способ диагностики возможных нарушений функции сердца преимущественно при анестезии с искусственной вентиляцией легких

Формула изобретения

Способ профилактики возможных нарушений функции сердца при анестезии с искусственной вентиляцией легких, включающий определение параметров патологических изменений и соответствующих им признаков путем рентгенографии и транскраниальной доплерографии, отличающийся тем, что измеряют шейный кровоток в вертебробазилярном бассейне методом транскраниальной доплерографии в четырех положениях головы, лежа на спине естественным образом с горизонтально расположенной головой - привычное положение головы - и с разгибанием головы назад до естественного предела, фиксируют промежуточные параметры, сравнивают эти параметры между собой V_o/V_m, где V_o - скорость шейного кровотока с горизонтально расположенной головой, V_m - скорость шейного кровотока в положениях разогнутой головы назад, для оценки соотношений вводят коэффициент К, отображающий степень нарушений шейного кровотока, полученный по формуле K = V_o/V_mcos_m, где m - фиксации промежуточных параметров, cos_m - значение угла разгибания головы, ₁= 0, ₂= 10, ₃= 20, ₄= 30, при К<1 больных относят к группе с минимальным риском нарушений сердечной деятельности и интубацию трахеи проводят с разгибанием головы не более 30^o, при К= 1-1,20 больных относят к группе со средним риском и интубацию трахеи проводят с разгибанием головы не более 20^o, при К>1,21 больных относят к группе с высоким риском и интубацию трахеи проводят без разгибания головы, исключив также повороты ее в стороны.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области медицины, а именно к анестезиологическому обеспечению в общей хирургии, и может быть использовано для прогнозирования и профилактики возможных анестезиологических осложнений при хирургических операциях, основным из проявлений которых можно назвать нарушение кровотока в вертебробазилярном бассейне и связанное с этим нарушение функции сердца.

Известны способы диагностики (Веселовский В.П. "Практическая вертеброневрология и мануальная терапия." -Рига. -1991. -С. 12-47 [1]), включающие осмотр и оценку патологических изменений в организме и связанных с ними признаков.

Эти действия обычно выполняются в форме расспросов и анализа полученных ответов в различной последовательности. Выполняют оценку результатов осмотра по усмотрению лечащего врача и на основе личного опыта.

Имеется ряд литературных источников, посвященных изучению вопросов, связанных с рассматриваемой темой (с 12-60 [1]), использующих рентгенографию и анализ имеющихся физиологических и статических отклонений. Вместе с тем большой объем данных, которые нужно проанализировать и сопоставить, вариабельность клинических проявлений в особенности осложненных форм и пограничных с ним состояний, приводит клиницистов к значительному числу диагностических и прогностических ошибок, причем даже большой практический опыт специалистов не избавляет их от осложнений в проводимой ими анестезии (например, в книге Бунятяна А. А. "Руководство по анестезиологии." - М. - 1994. -С. 186-196 - диагностическим признакам посвящено более 10 страниц [2]). Такое большое количество признаков на практике затрудняет их оценку и увеличивает необходимое для этого время.

В то же время известные в настоящее время [1, 2] способы диагностики не позволяют применять современную компьютерную технику в связи с трудностью формализации и выбором приоритетности параметров признаков нарушений, выявленных по субъективным признакам типа "болит, не болит".

Таким образом, известные способы диагностики не обеспечивают необходимой полноты информации для принятия анестезиологического решения, не дают возможности провести сравнительный анализ предыдущего и последующего состояния, а также однозначного прогнозирования хода развития и последствий анестезиологического пособия. В результате субъективного метода анализа до операции не выявляется истинная картина возможных нарушений, которая могла бы быть использована практическими врачами анестезиологами во время проведения искусственной вентиляции легких во время анестезии. Общепринятая техника проведения интубации трахеи на вводном наркозе предусматривает разгибание головы в шейном отделе позвоночника (Долина О.А. "Анестезиология и реаниматология".- М. -1998. -С. 271-282 [3]). Однако во время вводного наркоза с выключением сознания после введения мышечных релаксантов подвижность шейного отдела позвоночника увеличивается за счет расслабления мышц всего организма и шеи в том числе, при этом степень отклонения головы не может регулироваться анестезиологом, предложенным ранее в литературе [1] диагностическим признаком как "болит, не болит".

У больных с исходным шейным остеохондрозом при активном запрокидывании головы во время интубации трахеи происходит дополнительное смещение шейных позвонков со сдавлением позвоночных артерий и нарушением кровотока в основной артерии, кровоснабжающей стволовые структуры мозга. При этом происходит: во-первых, рефлекторное раздражение n.vagus с возможной остановкой сердца; во-вторых, нарушение кровотока заднего отдела мозга ухудшает центральную регуляцию сердечно-сосудистой системы. Все это приводит к нестабильной гемодинамике во время интубации трахеи с возможным осложнением всей анестезии и, как следствие, неблагоприятного исхода хирургической операции.

Задачей предлагаемого изобретения является устранение указанных недостатков и создание способа, позволяющего проводить правильную диагностику возможных нарушений функции сердца и метод интубации трахеи, а также системный анализ закономерностей в развитии осложнений, связанных с нарушением кровотока головного мозга, и прогноз хода анестезии.

Указанная задача решена заявителем в созданном способе диагностики возможных нарушений функции сердца преимущественно при хирургической анестезии с искусственной вентиляцией легких (ИЕЛ), в котором определяют параметры патологических изменений и соответствующие им признаки, количественные и качественные преобразуют в математические понятия, для чего измеряют шейный кровоток в вертебробазилярном бассейне (ВББ) посредством транскраниальной доплерографии в четырех положениях головы, лежа на спине естественным образом с горизонтально расположенной головой (привычное положение головы) и с разгибанием головы назад до естественного предела, фиксируя промежуточные параметры, и сравнивают эти параметры между собой V₀/V_m, где V₀ - скорость шейного кровотока с горизонтально расположенной головой, V_m - скорость шейного кровотока в положениях разогнутой головой назад, причем для оценки соотношений вводят коэффициент К, отображающий степень нарушений шейного кровотока, который получают по формуле где m = 1, 2, 3, 4 - число испытаний, cos_m - значение угла разгибания головы (₁= 0, ₂= 10, ₃= 20, ₄= 30), далее по показателю К судят о возможности нарушений функции сердца, при К меньше 1 (К<1) интубацию трахеи можно проводить с разгибанием головы не более 30^o, при К=1-1,20 разгибание головы возможно не более 20^o, при К>1,21 больных относим к группе "риска" (снижение шейного кровотока более 30% с нарушением функции сердца) - интубацию трахеи следует проводить без разгибания головы, исключив также повороты в стороны.

Далее способ будет описан более подробно на основе чертежей, где

на фиг. 1 показан фронтальный разрез позвоночного канала шейного отдела позвоночника в норме;

на фиг. 2 показан фронтальный вид шейных позвонков с уровнями возможной компрессии позвоночных артерий в канале поперечных отростков;

на фиг. 3 показан боковой, сагиттальный вид шейных позвонков с уровнями возможной компрессии позвоночных артерий в канале поперечных отростков;

на фиг. 4 показан сагиттальный разрез позвоночного канала шейного отдела позвоночника в норме;

где 1 - тело позвонка,

2 - отверстие канала поперечных отростков позвонка,

3 - позвоночная артерия (правая и левая),

4 - основная артерия, которая образуется из слияния позвоночных артерий,

а - зона возможной компрессии позвоночной артерии до входа в канал поперечных отростков позвонков,

б - зона возможной компрессии позвоночной артерии в канале поперечных отростков позвонков,

в - зона возможной компрессии позвоночной артерии при выходе из канала поперечных отростков позвонков.

Возможные области компрессии (сдавления) позвоночных артерий, нарушающей в конечном итоге кровоток в основной артерии, могут быть как на входе в канал поперечных отростков (фиг. 2, 3 - позиция 1), в самом канале поперечных отростков (фиг. 2, 3 - позиция 2), а также на выходе из канала поперечных отростков позвонков (фиг. 2, 3 - позиция 3).

Далее приводятся чертежи устройства, разработанного автором и используемые в процессе осуществления способа дополнительно к инструментальной доплерографии:

на фиг. 5 показан общий вид устройства для измерения отклонения головы пациента, находящегося в горизонтальном положении лежа на спине, голова имеет нулевое отклонение;

на фиг. 6 показано то же самое положение пациента с отогнутой головой.

Чертежи имеют следующие позиции:

5 - тело пациента;

6 - голова пациента;

7 - подставка (на операционном столе) для туловища;

8 - отгибаемая часть подставки для головы пациента;

9 - шарниры отгибаемой подставки;

10 - измерительная шкала с делениями в градусах;

11 - установочный винт.

Приведенные чертежи характеризуют наглядно причины возможных нарушений кровотока в шейном отделе позвоночника (см. фиг. 1, 2, 3, 4) при разгибании головы, вызывающие экстравертебральные синдромы с раздражением рецепторов синувертебрального нерва и, как следствие, дисциркуляцию кровотока в стволовых структурах мозга. Отсюда видно, что диагностика нарушений кровотока головного мозга по известным методикам [1, 2] не дают полноты картины данных нарушений, и только апелляция к конечному результату, то есть скорости кровотока в основной артерии, может дать наиболее достоверные данные, что позволит исключить субъективные факторы при оценке результатов. По предложенному способу изготовлено, разработанное автором, устройство, показанное на фиг. 5 и 6.

Предложенный способ осуществляется следующим образом.

Пациента укладывают на столе на подставку устройства, изображенного на фиг. 5. Голова пациента 5 расположена на поворотной подставке 8. По шкале 10 устанавливают отметку "0". Далее проводят исследование до операции скорости кровотока в основной артерии методом транскраниальной доплерографии при различных положениях поворотной подставки 8. Основным показателем для сравнения будет V₀ - скорость кровотока у здоровых пациентов на спине в горизонтальном положении головы (см. табл. 1) и V_m - скорость кровотока у больных исследуемой группы. Далее проводим математический расчет К - диагностический показатель степени нарушений кровотока головного мозга в вертебробазилярном бассейне и связанное с ним нарушения функции сердца по формуле:

K = V_o/V_mcos_m,

где m=1, 2, 3, 4 - число испытаний, V₀ - скорость кровотока у пациентов контрольной группы на спине в горизонтальном положении головы; V_m - скорость кровотока у больных во время исследований (V₁ - скорость кровотока у больных исследуемой группы на спине в горизонтальном положении головы, V₂ - разгибании головы на 10^o, V₃ - на 20^o, V₄ - на 30^o), cos_m - значение угла разгибания головы (₁= 0, ₂= 10, ₃= 20, ₄= 30). Цифровое значение cos_m определяли по таблице Л.С. Хренова ("Четырехзначные математические таблицы". - М.: Просвещение, 1974 [5]).

Согласно данным V. Brechner (Unusual problems in the management of airways: Flexion-extension mobilitu of the cervical vertebrae.-Anest. Analg. Curr. Res. , 1988, v. 47, р.362-363 [4]), сочетанная функция позвоночных суставов шейного отдела позвоночника обеспечивает запрокидывание головы на 35^o.

Предложенный способ апробирован на 75 больных в условиях отделения анестезиологии 2 городской многопрофильной клинической больницы г. Краснодара. Исследование проводили у больных в возрасте от 35 до 55 лет, которым выполнялись оперативные вмешательства в плановом порядке на органах брюшной полости. В качестве сравнения больные были разделены на две группы на предоперационном осмотре: I группа (n=30) - контрольная группа, II группа (n= 45) - группа с шейным остеохондрозом с клиникой начальных проявлений недостаточности кровоснабжения мозга (НПНКМ).

По классификации Института неврологии РАМН, Шмидт Е.В. (1985 г.) под НПНКМ понимают компенсированную стадию латентно протекающей сосудистой патологии мозга, клиническими критериями которого является наличие не менее двух из перечисленных семи симптомов, повторяющихся не реже одного раза в неделю на протяжении последних трех месяцев (1 - головная боль в затылке, 2 - головокружение, 3 - шум в голове, 4 - расстройство памяти, 5 - нарушение сна, 6 - тяжесть в голове, 7 - появление тревоги).

При объективном обследовании больных II группы выявляли короткую шею, вынужденное положение головы и плечевого пояса, ограничение движений в шейно-грудном отделах, распространенную шейно-грудную миофиксацию.

Рентгенологически у данных больных выявили: сужение межпозвонковой щели, смещение пораженного позвоночно-двигательного сегмента, остеофиты в унковертебральных сочленениях, подвывих по Ковачу.

В табл. 2 представлены пооперационное доплерографическое исследование кровотока в основной артерии в группах с последующим математическим расчетом К (K = V_o/V_mcos_m), где V₀ - 64,4 см/с.

Исходная скорость кровотока в ОА во II группе (см. табл. 2) снижена на 6,4%. При этом у больных I группы при разгибании головы на 30⁰ (модель интубации трахеи) снижение кровотока наблюдали на 3,4%, тогда как у больных II группы уже при разгибании головы на 10⁰ снижение кровотока отмечали на 12,9%. При разгибании на 20⁰ - снижение кровотока на 22%, а при разгибании на 30⁰ - снижение кровотока на 29,7%.

Таким образом, II группу - больных с клиникой начальных проявлений недостаточности кровоснабжения мозга, рентгенологическими изменениями в шейном отделе позвоночника и, как следствие, дисциркуляцией кровотока в основной артерии - мы отнесли к группе "риска".

Полученный математическим расчетом диагностический показатель степени нарушений кровотока головного мозга в ВББ - К в I группе (контрольной) составил значение меньше 1 (0,89-0,99), тогда как в группе "риска" этот показатель больше 1 (1,13-1,20). При К=1,21 в наших исследованиях кровоток в ОА снижался на 30%. Если К больше чем 1,21, то у больных во время интубации трахеи с разгибанием головы риск остановки сердца крайне высокий.

Следовательно, больных с расчетным К меньше 1 относят к группе с минимальным риском нарушений сердечной деятельности и интубацию трахеи необходимо проводить с разгибанием головы не более 30⁰ (отгибаемую часть подставки 8 установочным винтом 11 фиксируем по измерительной шкале 10 на 30⁰). При К, равном 1-1,20, больных относят к группе со средним риском нарушений сердечной деятельности и интубацию трахеи необходимо проводить с разгибанием головы не более 20⁰ (на измерительном устройстве фиксируют 20⁰). При К больше 1,21 больных относят к группе с высоким риском нарушений сердечной деятельности, вплоть до остановки сердца (группа "риска") и интубацию трахеи необходимо проводить без разгибания головы, исключить повороты в стороны, подложив под голову "бублик" (т.к. при повороте головы в стороны происходит дополнительное сдавление контралатеральной артерии и нерва). При необходимости использовать фибробронхоскоп как проводник.

Таким образом, больным с расчетным показателем К=1-1,21 и больным группы "риска" (К1,21) показана дополнительно патогенетически обусловленная предоперационная подготовка, включающая: препараты, улучшающие реологические свойства крови (трентал - внутривенно капельно по 5-10 мл 2% раствора на 200 мл 5% глюкозы); препараты, улучшающие церебральный кровоток и эффективно воздействующие на процессы нейрометаболизма (кавинтон - внутривенно капельно по 4 мл (20 мг) на изотоническом растворе хлорида натрия); препараты, повышающие поступление и утилизацию кислорода, глюкозы клетками мозга (актовегин - внутривенно капельно по 10-20 мл на 200 мл 5% глюкозы или изотоническом растворе хлорида натрия).

Далее будут показаны примеры осуществления способа.

Пример 1.

Больной И. 38 лет, история болезни 1321, масса тела 74 кг, поступил в клинику с диагнозом: язва желудка.

При сборе анамнеза на предоперационном осмотре выявили, что у больного к концу рабочего дня после работы за компьютером появляется дискомфорт в области шейно-воротниковой зоны, периодически головные боли в затылке. При осмотре выявили напряжение мышц в данной области, объем движений головы сохранен полностью. На рентгенограмме шейного отдела позвоночника выявили сужение межпозвонковой щели на уровне С₂-С₃.

Исследование скорости кровотока в ОА проводили методом ТКДГ при различных положениях поворотной подставки 8. Диагностический показатель степени нарушений кровотока в ВББ - К рассчитывали математическим путем по формуле: K = V_o/V_mcos_m. В горизонтальном положении на спине без разгибания головы у больного расчетное значение К=0,96. При разгибании головы на 10⁰ значение К= 0,96. При разгибании на 20⁰ значение К=0,97. При разгибании на 30⁰ значение К=0,99.

Таким образом, данный больной не относится к группе "риска", причем во время интубации трахеи разгибать голову при необходимости возможно до 30⁰.

Премедикацию и вводный наркоз проводили по стандартной методике тотальной внутривенной анестезии. Предварительно больного положили на разработанное устройство, где поворотная подставка 8 зафиксирована установочным винтом 11 по измерительной шкале 10 на 30⁰. При этом разгибание головы более чем на 30⁰ исключено, что является одним из важных моментов профилактики нарушений кровотока головного мозга.

Изменения центральной гемодинамики, включающей частоту сердечных сокращений, артериальное давление, сердечный индекс, удельное периферическое сосудистое сопротивление на этапе интубации трахеи и в течение всей анестезии не превышали 4%. Расчетный показатель К на данных этапах анестезии не превышал исходных значений. В конце операции после восстановленного спонтанного дыхания, сознания и рефлексов - больной экстубирован без особенностей.

Пример 2.

Больной П. 40 лет, история болезни N 1356, масса тела 84 кг, поступил в клинику с диагнозом: язва желудка.

При сборе анамнеза на предоперационном осмотре выявили, что у больного периодически появлялись головная боль мигрирующего характера, тяжесть в голове, нарушение сна. Данные симптомы больной связывает с переменой погоды. Осмотрен невропатологом - диагноз: вегето-сосудистая дистония на фоне шейного остеохондроза. На рентгенограмме шейного отдела позвоночника выявили сужение межпозвонковой щели на уровне С₃-С₆, остеофиты на уровне С₃-С₄.

Исследование скорости кровотока в ОА проводили методом ТКДГ при различных положениях поворотной подставки 8. Диагностический показатель степени нарушений кровотока в ВББ - К рассчитывали математическим путем по формуле: K = V_o/V_mcos_m. В горизонтальном положении на спине без разгибания головы у больного расчетное значение К=1,08. При разгибании головы на 10⁰ значение К= 1,11. При разгибании на 20⁰ значение К=1,17. При разгибании на 30⁰ значение К=1,23.

Таким образом, данный больной относится к группе "риска", причем во время проведения интубации трахеи разгибать голову следует не более чем на угол 20⁰, так как большее разгибание головы может привести к значительной дисциркуляции кровотока в ВББ и нарушениям центральной гемодинамики (брадикардии, гипотонии, остановке сердца).

Больному в течение 3-х дней назначена предоперационная подготовка, включающая препараты, улучшающие реологические свойства крови (трентал внутривенно капельно по 5-10 мл 2% р-ра на 200 мл 5% глюкозы), препараты, улучшающие церебральный кровоток (кавинтон внутривенно капельно по 4 мл (20 мг) на изотоническом растворе хлорида натрия).

Премедикацию и вводный наркоз проводили по стандартной методике тотальной внутривенной анестезии. Предварительно больного положили на разработанное устройство, где поворотная подставка 8 зафиксирована установочным винтом 11 по измерительной шкале 10 на 20⁰. При этом разгибание головы более чем на 20⁰ исключено, что является одним из важных моментов профилактики нарушений кровотока головного мозга.

Изменения центральной гемодинамики, включающей частоту сердечных сокращений, артериальное давление, сердечный индекс, удельное периферическое сосудистое сопротивление, на этапе интубации трахеи и в течение всей анестезии не превышали 8%. Расчетный показатель К на данных этапах анестезии не превышал исходных значений. В конце операции после восстановленного спонтанного дыхания, сознания и рефлексов - больной экстубирован без особенностей.

Пример 3.

Больная В. 52 года, история болезни N 1412, масса тела 92 кг, поступила в клинику с диагнозом: хронический калькулезный холецистит, гипертоническая болезнь IIA.

При сборе анамнеза выявили, что у больной часто бывают приступы головокружения, иногда рвота, головная боль в затылке, приступы неожиданной потливости. Осмотрена невропатологом - диагноз: преходящие нарушения мозгового кровообращения на фоне вертебробазилярной недостаточности. При объективном обследовании ограничения движений в шейном отделе позвоночника и при повороте головы в стороны появлялись головокружения и неустойчивость. На рентгенограмме шейного отдела позвоночника выявили остеофиты С₃-С₅, подвывих по Ковачу.

Исследование скорости кровотока в ОА проводили методом ТКДГ при различных положениях поворотной подставки 8. Диагностический показатель степени нарушений кровотока в ВББ - К рассчитывали математическим путем по формуле: K = V_o/V_mcos_m. В горизонтальном положении на спине без разгибания головы у больного расчетное значение К=1,17. При разгибании головы на 10⁰ значение К= 1,22. При разгибании на 20⁰ значение К=1,26, при этом у больной во время исследования появилось головокружение и урежение пульса с 86 до 76 ударов в минуту в 1 минуту. Исследование с разгибанием головы на 30⁰ не проводилось.

Таким образом, данная больная относится к группе "риска", причем во время интубации трахеи разгибать голову не следует, так как даже небольшое разгибание головы привело к значительному нарушению кровотока в ВББ. При разгибании головы на 10⁰ у больной полученный при исследованиях показатель К уже превышал значение "1,21", исключающее дальнейшее исследование с разгибанием головы.

Больной в течение 5 дней проводилась предоперационная подготовка, включающая препараты, улучшающие реологические свойства крови (трентал - внутривенно капельно по 5-10 мл 2% раствора на 200 мл 5% глюкозы); препараты, улучшающие церебральный кровоток и эффективно воздействующие на процессы нейрометаболизма (кавинтон - внутривенно капельно по 4 мл (20 мг) на изотоническом растворе хлорида натрия); препараты, повышающие поступление и утилизацию кислорода, глюкозы клетками мозга (актовегин - внутривенно капельно по 10-20 мл на 200 мл 5% глюкозы или изотоническом растворе хлорида натрия), гипотензивные препараты, влияющие на активность симпатико-адреналовой системы (профилактика гипертонических кризов) - клофелин (0,000075 - 0,00015 г под язык).

Премедикацию и вводный наркоз проводили по стандартной методике тотальной внутривенной анестезии. Больную положили на разработанное устройство, где поворотная подставка 8 зафиксирована установочным винтом 11 по измерительной шкале 10 на 0⁰. Под голову подложили "бублик" с целью предупреждения поворота головы и дополнительного сдавления контралатеральной артерии и нерва.

Изменения центральной гемодинамики, включающей частоту сердечных сокращений, артериальное давление, сердечный индекс, удельное периферическое сосудистое сопротивление, на этапе интубации трахеи и в течение всей анестезии не превышали 12%. Расчетный показатель К на данных этапах анестезии не превышал исходных значений. В конце операции после восстановленного спонтанного дыхания, сознания и рефлексов - больная экстубирована без особенностей.

Предлагаемый способ может быть реализован в практической анестезиологии, что позволит прогнозировать и предупреждать анестезиологические осложнения как во время интубации трахеи, так и в течение всей анестезии. В наших исследованиях у больных группы риска анестезиологические осложнения снизились с 26 до 11%.

Способ значительно упрощает и ускоряет диагностику, хотя в приведенных примерах для контроля использовались и другие известные методики, было доказано, что можно ограничиться диагностикой, описанной в настоящем изобретении, которое является достаточной и достоверной. Способ позволяет экономить время и исключает субъективные ошибки. Способ удобен для компьютерной обработки в современных медицинских технологиях, где субъективные понятия "болит - не болит" отобразить довольно сложно.

В табл. 1 дана зависимость систолической скорости кровотока (см/с) от возраста в основной артерии в норме (Шахнович А.Р., 1996).

В табл. 2 - сравнительная характеристика степени нарушений кровотока в основной артерии в зависимости от угла разгибания головы и математический расчет диагностического показателя К в группах.