Введение к работе
Актуальность исследования. При определении показаний и противопоказание к хирургическому лечению легочного больного необходимо оценивать его функциональную операбельноеть. Однако до настоящего времени отсутствуют общепринятые критерии и единая методика ее определения. Дій анализа применяемых способов оценка функциональной операбельности легочного больного наїли по данным литературы составлена схема І, в которой систематизированы основные понятая и уточнены связи между ниш.
Проблема функциональной операбельности - это проблема прогноза функции легких после операции и оценки вероятности развития послеоперационных осложнений (Долина 0.А.Д975). Для оценки вероятности развития сердечно-сосудистых, легочных и бронхопле-вральных осложнений после операций на легком разработан ряд систем математического прогнозирования на ЭВМ (Балеэина З.Н. и соавт.,1978; Кольцуй С.С.,1981; Адамян А.А. и соавт.,1985).
Для прогноза функции легких после операции можно использовать две группы методов: физиологическое моделирование и математическое прогнозирование. Более распространены и достаточно разнообразны методы физиологического моделирования на больном условий, ожидаемых после операции,, путем выключения пораженного легкого из вентиляции и/или кровотока и перевода всей нагрузка по газообмену на интактное легкое- Однако эти методы сложны, трудоемки, обременительны для больного и требуют специальных условий для их проведения. Кроме того., достоверный прогноз можно получить только с помощью крайне травматичного для больного метода бронхо-сосудистой окклюзии ( Hemir P.J. et al, 1953; Кабанов A.H. и соавт.,1964).
Методы математического прогнозирования недостаточно разработаны. До настоящего времени осуществляют прогноз только отдельных показателей внешнего дыхания после операции с помощью эмпирических форлул ( All м.к. et al, 1980,1983; Сорокин А.И., 1985). В работах отсутствует прогностическая оценка компенсаторных возможностей организма больного после операций на легком. Компенсаторные возможности пытаются оценить, изучая результаты оперативных вмешательств, однако до сих пор не выявлены количественные связи и характер зависшлостн компенсации после операции от клинического л функционального состояния больного до операции. В послеоперационном периоде не установлены закономерности перераспределения регионарных вентиляция и кровотока в легких, а ре-
Sagra.I
СПОСОБИ ПРОГНОЗА ОПЕРАЦИОННОГО ШСКА И ОШлЦйОНАЛЬНОІІ ОПЕРЛЕЗЛЬШСПІ, ПНЇШНЯЕЛЬЕ В ХИРУРБЫ ЛЕШЕ
Операционный риск
Сложность операционной йункпяоиалыщй риск ила
опгуашш, адекватность аункциональная операболькостъ
натжоза и искусствен- иля
ной вентиляции легкий функциональная переносимость операции
Послеоперационные осложнения (их вероятность оценивают до операции методами матеглати-ческого прогнозирования)
Функциональные последствия операции (оценивают до операции методами й-знологпческого моделирования или" математического прогнозирования)
Конденсаторные возмссности оргаігаз.'ла( оценивают только при изучении послеоперационного периода)
Оункпяокальные потеси в оезультате операции (оценагавг до операции)
Состояние и степень нарушений функционирования сясто!.', органи з;.а( оценивает с помоцьа классификаций)
йункпиокальнов состояние удаляе>.:ых и остажкхся частей легких до опега-цпи( оценивают при изучении региональных функций легких)
товарный газообмен но исследовали.
Поэтому необходило разработать метода индивидуального прогноза функционирования легкого поело операции, а такжо количественные критерии прогноза, до операция указывающие на риск осложненного точения послооиорациошюго пориода. Целесообразно прогнозировать функциональные последствия крайнего случая -удалоиия легкого, так как поело иульмоноктомии лотальность, количество осложнений и функциональные потери максимальны. Тем более, что дажо после частичных резекций н порлыо 1-2 месяца после операции основную функциональную нагрузку несет неонори-рованноэ легкое (Геллер М.Р.,1984; Харченко В.Г..Кыдыралиов Н.К.,19Ьо).
Цель работы - разработать методи прогноза основной функции легких - газообмена после операция на легком, позволяющие до операции указать на риск развития послеопорацношшх осложнении.
Задачи исследования
-
Разработать математическую модель регионарного газообмена при 'выраженной неравномерности распределения вентиляцион-но-перфузионкых отношении и критерии оценки регионарной неравномерности газообмена.
-
Ьаорать комплекс нсинвазивішх методов исследования пациента и автоматизировать обработку их результатов на ЪШ.
-
По данным собственных исследований найти закономерности изменения основных ііункциональшіх показателей после пульмонэк-томии и разработать статистическую модель компенсаторных возможностей организма.
-
Разработать необременительный для больного метод физиологического моделирования послеоперационной функции легкого и критерии его оценки.
Научная новизна. Предложены новые количественные показатели неравномерности распределения вентшшционно-перфузиошшх отношений - два показателя неэфмэктмпноста газообмена: неэффективность потребления кислорода и неэффективность выделения углекислого газа, а также модифицирован расчет альвеолярного і.'.бртвого пространства и альвеолярного щунта, характеризующих нєо'.ріллп'нвпость легочной вентиляции и легочного кровотока. Эти показатели рассчитывают в рамках математической модели регионарного газообмена.
Предложено оценивать функциональную операбелыюсть легоч-
ного больного по прогнозируемым показателям неэффективности после пульмонэктомии, причем повышение показателей неэффективности указывает на риск развития осложнении в послеоперационном периоде.
Установлены закономерности изменения регионарного газообмена у легочных больных до и после пульмонэктомии на математической модели по результатам проведенных исследовании.
Построена статистическая модель средних компенсаторных возможностей организма после пульмонэктомии, которая позволила получить аналитические выражения основних показателей функционирования легкого после операции в зависимости от величин этих показателен до операции в виде нелинейных уравнений множественной регрессии.
Разработан математический метод прогноза регионарного газообмена после пульмонэктомии, включающий математическую модель регионарного газообмена и статистическую модель коиіенсаторішх возможностей организма после операции.
По показателям ыеобремошп-ельного для больного метода йизи-ологического моделироьшшя послеоперационной фикции остающегося легкого осуществлен прогноз напряжений дыхательных газов в артериальной крови в ближайшем периоде после пульмонэктошш, которые являются критериями развития острой дыхательной недостаточности.
Положения, выносимые на защиту
I. Математическая ыод'ель позволяет по измеренным с помощью нешшазивных методов регионарным распределения:.», вентиляции и кровотока и их интегральным характеристикам рассчитать газообмен каждой зоны легких и ввести количественные показатели неэффективности функционирования легких.
* 2. Математический метод прогноза регионарного газообмона после удаления легкого позволяет до операции оценить показатели газообмена, ожидаемые после операции, и тип течения послеоперационного периода: неосложненное течение иди с риском развития осложнений.
3. Метод физиологического моделирования послеоперационной функции легкого позволяет непосредственно в операционной оііреде-лить предел функциональной операбельности легочного больного и прогнозировать развитие острой дыхательной недостаточности в раннем послеоперационном периоде.
Практическая значимость. Предложен новый способ комплексной оценки Функционального состояния больного с помощью математи-
ческой модели регионарного газообмена, описывающее взаимосвязь вентиляции, кровотока и газообмена п позволяющей количественно оценить эффективность газообмена и неравномерность функционирования легких.
Математически!: метод прогноза позволяет до операции с ошибкой 14,3/> определить тип течения послеоперационного периода конкретного больного: неосложнєнное течение или с риском развития осложнений.
Необременительный для больного метод физиологического моделирования используют непосредственно в операционной для экспресс-контроля функциональной операбельности больного и получения дополнительной прогностически значимой информации о функциональной состоятельности интактного легкого.
Использование разработанных методов прогноза позволяет предусмотреть необходимость проведения мероприятий по профилактике осложнений после операции на легком.
Внедрение результатов. Разработанные методы прогноза и оценки функционального состояния используют при обследовании и хирургическом лечении больных нагноительными и опухолевыми заболеваниями легких в отделении торакальной хирургии МОНИКИ ( 2 акта внедрения прилагаются). В М0Ы1КИ внедрено 3 рационализаторских предложокяя, 4 программы включены в Государственный фонд алгоритмов и программ и их используют в отделении функциональной диагностики МОНИКИ для обработки результатов исследования больного.
Апробация работы. Результаты диссертации докладывались на: научно-практической конференции молодых ученых и специалистов здравоохранения Московской области (МОНИКИ им. М.Ф.Владимирского, Москва,1982,1983); Всесоюзной конференции "Реализация математических методов с использованием ЭВМ в клинической и экспериментальной медицине" (Институт сердечно-сосудистой хирургии им. А.Н.Бакулева, Москва, 1984); семпгаре по клинической физиологии дыхания (Институт хирургии им. А.В.Вишневского, Москва, 1987); семинаре по применению математических методов в мэдицине (Институт трансплантологии и искусственных органов, Москва,198 научном семинаре кафедры биологической и медицинской кибернетики (П МОЛГМН им. И.И.Пкрогова, Москва,1988); проблемно-плановой комиссии "Патология органов дыхания" (МОНИКИ им. М.Ф.Владимирского, Москва,1988,1991).
Публикации. По темо диссертации опубликовано 12 работ.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, описания методов исследования, трех глав собственных исследований, заключения, выводов, списка литературы и приложения с текстами программного обеспечения работы. Работа изложена на 182 страницах машинописного текста и иллюстрирована 21 таблицей и 12 рисунками. Список литературы включает 251 наименование, из которых 170 на русском языке и 81 на иностранных.