СПОСОБ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ НЕИНВАЗИВНОЙ ВЕНТИЛЯЦИИ ЛЕГКИХ У НЕДОНОШЕННЫХ НОВОРОЖДЕННЫХ
METHOD FOR PREDICTION OF EFFECTIVENESS OF NON-INVASIVE PULMONARY VENTILATION IN PREMATURE NEWBORNS

Предлагаемое изобретение относится к области медицины, а именно к неонатологии, реаниматологии и респираторной терапии, и может быть использовано для определения эффективности неинвазивной вентиляции легких у недоношенных новорожденных с очень низкой и экстремально низкой массой тела при рождении с диагнозом респираторный дистресс-синдром (РДС).
Основой интенсивной терапии РДС является респираторная поддержка, одним из методов которой является неинвазивная вентиляция. В неонатологии в основном используют два варианта неинвазивной вентиляции: NCPAP (nasal continuous positive airway pressure) и nIPPV (nasal intermittent positive pressure ventilation (nIPPV) [Goldsmith J.P., Karotkin E.H. Assisted Ventilation of the Neonate. 5th Edition, Saunders, 2010. - pp.152-156].
Известны разные способы определения эффективности и прогнозирования исхода неинвазивной вентиляции легких.
2
2
Известен способ прогнозирования исхода проведения неинвазивной вентиляции легких в послеоперационном периоде, основанный на бальной оценке 15-ти параметров: возраст, оценка степени тяжести состояния по шкале SAPS II (Simplfied Acute Physiological Score), температура (Т°), частота сердечных сокращений (ЧСС), среднее артериальное давление (ср. АД), частота дыхания (ЧД), показатели аппаратного мониторинга дыхания (дыхательный объем, индекс Тиффно, индекс поверхностного дыхания RSBI), показатели газового состава крови (парциальное давление кислорода РаO и углекислого газа РаСО, рН и альвеолярно-артериальный градиент по кислороду), а также уровень гемоглобина и альбумина [Шацкова О.В. Прогноз исхода проведения неинвазивной вентиляции легких в интенсивной терапии острой дыхательной недостаточности у больных, оперированных на органах брюшной полости: автореф. дис… канд. мед. наук. - Москва, 2010, с.11-25].
Благодаря большому количеству оцениваемых параметров специфичность известного способа составляет 75%, чувствительность - 95,7%.
Данный способ предназначен для выбора метода стартовой вентиляции при послеоперационной дыхательной недостаточности. При этом сумма баллов меньше 250 позволяет предположить эффективное проведение неинвазивной вентиляции, а сумма баллов, превышающая 280, - ее неэффективность. В этом случае рекомендуют начинать респираторную поддержку с традиционной искусственной вентиляции легких (ИВЛ). При сумме 251-269 баллов - прогноз неопределенный.
К недостаткам данного способа следует отнести то, что он предназначен для взрослых пациентов и не может быть использован для выбора метода стартовой вентиляции у новорожденных детей с экстремально низкой и очень низкой массой тела при рождении.
Кроме этого с помощью данного способа невозможно проводить динамическую оценку уже начатой вентиляции.
Также к недостаткам данного способа следует отнести большое количество определяемых показателей, что снижает его практическую ценность.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ раннего выявления неэффективности неинвазивной вентиляции и определения показаний для перевода на искусственную вентиляцию легких недоношенных новорожденных [Интенсивная терапия и принципы выхаживания детей с экстремально низкой и очень низкой массой тела при рождении // Методическое письмо МЗ и СЦ РФ №15-0/10/2-11336 от 16.11.2011 г. под ред. Байбариной Е.Н., Дегтярева Д.Н., Широкова В.И. - 2011. - С.40-42].
2
Известный способ основан на анализе 4-х признаков: оценка по шкале Сильвермана [Шабалов Н.П. Неонатология. T.1. Москва. «МЕДпресс-информ». 2004, с.515], фракционная концентрация кислорода на вдохе (FiO), наличие или отсутствие апноэ и рН крови.
2
2
Критериями неэффективности неинвазивной вентиляции являются: оценка по шкале Сильвермана более 3-х баллов; FiO - 0,35, у детей с гестационным возрастом больше 28 недель НО больше 0,3; наличие апноэ, равное или больше 4-х в час; рН крови меньше 7,2. При наличии хотя бы одного вышеперечисленного критерия неинвазивную вентиляцию признают неэффективной (см. приложение 1), вследствие чего ребенка интубируют и переводят на (ИВЛ).
К недостаткам данного способа следует отнести отсутствие возможности прогнозирования эффективности неинвазивной вентиляции. Основой его является оценка по шкале Сильвермана, при которой рассчитанное количество баллов зависит от субъективной оценки врача и, следовательно, на практике могут возникать различия в оценке при осмотре разными специалистами. Так же в известном способе не учитывается применяемый уровень положительного давления вентиляции - параметр, непосредственно влияющий на дыхательную механику и оценку по шкале Сильвермана.
Следовательно, известный способ предназначен для определения критериев неэффективности неинвазивной вентиляции, проводимой с использованием только стандартной методики NCPAP с одним уровнем давления.
Задачей заявляемого изобретения является разработка способа прогнозирования успешности неинвазивной вентиляции легких у недоношенных новорожденных с экстремально низкой и очень низкой массой тела при рождении при проведении неинвазивной вентиляции в режиме NCPAP или nIPPV.
Техническим результатом предлагаемого технического решения является обеспечение возможности прогнозирования эффективности любого метода неинвазивной вентиляции при использовании общепринятых показателей, определяемых в отделениях реанимации и интенсивной терапии.
Технический результат достигается тем, что способ прогнозирования эффективности неинвазивной вентиляции легких у недоношенных новорожденных с очень низкой и экстремально низкой массой тела при рождении включает анализ клинико-функциональных показателей здоровья ребенка и определение фракционной концентрации кислорода во вдыхаемой смеси.
Отличительные приемы заявляемого способа заключаются в том, что определяют среднее давление в дыхательных путях и парциальное давление кислорода в артериальной постдуктальной крови. После этого рассчитывают индекс оксигенации по формуле:
2
2
ИО=MAP×FiO×100% / РаO,
где ИО - индекс оксигенации;
MAP - среднее давление в дыхательных путях;
2
FiO - фракционная концентрация кислорода во вдыхаемой смеси;
2
РаО - парциальное давление кислорода в артериальной постдуктальной крови.
При значении индекса оксигенации, равного или меньше 3,5, прогнозируют эффективность проводимой неинвазивной вентиляции легких, а при значении индекса оксигенации больше 3,5 - неэффективность.
Сопоставительный анализ с прототипом показал, что предлагаемый способ отличается от известного вышеперечисленными приемами и, следовательно, соответствует критерию патентоспособности «новизна».
Из проведенного анализа патентной и специальной литературы авторами установлено, что предлагаемый способ имеет признаки, отличающие его не только от прототипа, но и от других технических решений в данной и смежных областях медицины.
Отличительными приемами заявляемого способа являются: определение среднего давления в дыхательных путях, определение парциального давления кислорода в артериальной постдуктальной крови и определение фракционной концентрации кислорода во вдыхаемой смеси. После этого проводят расчет индекса оксигенации по вышеприведенной формуле [Ortiz RM, Cilley RE, Bartlett RH. Extracorporeal membrane oxygenation in pediatric respiratory failnre.//Pediatric Clinics of North America. - 1987. - Feb;34(l). - p.39-46].
2
2
Индекс оксигенации является интегральным показателем, суммирующим влияние наиболее инвазивных параметров вентиляции MAP (среднее давление в дыхательных путях) и FiO (фракционная концентрация кислорода на вдохе) на основной показатель транспорта кислорода - РаО (парциальное давление кислорода в артериальной крови).
Клинические наблюдения авторов заявляемого способа проведены за группой недоношенных новорожденных (n=86) с гестационным возрастом Me=29 (27-31) недель и массой тела при рождении Me=1148 (948-1348) грамм.
2
2
2
В качестве предикторов, влияющих на эффективность неинвазивной вентиляции, авторы заявляемого способа рассматривали: анамнестические данные (пол, гестационный возраст, вес при рождении, оперативные роды, наличие фетоплацентарной недостаточности (ФПН), гестоза, антенатальной стероидной профилактики, а также необходимость в ИВЛ в родильном зале и профилактическое введение сурфактанта; параметры вентиляции (FiО и MAP, оценивали тренд в течение первых суток жизни с шагом 1 час); индекс оксигенации; показатели газового состава крови (рН, РаО, РаСО, лактат).
2
С помощью метода логистической регрессии изучили влияние перечисленных факторов на частоту «неудач» при проведении неинвазивной вентиляции. Так были выявлены предикторы, показавшие наибольшую величину OR (odds ratio): FiO больше 0,3 (OR 8,9), индекс окигенации больше 3,5 (OR 8,2) и MAP больше 6,0 (OR 5,7). Менее значимыми предикторами оказались: гестационный возраст меньше 27 недель (OR 4,5), масса тела при рождении меньше 800 грамм (OR 4,3), рН крови меньше 7,2 и уровень лактата больше 8,0 ммоль/л.
2
Учитывая, что индекс оксигенации суммирует влияние FiO и MAP на транспорт кислорода, данный показатель выбран определяющим для прогнозирования исхода неинвазивной вентиляции.
Логистический регрессионный анализ выполнен для различных значений индекса оксигенации на этапах вентиляции от 1 до 24 часов. Наибольшую величину OR наблюдали при значении индекса оксигенации больше 3,5, при этом риск неудачной вентиляции возрастал более чем в 8 раз. При повышении значения предиктора анализ был невозможен из-за превышения ценности.
Следовательно, основным отличием от прототипа является использование в качестве предикторов индекса оксигенации, при этом пороговым значением является его величина, равная 3,5.
Изложенное позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию «изобретательский уровень».
Способ прогнозирования эффективности неинвазивной вентиляции легких у недоношенных новорожденных с экстремально низкой массой тела при рождении, составляющий заявляемое изобретение, предназначен для использования в практическом здравоохранении. Осуществление его возможностей подтверждено описанными в заявке приемами и средствами. Работоспособность способа доказана у недоношенных новорожденных, получающих неинвазивную вентиляцию в качестве стартового метода респираторной поддержки при респираторном дистресс-синдроме, особенно у новорожденных с экстремально низкой массой тела (менее 1000 г). Изложенное позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого изобретения условию патентоспособности «промышленная применимость».
2
2
Предлагаемый способ осуществляют следующим образом. На любом промежутке времени у новорожденного, находящегося на неинвазивной вентиляции, рассчитывают индекс оксигенации, для чего оценивают параметры вентиляции FiO и MAP и выполняют анализ постдуктального РаO. В случае значения индекса оксигенации, равного или меньше 3,5, прогнозируют успешную неинвазивную вентиляцию легких, а при значении индекса оксигенации больше 3,5 прогноз успешности вентиляции негативный - следует интубировать пациента и переводить на искусственную вентиляцию легких.
Осуществление заявляемого способа поясняется примерами конкретного выполнения. Приведенные примеры служат для иллюстрации, но не ограничивают данное изобретение.
Пример 1.
Ребенок Д., гестационный возраст 27 недель, масса тела при рождении 880 г. Анамнез матери: гестоз средней степени, преждевременные самостоятельные роды, антенатальная стероидная профилактика не проведена. Оценка по Апгар 4/6 баллов. На первой минуте эндотрахеально введено 120 мг Куросурфа по методике "insure", переведен на неинвазивную вентиляцию.
2
2
2
Через 1 час параметры вентиляции: MAP=6,3 см НО; FiO=0,33; РаO=55,6 мм рт.ст.; рН=7,25; оценка по шкале Сильвермана 2 балла, апноэ нет. Согласно методическому письму МЗ РФ (приложение 1) показаний для перевода на ИВЛ - нет.
Индекс оксигенации, равный 6,3×0,33×100 / 55,6=3,74, свидетельствует о высоком риске неэффективности неинвазивной вентиляции.
2
2
2
2
Через 12 часов параметры вентиляции: MAP=6,4 см HO; FiO=0,33; РаО=57,2 мм рт.ст.; рН 7,26; оценка по шкале Сильвермана 2 балла, апноэ нет. Показаний для перевода на ИВЛ нет. Индекс оксигенации 6,4×0,33×100 / 57,2=3,69. Получается, что несмотря на улучшение показателей газового состава крови (РаO и рН) индекс оксигенации остается высоким за счет увеличения МАР (вследствие ухудшения биомеханических свойств легких), и его величина свидетельствует о высоком риске неэффективности проводимой неинвазивной вентиляции.
2
2
2
Дальнейшая вентиляция неуспешна. Через 18 часов MAP=6,4 см НО; FiO=0,35; РаО=55,8 мм рт.ст.; рН 7,24. Рентгенологически отмечены распространенные ателектазы легких, ребенок переведен на ИВЛ, проведена повторно терапия экзогенным сурфактантом.
Из приведенных данных следует: прогноз вентиляции на этапах 1 и 12 часов согласно значению индекса оксигенации был негативным, продолжение неинвазивной вентиляции по принятому алгоритму привело к развитию ателектотравмы и вынужденному экстренному переводу на ИВЛ. Продолжительность последующей вентиляции составила 14 суток. Исход - бронхолегочная дисплазия.
Пример 2.
Ребенок Ц., гестационный возраст 26 недель, масса тела при рождении 780 г. Анамнез матери: гестоз тяжелой степени, хроническая внутриутробная гипоксия плода, хроническая фетоплацентарная недостаточность, экстренное кесарево сечение, антенатальная стероидная профилактика проведена (дек-саметазон). Оценка по Апгар 4/5 баллов. Самостоятельное дыхание нерегулярное. Проведена масочная ИВЛ в течение 30 секунд, затем ребенок интубирован и эндотрахеально введено 120 мг Куросурфа по методике "insure", экстубация и перевод на неинвазивную вентиляцию.
2
2
2
Через 1 час параметры вентиляции: MAP=5,5 см НО; FiO=0,35; РаО=58,8 мм рт.ст.; рН 7,18; оценка по шкале Сильвермана 1 балл, апноэ до 4 в час. Имеются показания для перевода на ИВЛ (согласно методическому письму МЗ РФ, приложение 1) - рН меньше 7,2 и частые апноэ. Индекс оксигенации 5,5×0,35×100 / 58,8=3,27 свидетельствовал об эффективности вентиляции. В результате продолжена неинвазивная вентиляция с использованием метода nIPPV.
2
2
2
Через 12 часов параметры вентиляции: MAP=5,4 см HО; FiO=0,3; РаO=57,2 мм рт.ст.; рН 7,2; оценка по шкале Сильвермана 1 балл, апноэ до 2 раз в час. Показаний для перевода на ИВЛ нет. Индекс оксигенации составил 5,4×0,3×100 / 57,2=2,83. Далее, несмотря на показания для ИВЛ на старте вентиляции, продолжено использование nIPPV согласно индексу оксигенации, что привело к улучшению основных показателей в течение 12 часов. Дальнейшая вентиляция была эффективна, ее продолжительность составила 124 часа, неонатальный исход благоприятный.
Таким образом, заявляемый способ позволяет осуществить прогнозирование эффективности неинвазивной вентиляции легких с использованием рутинных показателей, определяемых в отделениях реанимации и интенсивной терапии. При значении индекса оксигенации больше 3,5 рекомендуется перевод на традиционную ИВЛ.
Приложение 1
Алгоритм респираторной поддержки
(из методического письма «Интенсивная терапия и принципы выхаживания детей с экстремально низкой и очень низкой массой тела при рождении» Министерства здравоохранения и социального развития РФ от 16.11.2011 г. под редакцией Е.Н. Байбариной, Д.Н. Дегтярева, В.И. Широкова).
* Отсутствие реакции на тактильную стимуляцию, или частые апноэ (≥ 4 раз/час), отсутствие эффекта от терапии кофеином. У детей гестационного возраста менее 26 недель процедура INSURE (интубация, введение сурфактанта, быстрая экстубация) не проводится. Если ребенок требует введения сурфактанта, то после введения рекомендуется продолжить ИВЛ до стабилизации пациента и формирования у него достаточных респираторных усилий
** NCPAP - назальный CPAP