Спосіб визначення моменту припинення допоміжного кровообігу

Винахід відноситься до медицини, зокрема до кардіології та кардіохірургії, і може бути використаний для визначення моменту припинення паралельної перфузії. Паралельна перфузія застосовується після запуску серця при штучному кровообігові для лікування серцевої недостатності, а також для підтримки серця в ранньому післяопераційному періоді, якщо його скорочувальна функція порушена. (J.E. Brodie, R.B.Johnson. The manual of clinical perfusion. - Glendale Medical Corp., - 1994. 235pp.). Звичайно про ефективність паралельної перфузії та про момент її припинення судять по стабілізації гемодинамічних показників, зокрема артеріального тиску. Для цього у процесі перфузії ведуть постійний вимір систоличного (CAT) та діастолічного (ДАТ) артеріального тиску (AT). (В.И. Бураковский, Л.А. Бокерия та ін. Серцево-судинна хірургія // (5.5. Допоміжний кровообіг при серцевій недостатності, М.: Медицина, 1989. с.570573). Недоліками такого способу визначення тривалості паралельної перфузії є відсутність надійних критеріїв відновлення насосної здатності серця, що призводить до підвищеної операційної та реанімаційної летальності. В основу винаходу поставлена задача зниження операційної та реанімаційної летальності за рахунок оптимізації процесу допоміжного кровообігу. Зазначена задача вирішується тим, що в способі визначення моменту припинення допоміжного кровообігу шляхом виміру в процесі перфузії систолічного та діастолічного артеріального тиску, згідно з винаходом, при досягненні зазначеними показниками фізіологічно нормальних величин додатково визначають величину відношення діастолічного тиску до систолічного, і, при стабільному перевищенні зазначеним співвідношенням величин 0,6-0,7 протягом 5-10 хвилин, здійснюють поступове зниження продуктивності перфузії з подальшим припиненням допоміжного кровообігу. Суть винаходу пояснюється кресленнями. Фіг.1. Схема підключення апаратури для допоміжного кровообігу. Фіг.2. Гістограми щільності розподілу відношень показників діастолічного та систолічного артеріального тиску ВДС (відношення діастола-систола) ВДС=ДАТ/САТ ; N=4796 спост. Дані інвазивного моніторингу в ранньому післяопераційному періоді. Фіг.3. Гістограми щільності розподілу відношень показників пульсового та діастолічного артеріального тиску ВПД=ПТ/ДАТ, N=4796 спост. Дані інвазивного моніторингу в ранньому післяопераційному періоді. Фіг.4. Розподілення відношення ВДС =ДАТ/САТ у практично здорових осіб. А - у стані сну або відпочинку ( ЧСС £ 80 скор. / хв ); Б - при психофізичних навантаженнях ( ЧСС ³ 90 скор. / хв ). Фіг.5. Частота попадання моди відношення ВДС=ДАТ/САТ в інтервал значень j ± 3,5% у 62 хворих з вадами клапанів серця та ІХС на етапах хірургічної корекції. Суттю даного винаходу є розробка способу визначення моменту припинення паралельної перфузії, принципова схема якого наведена на фіг.1. Гемодинамічні та інші показники, що свідчать про гостру серцеву недостатність, при якій рекомендується підключення допоміжного кровообігу, приймаються наступними: AT менш за 90мм рт.ст., тиск заклинювання у легеневих капілярах більш за 20мм рт.ст., серцевий індекс (СІ) менш за 2л/(хв м2), ударний індекс (VІ) менш за 40мл/м2, індекс ударної роботи лівого шлуночка менш за 10гм/м2, сечовиділення менш за 50мл/год. Канюлюватися можуть нижня та верхня порожнисті вени, а також стегнова вена. Венозна кров через насос допоміжного кровообігу надходить в оксигенатор, і, після цього, відбувається її повернення в артеріальне русло. Для постійного контролю AT підключають кардіомонітор. У клінічних дослідженнях встановлено, що показник ВДС є інформативним для оцінки стану регуляції кровообігу. Близькість (або перевищення) ВДС величини 0,60 (пропорція золотого перерізу, при якій ВДС дорівнює ВДП - відношенню пульсового тиску (ПТ) до ДАТ, ВПД=(САТ-ДАТ)/ДАТ) свідчить про нормалізацію регуляції гемодинаміки, а зниження - про її порушення (Фіг.2). При цьому зміни відношення ВДС настають раніш, ніж виявляються клінічні ознаки зміни стану хворого. Тому, у даному винаході передбачається безперервний вимір AT з оцінкою ДАТ, CAT та їхнього відношення ВДС. При стабілізації CAT на рівні вище 90мм рт.ст. обчислюється відношення ВДС Якщо протягом 5-20хв. при паралельній перфузії під час операції та 30-90хв. при допоміжному кровообігу (з не пульсуючим кровотоком або з будь-яким іншим пристроєм, що не порушує природну форму кривої AT) це відношення залишається стабільним на рівні вище 0,60 продуктивність насоса поступово зменшується аж до його відключення. Приклади побудови гістограм розподілу відношень ВДС і ВПД із кроком 0,1 за даними інвазивного моніторингу (табл.1, масив 2) наведені на Фіг.2 і 3. Гістограма розподілу ВДС (Фіг.2А) мала єдину моду. Цей розподіл ВДС спостерігався для всіх груп спостережень. Гістограма розподілу величини ВПД, що приведена на Фіг.2Б, а також у всіх інших групах, мала головну моду та кілька додаткових. Полімодальність була більш вираженою при побудові гістограм кроком 0,05. Однак, практично завжди головна мода розташовувалася в околиці значення 0,618. Тобто, для показника ВПД характерна велика варіабельність у порівнянні з ВДС. Якісного розходження в результатах при використанні інтервалу розбивки 0,05 у порівнянні з інтервалом 0,1 не відзначено. При побудові гістограм розподілу кроком 0,05 середні значення ВДС в інтервалах моди в переважній більшості випадків приймали значення від 0,615 до 0,627. Кількісні характеристики гістограм ВДС для інтервалу розбивки 0,1 приведені в табл.1. Тут ММо±SD - середнє значення та стандартне відхилення досліджуваної величини в інтервалі моди (Мо), АMо - амплітуда моди, виражена у відсотках від загального числа спостережень N, Ае - відсоток до величини N, сумарної кількості спостережень, в інтервалі моди та сусідніх з ним інтервалах ліворуч і праворуч. QL, QR - відсоток від загальної кількості спостережень ліворуч (L) і праворуч (R) від інтервалу головної моди відповідно. З табл.1 видно, що практично для всіх масивів спостережень середні величини ВДС в інтервалах моди приймали значення від 0,575 до 0,649, тобто інтервал зміни середніх значень включає значення пропорції золотого перерізу j = 0,618 . Більшість середніх значень лежить у діапазоні j ± 3,5% , відхиляючись від j не більше ніж на 10% у самих жорстких режимах функціонування системи кровообігу. Найбільші відхилення від пропорції золотого перерізу спостерігаються для режиму функціонування серцевосудинної системи (ССС), що має місце після припинення штучного кровообігу, тобто безпосередньо після відновлення самостійної серцевої діяльності (табл.1, рядок 3). Ця ситуація буде розглянута нижче. Аналіз величини Ае, що дозволяє досить наочно оцінити "гостроверхість" гістограми щільності розподілу ймовірності без обчислення центральних моментів третього і четвертого порядків, показав, що величини ВДС досить компактно групуються біля значень моди j = 0,62 . Амплітуда моди Ае приймала значення від 34,5 до 61,6% у залежності від масиву спостережень. При цьому в інтервалі моди, у сумі із сусідніми інтервалами, знаходилося від 63,4 до 98,7% спостережень. Тобто ВДС групуються в околиці величини j досить щільно. Звертає увагу наявність лівосторонньої асиметрії гістограм розподілу ВДС, що свідчить про більшу частоту відхилень показників у бік зменшення. Ці, у цілому несприятливі, відхилення величини ВДС спричинені важкими умовами функціонування ССС безпосередньо після операції, у період стабілізації самостійної серцевої діяльності. Даний спосіб, що пропонується полягає в наступному. На першому етапі операційного періоду, при підготовці до штучного кровообігу, канюлюють аорту та магістральні вени. На другому етапі серце зупиняється, кровообіг, поряд з охолодженням хворого і штучній оксигенації крові, підтримують насосом апарату штучного кровообігу та виконується хірургічна корекція серцевої патології. Найбільш важкі умови функціонування системи кровообігу мають місце на третьому етапі операційного періоду - при запуску серця після операції і його роботі паралельно з насосом апарата штучного кровообігу (АШК), а також на четвертому - безпосередньо послу відключення АШК і переході до самостійної роботи серця. На етапах операційного періоду моди показників ВДС і ВПД найбільш відхилені від пропорції золотого перерізу. Тому результати моніторингу AT розглянуті більш докладно. Для оцінки динаміки в часі показників артеріального тиску ВДС і ВПД використані моніторингові записи артеріального тиску у 62 дорослих хворих (45 років і більше), яким було виконане протезування клапанів серця та/або аорто-коронарне шунтування. Частота реєстрації AT складала один раз на хвилину. Були також проаналізовані результати обстеження здорових осіб, оскільки великий інтерес мало питання про те, чи витримується пропорція золотого перерізу в співвідношеннях параметрів AT при функціонуванні системи кровообігу при психо-фізичних навантаженнях. У зазначеного контингенту обстежених тиск реєструвалося осцилометричним методом кожні 15 хвилин у процесі моніторингу. Усього виконано 579 спостережень у шістьох осіб у двох серіях обстежень. Гістограма розподілу відношень ВДС для стану відносного спокою, побудована із кроком 0,05, представлена на фіг.3. Амплітуда моди гістограми розподілу ВДС для цих умов (при значеннях частоти пульсу не більш 80уд./хв) складає 36%, середнє значення в інтервалі моди (ММо±SD)-ВДС=0,625±0,015. Гістограма має виражену лівобічну асиметрію. Ліворуч від моди розташовується 43,3% спостережень і тільки 22% - праворуч. Відношення параметрів артеріального тиску у практично здорових осіб були також проаналізовані для напружених режимів функціонування системи кровообігу: в умовах субмаксимальних фізичних і психоемоційних навантажень (при частоті пульсу, що перевищувала 90уд./хв). Як і для стану спокою, амплітуда моди складає приблизно 36%, середнє значення в інтервалі моди (ММо±SD)-ВДС=0,627±0,015відн.од. Гістограми розподілу ВДС і ВПД також побудовані окремо для кожного випробуваного. У двох випробуваних мода розподілу була відхилена від величини золотого перетину. В одного з них під час електрокардіографічних і ультразвукових досліджень у сполученні з велоергометрією були виявлені порушення ритму, в іншого - ішемічна хвороба серця з низькою переносимістю фізичного навантаження. Це підтверджує прогностичну значимість відхилень показників розподілу ВДС і ВПД для оцінки режимів перевантаження серцевосудинної системи. На трьох етапах для кожного з хворих, у якого число вимірів на кожному етапі складало не менш 20, були побудовані гістограми розподілу показників ВДС і ВПД. Для побудови гістограм використаний крок 0,1. Крім того, проаналізована похвилинна динаміка усереднених значень величин ВДС і ВПД при паралельній перфузії і при відновленні самостійної серцевої діяльності. На першому, третьому і четвертому етапах для кожного з 62 хворих були побудовані з кроком 0,1 гістограми розподілу показників. Усі гістограми мали єдину моду. На кожному з етапів підраховувалося процентне відношення хворих, у яких мода гістограми розташовувалася в інтервалі j ± 5 % пропорції золотого перерізу. Результати представлені на фіг.4. На першому етапі (до ШК) мода розташовувалася в околиці пропорції золотого перетину в 13% хворих. При рівнобіжній перфузії (роботі серця разом з насосом АШК) - у 46%, тобто у половині хворих. Після відключення АШК мода в околиці пропорції золотого перерізу мала місце тільки у 19% хворих. Зв'язок частоти виконання пропорції золотого перерізу з етапом операційного періоду перевірялася за 2 допомогою c - (критерії Пирсона) і була статистично достовірною (р