СПОСОБ ПРОВЕДЕНИЯ МНОГОКОМПОНЕНТНОЙ АНЕСТЕЗИИ ПРИ ХИРУРГИЧЕСКИХ ВМЕШАТЕЛЬСТВАХ Российский патент 2003 года по МПК A61K31/05 

Изобретение относится к области медицины, в частности к анестезиологии, и может быть использовано при проведении различных, в основном продолжительных, хирургических вмешательствах.

Попытки создания систем с обратной связью для проведения анестезии различными анестетиками предпринимались с 1950 г. Основная проблема заключалась в отсутствии надежного метода оценки глубины анестезии и показателя, который можно было бы использовать в качестве входного сигнала для системы с обратной связью, обеспечивающей достижение и поддержание заданного уровня глубины анестезии. Оперативное вмешательство, как известно, представляет собой выраженную форму агрессии, на которую организм реагирует комплексом сложных реакций. Происходят значительная активация и напряжение регуляторных систем человеческого организма. Их основу составляет высокий уровень нейроэндокринной напряженности, сопровождающейся значительной интенсификацией метаболизма, изменением функции основных органов и систем и выраженными сдвигами кровообращения. Величина АД может считаться интегральным показателем уровня нейроэндокринной напряженности организма во время хирургической операции, поскольку колебания ее происходят лишь в результате значительных функциональных изменений деятельности сердца, тонуса сосудов или объема циркулирующей крови. Показатель АД, являясь легко и точно регистрируемым показателем, стоит на первом месте по значению и по уделяемому анестезиологами вниманию. АД бывает систолическим и диастолическим согласно фазе сердечного цикла.

Известные источники информации (Robb Н.М., Asbury A.J., Gray W.M., Linkens D. A. : Towards a standartized anaesthetic state using isoflurane and morphine. Br. J. Anaesth. 71: 366-369, 1993) свидетельствуют о том. что предпринимались попытки использовать величину систолического артериального давления (АД) в качестве входного сигнала для управления анестезией ингаляционными анестетиками (фторотаном, изофлураном) по принципу обратной связи. Однако по уровню систолического АД сложно делать вывод о глубине анестезии при ряде патологических состояний: мерцательной аритмии, гипертонической болезни, недостаточности аортального клапана, инфекционных процессах и др. Систолическое АД в большей степени отражает систолическую функцию сердца, а не уровень сосудистого тонуса, который в первую очередь реагирует на нервно-рефлекторные и нейроэндокринные изменения при хирургической агрессии. По систолическому АД невозможно корректно оценить безопасность состояния больного, поскольку об адекватности кровоснабжения головного мозга, почек и других паренхиматозных органов можно судить в основном по величине среднего АД. Более того, при ряде экстракорпоральных воздействий (искусственное кровообращение, различные методы вспомогательного кровообращения) кровоток в организме становится непульсирующим, т.е. показатель систолического АД исчезает. В отличие от систолического АД, среднее АД является более универсальным показателем, напрямую зависящим от сосудистого тонуса. Среднее АД отчетливо реагирует на изменения сосудистого тонуса в ответ на рефлекторные и нейроэндокринные стимулы, возникающие при неадекватности общей анестезии.

Именно среднее АД определяет состояние кровоснабжения головного мозга и паренхиматозных органов. Среднее АД мало зависит от нарушений внутрисердечной гемодинамики и сохраняет диагностичекую значимость в самых различных клинических ситуациях, включая искусственное кровообращение с постоянным (непульсирующий) потоком. В этой связи именно среднее АД является наиболее информативным клиническим показателем, отражающим глубину общей анестезии при различных хирургических вмешательствах.

Предпосылками для создания нашей системы с обратной связью для достижения и поддержания заданной глубины анестезии явились: 1) переосмысление роли среднего АД в оценке глубины общей анестезии и перфузии различных органов и систем; 2) появление в России с 1993 г. ультракороткого внутривенного анестетика пропофола, фармакокинетика которого позволяет быстро изменять глубину анестезии; 3) появление в России с 1997 г. коммерческих моделей шприцевых дозаторов лекарственных веществ, управляемых по входному сигналу от компьютера; 4) широкое внедрение в анестезиологическую практику компьютеров.

Ближайшим аналогом заявленного изобретения является способ проведения многокомпонентной анестезии, включающий внутривенное введение анестетика короткого действия - пропофола (международное название - диприван) совместно с традиционно используемыми дробными введениями других анальгетиков, например фентанила (On the Study and Practice of Intravenous Anaesthesia. Kliver Academic Publishers. Dordrecht /Boston/ London, pp. 89-97, 2000). В данном способе также происходила дозировка пропофола по принципу обратной связи, при этом в качестве входного сигнала использовались показатели электороэнцефалографии и их отклонения от нормы. Однако этому методу присущ ряд недостатков. Качество сигнала ЭЭГ значительно страдает от электрических помех и изменения положения электродов. Высока стоимость прибора для контроля ЭЭГ и однократно используемых электродов. Главное, с помощью ЭЭГ можно оценивать только уровень гипнотического состояния, т.е. сна, а не анестезии в целом.

Задачей и техническим результатом предлагаемого способа явилось создание автоматической системы контроля и регулирования глубины анестезии, основывающейся на наиболее адекватно отражающем состояние кровообращения и уровня нейрокринной напряженности в ходе хирургической операции показателе - величине среднего артериального давления.

Сущность изобретения.

Для введения анестетика - пропофола по принципу обратной связи используют систему, состоящую из монитора для измерения (АД МХ-04), компьютера и шприцевого дозатора (Graseby 3400) Для регистрации и обработки сигнала АД, расчета среднего АД в реальном времени, расчета скоростей введения 1%-ного раствора пропофола и концентраций анестетика в плазме и в точке эффекта (ткань мозга), а также для управления дозатором были созданы специальные компьютерные программы.

Работа системы состоит из двух этапов, согласно периодам анестезии - период индукции и период поддержания.

На этапе индукции система работает следующим образом. Индукционная доза 1%-ного раствора пропофола может составлять 0,5, 1,0, 1,5, 2,0 или 2,5 мг/кг массы тела больного. Врач вводит в компьютер одну из 5 индукционных дозировок. Затем врач задает длительность введения пропофола, которая может составлять либо 60 с, либо 120 с. Выбор необходимых для конкретного пациента индукционной дозы и длительности введения врач осуществляет на основе оценки общего состояния больного, его возраста, тяжести заболевания седечно-сосудистой системы и величины АД, измеренного накануне операции в состоянии покоя и при доставке в операционную. Чем старше пациент, чем тяжелее его исходное состояние и чем ниже АД, тем меньше выбираемая доза и больше длительность ее введения. Оптимальные индукционные дозировки пропофола у различных по возрасту и тяжести состояния пациентов в настоящее время хорошо известны и не являются предметом изобретения. Заложенные в системе индукционные дозировки и длительности введения в 10 режимах (от 15 до 120 мг/кг/ч), обеспечивают надежную индивидуализацию индукционной дозировки. Во время индукции система измеряет (мониторирует) АД, но не изменяет режима введения пропофола в зависимости от его уровня.

Сразу же за периодом индукции следует этап поддержания, когда скорость инфузии пропофола автоматически регулируется в зависимости от величины среднего АД. Скорость инфузии анестетика может колебаться от 0 до 15 мг/кг/ч (максимально разрешенная для клинического использования дозировка пропофола). Регуляция скорости инфузии происходит с учетом индукционной дозировки у конкретного пациента, поскольку в соответствии с ней задают определенную базовую скорость инфузии, и в дальнейшем в зависимости от уровня регистрируемого среднего АД.

Учет конкретной индукционной дозировки происходит следующим образом. В систему заложены рекомендуемые дозировки пропофола (см. таблицу 1), которые определяют рассчитываемую системой базовую скорость поддерживающей инфузии пропофола у конкретного пациента. Инфузия пропофола с базовой поддерживающей скоростью включается сразу после окончания введения индукционной дозы. Базовую скорость инфузии система в начале этапа поддержания выбирает из соответствующей табличной схемы (см. таблицу 1), а в дальнейшем регулирует в зависимости от соответствия измеренного и заданного среднего АД.

Расчет скоростей инфузии пропофола. На этапе поддержания скорость введения поддерживающей дозы 1%-ного раствора пропофола рассчитывается каждые 30 и изменяется пропорционально разнице измеренного и заданного среднего АД в диапазоне от 0 до 15 мг/кг/ч.

Заданное среднее АД - показатель, значение которого определяет и вводит в компьютер анестезиолог до начала индукции в анестезию. Таким образом, заданное среднее АД - показатель, который автоматически поддерживается системой на протяжении всей операции в заданных пределах (± 15% от заданного среднего АД).

Каждые 30 с система сравнивает текущее значение регулируемого показателя с заданным и по различию этих значений определяет необходимость дополнительного воздействия и его величину на объект управления (пациент) для того, чтобы привести регулируемый показатель к заданному, т.е. приблизить измеренное среднее АД к заданному среднему АД.

Если отличие измеренного среднего АД от заданного среднего АД не превышает ±5%, то скорость инфузии соответствует той, которая заложена на текущий момент в схеме (см. таблицу 1). Если же измеренное АД начинает превышать 5-процентный предел, то скорость инфузии начинает возрастать пропорционально увеличению измеряемого АД. При увеличении измеряемого среднего АД до уровня "заданное среднее АД+15%" скорость инфузии достигает максимального значения - 15 мг/кг/ч. Дальнейшего увеличения скорости инфузии пропофола не происходит, чтобы избежать передозировки препарата.

Уменьшение скорости инфузии происходит также пропорционально разнице между заданным и измеренным средним АД. Когда измеренное среднее АД становится меньше заданного среднего АД более чем на 5%, скорость инфузии пропофола начинает пропорционально снижаться по отношению к базовой, взятой системой из таблицы расчета скоростей (см. таблицу 1). Если уровень измеренного среднего АД достигает уровня ("заданное среднее АД-15%), инфузия пропофола прекращается.

В таблице 1 представлены практически используемые в качестве базовых режимы инфузии пропафола. Если в течение операции среднее АД удерживается на заданных значениях, что в реальных условиях операционной травмы маловероятно, система обеспечивает базовый режим инфузии.

Разработанный способ анестезии с системой обратной связи применили у 8 больных (4 мужчины и 4 женщины) в возрасте от 20 до 63 (43±3) лет с массой тела 67±3 кг при хирургических операциях с гипотермическим искусственным кровообращением, длительность которого составила 117±9,5 мин. Тяжесть исходного состояния больных соответствовала II-III функциональному классу по номенклатуре нью-йоркской ассоциации кардиологов. Степень анестезиолого-операционного риска соответствовала IV классу ASA. Всем больным выполнили 1-2-клапанное протезирование клапанов сердца.

Способ осуществляют следующим образом. Перед началом индукции в анестезию врач-анестезиолог вводит в компьютер следующие данные: массу тела пациента (кг), индукционную дозу пропофола (0,5, 1,0, 1,5, 2,0 или 2,5 мг/кг), время введения индукционной дозы (60 или 120 с) и величину задаваемого АД при которой, по мнению врача, будет обеспечена глубина анестезии, достаточная для проведения хирургической операции.

Поскольку показатель АД состоит из двух цифр - систолического и диастолического АД, врач-анестезиолог вводит в компьютер обе цифры, после чего компьютер согласно написанной нами программе вычисляет величину среднего АД автоматически согласно известной формуле: среднее АД=диастолическоеАД + (систолическое АД - диастолическоеАД)/3.

Величина задаваемых систолического и диастолического артериального давления определяется врачом-анестезиологом индивидуально в зависимости от типа кровообращения, а величина среднего, как правило, должна быть на 10-20% ниже величины среднего АД, ранее установленного в состоянии покоя. Например, если измеренное в состоянии покоя АД составляет 120/80 мм рт.ст, т.е. среднее АД - 93 мм рт.ст., то задаваемое среднее АД может составить, например, с учетом желаемого АД= 100/70 мм рт.ст. - 80 мм рт. ст. После ввода в компьютер всех вышеперечисленных данных врач нажимает кнопку "старт" и происходит введение индукционной дозы пропофола. По окончании введения индукционной дозы поддерживающая скорость инфузии пропофола рассчитывается компьютером на основании выбранной базовой скорости и пропорционально разнице величин измеренного и заданного среднего АД. Измерение АД и расчет скорости введения пропофола производятся автоматически каждые 30 с.

У 6 больных использовали для индукции дозу в 1,5 мг/кг с введением в течение 60 секунд. После засыпания больных на фоне вспомогательной вентиляции легких вводили фентанил 2-3 мкг/кг и миорелаксант векурониум в дозе 0,1-0,12 мг/кг и выполняли интубацию трахеи. Поддерживающая скорость пропофола в течение всей операции колебалась от 0 до 15 мг/кг/ч, средняя - 8,7±1,4 мг/кг/ч. Расход 1%-ного раствора пропофола за операцию составлял от 1570 до 3780 (2790±120) мг. Тактика введения анальгетика фентанила как и миорелаксанта векурониума, необходимых составляющих современной многокомпонентной анестезии, ничем не отличалась от традиционной. Поддерживающие дозы фентанила вводили дробно по 100-150 мкг в зависимости от этапа операции. Поддерживающие дозы векурониума вводили также дробно в общепринятых дозах с интервалом 30-40 минут. Потеря вербального контакта с больным происходила на 1-1,5 минуте. Выравнивание значений измеренного АД и заданного АД происходило между 2 и 3 минутой от начала анестезии. В ходе поддержания анестезии разница между заданным и измеренным давлением не превышала 15%. В целом индукция в анестезию и поддержание анестезии в ходе всей операции характеризовались гемодинамической и анестезиологической стабильностью. В ходе операции система с обратной связью в ответ на усиление хирургического стимула автоматически увеличивала скорость инфузии пропофола, таким образом, своевременно предупреждая возможные эпизоды неадекватного обезболивания. Эпизодов интраоперационного пробуждения отмечено не было. После окончания введения пропофола пробуждение у пациентов наступало в пределах 10-15 минут. Ни в одном из наблюдений не было отмечено случая выраженной постмедикации, все больные были переведены на спонтанное дыхание и экстубированы примерно за одинаковое время, что свидетельствует о правильности предложенного методического подхода.

Клинический пример.

Б-ая Г., 42 лет, масса тела 76 кг. Диагноз: ревматизм, неактивная фаза, вторичный бактериальный эндокардит, комбинированный митральный порок сердца, недостаточность кровообращения II стадии, III функциональный класс по номенклатуре нью-йоркской ассоциации кардиологов. Операция: протезирование митрального клапана в условиях искусственного кровообращения. При предоперационном осмотре накануне операции АД составило 120/80 мм рт.ст. После поступления больной в операционную измеренное АД составило 150/87 мм рт. ст. Заданное АД, введенное в компьютер, составило 110/70, среднее АД - 80 мм рт. ст. Индукционная доза пропофола 1,5 мг/кг была введена в течение 60 с. Потеря вербального контакта произошла по истечении 1-й минуты от начала инфузии пропофола. На 2-й минуте измеренное АД составило 112/67 ср. 82 мм рт. ст., что приближалось к значениям заданного АД. Анестезия поддерживалась автоматической инфузией пропофола в зависимости от динамики АД и дискретными в принятых дозах введениями фентанила (общая доза 2,9±0,4 мкг/кг/ч). На всех особо травматичных этапах операции (кожный разрез, стернотомия, канюляция аорты, манипуляции в полости перикарда) показатели измеренного среднего АД не выходили за пределы допустимых отклонений ±15%. Кожный разрез был произведен на 15 минуте от начала операции. На момент кожного разреза измеренное АД было 115/67 мм рт.ст., среднее - 83 мм рт.ст., поддерживающая скорость - 6 мг/кг/ч. На 18 минуте операции измеренное АД составило 118/75 мм рт. ст., средняя - 89 мм рт.ст., поддерживающая скорость - 12,7 мг/кг/ч. На этапе стернотомии, на 30 минуте, измеренное АД было 124/76 мм рт. ст., среднее - 92 мм рт.ст., поддерживающая скорость -15 мг/кг/ч. На завершающем этапе операции, начиная от сведения грудины до кожных швов, показатели измеренного среднего АД были меньше показателя заданного среднего АД - 5%, и поэтому скорости инфузии колебались от 3,9 до 0,1 мг/кг/ч. После наложения кожных швов система была переведена в режим мониторинга (инфузия пропофола прекращена). Больная проснулась через 5 мин после прекращения инфузии анестетика и через 20 мин после окончания операции была переведена на самостоятельное дыхание и экстубирована.

В таблице 2 приведены скорости инфузии пропофола в процессе операции.

Способ внутривенного введения анестетика - 1%-ного раствора пропофола по принципу обратной связи обеспечивает автоматическое достижение и поддержание необходимой глубины анестезии на всех этапах любых хирургических операций. Выбор скорости введения и введение пропофола осуществляется автоматически, без участия врача, в соответствии с измеренной величиной среднего артериального давления. Система обеспечивает своевременное достижение и поддержание необходимой глубины анестезии на любом этапе хирургической операции, соответствие дозы анестетика - пропофола степени выраженности хирургического стимула, индивидуализацию дозировок для каждого пациента, а также отсутствие выраженной постмедикации и возможность быстрого пробуждения больного на операционном столе.

Изобретение относится к медицине, к анестезиологии, и может быть использовано для проведения многокомпонентной анестезии при хирургических вмешательствах. Вводят внутривенно индукционную дозу 1%-ного раствора пропофола на этапе поддержания необходимого уровня глубины анестезии с дозировкой препарата под контролем клинического показателя с использованием обратной связи, при этом в качестве клинического показателя используют заданное среднее артериальное давление, а скорость инфузии пропофола регулируют с учетом его индукционной дозы, в зависимости от которой устанавливают базовую скорость и далее в зависимости от уровня регистрируемого в заданный период времени среднего артериального давления, при этом в случае наличия разницы в пределах 5-15% от величины заданного среднего артериального давления скорость инфузии соответственно увеличивают или уменьшают. Данное изобретение способствует адекватному регулированию глубины анестезии путем создания автоматической системы контроля. 3 з.п.ф-лы, 2 табл.

1. Способ проведения многокомпонентной анестезии при хирургическом вмешательстве, включающий введение индукционной дозы 1% раствора пропофола и внутривенную его инфузию на этапе поддержания необходимого уровня глубины анестезии с дозировкой препарата под контролем клинического показателя с использованием обратной связи, отличающийся тем, что в качестве клинического показателя используют заданное среднее артериальное давление, а скорость инфузии пропофола регулируют с учетом его индукционной дозы, в зависимости от которой устанавливают базовую скорость и далее в зависимости от уровня регистрируемого в заданный период времени среднего артериального давления, при этом в случае наличия разницы в пределах 5-15% от величины заданного среднего артериального давления скорость инфузии соответственно увеличивают или уменьшают. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что величина заданного среднего артериального давления на 10-20% меньше измеренного в покое накануне операции. 3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что скорость инфузии пропофола регулируют в пределах 0-15 мг/кг/ч. 4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что при наличии разницы величин заданного среднего артериального давления и измеренного свыше 15% скорость инфузии не увеличивают более 15% мг/кг/ч, а при уменьшении более чем на 15% ее останавливают.