способ оценки степени метаболической и кардиореспираторной адаптации пациента

Классы МПК:A61B5/083 измерение скорости обмена веществ путем контроля дыхания, например измерение скорости потребления кислорода
A61B5/091 измерение объема вдыхаемых или выдыхаемых газов, например для определения жизненной емкости легких
Автор(ы):, , , , , , , , ,
Патентообладатель(и):Учреждение Российской академии медицинских наук Научно-исследовательский институт кардиологии Сибирского отделения РАМН (RU)
Приоритеты:
подача заявки:
2010-06-09
публикация патента:

Изобретение относится к медицине, определению степени метаболической и кардиореспираторной адаптации пациента по мощности анаэробного порога (АП). АП определяют по моменту пересечения кривых потребления кислорода и выделения углекислого газа, для чего проводят эргоспирометрию и обеспечивают вдыхание гипоксической газовой смеси со ступенчатым понижением содержания кислорода на 2% на каждой ступени до достижения стабилизации показателей потребления кислорода и выделения углекислого газа на каждой ступени. Затем измеряют мощность АП по проценту кислорода во вдыхаемой гипоксической газовой смеси, соответствующему моменту достижения АП. При мощности АП более 14% кислорода считают степень адаптации пациента низкой, менее 10% кислорода - высокой, а при мощности АП 10-14% кислорода считают степень адаптации пациента средней. Способ обеспечивает определение степени метаболической и кардиореспираторной адаптации у пациентов с патологией опорно-двигательного аппарата, нарушениями сознания, в том числе при ИВЛ, неспособных к выполнению пробы с физической нагрузкой.

Формула изобретения

Способ оценки степени метаболической и кардиореспираторной адаптации пациента по мощности анаэробного порога, заключающийся в определении анаэробного порога по моменту пересечения кривых потребления кислорода и выделения углекислого газа и измерении мощности анаэробного порога, отличающийся тем, что проводят эргоспирометрию и обеспечивают вдыхание гипоксической газовой смеси со ступенчатым понижением содержания кислорода на 2% на каждой ступени до достижения стабилизации показателей потребления кислорода и выделения углекислого газа на каждой ступени, затем измеряют мощность анаэробного порога по проценту кислорода во вдыхаемой гипоксической газовой смеси, соответствующему моменту достижения анаэробного порога и при мощности анаэробного порога более 14% кислорода считают степень адаптации пациента низкой, при мощности анаэробного порога менее 10% кислорода считают степень адаптации пациента высокой, а при мощности анаэробного порога 10-14% кислорода считают степень адаптации пациента средней.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к медицине, а именно к способам определения степени метаболической и кардиореспираторной адаптации пациента по мощности анаэробного порога, который является важной характеристикой особенностей взаимодействия метаболических реакций организма, а также функционального состояния кардиореспираторной системы человека. Анаэробный порог отражает тонкие изменения в клеточном метаболизме, является чувствительным индикатором циркулирующей и метаболической адаптации и имеет существенную прогностическую ценность [2], поскольку процент содержания кислорода во вдыхаемой гипоксической газовой смеси, соответствующий моменту достижения анаэробного порога, является показателем, характеризующим степень метаболической и кардиореспираторной адаптации пациента (т.н. мощность анаэробного порога).

Известен способ определения анаэробного порога путем проведения спироэргометрии и определения точки пересечения кривых потребления кислорода и выделения углекислого газа на фоне нарастающей физической нагрузки (велоэргометр) и дыхания атмосферным воздухом (21% содержания кислорода во вдыхаемой газовой смеси). Показателем, характеризующим мощность анаэробного порога, считают физическую нагрузку в ваттах, которая соответствует моменту достижения анаэробного порога [1].

Данный способ является наиболее близким к заявляемому по технической сущности и достигаемому результату и выбран в качестве прототипа.

Недостатком данного способа является то, что он не дает возможности определения анаэробного порога у больных людей, которые по разным причинам не способны выполнить пробу с физической нагрузкой (патология опорно-двигательного аппарата, нарушения сознания, искусственная вентиляция легких).

Задачей изобретения является создание способа, позволяющего определять степень метаболической и кардиореспираторной адаптации пациента с патологией опорно-двигательного аппарата, нарушениями сознания, в том числе находящегося на искусственной вентиляции легких.

Поставленная задача достигается техническим решением, представляющим собой способ определения степени метаболической и кардиореспираторной адаптации пациента по мощности анаэробного порога, включающий вдыхание во время эргоспирометрии гипоксической газовой смеси со ступенчатым понижением содержания кислорода на 2% на каждой ступени до достижения на каждой ступени стабилизации показателей потребления кислорода и выделения углекислого газа. Анаэробный порог определяют в момент пересечения кривых потребления кислорода и выделения углекислого газа. Показателем, характеризующим степень метаболической и кардиореспираторной адаптации пациента (т.е. мощность анаэробного порога), считают процент содержания кислорода во вдыхаемой гипоксической газовой смеси, соответствующий моменту достижения анаэробного порога. Этот показатель считают характеристикой степени метаболической и кардиореспираторной адаптации пациента, т.е. мощностью анаэробного порога у конкретного пациента. При значении показателя >14% считают мощность анаэробного порога (соответственно и степень метаболической и кардиореспираторной адаптации пациента) низкой, при значении показателя <10% считают мощность анаэробного порога высокой, при значении показателя 10%-14% считают мощность анаэробного порога средней.

Новым в предлагаемом способе является вдыхание во время эргоспирометрии гипоксической газовой смеси со ступенчато понижающимся содержанием кислорода и критерии, определяющие низкую, высокую и среднюю степень метаболической и кардиореспираторной адаптации пациента.

Новые признаки позволяют определять анаэробный порог у больных людей, которые по разным причинам не способны выполнить пробу с физической нагрузкой (патология опорно-двигательного аппарата, нарушения сознания, искусственная вентиляция легких). При этом мощность анаэробного порога будет определяться не степенью физической нагрузки в ваттах, а процентным содержанием кислорода во вдыхаемой гипоксической газовой смеси, соответствующим моменту достижения порога.

Отличительные признаки проявили в заявляемой совокупности новые свойства, явным образом не вытекающие из уровня техники в данной области и не очевидные для специалиста. Идентичной совокупности признаков в проанализированной литературе не обнаружено. Предлагаемое техническое решение может быть использовано в здравоохранении.

Исходя из вышеизложенного следует считать данное техническое решение соответствующим условиям патентоспособности: «новизна», «изобретательский уровень», «промышленная применимость».

Способ осуществляют следующим образом:

После проведения калибровки спиродатчик эргоспирометра подсоединяют к пациенту посредством маски или через интубационную трубку и выполняют процедуру газоанализа на фоне самостоятельной или аппаратной вентиляции атмосферным воздухом (21% кислорода во вдыхаемом чистом атмосферном воздухе). После этого с помощью гипоксикатора понижают на 2% содержание кислорода во вдыхаемой газовой смеси (т.е. до 19%) и повторяют процедуру газоанализа на фоне дыхания уже гипоксической газовой смесью до момента стабилизации новых показателей потребления кислорода и выделения углекислого газа. Далее ступенчато понижают на 2% на каждой ступени содержание кислорода во вдыхаемой гипоксической газовой смеси до достижения на каждой ступени стабилизации показателей потребления кислорода и выделения углекислого газа. Анаэробный порог определяют в момент пересечения кривых потребления кислорода и выделения углекислого газа.

После определения анаэробного порога регистрируют процент содержания кислорода во вдыхаемой гипоксической газовой смеси, соответствующий моменту достижения анаэробного порога. Этот показатель считают характеристикой степени метаболической и кардиореспираторной адаптации пациента, т.е. мощностью анаэробного порога у конкретного пациента. При значении показателя >14% считают мощность анаэробного порога (соответственно и степень метаболической и кардиореспираторной адаптации пациента) низкой, при значении показателя <10% считают мощность анаэробного порога высокой, при значении показателя 10%-14% считают мощность анаэробного порога средней.

Пример 1. Больной К., 59 л. И.б. № 994. Рост 171 см, вес 80 кг.

Основное заболевание: ишемическая болезнь сердца, III ФК.

Сопутствующее заболевание: артроз правого коленного сустава.

За 2 дня до операции пациенту для оценки степени метаболической и кардиореспираторной адаптации выполнили эргоспирометрическое исследование. В связи с наличием сопутствующей патологии опорно-двигательного аппарата оказалось невозможным для определения мощности анаэробного порога использование велоэргометрии, поэтому у пациента был применен предлагаемый нами способ определения анаэробного порога.

После проведения калибровки спиродатчик эргоспирометра подсоединили к пациенту посредством маски и выполнили процедуру газоанализа на фоне вентиляции атмосферным воздухом. После этого с помощью гипоксикатора понизили содержание кислорода во вдыхаемой гипоксической газовой смеси до 19% и повторили процедуру газоанализа до момента стабилизации новых показателей потребления кислорода и выделения углекислого газа (примерно через 2 минуты). Далее ступенчато понижали на 2% на каждой ступени содержание кислорода во вдыхаемой гипоксической газовой смеси до достижения на каждой ступени стабилизации показателей потребления кислорода и выделения углекислого газа. Анаэробный порог был достигнут при 13% содержания кислорода во вдыхаемой гипоксической газовой смеси, когда произошло пересечение кривых потребления кислорода и выделения углекислого газа. Таким образом, мощность анаэробного порога у данного пациента составила 13%, что соответствует средней степени метаболической и кардиореспираторной адаптации.

Выполнена операция - аортокоронарное шунтирование в условиях искусственного кровообращения. Длительность операции составила 5 ч 10 мин, длительность ИК составила 1 ч 22 мин.

Через 5 ч после операции выполнили эргоспирометрическое исследование. После проведения калибровки спиродатчик эргоспирометра подсоединили к пациенту между интубационной трубкой и шлангами аппарата ИВЛ, выполнили процедуру газоанализа, ступенчато понижая содержание кислорода во вдыхаемой газовой смеси, как описано выше. Мощность анаэробного порога составила 15% и оценена как низкая.

Продолжительность ИВЛ после операции составила 11 ч. Имели место признаки умеренной сердечной недостаточности, длительность инотропной поддержки составила 78 ч.

Через 4 суток пациент переведен в общую палату.

Пример 2. Больной В., 49 л. И.б. № 1121. Рост 164 см, вес 70 кг.

Основное заболевание: ишемическая болезнь сердца, III ФК.

Сопутствующее заболевание: синдром Лериша, хроническая сосудистая недостаточность нижних конечностей 2Б.

За 2 дня до операции пациенту для оценки степени метаболической и кардиореспираторной адаптации выполнили эргоспирометрическое исследование. В связи с наличием сопутствующей патологии (синдром Лериша) оказалось невозможным для определения мощности анаэробного порога использование велоэргометрии, поэтому у пациента был применен предлагаемый нами способ определения анаэробного порога.

После проведения калибровки спиродатчик эргоспирометра подсоединили к пациенту посредством маски и выполнили процедуру газоанализа на фоне вентиляции атмосферным воздухом. После этого с помощью гипоксикатора понизили содержание кислорода во вдыхаемой газовой смеси до 19% и повторили процедуру газоанализа до момента стабилизации новых показателей потребления кислорода и выделения углекислого газа (примерно через 2 минуты). Далее ступенчато понижали на 2% на каждой ступени содержание кислорода во вдыхаемой гипоксической газовой смеси до достижения на каждой ступени стабилизации показателей потребления кислорода и выделения углекислого газа. Анаэробный порог был достигнут при 9% содержания кислорода во вдыхаемой газовой смеси, когда произошло пересечение кривых потребления кислорода и выделения углекислого газа. Таким образом, мощность анаэробного порога у данного пациента составила 9%, что соответствует высокой степени метаболической и кардиореспираторной адаптации.

Выполнена операция - аортокоронарное шунтирование в условиях искусственного кровообращения. Длительность операции составила 4 ч 55 мин, длительность ИК составила 1 ч 32 мин.

Через 5 ч после операции выполнили эргоспирометрическое исследование. После проведения калибровки спиродатчик эргоспирометра подсоединили к пациенту между интубационной трубкой и шлангами аппарата ИВЛ, выполнили процедуру газоанализа, ступенчато понижая содержание кислорода во вдыхаемой гипоксической газовой смеси, как описано выше. Мощность анаэробного порога составила 11% и оценена как средняя.

Продолжительность ИВЛ после операции составила 7 ч. Осложнений не отмечено.

Через 2 суток пациент переведен в общую палату.

Пример 3. Больной Ш., 61 г. И.б. № 1012. Рост 174 см, вес 98 кг.

Основное заболевание: ишемическая болезнь сердца, III ФК.

Сопутствующее заболевание: артроз правого коленного сустава.

За 2 дня до операции пациенту для оценки степени метаболической и кардиореспираторной адаптации выполнили эргоспирометрическое исследование. В связи с наличием сопутствующей патологии опорно-двигательного аппарата оказалось невозможным для определения мощности анаэробного порога использование велоэргометрии, поэтому у пациента был применен предлагаемый нами способ определения анаэробного порога.

После проведения калибровки спиродатчик эргоспирометра подсоединили к пациенту посредством маски и выполнили процедуру газоанализа на фоне вентиляции атмосферным воздухом. После этого с помощью гипоксикатора понизили содержание кислорода во вдыхаемой газовой смеси до 19% и повторили процедуру газоанализа до момента стабилизации новых показателей потребления кислорода и выделения углекислого газа (примерно через 2 минуты). Далее ступенчато понижали на 2% на каждой ступени содержание кислорода во вдыхаемой гипоксической газовой смеси до достижения на каждой ступени стабилизации показателей потребления кислорода и выделения углекислого газа. Анаэробный порог был достигнут при 15% содержания кислорода во вдыхаемой гипоксической газовой смеси, когда произошло пересечение кривых потребления кислорода и выделения углекислого газа. Таким образом, мощность анаэробного порога у данного пациента составила 15%, что соответствует низкой степени метаболической и кардиореспираторной адаптации.

Выполнена операция аортокоронарное шунтирование в условиях искусственного кровообращения. Длительность операции составила 5 ч 30 мин, длительность ИК составила 1 ч 40 мин.

Через 5 ч после операции выполнили эргоспирометрическое исследование. После проведения калибровки спиродатчик эргоспирометра подсоединили к пациенту между интубационной трубкой и шлангами аппарата ИВЛ, выполнили процедуру газоанализа, ступенчато понижая содержание кислорода во вдыхаемой гипоксической газовой смеси, как описано выше. Мощность анаэробного порога составила 15% и оценена как низкая.

Имели место признаки дыхательной и сердечной недостаточности. Продолжительность ИВЛ после операции составила 52 ч, длительность инотропной поддержки составила 6 суток.

Через 8 суток пациент переведен в общую палату.

Предлагаемый авторами способ апробирован у 26 пациентов, позволяет определять степень метаболической и кардиореспираторной адаптации пациента с патологией опорно-двигательного аппарата, нарушениями сознания, в том числе находящегося на искусственной вентиляции легких.

Литература

1. Флоря В.Г., Айдаргалиева Н.Е., Синицын В.Е. и др. Анаэробный порог у пациентов с хронической недостаточностью кровообращения // Кардиология. - 1992. - Т.32, № 5. - С.75-79.

2. Wasserman K., Burton G.G., Van Kessel А.С. The physiological significance of the "anaerobic threshold" // Physiologist. - 1964. - V.7. - P.279-284.

Класс A61B5/083 измерение скорости обмена веществ путем контроля дыхания, например измерение скорости потребления кислорода

способ неинвазивной диагностики непереносимости лактозы -  патент 2527694 (10.09.2014)
способ оценки степени метаболической и кардиореспираторной адаптации кардиохирургических больных -  патент 2487663 (20.07.2013)
способ прогнозирования контроля течения бронхиальной астмы -  патент 2476150 (27.02.2013)
способ прогнозирования респираторных нарушений у больных вентральными грыжами в послеоперационном периоде -  патент 2476149 (27.02.2013)
способ полифункционального мониторинга состояния пациентов при бронхоскопии -  патент 2471414 (10.01.2013)
система и способы определения качества сигнала и коррекции сигнала -  патент 2471156 (27.12.2012)
способ диагностики нарушений оксигенации крови в процессе искусственной вентиляции легких -  патент 2457781 (10.08.2012)
способ оценки реактивности сосудов малого круга -  патент 2317003 (20.02.2008)
устройство автоматизированного измерения характеристик аппаратов искусственной вентиляции легких -  патент 2218081 (10.12.2003)
аппарат для непрерывного измерения содержания двуокиси углерода в дыхательной смеси -  патент 2215473 (10.11.2003)

Класс A61B5/091 измерение объема вдыхаемых или выдыхаемых газов, например для определения жизненной емкости легких

способ лечения бронхита у детей в стадии реконвалесценции -  патент 2527168 (27.08.2014)
способ дифференцированного контроля базисного противовоспалительного лечения бронхиальной астмы у детей и подростков -  патент 2523651 (20.07.2014)
способ выбора лечебной тактики при сочетанной травме груди и сегментов конечностей -  патент 2521355 (27.06.2014)
способ прогнозирования достижения контроля бронхиальной астмы -  патент 2506045 (10.02.2014)
способ оценки степени метаболической и кардиореспираторной адаптации кардиохирургических больных -  патент 2487663 (20.07.2013)
способ диагностики функции внешнего дыхания с помощью импедансной спирографии и программно-аппаратный комплекс "биа-лаб спиро" для его осуществления -  патент 2487662 (20.07.2013)
способ прогнозирования частоты обострения хронической обструктивной болезни легких -  патент 2484770 (20.06.2013)
способ прогнозирования развития полипозного риносинусита у больных бронхиальной астмой -  патент 2482794 (27.05.2013)
способ прогнозирования течения среднетяжелой хронической обструктивной болезни легких -  патент 2480153 (27.04.2013)
способ прогнозирования неконтролируемого течения тяжелой бронхиальной астмы -  патент 2470582 (27.12.2012)
Наверх