Способ определения индивидуальных параметров нормобарической гипероксии Российский патент 2021 года по МПК A61B5/00 

Изобретение относится к медицине, а именно к функциональной диагностике, и гипербарической медицине, и может быть использовано для определения индивидуальных параметров при проведении кислородной терапии у пациентов с повреждениями мозга и/или вследствие травм и инсультов.

С момента открытия молекулярного кислорода в конце восемнадцатого века были открыты множественные положительные и отрицательные механизмы его воздействия на клетки и ткани организма, которые даже позволили обозначить кислородную терапию как «обоюдоострый меч» (Hafner S., 2015).

С одной стороны, O₂ играет решающую роль в процессе синтеза аденозинтрифосфата (АТФ). С другой стороны, его окислительные свойства способны повредить любую биологическую молекулу, тем самым определяют парадигму его токсичности. Чаще всего ее связывают с образованием активных форм кислорода (АФК), концентрация которых напрямую связана с уровнем парциального давления O₂. АФК также проявляют двойственность эффектов. Хотя они играют существенную роль в формировании сигнальных каскадов, их токсические эффекты также хорошо известны (Cornet AD, 2013; Asfar P. 2015).

Длительное вдыхание 100% O₂ под повышенным давлением ухудшает легочный газообмен в результате ингибирования гипоксической легочной вазоконстрикции, и может приводить к формированию «адсорбционного ателектаза» (Aboab J, 2006; Hedenstierna G. 2006).

В то же время, нормобарическая гипероксия не сопровождается подобными побочными эффектами, что позволяет использовать ее даже у пациентов с тяжелыми повреждениями мозга и легких (Tiwari YV, 2016; Shi S, 2017).

Существует ряд способов определения индивидуальной чувствительности к проведению гипероксии и предупреждения кислородной интоксикации.

Известен «Способ лечения дыхательной недостаточности» SU 1338844, МПК: A61B 5/00(2006.01) Брусиловский Б.М.

При нем измеряют кислородную емкость в артериальной крови пациента. Затем ингалируют вдыхаемую смесь с постепенно нарастающей концентрацией кислорода и фиксируют момент достижения содержания кислорода в артериальной крови, соответствующий уровню кислородной емкости крови. Далее проводят повторное определение кислородной емкости крови и в случае отклонения от исходной величины производят коррекцию содержания кислорода во вдыхаемой смеси.

Однако для его выполнения необходимо лабораторное исследование артериальной крови, предусматривающее пункцию артериального сосуда, что может привести к его тромбозу и острой ишемии конечности.

Известен «Способ определения индивидуальной чувствительности к гипербарической оксигенации» (патент RU 2146050, МПК: G01N 33/48 Лукаш А.И.).

У каждого больного непосредственно перед и сразу после 1-го сеанса гипербарической оксигенации (ГБО) забирают слюну и определяют интенсивность реакции окисления бензидина по оригинальной методике, которую рассматривали как целевой показатель. При продолжении терапии учитывали повышенную чувствительность к ГБО и проводили сеансы ГБО под строгим контролем экспресс-тестов, корректируя экспозиции и режимы.

Наиболее близким аналогом является «Способ определения индивидуальной чувствительности человека к воздействию гипероксической среды при гипербарической оксигенации» (Патент SU 1358930, Веселюнене М.А.). При помощи неполяризующихся электродов регистрируют поляризационный потенциал (ПП) головного мозга: вначале в нормальных условиях, а затем в условиях гипербарической гипероксии. Уровень ПП, зарегистрированный в нормальных условиях, принимается за исходный. В случае нестабильности ПП в условиях гипербарии у пациента определяют повышенную чувствительность к гипероксии.

Главным недостатком способа является использование повышенного давления вдыхаемого кислорода в условиях барической камеры, которое может оказывать токсическое действие на центральную нервную систему, способствуя развитию церебральной вазоконстрикции и генерализованных тонико-клонических судорог. Это существенно ограничивает применение ГБО у пациентов с повреждениями мозга вследствие травм и инсультов, особенно, в остром периоде кровоизлияний и при наличие сопутствующих травм легких или при респираторном дистресс - синдроме взрослых и т.д.

Задача - повышение эффективности проведения нормобарической кислородной терапии.

Технический результат - предупреждение кислородной интоксикации при нормобарической гипероксии и повышение ее эффективности.

Технический результат достигается тем, что в способе определения индивидуальных параметров нормобарической гипероксии путем регистрации изменений биопотенциалов головного мозга, определяют уровень биоэлектрической активности мозга по данным биспектрального индекса (БЭА) перед непосредственным проведением нормобарической гипероксии, затем объемную скорость подачи кислорода (ОСПК) увеличивают на 1 л/мин каждые 15-30 минут, в каждом временном интервале определяют средний БЭА и сравнивают его с предыдущим значением БЭА, и при фиксации отрицательной динамики БЭА значение ОСПК предыдущего временного интервала принимают за целевое, с которым продолжают нормобарическую гипероксию.

Способ осуществляют следующим образом.

При помощи неполяризующихся стандартных электродов, типа «BIS», наложенных на кожу лобно-височной области доминантного полушария, на аппарате, типа «Ates BIS», регистрируют уровень биоэлектической активности (БЭА) головного мозга по уровню биспектрального индекса. Перед началом сеанса нормобарической гипероксии (НБГО) зарегистрированный БЭА принимают за исходный.

НБГО проводят от любого источника чистого, увлажненного кислорода, через устройство для измерения объемного потока кислорода (волюметр). Кислород доставляют либо в носовую канюлю, либо в полузакрытую лицевую маску, где он смешивается с атмосферным воздухом. Это позволяет исключить инсуффляцию 100% кислородом и проводить инсуффляцию кислородо-воздушной смесью. В то же время, это позволяет объективизировать объемную скорость кислорода из его источника.

Реакцию БЭА головного мозга человека на нормобарическую гипероксию определяют по характеру и величине отклонения от исходного уровня.

Подачу кислорода начинают с объемной скорости 1 л/мин, и увеличивают ее на 1 л/мин каждые 15-30 мин, до такого значения, при котором значения БЭА начинают снижаться. Последнее значение уровня объемной скорости кислорода, при котором значения БЭА увеличивались (до снижения БЭА), принимают за целевой. Дальнейшую нормобарическую гипероксию проводят с целевыми параметрами подачи кислорода. Процедура является неинвазивной и при необходимости может быть выполнена повторно.

Подбор индивидуальных параметров потоковой скорости инсуффляции кислорода по предложенному способу приводит к увеличению у пациентов уровня бодрствования по шкале комы Глазго, а также улучшению их клинико-неврологического статуса, а также способствует предупреждению кислородной интоксикации при нормобарической гипероксии.

Приводим клинические примеры.

Пример 1. Больной У-в, 32 года. Диагноз: Тяжелая сочетанная травма. Закрытая черепно-мозговая травма. Ушиб головного мозга тяжелой степени. Тупая травма грудной клетки. Ушиб обоих легких.

Исходные данные: 2-е сутки после травмы, полученной в дорожно-транспортном происшествии. Глубокое оглушение. ШКГ 13 баллов. Средний уровень биоэлектической активности мозга по данным биспектрального индекса до начала нормобарической гипероксии – 82.

Начата нормобарическая гипероксия с объемной скоростью инсуффляции кислорода 1 л/мин в течение 15 минут. ШКГ 13 баллов. Средний уровень биоэлектической активности мозга по данным биспектрального индекса – 87.

Повышение объемной скорости инсуффляции 2 л/мин в течение 15 минут. Средний уровень биоэлектической активности мозга по данным биспектрального индекса– 92.

Повышение объемной скоростью инсуффляции до 3 л/мин в течение 15 минут Средний уровень биоэлектической активности мозга – 94.

Повышение объемной скоростью инсуффляции до 4 л/мин в течение 15 минут Средний уровень биоэлектической активности мозга – 82.

Наилучший уровень БЭА достигнут при уровне инсуффляции кислорода - 3 л/мин. Нормобарическая гипероксия с этим уровнем инсуффляции проводилась в течение суток.

Через сутки: сознание ясное. ШКГ 15 баллов. Средний уровень биоэлектической активности мозга по данным биспектрального индекса до начала нормобарической гипероксии – 92.

Пример 2. Больная А-ва, 31 год. Диагноз: Последствия тяжелой закрытой черепно-мозговой травмы. Посттравматическая энцефалопатия средней степени тяжести с выраженными интеллектуально-мнестическими нарушениями и выраженным левосторонним гемипарезом. Посттравматическая киста правой височной доли.

Исходные данные: Травма 3 месяца назад. Умеренное оглушение. ШКГ 14 баллов. Сила в правой руке – 3 балла. Средний уровень биоэлектической активности мозга по данным биспектрального индекса до начала нормобарической гипероксии – 84.

Начата нормобарическая гипероксия с объемной скоростью инсуффляции кислорода 1 л/мин в течение 15 минут. ШКГ 14 баллов. Средний уровень биоэлектической активности мозга по данным биспектрального индекса – 85.

Повышение объемной скорости инсуффляции до 2 л/мин в течение 15 минут. Средний уровень биоэлектической активности мозга по данным биспектрального индекса– 91. Сила в правой руке – 3 балла.

Повышение объемной скорости инсуффляции до 3 л/мин в течение 15 минут Средний уровень биоэлектической активности мозга – 92 балла. Сила в правой руке – 4 балла.

НБГО с объемной скоростью кислорода до 4 л/мин в течение 15 минут Средний уровень биоэлектической активности мозга – 92 балла. Сила в правой руке – 4 балла.

Повышение объемной скорости до 5 л/мин в течение 15 минут Средний уровень биоэлектической активности мозга – 87 балла. Сила в правой руке – 3 балла.

Наилучший уровень БЭА достигнут при уровне инсуффляции кислорода– 4 л/мин. Нормобарическая гипероксия при таком уровне проводилась в течение суток.

Через сутки: сознание ясное. ШКГ 15 баллов. Средний уровень биоэлектической активности мозга по данным биспектрального индекса до начала нормобарической гипероксии – 90. Сила в правой руке – 4 балла.

Пример 3. Больной П-в, 61 год. Диагноз: Последствия острого нарушения мозгового кровообращения по геморрагическому типу в правой гемисфере по типу субарахноидального кровоизлияния. Дисциркуляторная энцефалопатия средней степени тяжести с умеренными интеллектуально-мнестическими нарушениями и умеренным левосторонним гемипарезом. Синдром верхней глазничной щели справа.

Исходные данные: Геморрагический инсульт 2 месяца назад. Умеренное оглушение. ШКГ 14 баллов. Сила в правой руке – 4 балла. Правосторонний птоз. Правосторонний парез глазодвигательного нерва с правосторонней анизокорией. Средний уровень биоэлектической активности мозга по данным биспектрального индекса до начала нормобарической гипероксии – 87.

Начата нормобарическая гипероксия с объемной скоростью инсуффляции кислорода 1 л/мин в течение 30 минут. ШКГ 14 баллов. Средний уровень биоэлектической активности мозга по данным биспектрального индекса – 92.

Повышение объемной скорости инсуффляции до 2 л/мин в течение 30 минут. Средний уровень биоэлектической активности мозга по данным биспектрального индекса– 93. Сила в правой руке – 4 балла.

НБГО с объемной скоростью кислорода до 3 л/мин в течение 30 минут Средний уровень биоэлектической активности мозга – 82 балла. Сила в правой руке – 3 балла.

Наилучший уровень БЭА достигнут при потоковой скорости кислорода – 2 л/мин. Нормобарическая гипероксия при таком уровне инсуффляции проводилась через носовую канюлю в течение суток.

Через сутки: сознание ясное-умеренное оглушение. ШКГ 14-15 баллов. Средний уровень биоэлектической активности мозга по данным биспектрального индекса до начала нормобарической гипероксии – 91. Сила в правой руке – 4 балла. Уменьшение птоза и анизокории справа.

Таким образом, предлагаемый способ отличается простотой, является неинвазивным. По сравнению с известными прототипами способ позволяет свести к минимуму побочные токсические эффекты избыточных концентраций кислорода (предупредить развитие кислородной интоксикации) и в ходе нормобарической гипероксии изменять объемную скорость инсуффляции кислорода во вдыхаемом воздухе в соответствии с состоянием биоэлектрической активности мозга больного. Все эти преимущества делают предлагаемый способ наиболее предпочтительным в повседневной клинической практике.

Изобретение относится к медицине, к функциональной диагностике, и может быть использовано для определения индивидуальных параметров нормобарической гипероксии путем регистрации изменений биопотенциалов головного мозга. Определяют уровень биоэлектрической активности мозга по данным биспектрального индекса (БЭА) перед непосредственным проведением нормобарической гипероксии. Объемную скорость подачи кислорода (ОСПК) увеличивают на 1 л/мин каждые 15-30 минут. Определяют средний БЭА в каждом временном интервале и сравнивают его с предыдущим значением БЭА. При фиксации отрицательной динамики БЭА значение ОСПК предыдущего временного интервала принимают за целевое, с которым продолжают нормобарическую гипероксию. Способ позволяет предупредить кислородную интоксикацию при нормобарической гипероксии и повысить ее эффективность за счет БЭА. 3 пр.

Способ определения индивидуальных параметров нормобарической гипероксии путем регистрации изменений биопотенциалов головного мозга, отличающийся тем, что определяют уровень биоэлектрической активности мозга по данным биспектрального индекса (БЭА) перед непосредственным проведением нормобарической гипероксии, затем объемную скорость подачи кислорода (ОСПК) увеличивают на 1 л/мин каждые 15-30 минут, в каждом временном интервале определяют средний БЭА и сравнивают его с предыдущим значением БЭА, и при фиксации отрицательной динамики БЭА значение ОСПК предыдущего временного интервала принимают за целевое, с которым продолжают нормобарическую гипероксию.