Патент на изобретение №2375967

(54) СПОСОБ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ВОССТАНОВЛЕНИЯ СОЗНАНИЯ ПОСЛЕ АНЕСТЕЗИИ ПРИ ДЛИТЕЛЬНЫХ АБДОМИНАЛЬНЫХ ОПЕРАЦИЯХ

(57) Реферат:

Изобретение относится к медицине, а именно к анестезиологии и реаниматологии, и может быть использовано для постнаркозного ведения больных. Непосредственно после операции определяют в комплексе значимые показатели: тяжесть состояния пациента по шкале APACHE III (A), снижение среднего артериального давления в течение анестезии от предоперационного уровня (АД), снижение насыщения гемоглобина венозной крови кислородом в течение анестезии менее 65% (SvO₂), центральную температуру на момент окончания анестезии (Т), объем операции (О). Каждому показателю на основании таблицы 1 описания присваивают соответствующие баллы: АД=0÷2, SvO₂=0÷2, О=1÷4, критерии А и Т учитывают по абсолютным значениям. Затем по формуле ПК=0,0518*А+1,51*АД+1,024*SvO2-0,04*Т+1,67*О определяют прогностический коэффициент (ПК). При значении ПК до 3,3 прогнозируют длительность восстановления сознания в течение 1 часа, при ПК=3,4-6,4 прогнозируют длительность восстановления сознания свыше 1 часа и до 6 часов, при ПК=6,5-9,3 прогнозируют длительность восстановления сознания свыше 6 часов и до 9 часов, при ПК более 9,3 прогнозируют длительность восстановления сознания свыше 9 часов. Способ позволяет повысить информативность и достоверность выявления возможных состояний после длительных оперативных вмешательств. 5 табл.

Предлагаемое изобретение относится к медицине, а именно к анестезиологии и реаниматологии, и может быть использовано для постнаркозного ведения больных.

Несмотря на высокую актуальность методы прогнозирования длительности восстановления сознания после анестезии разработаны недостаточно.

1-3. Краснодар. – 1997. с.64-68). Сущность способа заключается в регистрации фонового омега-потенциала (ОП) за 1-3 дня до операции и определении уровня бодрствования. При низком ОП (более -15 мВ) частота затянувшегося пробуждения наблюдалась в 15% случаев, при оптимальном ОП (от -30 до -16 мВ) – в 16,7% случаев, при высоком ОП (-31 и менее) – в 9,7% случаев. Таким образом, быстрое пробуждение (менее 1 часа) прогнозируют при высоком исходном уровне бодрствования по сравнению с оптимальным и низким уровнями. Основные недостатки данного способа: отсутствие учета факторов, возникающих в течение анестезии, в частности анестезиологических осложнений, объема оперативного вмешательства, длительности анестезии, тяжести состояния пациентов на момент окончания анестезии. Чувствительность прогнозирования длительного восстановления сознания по этой методике составляет 83,3%, но специфичность низкая – 26,6%, то есть ограничивается возможность использования данного способа для каждого конкретного пациента (индивидуальный прогноз).

Основные недостатки данного способа:

– Отсутствие конкретных числовых выражений факторов риска, значимости каждого отдельного фактора риска.

– Отсутствие достоверного определения конкретной длительности восстановления сознания у каждого отдельного пациента.

ЗАДАЧИ: 1. Разработать информативный и доступный в практическом применении способ прогнозирования восстановления сознания после анестезии при длительных (более 3 часов) абдоминальных операциях с возможностью расчета времени восстановления сознания у каждого пациента.

2. Определить прогностические критерии длительности восстановления сознания с выявлением их конкретных числовых значений.

3. Повысить достоверность прогноза длительности пробуждения после анестезии.

Сущность данного способа состоит в том, что непосредственно после операции определяют в комплексе значимые показатели. Это тяжесть состояния пациента по шкале APACHE III (А) на момент окончания анестезии, снижение среднего артериального давления в течение анестезии более 20% от предоперационного уровня (АД), снижение насыщения гемоглобина венозной крови кислородом в течение анестезии менее 65% (SvO₂), центральную температуру на момент окончания анестезии (Т), объем операции (О). Каждому показателю на основании таблицы 1 присваивают соответствующие баллы: АД=0÷2, SvO₂=0÷2, О=1÷4, критерии А и Т учитывают по абсолютным значениям. Затем по формуле:

ПК=0,0518*А+1,51*АД+1,024*SvO₂-0,04*T+1,67*О

определяют прогностический коэффициент (ПК). При значении ПК до 3,3 прогнозируют длительность восстановления сознания в течение 1 часа, при ПК=3,4-6,4 прогнозируют длительность восстановления сознания свыше 1 часа и до 6 часов, при ПК=6,5-9,3 прогнозируют длительность восстановления сознания свыше 6 часов и до 9 часов, при ПК более 9,3 прогнозируют длительность восстановления сознания свыше 9 часов.

Таблица 1
Цифровая интерпретация данных
	Название переменной	Значения переменной	Код переменной
1	Объем операции (О)	операция на 1 органе	1
операция на 2 органах	2
операция на более 2 органов	3
операция с пластикой и протезированием крупных кровеносных сосудов	4
2	Снижение среднего артериального давления в течение анестезии более 20% от предоперационного уровня (АД)	нет	0
кратковременно (до 2 часов)	1
длительно (более 2 часов)	2
3	Снижение насыщения гемоглобина венозной крови кислородом в течение анестезии менее 65% (SvO2)	нет	0
кратковременно (в 1 анализе крови)	1
длительно (более чем в 1 анализе крови)	2
4	Центральная температура на момент поступления из операционной (Т)	Абсолютные значения
5	Тяжесть состояния на момент поступления из операционной по шкале APACHE III (A)	Абсолютные значения

Технический результат: определены основные критерии длительности восстановления сознания после анестезии и обоснован уровень их значимости, что позволяет повысить информативность и достоверность выявления возможных состояний после длительных оперативных вмешательств.

Способ осуществляют следующим образом. После окончания операции производят анализ наркозной карты и данные лабораторных исследований в течение анестезии. При этом оценивают уровень среднего артериального давления по сравнению с исходным уровнем. Если среднее артериальное давление снижалось более чем на 20% от предоперационного, то отмечают длительность этого снижения. Затем по данным лабораторных исследований оценивают насыщение гемоглобина венозной крови кислородом (SvO₂) в течение анестезии. Если SvO₂ снижалось до 65% и менее, то отмечают в скольких анализах это снижение наблюдалось. По протоколу операции определяют объем оперативного вмешательства. С помощью температурных датчиков оценивают уровень центральной температуры в пищеводе или прямой кишке. Рассчитывают тяжесть состояния по шкале APACHE III. Полученные данные преобразуют в числовые значения, как это представлено в таблице 1. Далее производят расчет прогностического коэффициента по представленной выше формуле, и на основании полученного коэффициента прогнозируют длительность восстановления сознания.

В исследование были включены 91 пациентов в возрасте от 24 до 80 лет, которым проводились длительные операции на органах брюшной полости в условиях тотальной внутривенной, сочетанной и комбинированной анестезий длительностью более 3 часов.

Исследуемые больные были разделены на 5 групп в зависимости от длительности восстановления сознания после окончания анестезии:

1-группа – восстановление сознания в пределах 1 часа (n=12),

2-группа – восстановление сознания свыше 1 часа и до 3 часов (n=20),

3-группа – восстановление сознания свыше 3 часов и до 6 часов (n=22),

4-группа – восстановление сознания свыше 6 часов и до 9 часов (n=20),

5-группа – восстановление сознания свыше 9 часов (n=17).

Значительных различий по возрасту, весу, росту и классификации объективного статуса американского общества анестезиологов (ASA) не наблюдалось. То есть данные переменные, в том числе общепринятая и широко используемая классификация ASA, не могут выступать в качестве прогностических факторов.

Были проанализированы следующие данные о пациентах. Учитывалось основное заболевание и сопутствующая патология, в частности кардиальная с указанием степени недостаточности кровообращения, объем оперативного вмешательства. Оценивались исходные показатели расширенного биохимического анализа венозной крови (в том числе протромбинового времени или протромбинового индекса), общего анализа крови.

Накануне оперативного вмешательства и непосредственно перед оперативным вмешательством (после премедикации) непрерывно в течение всей анестезии и первых суток после операции оценивали:

– показатели, характеризующие сердечно сосудистую систему: систолическое артериальное давление, диастолическое артериальное давление, среднее артериальное давление, частота сердечных сокращений инвазивным и неинвазивным способами;

– показатели, характеризующие параметры дыхательной системы: частота дыхания, дыхательный объем, минутный объем вентиляции, в том числе параметры искусственной вентиляции легких, напряжение кислорода и углекислого газа, насыщение гемоглобина кислородом артериальной и венозной крови;

– показатели кислотно-основного состояния (pH, дефицит оснований, бикарбонат, лактат венозной и артериальной крови) – каждые 3 часа;

– центральную температуру;

– гемоглобин капиллярной крови;

– глюкозу крови.

Кроме того, регистрировали длительность анестезии, скорость вливания в течение анестезии коллоидных и кристаллоидных растворов, препаратов крови (эритроцитарная масса). Были оценены осложнения анестезии, в том числе наличие отклонений гемодинамики, необходимости использования вазопрессоров и кардиотоников, нарушений КОС и других видов обмена веществ, непреднамеренной наведенной гипотермии.

Целью первоначального анализа данных было выявление характера взаимосвязи между различными показателями и длительностью восстановления после анестезии, а именно линейных зависимостей. Линейный характер зависимости позволил в дальнейшем использовать показатели для создания математической модели.

Линейная зависимость наблюдалась между длительностью восстановления сознания и возникших в течение анестезии нарушений гемодинамики, необходимость коррекции этих нарушений с использованием вазопрессоров и кардиотоников, некомпенсированного ацидоза, необходимость его коррекции введением растворов натрия гидрокарбоната, выраженной гипергликемией, снижением насыщения гемоглобина венозной крови кислородом, потребностью в использовании эритроцитарной массы и выраженностью непреднамеренной наведенной гипотермии.

Таблица 2
Корреляционные связи между значениями прогностических факторов и длительностью восстановления сознания после анестезии
	Название переменной	Значения переменной	Код переменной	Коэффициент корреляции	P
1	APACHE III	абсолютные значения	0,44	0,000000
2	Длительность анестезии	абсолютные значения	0,43	0,000665
3	Объем операции	на 1 органе	1	0,62	0,000000
на 2 органах	2
более 2 органов	3
с пластикой и протезированием крупных сосудов	4
4	Снижение среднего артериального давления в течение анестезии более 20% от предоперационного уровня	нет	0	0,55	0,000000
кратковременно (до 2 часов)	1
длительно (более 2 часов)	2
5	Использование вазопрессоров и кардиотоников в течение анестезии	не использовались	0	0,36	0,000004
только кардиотоники	1
вазопрессоры и кардиотоники	2
6	Степени хронической сердечной недостаточности	ХСН 0 степени	0	0,21	0,002107
ХСН 1 степени	1
ХСН 2 степени	2
ХСН 3 степени	3
7	Некомпенсированный ацидоз в течение анестезии	нет	0	0,24	0,017025
в 1 анализе	1
более чем в 1 анализе	2
8	Использование растворов соды в течение анестезии	нет	1	0,29	0,004958
да	2
9	Гипергликемия в течение анестезии	нет	0	0,31	0,002256
от 5,5 до 10 ммоль/л	1
выше 10 ммоль/л	2
10	Снижение насыщения гемоглобина венозной крови кислородом менее 65% в течение анестезии	нет	0	0,57	0,000000
в 1 анализе	1
более чем в 1 анализе	2
11	Использование эритроцитарной массы в течение анестезии	нет	0	0,31	0,001238
да	1
12	Центральная температура при поступлении в реанимацию	абсолютные значения	-0,45	0,000054

На следующем этапе исследования был проведен расчет корреляционных связей отобранных прогностических факторов и длительность восстановления сознания после анестезии для всей выборки исследуемых с расчетом их достоверности. Для корректного вычисления качественные данные были переведены в числовую форму (таблица 2). Из таблицы видно, что все корреляционные связи достоверны, и каждую величину можно использовать для регрессионного анализа.

После определения корреляции между двумя переменными и подтверждения линейного характера взаимосвязи был использован многофакторный регрессионный анализ, который дает возможность прогнозировать одну зависимую переменную (длительность восстановления сознания) по другим независимым переменным (прогностическим факторам) с выявлением их значения.

В расчет математической модели в первую очередь включались переменные с максимальным модулем коэффициента корреляции (в данном случае – это объем операции). После добавления каждой переменной производился анализ в модуле Multiple Regression программы Statcalc, которая рассчитывает коэффициенты b и a уравнения:

y=b₁*x₁+b₂*x₂++b_n*x_n+a, –

их достоверность, стандартную ошибку.

Кроме того, программа выдала характеристики всего уравнения в целом (скорректированный R², F – критерий и его достоверность). Скорректированный R² увеличивался последовательно при включении в анализ следующих переменных: объема операции, снижения насыщения гемоглобина венозной крови кислородом менее 65%, снижения среднего артериального давления от предоперационного уровня более чем на 20%, тяжести состояния по APACHE III, центральной температуры. Включение в расчет других переменных несмотря на достоверные корреляционные связи приводило к снижению R².

Окончательные характеристики проведенного анализа выглядят, как показано в таблице 3.

Таблица 3
Результаты регрессионного анализа
R=0,899	F=72,030 p=0.000000
R2=0,809
adjusted R2=0,798
a=-3,14 p=0,55
	b	Стандартная ошибка b	Достоверность b
APACHE III	0,0518	0,011	0,000000
Снижение среднего артериального давления >20%	1,51	0,29	0,000001
Снижение SvO2<65%	1,024	0,22	0,000015
Центральная температура	-0,04	0,013	0,029458
Объем операции	1,67	0,19	0,000000

Получена математическая формула следующего вида:

ПК=0,0518*А+1,51*АД+1,024*SvO₂-0,04*Т+1,67*О, где

ПК – прогностический коэффициент,

А – тяжесть состояния на момент окончания анестезии по шкале APACHE III в баллах,

АД – снижение среднего артериального давления в течение анестезии более 20% от предоперационного уровня,

SvO₂ – снижение насыщения гемоглобина венозной крови кислородом в течение анестезии менее 65%,

Т – центральная температура на момент окончания анестезии в градусах Цельсия,

О – объем операции.

Константа a была исключена из уравнения в связи с ее недостоверностью. Поэтому по формуле рассчитана не длительность восстановления после анестезии, а прогностический коэффициент. Важно оценить окончательные значения скорректированного R² и критерия F. В настоящем исследовании R²=0,798. Это очень хорошее значение, показывающее, что построенная регрессия объясняет 79,8% значений длительности восстановления. Критерий F говорит об отношении вероятности того, что полученная математическая модель в какой-то степени объясняет прогнозируемую величину, к вероятности того, что между моделью и восстановлением сознания после анестезии нет никакой связи. В данном исследовании уровень критерия F=78 с достоверностью p=0,000000. Это также свидетельствует, что построенная регрессия высоко значима.

Затем прогностический коэффициент был рассчитан для каждого субъекта исследования. В связи с тем, что в уравнении не определена константа a, и результат – его прогностический коэффициент, а не собственно величина длительности пробуждения, то необходим подсчет диапазона прогностического коэффициента в группах. Для определения диапазонов выбраны 0,05 и 0,95 перцентили.

Как видно из таблицы 4, диапазоны прогностического коэффициента пересекаются во 2 и 3 группах.

Следующим моментом исследования явилась апробация данной математической модели. Для этого была осуществлена случайная выборка пациентов (контроль, n=52), подвергнутых длительным операциям на органах брюшной полости в условиях таких же видов анестезий, что и в основной группе. Контрольная выборка была сопоставима с исследуемой выборкой.

Чувствительность = количество ИП / количество ИП + количество ЛО.

Специфичность = количество ИО / количество ИО + количество ЛП.

В формулах истинно положительным (ИП) результатом считалось совпадение коэффициента и длительности восстановления в группе, истинно отрицательным (ИО) – совпадение коэффициента и длительности восстановления остальных групп. Ложно положительным (ЛП) – наличие коэффициента, соответствующего данной группе, но при этом длительность восстановления находилась за пределами этого диапазона. Ложно отрицательным (ЛО) результат был, когда длительность пробуждения соответствовала данной группе, а величина коэффициента – нет. 2 и 3 группы были объединены в одну, так как диапазон прогностического коэффициента у них в основной выборке практически совпадал.

Таблица 5
Чувствительность и специфичность прогностического коэффициента для каждой группы контрольной выборки
	1 группа	2-3 группа	4 группа	5 группа
Чувствительность	88,9%	83,3%	88,9%	81,8%
Специфичность	90,7%	96,6%	95,3%	95,1%

Полученные чувствительности и специфичности, представленные в таблице 5, оказались очень хорошими. Нужно отметить, что специфичность, то есть способность определять прогноз у каждого отдельно взятого пациента, более высока.

КЛИНИЧЕСКИЙ ПРИМЕР 1

Больной М., 46 лет (ИБ 1568), поступил в отделение интенсивной терапии 13 ноября 2006 года после устранения грыжи пищеводного отверстия диафрагмы и формирования арефлюксной кардии в условиях тотальной внутривенной анестезии на основе пропофола, то есть операция на одном органе – код переменной объема операции О=1. Сознание на момент поступления отсутствует. Длительность анестезии составила 4 ч 55 мин. Тяжесть состояния на момент поступления по шкале APACHE III составила 32 балла (А=32), центральная температура 36,5 градусов Цельсия (Т=36,5). Была проанализирована наркозная карта. В течение анестезии среднее артериальное давление не снижалось более чем на 20% от предоперационного уровня (код переменной снижения среднего артериального давления – АД=0). Ни в одном анализе не отмечалось снижение насыщения гемоглобина венозной крови кислородом менее 65% (код переменной снижения SvO₂–SvO₂=0). Был произведен расчет прогностического коэффициента по формуле:

ПК=0,0518*А+1,51*АД+1,024*SvO₂-0,04*Т+1,67*О,

ПК=0,0518*32+1,51*О+1,024*О-0,04*36,5+1,67*1=1,87.

В соответствии с предложенным способом при коэффициенте до 3,3 прогнозируется восстановление сознания в пределах одного часа. Прогноз подтвердился – через 34 минуты после окончания анестезии больной пришел в сознание.

КЛИНИЧЕСКИЙ ПРИМЕР 2

Больной Р., 42 лет (ИБ 1954), поступил в отделение интенсивной терапии 14 декабря 2006 года после левосторонней гемиколэктомии в условиях сочетанной анестезии, то есть операция на одном органе – код переменной объема операции О=1. Сознание на момент поступления отсутствует. Длительность анестезии составила 7 ч 35 мин. Тяжесть состояния на момент поступления по шкале APACHE III составила 43 балла (А=43), центральная температура 35,8 градусов Цельсия (Т=35,8). Была проанализирована наркозная карта. В течение анестезии среднее артериальное давление снижалось более чем на 20% от предоперационного уровня, максимум на 49%, длительность снижения составила 1 час 20 минут (код переменной снижения среднего артериального давления – АД=1). В одном анализе отмечалось снижение насыщения гемоглобина венозной крови кислородом менее 65%, а именно до 61,2% (код переменной снижения SvO₂–SvO₂=1). Был произведен расчет прогностического коэффициента по формуле:

ПК=0,0518*А+1,51*АД+1,024*SvO₂-0,04*T+1,67*О,

ПК=0,0518*43+1,51*1+1,024*1-0,04*35,8+1,67*1=4,99.

В соответствии с предложенным способом при коэффициенте в пределах 3,4-6,8 прогнозируется восстановление сознания в пределах более 1 и до 6 часов. Прогноз подтвердился – больной пришел в сознание через 3 часа 25 минут после окончания анестезии.

КЛИНИЧЕСКИЙ ПРИМЕР 3

Больная Б., 55 лет (ИБ 863), поступила в отделение интенсивной терапии 7 июля 2006 года после резекции культи желудка, формирования арефлюксной кардии, гастропластики, левосторонней гемиколэктомии в условиях сочетанной анестезии, то есть операция на двух органах – код переменной объема операции О=2. Сознание на момент поступления отсутствует. Длительность анестезии составила 7 ч 25 мин. Тяжесть состояния на момент поступления по шкале APACHE III составила 49,5 баллов (А=49,5), центральная температура 35,2 градусов Цельсия (Т=35,2). Была проанализирована наркозная карта. В течение анестезии среднее артериальное давление снижалось более чем на 20% от предоперационного уровня, максимум на 42%, длительность снижения составила 5 часов (код переменной снижения среднего артериального давления – АД=2). В одном анализе отмечалось снижение насыщения гемоглобина венозной крови кислородом менее 65%, а именно до 54,2% (код переменной снижения SvO₂–SvO₂=1). Был произведен расчет прогностического коэффициента по формуле:

ПК=0,0518*А+1,51*АД+1,024*SvO₂-0,04*Т+1,67*О,

ПК=0,0518*49,5+1,51*2+1,024*1-0,04*35,2+1,67*2=8,56.

В соответствии с предложенным способом при коэффициенте в диапазоне 6,9-9,3 прогнозируется восстановление сознания в пределах более 6 и до 9 часов. Прогноз подтвердился – больная пришла в сознание через 7 часов 45 минут после окончания анестезии.

КЛИНИЧЕСКИЙ ПРИМЕР 4

Больной Т., 38 лет (ИБ 1980), поступил в отделение интенсивной терапии 26 декабря 2006 года после комбинированной гастрэктомии, дистальной субтотальной резекции поджелудочной железы, спленэктомии, субтотальной колэктомии, резекции двенадцатиперстной кишки, резекции тонкой кишки, внутрибрюшной термохимиообляции в условиях сочетанной анестезии, то есть операция более чем на двух органах – код переменной объема операции О=3. Сознание на момент поступления отсутствует. Длительность анестезии составила 13 ч 55 мин. Тяжесть состояния на момент поступления по шкале APACHE III составила 75,5 баллов (А=75,5), центральная температура 34,8 градусов Цельсия (Т=34,8). Была проанализирована наркозная карта. В течение анестезии среднее артериальное давление снижалось более чем на 20% от предоперационного уровня, максимум на 50%, длительность снижения составила 7 часов 25 минут (код переменной снижения среднего артериального давления – АД=2). В одном анализе отмечалось снижение насыщения гемоглобина венозной крови кислородом менее 65%, а именно до 58,7% (код переменной снижения SvO₂–SvO₂=1). Был произведен расчет прогностического коэффициента по формуле:

ПК=0,0518*А+1,51*АД+1,024*SvO₂-0,04*T+1,67*О,

ПК=0,0518*75,5+1,51*2+1,024*1-0,04*34,8+1,67*3=11,57.

В соответствии с предложенным способом при коэффициенте более 9,4 прогнозируется восстановление сознания длительностью более 9 часов. Прогноз подтвердился – больной пришел в сознание только через 16 часов 30 минут после окончания анестезии. В связи с тем что прогнозировалось длительное восстановление сознания, была произведена оптимизация ведения больного: проводилась продленная искусственная вентиляция легких.

Медико-социальный эффект – предлагаемый способ позволяет повысить достоверность и точность прогнозирования длительности восстановления сознания после анестезии при длительных абдоминальных операциях.

Формула изобретения

Способ прогнозирования восстановления сознания после анестезии при длительных абдоминальных операциях, включающий анализ анестезиологических осложнений, отличающийся тем, что непосредственно после операции определяют в комплексе значимые показатели: тяжесть состояния пациента по шкале APACHE III (A), снижение среднего артериального давления в течение анестезии от предоперационного уровня (АД), снижение насыщения гемоглобина венозной крови кислородом в течение анестезии менее 65% (SvO₂), центральную температуру на момент окончания анестезии (Т), объем операции (О), каждому показателю на основании таблицы 1 описания присваивают соответствующие баллы: АД=0÷2, SvO₂=0÷2, О=1÷4, критерии А и Т учитывают по абсолютным значениям, затем по формуле ПК=0,0518·А+1,51·АД+1,024·SvO₂-0,04·T+1,67·О, определяют прогностический коэффициент (ПК) и при значении ПК до 3,3 прогнозируют длительность восстановления сознания в течение 1 ч, при ПК=3,4-6,4 прогнозируют длительность восстановления сознания свыше 1 ч и до 6 ч, при ПК=6,5-9,3 прогнозируют длительность восстановления сознания свыше 6 ч и до 9 ч, при ПК более 9,3 прогнозируют длительность восстановления сознания свыше 9 ч.