Сравнительная характеристика методов респираторной поддержки в хирургии трахеи тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 14.01.20, кандидат наук Алексеев, Александр Владиславович

• Алексеев, Александр Владиславович
• кандидат наук
• 2017

Оглавление диссертации кандидат наук Алексеев, Александр Владиславович

Введение...........................................................................................................................4

Глава 1. Обзор литературы...........................................................................................12

1.1 Введение............................................................................................................12

1.2 Объемная вентиляция с помощью системы «шунт-дыхание»....................13

1.3 Высокочастотная струйная ИВЛ в хирургии трахеи и главных бронхов ... 17

1.4 Методы экстракорпорального газообмена.....................................................21

1.5 Потоковая апноэтическая оксигенация..........................................................24

1.6 Патофизиологические особенности гиперкапнии.........................................33

1.6.1 Влияние на центральную нервную систему...............................................34

1.6.2 Влияние на сердечно-сосудистую систему.................................................35

1.6.3 Влияние на дыхательную систему...............................................................35

1.6.4 Влияние на выделительную систему...........................................................36

1.7 Заключение........................................................................................................36

Глава 2. Материалы и методы исследования.............................................................37

2.1 Применение потоковой апноэтической оксигенации в реконструктивной хирургии трахеи главных бронхов........................................................................37

2.1.1 Критерии включения пациентов...................................................................37

2.1.2 Критерии не включения................................................................................37

2.1.3 Общая характеристика пациентов................................................................38

2.1.4 Описание методики анестезии......................................................................38

2.1.5 Методика индукции и интубации при операции по поводу трахеопищеводного свища в сочетании с рубцовым стенозом трахеи.............41

2.1.6 Методика потоковой апноэтической оксигенации.....................................49

2.1.7 Мониторинг....................................................................................................51

2.2 Изучение параметров мозгового кровотока...................................................53

2.3 Изучение особенностей воздействия гиперкапнии на параметры центральной и легочной гемодинамики, транскапиллярного массообмена и системного кислородного статуса ......................................................................... 53

2.3.1 Критерии включения пациентов...................................................................54

2.3.2 Критерии не включения................................................................................54

2.3.3 Критерии исключения...................................................................................55

2.3.4 Общая характеристика пациентов................................................................55

2.3.5 Описание методики измерения показателей легочной и центральной гемодинамики..........................................................................................................56

2.4 Изучение методик респираторной поддержки в хирургии трахеи с позиций безопасности пациента, хирургического комфорта и интраоперационного взаимодействия хирурга и анестезиолога.............................................................59

Глава 3. Результаты исследования............................................................................62

3.1 Применение потоковой апноэтической оксигенации в реконструктивной хирургии трахеи главных бронхов........................................................................62

3.1.1 Газовый состав и КОС артериальной крови................................................62

3.1.2 Роль периодической санации дыхательных путей при применении методики ПАО.........................................................................................................65

3.1.3 Прогнозирование изменения показателей КОС в условиях ПАО методом многофакторного планирования эксперимента...................................................66

3.1.4 Параметры гемодинамики по данным инвазивного мониторинга...........76

3.1.5 Особенности применения ПАО на основном этапе операции по поводу трахеопищеводного свища в сочетании с двухуровневым рубцовым стенозом трахеи ....................................................................................................................... 77

3.1.6 Параметры мозгового кровотока по данным транскраниальной допплерографии кровотока в левой средней мозговой артерии при применении ПАО..........................................................................................................................79

3.2 Особенности сочетанного воздействия гиперкапнии и коллапса легкого на параметры центральной и легочной гемодинамики, транскапиллярного массообмена и системного кислородного статуса..............................................81

3.2.1 Параметры КОС, метаболизма и газового состава артериальной и центральной венозной крови ................................................................................. 81

3.2.2 Параметры центральной гемодинамики и легочной гемодинамики ........ 82

3.2.3 Показатели транскапиллярного массообмена и системного кислородного статуса......................................................................................................................85

3.3 Сравнение методик респираторной поддержки в хирургии трахеи с позиций безопасности пациента, хирургического комфорта и интраоперационного взаимодействия хирурга и анестезиолога........................ 88

3.3.1 Вентиляция с помощью системы «шунт-дыхание» ..................................90

3.3.2 Режим ВЧ ИВЛ...............................................................................................92

3.3.3 Режим ПАО.....................................................................................................93

Заключение .................................................................................................................. 97

Выводы.......................................................................................................................101

Практические рекомендации...................................................................................102

Список сокращений..................................................................................................104

Список литературы...................................................................................................109

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Сравнительная характеристика методов респираторной поддержки в хирургии трахеи»

ВВЕДЕНИЕ Актуальность темы исследования

Анестезиологическое обеспечение, в том числе респираторная поддержка, в хирургии трахеи в настоящее время остается актуальной проблемой [1, 83, 29]. Стенозы трахеи различной этиологии, ятрогенные разрывы и травматические повреждения трахеи являются распространенной хирургической патологией [7]. В России оперативные вмешательства на трахее составляют значительную долю всех операций в торакальной хирургии [18,16]. Технологические достижения в трахеобронхиальной хирургии сделали возможными новые подходы в лечении пациентов с протяженными и мультифокальными поражениями трахеи и бронхов. Значительный рывок, сделанный в развитии трансплантации дыхательных путей, позволил помогать пациентам, которые раньше считались не операбельными [62] [17,74]. Эти пациенты создают значительные проблемы для анестезиолога в отношении проведения анестезиологического пособия и респираторного обеспечения в частности [86]. В настоящее время применяются различные методики респираторной поддержки в условиях длительного широкого вскрытия просвета дыхательных путей - объемная вентиляция с помощью системы «шунт-дыхание» [19], струйная высокочастотная искусственная вентиляция легких (ВЧ ИВЛ) [13,49], потоковая апноэтическая оксигенация (апнойная оксигенация, ПАО) [61], экстракорпоральные методы газообмена (как насос-управляемые, так и безнасосные) [77].

Однако выбор предпочтительного метода респираторной поддержки остается нерешенной задачей в связи с отсутствием общепринятой концепции приоритетного использования того или иного вида обеспечения газообмена во время операций на трахее и бронхах [6,85]. Адекватный газообмен и

хирургический комфорт должны соответствовать друг другу, что делает необходимым создание новых подходов к выбору методов респираторной поддержки. Требуется тесное взаимодействие анестезиолога с хирургами на протяжении всего периоперационного периода, в особенности при выполнении и применении интраоперационных специальных хирургических приемов и манипуляций у пациентов с тяжелыми сопутствующими заболеваниями [79]. Такие пациенты нуждаются в разработке индивидуальной тактики респираторного обеспечения.

Ввиду наличия своих ограничений и осложнений у каждой из названных выше методик респираторной поддержки, необходимо оценивать риски их применения, исходя из выявленной при предоперационном обследовании сопутствующей патологии, технических особенностей оперативного вмешательства, длительности операции, индивидуальных предпочтений оперирующего хирурга, а также оснащенности медицинского учреждения и доступности того или иного оборудования для осуществления респираторной поддержки.

Особый интерес представляет потоковая апноэтическая оксигенация, которая является относительно новой методикой респираторной поддержки в трахеобронхиальной хирургии, а ее патофизиология при применении у данной категории пациентов мало изучена.

Цель исследования

Оценить в сравнительном аспекте эффективность и безопасность методов респираторной поддержки, используемых на основных этапах оперативных вмешательств на трахее и бронхах в условиях длительного широкого вскрытия просвета дыхательных путей.

Задачи исследования

1. Провести сравнительную оценку патофизиологических особенностей различных методов респираторной поддержки, применяемых в современной трахеобронхиальной реконструктивной хирургии;

2. Изучить особенности газообмена, кислотно-основного состояния, системной гемодинамики, мозгового кровотока и хирургические особенности применения потоковой апноэтической оксигенации при оперативных вмешательствах на трахее и бронхах;

3. Изучить возможности метода многофакторного планирования эксперимента в выявлении общих закономерностей изменения параметров газового состава и КОС артериальной крови при применении методики ПАО и его использования для прогнозирования целевых показателей у пациентов высокого операционного риска;

4. Выявить особенности воздействия гиперкапнии на параметры центральной и легочной гемодинамики, транскапиллярного массообмена и системного кислородного статуса;

5. Выявить преимущества и недостатки применения потоковой апноэтической оксигенации в сравнении с другими респираторными технологиями;

6. Описать методику применения ПАО с позиций хирургического комфорта и безопасности пациента.

Научная новизна

Впервые получены следующие новые научные знания: - проведен сравнительный анализ различных респираторных технологий, применяемых при операциях на трахее и главных бронхах, и выведена общая схема-алгоритм для практического применения в трахеобронхиальной хирургии;

- подробно описаны патофизиологические особенности применения потоковой апноэтической оксигенации с позиций газообмена, кислотно-основного состояния, системной гемодинамики, мозгового кровотока;

- изучены особенности воздействия гиперкапнии на параметры центральной и легочной гемодинамики, транскапиллярного массообмена и системного кислородного статуса;

- доказана эффективность применения потоковой апноэтической оксигенации в реконструктивной хирургии трахеи и бронхов;

- впервые произведен анализ преимуществ и недостатков современных респираторных технологий с позиций безопасности пациента, хирургического комфорта и патофизиологических особенностей;

- впервые подробно описана методика применения ПАО с позиций хирургического комфорта и безопасности пациента.

Теоретическая и практическая значимость работы

Описание техники применения потоковой апноэтической оксигенации в сравнительном аспекте с другими методиками с позиций безопасности пациента, хирургического комфорта и взаимодействия анестезиолога и хирурга дополняют имеющиеся в современной науке сведения.

Результаты проведенного исследования и практические рекомендации используются в практической деятельности отделения торакальной хирургии УКБ №1 ФГБОУ ВО Первый МГМУ им. И.М. Сеченова и отделе анестезиологии и реаниматологии РНЦХ им. акад. Б.В. Петровского, а также в учебном процессе на кафедре анестезиологии и реаниматологии ИПО ФГБОУ ВО Первый МГМУ им. И.М. Сеченова.

Личный вклад автора

Автор непосредственно в составе анестезиологической бригады участвовал в проведении анестезий при реконструктивных оперативных вмешательствах на трахее и бронхах в РНЦХ им. акад. Б.В. Петровского и УКБ №1 Клинического центра ФГБОУ ВО Первый МГМУ им. И.М. Сеченова с 2012 по 2015 гг. Участвовал в разработке дизайна и протоколов исследования. Производил дооперационную оценку физического статуса больных. В составе анестезиологической бригады участвовал в проведении анестезий при оперативных вмешательствах на трахее и бронхах. Производил обработку протоколов исследования, систематизацию полученных данных, формирование групп исследования, статистическую обработку полученных данных и анализ полученных результатов.

Автор выражает искреннюю благодарность научному руководителю -профессору кафедры анестезиологии и реаниматологии ИПО ГБОУ ВПО им. И.М. Сеченова, д.м.н., профессору, М.А. Выжигиной, руководителю отдела анестезиологии и реаниматологии РНЦХ им. акад. Б.В. Петровского, академику РАН А.А. Бунятяну и второму научному руководителю - руководителю отделения торакальной хирургии УКБ №1 ФГБОУ ВО им. И.М. Сеченова, д.м.н., профессору В.Д. Паршину за большую консультативную и практическую помощь в проведении настоящего исследования. Благодарит руководителей и коллективы отделений анестезиологии и реанимации, лаборатории экспресс-диагностики и лично врача - анестезиолога-реаниматолога УКБ №1 ФГБОУ ВО им. И.М. Сеченова, В.А. Титова, за всестороннюю помощь и поддержку.

Публикации

Материалы исследования отражены в 10 публикациях, 5 из которых в рецензируемых ВАК печатных изданиях.

Методология и методы исследования

В основу методологии проведенного исследования, легли работы зарубежных и отечественных авторов, посвященные проблемам респираторной поддержки в хирургии трахеи и бронхов.

При проведении исследования и изложения материалов были применены общенаучные методы, метод сравнения, эксперимент. Было произведено сравнение методов показателей газообмена, кислотно-основного состояния крови, параметров метаболизма и других жизненно важных показателей, претерпевающих изменения при применении потоковой апноэтической оксигенации с литературными данными, описанными относительно других общепринятых респираторных методик.

Положения, выносимые на защиту

1. В современной трахеобронхиальной хирургии оправдано применение методик респираторной поддержки - объемная вентиляция с помощью системы «шунт-дыхание», струйная высокочастотная искусственная вентиляция легких (ВЧ ИВЛ), экстракорпоральные методы газообмена и потоковая апноэтическая оксигенация (ПАО), каждая из которых занимает свое место;

2. Новая методика ПАО может применяться в трахеобронхиальной хирургии, является эффективной с позиций обеспечения достаточного уровня оксигенации крови пациента и имеет преимущества в отношении хирургического комфорта;

3. Методика ПАО позволяет избежать осложнений, которыми характеризуется применения других методов респираторной поддержки;

4. Основным ограничением применения ПАО в хирургии трахеи является нарастание гиперкапнии и ацидоза, которые являются обратимыми в условиях достаточной оксигенации артериальной крови и не сопровождаются изменением параметров кровообращения и гомеостаза;

5. Выбор метода респираторной поддержки определяется как особенностями конкретного пациента и клинической ситуации, так и индивидуальными особенностями оперирующего хирурга.

Степень достоверности

Достоверность результатов обусловлена соблюдением нормативов теоретического и экспериментального исследований. Методы исследования ассоциированы с поставленными целью и задачами работы. Выборка репрезентативна. Статистическая обработка данных осуществлялась при помощи пакета «SPSS Statistics 18». Достоверность различий данных в сравниваемых группах определялась по критерию Стьюдента (T-test). Достоверными считались различия при p<0,05 и коэффициенте эксцентриситета <1. Использование критерия Стьюдента считалось приемлемым, так как коэффициенты эксцентриситета исследуемых случайных величин имели отрицательные значения или значения порядка единиц [8].

Объем и структура диссертации

Диссертация представлена на 117 страницах машинописного текста, содержит 19 рисунков, 15 таблиц, состоит из введения, 3 глав, заключения, выводов и практических рекомендаций. В список литературы включены 19 отечественных и 68 зарубежных публикаций.

Апробация результатов

Материалы диссертации доложены на конференциях:

1) Первая общероссийская научно-практическая конференция по торакальной хирургии с международным участием молодых ученых и практикующих врачей, посвященная памяти академика РАМН М.И. Перельмана, Ярославль, Россия, март 2014 г.

2) 7-й Балтийский международный конгресс по анестезиологии и интенсивной терапии (7th Baltic International Congress in Anaesthesiology and Intensive Care), Рига, Латвия, декабрь 2014 г.

3) Заседание Российско-Немецкого общества анестезиологов в рамках Немецкого конгресса анестезиологов (Deutscher Anästhesie Congress, Arbeitskreis Deutsch-Russischer,), Дюссельдорф, Германия, май 2015 г.

4) V Международный конгресс «Актуальные направления современной кардио-торакальной хирургии», Санкт-Петербург, июнь 2015 г.

5) Совместная научная конференция кафедры анестезиологии и реаниматологии ИПО ФГБОУ ВО Первый МГМУ им. И.М. Сеченова и отделения

торакальной хирургии УКБ №1 ФГБОУ ВО Первый МГМУ им. И.М. Сеченова, 22.10.2015.

Глава 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 1.1 Введение

В настоящее время хирургические вмешательства на грудной клетке и дыхательных путях претерпели значительный прогресс [18,44]. Все больше в практику входят новейшие методы проведения сложных резекций и реконструкций дыхательных путей [16, 4]. Развиваются регенеративная медицина - от использования трупных трансплантатов до более современных биосинтетических дыхательных путей [62]. В связи с этим от анестезиолога требуются знания и умения использования различных специальных респираторных методик [70].

Основной задачей анестезиолога в трахеобронхиальной области торакальной хирургии является необходимость в компенсации постоянно изменяющихся условий для искусственной вентиляции легких [13]. Можно сказать, что выбор метода искусственной вентиляции - это постоянный, каждодневный поиск, который, хотя и имеет общие закономерности, соответствующие этапу и виду хирургической операции, может быть решен с максимальной эффективностью лишь для каждого конкретного больного и даже индивидуально для каждого хирурга [4].

Специальными способами поддержания газообмена в трахеобронхиальной хирургии являются объемно-циклическая ИВЛ посредством системы «шунт-дыхание» [19], методы экстракорпоральной оксигенации [73], уменьшение потребления кислорода в условиях умеренной гипотермии, высокочастотная струйная ИВЛ [13,49].

В современной практике применение получили система «шунт-дыхание», высокочастотная струйная ИВЛ, методы экстракорпоральной оксигенации и относительно новая респираторная технология — потоковая апноэтическая оксигенация (апнойная оксигенация) [70]. В данной главе рассмотрены описанные в литературе патофизиологические особенности каждой из этих методик.

Поиск информации производился по базам данных «Научная электронная библиотека», «Научная центральная медицинская библиотека», «Scopus» и «Web of Science» по ключевым словам «хирургия трахеи», «высокочастотная струйная ИВЛ», «апнойная оксигенация», «экстракорпоральные методы газообмена», «экстракорпоральная оксигенация», «пермиссивная гиперкапния», «допустимая гиперкапния», «мозговой кровоток», «транскраниальная допплерография» «trachéal surgery», «artificial lung ventilation», «high frequency jet ventilation», «apneic oxygenation», «apnoeic oxygenation», «extracorporeal life support» «permissive hypercapnia», «cerebral blood flow», «transcranial Doppler».

1.2 Объемная вентиляция с помощью системы «шунт-дыхание»

Объемно-циклическая ИВЛ посредством системы «шунт-дыхание» заключается в чередовании интервалов апноэ и гипервентиляции и подразумевает введение эндотрахеальной трубки (предпочтительней армированной) в нижележащий отрезок трахеи или бронха и периодическое ее извлечение. При этом пациент вентилируется от контура стандартного наркозно-дыхательного аппарата. Способ осуществления данной методики зависит от оперативного доступа, характера патологии и особенностей выполняемой операции.

Интубационную трубку вводят со стороны переднего средостения или правой плевральной полости. В литературе описывают четыре основных способа

[19]:

1. Интубация каудального отрезка трахеи во время или после ее вскрытия или пересечения. При этом конец трубки устанавливают в трахее или в одном из главных бронхов.

2. Интубация через дополнительный разрез каудальнее опухоли или стеноза.

3. Интубация левого главного бронха трубкой, введенной через правый главный бронх.

4. Прямая интубация правого главного бронха, левого главного бронха, или обоих бронхов через поперечные разрезы между хрящевыми полукольцами при трансстернальном доступе или через разрез мембранозной части при правостороннем трансплевральном доступе.

Варианты расположения интубационной трубки при различных оперативных вмешательствах представлены на рисунках 1-3.

Рис. 1 Резекция бифуркации трахеи с правосторонней пневмонэктомией.

Рис. 2 Резекция шейного, грудного и надбифуркационного отделов.

Рис. 3 Резекция левого легкого с оставлением левого легкого в ателектазе

В РНЦХ им. акад. Б.В. Петровского разработаны возможные варианты и последовательность интубации на всех этапах операции, резекции и реконструкции, а также протезирования трахеи и ее бифуркации.

При операциях на трахее интубацию необходимо проводить однопросветной трубкой. Эта трубка должна быть достаточной длинны, чтобы в случае необходимости ее можно было продвинуть в бронх, и укороченную или дисковидную надувную манжету, а также обладать достаточной эластичностью и плотностью, чтобы проходимость ее на уровне гортано-глоточного изгиба не нарушалось при изменении положения головы пациента. С этой целью лучше всего применять трубки из термопластичных пластмасс. Наибольшую длину имеют трубки "Tetovo" (Финляндия) и отечественные термопластические трубки, сделанные по лицензии фирмы "Portex" [19].

Применение толстых двухпросветных трубок с изгибами и шпорами при патологических процессах в трахее опасно и поэтому противопоказано.

Как правило, интубационную трубку устанавливают под голосовыми связками над опухолью или синтезом и начинают операцию. После пересечения трахеи ниже уровня поражения в дистальный отрезок дыхательных путей вводят армированную интубационную трубку, которую соединяют с дыхательным аппаратом посредством системы "шунт-дыхания".

Недостатками методики «шунт-дыхание» являются:

- прерывание работы хирургов, так как интрараневое нахождение интубационной трубки в периоды гипервентиляции препятствует манипуляциям в операционной ране;

- необходимость осуществления периодов апноэ подвергает пациента риску возникновения гипоксемии и гиперкапнии.

1.3 Высокочастотная струйная ИВЛ в хирургии трахеи и главных бронхов

Высокочастотную струйную вентиляцию легких (ВЧ ИВЛ) выполняют через узкий катетер, который вводят в просвет дыхательных путей [6].

Для осуществления данной методики необходимо специальное оборудование в виде струйного вентилятора [40].

На современном рынке дыхательных аппаратов представлено небольшое количество струйных респираторов [12]:

1. ВЧ струйные респираторы швейцарской фирмы «Acutronic» - аппараты «Mistral», и «Monsoon-II»;

2. Респираторы австрийской фирмы «Carl Reiner»

3. Респиратор «Paravent PAT» словацкой фирмы «Chirana»

4. ВЧ-респираторы американских фирм «Percussionaire Corporation» и «Brunell»

5. ВЧ струйные респираторы «ZisLINE» российской фирмы «Тритон-Электроникс»

В литературе ВЧ ИВЛ называют наиболее современным и безопасным способом респираторного обеспечения в трахеобронхиальной хирургии [32,1]. Катетер обеспечивает хороший доступ для хирурга к зоне хирургических манипуляций и одновременно постоянный газообмен [16].

В настоящее время при резекциях трахеи широко используется метод ВЧ ИВЛ (впервые применен при операции по поводу стеноза трахеи Eriksson в 1975 году). Метод достаточно подробно описан в отечественной и зарубежной литературе [10].

Варианты установки катетера для ВЧ ИВЛ при циркулярной резекции трахеи показаны на рисунке 4.

Рис. 4 Способы введения инсуффляционного катетера для ВЧ ИВЛ на этапах

резекции и реконструкции трахеи

К клинически значимым особенностям ВЧ ИВЛ относят [12]:

- большую оксигенирующую способность по сравнению с традиционной

ИВЛ;

- низкое значение максимального давления в легких с развитием ауто-ПДКВ при частоте вентиляции более 60 в минуту;

- отсутствие герметичности системы больной-респиратор, что позволяет использовать метод как в режиме искусственной, так и вспомогательной вентиляции в связи с отсутствием феномена «борьбы с респиратором»;

- возможность проведения ИВЛ без интубации трахеи;

- защита верхних дыхательных путей от аспирации;

- облегчение эвакуации содержимого трахеобронхиального дерева;

- уменьшение шунтирования газа при бронхоплевральных шунтах;

- возможность обеспечения непрерывной респираторной поддержки при проведении непрямого массажа сердца.

Применение ВЧ ИВЛ позволяет обеспечивать в течение неограниченного времени постоянный эффективный газообмен в условиях негерметичного дыхательного контура при операциях на трахее и главных бронхах и с этой точки зрения не имеет альтернативы.

Использование ВЧ ИВЛ позволило выполнять операцию резекции и реконструкции дыхательных путей, не прерывая вентиляцию [13].

По данным исследований, проведенных под руководством проф. Выжигиной М.А. с соавт. [3] при использовании ВЧ ИВЛ обоих легких было установлено, что парциальное давление кислорода в альвеолярном газе (РаО2) было достоверно выше (632,4±6,3 мм.рт.ст.), чем при традиционной ИВЛ (560±11 мм. рт. ст.) с одинаковым FiO2 (1,0). Артериальная оксигенация при ВЧ ИВЛ была также достоверно выше, элиминация СО2 не нарушалась (РаСО2 = 30,7±2,4 мм. рт. ст.). Высокую оксигенирующую способность ВЧ ИВЛ можно объяснить состоянием вентиляционно-перфузионных отношений (1,18±0,4) с превалированием вентиляции над перфузией, в то время как при традиционной ИВЛ на основном этапе операции, перфузия достоверно преобладала над вентиляцией (0,51±0,07). Внутрилегочный шунт и все параметры сосудистого сопротивления и давления в малом круге были ниже, чем при традиционной ИВЛ на 35-50%. Показатели внутрисердечной гемодинамики при ВЧ ИВЛ свидетельствовали о снижении нагрузки на правые отделы сердца. Улучшались показатели работы левого желудочка СИ и ИУРЛЖ. Показатели системной гемодинамики оставались стабильными. Объем интерстициальной жидкости был в 2 раза, а внутриклеточной - в 6,6 раза ниже, чем при традиционной двулегочной ИВЛ. В отличие от последней, при ВЧ ИВЛ легкие не выделяли, а поглощали лактат, и дефицит оснований в оттекающей от легких крови уменьшался, что свидетельствовало о более благоприятных условиях для метаболизма легочной ткани.

Во время операций на бронхах при ВЧ вентиляции одного (зависимого) легкого с Fi02=1,0 и коллапсе независимого оксигенация поддерживалась адекватно (РаО2=247,8±13,5 мм.рт. ст.), но РаСО2 увеличивалось до 50-70 мм. рт. ст., внутрилегочный шунт увеличивался до 44±3,6% от МОС. Повышались прекапиллярное и посткапиллярное легочное сосудистое сопротивление (Ra=1,84±0,1 мм. рт. ст./л/мин, Rv=1,23±0,2 мм. рт. ст./л/мин). Давление в легочной артерии и в правом предсердии не повышались в отличие от традиционной ИОВ. Накопление внесосудистой жидкости (ОВЖЛ общ=3,98±0,97 мл/кг) происходило, в основном, за счет внеклеточной фракции и было менее выраженным, чем при традиционной ИОВ.

Таким образом, на сегодняшний день струйная ВЧ ИВЛ предоставляет уникальные возможности длительного поддержания газообмена в условиях негерметичного дыхательного контура и является методом выбора в трахеобронхиальной хирургии.

Однако данная методика имеет ряд своих ограничений.

В 2008 году в Великобритании было опубликовано национальное исследование осложнений, связанных с применением методик вентиляции с применением высокого давления в плановой хирургии дыхательных путей [30]. По данным опроса 229 медицинских центров были выявлены следующие осложнения: пневмоторакс, подкожная эмфизема, пневмомедиастинум, трудности при осуществлении вентиляции, гипоксия и гиперкапния.

У пациентов с нарушениями бронхиальной проходимости применение ВЧ ИВЛ приводит к резкому возрастанию градиента PEEP, что может стать причиной возникновения баротравмы. Поэтому ВЧ ИВЛ не может быть использована во всех случаях, когда не может быт осуществлен спонтанный выдох [10].

К другим осложнениям, также описанным в литературе, относятся: разрыв желудка при ошибочном введении катетера в желудок [43] и пневмоперикард [64].

Как следует из вышесказанного, основные осложнения ВЧ ИВЛ связаны с созданием высокого давления в дыхательных путях, что имеет особое значение для реконструктивной хирургии трахеи и бронхов, главным образом при операциях по поводу протяженных и мультифокальных стенозов трахеи и бронхов, а также при наличии трахеопищеводных свищей. Также при однолегочной ВЧ ИВЛ отмечается гиперкапния и респираторный ацидоз.

ВЧ ИВЛ не эффективна, если длина дистального отрезка дыхательных путей, в который вводится вентиляционный катетер, меньше 2,5-3 см. [13]. Важна профилактика обтурации просвета дыхательных путей в процессе хирургических манипуляций.

При увеличении частоты вентиляции происходит повышение РаС02, однако этот эффект можно нивелировать повышением рабочего давления или изменением отношения времени вдоха и выдоха. ВЧ ИВЛ не обеспечивает полной неподвижности операционного поля, а присутствие катетера в операционной ране мешает необходимому хирургическому комфорту.

Другие авторы отмечают осложнения, связанные с феноменом Вентури, качеством кондиционирования дыхательного газа и травмой дыхательных органов, вызванной газовой струей [12].

1.4 Методы экстракорпорального газообмена

В настоящее время существует ряд устройств, предназначенных для экстракорпорального газообмена. Искусственное кровообращение (ИК) является наиболее известной экстракорпоральной методикой, обеспечивающей поддержку функций дыхания и кровообращения. Данная методика включает подсоединение кровотока пациента к наружному насосу и искусственным легким. Однако ввиду

наличия риска возникновения тяжелых осложнений, данная методика не получила распространения в трахеобронхиальной хирургии [19].

По данным доклада Министерства здравоохранения Канады [38] наиболее частым осложнением, о котором докладывают исследователи, была ишемия конечности, которая отмечалась у 7,8% пациентов и приводила к ампутации поврежденной конечности в 0,9% случаев. Преобладающими осложнениями были отсроченная ишемия конечности, сдавление и тромбоз канюли. Методика ИК противопоказана пациентам, у которых не может быть использован гепарин из-за риска потенциальных геморрагических осложнений.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Алексеев, Александр Владиславович, 2017 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Анестезиология, национальное руководство. Под редакцией А.А. Бунятяна и В.М. Мизикова. Москва. - 2011. - С. 216-222

2. Волчков В.А., Иванов А.Т., Мосин И.В., Герасин В.А., Титова О.Н., Ли

B.Ф., Горохов А.А., Шевчуков С.В. Струйная чрескатетерная искусственная вентиляция легких при хирургическом лечении рубцовых стенозов трахеи // Анестезиология и реаниматология. - 2007. - №3 -. С 45-48

3. Выжигина М.А. Анестезиологические проблемы современной лёгочной и трахеобронхиальной хирургии. Дисс. докт. мед. наук, научн. докл. М., 1996, 48 с.

4. Выжигина М.А. Глава «Анестезия и поддержание газообмена при операциях на трахее и главных бронхах» в книге Паршин В.Д., Порханов В.А. Хирургия трахеи с атласом оперативной хирургии. - М.: «Альди-Принт», 2010. -

C. 22-75

5. Выжигина М.А., Паршин В.А., Русаков М.А., Волков А.А., Вишневская Г.А., Тарабрин Е.А. Реконструктивная хирургия протяженных и мультифокальных стенозов трахеи. // Хирургия. - 2007. - № 11. - С.21-28.

6. Выжигина М.А., Паршин В.Д. Анестезиологическое обеспечение хирургических операций по поводу протяженных мультифокальных стенозов трахеи // Анестезиология и реаниматология. - 2008. - №5. - С 47-51

7. Выжигина М.А., Паршин В.Д., Мизиков В.М., Титов В.А., Жукова С.Г., Рябова О.С., Бунятян А.А. К вопросу о стенозах трахеи. Анестезиол. и реаниматол. - 2005 - №6. - С. 70-75

8. Герасимов А.Н. Медицинская статистика: Учебное пособие. - М.: ООО «Медицинское информационное агентство», 2007. - 480 с.:ил.

9. Дж.Эдвард Морган-мл., Мэгид С. Михаил Клиническая анестезиология: книга 2-я. - Пер. с англ. - М.: Издательство БИНОМ, 2008 с.182

10. Жукова С.Г. Дифференциальная ИВЛ с использованием ВЧ ИВЛ как альтернатива однолегочной вентиляции у пациентов с высоким операционно -анестезиологическим риском. - Дисс. ... к.м.н. - М., 2000. - 118 с.

11. Зильбер А. П., Регионарные функции легких. Клиническая физиология неравномерности вентиляции и кровотока - Петрозаводск, 1971, С 246-250

12. Зислин Б.Д., Конторович М.Б., Чистяков Ф.В. Высокочастотная струйная искусственная вентиляция легких. - 2-е изд., расшир. и доп. - Екатеринбург: Изд-во АМБ, 2010. - 312 с.: ил.

13. Кассиль В.Л., Выжигина М.А., Лескин Г.С. Искусственная и вспомогательная вентиляция легких. - М: Медицина, 2004. - с.240

14. Новик Ф.С., Арсов Я.Б. Оптимизация процессов технологии металлов методами планирования экспериментов. - М. - София: Машиностроение -Техника, 1980. - 304с.

15. Паршин В.В. Хирургия рубцового стеноза трахеи в сочетании с трахеопищеводным свищом. - Дисс. ... к.м.н. - М., 2011. - 88 с.

16. Паршин В.Д. Диагностика, профилактика и лечение рубцовых стенозов трахеи: Дисс...д-ра.мед.наук. - М., 2000

17. Паршин В.Д., Вишневская Г.А., Русаков М.А., Гудовский Л.М., Паршин В.В., Чернова Е.А. Трахеопищеводные свищи: современное состояние проблемы. // хирургия. Журнал им. Н.И. Пирогова. - 2013 - №2. - 73-79

18. Паршин В.Д., Порханов В.А. Хирургия трахеи с атласом оперативной хирургии. - М.: «Альди-Принт», 2010. - С. 480

19. Петровский Б.В., Перельман М.И., Королева Н.С. Трахеобронхиальная хирургия - М: Медицина, 1978. - 260 с., ил.

20. Ультрозвуковая диагностика сосудистых заболеваний. Под редакцией В.П. Куликова. 1-е издание. - М.: ООО Фирма «СТРОМ», 2007 - 512с:ил

21. Хартман К., Лецкий Э., Шеффер В. и др. Планирование эксперимента в исследовании технологических процессов.: Пер. с нем. - М.: Мир, 1977. - 552с.

22. Anis Baraka Critical Hemoglobin Desaturation Can Be Delayed by Apneic Oxygenation //Anesthesiology - 1999. - 90. - 333

23. Babinski M. F., Smith R. B., Bunegin L., Goldberg I. Effect of nitrogen on carbon dioxide elimination during continuous flow apneic ventilation in dogs // Acta Anaesthesiologica Scandinavica - Volume 30 - Issue 5 - pages 357-360 - July 1986

24. Babinski M.F., Smith R.B., Bunegin L., Goldberg I. Effect of nitrogen on carbon dioxide elimination during continuous flow apneic ventilation in dogs. // Acta Anaesthesiol Scand. - 1986 - Jul;30(5):357-60.

25. Babinski M.F., Smith R.B., Bunegin L. Continuous-flow apneic ventilation during thoracotomy. // Anesthesiology. - 1986 - 0ct;65(4):399-404.

26. Baraka A.S., Taha S.K., Siddik-Sayyid S.M., et al. Supplementation of pre-oxygenation in morbidly obese patients using nasopharyngeal oxygen insufflation. // Anaesthesia - 2007 - 62 - 769-73.

27. Bendixen H.H., Bullwinkel B., Hedley-Whyte J., Laver M.B. Atelectasis and shunting during spontaneous ventilation in anesthetized patients. // Anesthesiology. -1964 - May-Jun;25 - 297-301.

28. Boishardy N., Chapotte C., Houi N., Poirier T., Granry J.C., Delhumeau A. The effect of a combination of propofol and fentanyl on cerebral blood flow. A study using transcranial Doppler. // Can Anaesth Soc J - 1992 - 40 - 23-25.

29. Cairo J.M. Pilbeam's Mechanical Ventilation Physiological and Clinical Applications. Fifth edition 2012, 2006 by Mosby, Inc., an affiliate of Elsevier Inc.

30. Cook T.M. and Alexander R. Major complications during anaesthesia for elective laryngeal surgery in the UK: a national survey of the use of high-pressure source ventilation. // British Journal of Anaesthesia - 101 (2) - 266-72 (2008)

31. Cook T.M., Wolf A.R., Henderson AJ. Changes in blood-gas tensions during apnoeic oxygenation in paediatric patients. Br J Anaesth. 1998 Sep;81(3):338-42.

32. Dewachter P, Boileau S, Laxenaire MC The reduction of anesthetic risk by high-frequency jet ventilation during endobronchial cryotherapy. // Can. J. Anesth. -1991 -39(6) - 387-392.

33. Don H. The mechanical properties of the respiratory system during anesthesia. // Int Anesthesiol Clin. - 1977 - Summer;15(2) - 113-36.

34. Dragoumanis C., Papaiannou V., Foutzitzi S., Prassopoulos P., Pneumatikos I. Apneic oxygenation for elimination of respiratory motion artefact in an intubated patient undergoing helical computed tomography pulmonary angiography. // J Radiol Case Rep. - 2008 - 2(4) - 5-7

35. Draper W.B., Whitehead R.W. & Spencer, J. N. Studies on diffusion respirations. III. Alveolar gases and venous blood pH of dogs during diffusion respiration. // Anesthesiology. - 1947 - 8 - 524-533.

36. Draper W. B., Whitehead R. W. Diffusion respirations in the Dog Anesthetized by Pentonal Sodium. // Aneathesiology - 1944 - 5:262-273 (May)

37. Enghoff H, Holmdahl MH, Risholm L. Diffusion respiration in man. // Nature. -1951 - Nov 10 - 168(4280):830.

38. Extracorporeal Lung Support Technologies - Bridge to Recovery and Bridge to Lung Transplantation in Adult Patients. An Evidence-Based Analysis. // Ontario Health Technology Assessment Series - 2010 - Vol. 10 - No. 5

39. Fraioli R.L., Sheffer L.A., Steffenson J.L. Pulmonary and cardiovascular effects of apneic oxygenation in man. // Anesthesiology - 1973 - 39 - 588-96.

40. Fritzsche K., Osmers A. Anesthetic management in laryngotracheal surgery. High-frequency jet ventilation as strategy for ventilation during general anesthesia. // HNO. - 2011 - Sep - 59(9):931-41; quiz 942-3. doi: 10.1007/s00106-011-2369-x.

41. Frumin M.J., Epstein R.M., Cohen G. Apneic oxygenation in man. // Anesthesiology - 1959 - 20 - 789-98.

42. Gentz B.A., Shupak R.C., Bhatt S.B., Bay C. Carbon dioxide dynamics during apneic oxygenation: the effects of preceding hypocapnia. // J Clin Anesth. - 1998 May - 10(3) - 189-94.

43. Gilbert T.B. Gastric rupture after inadvertent esophageal intubation with a jet ventilation catheter. // Anesthesiology. - 1998 Feb - 88(2) - 537-8.

44. Grillo H., Mathisen D.J., Wain J.C. Laryngotracheal resection and reconstruction for subglottic stenosis. // Ann Thorac Surg. - 1992 - 53:1 - 54-63.

45. Heller M.L., Watson T.R. Jr., Imredy D.S. Apneic oxygenation in man: Polarographic arterial oxygen tension study. // Anesthesiology - 1964 - 25 - 25-30

46. Hermann A., Riss K., Schellongowski P., Bojic A., Wohlfarth P., Robak O., Sperr W.R., Staudinger T. A novel pump-driven veno-venous gas exchange system during extracorporeal CO2-removal. // Intensive Care Med. - 2015 Oct - 41(10) - 1773-80. doi: 10.1007/s00134-015-3957-0. Epub 2015 Jul 14.

47. Holmdahl M.H. Pulmonary uptake of oxygen, acid-base metabolism, and circulation during prolonged apnoea. // Acta Chir Scand Suppl. - 1956 - 212 - 1-128.

48. Jensen L., Krogh L., Dahl B., Juu N., Cold G.E. Effects on mean arterial blood pressure, cerebral perfusion pressure and intracranial pressure after bolus propofol during propofol/fentanyl maintenance anaesthesia. // European Journal of Anaesthesiology: - September 2005 - Volume 22 - Issue - p 2

49. Jiang Y., Kacmarek R.M. Efficacy of Superimposed High-frequency Jet Ventilation Applied to Variable Degrees of Tracheal Stenosis: One Step Forward to Optimized Patient Care. // Anesthesiology. - 2015 Oct - 123(4) - 747-9. doi: 10.1097/ALN.0000000000000819.

50. Jiménez M.J., Sadurní M., Tió M., Rovira I., Fita G., Martínez E., Gimferrer J.M. Gomar C., Macchiarini P. Apnoeic oxygenation in complex tracheal surgery: O-58. // Eur J Anaesthesiol. - 2006 - May - Vol. 23 - suppl. 38:p.

51. Joels N., Samueloff M. The activity of the medullary centres in diffusion respiration. // J. Physiol. - I956 - I33 - 360-372

52. Joels N., Samueloff M. Metabolic acidosis in diffusion respiration // J Physiol. -1956 - August 28 - 133(2) - 347-359.

53. Kiely D.G., Cargill R.I., Lipworth B.J. Effects of hypercapnia on hemodynamic, inotropic, lusitropic, and electrophysiologic indices in humans. // Chest - 1996 - 109 -1215-21.

54. Kolettas A., Grosomanidis V., Kolettas V., Zarogoulidis P., Tsakiridis K., Katsikogiannis N., Tsiouda T., Kiougioumtzi I., Machairiotis N., Drylis G., Kesisis G., Beleveslis T., Zarogoulidis K. Influence of apnoeic oxygenation in respiratory and circulatory system under general anaesthesia. // J Thorac Dis - 2014 - 6(S1) - S116-S145. doi: 10.3978/j.issn.2072-1439.2014.01.17

55. Lassen N., Ingvar D. Recent studies of cerebral circulation. (Physiopathology). Notes collected during round-table discussions. // Minerva Med. - 1968 Dec 1 - 59(96)

- 5188-92.

56. Laws A.K. Effects of induction of anaesthesia and muscle paralysis on functional residual capacity of the lungs. // Can Anaesth Soc J. - 1968 Jul - 15(4) - 325-31

57. Lohser J. Managing hypoxemia during minimally invasive thoracic surgery. // Anesthesiology Clin - 30 (2012) - 683-697

58. Loeppky J.A., Scotto P., Riedel C.E., et al. Effects of acid-base status on acute hypoxic pulmonary vasoconstriction and gas exchange. // J Appl Physiol - 1992 - 72 -1787-97.

59. Lumb A.B., Walton L.J. Perioperative oxygen toxicity. // Anesthesiol Clin. -2012 - Dec - 30(4) - 591-605.

60. Lynch J.E., Hayes D. Jr., Zwischenberger J.B. Extracorporeal CO(2) removal in ARDS. // Crit Care Clin. - 2011 Jul - 27(3) - 609-25.

61. Macchiarini P., Altmayer M., Go T., Walles T., Schulze K., Wildfang I., Haverich A., Hardin M. Technical innovations of carinal resection for nonsmall-cell lung cancer. // Ann Thorac Surg. - 2006 Dec - 82(6) - 1989-97

62. Macchiarini P., Jungebluth P., Go T., Asnaghi M.A., Rees L.E., Cogan T.A., Dodson A., Martorell J., Bellini S., Parnigotto P.P., Dickinson S.C., Hollander A.P., Mantero S.,Conconi M.T., Birchall M.A., Clinical transplantation of a tissue-engineered airway. // Lancet. - 2008 Dec 13 - 372(9655) - 2023-30

63. Martin J. Tobin. Principles and Practice of Mechanical Ventilation 2013 by The McGraw-Hill Companies, Inc.

64. Mikkelsen S., Knudsen K.E. Pneumopericardium associated with high-frequency jet ventilation during laser surgery of the hypopharynx in a child. // Eur J Anaesthesiol.

- 1997 Nov - 14(6) - 659-61.

65. Moudgil R., Michelakis E.D., Archer S.L. Hypoxic pulmonary vasoconstriction. J Appl Physiol (1985) - 2005 - 98 - 390-403.

66. Nahas G.G. Influence of Low Oxygen Tension on Pulmonary Circulation After Temporary Arrest of Ventilation in Curarized Dogs. // J Appl Physiol - November 1 -1956 - 9:(3) - 352-358

67. Panday J., Kain M.L., Nunn J.F. The effect of intubation on the total functional deadspace during anaesthesia. // Br J Anaesth. - 1968 Oct - 40(10) - 803-4.

68. Potkin R.T., Swenson E.R. Resuscitation from severe acute hypercapnia. Determinants of tolerance and survival. // Chest - 1992 - 102 - 1742-5.

69. Ramachandran S.K., Cosnowski A., Shanks A., Turner C.R. Apneic oxygenation during prolonged laryngoscopy in obese patients: a randomized, controlled trial of nasal oxygen administration. // J Clin Anesth. - 2010 May - 22(3) - 164-8.

70. Roman P.E., Battafarano RJ, Grigore AM. Anesthesia for tracheal reconstruction and transplantation. // Curr Opin Anaesthesiol. - 2013. - Feb;26(1) - P.1-5.

71. Salord F., Naous H., Rizk T., et al. Cerebrovascular reactivity to CO2 during anesthesia maintained with either isoflurane-N2O or propofol N2O. A comparative study by transcranial Doppler velocimetry. // Ann Fr Anesth Reanim - 1995 - 14 -166-171.

72. Sanchez-Lorente D., Gomez-Caro A., Jimenez M.J., et al. Apnoeic oxygenation on one-lung ventilation in functionally impaired patients during sleeve lobectomy. // Eur Journal Cardiothorac Surg - 2011 - 39(4) - 77-9.

73. Sanchez-Lorente D., Iglesias M., Rodriguez A., et al. The pumpless extracorporeal lung membrane provides complete respiratory support during complex airway reconstructions without inducing cellular trauma or a coagulatory and inflammatory response. // J Thorac Cardiovasc Surg - 2012 - 144 - 425-430.

74. Schutzner J., Simonek J., Stolz A., Kolarik J., Pozniak J., Bobek V., Pafko P., Lischke R. Development of tracheal resection technique - our experience. // Rozhl Chir. - 2016 Winter - 95(1) - 19-24.

75. Sechzer P.H., Egbert L.D., Linde H.W., et al. Effect of carbon dioxide inhalation on arterial pressure, ECG and plasma catecholamines and 17- OH corticosteroids in normal man. // J Appl Physiol - 1960 - 15 - 454-8.

76. Senturk E., Tanju S., Ziyade S., Ozcan P.E., Tugrul S., Cakar N. A recruitment maneuver improves apneic oxygenation. // Minerva Anestesiol. - 2011 Jun - 77(6) -598-603.

77. Smith I.J., Sidebotham DA, McGeorge AD, et al. Use of extracorporeal membrane oxygenation during resection of tracheal papillomatosis. // Anesthesiology -2009 - 110 - 427-429.

78. Smith R.B., Sjostrand U. H. Apneic Diffusion Oxygenation and Continuous Flow Apneic Ventilation. A Review // Acta Anaesthesiologica Scandinavica - 1985 -Volume 29 - Issue 1 - pages 101-105

79. Stoica R., Cordo§ I. Surgical and anesthetic coordination during tracheal and carinal resections and reconstruction. // Chirurgia (Bucur). - 2007 Nov-Dec - 102(6) -681-6.

80. Sung Chu Lee. Improvement of gas exchange by apneic oxygenation with nasal prog during fiberoptic intubation in fully relaxed patients // J Corean Med Sci - 1998 -13 - 582-6

81. Teller L.E., Alexander C.M., Frumin M.J., Gross J.B. Pharyngeal insufflation of oxygen prevents arterial desaturation during apnea. // Anesthesiology - 1988 - 69 -980-2.

82. Vivien B., Amour J., Nicolas-Robin A., Vesque M., Langeron O., Coriat P., Riou B. An evaluation of capnography monitoring during the apnoea test in brain-dead patients. // Eur J Anaesthesiol. - 2007 Oct - 24(10) - 868-75.

83. Weitzel N.S., Ramakrishnan V., Puskas F. Laryngotracheal stenosis: clinical manifestations and management. // Semin Cardiothorac Vasc Anesth - 2011 - 15 -169-175

84. Wiebe K., Poeling J., Arlt M., et al. Thoracic surgical procedures supported by a pumpless interventional lung assist. // Ann Thorac Surg - 2010 - 89 - 1782-1788.

85. Wiedemann K., Männle C. Anesthesia and gas exchange in tracheal surgery. // Thorac Surg Clin. - 2014 Feb - 24(1) - 13-25 doi:10.1016/j.thorsurg.2013.10.001.

86. Zhao W., Li C.H., Jia N.G., Fei H.L., Zhao F.R. Analysis of anesthetic methods for tracheal resection and reconstruction with artificial trachea: a report of 25 cases. // Zhonghua Wai Ke Za Zhi. - 2008 Jul 1 - 46(13) - 981-4.

87. Zilber A.P. Regional distribution of pulmonary circulation during apneic oxygenation and alveolar hypoxia. // Biull Eksp Biol Med. - 1969 Mar - 67(3) - 29-31. (in Russian)