First experience of using cardiorespiratory load testing to assess the functional status of the patient in the pre-operational period
- Authors: Tsygankov K.A1, Shchegolev A.V1, Makarenko E.P1, Lakhin R.E1, Averyanov D.A1
-
Affiliations:
- Issue: Vol 338, No 4 (2017)
- Pages: 27-32
- Section: Articles
- URL: https://journals.eco-vector.com/0026-9050/article/view/73289
- DOI: https://doi.org/10.17816/RMMJ73289
- ID: 73289
Cite item
Full Text
Abstract
Full Text
Одной из актуальных задач для врача анестезиолога-реаниматолога (анестезиолога) является оценка функционального статуса пациента в предоперационный период [9-13]. В рутинной практике для этих целей используют шкалы Американской ассоциации анестезиологов (American Society of Anesthesiologists, ASA), операционно-анестезиологического риска Московского научного общества анестезиологов-реаниматологов (МНОАР) [6], определение метаболического эквивалента (МЕТ) [5, 9], функциональные тесты с ходьбой [5, 13], опросники для определения повседневной активности пациента [7, 8]. Основным недостатком этих шкал и тестов является субъективность как пациента, способного переоценить свои функциональные возможности, так и анестезиолога, который может недооценить наличие сопутствующих заболеваний и не ожидать у пациента осложнений в послеоперационный период. Объективным методом оценки функционального резерва пациента является кардиореспираторное нагрузочное тестирование (КРНТ), которое предоставляет диагностическую и прогностическую информацию на основании анализа систем кровообращения и дыхания [1-3]. Основу теста составляет физическая нагрузка. Она является идеальным и наиболее физиологичным видом провокации, позволяющим оценить состояние компенсаторно-приспособительных механизмов, а при наличии явной или скрытой патологии - степень функциональной «неполноценности» [1, 2, 7]. Данный тест используют в Европе и США [11, 13-15]. В отечественной медицине этот метод применяют в кардиологии и пульмонологии [1-3]. К сожалению, встречаются единичные публикации как по методике выполнения теста, так и по использованию КРНТ в предоперационный период [4]. Внедрение его в практическую деятельность анестезиолога, возможно, принесет полезную информацию для оценки функционального состояния в предоперационный период и прогнозирования возможных осложнений после хирургического лечения. Цель исследования Изучить возможность использования КРНТ и оптимизировать протокол физической нагрузки для оценки функционального состояния пациентов в предоперационный период с помощью КРНТ. Материал и методы Исследование проводили в кабинете функциональной диагностики кафедры анестезиологии и реаниматологии Военно-медицинской академии им. С.М.Кирова под контролем терапевта и анестезиолога с необходимым оборудованием и медикаментами для оказания неотложной помощи в случае возникновения патологических реакций. С целью определения функционального состояния пациента использовали систему КРНТ Ultima CPX (Medical Graphics, США), внешний вид которой представлен на рис. 1. Перед началом исследования выполняли калибровку датчика потока и системы газоанализа, при этом автоматически происходило измерение температуры помещения, влажности, барометрического давления, которые необходимы для точного измерения максимального потребления кислорода (МПК), минутной вентиляции легких (МВЛ). Калибровку системы газоанализа осуществляли с помощью двух баллонов: калибровочного, содержащего газовую смесь (12% O2 и 5% CO2, остаток N2), и референсного - с газовой смесью (21% O2, 0% CO2, остаток N2). При калибровке системы газоанализа происходит имитация вдоха и выдоха пациента. Далее информацию о пациенте заносили в базу данных системы. При вводе антропометрических данных происходил расчет прогнозируемых значений максимальной нагрузки в ваттах (Вт), МПК. В процессе исследования проводили непрерывный мониторинг ЭКГ (с использованием системы пяти электродов), неинвазивное измерение АД и пульсоксиметрию с помощью пальцевого датчика. На лице закрепляли лицевую маску с откалиброванным датчиком потока и системой забора газов для анализа. Дозированную нагрузку осуществляли с помощью велоэргометра. На первых этапах использования системы КРНТ было необходимо выбрать протокол физической нагрузки. После анализа литературы был выбран протокол № 1, который исследователи [10] использовали для системы КРНТ у пациентов среднего и пожилого возраста (табл. 1). Этот протокол физической нагрузки был использован у 20 здоровых добровольцев в возрасте 30 (29; 32) лет. АП данной группы составил 12,5 (12; 13,7) мл/кг/мл, МПК - 25 (24,7; 28) мл/кг/мин. Полученные результаты продемонстрировали хорошую функциональную способность испытуемых. Несмотря на это, 2 человека (10%) не смогли выполнить предложенную нагрузку по причине боли в ногах, чувства нехватки воздуха, у одного испытуемого (5%) ЧСС достигла субмаксимального значения при нагрузке 190 Вт, что заставило прекратить дальнейшее выполнение теста. Учитывая, что данный протокол предполагался для использования у пациентов, имеющих сопутствующую кардиальную патологию, был выбран другой протокол (табл. 2). Протокол физической нагрузки № 2 - ступенчатый. Он включал в себя 4 фазы (покой, свободный ход, нагрузка, восстановление). Общее время выполнения протокола - 16 мин. В фазе разогрева пациент вращал педали велоэргометра со скоростью 65 об/мин без нагрузки. Фаза нагрузки включала в себя 6 этапов. Начальная нагрузка составляла 25 Вт, каждые 2 мин она увеличивалась на 25 Вт, при этом скорость педалирования поддерживалась на постоянном уровне - 65 об/мин. После достижения пиковой нагрузки следовала фаза восстановления, которая состояла из двух частей: восстановление с нагрузкой в 25 Вт и без нагрузки. Во время нагрузки продолжался мониторинг реакции со стороны системы кровообращения. Анализ газового состава выдыхаемого воздуха происходил в каждом дыхательном цикле с интервалом 3-5 с методом breath-by-breath (вдох-за вдохом). С помощью газоанализатора регистрировались: 1. Минутная вентиляция легких (МВЛ) - объем воздуха, который пациент выдыхает каждую минуту. МВЛ=дыхательный объем (ДО)ґчастота дыхания (ЧД). Измеряется в л/мин [1, 2]. 2. Максимальное потребление кислорода (МПК) - показатель транспортной емкости переноса кислорода сердцем и легкими, используется как мера физической работоспособности. Расчет производится по уравнению Фика: МПК=(ЧССґударный объем)ґSatO2, где SatO2 - сатурация кислорода. Измеряется в мл/мин, л/мин, мл/кг/мин [1, 2]. 3. Коэффициент дыхательного газообмена (КДГ) - отношение VCO2/VO2. КДГ>1,09 указывает на максимальный тест при физической нагрузки. В покое КДГ<1,0 и равен 0,7-1,0 [2]. 4. Анаэробный порог (АП) - отражает уровень нагрузки, при котором начинается переход от аэробного пути энергообеспечения к анаэробному, или точку, после которой О2 не может эффективно использоваться. Регистрация АП осуществляется системой автоматически, методом V-slope: поиск точки, в которой концентрация VCO2 повышается непропорционально VO2. Измеряется в мл/кг/мин [1, 2]. 5. Метаболический эквивалент (МETS). 1 МЕТ - отражает потребление кислорода 3,5 мл/кг/мин у 40-летнего мужчины весом 70 кг в покое. Измеряется в мл/кг/мин [2, 3, 7]. Абсолютные и относительные противопоказания к выполнению тестирования [2, 3, 7] представлены в табл. 3. Критерии прекращения КРНТ - боли в сердце, дискомфорт в груди, «перебои» в работе сердца, неприятное сердцебиение, затруднение дыхания, нехватка воздуха, головокружение, мелькание «мушек» перед глазами, выраженная усталость, систолическое АД>220 мм рт. ст. или диастолическое >120 мм рт. ст., достижение субмаксимальной ЧСС, которая рассчитывается по формуле: 220 - возраст ґ 85% должной ЧСС. В предоперационный период с целью определения функциональных резервов выполнено КРНТ. После получения информированного согласия исследованы 18 пациентов. Критерием включения в исследование было выполнение планового оперативного вмешательства в условиях общей комбинированной или сочетанной анестезии с интубацией трахеи и искусственной вентиляцией легких. Критерием исключения явилось наличие абсолютных противопоказаний (табл. 3). Характеристика исследуемых пациентов представлена в табл. 4, виды проведенных им оперативных вмешательств - в табл. 5. Перед началом исследования пациент был опрошен, осмотрен, проанализирована ЭКГ в покое. Общий вид пациента на системе КРНТ в момент исследования представлен на рис. 2. Результаты и обсуждение Во всех случаях АП был достигнут и составил 11,1 (10,1;12) мл/кг/мин (табл. 6). Определяли АП с помощью V-slope метода. МПК - 15,7 (15,2;18,3) мл/кг/мин. Согласно полученным результатам АП и МПК, пациенты были расценены как функционально компенсированные. Течение анестезии у данных пациентов гладкое, послеоперационный период протекал без осложнений. Полученные результаты не противоречили данным из научной литературы: у пациентов с АП<11 мл/кг/мин и МПК<15 мл/кг/мин увеличивается частота летальности и развития осложнений и время пребывания в стационаре [8, 9, 11, 13-15]. Кроме того, данные результаты наглядно показывают, что выбранный нами протокол можно использовать в дальнейших исследованиях. На момент отработки методики исследовали пациентов без выраженной соматической патологии, но работу целесообразно продолжить у пациентов с патологией систем кровообращения и дыхания. Дальнейшая задача заключается в определении чувствительности и специфичности КРНТ по сравнению с имеющимися на данный момент шкалами и индексами, которые используют в предоперационной подготовке с целью оценки функционального состояния. Таким образом, в результате проведенного исследования была отработана методика выполнения КРНТ для оценки функционального состояния пациентов в предоперационный период. Определены АП, который составил 11,1 (10,1;12) мл/кг/мин, и МПК - 15,7 (15,2;18,3) мл/кг/мин. Данная методика будет использована для оценки вероятности послеоперационных осложнений при плановых оперативных вмешательствах на органах брюшной полости. Накопленный опыт позволит оптимизировать предоперационный осмотр пациента путем прогнозирования возможных осложнений в предоперационный период и тем самым повысить эффективность использования коечного фонда военных лечебных организаций.About the authors
K. A Tsygankov
Email: doctorcygankov@mail.ru
A. V Shchegolev
Email: alekseischegolev@gmail.ru
E. P Makarenko
Email: makarenko.eugene@gmail.com
R. E Lakhin
Email: doctor-lahin@yandex.ru
D. A Averyanov
Email: dimonmed@mail.ru
References
- Иванов С.В., Изачик С.С., Иванов С.С. Кардиопульмональные нагрузочные тесты в оценке сердечно-сосудистой системы // Функциональная диагностика. - 2008. - № 1. - С. 3-10.
- Кербиков О.Б., Аверьянов А.В., Борская Е.Н. и др. Кардиопульмональное нагрузочное тестирование в клинической практике // Клиническая практика. - 2012. - № 2. - С. 58-70.
- Колоскова Н.Н., Шаталов К.В., Бокерия Л.А. Определение пикового потребления кислорода: физиологические основы и области применения // Креативная кардиология. - 2014. - № 1. - С. 48-57.
- Кулагина Т.Ю., Стамов В.И., Никода В.В. Кардиореспираторные нагрузочные тесты в предоперационной оценке хирургического риска у больных старшего возраста // Анестезиология и реаниматология. - 2013. - № 2. - С. 25-29.
- Мустафина М.Х., Черняк А.В. Кардиореспираторный нагрузочный тест // Атмосфера. Пульмонология и аллергология. - 2013. - № 3. - С. 56-62.
- Прогнозирование и профилактика кардиальных осложнений внесердечных хирургических вмешательств: Национ. рекомендации комитета экспертов Всерос. об-ва кардиологов. - М., 2011. - 28 с.
- Салтанов А.И., Матинян Н.В., Мареева А.А. Операционно-анестезиологический риск в детской онкохирургии / Стандарты и индивидуальные подходы в анестезиологии и реаниматологии: Матер. XII Всерос. науч.-метод. конф. с междунар. участием. - Геленджик, 2015. - С. 1-41.
- Agnew N. Preoperative cardiopulmonary exercise testing // Continuing Education in Anaesth., Critical Care & Pain. - 2010. - Vol. 10, N 2. - P. 33-37.
- Boersma E. Perioperative cardiovascular mortality in noncardiac surgery: validation of the Lee cardiac risk index // Am. J. Med. - 2005. - Vol. 118. - P. 1134-1141.
- Hassan K. Cardiorespiratory fitness and risk of heart failure: a population-based follow-up study // Eur. J. Fail. - 2014. - Vol. 16. - P. 180-188.
- Hennis P.J. Cardiopulmonary exercise testing predicts postoperative outcome in patients undergoing gastric bypass surgery // Br. J. Anaesth. - 2012. - Vol. 109, N 4. - P. 566-571.
- Hopker J.H. Controversies in the physiological basis of the ‘anaerobic threshold’ and their implications for clinical cardiopulmonary exercise testing // Anaesth. - 2011. - Vol. 66. - P. 111-123.
- Jose L., Maurizio S. ESC/ESA Guidelines on non-cardiac surgery: cardiovascular assessment and management. The Joint Task Force on non-cardiac surgery: cardiovascular assessment and management of the European Society of Cardiology (ESC) and the European Society of Anaesthesiology (ESA) // Eur. Heart J. - 2014. - Vol. 35. - P. 2383-2431.
- Junejo M.A., Mason J.M. Cardiopulmonary exercise testing for preoperative risk assessment before hepatic resection // Br. J. Surg. - 2012. - Vol. 99, N 8. - P. 1097-1104.
- Ulyett S. Clinical assessment before hepatectomy identifies high-risk patients // J. Surg. Res. - 2015. - Vol. 198. - P. 87-92.