СПОСОБ ПОДБОРА ИНДИВИДУАЛЬНЫХ ПАРАМЕТРОВ ГИПЕРОКСИЧЕСКОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ Российский патент 1997 года по МПК A61G10/00 A61G10/02 A61B5/08 

Изобретение относится к медицине, преимущественно к клинико-функциональной диагностике и может быть использовано для оценки состояния организма при гипероксии в клинической медицине и при подводных погружениях.

Известен способ подбора параметров (парциального давления кислорода в дыхательной среде и длительности воздействия) гипероксии с помощью стандартных таблиц по критерию безопасности. Способ не учитывает индивидуальных особенностей пациента.

Известен способ определения параметров гипероксии для 10% частоты проявления неврологических симптомов осложнений. Способ не приемлем для практического использования.

Известен способ определения параметров гипероксии по степени выраженности осложнений со стороны легких. Способ не учитывает исходный уровень оксигенации артериальной крови, а нем не унифицированы оценки терапевтического и побочного действия гипероксии.

Известен способ подбора параметров гипероксии по предварительной оценке напряжения кислорода в артериальной крови [прототип] Способ не учитывает всего диапазона уровней гипоксемии и не дает информации о дозе терапевтического действия гипероксии.

Целью изобретения является повышение точности подбора индивидуальных максимально допустимых параметров гипероксии и снижение травматичности за счет унифицированной оценки терапевтического, побочного и адаптационного эффекта.

Цель достигается тем, что согласно способу подбора индивидуальных параметров гипероксии оценку воздействия осуществляют с учетом выявления максимально допустимой селективной адаптационной нагрузки и степени приращения напряжения кислорода в артериальной крови, по химической активности которого определяют допустимую дозу гипероксии.

Напряжение кислорода в артериальной крови учитывают до и во время воздействия; дозу гипероксии выражают в оксбарах; переносимую адаптационную нагрузку в редбарах, где оксбар единица дозы гипероксии, повышающая уровень химической активности кислорода в артериальной крови на 7,441 милливольта (МВ) продолжительностью в один час; редбар часть дозы гипероксии, способная вызвать снижение жизненной емкости легких на 1% или появление неврологических симптомов с частотой в 1% принимаемая за единицу показателя селективной адаптационной нагрузки на легкие или на центральную нервную систему (головной мозг). Неврологическая симптоматика проявления адаптационной нагрузки на головной мозг представлена в табл.1 (по Donalol K.W.)
В табл.2 представлена клиническая оценка шкалы значений селективной адаптационной нагрузки гипероксии на легкие (Lр) и головной мозг (Lc).

В табл. 3 представлены допустимые режимы адаптационной нагрузки в зависимости от состояния легких и центральной нервной системы.

С помощью табл. 2-3 определяют переносимый режим селективной адаптационной нагрузки по данным степени структурно-функциональных нарушений в легких и головном мозге, устанавливаемых путем предварительного клинико-лабораторного обследования. При выявлении признаков дыхательной недостаточности исследуют напряжение кислорода в артериальной крови лабораторным или транскутантным методами.

При отсутствии клинических признаков дыхательной недостаточности напряжение кислорода в артериальной крови перед гипероксией (в исходном состоянии) находят по известной зависимости от возраста:
P_aO02

= 103,5 - 0,43•B (I)
где P_aO02 исходное напряжение кислорода в артериальной крови в миллиметрах ртутного столба, мм рт.ст.

В возраст, годы.

Напряжение кислорода в артериальной крови во время гипероксии определяют лабораторным или транскутатным способом. При отсутствии данных методов пользуются разработанной зависимостью
P_aO₂ = P_aO02

(7,356 P_иO₂-0,4923-0,47f) (2)
где Р_aO напряжение кислорода в артериальной крови во время гипероксии, мм рт.ст.

Р_иО₂ парциальное давление вдыхаемого кислорода, ата;
f фракционное содержание кислорода в дыхательной среде.

Индивидуальную дозу гипероксии как интегральный показатель находят по соотношению
Д=2,05(lgP_aO₂-lgP_aO02

) x t (3)
или
Д=(K₁- 2,05lgP_aO02) x t + K₂L (4)
где Д индивидуальная доза гипероксии, оксбары;
Р_aО₂ напряжение кислорода в артериальной крови во время гипероксии, мм рт.ст. при условии Р_aО₂ ≅ 2652 мм рт.ст.

P_aO02

напряжение кислорода в артериальной крови до гипероксии, мм рт.ст. при Р_иО₂ 0,209 ата;
t длительность гипероксии, ч;
К₁К₂ константы резистентности (для легких К_p1 5,047; К_p1 1 при условии Р_aО₂ > 285 мм рт.ст. для головного мозга К_c1 6,375, К_c2 0,05 при условии Р_aО₂ > 1283 мм рт.ст.);
L селективная адаптационная нагрузка гипероксии на легкие (Lр) или головной мозг (Lc) при условии О < L ≅ 14.

Интегральная и полифункциональная зависимость дозы гипероксии позволяет подбирать индивидуальные максимально допустимые параметры гипероксического воздействия. Для этого по состоянию легких и центральной нервной системы находят с помощью табл. 1,2,3 переносимые режимы селективной адаптационной нагрузки на легкие (Rр) и головной мозг (Rc) и соответствующие им максимально допустимые значения селективной адаптационной нагрузки на легкие Lp_max и головной мозг Lc_max
Назначают один из трех параметров гипероксии (напряжение кислорода в артериальной крови, длительность воздействия или дозу гипероксии). Два других индивидуальных параметра гипероксического воздействия определяют по формулам 3 и 4.

С помощью табл. 4 устанавливают режим оксигенации артериальной крови (Нох) и максимально допустимый уровень напряжения кислорода в артериальной крови (Р_aО₂)_max в зависимости от выбранных режимов селективной адаптационной нагрузки на легкие и головной мозг. Проверяют соответствие назначенного или расчетного параметра напряжения кислорода в артериальной крови Р_aО₂ установленному режиму оксигенации артериальной крови Нох по выполнению условия
Р_aО₂ ≅ (Р_aО₂)_max
При поиске параметров гипероксии в первом режиме оксигенации артериальной крови формулу 4 не применяют, длительность воздействия не лимитирована в связи с отсутствием селективной адаптационной нагрузки.

При поиске параметров гипероксии во втором режиме оксигенации артериальной крови формулу 4 применяют с использованием коэффициентов резистентности для легких, длительность воздействия лимитирована выбранной селективной адаптационной нагрузкой на легкие.

При поиске параметров гипероксии с третьим режимом оксигенации артериальной крови формулу 4 применяют в двух вариантах с использованием в одной варианте констант резистентности для легких, в другом для головного мозга, выбирая для действия гипероксией наименьшие параметры.

Назначенные и рассчитанные по унифицированной функциональной зависимости параметры осуществляют в режимах, не превышающих эти значения.

Рассчитав интегральную индивидуальную дозу гипероксии, судят о степени терапевтического и побочного действия гипероксии. При многократном применении гипероксического воздействия или изменении ее режимов значения дозы и однопрофильных показателей селективной адаптационной нагрузки на легкие или головной мозг суммируют.

Способ осуществляют следующим образом.

По данным клинико-лабораторных исследований определяют структурно-функциональное состояние легких и центральной нервной системы. По табл. 1,2,3 выбирают переносимые режимы селективной адаптационной нагрузки на легкие и головной мозг, устанавливают соответствующие им максимально допустимые значения селективной адаптационной нагрузки.

По табл. 4 находят допустимый режим оксигенации артериальной крови, устанавливают максимально допустимый уровень напряжения кислорода в артериальной крови во время гипероксии.

Одним из методом оценивают напряжение кислорода в артериальной крови до воздействия гипероксии (исходное напряжение кислорода в артериальной крови).

Назначают один из трех параметров гипероксии (напряжение кислорода в артериальной крови, длительность воздействия или дозу гипероксии).

Два других параметра индивидуального гипероксического воздействия определяют по зависимости 3 или 4.

Назначенные и рассчитанные по унифицированной функциональной зависимости параметры гипероксического воздействия осуществляют в режимах выбранной селективной адаптационной нагрузки на легкие и головной мозг, не превышая их максимально допустимых значений.

Пример 1. Пациент П. 26 лет. Диагноз острое отравление окисью углерода тяжелой степени.

Назначена продленная нормобарическая оксигенотерапия при давлении вдыхаемого кислорода 1 ата в одноместной барокамере
Р_иО₂=1 ата
Требуется подобрать максимально допустимую длительность сеанса оксигенотерапии, определить разовую и курсовую дозу гипероксии, разовую и курсовую селективную адаптационную нагрузку (t, D, Lp, Lc, cD, cLp, cLc). Перед воздействием гипероксии проведено обследование. Больной без сознания. Дыхание 36 в минуту, глубокое, с включением мышц плечевого пояса; пульс 98 ударов в минуту; артериальное давление 110/80 мм рт.ст. Рентгенологически: в малом круге кровообращения умеренно выраженный венозный застой; в легких - свежих очаговых и инфильтративных теней нет, куполы диафрагмы не изменены, синусы свободны; сердце в поперечнике не увеличено; аорта развернута. ЭКГ - умеренная гипоксия миокарда.

Учитывая наличие одышки, проведено исследование напряжения кислорода в пробе артериальной крови:
P_aO02

= 83 мм рт.ст.
По данным клинико-лабораторного обследования состояние легких квалифицировано как структурно-функциональное нарушение легкой степени, состояние головного мозга тяжелой степени.

С помощью табл. 1-3 установлены допустимые режимы селективной адаптационной нагрузки на легкие (Rp), головной мозг (Rc)
Rp II (умеренный)
Rc I (щадящий)
и соответствующие максимально допустимые уровни адаптационной нагрузки на легкие (Lp)_max, головной мозг (L_c)_max.

(L_p)_max 4 редбара
(L_c)_max 0 редбар
По табл. 4 установлен допустимый режим оксигенации артериальной крови (Нох) и максимальный уровень допустимого напряжения кислорода в артериальной крови (Р_aО₂)_max для Lp= 4 редбара; Lc 0 редбар; Нох 2; (Р_aO₂)_max 1283 мм рт. ст.

С помощью формулы 2 определено заданное для лечения напряжение кислорода в артериальной крови Р_aО₂ 535 мм рт.ст.

Данный параметр соответствовал допустимому режиму оксигенации артериальной крови (Нох) 2, так как выполнялось условие Р_aО₂ < 1283 мм рт.ст.

Проведен поиск индивидуального максимально допустимого параметра длительности t лечебного воздействия гипероксией по функциональной зависимости (3 и 4)

Начат сеанс нормобарической оксигенации в одноместной кислородной барокамере БЛКС. Через 4 ч пациент пришел в сознание, дыхание 26 в минуту. При длительности гипероксического воздействия 7,11 ч лечение прекращено. Артериальное давление 115/75 мм рт.ст. пульс 86 ударов в минуту, дыхание - 23 в минуту, спокойное. Больной адекватен, сознание ясное, появилась двигательная активность, на сидячей каталке отправлен в отделение общего профиля.

Разовая доза гипероксического воздействия найдена по формуле 3
Д 11,83 оксбара
Через 8 ч пациент поступил на повторный сеанс нормобарической оксигенотерапии, доза которого составила 4,98 оксбара, селективная адаптационная нагрузка L_р 2 редбара, L_с О редбар.

Через 4 ч после второго сеанса оксигенотерапии пациент выписан на долечивание в амбулаторных условиях.

Курсовая доза оксигенотерапии составила сД 16,81 оксбара с адаптационной нагрузкой на легкие сL_р 6 редбар, на головной мозг сL_c 0 редбар.

Пример 2. Пациент Н. 65 лет. Диагноз атеросклероз, окклюзия подвздошно-бедренного-подколенного сегмента слева, ст.III, дисциркуляторная энцефалопатия второй степени.

Назначена гипербарическая оксигенация 5 ч в сутки в одноместной кислородной барокамере по схеме: два сеанса по 2,5 ч ежедневно, перерыв между сеансами 2 ч, длительность курса лечения 20 дней. t 2,5 ч.

Требуется подобрать индивидуальный параметр парциального давления кислорода в барокамере на режиме изопрессии (P_иO02

). Определить разовую, суточную и курсовую дозу гипероксии (Д,dД,сД), разовую, суточную и курсовую селективную адаптационную нагрузку на легкие (L_p, dL_p, cL_p) и головной мозг (L_c, dL_c, cL_c).

Перед воздействием гипероксии проведено обследование. Пациент адекватен, пульс 82 удара в минуту, артериальное давление 140/100 мм рт.ст. дыхание 22 в минуту, спокойное. Рентгенологически: в малом круге кровообращения умеренно выраженный венозный застой; в легких пульмосклероз, свежих очаговых и инфильтративных теней нет, куполы диафрагмы не изменены, синусы свободны; сердце умеренно расширено в поперечнике за счет левого желудочка; аорта уплотнена. ЭКГ умеренные диффузные изменения миокарда. Жизненная емкость легких 81% от должной.

По данным клинико-лабораторного обследования состояние легких квалифицированно как структурно-функциональное нарушение легкой степени, состояние головного мозга средней степени тяжести.

Учитывая отсутствие признаков дыхательной недостаточности, исходное напряжение кислорода в артериальной крови определено по формуле 2
P_aO02

= 76 мм рт.ст.
С помощью табл. 1-3 установлены допустимые режимы селективной адаптационной нагрузки на легкие (R_р), головной мозг (R_c). R_p II (умеренный); R_c I (щадящий) и соответствующие максимально допустимые уровни адаптационной нагрузки на легкие (L_p)_max, головной мозг (L_c)_max.

(L_p)_max 4 редбара
(L_с)_max 0 редбар
Значения (L_p)_max 4 редбара и (L_c)_max 0 редбар приняты за суточную селективную адаптационную нагрузку при пятичасовой гипероксии. При длительности гипероксического воздействия 2,5 ч разовая селективная адаптационная нагрузка на легкие и головной мозг составила соответственно L_p 2 редбара; L_c 0 редбар
По табл.4 установлен допустимый режим оксигенации артериальной крови Нох и максимальный уровень допустимого напряжения кислорода в артериальной крови (Р_aО₂)_max для L_p 2 редбара, L_c 0 редбар; Нох 2; (Р_aО₂)_max 1283 мм рт.ст.

Начат сеанс гипербарической оксигенации. Подобрана переносимая скорость снижения и нарастания гипероксии V на режимах вымывания, компрессии и декомпрессии: V 6 ата/ч.

Проведен поиск индивидуального параметра напряжения кислорода в артериальной крови (P_aOx2

). Для этого с помощью формул 3 и 4 и чертеже 1 составлена зависимость

где Д₁, Д₂, Д₄ найдены путем интегрирования формулы 3;
t₂, t₃, t₄ выражены через P_aOx2 и V;
t₁ длительность гипероксии в первом режиме оксигенации.

Искомое напряжение кислорода в артериальной крови составило 723 мм рт. ст. Данное значение соответствовало допустимому режиму оксигенации артериальной крови Нох 2, так как выполнялось условие 723 < (Р_aО₂)_max
По формуле 2 найден индивидуальный параметр парциального давления кислорода в барокамере
P_иOx2

= 1,42 ата
При достижении давления кислорода в барокамере 1,42 ата начат режим изопрессии, длительность которого составила 2,23 ч. Декомпрессия проведена со скоростью 6 ата/ч. Длительность гипероксического воздействия составила 2,5 ч. Состояние пациента удовлетворительное. Артериальное давление 145/95 мм рт. ст. дыхание 19 в минуту, пульс 76 ударов в минуту. Через 2 ч проведен второй сеанс гипербарической оксигенации по разработанной схеме. Состояние пациента без особенности. После проведения курса лечения, составившего 20 дней, жизненная емкость легких 83% от должной, дистанция пути увеличилась со 150 м до 1 км, индекс давления крови в левой большеберцовой артерии возрос с 0,27 до 0,38.

Разовая доза гипероксического воздействия, найденная по формуле 3, составила 4,99 оксбара при селективной адаптационной нагрузке L_р 2 редбара, L_c 0 редбара. Суточные и курсовые параметры определены путем суммирования разовых показателей.

Суточные dД 9,98 оксбар; dL_p 4 редбара; dL_c 0 редбар.

Курсовые сД 199,6 оксбар; сL_р 80 редбар; сL_c 0 редбар.

Таким образом, предлагаемый способ подбора индивидуальных параметров гипероксического воздействия является менее травматичным и позволяет более точно определять и осуществлять параметры гипероксического воздействия по сравнению с известными способами.

Использование: в медицине, а именно в клинико-функциональной диагностике для оценки состояния организма при гипероксии в клинический медицине и при подводных погружениях. Сущность: способ подбора индивидуальных параметров гипероксического воздействия включает предварительно определение напряжения кислорода в артериальной крови, дозу парциального давления вдыхаемого кислорода и длительность воздействия гипероксии, при этом приращение напряжения кислорода в артериальной крови или длительность воздействия гипероксии выбирают по переносимой селективной адаптационной нагрузке дозы гипероксии, не превышая значений определенной унифицированной функциональной зависимостью Д=2,05(lgP_aO₂-lgP_aO02

) x t или Д=(K₁- 2,05lgP_aO02) x t + K₂L, где Д - индивидуальная доза гипероксии, Р_aО₂ - напряжение кислорода в артериальной крови во время гипероксии, t - длительность гипероксии, К₁, К₂ - константы безопасности, L - селективная адаптационная нагрузка дозы гипероксии, кроме того напряжение кислорода в артериальной крови в процессе воздействия гипероксии оценивают соотношением P_aO02= P_aO02(7,356 P_иO₂-0,4923-0,47f), где Р_иО₂ - парциальное давление вдыхаемого кислорода, f - фракционное содержание кислорода в дыхательной среде. Технический результат: более точное определение дозы гипоксического воздействия и снижение травматизма. 1 з.п.ф-лы, 4 табл., 1 ил.

Способ подбора индивидуальных параметров гипероксического воздействия, включающий предварительное определение напряжения кислорода в артериальной крови, дозы парциального давления вдыхаемого кислорода и длительности воздействия гипероксии, отличающийся тем, что приращение напряжения кислорода в артериальной крови или длительность воздействия гипероксии выбирают по переносимой селективной адаптационной нагрузке дозы гипероксии, не превышая значений определенных унифицированной функциональной зависимостью
Д = 2,05(lg P_aO₂- lgP_aOo2

)•t или
Д = (K₁- 2,05 lg P_aOo2) + K₂•L,
где Д индивидуальная доза гипероксии;
Р_aО₂ напряжение кислорода в артериальной крови во время гипероксии, мм рт. ст.

P_aOo2

напряжение кислорода в артериальной крови до гипероксии, мм рт. ст.

t длительность гипероксии;
K₁ и K₂ константы безопасности;
L селективная адаптационная нагрузка дозы гипероксии.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что напряжение кислорода в артериальной крови в процессе воздействия гипероксией оценивают соотношением Р_aO₂= P_aOo2(7,356 Р_иO₂ 0,4923 0,47f),
где Р_иO₂ парциальное давление вдыхаемого кислорода;
f фракционное содержание кислорода в дыхательной среде.