Анализ вариабельности ритма сердца в оценке эффективности

На правах рукописи
КУЛЁВ
Андрей Геннадьевич
АНАЛИЗ ВАРИАБЕЛЬНОСТИ РИТМА СЕРДЦА
В ОЦЕНКЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ И БЕЗОПАСНОСТИ
НЕЙРОАКСИАЛЬНЫХ БЛОКАД У ДЕТЕЙ
14.00.37 – анестезиология и реаниматология
Автореферат
диссертации на соискание ученой степени
кандидата медицинских наук
Санкт-Петербург
2006
Работа выполнена на кафедре анестезиологии-реаниматологии и
неотложной педиатрии ФПК и ПП Государственного образовательного
учреждения высшего профессионального образования «Санкт-Петербургская
государственная педиатрическая медицинская академия Федерального
агентства по здравоохранению и социальному развитию».
Научный руководитель:
доктор медицинских наук,
профессор
Александрович Юрий Станиславович
Официальные оппоненты:
доктор медицинских наук,
профессор
Лебединский Константин Михайлович
доктор медицинских наук,
профессор
Корячкин Виктор Анатольевич
Ведущее учреждение – Государственное образовательное учреждение
высшего
профессионального
образования
«Санкт-Петербургская
государственная медицинская академия им. И.И. Мечникова Федерального
агентства по здравоохранению и социальному развитию».
Защита диссертации состоится «___» ____________ 2007 г. в _____ часов на
заседании Диссертационного совета Д208.087.02 при Государственном
образовательном учреждении высшего профессионального образования
«Санкт-Петербургская государственная педиатрическая медицинская
академия Федерального агентства по здравоохранению и социальному
развитию» (Санкт-Петербург, ул. Литовская, д. 2).
С диссертацией можно ознакомиться в фундаментальной библиотеке ГОУ
ВПО «СПбГПМА Росздрава» (194100, Санкт-Петербург, ул. Кантемировская,
д. 16)
Автореферат разослан «_____» _______________ 2006 г.
Ученый секретарь Диссертационного Совета
доктор медицинских наук, профессор
Мазур В.Г.
Актуальность проблемы
Одним из перспективных направлений современной анестезиологии
является использование регионарных методик обезболивания. Возможность
блокады ноцицептивной импульсации на уровне нервных стволов и
сплетений с минимальным воздействием на жизненно важные органы и
системы позволяет снизить количество анестезиологических осложнений,
как во время операции, так и в раннем послеоперационном периоде
(Заболотский Д.В., Ульрих Г.Э., 2004). Однако, внедрение данных методов в
педиатрическую
практику
затруднено
из-за
необходимости
психологического отбора пациентов для оперативного вмешательства под
регионарной анестезией (РА) в условиях сохраненного сознания и
сложности объективизации оценки эффективности блокад (Заболотский Д.В.,
1999). Используемые в настоящее время способы оценки адекватности
анестезии, как правило, являются результатом достаточно сложного анализа
комплекса электрофизиологических показателей, и, по общему признанию,
не могут считаться совершенными как с точки зрения трудоемкости, так и с
позиций информативности и/или универсальности трактовок результатов
этого анализа (Гришманов В.Ю., 2001).
В последние годы все больший интерес привлекает применение
статистического анализа структуры ритма сердца для оценки адекватности
анестезии и мониторинга течения послеоперационного периода (Руденко
М.И., Пасько В.Г. и соавт., 1989; Авруцкий М.Я., Мусихин Л.В. и соавт.,
1991; Александрович Ю.С. и соавт., 2000; Hedman A.E., Hartikainen J.E. et al.,
1992; Introna R., 2003; Fukjwara Y. et al., 2006). Метод изучения
вариабельности ритма сердца (ВРС), в частности, спектральный анализ
структуры ритма сердца - является одним из объективных, сравнительно
простых и оперативных способов оценки
нарушения вегетативного
гомеостаза во время анестезии и хирургического вмешательства, что
особенно актуально при оперативных вмешательствах с использованием
методик РА или их комбинации с общими анестетиками (Elwood T. et al.,
2005). Изменения структуры ритма сердца возникают раньше, чем
проявляются
клинические
признаки
неадекватной
анальгезии
(Александрович Ю.С. и соавт., 2003; Chamchad D. et al., 2004; Hanss R., 2006).
Раннее выявление нарушений вегетативного статуса, связанных с
неадекватностью анестезии, которое позволило бы своевременно
предпринять соответствующие меры, до сих пор остается нерешенной
задачей. В то же время, анализ вариабельности ритма сердца у детей при
нейроаксиальных блокадах, по нашему мнению может послужить основой
для выработки критериев эффективности и безопасности комбинированной
регионарной анестезии у детей.
Цель работы
повысить безопасность нейроаксиальных блокад у детей путем
использования анализа вариабельности структуры
ритма сердца, как
критерия адекватности анестезии.
Задачи исследования
1.
Исследовать
вариабельность ритма сердца на этапах
хирургического вмешательства при различных видах регионарных анестезий.
2.
Исследовать вариабельность ритма сердца при операциях с
использованием спинальной блокады в комбинации с общими анестетиками.
3.
Исследовать
вариабельность
ритма
сердца
у
детей,
оперированных под общей анестезией.
4.
Провести сравнительный анализ изменений спектральных
характеристик сердечного ритма у детей оперированных под спинальной
анестезией с сохраненным сознанием и под общей анестезией.
5.
Предложить наиболее информативные критерии для проведения
интраоперационного мониторинга вегетативного статуса пациента.
Научная новизна исследования
Впервые исследована вариабельность ритма сердца у детей,
оперированных с использованием нейроаксиальных блокад. Выявлены
характерные для каждого вида анестезии особенности спектральных
характеристик ритма сердца и прогностические признаки развития аритмий.
Впервые исследованы особенности вариабельности ритма сердца у детей в
зависимости от различных комбинаций общих анестетиков с методами
регионарной анестезии. Проведен анализ спектральных характеристик ритма
сердца у детей, которым проводилась хирургическое вмешательство под
спинальной анестезией в условиях сохраненного сознания. Изучена
вариабельность ритма сердца при различных видах нейроаксиальных блокад
у детей.
Практическая значимость работы
1.
В комплексной оценке качества анестезии при нейроаксиальных
блокадах у детей предложен, апробирован и внедрен в практику метод
анализа структуры ритма сердца.
2.
Разработаны критерии оценки вариабельности ритма сердца для
оптимизации проведения анестезии с использованием нейроаксиальных
блокад у детей.
3.
Обоснована возможность прогнозирования развития сердечных
аритмий у детей при использовании нейроаксиальных блокад.
4.
Определены наиболее оптимальные комбинации блокад с
общими анестетиками.
5.
Выявлены
маркеры
вариабельности
ритма
сердца,
свидетельствующие об адекватности анестезии у детей.
Основные положения, выносимые на защиту
1.
Характеристики структуры ритма сердца в комплексе с
традиционными параметрами оценки состояния пациента могут быть
использованы в качестве критериев оценки адекватности анестезии у детей,
подвергаемых
оперативному
вмешательству
с
использованием
нейроаксиальных блокад.
2.
Спектральные
характеристики
ритма
сердца
в
интраоперационном периоде могут служить предикторами нарушений
вегетативного статуса у детей.
3.
Спинальная анестезия с сохраненным сознанием обеспечивает
стабильность автономной нервной системы во время оперативного
вмешательства у детей.
Личный вклад автора в проведенное исследование
Весь материал, представленный в диссертации, получен, обработан и
проанализирован лично автором.
Апробация работы и внедрение результатов исследования
Основные положения диссертации доложены на Всероссийском съезде
«Современные направления и пути развития анестезиологии-реаниматологии
в Российской Федерации» (2006 г). Результаты исследования используются в
учебном процессе на кафедре анестезиологии- реаниматологии и неотложной
педиатрии ФПК и ПП СПбГПМА и внедрены в деятельность отделения
анестезиологии и реанимации клинической больницы СПбГПМА.
Публикации
По теме диссертации опубликовано 8 научных работ, из них 1 в
изданиях рекомендованных ВАК.
Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения,
четырех глав, заключения, выводов, практических рекомендаций, списка
литературы и приложений. Работа изложена на 128 страницах, содержит 17
рисунков и 11 таблиц. Указатель литературы представлен 229 источниками, в
том числе 134 иностранными.
МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ
В данном
исследовании приведены
результаты использования
нейроаксиальных блокад, как самостоятельного вида обезболивания и
компонента общей анестезии у 119 пациентов в возрасте от 3 до 18 лет
(средний возраст 14,12±1,9 лет) - основная группа. Группу сравнения
составили 83 пациента в возрасте от 3,6 лет до 17,3 лет (средний возраст
13,7±3,6), оперированных под общей анестезией без использования методов
РА.
Все пациенты проходили лечение в период с 1999-2005 год на базе
клинической больницы СПбГПМА.
Для интра- и послеоперационного обезболивания применяли
следующие виды нейроаксиальных блокад (таблица1).
Таблица 1.
Виды нейроаксиальных блокад используемых,
у пациентов основной группы.
Центральные блокады
Виды операций
СА
ЭА
КСЭА
Всего
Ортопедия
20
3
3
26
Травматология
17
2
2
21
Ангиохирургия
39
11
9
59
Абдоминальная
хирургия
3
9
1
13
Всего
79
25
15
119
В работе мы использовали спинальную (СА), эпидуральную (ЭА) и
комбинированную спинально-эпидуральную (КСЭА) анестезии. Из таблицы
1 видно, что основную часть составили СА – 66,4%, ЭА и сочетанные КСЭА
проводились в 21,0% и 12,6% случаев соответственно.
Методы РА как компонент интра- и послеоперационного
обезболивания использовали у детей при операциях по поводу
ортопедической патологии (косолапость, экзостозы костей нижних
конечностей, воронкообразная грудная клетка), в травматологии (переломы
костей нижней конечности, артроскопии коленного сустава), сосудистой
хирургии (дисплазии глубоких и поверхностных вен нижней конечности,
остеосаркома бедренной кости, варикоцеле), урологии (пластика пиелоуретрального сегмента, энтероцистопластика), а также при абдоминальных
операциях (портальная гипертензия, онкология).
Возрастно-половой состав детей основной группы, представлен в
таблице 2.
Таблица 2.
Распределение детей основной группы по возрасту и полу.
Возраст
3 – 6 лет
7 – 10 лет
11 – 13 лет
старше 14
Итого
Мальчики
5
11
13
54
83
Девочки
3
7
9
17
36
Итого
8
18
22
71
119
В основной группе преобладали больные в возрасте от 14 до 18 лет – 71
человек, меньше всего было пациентов в возрасте до 6 лет – 8 человек (табл.
2).
В таблице 3 показано распределение детей в зависимости от сочетания
видов анестезии с нейроаксиальными блокадами.
Таблица 3.
Распределение детей основной группы в зависимости от сочетания видов
анестезий с нейроаксиальными блокадами.
Виды анестезии
Без наркоза (в
сознании)
В\венн
ый
кетамин
диприван
Эндотрахеальный
СА
48
(40,3%)
15
(12,6%)
16
(13,5%)
-
ЭА
КСЭА
-
-
-
-
-
-
25
(21,0%)
15
(12,6%)
Из таблицы 3 видно, что 48 пациентам выполняли методы СА с
интраоперационно сохраненным сознанием. Их средний возраст составил –
15,2±3,4 лет. У остальных пациентов (71 человек) методы РА комбинировали
с общей анестезией. Группа со СА (31 человек) – средний возраст 13±1,3 лет.
При ЭА (25 человек) и КСЭА (15 человек) средний возраст составил 8,3±3,2
лет и 13,4±3,2 лет соответственно. В группах с ЭА и КСЭА проводился
эндотрахеальный наркоз, где центральная блокада обеспечивала
анальгетический компонент.
Нейроаксиальные блокады выполнялись иглами производства фирмы
B.Braun. При СА использовали иглы со специальной заточкой Pencan G27,
при ЭА - наборы Perifix с иглой Туохи G22, при КСЭА - наборы Espocan
состоящие из эпидуральной иглы G22 и спинальной иглы Pencan G27.
Для проведения спинальной анестезии из местных анестетиков
использовался 0,5% раствор бупивакаина (маркаин спинал). При проведении
эпидуральных блокад с катетеризацией эпидурального пространства
интраоперационно использовали маркаин.
Для оценки вариабельности ритма сердца использовали вариант
автоматического измерения длительности кардиоцикла в одном из
стандартных отведений ЭКГ с последующей обработкой информации в
реальном масштабе времени средствами специально созданного пакета
программ «Rhythm» (Часнык В.Г., 1994).
Исследования проводились в 6 этапов:

I этап - за сутки до операции;

II этап - после премедикации;

III этап - после выполнения блокады (основная группа) или на стадии
вводного наркоза (контрольная группа);

IV этап - в момент начала операции (разрез);

V этап – на основном этапе оперативного вмешательства;

VI этап - на следующие сутки после операции.
Исследовались следующие показатели:

среднее выборочное значение RR ЭКГ в ряду 100 значений – М1;

коэффициент вариации (К10), представляющий собой дисперсию,
отнесенную к М1;

индекс напряжения (по Р.М. Баевскому) – ИН (IN);

выраженность спектра в диапазоне недыхательных волн 1-го порядка
предположительно косвенная характеристика терморегуляторных влияний
(соответствует диапазону VLF – Very Low Frequency, в терминах
классификации,
согласованной
американской
и
европейской
кардиологическими ассоциациями);

выраженность спектра в диапазоне недыхательных волн 2-го порядка
предположительно характеристика активности сосудодвигательного центра,
направленной на увеличение системного артериального давления; отражение
волн Mayer, или Traube-Hering (соответствует диапазону LF – Low Frequency)
отражает симпатическую активность вегетативной нервной системы;

выраженность спектра в диапазоне дыхательных волн (ДВ) –
характеристика активности рефлекса растяжения легких, рефлекса с устья
полых вен (соответствует диапазону HF – High Frequency) отражает
парасимпатическую активность вегетативной нервной системы;

систолическое артериальное давление (САД);

диастолическое артериальное давление (ДАД);

частота сердечных сокращений (ЧСС);

частота дыхания (ЧД).
Данные, имеющие нормальное распределение, представлены в виде
среднего значения и среднего квадратического отклонения, а показатели, не
имеющие нормального распределения - в виде медианы и интерквартильного
размаха.
Проверку выборки на нормальность распределения проверяли
методом Лиллиефорса и Шапиро-Уилка. В связи с тем, что бóльшая часть
данных не имеет нормального распределения для проверки гипотезы о
статистической
однородности
двух
выборок
использовали
непараметрический критерий Вилкоксона стандартной программы
STATISTICA v.6.0. Статистически значимыми считали различия при p<0,05.
РЕЗУЛЬТАТЫ СОБСТВЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
В табл. 4 представлены результаты исследования спектральных
характеристик ритма сердца у 119 пациентов, которым проводились
оперативные вмешательства с использованием регионарных методов
обезболивания.
Таблица 4.
Динамика спектральных характеристик структуры ритма сердца,
систолического и диастолического давления, частоты сердечных
сокращений и дыхания на этапах периоперационного периода.
Этапы периоперационного периода.
1
2
3
4
5
6
n=119
n=119
n=119
n=119
n=119
n=119
0,64
0,61
0,63
0,66
0,71
0,61
M1 , с
(0,54-0,78) (0,52-0,71) (0,51-0,72) (0,56-0,79) (0,55-0,82) (0,55-0,77)
K10
0,48
0,44
0,46
0,36
0,34
0,43 a,e
у.ед.
(0,34-1,07) (0,28-1,72) (0,22-2,12) (0,18-0,87) (0,19-0,79) (0,33-0,56)
4,63
VLF
4,73
4,51
6,11 b
4,62
4,96
(3,40у.ед.
(3,40-9,66) (2,79-7,06) (3,55-9,58) (2,28-9,27) (2,63-9,06)
10,03)
LF
3,04
2,75
2,18 a
2,80 a
2,13 a
3,51 e
у.ед.
(2,28-5,61) (1,89-2,99) (1,92-3,29) (1,85-3,09) (1,73-2,90) (2,41-6,40)
HF
2,81
2,46
2,74
3,06 a
3,50 a
3,13
у.ед.
(1,99-3,39) (2,13-3,10) (2,39-3,69) (2,31-4,42) (2,46-4,73) (2,05-3,55)
IN
0,89
1,38 a
1,68 a
1,59 a
1,26 a
1,39
у.ед.
(0,44-2,42) (0,66-3,31) (0,67-4,50) (0,76-4,51) (0,53-4,69) (0,65-2,90)
120,0
120,0
110,0 a,b
110,0 a
115,0 a,d
120,0 e
САД
(115,0(115,0(100,0(104,5(110,0(115,0мм рт. ст.
120,0)
120,0)
115,0)
115,0)
120,0)
120,0)
ДАД
72,5
78,0
70,0 a,b
70,0 a
70,0
75,0
мм рт. ст.
(70,0-80,0) (70,0-80,0) (65,0-79,0) (65,0-75,5) (70,0-80,0) (70,0-80,0)
94,0
99,0 a
100,0 a
90,5 c
89,0
ЧСС
88,0
(85,0(90,0(87,0(82,0(75,0мин-1
(76,0-92,0)
100,0)
115,5)
114,0)
100,0)
100,0)
ЧД,
18,0
19,0
19,0
19,0
19,0
19,0
мин-1
(18,0-20,0) (18,0-20,0) (18,5-20,0) (18,0-20,0) (18,0-20,0) (18,0-20,0)
a - р<0,05 по отношению к столбцу 1; b - р<0,05 по отношению к столбцу 2;
с - р<0,05 по отношению к столбцу 3; d - р<0,05 по отношению к столбцу 4;
e - р<0,05 по отношению к столбцу 5.
Показатели
Средняя длительность кардиоцикла (M1) у детей оперированных с
использованием нейроаксиальных блокад не претерпевала существенных
изменений (р>0,05). Относительная вариабельность сердечного ритма (K10)
достоверно возрастала на следующие сутки после операции (р<0,05).
Снижение недыхательных волн 2-го порядка (LF) в структуре синусового ритма
после выполнения блокады и на основном этапе оперативного вмешательства
свидетельствовало об адекватности анальгезии (р<0,05).
После выполнения нейроаксиальной блокады отмечалось увеличение HFкомпоненты, рост которой продолжался к моменту начала операции и на
основном этапе оперативного вмешательства (р<0,05). Динамика дисперсий LF
и HF составляющих синусового ритма во время регионарной анестезии у детей
не сопровождалось изменением соотношения симпатических и вагусных
влияний на синусовый ритм. Индекс напряжения регуляторных систем
возрастал в пределах стресс-нормы после премедикации и оставался высоким
после выполнения блокады, в момент начала операции и на основном этапе
оперативного вмешательства.
Систолическое артериальное давление (САД) достоверно снижалось
после выполнения блокады (8,3%) (р<0,05). К основному этапу оперативного
вмешательства САД статистически достоверно по отношению к предыдущему
этапу возрастало (4,3%) (р<0,05) и на следующие сутки восстановилось до
исходных значений.
Происходило статистически достоверное снижение диастолического
артериального давления (ДАД) после проведения блокады (10,2%) (р<0,05).
Затем на протяжении оперативного вмешательства ДАД оставалось
неизменным и к заключительному этапу повышалось до исходных значений
(р>0,05).
Частота сердечных сокращений (ЧСС) достоверно возрастала по
отношению к исходному уровню после выполнения блокады и статистически
достоверно снижалась после начала операции (р<0,05).
Выявлена прямая корреляционная связь между LF-компонентой
синусового ритма и показателями среднего артериального давления после
выполнения блокады и на основном этапе оперативного вмешательства (рис.1).
r=0,68, р<0,05
110
108
106
Среднее АД_5 в мм рт.ст.
104
102
100
98
96
94
92
90
88
86
84
82
80
78
0
2
4
6
8
10
12
14
16
LF_5 у.ед.
Рис. 1. Взаимосвязь между средним артериальным давлением и LFсоставляющей синусового ритма на основном этапе оперативного
вмешательства.
В группу пациентов, оперируемых с использованием спинальной
анестезии (СА) с сохраненным интраоперационно сознанием, вошло 48 детей
в возрасте от 12 до 18 лет (средний возраст 15,2±3,4) (табл. 5).
Таблица 5.
Динамика спектральных характеристик структуры ритма сердца,
систолического и диастолического давления, частоты сердечных
сокращений и дыхания при операциях под спинальной анестезией с
сохраненным сознанием.
Этапы периоперационного периода.
1
2
3
4
5
n=48
n=48
n=48
n=48
n=48
0,65
0,57
0,69
0,72
0,79
M1 , с
(0,60-0,77) (0,52-0,64) (0,51-0,74) (0,58-0,79) (0,63-0,91)
K10
0,52
0,34
0,54
0,59
0,52
у. ед.
(0,49-0,94) (0,27-0,53) (0,35-1,04) (0,40-0,95) (0,34-0,85)
VLF
4,71
3,23
5,48
4,87
3,04
у. ед.
(3,35-5,42) (2,58-7,06) (4,64-8,56) (2,25-5,18) (2,03-5,42)
LF
2,30
2,45
2,30
2,20
2,41
У. ед.
(1,36-3,61) (2,18-3,84) (1,70-3,19) (2,05-2,34) (2,13-3,41)
HF
2,54
2,17
2,55
3,93
2,84
у. ед.
(2,15-3,01) (1,29-2,61) (2,42-3,82) (1,93-4,79) (1,95-5,09)
IN
0,53
2,43 a
1,47
0,83
0,59
у. ед.
(0,38-1,38) (1,17-3,29) (0,52-2,96) (0,49-2,24) (0,36-1,21)
120,0
120,0
110,0 a,b
110,0 a
115,0 a
САД
(115,0(115,0(100,0(105,0(108,0мм рт. ст.
120,0)
125,0)
115,0)
115,0)
120,0)
ДАД
75,0
75,0
70,0 a,b
70,0 a
70,0
мм рт. ст.
(70,0-80,0) (70,0-80,0) (65,0-75,0) (65,0-75,0) (70,0-76,0)
92,0
110,0 a
120,0
100,0 c
ЧСС
84,0
(79,0(94,0(86,0(78,0-1
мин
(66,0-97,0)
100,0)
116,0)
128,0)
110,0)
ЧД
18,0
18,0
19,0 a
19,0 a
19,0
мин-1
(18,0-19,0) (18,0-20,0) (19,0-20,0) (18,0-20,0) (18,0-20,0)
a - р<0,05 по отношению к столбцу 1; b - р<0,05 по отношению к столбцу 2;
с - р<0,05 по отношению к столбцу 3; d - р<0,05 по отношению к столбцу 4;
e - р<0,05 по отношению к столбцу 5.
Показатели
6
n=48
0,70
(0,60-0,82)
0,48
(0,41-0,95)
4,12
(3,60-5,90)
2,98
(1,07-4,34)
2,76
(2,31-3,17)
0,60
(0,36-1,04)
120,0 e
(115,0120,0)
75,0
(70,0-80,0)
80,0
(76,0-86,0)
18,0
(18,0-19,0)
Анализ динамики характеристик структуры ритма сердца при операциях
под СА с сохраненным сознанием показал, что:
Нарастание симпатолитического эффекта блокады сопровождалось
ростом недыхательных волн 1-го порядка (VLF) (р>0,05) и снижением
недыхательных волн 2-го порядка (LF) (р>0,05).
Дыхательная составляющая ритма сердца (HF) возрастала после
выполнения
блокады
и
сохраняла
высокие
значения
весь
интраоперационный период (р>0,05).
Индекс напряжения (IN) снижался на фоне действия анальгетического
эффекта нейроаксиальной блокады, отражая минимальную активацию
стрессорных систем организма при данном виде обезболивания (р>0,05).
Систолическое артериальное давление достоверно снижалось после
выполнения блокады (8,3%) (p<0,05) и статистически значимо отличалось после
хирургического разреза и на основном этапе оперативного вмешательства по
отношению к исходному уровню. На следующие сутки значения САД
восстанавливались до исходных, однако сохранялась статистически
достоверная разница по отношению к V периоду исследований (р<0,05).
В результате нарастания симпатолитического эффекта после выполнения
блокады диастолическое давление (ДАД) статистически значимо снижалось
(6,6%) и сохранялось на данном уровне весь интраоперационный период.
Значения ДАД на III (блокада) и IV (разрез) этапах исследования статистически
достоверно отличались от исходного уровня (р<0,05). На следующие сутки
после операции происходило восстановление диастолического давления
(р>0,05).
Частота сердечных сокращений статистически достоверно возрастала
после премедикации (16,4%) (р<0,05),что отражает м-холинолитический эффект
атропина и снижалась после разреза (16,7%) (р<0,05).
Частота дыхания при данном виде обезболивания не претерпевала
существенных изменений на всех исследуемых этапах (p>0,05).
Таким образом, статистически достоверной разницы в динамике
спектральных характеристик ритма сердца (M1, K10, VLF, LF, HF) на этапах
периоперационного периода не отмечалось, что свидетельствовало о
стабильности симпатовагусного баланса при операциях с использованием СА
с сохраненным сознанием.
Группу пациентов, которым проводилась общая анестезия составили 83
ребенка в возрасте от 3,6 лет до 17,3 лет (средний возраст 13,7±3,6) (табл. 6).
Таблица 6.
Динамика характеристик структуры ритма сердца, систолического и
диастолического давления, частоты сердечных сокращений и дыхания
во время оперативных вмешательств, выполненных под общей
анестезией.
Показатели
1
n=83
Этапы периоперационного периода.
2
3
4
5
n=83
n=83
n=83
n=83
6
n=83
M1 , с
0,63
0,58
0,52 a,b
0,51 a
0,53 a
0,67 e
(0,58-0,75) (0,48-0,68) (0,44-0,63) (0,45-0,64) (0,46-0,65) (0,54-0,77)
K10
усл. ед.
0,51
0,57
0,22 b
0,25
0,24 a
0,68 e
(0,35-0,74) (0,26-0,85) (0,12-0,44) (0,11-0,47) (0,10-0,43) (0,45-0,87)
VLF
усл. ед.
4,94
(1,90-5,60)
LF
усл. ед.
2,55
3,12
2,89 a
4,23 a
2,93 a
5,02 a,e
(1,76-4,12) (1,06-5,62) (1,45-4,08) (2,02-7,69) (1,86-3,74) (3,53-7,46)
HF
усл. ед.
2,74
1,16 a
1,99 a,b
2,09
2,23
2,30
(2,23-5,68) (0,71-2,58) (0,92-3,05) (1,54-4,10) (1,41-3,57) (1,33-4,95)
3,84
(2,0-6,11)
1,97
2,13 a
2,54 d
3,07
(1,01-4,67) (1,04-2,38) (1,18-5,36) (1,60-6,18)
продолжение таблицы 6.
IN
усл. ед.
САД,
мм рт. ст.
ДАД,
мм рт. ст.
ЧСС
мин-1
ЧД,
мин-1
0,62
1,54 a
5,49 a,b
3,23 a
3,64 a
0,72 e
(0,52-1,17) (0,53-3,56) (1,72-6,41) (1,50-4,80) (1,64-5,30) (0,45-1,56)
110,0
(100,0110,0)
105,0
(100,0110,0)
108,0
(101,0115,0)
106,0
(101,0109,5)
105,0
(101,0108,0)
105,0
(100,0110,0)
55,0
55,0
58,0 a,b
58,0
58,0
58,0
(55,0-60,0) (55,0-60,0) (55,0-62,0) (54,0-62,0) (54,0-62,0) (55,0-60,0)
88,0
(80,0100,0)
103,0 a
(90,0119,0)
115,5 a,b
(98,5131,5)
110,5 a
(96,5130,0)
112,0 a
(95,0125,0)
90,0 e
(80,0109,0)
20,0
20,0
20,0
20,0
20,0
20,0
(18,0-22,0) (20,0-22,0) (20,0-23,0) (20,0-22,0) (20,0-22,0) (20,0-22,0)
a - р<0,05 по отношению к столбцу 1; b - р<0,05 по отношению к столбцу 2;
с - р<0,05 по отношению к столбцу 3; d - р<0,05 по отношению к столбцу 4;
e - р<0,05 по отношению к столбцу 5.
Спектральные характеристики ритма сердца (М1, LF, HF) максимально
изменялись во время вводного наркоза и интубации трахеи (р<0,05).
Напряжение регуляторных систем максимально возрастало в момент
вводного наркоза и интубации трахеи и сохраняло высокие позиции весь
интраоперационный период (р<0,05).
Систолическое артериальное давление не претерпевало статистически
достоверных изменений на всех этапах исследования (р>0,05).
Диастолическое артериальное давление статистически значимо
возрастало после вводного наркоза и интубации (5,2%) (р<0,05). На
дальнейших этапах исследования значения ДАД не изменялись (р>0,05).
В течение наркоза значения частоты сердечных сокращений
статистически значимо отличались от показателей дооперационного периода
(р<0,05).
Показатели структуры ритма сердца (M1,
K10, VLF, LF, HF)
подвергались изменениям раньше, чем значения гемодинамики, что
позволяло своевременно вносить коррективы в анестезию.
Таким образом, при общей анестезии защита центральных
нейрональных структур недостаточна, что приводит к выраженной активации
симпатоадреналового звена вегетативной нервной системы.
В таблице 7 представлена сравнительная характеристика показателей
ВРС при СА с сохраненным сознанием и общей анестезией.
0,52
(0,49-0,94)
4,71
(3,35-5,42)
2,30
(2,36-3,61)
2,54
(2,15-3,01)
К10,
усл. ед.
VLF,
усл. ед.
LF,
усл. ед.
HF,
усл. ед.
55,0
(55,0-60,0)
88,0
(80,0100,0)
75,0
(70,0-80,0)
92,0
(79,0100,0)
20,0
(18,0-22,0)
110,0
(100,0110,0)
120,0
(115,0120,0)
18,0
(18,0-19,0)
0,62
(0,52-1,17)
0,53
(0,38-1,38)
2,74
(2,23-5,68)
2,55
(1,76-4,12)
4,94
(1,90-5,60)
18,0
(18,0-20,0)
110,0
(94,0116,0)
75,0
(70,0-80,0)
120,0
(115,0125,0)
2,43
(1,17-3,29)
2,17
(1,29-2,61)
2,45
(2,18-3,84)
3,23
(2,58-7,06)
0,34
(0,27-0,53)
0,57
(0,52-0,64)
СА
n=48
Наркоз
n=83
20,0
(20,0-22,0)
103,0
(90,0119,0)
55,0
(55,0-60,0)
105,0
(100,0110,0)
1,54
(0,53-3,56)
1,16
(0,71-2,58)
3,12
(1,06-5,62)
3,84
(2,0-6,11)
0,57
(0,26-0,85)
0,58
(0,48-0,68)
2 этап
19,0
(19,0-20,0)
20,0
(20,0-23,0)
115,5
(98,5131,5)
58,0*
(55,0-62,0)
70,0*
(65,0-75,0)
120,0
(86,0128,0)
108,0
(101,0115,0)
5,49*
(1,72-6,41)
1,99
(0,92-3,05)
2,89*
(1,45-4,08)
1,97*
(1,01-4,67)
110,0
(100,0115,0)
1,47*
(0,52-2,96)
2,55
(2,42-3,82)
2,30*
(1,70-3,19)
5,48*
(4,64-8,56)
0,22*
(0,12-0,44)
0,52*
(0,44-0,63)
0,69*
(0,51-0,74)
0,54*
(0,35-1,04)
Наркоз
n=83
СА
n=48
3 этап
20,0
(20,0-22,0)
110,5*
(96,5130,0)
100,0*
(78,0110,0)
19,0
(18,0-20,0)
58,0*
(54,0-62,0)
106,0*
(101,0109,5)
110,0*
(105,0115,0)
70,0*
(65,0-75,0)
3,23*
(1,50-4,80)
2,09
(1,54-4,10)
4,23*
(2,02-7,69)
2,13*
(1,04-2,38)
0,25
(0,11-0,47)
0,51*
(0,45-0,64)
Наркоз
n=83
0,83*
(0,49-2,24)
3,93
(1,93-4,79)
2,20*
(2,05-2,34)
4,87*
(2,25-5,18)
0,59
(0,40-0,95)
0,72*
(0,58-0,79)
СА
n=48
4 этап
19,0
(18,0-20,0)
84,0*
(66,0-97,0)
70,0
(70,0-76,0)
115,0*
(108,0120,0)
0,59*
(0,36-1,21)
2,84
(1,95-5,09)
2,41*
(2,13-3,41)
3,04*
(2,03-5,42)
0,52*
(0,34-0,85)
Наркоз
n=83
20,0
(20,0-22,0)
112,0*
(95,0125,0)
58,0
(54,0-62,0)
105,0*
(101,0108,0)
3,64*
(1,64-5,30)
2,23
(1,41-3,57)
2,93*
(1,86-3,74)
2,54*
(1,18-5,36)
0,24*
(0,10-0,43)
0,53*
(0,46-0,65)
5 этап
0,79*
(0,63-0,91)
СА
n=48
* - р< 0,05 между пациентами исследуемых групп на каждом из этапов периоперационного периода.
ЧД,
мин-1
IN,
усл. ед.
САД,
мм рт.
ст.
ДАД,
мм рт.
ст.
ЧСС,
мин-1
0,63
(0,58-0,75)
0,65
(0,60-0,77)
М1, с
0,51
(0,35-0,74)
Наркоз
n=83
СА
n=48
1 этап
18,0
(18,0-19,0)
80,0*
(76,0-86,0)
75,0
(70,0-80,0)
120,0*
(115,0120,0)
0,60
(0,36-1,04)
2,76
(2,31-3,17)
2,98*
(1,07-4,34)
4,12*
(3,60-5,90)
0,48
(0,41-0,95)
0,70*
(0,60-0,82)
СА
n=48
Наркоз
n=83
20,0
(20,0-22,0)
90,0*
(80,0109,0)
58,0
(55,0-60,0)
105,0*
(100,0110,0)
0,72
(0,45-1,56)
2,30
(1,33-4,95)
5,02*
(3,53-7,46)
3,07*
(1,60-6,18)
0,68
(0,45-0,87)
0,67*
(0,54-0,77)
6 этап
Табл. 7.
Динамика характеристик структуры ритма сердца и показателей гемодинамики на этапах периоперационного
периода при хирургических вмешательствах с использованием спинальной блокады и под наркозом.
Средняя длительность кардиоцикла (M1) и относительная
вариабельность сердечного ритма (K10) возрастали после выполнения
блокады без статистически достоверных изменений (р>0,05), а в группе с
наркозом сохранялb более низкие значения с достоверной разницей во время
индукции и интубации трахеи (р<0,05).
После выполнения блокады отмечался рост выраженности спектра в
диапазоне недыхательных волн 1-го порядка (VLF). В группе с наркозом
значения данного показателя снизились после вводного наркоза и в
дальнейшем умеренно увеличивались к VI периоду исследований (р<0,05).
Значения недыхательных волн 2-го порядка (LF) в группе с СА не
претерпевали существенных изменений на всех этапах периоперационного
периода (р>0,05). Отмечалось снижение LF-компоненты по мере нарастания
симпатолитического эффекта блокады и после разреза. В группе с наркозом
симпатическая активность сохранялась на высоком уровне после разреза
(р<0,05).
Выраженность спектра в диапазоне дыхательных волн (HF)
увеличилась после выполнения блокады и сохраняла высокие показатели на
последующих
этапах
операции,
свидетельствуя
о
выраженном
симпатолитическом эффекте. В группе с наркозом парасимпатотоническая
активность возросла основному этапу оперативного вмешательства (р>0,05).
Индекс напряжения (IN) статистически значимо вырос в 3,56 раза
после вводного наркоза и интубации, сохраняя высокие позиции весь
интраоперационный период (р<0,05). Напряжение регуляторных систем было
минимальным при СА с сохраненным сознанием весь период оперативного
вмешательства.
Систолическое артериальное давление и частота сердечных
сокращений статистически значимо отличались между исследуемыми
группами весь интраоперационный период и на следующие сутки после
оперативного вмешательства (р<0,05). Диастолическое артериальное
давление достоверно отличалось на III этапе исследования и после
хирургического разреза (р<0,05).
Нами проводилась сравнительная характеристика показателей ВРС при
спинальной (СА), эпидуральной (ЭА) и комбинированной спинальноэпидуральной (КСЭА) анестезии.
Максимальных значений средняя длительность кардиоцикла (М1)
достигала при СА (0,79с) на основном этапе оперативного вмешательства,
что свидетельствовало о снижении частоты сердечных сокращений и
адекватности аналгезии (рис. 2).
1
0,8
СА
0,6
ЭА
0,4
КСЭА
0,2
0
I этап
II этап
III этап
IV этап
V этап
VI этап
Рис.2. Динамика средней длительности кардиоцикла (М1) на этапах
периоперационного периода.
Обращают внимание высокие значения относительной вариабельности
ритма (К10) при СА (рис.3) с максимальным подъемом после разреза (0,59
усл. ед.). При КСЭА показатели К10 возрастали на основном этапе операции
(0,62 усл. ед.). Эпидуральная анестезия не вызывала существенных
изменений относительной вариабельности сердечного ритма (р>0,05).
1,2
1
0,8
0,6
0,4
0,2
0
СА
ЭА
КСЭА
I этап
II этап
III этап
IV этап
Vэтап
VI этап
Рис. 3. Динамика относительной вариабельности ритма (К10) на этапах
периоперационного периода.
Нарастание выраженности спектра в диапазоне недыхательных волн 1го порядка (VLF) (рис.4) после выполнения блокады характеризовали силу
симпатолитического блока в большей степени при СА и сочетанной КСЭА.
12
10
8
6
4
2
0
СА
ЭА
КСЭА
I этап
II этап
III этап
IV этап
Vэтап
VI этап
Рис. 4. Динамика недыхательных волн 1-го порядка (VLF) на этапах
периоперационного периода.
Выраженность спектра в диапазоне недыхательных волн 2-го порядка
(LF) снижалась по мере нарастания симпатолитического эффекта блокады
(рис. 5).
6
5
4
СА
ЭА
КСЭА
3
2
1
0
I этап
II этап
III этап
IV этап
Vэтап
VI этап
Рис.5. Динамика недыхательных волн 2-го порядка (LF) на этапах
периоперационного периода.
Дыхательная компонента (HF) спектра ритма сердца возрастала по
мере усиления симпатолитического эффекта блокады (рис 6).
8
6
СА
ЭА
4
КСЭА
2
0
I этап
II этап
III этап
IV этап
Vэтап
VI этап
Рис.6. Динамика дыхательных волн (HF) на этапах периоперационного
периода.
Напряжение регуляторных систем (IN) в интраоперационном периоде
при спинальной анестезии с сохраненным сознанием было минимальным
(рис. 7).
6
5
4
3
2
1
0
СА
ЭА
КСЭА
I этап
II этап
III этап
IV этап
Vэтап
VI этап
Рис 7. Динамика индекса напряжения на этапах периоперационного
периода.
Сочетание общих анестетиков с ЭА и КСЭА приводило к изменению
ВРС, которое проявлялось возрастанием индекса напряжения (IN) в
интраоперационном периоде. Интубация трахеи в этой группе пациентов
также приводила к возрастанию индекса напряжения.
На основании оценки уровня тревожности (более 40 баллов) в
предоперационном периоде проводился отбор пациентов, которым
необходимо было обеспечить интраоперационно гипнотический фон.
Сравнительный анализ спектральных характеристик ритма сердца при
СА с сохраненным сознанием и сочетании СА с кетамином и диприваном
показал, что:
Средняя длительность кардиоцикла (М1) возрастала на основном этапе
оперативного вмешательства с максимальными значениями в группах с СА и
СА с диприваном (рис. 8).
1,2
1
0,8
0,6
0,4
0,2
0
СА
СА+кет.
СА+дипр.
I этап
II этап
III этап
IV этап
V этап
VI этап
Рис.8. Динамика средней длительности кардиоцикла (М1) на этапах
периоперационного периода.
Относительная вариабельность ритма сердца (К10) увеличивалась после
выполнения блокады и индукции в наркоз в большей степени в группе с
кетамином (рис. 9).
3
2,5
2
1,5
1
0,5
0
СА
СА+кет.
СА+дипр.
I этап
II этап
III этап
IV этап
Vэтап
VI этап
Рис.9. Динамика относительной вариабельности ритма (К10) на этапах
периоперационного периода.
Значения недыхательных волн 1-го порядка (VLF) снижались после
премедикации во всех исследуемых группах. После выполнения блокады
данный показатель увеличился в группе СА и в группе СА + диприван
(рис. 10).
12
10
8
6
4
2
0
СА
СА+кет.
СА+дипр.
I этап
II этап
III этап
IV этап
Vэтап
VI этап
Рис.10. Динамика недыхательных волн 1-го порядка (VLF) на этапах
периоперационного периода.
Симпатотонический эффект кетамина сдерживал рост данного
показателя во время оперативного вмешательства и отражался в высоких
значениях недыхательных волн 2-го порядка (LF) как после разреза, так и в
интраоперационном периоде. Парасимпатотонический эффект дипривана
сдерживал рост LF- компоненты во время оперативного вмешательства
(рис. 11).
6
5
4
3
2
1
0
СА
CА+кет
СА+дипр.
I этап
II этап
III этап
IV этап
Vэтап
VI этап
Рис.11. Динамика недыхательных волн 2-го порядка (LF) на этапах
периоперационного периода.
По мере нарастания симпатолитического эффекта блокады значения
дыхательных волн (HF) динамично возрастали в группах со СА и
СА+диприван. Симпатотонический эффект кетамина сдерживал рост
дыхательной составляющей (HF) в интраоперационном периоде (рис. 12).
6
5
4
3
2
1
0
СА
СА+кет.
СА+дипр.
I этап
II этап
III этап
IV этап
Vэтап
VI этап
Рис.12.
Динамика
дыхательных
волн
(HF)
на
этапах
периоперационного периода.
Индекс напряжения (IN) кратковременно увеличивался после
премедикации и снижался во всех группах на последующих этапах
периоперационного периода. При поддержании гипнотического эффекта
кетамином, отмечались более высокие значения индекса
напряжения
регуляторных систем (рис. 13).
3,5
3
2,5
2
1,5
1
0,5
0
СА
СА+кет.
СА+дипр.
I этап
II этап
III этап
IV этап
Рис.13.
Динамика
индекса
периоперационного периода.
Vэтап
напряжения
VI этап
(IN)
на
этапах
Таким образом, на основании анализа спектральных характеристик
ритма сердца диприван является оптимальным препаратом для обеспечения
гипнотического эффекта при спинальной блокаде у детей.
ВЫВОДЫ
1. При спинальной блокаде, в отличие от эпидуральной и
комбинированной
спинально-эпидуральной
блокад,
показатели
спектральных характеристик синусового ритма (VLF – недыхательные волны
I порядка; LF – недыхательные волны II порядка; HF – дыхательная
составляющая спектра ритма сердца) и индекса напряжения (IN) на всех
этапах периоперационного периода статистически достоверно не
отличаются, что свидетельствует о стабильности симпатовагусного баланса.
2. Интраоперационная динамика индекса напряжения (IN) при
спинальной блокаде в сочетании с диприваном минимальна, что позволяет
рекомендовать этот препарат в качестве оптимального для обеспечения
гипнотического эффекта при СА.
3. Средняя длительность кардиоцикла (М1), выраженность спектра в
диапазонах LF и HF и индекс напряжения (IN) при общей анестезии
максимально изменяются во время вводного наркоза и интубация трахеи, что
свидетельствует о риске возникновения аритмий.
4. Вероятность возникновения сердечных аритмий при операциях с
общей анестезией существенно выше, в сравнении с регионарными
методиками обезболивания.
5. Наиболее надежными и информативными характеристиками структуры
ритма сердца, пригодными для прогнозирования возникновения угрожающих
для жизни сердечных аритмий во время анестезии, являются средняя
длительность
кардиоцикла,
относительная
вариабельность
ритма,
выраженность спектра в диапазонах LF и HF и индекс напряжения
регуляторных систем (IN).
6. Спинальная анестезия с сохраненным сознанием является наиболее
физиологичным методом обезболивания у детей старшего возраста.
ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ
1. В комплексном интраоперационном мониторинге адекватности
анестезии
при
оперативных
вмешательствах
с
использованием
нейроаксиальных блокад может быть рекомендовано применение аппаратнопрограммного комплекса анализа вариабельности ритма сердца.
2. При оперативных вмешательствах, длительностью до 2,5 часов на
нижних конечностях, промежности и в области нижнего этажа брюшной
полости у пациентов старше 11 лет (при уровне тревожности по шкале
Спилбергера-Ханина менее 40 баллов и стабильным симпато-вагусным
балансом), может быть рекомендовано обезболивание спинальной анестезией
раствором бупивакаина (маркаин спинал) с сохраненным сознанием и
премедикацией атропином и бенздиазепином (в стандартных дозировках) с
внутривенной преинфузией коллоидным препаратом при отсутствии
противопоказаний к методам РА.
3. Пациентам с изначальной симпатикотонией (высокие значения LF
компоненты спектра ритма сердца), определяемой с помощью аппаратнопрограммного комплекса анализа вариабельности ритма сердца и высоким
уровнем тревожности (более 40 баллов), может быть рекомендована
спинальная анестезия с интраоперационным поддержанием гипнотического
эффекта диприваном в дозе 2-4 мг/кг.
4. В случае изначально выявленной парасимпатикотонии (высокие
значения HF компоненты сердечного ритма) и высоким уровнем
тревожности (более 40 баллов), может быть рекомендована спинальная
анестезия с интраоперационным поддержанием гипнотического эффекта
0,1% р-ром кетамина в дозе 1-2 мг/кг в час.
5. В качестве маркера адекватности интраоперационной аналгезии может
быть выбран индекс напряжения (IN) вычисляемый с помощью аппаратнопрограммного комплекса анализа вариабельности сердечного ритма.
СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ
1.
Кулёв А.Г. Комбинированная спинально-эпидуральная анестезияметод выбора при эндопротезировании коленного сустава у детей. // Сборник
научн. тр. «Новое в решении актуальных проблем в травматологии и
ортопедии» Москва ГУН ЦИТО имени Н.Н. Приорова. – 2000.- (соавт.
Заболотский Д.В., Засульский Ф.Ю., Эрберг И.А.).
2.
Кулёв А.Г. Осложнения в послеоперационном периоде у детей,
перенесших регионарную аналгезию и общую анестезию. // Сб.: Мат.
Российского конгресса «Педиатрическая анестезиология, реанимация и
интенсивная терапия».- М.,- 2001. - С. 120-121. (соавт. Заболотский Д.В.,
Ульрих Г.Э.).
3.
Кулёв А.Г. Комбинированная спинально-эпидуральная аналгезия –
метод выбора при операциях на нижних конечностях у детей. // Сб.: Мат.
Российского конгресса «Педиатрическая анестезиология, реанимация и
интенсивная терапия».- М., -2001.- С. 120. (соавт. Заболотский Д.В., Ульрих
Г.Э.).
4.
Кулёв А.Г. Продленные периферические блокады при длительных
хирургических вмешательствах на конечностях у детей. // Сб.:
Всероссийской научно- практ. конференции «Современные достижения и
перспективы развития регионарных методов анестезии».- СПб.,-2006.- С.3840. (соавт. Гордеев В.И., Заболотский Д.В., Ульрих Г.Э.).
5.
Кулёв А.Г. Анестезиологическое обеспечение органосохраняющих
операций на костно-суставном аппарате у онкологических больных. //
Учебное пособие. СПб.: Изд-во ГУ РосНИИТО им. Р.Р.Вредена МЗРФ,2004- C.33. (соавт. Засульский Ф.Ю., Ульрих Г.Э., Заболотский Д.В.).
6.
Кулёв А.Г. Подготовка ребенка к регионарной аналгезии. // В учебном
пособии Заболотский Д.В., Ульрих Г.Э. «Регионарная аналгезия в детской
хирургии». СПб.: «Арден»,- 2004.-91 С.10-14.
7.
Кулёв А.Г. Влияние субарахноидальной блокады на вариабельность
сердечного ритма у детей. // Анестезиология и реаниматология. – №4.2006.- С. 64-67. (соавт. Александрович Ю.С., Ульрих Г.Э., Заболотский
Д.В.).
8.
Кулёв А.Г. Динамика спектральных характристик ритма сердца при
операциях с использованием центральных блокад у детей. // Клиническая
анестезиология и реаниматология Том 3 №5,- 2006,- С. 30-31. (соавт.
Александрович Ю.С., Гордеев В.И., Ульрих Г.Э., Заболотский Д.В.).