RU48780U1

RU48780U1 - DEVICE FOR DYNAMIC CONTROL OF VENTILATION-PERFUSION RELATIONS IN ARTIFICIAL BLOOD CIRCULATION IN ADULT PATIENTS

Info

Publication number: RU48780U1
Application number: RU2005119564/22U
Authority: RU
Inventors: А.С. Хатинский; К.А. Линев; И.П. Назаров
Priority date: 2005-06-23
Filing date: 2005-06-23
Publication date: 2005-11-10

Abstract

Устройство относится к медицине, а именно к искусственному кровообращению и может быть использовано при проведении операций на открытом сердце у взрослых больных. Задача полезной модели - обеспечить динамический контроль адекватности соотношения вентиляция-перфузия при искусственном кровообращении у взрослых больных. Поставленную задачу осуществляют за счет того что, выходной газовый порт оксигенатора соединен с капнографом посредством 2 магистралей, изготовленных из поливинилхлорида, которые соединены между собой переходником: первая магистраль длиной 10 см., диаметром 3/8 дюйма, вторая магистраль длиной 200 см., диаметром 3/16 дюйма. Измерение парциального напряжения углекислого газа в выдыхаемой смеси позволило проводить динамический контроль перфузии и быстрее реагировать на изменение клинической ситуации. Увеличение градиента при проведении длительных перфузии свидетельствовало о нарушении газообменной функции оксигенатора. Предлагаемая полезная модель позволяет проводить измерение парциального напряжения углекислого газа, оценивать адекватность газообменной функции при проведении искусственного кровообращения, экономически доступна, проста в использовании, позволяет получать перфузиологу информацию, соответствующую реальной вентиляционно-перфузионной ситуации.The device relates to medicine, namely to cardiopulmonary bypass and can be used for open heart surgery in adult patients. The objective of the utility model is to provide dynamic control of the adequacy of the ventilation-perfusion ratio during cardiopulmonary bypass in adult patients. The task is carried out due to the fact that the outlet gas port of the oxygenator is connected to the capnograph via 2 lines made of polyvinyl chloride, which are interconnected by an adapter: the first line 10 cm long, 3/8 inch in diameter, the second line 200 cm long, with a diameter 3/16 inch Measurement of the partial pressure of carbon dioxide in the exhaled mixture allowed dynamic perfusion control and faster response to changes in the clinical situation. An increase in the gradient during prolonged perfusion indicated a violation of the gas exchange function of the oxygenator. The proposed utility model makes it possible to measure the partial voltage of carbon dioxide, evaluate the adequacy of the gas exchange function during cardiopulmonary bypass, is economically accessible, easy to use, and allows the perfusiologist to obtain information relevant to the real ventilation-perfusion situation.

Description

Устройство относится к медицине, а именно к искусственному кровообращению и может быть использовано при проведении операций на открытом сердце у взрослых больных.The device relates to medicine, namely to cardiopulmonary bypass and can be used for open heart surgery in adult patients.

Известен насос-оксигенатор, созданный Дж. Гиббоном в начале 50-х годов 20-го века, который 6 мая 1953 г. выполнил первую успешную операцию на открытом сердце. («Анналы-1992 г.» Научный центр хирургии РАМН. Ежегодное научное издание. Выпуск 1. стр.14-15.)The oxygenator pump is known, created by J. Gibbon in the early 50s of the 20th century, which on May 6, 1953 performed the first successful open-heart surgery. ("Annals-1992" Scientific Center of Surgery, Russian Academy of Medical Sciences. Annual scientific publication. Issue 1. pp. 14-15.)

Однако это устройство имеет недостаточный контроль за газообменной функцией в динамическом режиме, направленной на обеспечение тканей и органов достаточным количеством кислорода и выведение углекислоты.However, this device has insufficient control over the gas exchange function in a dynamic mode, aimed at providing tissues and organs with sufficient oxygen and eliminating carbon dioxide.

Одним из методов динамического контроля является применение приборов, контролирующих газовый состав крови в проточном режиме. Эта методика является дорогостоящей (стоимость расходных материалов до 10000 руб. на одну операцию + аппарат стоимостью 1400000 руб.) что, не всегда приемлемо, традиционный периодический контроль газов крови с использованием газоанализаторов не отражает истинной динамики соотношения вентиляции/перфузии в реальном времени.One of the methods of dynamic control is the use of devices that control the gas composition of the blood in a flow mode. This technique is expensive (the cost of consumables is up to 10,000 rubles per operation + an apparatus worth 1,400,000 rubles), which is not always acceptable, the traditional periodic monitoring of blood gases using gas analyzers does not reflect the real dynamics of the ventilation / perfusion ratio in real time.

Также известен капнограф, изобретенный James Elam и Мах Liston в начале 50-х годов 20-го века, который позволяет оценивать адекватность проведении искусственной вентиляции легких и самостоятельного дыхании у больного.Also known is a capnograph invented by James Elam and Max Liston in the early 50s of the 20th century, which allows one to evaluate the adequacy of mechanical ventilation and spontaneous breathing in a patient.

(«Клиническая анестезиология.» Дж. Эдвард Морган-мл., Мэгид С. Михаил. Том-1 1998 г.)(“Clinical Anesthesiology.” J. Edward Morgan, Jr., Magid S. Michael. Volume 1, 1998)

Конечно-экспираторная концентрация углекислого газа (РЕТСО2) коррелирует с изменениями напряжения углекислого газа в артериальной крови (РаСО2). В норме РЕТС02 почти всегда на 2-4 мм рт. ст. ниже, чем РаСО2, что обусловлено наличием альвеолярного мертвого пространства, которое есть у всех здоровых людей. Динамика РЕТСО2 и ее корреляция с изменениями РаСО2, позволяет успешно диагностировать развитие не только респираторных, но и метаболических или кардиоваскулярных осложнений, таких как злокачественная гипертермия, или эмболия легочной артерии, а также дает возможность оценки качества кровотока после реанимации, при гиповолемии и в ряде других ситуаций.The end-expiratory carbon dioxide concentration (RETCO2) correlates with changes in the carbon dioxide voltage in arterial blood (PaCO2). Normally, PETS02 is almost always 2-4 mm Hg. Art. lower than PaCO2, which is due to the presence of alveolar dead space, which is found in all healthy people. The dynamics of RETCO2 and its correlation with changes in PaCO2 allows one to successfully diagnose the development of not only respiratory, but also metabolic or cardiovascular complications, such as malignant hyperthermia, or pulmonary embolism, and also makes it possible to assess the quality of blood flow after resuscitation, with hypovolemia and in a number of other situations.

Недостаток этого устройства в том что, в связи с техническим несовершенством он не позволяет проводить оценку адекватности газообменной функции при проведении искусственного кровообращения.The disadvantage of this device is that, due to technical imperfection, it does not allow an assessment of the adequacy of the gas exchange function during cardiopulmonary bypass.

Задача полезной модели - обеспечить динамический контроль адекватности соотношения вентиляция-перфузия при искусственном кровообращении у взрослых больных.The objective of the utility model is to provide dynamic control of the adequacy of the ventilation-perfusion ratio during cardiopulmonary bypass in adult patients.

Поставленную задачу осуществляют за счет того что, выходной газовый порт оксигенатора соединен с капнографом посредством 2 магистралей, изготовленных из поливинилхлорида, которые соединены между собой переходником: первая магистраль длиной 10 см., вторая магистраль длиной 200 см.The task is carried out due to the fact that the outlet gas port of the oxygenator is connected to the capnograph via 2 lines made of polyvinyl chloride, which are interconnected by an adapter: the first line 10 cm long, the second line 200 cm long.

На (рис.1) представлено предлагаемое устройство в комплексе с аппаратом искусственного кровообращения, состоящим из оксигенатора и роликового насоса.In (Fig. 1) the proposed device is presented in combination with a cardiopulmonary bypass, consisting of an oxygenator and a roller pump.

К выходу газового порта оксигенатора (1) присоединена магистраль (4) диаметром 3/8 дюйма, длиной 10 см, к которой через переходник (5) подсоединена магистраль (6) длиной 200 см., диаметром 3/16 дюйма с подключением датчика капнографии (3). Устройство с аппаратом искусственного кровообращения работает следующим образом. Роликовый To the outlet of the gas port of the oxygenator (1) is connected a trunk (4) with a diameter of 3/8 inch, 10 cm long, to which through an adapter (5) is connected a trunk (6) of 200 cm long, 3/16 inch in diameter with a capnography sensor connected ( 3). A device with a cardiopulmonary bypass works as follows. Roller

насос (8) качает венозную кровь больного (9) со скоростью 2,5 л/мин/м. кв. в оксигенатор (1), где через газопроницаемую мембрану (11) осуществляется обмен кислорода и углекислого газа, обогащенная кислородом кровь (10) подается к больному. Кислородно-воздушная смесь (7) проходит через верхний газовый порт (12) в оксигенатор (1), где в результате газообмена насыщается углекислым газом и обедняется кислородом. Выход газовой смеси происходит через нижний газовый порт (13) оксигенатора (1). Забор газовой смеси проводят в «боковом потоке» со скоростью 200 мл/мин. Измерение парциального напряжения углекислого газа в выдыхаемой смеси осуществляют в динамическом режиме. Показатели CO₂ автоматически выводятся на монитор (2).the pump (8) pumps the venous blood of the patient (9) at a speed of 2.5 l / min / m. sq. into the oxygenator (1), where through the gas-permeable membrane (11) oxygen and carbon dioxide are exchanged, oxygen-enriched blood (10) is supplied to the patient. The oxygen-air mixture (7) passes through the upper gas port (12) to the oxygenator (1), where, as a result of gas exchange, it is saturated with carbon dioxide and depleted in oxygen. The exit of the gas mixture occurs through the lower gas port (13) of the oxygenator (1). The intake of the gas mixture is carried out in a "side stream" at a speed of 200 ml / min. The measurement of the partial voltage of carbon dioxide in the exhaled mixture is carried out in a dynamic mode. CO ₂ readings are automatically displayed on the monitor (2).

Для контроля на 5-й, 30-й, 60-й минутах искусственного кровообращения проводили стандартный забор газов крови и оценивали градиент между показанием капнографа на тот момент времени и парциальным напряжением углекислого газа в артериальной крови.For control at the 5th, 30th, and 60th minutes of cardiopulmonary bypass, a standard sampling of blood gases was performed and the gradient between the capnograph reading at that time and the partial voltage of carbon dioxide in arterial blood was evaluated.

На графике (рис.2) представлена динамика градиента углекислого газа в артериальной крови и на выходе оксигенатора. Верхняя кривая показывает динамику напряжения углекислого газа в артерии на протяжении всего времени искусственного кровообращения. Нижняя кривая показывает динамику напряжения углекислого газа на выходе оксигенатора в боковом потоке.The graph (Fig. 2) shows the dynamics of the carbon dioxide gradient in arterial blood and at the outlet of the oxygenator. The upper curve shows the dynamics of the tension of carbon dioxide in the artery during the entire time of cardiopulmonary bypass. The lower curve shows the dynamics of the voltage of carbon dioxide at the outlet of the oxygenator in the side stream.

Колебания напряжения углекислого газа в «выдохе» оксигенатора были идентичны изменениям рС02 артериальной крови на различных этапах операции с градиентом около 4 мм рт. ст.The fluctuations in the voltage of carbon dioxide in the “exhalation” of the oxygenator were identical to the changes in pCO of arterial blood at different stages of the operation with a gradient of about 4 mm Hg. Art.

Устройство работало на серийных оксигенаторах «TERUMO-18,25\, AFFINITY» с серийным капнографом монитора «Siemens SC-7000» на протяжении всего времени искусственного кровообращения у 60 взрослых больных при операциях аортокоронарного шунтирования и протезировании клапанов сердца. Измерение парциального напряжения углекислого газа в The device worked on serial TERUMO-18.25 \, AFFINITY oxygenators with the serial Siemens SC-7000 monitor capnograph throughout the entire period of cardiopulmonary bypass in 60 adult patients during coronary artery bypass grafting and heart valve prosthetics. Carbon dioxide partial voltage measurement

выдыхаемой смеси позволило проводить динамический контроль перфузии и быстрее реагировать на изменение клинической ситуации. Увеличение градиента при проведении длительных перфузии свидетельствовало о нарушении газообменной функции оксигенатора.exhaled mixture allowed for dynamic control of perfusion and to respond more quickly to changes in the clinical situation. An increase in the gradient during prolonged perfusion indicated a violation of the gas exchange function of the oxygenator.

Предлагаемое устройство - экономически доступно, просто в использовании, позволяет получать перфузиологу информацию, соответствующую реальной вентиляционно-перфузионной ситуации.The proposed device is economically affordable, easy to use, allows the perfusionist to receive information relevant to the real ventilation-perfusion situation.

Claims

A device for dynamic control of ventilation-perfusion relations during cardiopulmonary bypass in adult patients, including a capnograph and an oxygenator, characterized in that the outlet gas port of the oxygenator is connected to the capnograph via 2 pipes made of polyvinyl chloride, which are connected by an adapter: the first pipe 10 cm, 3/8 inch in diameter, the second 200 cm long, 3/16 inch in diameter.