при физической нагрузке, шумного дыхания, осиплости голоса появились около 10 лет назад. Повтор 173 ные курсы консервативного лечения давали временное улучшение. В последние 2 месяца нарастали явления ДН при минимальной физической нагрузке (одышка при медленной ходьбе до 20 метров).
При поступлении выраженная инспираторная одышка с участием вспомогательных мышц; кожные покровы физиологической окраски и влажности, цианоза нет, ИМТ 28. Аускультативно дыхание проводится во все отделы легких, жесткое, хрипов нет. ЧДД до 26 1/мин. Флюорограмма органов грудной клетки без особенностей. АД 150/100 мм рт.ст., ЧСС 90 1/мин. ЭКГ без патологических изменений.
При трансназальной видеофиброларингоскопии: утолщение, складчатость и отечность слизистой в области передней комиссуры гортани, голосовые складки белесые, утолщены, подвижность ограничена, просвет подскладкового отдела сужен до 5-7 мм на протяжении 20 мм за счет циркулярного инфильтрата, покрытого неизмененной слизистой (рисунок 4.16).
Данные исследования ФВД: ЖЕЛ 72,75 % (-1), ФЖЕЛ 79,2% , ОФВ1 59,15 (NI ), ПОС 41,85% ( ), МОС25 47,12 ( ), СОС 46,82 ( ). Заключение: жизненная емкость легких на нижней границе нормы, значительные нарушения проходимости ДП. ГАК: pH 7,33; РаO2 72,6 мм рт. ст., РаCO2 38,9 мм рт. ст.
Рисунок 4.16. Эндоскопическая картина хронического стеноза гортани 2 степени в результате новообразования гортани у больной К. (ИБ №4867), 52 года.
Диагноз: Новообразование гортани, хронический стеноз гортани 1 степени, дыхательная недостаточность 1 степени. Анестезиологическая оценка стеноза -С2/ГЩ1/ПС2/ТВ0/П3.
Прямая опорная микроларингоскопия и лазерная контактная резекция опухоли выполнялась в условиях ТВВА с миорелаксацией. ВЧСВ проводили аппаратом
"Monsoon" (Acutronic) через инсуффляционный ЛТ-катетер 2 мм с ЧДЦ 100 1/мин, РД 1,1—2,1 атм., Твд 35 %, МОВ 9,1-23,3 л, FiO2 0,4-1. При контроле физиологических показателей зарегистрированы следующие значения: Pрвт 1 см вод. ст., АД 150/90-135/80 мм рт. ст., ЧСС 84-96 1/мин, SрО2 95-99%, pH 7,34-7,32; раO2 117,5-154,1 мм рт.ст., раCO2 40,3-38,2 мм рт.ст. После операции отмечено значительное улучшение проходимости ДП.
В представленном примере при новообразовании гортани со стенозом 1 степени для удаления опухоли в области передней комиссуры и подскладкового пространства для проведения ВЧСВ использован ЛТ-способ введения инсуф-фляционного катетера. Показатели газообмена свидетельствуют об адеватности выбранного метода СВ.
Стенозы другой этиологии
К редким причинам возникновения стенозов гортани можно отнести неспецифические гранулемы гортани, склерому гортани, прорастание опухоли щитовидной железы, воздушные кисты и амилоидоз гортани. При выборе способа введения катетера и метода руководствовались принципами, описанными выше, однако в некоторых клинических случаях приходилось решать нестандартные задачи.
Клиническое наблюдение 4.2.5. Больная К. (ИБ №6708), 46 лет, обратилась в клинику ЛОР-болезней СПбГМУ с жалобами на затруднение дыхания преимущественно на вдохе, невозможность вести непрерывный разговор более 3 минут, непереносимость небольшой физической нагрузки. Известно, что ранее пациентке была выполнена экстренная трахеостомия по поводу резкого затруднения дыхания. Через 2 месяца проведена эндоскопическая лазерная реканализация просвета гортани и трахеи с последующим закрытием трахеотомического канала. Послеоперационный период протекал без особенностей.
При поступлении состояние больной средней степени тяжести, стабильное. Инспираторная одышка с участием вспомогательных мышц, западением мягких тканей яремной и надключичной ямок. Одышка возникает при разговоре, не позволяет свободно и длительно говорить, произносить длинные фразы, страдает артикуляция речи. Кожные покровы умеренно бледные, холодные, обычной влажности. Аускуль-тативно дыхание проводится во все отделы легких, жесткое, хрипов нет. ЧД 22 1/мин. Флюорография органов грудной клетки не выявила патологии. АД 110/70 мм рт.ст., ЧСС 80 1/мин. ЭКГ без патологии.
При осмотре гортани голосовые складки серые симметричные, при фонации смыкаются, при дыхании под голосовыми складками определяются плотные инфильтраты, дыхательный просвет сужен более чем на 50% диаметра.
Данные исследования ФВД: ЖЕЛ 83,80%, ФЖЕЛ 95,93%, ОФВ1 22,46 ( ), ПОС 14,43% (NI ), МОС25 15,40 (NI NI ), СОС 23,86 (NI ). Заключение: ЖЕЛ в пределах нормы, выраженные нарушения проходимости ДП (рисунок 4.17).
Рисунок 4.17. Кривая «поток-объем» больной К. (ИБ №6708), 46 лет. Соотношение изменений МОС начала и второй половины ФЖЕЛ указывает на наличие стеноза вне-грудных отделов ДП
На боковой рентгенограмме шеи определяется резкое сужение просвета под-складкового отдела гортани и трахеи (рисунок 4.18). ГАК: SaО2 97%, pH 7,38, раO2 74,4 мм рт. ст., раCO2 40,7 мм рт. ст.
Диагноз: Склерома гортани и трахеи. Стеноз гортани и трахеи в стадии субкомпенсации (2 ст.). Дыхательная недостаточность 2 степени. Состояние после тра-хеостомы и лазерной эндоскопической реканализации гортани и трахеи от 16.03.2009. Размер просвета ДП соответствует 4-5 мм и составляет менее 50% от должного.
Анестезиологическая оценка стеноза - С 2/ГЩ0/ПС2/ТВ2/П3. При выполнении чрескожной катетеризации трахеи по Сельдингеру в области послеоперационного рубца ниже места стеноза с введением катетера для СВ 1,4 мм, длиной 10 см возникли технические трудности, связанные с пролабированием передней стенки трахеи (рисунок 4.21). Отсутствие хрящевого каркаса передней стенки трахеи и выраженный послеоперационный рубец значительно усложнили введение пункционной иглы и последующее проведение катетера по проводнику. Вся процедура заняла около 15 минут.
