Введение к работе
Актуальность проблемы. Искусственная вентиляция легких (ИВЛ) под перемежающимся положительным давлением получила широкое распространение в практике хирургии, анестезиологии, реаниматологии, интенсивной терапии, пульмонологии и других клинических специальностей. Достаточно надежная техническая и методическая оснащенность, многолетний успешный опыт ее лечебного применения, разносторонняя теоретическая и практическая изученность этого метода обусловили использование такого термина как "традиционная ИВЛ" (Зильбер А.П., 1978, 1984, 1989; Бурлаков Р.И. и соавт., 1986; Gitoelien J., Laohmann , 1984).
Однако данный способ вентиляции легких имеет ряд особенностей, ограничивающих безопасность его применения, прежде всего, связанных с инверсией и избыточным повышением внутригрудного давления в фазу вдоха. Кроме того, он требует герметизма воздухопро-водящих путей, что в ряде случаев труднодостижимо или нежелательно (Петровский Б.В. и соавт., 1978; Рябов Г.А., 1979; Страшнов В.И. и соавт., 1989). Роль этого обстоятельства наиболее существенно проявляется в некоторых разделах торакальной хирургии и оперативной бронхологик.
В настоящее время интенсивно изучаются и получили клиническое применение специальные способы ИВЛ, среди которых наибольшее внимание привлекает высокочастотная струйная вентиляция легких (ВЧСВ). В литературе имеются сведения о некоторых преимуществах, а также недостатках этого способа искусственного, обеспечения газообмена в легких. В то же время опубликованные работы относительно влияния ВЧСВ на функцию внешнего дыхания и кровообращение нередко противоречивы (Кассиль В.Л., 1987; Малышев В.Д., 1989; Востриков В.А. и соавт., 1991; Klain М., Smith В., 1976; Berra et al., 1987). .
Главным образом на оценке косвенных признаков и предположениях основываются выводы б влиянии этого метода на микроциркуля-цию в легких. Остаются недостаточно разработанными некоторые технические и методические аспекты проведения ВЧСВ. Немногочисленны сведения о сопоставлении клинико-физиологических эффектов ШСЗ и инжекционной вентиляции по метогу Сандерса (Литарчек Г. и соавт., 1985; Proee A., Bryan 1. ,1981; Vourch G. et al., 1983).
- г -
Недостаточно изучены вопросы влияния высокочастотной струйной вентиляции на легочный газообмен в послеоперационном периоде.
Хотя было показано, что после крупных хирургических вмешательств, даяе при неосложненном течении послеоперационного периода, разЕиваетсп паренхиматозная дыхательная недостаточность вследствие увеличения внутрилегочного шунтирования венозной крови (Уваров Б.С, Левшанков А.И., 1978; Шанин Ю.Н. и соавт., 1978; Костюченко А.Л., 1984; Voigt et al., 1975; УогЪез A. et al.,1979), патофизиологические механизмы этого процесса не вполне выяснены. Применительно к высокочастотной ИМ подобные исследования не проводились.
Постоянный рост числа внутригрудных и эндобронхиальных вмешательств, расширение показаний к их выполнению, в том числе у больных с высокой степенью риска, являются основанием для дальнейшего изучения и поиска путей совершенствования -специальных способов искусственной вентиляции легких в торакальной хирургии и бронхологии.
Цель исследования: комплексное изучение функции внешнего дыхания, кровообращения, газового и жидкостного обмена в легких у торакальных больных в условиях разработанной методики высокочастотной струйной вентиляции легких с циклической инверсией отношения времени едох:выдох, исследование влияния способов ИВЛ на течение послеоперационного периода, а такие поиск путей совершенствования проведения искусственной вентиляции легких в торакальной хирургии и бронхологии.
Задачи исследования:
-
Разработать способ высокочастотной струйной вентиляции легких с циклической инверсией отношения времени вдох:выдох с целью уменьшения положительного внутригрудного давления.
-
Разработать методику определения рабочего давления газа, необходимого для обеспечения аффективной вентиляции с помощью инфекционных канюль различного диаметра при ВЧСВ на основании антропометрических характеристик пациента.
-
Провести сравнительную оценку влияния ВЧСВ и традиционной ИВЛ на легочную вентиляцию, механику дыхания, гемодинамику, транскапиллярный обмен жидкости и микроциркуляцию в легких при тора-
кальных операциях.
-
Оценить преимущества и недостатки высокочастотной струйной вентиляции легких в сравнении с нормочастотной инфекционной ИВЛ в эндобронхиальной хирургии.
-
Уточнить особенности использования высокочастотной струйной вентиляции при реконструктивно-пластипеских операциях на трахее и главных бронхах.
-
Определить эффективность ВЧСВ при операциях на легких и выявить закономерности послеоперационной перестройки функции внешнего дыхания в зависимости от способа ИВЛ.
Научная новизна. Впервые разработан способ снижения внутри-грудного давления при высокочастотной струйной вентиляции легких, заключающийся в циклической ингерсии отношения времени вдох:выдох. С этой целью предложена, создана и апробирована новая модель аппарата. Разработана формула расчета режима высокочастотной струйной вентиляции легких, позволяющая определять рабочее давление газа, необходимое для достижения адекватной вентиляции на основании антропометрических характеристик пациента и диаметра инфекционной канюли.
Показана высокая эффективность применения высокочастотной' струйной вентиляции легких при операции одномоментной аллотранс-плантации всего грудного отдела трахеи без использования системы "щунт-дыхание" или искусственного кровообращения. Обоснованы противопоказания к использованию высокочастотной струйной вентиляция легких при обеспечении эндобронхиальных хирургических вмешательств, обусловленные эффектом положительного давления в конце выдоха.
Доказано, что высокочастотная струйная вентиляция легких как компонент анестезиологического пособия при торакальных операциях сравнительно с традиционной ИВЛ создает благоприятные условия для восстановления функции внешнего дыхания в послеоперационном периоде, что связано с ограничением накопления жидкости в легочном интерстициальном пространства и меньшими нарушениями мнкроцирку-ляции. Этот способ ЮЛ положительно влияет на равномерность распределения альвеолярной вентиляции и оксигенацию артериальной крови, послеоперационные нарушения которых обусловлены повышением уровня экспираторного закрытия дыхательных путей в структуре общей емкости легких.
Практическая значимость. Доказано положительное влияние разработанного способа высокочастотной струйной вентиляции с циклической инверсией отношения времени вдох:выдох на микроциркуляцио и жидкостный обмен в легких, что создает благоприятные условия для течения раннего послеоперационного периода. Для обеспечения этого режима ВЧСВ предложен и апробирован специальный аппарат, а также разработана методика расчета должного рабочего давления. Высокочастотная струйная вентиляция легких внедрена при реконст-руктивно-пластических хирургических вмешательствах на трахее и главных бронхах, при операции одномоментной аллотрансплантации трахеи, а также при бронхологических исследованиях и манипуляциях. Установлены противопоказания к применению высокочастотной струйной вентиляции в хирургии легких и бронхологии.
Положения, выносимые на защиту:
1. Разработанный способ высокочастотной струйной вентиляции
легких с циклической инверсией отношения времени. вдох:выдох и
созданный для этой цели аппарат позволяют максимально уменьшить
положительное внутригрудное двление при обеспечении торакальных
и эндобронхиальных хирургических вмешательств сравнительно с традиционной ИМ без герметизации дыхательного контура. У больных, которым противопоказан режим положительного конечноэкопираторного давления или при'наличии выраженных бронхообструктивных нарушений показано применение нормочастотной вентиляции.
-
Высокочастотная струйная вентиляция легких является методом выбора вентиляционной поддержки при реконструктивно-пласти-ческих операциях на трахее и главных бронхах, а также при операции одномоментной трансплантации трахеи.
-
Высокочастотная струйная вентиляция легких создает благоприятные условия для быстрого восстановления нарушенной функции внешнего дыхания после операций на легких, так как по сравнению с традиционной ИВЛ существенно ограничивает накопление жидкости в интерстициальном пространстве и обеспечивает лучшие условия микроциркулнции.
-
Артериальная гипоксемия, выявленная у больных после операций на легких и абдоминальных вмешательств, является следствием качественно однотипной перестройки функции внешнего дыхания, в основе которой лежит повышение уровня экспираторного закрытия
дыхательных путей и увеличение внутрилегочного шунта венозной крови-. Влияние различных способов ИВЛ (в том числе ВЧСВ) на показатели газообмена в послеоперационном периоде характеризуются только количественными различиями.
Апробация работы. Основные положения диссертации доложены и обсуждены на годичных итоговых сессиях Всесоюзного научно-исследовательского института пульмонологии МЗ СССР (Ленинград, 1977, 1981, 1982, 1986, 1990), на Ленинградском обществе анестезиологов и реаниматологов (Ленинград, 1978, I960, 1981, 1984, 1985, 1988), на Всесоюзном симпозиуме "Хирургия трахеи и бронхов" (Москва, 1986), на Пленуме проблемной комиссии Союзного значения "Пульмонология" (Ростов-на-Дону, 1986), на третьем Всероссийском съезде анестезиологов и реаниматологов (Ростов-на-Дону, 1988), на Республиканской научной конференции по пульмонологии (Алма-Ата, 1989), на хирургическом обществе Пирогова (Ленинград, 1990; Санкт-Петербург, 1993), на I Всесоюзном конгрессе по болезням органов дыхания (Киев, 1990), на Ленинградской научно-практической конференции "Рак легкого: ранняя диагностика и лечение" (Ленинград, 1990), на пульмонологической секции хирургического общества Москвы и Московской области (1991), на Ростовском областном научном обществе хирургов (Ростов-на-Дону, 1991).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 32 научные работы.
Реализация результатов исследования. Результаты исследования внедрены в практику работы отдела хирургии и трансплантации легких, а также лаборатории анестезиологии Государственного научного центра пульмонологии МЗ РФ (Санкт-Петербург), клиники госпитальной хирургии Санкт-Петербургского медицинского института имени акад. И.П.Павлова, клиники пульмонологии г.Тарту (Эстония), клиники госпитальной хирургии Ростовского медицинского института (Ростов-на-Дону).
В ходе проведенного исследования сделано 10 рационализаторских предложений. Получена Серебряная медаль ВДНХ СССР.
Объем и структура работы. Диссертация изложена на 23стра-
- б -
ницах машинописного текста и состоит из введения, б глав, заключения, выводов, практических рекомендаций и списка литературы, содержит 39 таблиц и 15 рисунков. В указателе литературы приведены наименования ;?& работ отечественных и Zt9 иностранных авторов.