Способ определения энергетической потребности пациента в критическом состоянии на спонтанном дыхании в режиме реального времени Российский патент 2021 года по МПК A61B5/83 A61B5/97 A61B5/91 A61M16/00 

Изобретение относится к медицине критических состояний и может быть использовано в качестве метаболического мониторинга. Метаболический мониторинг применяется в ОРИТ, при травматичных операциях для изучения текущей энергопотребности пациента и метаболизма нутриентов [1].

Известен метод определения REE [(Resting Energy Expenditure, REE) -реальная энергетическая потребность (ккал/сутки) по стандартным формулам (2)] пациента в критическом состоянии, находящегося на искусственной вентиляции легких и на спонтанном дыхании при помощи стационарного метаболографа [E-COVX, GE; Quark RMR, Cosmed; ССМ express; ZisLine МВ-200, Triton Electronics; Medgraphics; Deltatrac II MBM-200 Metabolic Monitor, Datex (недоступен в РФ)].

Недостатком метода определения REE (ккал/сутки) является невозможность измерения текущей энергетической потребности пациента в критическом состоянии на спонтанном дыхании в режиме реального времени (РРВ) [3; 4] (ккал/мин).

Предлагается способ определения энергетической потребности пациента в критическом состоянии на спонтанном дыхании в режиме реального времени.

Технический результат заключается в определении энергетической потребности пациента в критическом состоянии на спонтанном дыхании в режиме реального времени (ккал/мин). Он достигается тем, что пациент в критическом состоянии самостоятельно дышит через лицевую маску с минимальной длиной магистрали вдоха-выдоха. При вдохе воздушная смесь из атмосферы поступает к вентилометру, изолированному от аппарата Фаза-5НР (Российская Федерация), встроенному в магистраль вдоха, который фиксирует Vtj (дыхательный объём на вдохе, мл), а затем из магистрали через тройник к датчику кислорода газоанализатора ГКМП-02 (Российская Федерация), изолированного от аппарата Фаза-5НР (Российская Федерация), который регистрирует содержание кислорода в воздушной смеси на вдохе (Fj02, %). Далее воздушная смесь через магистраль и нереверсивный клапан подается через тройник в коннектор, соединённый с лицевой маской, а затем в лёгкие пациента. При выдохе воздух из лёгких пациента поступает в лицевую маску, коннектор, магистраль, тройник, магистраль выдоха, и в это время нереверсивный клапан перекрывает магистраль вдоха. Далее воздух направляется через магистраль выдоха к вентилометру, изолированного от аппарата Фаза-5НР (Российская Федерация), который фиксирует Vte (дыхательный объём на выдохе, мл). Затем воздушная смесь по магистрали выдоха подаётся через тройник к датчику кислорода газоанализатора ГКМП-02 (Российская Федерация), изолированного от аппарата Фаза-5НР (Российская Федерация), который регистрирует содержание кислорода в воздушной смеси на выдохе (Fe02, %). В коннектор перед лицевой маской встроен датчик забора воздуха в боковом потоке, который передаёт воздух через магистраль во влагоотделитель, а оттуда в анализатор Vamos® ("Drager", Germany), изолированный от наркозного аппарата Fabius ("Drager", Germany), на дисплее которого отражается информация FjCCb (содержание углекислого газа в воздушной смеси на вдохе, %), FetC02 (содержание углекислого газа в воздушной смеси в конечной порции выдыхаемого воздуха, %). После калибровки аппаратуры во время спонтанного дыхания пациента на экранах мониторов газоанализаторов ГКМП-02 (Российская Федерация), изолированных от аппарата Фаза-5НР (Российская Федерация), анализатора Vamos® ("Drager", Germany), изолированного от наркозного аппарата Fabius ("Drager", Germany), получают данные, позволяющие определить Vtj, Fj02 и FjCCb, Vte, Fe02 и FeC02 в режиме реального времени. На основании полученных данных рассчитывают потребление кислорода, элиминацию углекислого газа, а затем энергетическую потребность пациента в критическом состоянии на спонтанном дыхании в режиме реального времени (ккал/мин) по стандартным формулам.

Таким образом, выявлено, что для определения энергетической потребности пациента в критическом состоянии на спонтанном дыхании в режиме реального времени (ккал/мин) требуются лицевая маска с минимальной длиной магистралей вдоха-выдоха, коннектор перед лицевой маской, три тройника, нереверсивный клапан, датчик забора воздуха в боковом потоке, влагоотделитель, два газоанализатора ГКМП-02 (Российская Федерация), изолированных от аппарата Фаза-5НР (Российская Федерация), анализатор Vamos® ("Drager", Germany), изолированный от наркозного аппарата Fabius ("Drager", Germany).

На экранах мониторов газоанализаторов ГКМП-02 (Российская Федерация) и Vamos® ("Drager", Germany) получают данные, позволяющие определить Vtj, F1O2 и F;C02, Vte, Fe02 и FeC02 в режиме реального времени. На основании полученных данных рассчитывают потребление кислорода, элиминацию углекислого газа, а затем энергетическую потребность в режиме реального времени (ккал/мин) по стандартным формулам. При предложенном способе становится возможным определение энергетической потребности пациента в критическом состоянии на спонтанном дыхании в режиме реального времени (ккал/мин).

Аналогичные признаки: определение энергетической потребности пациента в критическом состоянии на спонтанном дыхании в режиме реального времени (ккал/мин) с использованием ГКМП-02 (Российская Федерация) и Vamos® ("Drager", Germany) не обнаружены в известных методах изучения энергетической потребности пациента в критическом состоянии на спонтанном дыхании в режиме реального времени (ккал/мин). Следовательно, предложенный способ обладает новизной существенных признаков и практической значимостью.

Определение энергетической потребности пациента в критическом состоянии на спонтанном дыхании в режиме реального времени (ккал/мин) проводят следующим образом. Методика: пациент в критическом состоянии самостоятельно дышит через лицевую маску с минимальной длиной магистрали вдоха-выдоха. При вдохе воздушная смесь из атмосферы поступает к вентилометру, изолированному от аппарата Фаза-5 HP (Российская Федерация), встроенному в магистраль вдоха, который фиксирует Vtj (дыхательный объём на вдохе, мл), а затем из магистрали через тройник к датчику кислорода газоанализатора ГКМП-02 (Российская Федерация), изолированного от аппарата Фаза-5НР (Российская Федерация), который регистрирует содержание кислорода в воздушной смеси на вдохе (F1O2, %). Далее воздушная смесь через магистраль и нереверсивный клапан подается через тройник в коннектор, соединённый с лицевой маской, а затем в лёгкие пациента. При выдохе воздух из лёгких пациента поступает в лицевую маску, коннектор, магистраль, тройник, магистраль выдоха, и в это время нереверсивный клапан перекрывает магистраль вдоха. Далее воздух направляется через магистраль выдоха к вентилометру, изолированного от аппарата Фаза-5НР, который фиксирует Vte (дыхательный объём на выдохе, мл). Затем воздушная смесь по магистрали выдоха подаётся через тройник к датчику кислорода газоанализатора ГКМП-02 (Российская Федерация), изолированного от аппарата Фаза-5НР (Российская Федерация), который регистрирует содержание кислорода в воздушной смеси на выдохе (Fe02, %). В коннектор перед лицевой маской встроен датчик забора воздуха в боковом потоке, который передаёт воздух через магистраль во влагоотделитель, а оттуда в анализатор Vamos® ("Drager", Germany), изолированный от наркозного аппарата Fabius ("Drager", Germany), на дисплее которого отражается информация FiC02 (содержание углекислого газа в воздушной смеси на вдохе, %), FetC02 (содержание углекислого газа в воздушной смеси в конечной порции выдыхаемого воздуха, %). После калибровки аппаратуры во время спонтанного дыхания пациента на экранах мониторов газоанализаторов ГКМП-02 (Российская Федерация), изолированных от аппарата Фаза-5НР (Российская Федерация), анализатора Vamos® ("Drager", Germany), изолированного от наркозного аппарата Fabius ("Drager", Germany), получают данные, позволяющие определить Vti? Fj02 и FjCCb, Vte, Fe02 и FeC02 в режиме реального времени. На основании полученных данных рассчитывают потребление кислорода, элиминацию углекислого газа, а затем энергетическую потребность пациента в критическом состоянии на спонтанном дыхании в режиме реального времени (ккал/мин) по стандартным формулам.

Проведено определение энергетической потребности у 30 пациентов в критическом состоянии на спонтанном дыхании в режиме реального времени (ккал/мин).

Клинический пример. Пациент В.Р.И., 67 лет. Рост 178 см, масса тела 88 кг. Диагноз: Острый инфаркт миокарда. Осложнения: нарушение внутрижелудочковой проводимости и возбудимости. Кардио-респираторная несостоятельность. Применялась инотропная поддержка, кардиотропная терапия, энтеральное питание. Проводилось изучение энергетической потребности пациента в критическом состоянии на спонтанном дыхании в режиме реального времени (ккал/мин) с помощью описанной методики.. В соответствии с циркадными и гормональными ритмами проводилась непрерывная коррекция кислородно-энергетически-пластического обмена.

При заявленном способе определения энергетической потребности пациента в критическом состоянии на спонтанном дыхании в режиме реального времени своевременно корригируют кислородно-энергетически-пластический обмен.

Список сокращений и определений РРВ - режим реального времени

REE - реальная энергетическая потребность (ккал/сутки) VO2 - потребление кислорода (мл) VCO2 - элиминация углекислого газа (мл)

Непрямая калориметрия (метаболический мониторинг, метаболография) - метод оценки текущей энергопотребности пациента и метаболизма нутриентов, основанный на одновременном измерении показателей потребления кислорода (V02) и экскреции углекислоты (VC02) в условиях спонтанного или аппаратного дыхания (1)

Режим реального времени (РРВ) - режим обработки информации, при котором обеспечивается взаимодействие системы обработки информации с внешними по отношению к ней процессами в темпе, соизмеримом со скоростью протекания этих процессов (2)

Режим реального времени (РРВ) - режим работы или способность системы, содержащей дискретные фильтры, выдавать уровни фильтрованного в полосе частот выходного сигнала, причем в среднем вычисления, проводимые над каждым дискретным отсчетом, осуществляются за интервал времени, меньший или равный интервалу дискретизации, так что все входные данные обрабатываются за интервал дискретизации и все отсчеты входного сигнала вносят одинаковый вклад в уровни результирующего фильтрованного выходного сигнала (3)

Библиография

1. Общероссийская общественная организация «Федерация анестезиологов и реаниматологов». Метаболический мониторинг и нутритивная поддержка при проведении длительной искусственной вентиляции легких. Федеральные клинические рекомендации 2017, С. 33.

2. Weir, J. В. de V. (1949). New methods for calculating metabolic rate with special reference to protein metabolism. The Journal of Physiology, 109(1-2), 1-9. doi: 10.1113/jphysiol. 1949.sp004363.

3. ГОСТ 15971-90: Системы обработки информации. Термины и определения.

4. ГОСТ Р 8.714-2010: Государственная система обеспечения единства измерений. Технические требования и методы испытаний.

5. Rousing, М. L., Hahn-Pedersen, М. Н., Andreassen, S., Pielmeier, U., & Preiser, J.-C. (2016). Energy expenditure in critically ill patients estimated by population-based equations, indirect calorimetry and C02-based indirect calorimetry. Annals of Intensive Care, 6(1). doi: 10.1186/sl 3613-016-0118-8.

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к способу определения энергетической потребности пациента в критическом состоянии на спонтанном дыхании в режиме реального времени. Способ включает изучение энергетической потребности пациента в критическом состоянии на спонтанном дыхании с помощью газоанализатора ГКМП-02, изолированного от аппарата Фаза-5НР, анализатора Vamos®, изолированного от наркозного аппарата Fabius®, в котором энергетическую потребность определяют на спонтанном дыхании пациента в критическом состоянии в режиме реального времени, ккал/мин. Пациент в критическом состоянии самостоятельно дышит через лицевую маску с минимальной длиной магистрали вдоха-выдоха. При вдохе воздушная смесь из атмосферы поступает к вентилометру, изолированному от аппарата Фаза-5НР, встроенному в магистраль вдоха, который фиксирует дыхательный объем на вдохе - Vt_i, мл, а затем из магистрали через тройник к датчику кислорода газоанализатора ГКМП-02, изолированного от аппарата Фаза-5НР, который регистрирует содержание кислорода в воздушной смеси на вдохе - F_iO₂, %. Далее воздушная смесь через магистраль и нереверсивный клапан подается через тройник в коннектор, соединенный с лицевой маской, а затем в легкие пациента. При выдохе воздух из легких пациента поступает в лицевую маску, коннектор, магистраль, тройник, магистраль выдоха, и в это время нереверсивный клапан перекрывает магистраль вдоха. Далее воздух направляется через магистраль выдоха к вентилометру, изолированному от аппарата Фаза-5НР, который фиксирует дыхательный объем на выдохе - Vt_e, мл, затем воздушная смесь по магистрали выдоха подается через тройник к датчику кислорода газоанализатора ГКМП-02, изолированного от аппарата Фаза-5НР, который регистрирует содержание кислорода в воздушной смеси на выдохе - F_eO₂, %. В коннектор перед лицевой маской встроен датчик забора воздуха в боковом потоке, который передает воздух через магистраль во влагоотделитель, а оттуда в анализатор Vamos®, изолированный от наркозного аппарата Fabius®, на дисплее которого отражается информация содержания углекислого газа в воздушной смеси на вдохе - F_iCO₂, %, содержания углекислого газа в воздушной смеси в конечной порции выдыхаемого воздуха - F_etCO₂, %. После калибровки аппаратуры во время спонтанного дыхания пациента на экранах мониторов газоанализаторов ГКМП-02, изолированных от аппарата Фаза-5НР, анализатора Vamos®, изолированного от наркозного аппарата Fabius®, получают данные, позволяющие определить Vt_i, F_iO₂ и F_iCO₂, Vt_e, F_eO₂ и F_eCO₂ в режиме реального времени, на основании полученных данных рассчитывают потребление кислорода, элиминацию углекислого газа, а затем энергетическую потребность пациента в критическом состоянии на спонтанном дыхании в режиме реального времени, ккал/мин. Техническим результатом является определение энергетической потребности пациента в критическом состоянии на спонтанном дыхании в режиме реального времени (ккал/мин).

Способ определения энергетической потребности пациента в критическом состоянии на спонтанном дыхании в режиме реального времени, включающий изучение энергетической потребности пациента в критическом состоянии на спонтанном дыхании с помощью газоанализатора ГКМП-02, изолированного от аппарата Фаза-5НР, анализатора Vamos®, изолированного от наркозного аппарата Fabius®, в котором энергетическую потребность определяют на спонтанном дыхании пациента в критическом состоянии в режиме реального времени, ккал/мин, при этом пациент в критическом состоянии самостоятельно дышит через лицевую маску с минимальной длиной магистрали вдоха-выдоха, при вдохе воздушная смесь из атмосферы поступает к вентилометру, изолированному от аппарата Фаза-5НР, встроенному в магистраль вдоха, который фиксирует дыхательный объем на вдохе - Vt_i, мл, а затем из магистрали через тройник к датчику кислорода газоанализатора ГКМП-02, изолированного от аппарата Фаза-5НР, который регистрирует содержание кислорода в воздушной смеси на вдохе - F_iO₂, %, далее воздушная смесь через магистраль и нереверсивный клапан подается через тройник в коннектор, соединенный с лицевой маской, а затем в легкие пациента, при выдохе воздух из легких пациента поступает в лицевую маску, коннектор, магистраль, тройник, магистраль выдоха, и в это время нереверсивный клапан перекрывает магистраль вдоха, далее воздух направляется через магистраль выдоха к вентилометру, изолированному от аппарата Фаза-5НР, который фиксирует дыхательный объем на выдохе - Vt_e, мл, затем воздушная смесь по магистрали выдоха подается через тройник к датчику кислорода газоанализатора ГКМП-02, изолированного от аппарата Фаза-5НР, который регистрирует содержание кислорода в воздушной смеси на выдохе - F_eO₂, %, в коннектор перед лицевой маской встроен датчик забора воздуха в боковом потоке, который передает воздух через магистраль во влагоотделитель, а оттуда в анализатор Vamos®, изолированный от наркозного аппарата Fabius®, на дисплее которого отражается информация содержания углекислого газа в воздушной смеси на вдохе - F_iCO₂, %, содержания углекислого газа в воздушной смеси в конечной порции выдыхаемого воздуха - F_etCO₂, %, после калибровки аппаратуры во время спонтанного дыхания пациента на экранах мониторов газоанализаторов ГКМП-02, изолированных от аппарата Фаза-5НР, анализатора Vamos®, изолированного от наркозного аппарата Fabius®, получают данные, позволяющие определить Vt_i, F_iO₂ и F_iCO₂, Vt_e, F_eO₂ и F_eCO₂ в режиме реального времени, на основании полученных данных рассчитывают потребление кислорода, элиминацию углекислого газа, а затем энергетическую потребность пациента в критическом состоянии на спонтанном дыхании в режиме реального времени, ккал/мин.