Способ выбора тактики коррекции острой дыхательной недостаточности у пациентов с COVID-19 Российский патент 2023 года по МПК A61B5/08 A61B5/145 

Предлагаемое изобретение относится к области медицины и может быть использован для выбора метода коррекции явлений острой дыхательной недостаточности у пациентов с СOVID-19 с самостоятельным дыханием.

Общепринятая оценка выраженности степени дыхательных нарушений проводится на основании исследований кислотно-основного (КОС) и газового состава артериальной крови [1, 2, 3]. Однако данное исследование в рутинной практике не доступно в режиме реального времени. В качестве доступной клинической оценки эффективности дыхания традиционно используются значения частоты дыхания (ЧД) и транскутанной сатурации (SpO2). Нарастающее тахипноэ и/или снижение значений транскутанной сатурации ассоциированы с прогрессированием острой дыхательной недостаточности (ОДН) [4, 5, 6].

Для оценки тяжести ОДН у пациентов, которым проводится ИВЛ предложено использовать индекс Р/F – отношение парциального давления кислорода к содержанию кислорода в дыхательной смеси [7, 8]. Если определение РaO2 недоступно, рекомендуется использовать показатель SpO2/FiO2: если его максимально достижимое значение ниже или равно 315, то это свидетельствует об ОРДС [6, 7, 8]. К сожалению, индексы P/F и S/F не могут быть корректно использованы у спонтанно дышащих пациентов при проведении стандартной кислородотерапии, в силу невозможности точного определения содержания кислорода во вдыхаемой смеси. Совсем недавно для пациентов, которым проводится высокопоточная оксигенотерапия, было предложено использование ROX-индекса [9, 10, 11]. Однако, его применение, также, затруднено у пациентов, которым проводится стандартная оксигенотерапия (ОТ) или неинвазивная искусственная вентиляция легких (НИВЛ). Указанные индексы оценки ОДН характеризуют уровень оксигенации в зависимости от содержания кислорода во вдыхаемой смеси, что, также, позволяет судить об эффективности проводимого лечения. Это крайне важно, так как рутинная оценка выраженности ОДН важна не только сама по себе для верификации тяжести состояния, но, необходима и для решения вопроса о выборе метода её коррекции [12, 13, 14, 15].

Вместе с тем, все эти индексы могут быть применены только при условии определения содержания кислорода во вдыхаемой смеси. С другой стороны, оценка выраженности ОДН и эффективности лечения не обязательно должны определяться степенью кислородной поддержки. Как известно, скрининговым методом для выявления гипоксемии является параметр SpO2. Снижение параметра менее 93% считается косвенным признаком артериальной гипоксемии. Также увеличение ЧД более 25 в минуту считается признаком дыхательной недостаточности [6,7,8]. Однако причинами приводящему к снижению значения транскутанной сатурации могут быть не только причины, связанные с дыхательной системой, а гипоксемия может отмечаться при значениях ЧД менее 25 в минуту [16, 17]. Кроме того, каждый по отдельности из этих параметров не позволяет определить степень гипоксемии на фоне тех или иных дыхательных усилий. Так, например, SpO2 в 90% может быть при ЧД в 20 и 40 в минуту, что свидетельствует о разной степени дыхательных усилий, компенсации дыхательной недостаточности, стадии и степени ОДН, а значит, и разных подходах к её коррекции. Указанные факты, являются существенными недостатками мониторинга ОДН, основанной на изолированной оценки ЧД или SpO2.

На наш взгляд, изолированная оценка степени выраженности ОДН по одному из параметров – ЧД или SpO2, является неправильным подходом. Как известно, ЧД в большей степени отражает проблемы связанные с нарушением вентиляции – выведением СО2. Поэтому, тахипноэ развивается, как компенсаторный механизм, связанный с затруднением элиминации СО2 [17,18]. В то же время установлена связь SpO2 со значениями раО2 у пациентов с ОДН - при отсутствии нарушений микроциркуляции снижение SpO2 коррелирует со снижением значения раО2 [17, 19].

Вместе с тем у пациентов с COVID-19 ОДН является гипоксемической на начальных этапах развития ОДН. Увеличение ЧД при гипоксемии, является компенсаторным механизмом, направленным на увеличение объёма поступления кислорода, при этом возможна гипокапния вследствие гипервентиляции [19, 20]. При прогрессировании дыхательных нарушений у пациентов с COVID-19 гипоксемическая дыхательная недостаточность усугубляется появлением и прогрессированием гиперкапнической составляющей [21, 22]. При этом субкомпенсированный ацидоз сменяется декомпенсированным [21].

Задачей предлагаемого способа выбора коррекции ОДН является выбор оптимального для данного пациента на конкретный момент времени тактики его ведения.

Технический результат способа заключается в повышении эффективности лечения за счет сокращения времени принятия решения о методе коррекции ОДН на основании легкодоступных показателей ЧД и SpO2.

Технический результат достигается тем, что осуществляют расчёт отношения значения транскутанной сатурации (SpO2) на частоту дыхания (ЧД), получают индекс эффективности спонтанного дыхания (ИЭСД), при значениях ИЭСД менее 2,5 пациента переводят на инвазивную искусственную вентиляцию легких, при значениях ИЭСД от 2,5 до 3,5 проводят неинвазивную искусственную вентиляцию легких, при значении ИЭСД от 3,5 до 5,2 проводят оксигенотерапию, при значении ИЭСД от 5,2 выбирают наблюдательную тактику.

Способ осуществляют следующим образом. Определяют значения транскутанной сатурации (SpO2) и частоты дыхания (ЧД). Получают значение индекса эффективности спонтанного дыхания (ИЭСД) по формуле ИЭСД=SpO2/ЧД. При значениях более 5,2 выбирают наблюдательную тактику. При значении ИЭСД от 3,5 до 5,2 назначают оксигенотерапию. При значении ИЭСД от 2,5 до 3,5 назначают неинвазивную ИВЛ, так как необходимо приложение дополнительного давления в дыхательных путях в конце выдоха и на вдохе (положительное давление конца выдоха (ПДКВ) и давления поддержки). При значениях индекса менее 2,5 назначают инвазивную ИВЛ.

В результате применения данного способа оценки тяжести ОДН и выбора метода её коррекции достигается следующий результат: сокращается время принятия решения о методе коррекции ОДН за счет использования ИЭСД, рассчитываемого на основании легкодоступных показателей ЧД и SpO2, что позволяет улучшить результаты лечения пациентов с COVID-19.

Сопоставляя численные значения ИЭСД с численными значениями раО2, раСО2, раН и SvO2 отметили следующие особенности.

Корреляционный анализ показал высокую положительную корреляционную взаимосвязь между значениями ИЭСД и следующими параметрами – раО2 (r_s=1), рН (r_s=1) и SvO2 (r_s=1), а также отрицательную корреляцию с раСО2 (r_s=-0,943) и ЧД (r_s=-1). Следовательно, снижение значения SpO2/ЧД свидетельствовало о прогрессировании артериальной гипоксемии, артериальной гиперкапнии, нарастании ацидоза и кислородной задолженности. Таким образом, в одном ИЭСД отражена информация о различных компонентах развития ОДН.

Патофизиологический смысл ИЭСД заключается не только в том, что он показывает возможность спонтанного дыхания обеспечивать оксигенацию крови за счёт увеличения ЧД, но и эффективность выведения СО2, несмотря на то что показатель, измеряющий СО2, в индексе отсутствует. Можно сказать, что данный индекс демонстрирует компенсаторные возможности спонтанного дыхания обеспечивать оксигенирующую, вентиляционную функции и даже отражает степень нарушения вентиляционно-перфузионных соотношений у пациентов с первоначально гипоксемической ОДН и тахипноэ.

Ниже приведены клинические примеры использования предложенного способа.

Пример 1. Пациент С. SpO2 95%, ЧД 17 в минуту, значения индекса SpO2/ЧД = 5,58. Отклонений в КОС и газовом составе крови нет. Клиническая ситуация требует наблюдения. Необходимости в коррекции ОДН нет. При осмотре через следующие 4 часа состояние пациента без динамики.

Пример 2. Пациент Р. SpO2 94%, ЧД 17 в минуту, значения индекса SpO2/ЧД = 5,52. раО2 80 мм рт.ст., раСО₂ 34 мм рт.ст., рН 7,42. Необходимости в коррекции ОДН нет. Клиническая ситуация требует наблюдения. При осмотре через следующие 4 часа SpO2 93%, ЧД 18 в минуту, значения индекса SpO2/ЧД = 5,16. В связи с тем, что значение индекса SpO2/ЧД меньше 5,2 назначена оксигенотерапия. Таким образом, предложенный способ подтвердил необходимость назначения оксигенотерапии в связи со снижением SpO2 ниже 94%.

Пример 3. Пациент Н. SpO2 93%, ЧД 18 в минуту, значения индекса SpO2/ЧД = 5,16. раО2 78 мм рт.ст., раСО₂ 33 мм рт.ст., рН 7,41. Отмечается лёгкая гипоксемия. Показана оксигенотерапия. При проведении оксигенотерапии 4 л/мин - SpO2 98%, ЧД 16 в минуту. Показатели газового состава крови в норме. Значения индекса SpO2/ЧД =6,13.

Пример 4. Пациент М., SpO2 88%, ЧД 22 в минуту, значения индекса SpO2/ЧД = 4. раО₂ 63 мм рт.ст., раСО₂ 40 мм рт.ст., рН 7,39. Гипоксемия средней степени тяжести без гиперкапнии и ацидоза. Показана оксигенотерапия. При проведении оксигенотерапии 10 л/мин - SpO2 98%, ЧД 18 в минуту. Показатели газового состава крови в норме.

Пример 5. Пациент В., SpO2 87%, ЧД 25 в минуту, значения индекса SpO2/ЧД = 3,48. В связи с тем, что значение индекса SpO2/ЧД в диапазоне 2,5-3,5 согласно предложенного способа необходимо назначить НИВЛ. С целью контроля проведен анализ газового состава артериальной крови. Получены значения: раО₂ 58 мм рт.ст., раСО₂ 47 мм рт.ст., рН 7,37, что свидетельствует о тяжёлой гипоксемии, начальных проявлений гиперкапнии без ацидоза и о корректном выводе о тактике ведения, сделанном в соответствии с предложенным способом. Назначена НИВЛ с PS 15 см вод ст и РЕЕР 7 см вод.ст. - SpO2 95%, ЧД 20 в минуту с концентрацией кислорода во вдыхаемой смеси 50%. Показатели КОС и газового состава крови скоррегированы через 15 минут. Значения индекса SpO2/ЧД = 4,75. Согласно предложенному способу пациенту требуется оксигенотерапия, продолжена оксигенотерапия в сочетании с НИВЛ на протяжении трех суток с положительным эффектом. SpO2 95%, ЧД 17 в минуту, значения индекса SpO2/ЧД = 5,58.

Пример 6. Пациент Ю., SpO2 75%, ЧД 29 в минуту, значения индекса SpO2/ЧД = 2,58. В связи с тем, что значение индекса SpO2/ЧД в диапазоне 2,5-3,5 согласно предложенного способа необходимо назначить НИВЛ. С целью контроля проведен анализ газового состава артериальной крови. Получены значения: рН 7,22, рСО₂ 58 мм рт.ст., рaО₂ составило 55 мм рт.ст. Отмечается гипоксемия тяжёлой степени, умеренная гиперкапния и субкомпенсированный ацидоз. Показана не только оксигенотерапия, но и НИВЛ, что соответствует тактике, которая должна быть выбрана согласно предложенному способу. При проведении НИВЛ с PS 18 см вод.ст. и РЕЕР 9 см вод.ст. отмечалось улучшение показателей - SpO2 95%, ЧД 23 в минуту. Показатели КОС и газового состава крови скоррегированы. Значения индекса SpO2/ЧД = 4,13. Согласно предложенному способу пациенту требуется оксигенотерапия, продолжена оксигенотерапия в сочетании с НИВЛ на протяжении пяти суток с положительным эффектом.

Пример 7. Пациент А., SpO2 80%, ЧД 33 в минуту, значения индекса SpO2/ЧД = 2,42. В связи с тем, что значение индекса SpO2/ЧД менее 2,5, согласно предложенного способа необходимо назначить инвазивную ИВЛ. С целью контроля проведен анализ газового состава артериальной крови. рН 7,16, раО₂ 52 мм рт.ст., раСО2 – 67 мм рт.ст. Отмечается гипоксемия тяжёлой степени, выраженная гиперкапния и декомпенсированный ацидоз. По решению врача пациент был переведен на НИВЛ с PS 18 см вод.ст. и РЕЕР 9 см вод.ст. В течение 30 минут не отмечалось существенного улучшения показателей. Переведен на инвазивную ИВЛ, что соответствует выводу по предложенному способу. При проведении ИВЛ с МОД 11 л/мин и РЕЕР 10 см вод.ст. - SpO2 93%, ЧД 22 в минуту SpO2/ЧД = 4,22. рН 7,32, раО₂ 72 мм рт.ст., раСО2 – 47 мм рт.ст. Параметры газового состава крови и КОС скоррегированы.

Список источников

1. Wilcox S.R. Management of Respiratory Failure Due to covid-19. BMJ. 2020 May 4;369:m1786. doi: 10.1136/bmj.m1786.

2. Профилактика, диагностика и лечение новой коронавирусной инфекции (COVID-19). Временные методические рекомендации Министерства здравоохранения Российской Федерации, Версия 14 (27.12.2021). Prevention, diagnosis and treatment of new coronavirus infection (COVID-19). Temporary guidelines of the Ministry of health of the Russian Federation, Version 14 (27.12.2021). www.static-0.rosminzdrav.ru

3. Ziehr D.R., Alladina J., Petri C.R. Respiratory pathophysiology of mechanically ventilated patients with COVID-19: a cohort study. Am J Respir Crit Care Med. 2020. 15; 201(12):1560-1564. doi: 10.1164/rccm.202004-1163LE.

4. Jiang X., Naima C., Zhengyang F., Wei Gao, Guangxi Li, Tomas Kara, Virend K Somers. Association Between Hypoxemia and Mortality in Patients With COVID-19. Mayo Clin Proc. 2020. 95; 6: 1138–1147. Published online 2020 Apr 11. doi: 10.1016/j.mayocp.2020.04.006

5. Matthay M.A., Zemans R.L., Zimmerman G.A., Yaseen M Arabi, Jeremy R Beitler, Alain Mercat, Margaret Herridge, Adrienne G Randolph, Carolyn S Calfee. Acute respiratory distress syndrome. Nat Rev Dis Primers. 2019. 14;5 (1)18 doi: 10.1038/s41572-019-0069-0

6. Клинические рекомендации по лечению ОРДС Федерации анестезиологов-реаниматологов России, 05.05.2020. Clinical recommendations for the treatment of ARDS of the Federation of anesthesiologists and reanimatologists of Russia, 05.05. 2020/www.far.org.ru

7. Анестезиолого-реанимационное обеспечение пациентов с новой коронавирусной инфекцией COVID-19. Методические рекомендации Общероссийской общественной организации «Федерация анестезиологов и реаниматологов». Вестник интенсивной терапии им. А.И. Салтанова. 2020; S1:9-120. https://doi.org/10.21320/1818-474X-2020-S1-9-120

8. Jayakumar D, Ramachandran Dnb P, Rabindrarajan Dnb E, Vijayaraghavan Md BKT, Ramakrishnan Ab N, Venkataraman Ab R.J. Standard Care Versus Awake Prone Position in Adult Nonintubated Patients With Acute Hypoxemic Respiratory Failure Secondary to COVID-19 Infection. A Multicenter Feasibility Randomized Controlled Trial. Intensive Care Med. 2021 Aug;36(8):918-924. doi: 10.1177/08850666211014480. Epub 2021 May 5.PMID: 33949237 

9. Roca O, Messika J, Caralt B, García-de-Acilu M, Sztrymf B, Ricard JD, Masclans JR. Predicting success of high-flow nasal cannula in pneumonia patients with hypoxemic respiratory failure: The utility of the ROX index. J Crit Care. 2016 Oct; 35: 200-5. doi: 10.1016/j.jcrc.2016.05.022. Epub 2016 May 31.PMID: 27481760

10. Chandel A, Patolia S, Brown AW, Collins AC, Sahjwani D, Khangoora V, Cameron PC, Desai M, Kasarabada A, Kilcullen JK, Nathan SD, King CS. High-Flow Nasal Cannula Therapy in COVID-19: Using the ROX Index to Predict Success. Respir Care. 2021 Jun; 66 (6):909-919. doi: 10.4187/respcare.08631. Epub 2020 Dec 16.PMID: 33328179

11. Ferrer S, Sancho J, Bocigas I, Bures E, Mora H, Monclou E, Mulet A, Quezada A, Royo P, Signes-Costa. ROX index as predictor of high flow nasal cannula therapy success in acute respiratory failure due to SARS-CoV-2. J.Respir Med. 2021 Nov-Dec; 189:106638. doi: 10.1016/j.rmed.2021.106638. Epub 2021 Oct 6.PMID: 34634500 

12. Попова К.Н., Жуков А.А., Зыкина И.Л., Трощанский Д.В., Тюрин И.Н., Проценко Д.Н. Шкала NEWS2 в практике работы инфекционного госпиталя для больных COVID-19. Внедрение и результаты. Вестник анестезиологии и реаниматологии. 2021;18(1):7-16. https://doi.org/10.21292/2078-5658-2021-18-1-7-16

13. Власенко А.В., Евдокимов Е.А., Родионов Е.П. Современные принципы коррекции гипоксии при ОРДС различного генеза. Часть 1. Вестник анестезиологии и реаниматологии. 2020;17(3):61-78. https://doi.org/10.21292/2078-5658-2020-17-3-61-78

14. Власенко А.В., Евдокимов Е.А., Родионов Е.П. Современные принципы коррекции гипоксии при ОРДС различного генеза. Часть 2. Вестник анестезиологии и реаниматологии. 2020;17(4):94-103. https://doi.org/10.21292/2078-5658-2020-17-4-94-103

15. Moroz V.V., Chernysh A.M., Kozlova E.K. Coronavirus SARS-CoV-2: Hypotheses of Impact on the Circulatory System, Prospects for the Use of Perfluorocarbon Emulsion, and Feasibility of Biophysical Research Methods. General Reanimatology. 2020; 16(3):4-13. (In Russ.) https://doi.org/10.15360/1813-9779-2020-3-0-1

16. Ладожская-Гапеенко Е.Е., Храпов К.Н., Полушин Ю.С., Шлык И.В., Вартанова И.В., Фионик А.М., Данилова Д.М. Оценка состояния микроциркуляции у больных с тяжелым течением COVID-19 методом капилляроскопии ногтевого ложа. Вестник анестезиологии и реаниматологии. 2021;18(1):27-36. https://doi.org/10.21292/2078-5658-2021-18-1-27-36

17. Соколова М.М., Кузьков В.В., Родионова Л.Н., Киров М.Ю. Кислород в интенсивной терапии и анестезиологии – друг или враг? Вестник анестезиологии и реаниматологии. 2015; 12(3):56-64. https://doi.org/10.21292/2078-5658-2015-12-3-56-64

18. Boutou AK, Georgopoulou A, Pitsiou G, Stanopoulos I, Kontakiotis T, Kioumis I. Changes in the respiratory function of COVID-19 survivors during follow-up: A novel respiratory disorder on the rise? Int J Clin Pract. 2021 Oct; 75(10):e14301. doi: 10.1111/ijcp.14301. Epub 2021 May 17. PMID: 33932073 

19. Allado E, Poussel M, Valentin S, Kimmoun A, Levy B, Nguyen DT, Rumeau C, Chenuel B. The Fundamentals of Respiratory Physiology to Manage the COVID-19 Pandemic: An Overview. Front Physiol. 2021 Feb 18; 11:615690. doi: 10.3389/fphys.2020.615690. eCollection 2020. PMID: 33679424.

20. Военнов О.В., Турентинов А.В., Мокров К.В., Зубеев П.С., Абрамов С.А. Клинические варианты гипоксии у пациентов с COVID-19. Общая реаниматология. 2021;17(2):16-26. https://doi.org/10.15360/1813-9779-2021-2-16-26.

21. Tonelli R, Marchioni A, Tabbì L, Fantini R, Busani S, Castaniere I, Andrisani D, Gozzi F, Bruzzi G, Manicardi L, Demurtas J, Andreani A, Cappiello GF, Samarelli AV, Clini E. Spontaneous Breathing and Evolving Phenotypes of Lung Damage in Patients with COVID-19: Review of Current Evidence and Forecast of a New Scenario. J Clin Med. 2021 Mar 2;10(5):975. doi: 10.3390/jcm10050975.PMID: 33801368

22. Najm A, Alunno A, Mariette X, Terrier B, De Marco G, Emmel J, Mason L, McGonagle DG, Machado PM. Pathophysiology of acute respiratory syndrome coronavirus 2 infection: a systematic literature review to inform EULAR points to consider. RMD Open. 2021 Feb;7 (1):e001549. doi: 10.1136/rmdopen-2020-001549.PMID: 33574116.

Изобретение относится к медицине, а именно к пульмонологии, анестезиологии и реаниматологии, и может быть использовано для выбора тактики коррекции острой дыхательной недостаточности (ОДН) у пациентов с СOVID-19 с самостоятельным дыханием. Осуществляют расчёт отношения значения транскутанной сатурации (SpO2) на частоту дыхания (ЧД) и получают индекс эффективности спонтанного дыхания (ИЭСД). При значениях ИЭСД менее 2,5 пациента переводят на инвазивную искусственную вентиляцию легких, при значениях ИЭСД от 2,5 до 3,5 проводят неинвазивную искусственную вентиляцию легких, при значении ИЭСД от 3,5 до 5,2 проводят оксигенотерапию, при значении ИЭСД от 5,2 выбирают наблюдательную тактику. Способ позволяет повысить эффективность лечения путем выбора оптимальной тактики коррекции ОДН и сокращения времени принятия решения о методе коррекции ОДН за счет оценки совокупности легкодоступных показателей ЧД и SpO2. 7 пр.

Способ выбора тактики коррекции острой дыхательной недостаточности у пациентов с COVID-19, характеризующийся тем, что осуществляют расчёт отношения значения транскутанной сатурации (SpO2) на частоту дыхания (ЧД), получают индекс эффективности спонтанного дыхания (ИЭСД), при значениях ИЭСД менее 2,5 пациента переводят на инвазивную искусственную вентиляцию легких, при значениях ИЭСД от 2,5 до 3,5 проводят неинвазивную искусственную вентиляцию легких, при значении ИЭСД от 3,5 до 5,2 проводят оксигенотерапию, при значении ИЭСД от 5,2 выбирают наблюдательную тактику.