г. Саров Нижегородская область
Описание практики
В РФЯЦ-ВНИИЭФ разработана технология синтеза оксида азота в газовом разряде из окружающего воздуха [2,3]. Технология основана на процессе окисления атмосферного азота в неравновесной плазме газового разряда и отличается высокой точностью наработки и стабильным поддержанием концентрации оксида азота в дыхательной смеси. На основе технологии разработан и создан аппарат для ингаляционной терапии оксидом азота «Тианокс» (рис.1) [1-3]. Аппарат обеспечивает синтез оксида азота из воздуха непосредственно во время проведения терапии, подачу NO в дыхательный контур пациента, регулировку и непрерывный мониторинг концентрации NO в дыхательной смеси. Технические решения, используемые в аппарате, защищены пятью патентами РФ. Аппарат не имеет аналогов в мире.
Технические характеристики аппарата: исходный газ: воздух; терапевтические дозы NO в дыхательном контуре: от 1 ppm до 100 ppm; шаг регулирования концентрации NO: 1 ppm; температура газа на выходе аппарата: комнатная; мониторинг NO, NO2 : непрерывный; установка пороговых концентраций- NOmax, NOmin, NO2 max; продувка измерительных датчиков: автоматическая; габаритные размеры: диаметр основания – 0,7 м, высота – 1,4 м; питание: 220В / 50Гц; потребляемая мощность: не более 100 Вт.
Все узлы и блоки аппарата размещены на передвижной стойке с пятилучевым основанием. В центральной части стойки расположено выдвижное устройство для стопорения движения.
Синтез NO осуществляется в разрядной камере в импульсно-периодическом разряде из окружающего воздуха. Синтезируемая в генераторе NO-содержащая газовая смесь с объемной скоростью 0,45±0,2 л/мин поступает в блок очистки. Принцип действия блока основан на процессе химической адсорбции NO2 . Далее газ подается в терапевтический контур пациента. В контуре NO перемешивается с основным дыхательным потоком, который может подаваться от внешнего побудителя (аппарат ИВЛ, компрессор, концентратор кислорода и т.п.) или от встроенного блока подачи воздуха аппарата. Непосредственно перед подачей пациенту из дыхательного контура забирается проба газа для анализа в блоке мониторинга. Объемная скорость газа поступающего на мониторинг 0,45±0,2 л/мин. Для анализа поступающего газа в блоке мониторинга применяются электрохимические измерительные датчики NO, NO2 . Сигналы, поступающие с датчиков, подаются на нормирующие усилители, после чего преобразуются в цифровой вид на аналого-цифровом преобразователе и поступают на обработку в микропроцессорный контроллер. Микропроцессор выполняет пересчет сигнала в измеряемую величину с учетом единиц измерения (ppm для NO и NO2 ) и выводит результат измерения на дисплей, расположенный на передней панели блока. Для поддержания точности измерений периодически включается режим продувки электрохимических датчиков воздухом. Продувка включается автоматически и не требует вмешательства оператора. Периодичность продувки определяется системой внутренней диагностики. После мониторинга газовая смесь проходит очистку от нитрозных газов в нейтрализаторе. Нейтрализатор представляет собой двухкомпонентный адсорбционнокаталитический деструктор.
Аппарат может работать с различными типами дыхательных контуров, конкретное исполнение которых зависит от методики проведения NO-терапии.
Подключение аппарата к дыхательному контуру осуществляется подсоединением линии подачи NO и линии мониторинга NO и NO2 к магистрали вдоха пациента.
На линии подачи NO к штуцеру 1 блока очистки подсоединяется трубка 2. Второй конец трубки 2, через вирусо-бактериальный гидрофобный фильтр 5 подсоединяется к магистрали вдоха пациента 6. Гидрофобные фильтры 5 установлены для предотвращения опасности перекрестного заражения пациента и аппарата. На линии мониторинга к штуцеру блока мониторинга 3 подсоединяется трубка 4. Второй конец трубки 2, через вирусо-бактериальный гидрофобный фильтр 5 подсоединяется к магистрали вдоха пациента 6. Тип соединения с аппаратом – разъем Луер-Лок.
Регулировка концентрации NO в дыхательном конуре производится по показаниям блока мониторинга. Измерение концентрации производится в непрерывном режиме. Влияние аппарата на исходный поток дыхательной смеси сведено к минимуму за счет согласования объемной скорости потока подаваемого в дыхательный контур и потока забираемого на газоанализ. Точность поддержания и широкий диапазон выходных концентраций оксида азота позволяют реализовать все известные методики ингаляционной NO-терапии.
Результаты исследования. Аппарат ингаляционной NO терапии был применен в отделениях анестезиологии, реанимации и интенсивной терапии ГБУЗ НО «Специализированная кардиохирургическая клиническая больница» у 56 больных. Всего проведено 146 сеансов ингаляционной NO терапии.
Функциональные пробы при высокой легочной гипертензии (ЛГ) были проведены у 6 больных, всего выполнено 6 сеансов. Длительная (10 дней) ингаляционная NO терапия была проведена 10 больным, всего выполнено 100 сеансов. Интраоперационная NO терапия была проведена 40 больным, всего выполнено 40 сеансов.
Параметры ингаляции NO при функциональных пробах и длительной ингаляционной терапии: ингаляция кислорода через маску; поток увлажненного кислорода 5 л/мин; поток оксида азота 300-400 мл/мин; концентрация ингалируемого оксида азота 20-25 ppm; время ингаляции – 20 мин.
Результатами проведения функциональных проб явилось снижение систолического давления в легочной артерии с 64,6±8,3 до 39,8±4,6 мм рт ст (р≤0,05).
Результатами проведения длительной (10 дней) ингаляционной терапии оксидом азота явилось: возрастание конечно-диастолического объема сердца (с 65,5±17,2 до 74,8±13,1 мл), уменьшение конечно-систолического объема (с 28,5±8,0 до 27,5±5,4 мл), возрастание ударного объема сердца (с 39,0±10,7 до 47,3±7,6 мл), рост фракции выброса левого желудочка (с 57,0±1,7 до 65,1±2,0%, р≤0,05). Кроме этого отмечено достоверное снижение среднего давления в легочной артерии с 52,5±2,1 до 47,7±1,6 мм рт ст и возрастание показателя TAPSE с 15,2±0,7 до 17,8±1,1 мм.
Интраоперационная ингаляция NO была проведена 40 больным по двум технологиям: ингаляционная терапия оксидом азота до и после искусственного кровообращения (15 больных) и постоянная ингаляция оксида азота во время всей операции, во время ИК в комбинации с вентиляцией/перфузией легких (25 больных).
Параметры ингаляционной NO терапии во время ИВЛ до и после ИК: поток свежего 100% кислорода – 1,5 л/мин; поток оксида азота – 300-400 мл/мин; концентрация подаваемого оксида азота – 20-25 ppm; время ингаляции: от 2 до 4,5 часов. Параметры вентиляции легких и ингаляции NO во время ИК: поток свежего 100% кислорода – 1,5 л/мин; поток оксида азота – 300-400 мл/мин; концентрация подаваемого оксида азота – 20-25 ppm; параметры вентиляции – уменьшение дыхательного объема и частоты дыхания до 50% от исходного и уменьшение производительности работы генератора NO в связи со снижением минутной вентиляции приблизительно на 50% до концентрации NO 20-25 ppm.
Начало ингаляции NO приводило к достоверному снижению среднего давления в легочной артерии в среднем на 18,0% при сохранных показателях сократительной функции миокарда левого желудочка. Проведение интраоперационной ингаляционной NO терапии у пациентов с высокой легочной гипертензией сопровождалось достоверно более низким ростом альвеолярно-артериальной разницы по кислороду во время операции, достоверно более высоким индексом оксигенации с момента начала ингаляции NO, и более высоким его уровнем в конце оперативного вмешательства, достоверно более низким уровнем внутрилегочного шунтирования после искусственного кровообращения и сохранением исходных значений легочного комплайнса на всех этапах операции.
Не было отмечено таких неблагоприятных эффектов ингаляционного применения NO, как образование токсичного метаболита NO2 выше предельно допустимой концентрации (2–5 ppm), образование метгемоглобина более чем 1,5% и токсического действия высоких концентраций NO.
Выводы. Отечественный аппарат для ингаляционной терапии оксидом азота «Тианокс» обладает рядом неоспоримых преимуществ и обеспечивает синтез оксида азота из воздуха непосредственно во время проведения терапии. Клиническое применение аппарата в условиях кардиохирургической клиники показало его высокую эффективность в исследованных режимах: проведение функциональных проб, длительная ингаляционная терапия и применение во время операций на сердце с искусственным кровообращением. Не было зарегистрировано неблагоприятных эффектов при проведении терапии данным аппаратом.
Источник: Научно-образовательная конференция "Актуальные вопросы и инновационные технологии в анестезиологии и реаниматологии". Аппарат ингаляционной терапии оксидом азота "ТИАНОКС" и первый опыт его клинического применения в кардиохирургии.
