Изофлуран и севофлуран в анестезиологическом обеспечении торакальных операций с длительной искусственной однолегочной вентиляцией у пациентов высокого риска

Одной из самых важных задач современной анестезиологии является повышение безопасности пациента во время хирургического вмешательства [Бунятян A.A., Мизиков В. М., Выжигина М. А., 1990]. Ее основу определяют обеспечение адекватного газообмена, поддержание стабильной гемодинамики и эффективного обезболивания, хорошая управляемость анестезии. Особенно важно это для больных с сопутствующей патологией дыхательной и сердечно-сосудистой систем, анестезиологическое пособие и операция у которых представляет высокий риск. Число таких больных, которым выполняются торакальные операции, в последние годы возрастает, т.к. возраст и тяжелая сопутствующая патология уже не являются противопоказанием к длительной травматичной операции.

Прогрессу в обеспечении максимальной безопасности анестезии в разных областях хирургии способствовало применение ингаляционных анестетиков нового поколения — изофлурана (ИФ) и севофлурана (СФ), обладающих рядом преимуществ по сравнению с наиболее применяемым в нашей стране методиками общей анестезии и анестезии с фторо-таном. После появления наркозно-дыхательной аппаратуры, позволяющей проводить ингаляционную анестезию с экономных расходом летучего анестетика и предоставляющей новые вентиляционные возможности, актуальным становиться более глубокое изучение ингаляционной анестезии и влияния летучих анестетиков на основные системы органов. С момента внедрения ингаляционных анестетиков последнего поколения в клиническую практику за рубежом и в нашей стране, активно исследуется их применение в различных областях хирургии: при анестезиологическом обеспечении операций на брюшной полости и конечностях [Лихванцев В.В. и соавт., 2001], при трансплантации печени [Вабищевич A.B. и соавт., 2000], в нейрохирургии [Summors A.C.,.

Gupta A.K., Matta B.F., 1999], в кардиохирургии [De Hert S. G et al., 2003] и в детской анестезиологии [Острейков И.Ф. и соавт., 2002]. Все исследователи отмечают те, или иные преимущества указанных анестетиков перед существующими методиками общей анестезии на основе в/в препаратов.

Анестезиологическое пособие в торакальной хирургии по праву признается одним из наиболее сложных ввиду специфических трудностей, с которыми сталкивается анестезиолог. Главной из них является то, что легкое па стороне операции по абсолютным, либо относительным показаниям должно быть временно выключено из вентиляции и колла-бировано. Искусственная однолегочная вентиляция (ИОВ) чревата развитием тяжелых расстройств гемодинамики и газообмена: гипоксемией вследствие резкого увеличения внутрилегочного шунтирования и нарушения вентиляционно-перфузионных отношений, увеличением нагрузки и перегрузкой правого и левого отделов сердца, гипергидратацией легочного интерстиция, гиперкапнией и тяжелыми метаболическими расстройствами в виде дыхательного и метаболического ацидоза, и т. д. [Амиров Ф.Ф., Гиммельфарб Г. Н., 1976; Выжигина М. А., 1996; Benumof J.L., Alfery D.D., 2000]. Развивающиеся при этом патофизиологические процессы, их профилактика и коррекция являются основной проблемой торакальной анестезиологии, особенно у больных с высоким риском.

ИФ и СФ, обладающие такими ценными свойствами для применения у больных с заболеваниями кардиореспираторной системы, как бронхолитическая активность [Dikmen Y. et al., 2003], коронародиляти-рующее действие у ИФ [Merin R.G., 1992; Ciofolo M.J., Reiz S., 1999] и кардиопротективное у СФ [Julier К. et al., 2003], а также отсутствие аритмогенной активности [Dale О., Brown B.R., 1987; Прокофьев A.A., Мещеряков A.B., 1998; Keyl С. et al., 2002] и лярингои бронхоспасти-ческого потенциала [Yong C.J., 1995; Patel S.S., Goa K.L., 1996;

Warltier D.C., Pagel P. S., 1992; Dikmen Y. et al., 2003], открывают новые пути для оптимизации анестезиологического пособия при операциях на легких и органах средостения.

Тем не менее, в зарубежной литературе встречается очень мало сообщений о клиническом применении указанных ингаляционных анестетиков в торакальной хирургии. Обнаруженные нами клинические исследования зарубежных специалистов немногочисленны и направлены на изучение применения ИФ и СФ в условиях ИОВ при торакальных вмешательствах, выполнялись с применением моделей мониторинга, не позволяющих выявить патофизиологические особенности влияния анестетиков на состояние газообменной микроциркуляции и транскапиллярного массообмена в легких, и их взаимосвязи с гемодинамикой большого и малого кругов кровообращения. Исследований о применении ИФ и СФ при торакальных операциях с ИОВ в нашей стране мы не обнаружили. Мы так же не обнаружили клинических исследований, направленных на изучение анестезии (в том числе с использованием СФ и ИФ) в условиях различной продолжительности ИОВ и при длительной ИОВ (более 60 минут) при торакальных вмешательствах, ни в нашей стране, ни за рубежом. Это определило актуальность и явилось основанием для проведения настоящего исследования.

Цель исследования — оптимизация методов общей анестезии на основе изофлурана и севофлурана при торакальных операциях с искусственной однолегочной вентиляцией у пациентов высокого операцион-но-анестезиологического риска.

В соответствии с поставленной целыо были сформулированы задачи исследования:

1. Разработать и изучить методики низкопоточной анестезии с использованием изофлурана и севофлурана, адаптированные к особенностям торакальной хирургии и особенностям пациентов с кардиорес-пираторной патологией.

2. Определить методические особенности методик анестезии на основе изофлурана и севофлурана в условиях искусственной однолегочной вентиляции.

3. Разработать и внедрить в клиническую практику модель интраопера-ционного мониторинга на базе пульмоналыюй и транспульмональной термодилюции для выявления патофизиологических и компенсаторных механизмов при однолегочной вентиляции с учетом влияния на них изофлурана и севофлурана в составе общей анестезии.

4. Изучить патофизиологические механизмы и компенсаторные реакции организма, развивающиеся при перемене вентиляционных режимов во время торакальных операций и длительной однолегочной вентиляции, а также степень и характер влияния на них изофлурана и севофлурана.

Научная новизна:

Изучена и обоснована возможность применения изофлурана исевофлурана при торакальных вмешательствах с искусственной однолегочной вентиляцией (в том числе длительной). Определены показания и ограничения к использованию этих анестетиков и методические аспекты их применения при торакальных вмешательствах.

Изучены и описаны патогенетические механизмы, развивающиеся при различной длительности однолегочной вентиляции и перемене вентиляционных режимов, а также адаптационные механизмы при анестезии с изофлураном и севофлураном у пациентов с исходно тяжелой кар-диореспираторной патологией.

Выявлено и описано наличие вазодилятирующих свойств изофлурана по отношению к сосудам газообменной части микроциркуляции легких и отсутствие таковых у севофлурана.

Разработана и применена адаптированная к условиям торакальных хирургических вмешательств модель интраоперационного мониторинга на основе комбинации пульмональной и транспульмональной термоди-люции.

Практическая значимость:

Применением разработанных методик анестезии на основе изо-флурана и севофлурана достигается максимальная безопасность для пациентов с кардиореспираторной патологией при торакальных операциях с искусственной однолегочной вентиляцией.

В связи с наличием у изофлюрана вазодилятирующей способности в отношении сосудов системной и легочной циркуляции (в том числе сосудов газообменной части микроциркуляторного русла легких), обеспечивается гладкое и постепенное развитие адаптационных процессов при перемене вентиляционных режимов, которое не сопровождается снижением компенсаторных резервов кардиореспираторной системы даже при длительной однолегочной вентиляции (до 125 минут) у пациентов с исходно тяжелой кардиореспираторной патологией.

Разработанная модель интраоперационного мониторинга на базе пульмональной и транспульмональной термодилюции адаптирована к требованиям торакальной анестезии и обеспечивает возможность в полной мере оценивать качество анестезиологического пособия — с позиции адекватности анестезии, инфузионной поддержки, вентиляции легких и исчерпывающей информации о состоянии центральной и легочной гемодинамики, легочного транскапиллярного массообмена.

Автор выражает искреннюю благодарность научному руководителю — профессору кафедры анестезиологии и реаниматологии ФППОВ ММА им. И. М. Сеченова, профессору, д.м.н. М. А. Выжигинойзав. кафедрой анестезиологии и реаниматологии ФППОВ ММА им. И. М. Сеченова и руководителю отдела анестезиологии и реаниматологии ГУ РНЦХ им. акад. Б. В. Петровского РАМН, академику РАМН.

A.A. Бунятяну и второму научному руководителю — руководителю отделения хирургии легких и средостения РНЦХ им. акад. Б. В. Петровского РАМН, д.м.н. В. Д. Паршину за большую консультативную и практическую помощь в проведении настоящего исследования. Благодарит руководителей и коллективы отделений анестезиологии и реанимации I (руководитель — академик РАМН A.A. Бунятян, зав. отделением — профессор В.М. Мизиков), лаборатории экспресс-диагностики (руководитель — проф. Дементьева И. И., сотрудники — к.м.н. Ю. А. Морозов, к.м.н.

B.Г. Гладышева, к.м.н. М.А. Чарная) и хирургии легких и средостения (руководитель — д.м.н. В.Д. Паршин) РНЦХ им. акад. Б. В. Петровского РАМН, коллектив кафедры анестезиологии и реаниматологии ФППОВ и доцента к.м.н. С. Г. Жукову за всестороннюю помощь и поддержку.

Большую помощь при подготовке публикации оказали обстоятельные рецензии ведущих научных сотрудников отдела анестезиологии и реанимации РНЦХ им. акад. Б. В. Петровского РАМН — д.м.н. А.Г. Яво-ровского и д.м.н. С. П. Козлова.

Автор благодарит руководство ГОУ ВПО ММА им. И. М Сеченова и ГУ РНЦХ им. акад. Б. В. Петровского РАМН за содействие и предоставленное техническое обеспечение на всех этапах выполнения настоящего исследования.

Выводы.

1. Применение изофлурана (37,2±5,3%МАК, максимально — 66,6% МАК) и севофлурана (72,9±7,9% МАК, максимально — 110% МАК) в составе общей анестезии на всех этапах операции дает возможность поддерживать адекватную анестезиологическую защиту при торакальных операциях у больных с исходными нарушениями кар-диореспираторной системы.

2. Изофлуран, в отличие от севофлурана, обладает вазодилятирующей способностью, как в отношении периферических сосудов большого круга, так и в отношении сосудов легочной циркуляции, в том числе ее газообменной части. Различие анестетиков в вазодилятирующей способности определяет разные механизмы патофизиологических и адаптационных изменений кровообращения при коллапсе легкого и однолегочной вентиляции.

3. Изофлуран при коллапсе легкого и однолегочной вентиляции обеспечивает постепенное развитие гипоксической вазоконстрикции в коллабированном легком (завершается к 80−125 минутам однолегочной вентиляции компенсацией нарушенного газообмена) и препятствует спазму микрососудов в вентилируемых участках, т. е. обеспечивает дифференциацию сосудистого тонуса газообменной поверхности.

4. При анестезии с севофлураном процесс развития гипоксической вазоконстрикции в коллабированном легком замедлен на фоне постоянно высокого интегрального тонуса сосудов газообменной микроциркуляции легких. Это сопровождается реакцией системного кровообращения с тенденцией к централизации, направленной на снижение нагрузки на правый желудочек. При завершении процесса гипоксической вазоконстрикции в коллабированном легком (к 80−125 мин. однолегочной вентиляции) не происходит восстановления нарушенного газообмена из-за высокого шунта в вентилируемом легком, что сопровождается явлениями перегрузки правого желудочка.

5. Характер реперфузионных изменений при возобновлении вентиляции оперируемого легкого как при анестезии с изофлураном, так и с севофлураном не имеет значительной патологической окраски, обратим, и не сопровождается нарушениями в легочном и системном метаболизме.

6. Пульмональная термодилюция достоверно характеризует преимущественно легочную гемодинамику и функцию правого отдела сердца, но не дает полной характеристики преднагрузки и волемического статуса пациента. Транспульмональная — достоверно характеризует преимущественно системную гемодинамику, а также обеспечивает достоверную информацию о преднагрузке миокарда и волемическом состоянии пациента благодаря объемным показателям кровообращения.

7. Адаптированная к условиям торакальной хирургии модель интрао-перационного мониторинга на основе комбинации пульмональной и транспульмональной термодилюции позволяет контролировать адекватность анестезии, волемическое состояние и функциональное состояние кардиореспираторной системы, а также дает возможность выявить в динамике патофизиологические и компенсаторные механизмы, развивающиеся при перемене вентиляционных режимов.

Практические рекомендации.

1. Определяющим фактором при выборе анестезиологического пособия для торакальных вмешательств с ИОВ, следует считать степень компенсации газообмена. Она определяется, в том числе, состоятельностью физиологических приспособительных механизмов при коллапсе легкого. При этом не следует пренебрегать множеством факторов, влияющих на состоятельность этих феноменов, главными из которых будут: стабильная легочная и системная гемодинамика, обеспечение оптимальной вентиляции и минимальная хирургическая травматиза-ция оперируемого легкого.

2. Для торакальных операций с длительной ИОВ (более 2 часов) у пациентов с кардио-респираторной патологией предпочтительным ингаляционным компонентом на этапе поддержания анестезии следует признать изофлуран. Применение изофлурана в составе анестезии обеспечивает условия для оптимизации газообмена и кровообращения на всех этапах операции и анестезии, в том числе у пациентов высокого операциоппо-анестезиологического риска с сопутствующей кардиореспираторной патологией. Использование изофлурана следует сопровождать мониторингом его концентрации на выдохе для контроля точного дозирования. Рекомендуемый поток кислоро-до-воздушной смеси при полузакрытом контуре — от 1,5 до 2 л/мин. Подачу анестетика следует начинать сразу после верификации положения интубационной трубки и подбора параметров ИВЛ. Прекращать подачу анестетика следует при значительном снижении СИ (для предотвращения передозировки, связанной с замедлением кровотока), а также при разгерметизации дыхательного контура (дис-коннекция, вскрытие дыхательных путей и т. п.) и при реаэрации коллабированного легкого. Дозу изофлурана следует подбирать, ориентируясь на величину СИ, АД и ДЛА, увеличивая ее при повышении указанных параметров, и уменьшая — при снижении. При проведении сбалансированной анестезии с использованием изофлурана для ее поддержания при торакотомических операциях и ИОВ мы рекомендуем дозы анестетика 30−40% МАК (не превышающие 66,6% МАК) для пациентов, страдающих сопутствующей кардиореспира-торной патологией.

3. Применение анестезии с севофлураном рекомендуется пациентам с сопутствующей кардиореспираторной патологией при планируемой небольшой продолжительности ИОВ (не более 60 минут). Методические рекомендации те же, что и при использовании изофлурана (п. 2), рекомендуемый поток кислородо-воздушной смеси — 2−4 л/мин. При проведении анестезии с использованием севофлурана у пациентов, отягощенных сопутствующей кардиореспираторной патологией, для ее поддержания при торакальных операциях и ИОВ мы рекомендуем дозы анестетика, не превышающие 110% МАК.

4. При анестезиологическом обеспечении торакальных вмешательств при переходе к ИОВ и ее продолжении мы рекомендуем избегать повышения МОД и ДО, т.к. гипервентиляция «нижнего» легкого приводит к нарушениям У/С) за счет перерастяжения альвеол с последующим микроателектизированием и развитию компенсаторного метаболического ацидоза.

5. Применение модели интраоперационного мониторинга на основе пульмональной и транспульмональной термодилюций с позиции безопасности пациента показано при обеспечении торакальных вмешательств только у пациентов высокого риска, для которых полный, точный и объективный мониторинг ЛГД и ЦГД имеет жизненно-важное значение, особенно в условиях выключения из вентиляции, коллабирования легкого и ИОВ.

6. У пациентов средней степени риска, с учетом небольшой инвазивно-сти, мы рекомендуем использовать транспульмональную термоди-люцию, как методику, дающую объективное представление о системной гемодинамике, волемическом состоянии пациента и адекватности инфузионной поддержки, с элементами оценки транскапиллярного массообмена в легких. Для корректной оценки on-line показателей следует производить термодилюцию, как минимум, раз в час — для калибровки системы определения СИ по анализу формы пульсовой волны. Показатели вариабельности (ВУО и ВПД) не следует учитывать при наличии у пациента нарушений ритма. При проведении термодилюции достаточно двух последовательных измерений для получения корректной величины СИ и других показателей.

7. Использование пульмональной термодилюции с установкой катетера Swan-Ganz, следует производить под непрерывным контролем ЭКГ и при наличии дефибриллятора. При выполнении резекций легкого, лобэктомии и особенно пульмонэктомии, возможным осложнением является прошивание конца катетера Swan-Ganz в стволе легочной артерии резецируемой части легкого. Для предупреждения осложнения следует выполнить два действия: во-первых, перед наложением аппарата на легочную артерию пальпаторно удостовериться в отсутствии катетера в ее просвете, во-вторых, наложив аппарат, важно перед прошиванием проверить на экране монитора форму кривой легочной артерии. Если кривая исчезла или форма ее искажена, сшивающий аппарат следует снять и подтянуть катетер. После этого еще раз повторить пробу. При проведении термодилюции необходимо производить, как минимум, три последовательных измерения для получения корректной величины СИ и REF. Показатели ДЗЛА и ЦВД не следует использовать для объективной оценки преднагрузки и волемического состояния пациента.