Спосіб моніторингу анестезованих тварин

Спосіб моніторингу анестезованих тварин, який полягає в адаптації аналізу варіабельності серцевого ритму у собак та свиней під час анестезії та оперативного втручання шляхом модернізації електродів і схеми їх накладання та визначення параметрів показників норми такого аналізу. (19) (21) u200601011 (22) 03.02.2006 (24) 17.07.2006 (46) 17.07.2006, Бюл. № 7, 2006 р. (72) Рубленко Сергій Васильович, Рубленко Михайло Васильович, Власенко Володимир Максимович 3 собак, свиней. Вперше вивчено параметри норми показників ВСР у тварин. Розроблена нами схема накладання електродів дає можливість швидко і без негативного впливу на тварину проводити ЕКГ- дослідження у клінічно здорових, хворих та тварин під час оперативного втручання і наркозу. Враховуючи той факт, що для накладання електродів у вигляді прилипок із гелем (які найбільш поширені) необхідно видаляти шерсть, і те що, після їх використання у тварин реєструють ускладнення у вигляді дерматиту, нами проведено модернізацію самих електродів. Застосування електродів у вигляді ін'єкційних голок, які вводяться підшкірно, дає можливість ефективно і надійно проводити ЕКГ-дослідження протягом тривалого часу без негативного впливу на тварину. Також слід відмітити, що такі електроди на відміну від прилипок - багаторазового використання (при традиційних методах стерилізації), а це у десятки разів знижує собівартість самого ЕКГ-дослідження. Схема накладання 5-електродного ЕКГкабелю у дрібних тварин та свиней: у лежачому боковому чи спинному положенні 2-3-му міжребер'ї справа - червоний, зліва - жовтий, у 10-11-му справа чорний, зліва -зелений, на тілі груднини синій електрод. Всі електроди розміщуються на вентральній ділянці груднини. Переваги такої схеми накладання електродів в тому, що електроди не заважають проведенню хірургічних маніпуляцій, рухи кінцівками не впливають на ЕКГ-сигнал. Аналіз варіабельності серцевого ритму є методом оцінки стану механізмів регуляції фізіологічних функцій в організмі тварини, а саме, загальної активності регуляторних механізмів, нейрогуморальної регуляції серця, співвідношення між симпатичним та парасимпатичним відділом вегетативної нервової системи. Спосіб базується на розпізнаванні та вимірюванні інтервалів у часі між R-зубцями ЕКГ (R-Rінтервали), побудові динамічних рядів кардіоінтервалів із наступним аналізом отриманих числових рядів різноманітними математичними методами. Динамічний ряд кардіоінтервалів називають кардіоінтервалограмою (КІГ). При аналізі КІГ слід розрізняти короткі та тривалі записи. Під тривалими як правило розуміють дані за 24-годинний моніторинг ЕКГ (Холтерівський моніторинг). До коротких записів відносять дані досліджень, які проводилися протягом 2; 5 хвилин. Аналіз ВСР складається з 3-х послідовних етапів: 1. Вимірювання тривалості R-R-інтервалів і представлення динамічних рядів кардіоінтервалів у вигляді кардіоінтервалограми. 2. Аналіз динамічних рядів кардіоінтервалів. 3. Оцінка результатів аналізу ВРС. Вимірювання тривалості R-R-інтервалів виконується за допомогою реанімаційно-хірургічного монітору ЮМ-300Р з точністю до 1 мілісекунди. Проблема розпізнавання R-зубців ЕКГ вирішена завдяки вмонтованої у приладі комп'ютерної системи автоматизованого аналізу ритму серця. 15863 4 Динамічні ряди кардіоінтервалів представлені на дисплеї у графічному (ритмограма, гістограма, скатерограма, щільність спектру) та цифровому вигляді. Для оцінки ВСР проводимо ЕКГ-дослідження свиней та собак у ІІ-му стандартному відведенні, спинному чи боковому лежачому положенні. Застосовуємо стандартну схему накладання електродів у нашій модифікації, про яку йшлося раніше. Перед початком дослідження тварині необхідно надати час для адаптації до умов оточення протягом 5-10хв. Під час дослідження необхідно забезпечити тварині спокій, не розмовляти голосно, попередити різноманітні шумові, світлові подразники. При запису ЕКГ-сигналу прилад реєструє послідовний ряд кардіоінтервалів (R-R-інтервалів ЕКГ - викликаними деполяризацією синусового вузла). Враховуючи те, що під час роботи з твариною існує потреба в її фіксації, ми рекомендуємо застосовувати 5-хвилинну реєстрацію ЕКГ. У подальшому за допомогою комп'ютерного мікропроцесора та програмного забезпечення автоматично проводиться вимірювання їх тривалості та математична обробка ряду отриманих значень у динаміці. За результатами аналізу R-R- інтервалів будуються слідуючі графіки: ритмограма, гістограма, скатерограма та щільність спектру частот. Ритмограма (тахограма) - це послідовні вертикальні лінії, висота яких (вісь ординат) відповідає тривалості відповідного R-R- інтервалу (в секундах), а вісь абсцис складається з порядкових номерів R-Rінтервалів (Фіг.1). Цей графік наочно показує загальний характер серцевого ритму та наявність його порушення. На графічних матеріалах зображено: Фіг.1 Ритмограмма серця у клінічно здорової свині. Фіг.2 Гістограма серцевого ритму у клінічно здорової свині. Фіг.3 Скатерограма клінічно здорової свині. Гістограма базується на основі сортування при аналізі тривалості R-R-інтервалів (Фіг.2). Для цього весь діапазон тривалості R-R- інтервалів підрозділяється на часові піддіапазони однакової величини (крок аналізу 0,01-0,04с-1). У міру реєстрації R-R-інтервали ґрунтуються у відповідні піддіапазони з підрахунком їх кількості у кожному. Для відображення гістограми по горизонтальній осі відкладається тривалість кардіоінтервалів, по осі ординат - кількість їх у відповідних піддіапазонах. Скатерограма - (scatter - розсіювання) послідовне нанесення на графік у прямокутній призмі координат двох сусідніх R-R- інтервалів (Фіг.3). При цьому, кожен R-Ri - інтервал наноситься по осі ординат, a R-Ri+1 - інтервал по осі абсцис. Таким чином, скатерограма за відповідний відрізок часу представляє сукупність точок (центр яких розташований на бісектрисі), розподілення на площині яких безпосередньо пов'язане з ритмом серця. Відстань від центру до початку відліку координат відповідає найбільш вірогідній тривалості серцевого циклу. Величина відхилення точки від бісектриси вліво вказує, на скільки даний серцевий 5 15863 цикл коротший за попередній, вправо від бісектриси - на скільки він триваліший попереднього. Нормальна форма скатерограми являє собою еліпс, витягнутий вздовж бісектриси. Скатерограма особливо ефективна при діагностиці аритмій. При побудові ритмограми, гістограми та скатерограми аналізуються значення R-Rінтервалів за останні 5 хвилин. Аналіз спектральної щільності потужності коливань дає інформацію про розподіл потужності в залежності від частоти коливань. Застосування спектрального аналізу дає можливість кількісно оцінити різні складові частотних коливань ритму серця і графічно представити співвідношення різних компонентів серцевого ритму, що відображають активність окремих ланок регуляторного механізму. Спектр потужності розраховує комп'ютерна програма автоматично за методом повного дискретного перетворення Фур'є. За 5-хвилинні проміжки досліджень спектральну щільність потужності оцінюють у трьох загальноприйнятих діапазонах: 0,15-0,4Гц - спектр високих частот (High frequency -HF у мс2); 0,04-0,15Гц спектр низьких частот (low frequency - LF у мс2); 0,003-0,04Гц - спектр дуже низької частоти (Very 6 low frequency - VLF у мс2). За результатами досліджень визначають LF/HF - відношення потужності коливань низької та високої частоти. Статистичні методи аналізу ВСР застосовуються для безпосередньої кількісної оцінки ВСР у досліджуваному проміжку часу. При їх використанні кардіоінтервалограма розглядається як сукупність послідовних проміжків у часі - інтервалів R-R. Статистичні характеристики динамічного ряду кардіоінтервалів складаються: Мо (мода розприділення) - значення R-R-інтервалу, яке найбільш часто зустрічається у досліджуваному відрізку ЕКГ; Амо (амплітуда моди розприділення) - кількість кардіоінтервалів у відсотках, що відповідають значенню моди, питома вага моди розподілу до об'єму вибірки; SDNN (середньоквадратичне відхилення від середньої тривалості всіх R-Rінтервалів за 5хв.); Cv - коефіцієнт варіації; PNN50 - відсоток від загальної кількості синусних інтервалів, які відрізняються більш ніж на 50мс; RMSSD середньоквадратичне відхилення поміж тривалістю сусідніх синусних інтервалів. Для інтерпретації отриманих результатів використовують дані про фізіологічні кореляти показників аналізу ВСР (схема 1). Схема 1 Фізіологічні кореляти показників ВРС Показник SDNN, мс Cv, у проц. PNN50, у проц. RMSSD, мс VLF, мс LF, мс2 HF,мс2 LF/HF 2 Статистичні показники Симпато-парасимпатична модуляція Нормована оцінка SDNN Парасимпатична активність Парасимпатична активність Спектральні показники Гуморальна регуляція (ренін-ангіотензин-альдостеронової системи) активність центральних осциляторів коливань метаболізму Симпатична активність Парасимпатична активність Симпато-парасимпатичний баланс Моніторинг аналізу ВСР у ветеринарній хірургії може використовуватися з метою об'єктивної оцінки операційного стресу, контролю адекватності анестезії, для вибору схеми анестезії та контролю у післяопераційний період. Важливе значення при оцінці результатів досліджень має порівняння отриманих даних із показниками норми. У зв'язку з цим нами проведено дослідження щодо визначення параметрів аналізу ВСР у клінічно здорових тварин, які наведені (табл.1-2). 7 15863 8 Таблиця 1 Показники норми функціональної активності автономної нервової системи у собак при комп'ютерному аналізі ВРС (n=60) Показник RR (мода), мс Аmо, у проц. SDNN, мс Cv, у проц. PNN50, у проц. RMSSD, мс VLF,мс2 LF, мс2 HF, мс2 LF/HF Нормальне значення М±m 513±8,9 30,8±1,2 112±4,9 20,5±0,8 54,6±1,8 120±4,7 456±13,4 328±11,8 442±17,0 0,79±0,02 ± 69,0 9,3 37,7 6,0 13,8 36,2 103,6 86,6 132 0,18 М± 444-582 21,5-40,1 74,3-149,7 14,5-26,5 40,8-68,4 84-156 352-560 241-415 312-574 0,61-0,97 Таблиця 2 Показники норми функціональної активності автономної нервової системи у свиней при комп'ютерному аналізі ВРС (n=62) Показник RR (мода), мс Аmо, у проц. SDNN, мс Cv, у проц. PNN50, y проц. RMSSD, мс VLF, мс2 LF, мс2 HF, мс2 LF/HF Нормальне значення М±m 363,3±3,9 30,5±1,2 105,3±3,8 30,8±1,2 51,5±1,8 140,4±5,3 431,7±19,2 330±13,7 392,3±13,3 0.83±0.02 ± 30,9 9,3 29,8 8,1 13,9 41,6 151,5 104,5 104,7 0,12 М± 332,4-394,2 21,2-39,8 75,5-135,1 22,7-38,9 37,6-65,4 98,8-182 280,2-583,2 225.5-434,5 287,6-497 0,71-0,95 9 Комп’ютерна верстка М. Мацело 15863 Підписне 10 Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601