Способ вентиляции легких при проведении торакальных операций у больных раком легких с сопутствующей хронической обструктивной болезнью легких
METHOD FOR LUNG VENTILATION DURING THORACIC SURGERY IN LUNG CANCER PATIENTS WITH CONCOMITANT CHRONIC OBSTRUCTIVE PULMONARY DISEASE

Изобретение относится к области медицины, конкретно к онкологии, анестезиологии и реаниматологии, и может быть использовано для вентиляции легких при проведении торакальных операций у больных раком легкого с сопутствующей хронической обструктивной болезнью легких.
Рак легкого в России занимает ведущее место в структуре онкологической заболеваемости и смертности [1, 2]. Как известно, рак легкого у 90% мужчин и у 75% женщин ассоциируется с курением, которое является основным фактором риска развития ХОБЛ, что в целом существенным образом ограничивает возможности проведения специального противоопухолевого лечения [3].
До настоящего времени единственно радикальным методом лечения немелкоклеточного рака легких (НМРЛ) остается хирургическое лечение. При проведении оперативных вмешательств по поводу рака легких, когда на основном этапе операции часто требуется выключение из вентиляции пораженного легкого [4], использование адекватной вентиляционной поддержки во многом определяет результаты хирургического лечения. Необходимо отметить, что значительные изменения легочной ткани вследствие опухолевого процесса и ХОБЛ, сопровождающиеся выраженной дыхательной недостаточностью (ДН), в большинстве случаев являются противопоказанием для проведения оперативного лечения в условиях однолегочной вентиляции [5]. В связи с этим обеспечение оптимальной вентиляционной поддержки до сих пор остается одним из наиболее важных вопросов анестезиологического пособия при оперативных вмешательствах на органах грудной клетки [6].
Наиболее близким к предлагаемому способу дифференцированной вентиляции легких при проведении торакальных операций у больных с диффузными заболеваниями легких (прототипом) является способ [7], включающий применение высокочастотной искусственной вентиляции легких (ИВЛ) с частотой 100-150 циклов в минуту при давлении 0,3-0,5 атм для независимого легкого как альтернативу его коллабированию. Однако использование постоянной высокочастотной вентиляции в независимом легком у больных с обструктивными заболеваниями легких не приводит к улучшению газообмена и гемодинамики. Параллельно с этим наблюдается нарастание общего сопротивления легких, увеличивается давление в легочной артерии, что ограничивает применение данного способа вентиляционной поддержки у больных с ХОБЛ.
Новая техническая задача - повысить эффективность вентиляционной поддержки у больных раком легкого и ХОБЛ за счет снижения бронхоспазма и улучшения капиллярно-альвеолярного газообмена.
Для решения поставленной задачи в способе вентиляции легких при проведении торакальных операций у больных раком легкого с сопутствующей хронической обструктивной болезнью легких, включающем высокочастотную искусственную вентиляцию легких, высокочастотную вентиляцию проводят кислородом в режиме катетерной ИВЛ с частотой 90-95 циклов в 1 минуту при газотоке 5-7 литров в 1 минуту и дополнительно через микропомповый небулайзер, встроенный в дыхательный контур, вводят бронхолитик Спирива в независимое легкое на протяжении основного этапа оперативного вмешательства в дозе 18 мкг, растворенной в 4 мл физиологического раствора, в два приема по 2 мл приготовленного раствора в течение 15 минут с интервалом между введениями 60 минут.
Изобретение соответствует критерию "новизна", так как для вентиляции легких у больных раком легкого с сопутствующей ХОБЛ не использовалась катетерная ИВЛ в сочетании с бронхолитиком Спирива, доставляемым в независимое легкое через микропомповый небулайзер, в указанной схеме и последовательности.
Изобретение соответствует критерию "изобретательский уровень", так как оно явным образом не следует для специалиста из уровня техники.
Изобретение соответствует критерию "промышленно применимо", так как оно апробировано и может применяться в клинической практике для вентиляционной поддержки у больных раком легкого с ХОБЛ.
2
Способ осуществляют следующим образом: анестезию проводят в соответствии с принятой методикой мультимодальной анестезии. Премедикацию вечером накануне операции и в день операции за 40 минут до транспортировки пациента в операционную осуществляют по стандартным схемам, включающим использование транквилизаторов, опиодных анальгетиков, антигистаминных препаратов. В операционной, до начала хирургического лечения, в асептических условиях выполняют пункцию и катетеризацию подключичной вены, эпидурального пространства по общепринятым методикам. Индукцию проводят с помощью внутривенных гипнотиков (кетамин, пропофол или тиопентал натрия), в качестве миорелаксанта используют группу недеполяризующих миорелаксантов (рокурония бромид, пипекурония бромид). В условиях общей анестезии и миорелаксации выполняют интубацию трахеи двухпросветной эндотрахеальной трубкой (Portex 35 Fr, Portex 37 Fr), далее с помощью фибробронхоскопа проводят контроль положения интубационной трубки и начинают искусственную вентиляцию обоих легких кислородно-воздушной смесью аппаратом Draeger Primus в режиме Vol.Mode с дыхательным объемом 6-8 мл на килограмм идеальной массы тела, с частотой дыхания 10-12 в 1 минуту, FiO=0,35. В лучевую артерию устанавливают артериальный катетер, позволяющий производить забор артериальной крови для исследования ее газового состава, а также осуществлять инвазивный мониторинг гемодинамики. Поддержание анестезии проводят ингаляционным анестетиком севофлюраном, который подают в контур наркозного аппарата через VOC-испаритель, в концентрации 1 МАК. Анальгезию проводят опиодными анальгетиками и смесью Бревика, подаваемой через эпидуральный катетер шприцевым дозатором. После выполнения торакотомии ИВЛ осуществляют следующим способом: зависимое легкое вентилируют в прежнем режиме, с изменением параметров; независимое легкое вентилируют кислородом в режиме катетерной ИВЛ аппаратом высокочастотной ИВЛ ZisLine JV-100 с частотой 90-95 циклов в 1 минуту, газотоком 5-7 л/мин на протяжении основного этапа оперативного вмешательства. Через микропомповый небулайзер Aeroneb Pro, встроенный в контур аппарата для высокочастотной ИВЛ, вводят бронхолитик Спирива в дозе 18 мкг (1 капсула), предварительно растворенный в 4 мл физиологического раствора, по схеме 2 мл приготовленного раствора × 2 раза в течение 15 минут с интервалом между введениями 60 минут (внешний вид изобретения представлен на иллюстрации 1). По окончании основного этапа оперативного вмешательства высокочастотную ИВЛ прекращают, прооперированное легкое раздувают и включают в вентиляцию по стандартной методике в режиме Vol.Mode, проводят контроль на аэростаз, после чего производят дренирование плевральной полости и ушивание послеоперационной раны. После перевода в отделение анестезиологии и реанимации и восстановления нервно-мышечной проводимости больного экстубируют. С целью мониторинга основных показателей гемодинамики и газообмена на периоперационном периоде проводят изучение следующих показателей: АД, ЧСС, Ps, SpO2, УО, СВ, а также оценивают газовый состав артериальной и венозной крови в контрольные точки (1 - до начала операции, 2 - интраоперационно до удаления макропрепарата, 3 - интраоперационно после удаления макропрепарата, 4 - окончание операции).
Обоснование способа: при проведении комбинированного лечения НМРЛ, включающего химиолучевую терапию и радикальную операцию, частота развития интра- и послеоперационных осложнений до сих пор остается высокой. По данным литературы [8, 9, 10], в 6% случаев больные погибают от острого респираторного дистресс-синдрома, уровень послеоперационной легочной токсичности 3 степени достигает 14%, при этом наиболее частым осложнением остается пневмония прооперированного легкого - 9,8%. Как известно, частота и тяжесть осложнений находится в прямой зависимости от объема оперативного вмешательства, кровопотери и компенсаторных возможностей организма больного. Так, чаще всего они наблюдаются после выполнения расширенных и комбинированных операций [11], особенно у лиц пожилого возраста с сопутствующей бронхо-легочной патологией [3].
В торакальной хирургии искусственная однолегочная вентиляция с коллабированием независимого легкого значительно облегчает условия работы хирурга по выделению сосудов, бронхов и разделению легочной паренхимы, в результате чего сокращается как время операции, так и длительность самого наркозного периода. Однако параллельно с этим развивается гипоксемия, пре- и посткапиллярная вазоконстрикция, гипергидратация интерстиция, легочная гипертензия, повышается внутрилегочное шунтирование, увеличивается нагрузка на правые отделы сердца, снижается ударный объем и угнетается метаболизм легких [12].
При замене коллабирования независимого легкого его высокочастотной респираторной поддержкой (дифференцированная ИВЛ) у больных, имеющих диффузные заболевания легких с преобладанием рестриктивного типа вентиляционных нарушений, происходит восстановление вентиляционно-перфузионного отношения и снижение величины внутрилегочного шунта. При этом устраняется гипоксемия и нарушения гемодинамики, вызванные коллабированием независимого легкого. С другой стороны, в случае обструктивных вентиляционных нарушений применение высокочастотной ИВЛ не приводит к нормализации газообмена (сохраняется гипоксемия и гиперкапния), кроме того, увеличивается легочное сопротивление и среднее давление в легочной артерии [7, 12].
В связи с этим в предлагаемом способе вентиляции у больных с ХОБЛ на основном этапе оперативного вмешательства проводят высокочастотную ИВЛ и применяют селективный бронхолитик Спирива (тиотропия бромид), регистрационный №: П N014410/01 от 19.11.07, капсулы с порошком для ингаляций 18 мкг/1 доза, производитель Boehringer Ingelheim International (Германия), что позволяет быстро (менее чем за 30 минут) и целенаправленно купировать явления бронхоспазма в независимом легком и снизить легочное сопротивление, что положительным образом сказывается на альвеолярно-капиллярном газообмене. Для этого содержимое одной капсулы препарата Спирива (18 мкг) растворяют в 4 мл физиологического раствора, далее 2 мл приготовленного раствора на протяжении 15 минут вводят в дыхательный контур при помощи микропомпового небулайзера Aeroneb Pro. Время проведения 1-й ингаляции Спирива совпадает с началом работы хирургов на элементах корня легкого, при этом в результате селективного действия препарата бронхи до конца не спадаются, что препятствует развитию микро- и макроателектазов, а также способствует лучшему сопряжению вентиляции и перфузии в обоих легких. Через 60 минут в дыхательный контур с помощью небулайзера в течение 15 минут вводят еще 2 мл приготовленного раствора. Время 2-й ингаляции Спирива приходится на этап удаления пораженной доли легкого, после чего высокочастотную ИВЛ завершают. Повторное введение бронхолитика непосредственно в прооперированное легкое позволяет нормализовать оксигенирующую способность легочной ткани, избежать системной гипоксемии и ишемии паренхимы независимого легкого, а также предотвратить развитие метаболических нарушений.
Как известно, эффективность ингаляционной терапии зависит от свойств аэрозоля и от устройства, доставляющего его в дыхательные пути [13, 14]. Идеальный аппарат должен обеспечить быструю доставку и высокую депозицию лекарственного препарата в дыхательные пути и альвеолы с минимальной его потерей, быть достаточно простым в использовании, надежным и доступным для применения в любом возрасте.
С указанных позиций заявители предлагают использовать микропомповый небулайзер AeroNeb Pro (Aerogen, Ирландия), встроенный в дыхательный контур аппарата для высокочастотной ИВЛ. Важно, что AeroNeb Pro в отличие от ультразвуковых небулайзеров не разрушает структуру суспензий при распылении, генерирует только поток капель аэрозоля и не генерирует потока газа, поэтому не оказывает никакого отрицательного влияния на основные параметры ИВЛ - поток, давление и объем.
Аппарат для высокочастотной ИВЛ ZisLine JV-100 («Тритон-ЭлектроникС», Россия) обеспечивает быстрое и максимально полное поступление ингаляционного препарата непосредственно в легкие (до 90% дозы), что достигается большой частотой дыхания и отсутствием утечки аэрозоля. Высокочастотная ИВЛ малыми дыхательными объемами с частотой 90-95 циклов в 1 минуту и газотоком 5-7 л/мин препятствует нарастанию пикового давления в дыхательных путях, предотвращает артериальную гипоксемию, поддерживая на должном уровне вентиляционно-перфузионные отношения в легких за счет уменьшения фракции шунтирования, а также обеспечивает оптимальные условия для работы хирурга. Таким образом, указанные механизмы обеспечивают профилактику интраоперационных осложнений и служат залогом гладкого течения послеоперационного периода.
2
Для оценки эффективности предлагаемого способа вентиляционной поддержки у больных раком легкого с ХОБЛ (n=4) было проведено исследование газового состава крови - при помощи газоанализатора определялось парциальное давление кислорода (РО) в артериальной крови. Забор крови проводился в сроки: до начала операции (во время стандартной ИВЛ обоих легких), во время операции до и после удаления макропрепарата (на протяжении высокочастотной ИВЛ независимого легкого), а также на момент окончания операции (при переводе больного на стандартную ИВЛ обоих легких). Группу контроля составили больные раком легкого и ХОБЛ со стандартной вентиляционной поддержкой - однолегочной ИВЛ и коллабированием независимого легкого (n=4).
2
2
2
В основной группе при переходе с ИВЛ обоих легких на высокочастотную ИВЛ независимого легкого в сочетании с введением бронхолитика Спирива происходило значимое нарастание РО в артериальной крови со 120 до 160 мм рт. ст. (р<0,05) (табл. 1). После резекции доли легкого вследствие значительного сокращения легочной паренхимы уровень РО снижалось до 137 мм рт. ст., но остается вполне достаточным. На момент окончания операции, после завершения высокочастотной ИВЛ и раздувания прооперированного легкого, при возвращении к ИВЛ обоих легких происходило восстановление РО практически до исходных величин - 105 мм рт. ст. При этом необходимо отметить, что у всех 4-х больных во время анестезиологического пособия и в раннем послеоперационном периоде по данным инструментальных методов исследования осложнений со стороны бронхо-легочной системы зафиксировано не было.
2
В группе контроля в результате перехода от ИВЛ обоих легких к однолегочной вентиляции с коллабированием независимого легкого было зафиксировано снижение РО в артериальной крови с 118 до 110 мм рт. ст. (табл. 2), в последующем после резекции доли легкого и удаления макропрепарата парциальное давление кислорода в артериальной крови продолжило снижаться и достигло более низкого уровня - 93 мм рт. ст. относительно основной группы (р<0,05), что потребовало неоднократного временного включения в вентиляцию независимого легкого. Вышеуказанное обстоятельство привело к более выраженной операционной травме легочной паренхимы и удлинению продолжительности операции на 35±12 минут. Как следствие, в послеоперационном периоде у 2-х из 4-х больных развилась пневмония на стороне операции, в результате чего потребовалась дополнительная антибактериальная и противовоспалительная терапия.
Клинический пример
2
0
0
2
Больная К., 59 лет, находилась на лечении в торакоабдоминальном отделении Томского НИИ онкологии с 18.01.16 г. с диагнозом: Периферический рак нижней доли правого легкого. Ст. IB, TNM. Гистология - плоскоклеточный рак. Сопутствующая патология: ХОБЛ II ст. По данным спирографии до начала лечения у больной имелись вентиляционные нарушения по обструктивному типу II степени, жизненная емкость легких (ЖЕЛ) была в пределах нормы. 26.01.16 г. проведено хирургическое лечение в объеме нижней лобэктомии справа. В условиях общей анестезии и миорелаксации была выполнена интубация трахеи двухпросветной эндотрахеальной трубкой (Portex 35 Fr), контроль положения трубки осуществлен с помощью интубационного фибробронхоскопа Storz. Искусственную вентиляцию обоих легких проводили кислородно-воздушной смесью аппаратом Draeger Primus в режиме Vol.Mode с дыхательным объемом 6-8 мл на килограмм идеальной массы тела (450 мл), частотой дыхания 10-12 в 1 минуту, FiO=0,35. Поддержание анестезии осуществлялось ингаляционным анестетиком севофлюраном, который подавался в контур наркозного аппарата через VOC-испаритель, в концентрации 1 МАК. Анальгезию проводили опиодными анальгетиками и смесью Бревика через эпидуральный катетер при помощи шприцевого дозатора. После выполнения торакотомии искусственную вентиляцию осуществляли согласно предлагаемому способу: зависимое легкое вентилировали в прежнем режиме, с изменением параметров вентиляции; независимое легкое вентилировали кислородом в режиме катетерной ИВЛ аппаратом высокочастотной ИВЛ ZisLine JV-100 с частотой 90-95 циклов в 1 минуту, газотоком 5-7 л/мин на протяжении основного этапа оперативного вмешательства. Через микропомповый небулайзер Aeroneb Pro, встроенный в контур аппарата для высокочастотной ИВЛ, вводили бронхолитик Спирива в дозе 18 мкг (1 капсула), предварительно растворенный в 4 мл физиологического раствора, по схеме 2 мл приготовленного раствора × 2 раза в течение 15 минут с интервалом между введениями 60 минут. В результате проведения вентиляционной поддержки по предлагаемому способу интраоперационный период протекал гладко. По окончании основного этапа оперативного вмешательства высокочастотная ИВЛ завершалась, прооперированное легкое раздували и включали в вентиляцию по стандартной методике в режиме Vol.Mode, проводили контроль на аэростаз, дренировали плевральную полость и ушивали торакстомную рану. После перевода в отделение анестезиологии и реанимации и восстановления нервно-мышечной проводимости больную экстубировали. При этом интра- и послеоперационных осложнений со стороны органов дыхания зафиксировано не было. Через 1 неделю после хирургического лечения по данным спирографии - вентиляционные нарушения по обструктивному типу II степени, ЖЕЛ в пределах нормы.
Таким образом, при проведении хирургического лечения у больных раком легкого с ХОБЛ, когда возникает необходимость выключения из вентиляции и коллабирования значительного объема газообменной поверхности независимого легкого, применение предлагаемого способа, включающего проведение высокочастотной ИВЛ и введение бронхолитика Спирива по указанной схеме, позволяет повысить эффективность вентиляционной поддержки за счет снижения бронхоспазма и улучшения капиллярно-альвеолярного газообмена, что обеспечивает условия для оптимального течения интра- и послеоперационного периода.
Источники информации
1. Давыдов М.И., Аксель Е.М. Заболеваемость населения России и стран СНГ от злокачественных новообразований в 2008 г. // Вестник РОНЦ им. Н.Н. Блохина РАМН, т. 21, №2 (прил. 1), 2010. - С. 52-86.
2. Давыдов М.И., Аксель Е.М. Смертность населения России и стран СНГ от злокачественных новообразований в 2008 г. // Вестник РОНЦ им. Н.Н. Блохина РАМН, т. 21, №2 (прил. 1), 2010. - С. 87-117.
3. Белялова Н.С., Дворниченко В.В., Менг А.А. и др. Факторы риска хирургии легких: возраст и респираторная функция // Росс. онкол. журн. - 2009. - №1. - С. 48-50.
4. Szegedi L.L. Pathophysiology of one-lung ventilation // Anesthesiol. Clin. North America. -2001 Sep; 19 (3). - P. 435-453.
5. Bardoczky G.I., Szegedi L.L., d'Hollander A.A. et al. Two-lung and one-lung ventilation in patients with chronic obstructive pulmonary disease: the effects of position and F(IO)2 // Anesth. Analg. - 2000 Jan; 90 (1). - P. 35-41.
6. Principles and Practice of Anesthesia for Thoracic Surgery. / Editor Peter Slinger, MD, FRCPC. - Springer Science & Business Media, 2011, 732 p.
7. Федорова E.A., Выжигина M.A., Гальперин Ю.С. и др. Постоянное положительное давление в дыхательных путях и высокочастотная вентиляционная поддержка независимого легкого у пациентов с хроническими обструктивными заболеваниями легких // Анестезиология и реаниматология. - 2004. - №1. - С. 31-35.
8. Арсеньев А.И., Нефедов А.О., Левченко Е.В. и др. Оптимизация методов лечения хирургических осложнений при раке легкого // Вопросы онкологии. - 2012. - №5. - С. 674-678.
9. Allen A.M., Mentzer S.J., Yeap B.Y., et al. Pneumonectomy after chemoradiation: the Dana-Farber Cancer Institute/Brigham and Women's Hospital experience // Cancer. - 2008 Mar 1; 112(5): 1106-13.
10. Suntharalingam M., Paulus R., Edelman M.J., et al. Radiation therapy oncology group protocol 02-29: a phase II trial of neoadjuvant therapy with concurrent chemotherapy and full-dose radiation therapy followed by surgical resection and consolidative therapy for locally advanced non-small cell carcinoma of the lung // Int. J. Radiat. Oncol. Biol. Phys. - 2012 Oct 1; 84 (2): 456-63.
11. Добродеев А.Ю., Завьялов А.А., Тузиков С.А. Интра- и послеоперационный период при проведении комбинированного лечения у больных раком легкого III стадии // Хирургия. Журнал им. Н.И. Пирогова. - 2013. - №11. - С. 20-23.
12. Анестезиология: национальное руководство. / Под ред. А.А. Бунятяна, В.М. Мизикова. - М.: ГЭОТАР-Медиа, 2013. - 1104 с.
13. Авдеев С.Н. Устройства доставки ингаляционных препаратов, используемые при терапии заболеваний дыхательных путей // Русский медицинский журнал. - 2002. - Т. 10. - №5. - С. 255-261.
14. Куценко М.А., Чучалин А.Г. Небулайзеры и ингаляционная терапия в пульмонологической практике // Русский медицинский журнал. - 2013. - №29. - С. 1440-1445.
ПРИЛОЖЕНИЕ к описанию изобретения
«Способ вентиляции легких при проведении торакальных операций у больных раком легкого с сопутствующей хронической обструктивной болезнью легких»
Иллюстрация 1. Внешний вид изобретения. 1 - аппарат высокочастотной ИВЛ, 2 - дыхательный контур, 3 - небулайзер.
Таблица 1. Динамика парциального давления кислорода при применении высокочастотной ИВЛ независимого легкого и бронхолитика Спирива у больных в основной группе, (Х±m).
Таблица 2. Динамика парциального давления кислорода при применении однолегочной вентиляции с коллабированием независимого легкого у больных в группе контроля, (Х±m).