Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Обзор литературы .11
1.1 Роль респираторной патологии в структуре неонатальной заболеваемости и смертности 11
1.2 Классификация, этиология и патогенез респираторной патологии у новорожденных 12
1.3 Влияние оксидативного стресса на течение респираторной патологии у новорожденных 19
1.4 Современные представления о методах мониторинга оксигенации органов и тканей 23
1.5 Транскраниальная церебральная оксиметрия – как метод неинвазивного контроля за состоянием оксигенации головного мозга 27
ГЛАВА 2. Материалы и методы исследования 31
2.1 Материалы исследования. Группы новорожденных .31
2.2 Клиническая характеристика исследуемых новорожденных 36
2.3 Методы исследования 50
ГЛАВА 3. Оценка референтных физиологических показателей транскраниальной церебральной оксиметрии у здоровых новорожденных и их взаимосвязь с мозговым кровотоком 55
3.1 Показатели транскраниальной церебральной оксиметрии у здоровых новорожденных .55
3.2 Корреляционные взаимосвязи между показателями церебральной оксиметрии, центральной гемодинамики и мозговым кровотоком у здоровых новорожденных 59
ГЛАВА 4. Транскраниальная церебральная оксиметрия в стандартной интенсивной терапии у новорожденных в критических состояниях 62
4.1 Оценка эффективности использования транскраниальной церебральной оксиметрии для выбора необходимой концентрации кислорода во вдыхаемой смеси при проведении ИВЛ у новорожденных .62
4.2 Оценка эффективности применения метода церебральной оксиметрии для коррекции параметров ИВЛ по длительности проводимой ИВЛ и продолжительности госпитализации 66
ГЛАВА 5. Моделирование и характеристика функциональных систем, обеспечивающих оптимальный газовый состав крови у новорожденных с дыхательными расстройствами, нуждающихся в проведении ивл 74
Глава 6. Обсуждение полученных результатов 82
Выводы 94
Практические рекомендации 96
Список использованных сокращений .98
Список литературы
- Влияние оксидативного стресса на течение респираторной патологии у новорожденных
- Клиническая характеристика исследуемых новорожденных
- Корреляционные взаимосвязи между показателями церебральной оксиметрии, центральной гемодинамики и мозговым кровотоком у здоровых новорожденных
- Оценка эффективности применения метода церебральной оксиметрии для коррекции параметров ИВЛ по длительности проводимой ИВЛ и продолжительности госпитализации
Введение к работе
Актуальность темы исследования. Лечение тяжелой дыхательной недостаточности, требующей проведения респираторной терапии, является одной из основных задач интенсивной терапии и реанимации новорожденных детей. Несмотря на широкое внедрение в лечебную практику новых методов респираторной терапии, совершенствование аппаратуры, острая дыхательная недостаточность, развивающаяся вследствие различных патологических процессов, является одной из основных причин перинатальной заболеваемости и смертности (Антонов А. Г., Рындин Ф. Ю., 2011; Байбарина Е. Н. с соавт., 2013; Сухих Е. Т. с соавт., 2013; Berger Т. М., 2013). Ведущим звеном патогенеза дыхательной недостаточности является нарушение газообмена в легких и, как следствие, развитие гиповентиляции с последующей гипоксемией и ишемическим поражением органов и тканей (Левитэ Э. М., 2009). Поэтому, основным методом лечения острой дыхательной недостаточности является искусственная вентиляция легких с дополнительной дотацией кислорода. В свою очередь, лечение ишемического поражения с применением повышенных концентраций кислорода может привести к развитию оксидативного стресса и усугублению патологического процесса за счет реперфузионного повреждения органов и тканей. Это особенно актуально для новорожденных детей и связано с такими физиологическими особенностями, как низкий уровень антиоксидантной защиты, высокая чувствительность органов и тканей к перекисному повреждению (Кузнецова С. В. и соавт, 2010; Банкалари Э., 2015). С этих позиций, оптимальным является подбор параметров ИВЛ, а, в частности, концентрации кислорода во вдыхаемой смеси, путем определения содержания кислорода непосредственно в органах и тканях, а именно в ткани головного мозга. Это стало возможным благодаря применению транскраниальной церебральной оксиметрии - единственного неинвазивного метода мониторинга, позволяющего в режиме реального времени оценивать насыщение кислорода в ткани мозга. Принцип метода основан на различиях спектральных свойств окисленного и восстановленного гемоглобина в диапазоне инфракрасного света с длиной волны от 650 до ПООнм (Kurth С. D., Montenegro L. М. et al., 2000). Точность методики подтверждена путём сравнения церебральной оксиметрии с позитронно-эмиссионной томографией (Ohmae Е. et al, 2006), магнитно-резонансной томографией (Strangman G. et al, 2002) и электроэнцефалографией (Gratton Е. et al, 2005). На сегодняшний день церебральная оксиметрия широко используется в неонатальной практике (Brazy JE et al, 1985; Greisen G., 1990; Ghosh A. et al, 2012; Li R. L. et al, 2013). Однако, несмотря на значительный опыт применения данного метода, до настоящего времени не определены
референтные физиологические значения транскраниальной церебральной оксиметрии для здоровых новорожденных. Кроме того, в литературе нет данных о применении церебральной оксиметрии для оптимизации параметров ИВЛ и коррекции кислородного статуса у новорожденных детей в критических состояниях, хотя такие исследования могли бы повысить эффективность респираторной терапии и результаты лечения данной категории пациентов.
Таким образом, необходимость изучения и решения вышеуказанных проблем является приоритетным направлением и обусловливает актуальность настоящей темы.
Степень разработанности темы исследования. Накопленные в последние десятилетия данные позволяют утверждать, что эффективность респираторной терапии при лечении новорожденных с дыхательными расстройствами зависит не только от своевременности ее применения, но и от качества мониторинга за состоянием оксигенации и газообмена [27,29, 38, 111, 180, 202]. В результате исследования предложен принципиально новый метод коррекции параметров искусственной вентиляции легких, основанный на определении насыщения кислородом ткани мозга при помощи транскраниальной церебральной оксиметрии. Определенные в ходе исследования референтные показатели транскраниальной церебральной оксиметрии у здоровых доношенных новорожденных, а также разработанный алгоритм коррекции концентрации кислорода во вдыхаемой смеси при проведении ИВЛ у новорожденных с дыхательными расстройствами, позволят улучшить результаты лечения новорожденных детей с тяжелой дыхательной недостаточностью. Выявление нарушений регуляторных механизмов, поддерживающих постоянство системы гомеостаза в условиях тяжелой дыхательной недостаточности, позволит внести существенный вклад в понимание патогенеза изменений, происходящих в организме новорожденного ребенка при проведении искусственной вентиляции легких.
Цель и задачи исследования
Целью исследования явилось повышение эффективности респираторной терапии новорожденных с тяжелыми дыхательными расстройствами путем обоснования, разработки и внедрения алгоритма подбора оптимальной концентрации кислорода во вдыхаемой смеси, основанного на оценке показателей транскраниальной церебральной оксиметрии в процессе искусственной вентиляции легких.
Для достижения поставленной цели решались оперативные задачи:
1. Определить референтные физиологические значения транскраниальной церебральной оксиметрии у здоровых новорожденных.
-
Изучить корреляционные взаимосвязи между показателями транскраниальной церебральной оксиметрии и импульсной доплерографии сосудов мозга у здоровых новорожденных.
-
Оценить эффективность применения церебральной оксиметрии для коррекции фракционной концентрации кислорода во вдыхаемой смеси при проведении ИВЛ у новорожденных с дыхательными расстройствами.
4. Изучить влияние различных методик выбора концентрации кислорода во
вдыхаемой смеси (FiCh) при проведении ИВЛ на эффективность респираторной терапии
новорожденных с дыхательными расстройствами по длительности вентиляции и
продолжительности госпитализации.
5. Выявить нарушения регуляторных механизмов, поддерживающих постоянство
системы гомеостаза в условиях тяжелой дыхательной недостаточности, путем
математического моделирования функциональной системы, обеспечивающей
оптимальный газовый состав крови у новорожденных с дыхательными расстройствами,
нуждающихся в проведении ИВЛ.
Научная новизна. В настоящей работе впервые:
1. Определены референтные физиологические значения насыщения кислородом
мозговой ткани методом транскраниальной церебральной оксиметрии у здоровых
новорожденных.
2. Получены данные о наличии корреляционных взаимосвязей между
показателями транскраниальной церебральной оксиметрии и мозговым кровотоком у
здоровых новорожденных.
3. Изучено влияние различных методов подбора необходимой концентрации
кислорода во вдыхаемой смеси при проведении ИВЛ на эффективность терапии
новорожденных с тяжелой дыхательной недостаточностью.
4. Проведено математическое моделирование взаимосвязей между
функциональными системами, обеспечивающими оптимальный газовый состав крови у
новорожденных с дыхательными расстройствами.
Теоретическая и практическая значимость работы. В результате проведенных исследований определены референтные значения транскраниальной церебральной оксиметрии у здоровых доношенных новорожденных, что позволяет использовать данный метод для мониторинга за состоянием оксигенации головного мозга. Разработан и внедрен в клиническую практику алгоритм подбора оптимальной концентрации кислорода во вдыхаемой смеси у доношенных новорожденных с дыхательными расстройствами, основанный на оценке показателей ТЦО. Доказано, что применение данного алгоритма
позволяет миниминизировать фракционную концентрацию кислорода во вдыхаемой смеси при проведении ИВЛ, а также длительность ИВЛ, продолжительность госпитализации в реанимационном отделении у новорожденных с дыхательными расстройствами.
Методология и методы исследования. Для достижения цели исследования и решения поставленных задач, в ходе выполнения диссертационной работы, использовались следующие методы исследования: клинические (объективный осмотр, физикальное обследование пациентов); лабораторные (изучение общего анализа крови, газового и кислотно-основного состояния капиллярной крови); инструментальные (транскраниальная церебральная оксиметрия, нейросонография, доплерография сосудов мозга, пульсоксиметрия, мониторинг систолического, диастолического и среднего артериального давления осциллометрическим методом) и статистические методы.
Положения, выносимые на защиту:
1. У здоровых доношенных новорожденных референтные показатели церебральной
оксиметрии в состоянии физиологического сна, после кормления, при нормальной
температуре тела, выше, чем у взрослых людей, и имеют статистически достоверные
межполушарные различия.
-
Наличие множественных средней силы достоверных корреляционных связей между показателями церебральной оксиметрии и мозговым кровотоком новорожденных детей в 1 сутки жизни свидетельствует о несовершенстве работы системы ауторегуляции мозгового кровотока сразу после рождения. Исчезновение данных связей в динамике наблюдения косвенно свидетельствует о повышении эффективности ауторегуляции мозгового кровотока к 5 суткам жизни.
-
Применение алгоритма подбора оптимальной концентрации кислорода во вдыхаемой смеси при проведении ИВЛ на основании метода транскраниальной церебральной оксиметрии позволяет уменьшить концентрацию кислорода во вдыхаемой смеси у новорожденных, нуждающихся в проведении ИВЛ, без ущерба для оксигенации головного мозга.
-
Оптимизация параметров искусственной вентиляции легких на основании показателей транскраниальной церебральной оксиметрии приводит к сокращению длительности ИВЛ и продолжительности госпитализации у доношенных новорожденных с тяжелыми дыхательными расстройствами.
Степень достоверности и апробация результатов исследования. Результаты исследования последовательно доложены и обсуждены на IY ежегодном конгрессе специалистов перинатальной медицины (Москва, 2009), XII съезде федерации
анестезиологов реаниматологов (Москва, 20 Юг), 31 международном конгрессе интенсивной терапии и неотложной медицины (Брюссель, 2011), 6-м российском конгрессе по педиатрической анестезиологии и интенсивной терапии (Москва, 2011), всероссийском научном форуме «Мать и дитя» (Москва, 2011), первой международной конференции ассоциации неонатологов (Испания, 2014), 1- м конгрессе анестезиологов-реаниматологов Юга России (Ростов-на-Дону, 2014).
В клиническую практику отделений патологии новорожденных, детской анестезиологии и реанимации ФГБУ "Научно - исследовательский институт акушерства и педиатрии" Минздрава России г. Ростова - на - Дону внедрено прикроватное использование мониторинга церебральной оксигенации у новорожденных с тяжелой дыхательной недостаточностью, нуждающихся в проведении искусственной вентиляции легких.
Публикации результатов исследования. По материалам диссертации опубликовано 17 научных работ, из них в изданиях, рекомендованных перечнем ВАК МО ПФ - 3, в зарубежных изданиях - 2 статьи. Разработан и получен патент на изобретение: "Способ лечения респираторного дистресс-синдрома новорожденных", авторское свидетельство №2424001.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, общей характеристики материала и методов исследования, изложения полученных результатов, обсуждения полученных результатов, выводов, практических рекомендаций. Диссертация изложена на 122 страницах компьютерного набора, иллюстрирована 7 рисунками, содержит 27 таблиц. Список использованной литературы содержит 205 источников, из них 95 отечественных и 110 зарубежных.
Влияние оксидативного стресса на течение респираторной патологии у новорожденных
Развитие легких у плода начинается из вентрального кармана первичной кишечной трубки на 4-й неделе эмбрионального развития и заканчивается к 2 годам жизни [13]. У плода легкие заполнены жидкостью, продуцируемой эпителиальными клетками. Легочная жидкость играет важнейшую роль в развитии легких. Это доказано Moessinger и соавт (1990) в эксперименте на плодах овец, которым хирургическим путем одну долю легкого заполняли легочной жидкостью, а из другой доли е выводили с помощью дренажа. В результате в доле легкого, заполненной жидкостью, развивалась гиперплазия, а в доле без жидкости - гипоплазия легочной ткани [156]. Кроме того, напряжение кислорода существенно регулирует процесс развития легких, так как гипероксия препятствует их росту, а гипоксия, в свою очередь, усиливает васкулогенез и ангиогенез [13]. При рождении ребенка происходит резорбция легочной жидкости, расправление легочной ткани и заполнение легких воздухом за счет механизма 1 вдоха, важное влияние на который оказывает адреналин, индуцирующий перенос натрия из легких и абсорбцию легочной жидкости. Среди факторов, действующих во внутриутробном периоде, на течение ранней неонатальной адаптации в первую очередь, безусловно, оказывает хроническая внутриутробная гипоксия плода и, реализующаяся через нее, фетоплацентарная недостаточность [65]. Факторы, внешней среды, такие как свет, шум, холод, сила тяжести, кислотно-основной состав крови, также вносят существенный вклад в инициацию поддержание дыхания, влияя на развитие заболеваний респираторного тракта в постнатальном периоде.
Таким образом, становление функции внешнего дыхания, наряду с факторами, влияющими во внутриутробном периоде, и влиянием внешней среды, является ключевым моментом периода ранней неонатальной адаптации и обуславливает развитие респираторных нарушений у новорожденных [24].
Своеобразие и особенности бронхолегочной патологии в неонатологии в определенной степени обусловлены анатомо-физиологическими особенностями системы органов дыхания у новорожденных детей. Относительно большие размеры головы, короткая шея и большой язык у новорожденных детей предрасполагают к возникновению респираторной обструкции. Несовершенство кашлевого рефлекса, и, как следствие, нарушение мукоцилиарного клиренса приводит к быстрому развитию и прогрессированию воспаления респираторного тракта [77]. Быстрое развитие мускулатуры терминальных бронхиол, малый диаметр верхних и нижних воздухоносных путей приводит к повышенному сопротивлению воздушному потоку в легких [132]. Горизонтальное расположение ребер, мягкость и податливость грудной клетки и грудины, а также слабость межреберных мышц обуславливает диафрагмальный тип дыхания и вызывает ослабление присасывающего действия грудной клетки во время дыхания у новорожденных [6]. Слабость мышц диафрагмы вызывает ее быстрое утомление. Малая кривизна куполов диафрагмы обуславливает меньшую силу механического воздействия. Дискоординация движений грудной клетки и брюшной стенки уменьшает эффективность дыхания [132]. Данные особенности развития дыхательной системы приводят к увеличению жесткости легочной ткани вследствие дефицита сурфактанта и формированию гиалиновых мембран в ответ на патогенетическое воздействие. Наличие обструкции при аспирационном синдроме, нарушение альвеолярного газообмена при поражении альвеол сопровождается у новорожденных быстрой декомпенсацией функции внешнего дыхания. Быстрое истощение кислородных резервов и падение сатурации связано с высоким уровнем метаболизма и минутной вентиляции легких на единицу массы тела [140]. Дыхательный центр у новорожденных очень чувствителен к повреждающим факторам внешней среды. Под влиянием охлаждения тела ниже 35,5 градусов Цельсия происходит ослабление импульсации со стороны дыхательного центра и развивается апноэ. Проводящие пути дыхательного центра недостаточно миелинизированы, что также приводит к задержке дыхания в ответ на раздражение ирритантных рецепторов. Высокое потребление кислорода(6-9 мл/кг/мин), сниженные резервы гликогена печени, открытый артериальный проток, отсутствие возможности увеличить сердечный выброс в ответ на гипоксию, ведут к быстрому развитию и прогрессированию дыхательной недостаточности у новорожденных детей [29]. Основные причины дыхательных расстройств у новорожденных систематизированы в национальном руководстве по неонатологии [24] и представлены в таблице 1.
Ведущими нарушениями дыхания, возникающими вследствие нарушения процессов постнатальной адаптации в раннем неонатальном периоде, являются транзиторное тахипноэ и апноэ новорожденных [24]. Патофизиологическим механизмом развития транзиторного тахипноэ является поражение паренхимы легкого и развитие интерстициального отека в результате задержки резорбции фетальной альвеолярной жидкости [6]. При отсутствии присоединения вторичной инфекции, исход чаще всего благоприятный. Состояние стабилизируется в период от нескольких часов до нескольких дней и не требует применения эмпирической антибактериальной терапии [91,179].
Клиническая характеристика исследуемых новорожденных
Обследование здоровых новорожденных, вошедших в группу I, проводилось в 1сутки жизни (после периода физиологической адаптации), затем в динамике на 3, 5 сутки жизни. Обследование новорожденных, поступивших в АРО, проводилось в момент поступления, через 12 часов, на 3 и 5 сутки нахождения в АРО, и при переводе в отделение патологии новорожденных. Основными методами обследования детей являлись: 1)клинические; 2) лабораторные; 3)инструментальные; 4)статистические.
Методы клинического обследования включали: оценку соматического и неврологического статуса по общепринятой методике при рождении для детей, входящих в группу здоровые, при поступлении в отделении реанимации для группы новорожденных поступившие в ОРИТ и в динамике наблюдения. Всем пациентам II группы в процессе терапии осуществлялось динамическое клинико-лабораторное обследование при поступлении, через 12 часов, на 3,5 сутки и в исходе заболевания. У детей I группы дополнительные инструментальные методы исследования проводились на 1, 3, 5 сутки жизни и включали в себя: - пульсоксиметрию и шестикратное измерение пульса, систолического, диастолического и среднего артериального давления осциллометрическим методом на мониторах Nihon Kohden (Япония) в состоянии физиологического сна в течение часа после кормления; - определение насыщения кислорода в мозговой ткани методом транскраниальной церебральной оксиметрии в течение часа в состоянии физиологического сна после кормления на мониторе Fore-sight (США); - нейросонографию и доплерографическое исследование основных параметров кровотока в передней, средней, задней мозговых, внутренних сонных, базилярных артериях, вене Галена. При этом определялись максимальная систолическая, конечно диастолическая скорости кровотока и индексы резистентности. Обследование проводилось на аппарате Titan TM (США). Оценка кривых скоростей мозгового кровотока проводилась по стандартной методике, секторальным датчиком 5 мГц через большой родничок, в сагиттальной и коронарной плоскости.
У детей II группы клинико-лабораторные и инструментальные методы исследования включали: - непрерывную пульсоксиметрию и регулярное (с интервалом 10 минут) измерение систолического, диастолического и среднего артериального давления осциллометрическим методом при помощи неонатальных мониторов Nihon Kohden (Япония) на протяжении всего периода нахождения в отделении реанимации; - определение насыщения кислорода в мозговой ткани методом транскраниальной церебральной оксиметрии на мониторе Fore-sight (США) в режиме непрерывного тренд-мониторирования на протяжении всего периода нахождения в отделении реанимации; - выполнение общего анализа крови на автоматическом гематологическом анализаторе CelltacF MEK - 8222J/K (Япония) ежедневно; - определение показателей кислотно-основного состояния каппилярной крови при помощи газоанализатора ABL 800 Flex (Дания) ежедневно 3 раза в сутки и при изменении параметров респираторной терапии. Для проведения настоящего исследования использовался церебральный оксиметр FORE-SIGHT (США), отличающийся новой запатентованной лазерно диодной технологией световой волны с проекцией лазерного света в 4 длинах волн 690, 780, 805 и 850 нм. Эта технология обеспечивает устранение помех от экстрацеребральных тканей и, в связи с этим, более точное измерение абсолютной насыщенности ткани мозга кислородом [190]. Метод церебральной оксиметрии позволяет непрерывно контролировать кислородную насыщенность смешанной крови (на 30% артериальной, на 70% венозной), что подтверждено результатами исследований мозга методом позитронно - эмиссионной томографии [134]. Лазерный свет церебрального оксиметра проходит через арахноидальную оболочку головного мозга и измеряет, главным образом, насыщение кислородом серого вещества [165, 198]. Глубина проникновения лазерных лучей подтверждена путем сравнения методики церебральной оксиметрии с позитронно - эмиссионной томографией [162], магнитно -резонансной томографией [189], а также исследованиями с активацией функций мозга с использованием электроэнцефалографии [131].
Корреляционные взаимосвязи между показателями церебральной оксиметрии, центральной гемодинамики и мозговым кровотоком у здоровых новорожденных
В доступной литературе нет исследований, посвященных построению вероятностной нозометрической модели аварийного состояния при тяжелой дыхательной недостаточности у доношенных новорожденных. Вместе с тем построение этой модели могло бы помочь в понимании патогенеза изменений, происходящих в организме новорожденного ребенка с тяжелыми дыхательными расстройствами, нуждающегося в ИВЛ, при различной концентрации кислорода во вдыхаемой смеси. За основу нами была взята модель структуры механизмов, обеспечивающих оптимальный газовый состав крови в условиях приспособительного поведения организма К.В. Судакова [79]. Для построения модели был проведен мультипараметрический корреляционный анализ в двух подгруппах детей с различной концентрацией кислорода во вдыхаемой смеси. Расчет коэффициентов корреляции проводился при помощи рангового критерия Спирмена, достоверными считались корреляционные связи при уровне значимости р 0,05. Для построения корреляционной матрицы использовались параметры кислотно-основного состояния, центральной гемодинамики, газообмена, полученные при обследовании новорожденных на первые сутки наблюдения, через 12 часов после поступления, когда достоверность различий по FiO2 в группах была максимальной и все пациенты ещ нуждались в проведении ИВЛ.
Все изучаемые показатели количественно описывают функциональное состояние соответствующих систем организма. Сердечно - сосудистую систему характеризуют показатели систолического, диастолического, среднего артериального давления и частота сердечных сокращений. Метаболизм описывается показателями рН и ВЕ, а также уровнем лактата в крови. Систему дыхания отражает величина легочного шунтирования и состояние газообмена -парциальное давление кислорода (рО2), углекислого газа (рСО2) в каппилярной крови. Интегральным показателем деятельности системы, обеспечивающий оптимальный газовый состав крови, в нашей модели служило насыщение кислородом мозговой ткани (SctO2).
На основании корреляционных матриц были построены математические модели, наглядно показывающие взаимодействие систем организма в изучаемых подгруппах в условиях различного обеспечения органов и тканей кислородом (рисунок 6,7). Ранговые корреляции Спирмена. Отмеченные корреляции значимы на уровне p ,05000
Структура механизмов, обеспечивающих оптимальный газовый состав в подгруппе B Анализируя полученные результаты, можно сделать вывод, что в подгруппах детей с различной концентрацией кислорода во вдыхаемой смеси при проведении ИВЛ, наблюдается различное взаимодействие механизмов, обеспечивающих оптимальную регуляцию газового состава крови. У пациентов подгруппы A с низкой концентрацией кислорода во вдыхаемой смеси, выбор которой основывался на показателях церебральной оксиметрии, имеется наличие достоверных корреляционных связей между системами метаболизма, дыхания и газообмена на фоне нормального насыщения кислорода в ткани мозга и нормальных значений парциального напряжения кислорода в каппилярной крови. Важным фактом, полученным в результате проведенного анализа, следует считать сохранение связей между рН крови, средним артериальным давлением и насыщением кислорода в мозговой ткани у новорожденных подгруппы A, что позволяет предположить их совместное участие в механизмах активной адаптации организма. Наличие достоверной положительной сильной корреляционной связи ( r=0,70; р 0,05) между парциальным насыщением кислорода в крови и шунтированием крови в этой системе, доказывает, что концентрация кислорода до 30%, обеспечивает адекватное снабжение тканей кислородом. Сильная достоверная отрицательная корреляционная взаимосвязь между показателями насыщения кислородом мозговой ткани и парциальным давлением углекислого газа крови (r=-0,69; р 0,05), на наш взгляд, может быть связана не с прямым действием углекислого газа на мозговой кровоток, а с опосредованным влиянием за счет нормализации легочной гемодинамики, коррекции легочной гипертензии под воздействием умеренной гипокапнии в 1 сутки проведения ИВЛ. Факт более быстрого улучшения легочного газообмена, снижения альвеолярно-артериального градиента по кислороду, уменьшения доли мертвого пространства, уменьшения застойных явлений в легких в режиме умеренной гипервентиляции у новорожденных с мекониально - аспирационным синдромом подтверждается работами В.А. Гребенникова [31]. У детей подгруппы B с концентрацией кислорода во вдыхаемой смеси 60% и более, на фоне высоких показателей насыщения мозговой ткани кислородом, наблюдается полное отсутствие значимых корреляционных связей между системой газообмена и метаболизма с сердечно - сосудистой системой. Средней силы, достоверные корреляционные связи зафиксированы только между системой газообмена и метаболизма. Получена достоверная, средней силы, отрицательная корреляционная зависимость ( r = - 0,44; р 0,05) между уровнем лактата крови и содержанием кислорода в мозговой ткани, на фоне сохраняющейся средней силы отрицательной связи (r = -0,39; р 0,05) между рО2 каппилярной крови и шунтированием крови. Отсутствие корреляционных связей между системой газообмена и сердечно - сосудистой системой может объясняться отсутствием компенсаторной активации сердечно-сосудистой системы, направленной на увеличение транспорта кислорода, на фоне повышенных концентраций кислорода. В результате формируется порочный круг воспаления, который приводит к нарушению вентиляционно - перфузионных отношений в легких, снижению альвеолярного кровотока и дисфункции дыхательной системы в целом с выключением этого важного звена из механизмов активной адаптации организма. Это объясняет необходимость более длительного проведения ИВЛ, при использовании повышенных концентраций кислорода. Таким образом, анализ мультипараметрического взаимодействия функциональных систем организма наглядно показывает, что применение повышенных, по сравнению с органными потребностями, концентраций кислорода приводит к патологическим изменениям в системах гомеостаза на всех уровнях их иерархической организации
Оценка эффективности применения метода церебральной оксиметрии для коррекции параметров ИВЛ по длительности проводимой ИВЛ и продолжительности госпитализации
Анализ литературных данных показывает, что насыщение кислорода в ткани мозга, измеренное методом церебральной оксиметрии достоверно коррелирует с показателями центральной венозной сатурации, определенной методом югулярной оксиметрии и совпадает с ними, составляя у взрослых пациентов 65-75% [160]. В исследовании, выполненном Muller M., Lohr T. et al. (2007), норма центральной венозной сатурации у детей составляет 75-85% [158] и совпадает с референтными показателями церебральной оксиметрии, полученными у здоровых новорожденных в данной работе. Также полученные результаты сопоставимы с нормальными значениями транскраниальной церебральной оксиметрии у недоношенных новорожденных, опубликованными в работах последних лет [137, 152]. Более высокие показатели церебральной оксиметрии у новорожденных, по сравнению со взрослыми, вероятно, можно объяснить наличием в крови у новорожденных фетального гемоглобина, имеющего большее сродство к кислороду, а также более высокой частотой пульса и скоростью мозгового кровотока у новорожденных детей. Проведенные исследования выявили отсутствие корреляционных связей между показателями церебральной оксиметрии и показателями системного артериального давления и пульса в течение всего периода наблюдения, что свидетельствует о функционировании механизма ауторегуляции мозгового кровотока у здоровых новорожденных уже в 1 сутки после рождения. Однако на несовершенство работы системы ауторегуляции мозгового кровотока в этот период указывает наличие многочисленных положительных средней силы корреляционных связей церебральной оксиметрии с доплерографией сосудов мозга в 1 сутки жизни новорожденных детей. К 5 суткам жизни достоверная средней силы корреляционная связь ( r=0,41 при р 0,05) сохраняется только между насыщением кислорода в мозговой ткани правого полушария головного мозга и кровотоком в правой внутренней сонной артерии. Полученные результаты указывают на становление ауторегуляторного звена мозгового кровотока у здоровых новорожденных к 5 суткам жизни и совпадают с данными литературы, свидетельствующими о формировании механизмов ауторегуляции мозгового кровотока с момента рождения до конца 1 года жизни [35, 63, 68].
В результате исследования установлено, что коррекция концентрации кислорода во вдыхаемой смеси при проведении ИВЛ на основании алгоритма с использованием транскраниальной церебральной оксиметрии (подгруппа А) позволяет проводить ИВЛ с Fi02 = 29,82 ± 3,22 %, что в 2 раза ниже, чем у новорожденных подгруппы В, где средняя FiC 2 составила 60,43 ± 0,99% с уровнем достоверности р 0,001 уже через 12 часов от начала проведения вентиляции. К 5 суткам наблюдения средняя концентрация кислорода во вдыхаемой смеси у пациентов подгруппы А составила 23,62 ± 0,96 %, что также в 2 раза ниже (р 0,001), чем у пациентов подгруппы В, где Fi02 составила 47,71 ± 3,11%. При этом, заслуживает внимания тот факт, что у пациентов обеих подгрупп, несмотря на значительную разницу в Ю2 во вдыхаемой смеси, парциальное напряжение кислорода в каппилярной крови не имеет статистически значимых различий в течение всего периода наблюдения (р 0,05) и составляет не более 70 мм рт.ст. В свою очередь, статистически значимое (р 0,001) повышение показателей церебральной оксигенации на фоне высоких концентраций кислорода с развитием гипероксии в мозговой ткани наблюдается у пациентов подгруппы В в течение всего периода наблюдения и нивелируется лишь в исходе заболевания, когда пациенты находятся на спонтанном дыхании атмосферным воздухом и не нуждаются в проведении респираторной терапии.
Полученные результаты свидетельствуют о необходимости контроля над состоянием оксигенации непосредственно органов и тканей при решении вопроса о необходимой ребенку, максимально безопасной для него, концентрации кислорода. Это подтверждается литературными данными, свидетельствующими, что такие показатели как парциальное насыщение кислорода в крови и пульсоксиметрия не могут служить критериями адекватности оксигенотерапии, так как они не отражают состояние тканевой оксигенации [55].
В процессе исследования доказано, что применение церебральной оксиметрии позволяет статистически значимо (р 0,001) уменьшить длительность проводимой ИВЛ и продолжительность госпитализации. Так, длительность проводимой ИВЛ у детей подгруппы А составила 3,3 ± 0,32койко-дня, а подгруппы В - 6,59 ± 0,48 койко-дней, что в 2 раза ниже, чем при выборе Fi02 на основании рО2 капиллярной крови. Сокращение длительности ИВЛ обусловлено, по всей вероятности, статистически достоверной (р = 0,03) нормализацией такого показателя газового состава крови как рН уже через 12 часов после поступления.
Продолжительность госпитализации в реанимационном отделении составила у пациентов исследуемых подгрупп 7,63 ± 0,77 и 12,3 ± 1,1 койко-дней соответственно, что в 1,6 раз меньше у новорожденных, которым коррекция Fi02 осуществлялась на основании показателей транскраниальной церебральной оксиметрии.
Статистический анализ количества осложнений основного заболевания (случаев рентгенологически подтвержденной, вентилятор-ассоциированной пневмонии) не выявил достоверного снижения их частоты (р = 0,08). Однако отношение шансов развития пневмонии в подгруппе В пациентов (без церебральной оксиметрии) в 3, 6 раз выше, чем в подгруппе А , где выбор Fi02 осуществлялся на основании насыщения кислородом ткани мозга.