[go: up one dir, main page]

RU2740115C1 - Method of instant diagnostics of respiratory failure - Google Patents

Method of instant diagnostics of respiratory failure Download PDF

Info

Publication number
RU2740115C1
RU2740115C1 RU2020120363A RU2020120363A RU2740115C1 RU 2740115 C1 RU2740115 C1 RU 2740115C1 RU 2020120363 A RU2020120363 A RU 2020120363A RU 2020120363 A RU2020120363 A RU 2020120363A RU 2740115 C1 RU2740115 C1 RU 2740115C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
respiratory failure
acute respiratory
respiratory
saturation
patients
Prior art date
Application number
RU2020120363A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Сергей Анатольевич Точило
Алексей Викторович Марочков
Владимир Александрович Дудко
Дмитрий Васильевич Осипенко
Original Assignee
Сергей Анатольевич Точило
Алексей Викторович Марочков
Владимир Александрович Дудко
Дмитрий Васильевич Осипенко
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Сергей Анатольевич Точило, Алексей Викторович Марочков, Владимир Александрович Дудко, Дмитрий Васильевич Осипенко filed Critical Сергей Анатольевич Точило
Priority to RU2020120363A priority Critical patent/RU2740115C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2740115C1 publication Critical patent/RU2740115C1/en

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/08Measuring devices for evaluating the respiratory organs

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Physiology (AREA)
  • Pulmonology (AREA)
  • Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
  • Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)

Abstract

FIELD: medicine; pulmonology.SUBSTANCE: invention can be used in intensive therapy for rapid assessment of acute respiratory failure in primary examination of patients with spontaneous breathing. In patients with background of spontaneous breathing at FiO2—0.21, peripheral saturation of oxygen is measured by pulse oximetry and breath frequency is measured. A respiratory-saturation index (RSI) is calculated by original calculation formula. If RSI value ≥ 290 absence of acute respiratory failure is stated. If RSI < 290, acute respiratory failure is stated.EFFECT: method enables diagnosing acute respiratory failure in primary examination of patients with spontaneous breathing.1 cl, 4 ex

Description

Изобретение относится к медицине, а именно к пульмонологии. Может применяться в интенсивной терапии для быстрой оценки острой дыхательной недостаточности при первичном осмотре пациентов со спонтанным дыханием.The invention relates to medicine, namely to pulmonology. Can be used in intensive care to quickly assess acute respiratory failure during the initial examination of patients with spontaneous breathing.

Острая дыхательная недостаточность - это остро развивающееся состояние, при котором система внешнего дыхания не обеспечивает поддержание нормального газового состава артериальной крови, или последнее обеспечивается напряжением компенсаторных механизмов.Acute respiratory failure is an acutely developing condition in which the external respiration system does not maintain a normal arterial blood gas composition, or the latter is provided by the tension of compensatory mechanisms.

Существуют клинические признаки острой дыхательной недостаточности [1]. К ним относятся: одышка, тахипноэ (частота дыхания > 25 в минуту), брадипноэ (частота дыхания < 10 в минуту), апноэ, участие в дыхании вспомогательной мускулатуры, парадоксальное дыхание, цианоз и влажность кожных покровов, тахикардия, брадикардия, расстройство или угнетение сознания, прогрессирующее ослабление дыхания при аускультации («немые легкие»), двухсторонние влажные хрипы при аускультации. Недостатками клинических признаков является то, что они являются неспецифичными и могут свидетельствовать о других патологических состояниях кроме острой дыхательной недостаточности. Их сложно выявить на ранней стадии острой дыхательной недостаточности.There are clinical signs of acute respiratory failure [1]. These include: dyspnea, tachypnea (respiratory rate> 25 / minute), bradypnea (respiratory rate <10 / minute), apnea, assisted breathing, paradoxical respiration, cyanosis and skin moisture, tachycardia, bradycardia, upset or depression consciousness, progressive weakening of breathing on auscultation ("dumb lungs"), bilateral wet rales on auscultation. The disadvantages of clinical signs are that they are nonspecific and may indicate other pathological conditions besides acute respiratory failure. They are difficult to detect in the early stages of acute respiratory failure.

Имеется также метод рентгенологического исследования органов грудной клетки [2], который позволяет выявить косвенные признаки острой дыхательной недостаточности, такие как массивная инфильтрация, пневмоторакс, гидроторакс. В то же время рентгенологическое исследование органов грудной клетки является узконаправленным, используется только чтобы определить изменение прозрачности легочных полей и позволяет выявить всего 4 феномена: затенение легочных полей, просветление легочных полей, изменение легочного рисунка, изменение корней легких.There is also a method of X-ray examination of the chest organs [2], which allows to identify indirect signs of acute respiratory failure, such as massive infiltration, pneumothorax, hydrothorax. At the same time, X-ray examination of the chest organs is narrowly focused, it is used only to determine the change in the transparency of the pulmonary fields and allows to identify only 4 phenomena: shading of the pulmonary fields, enlightenment of the pulmonary fields, changes in the pulmonary pattern, changes in the roots of the lungs.

К рентгенологическим методам диагностики также относят способ диагностики острого респираторного дистресс-синдрома [3], при котором проводят компьютерную томографию легких при поступлении пациента в клинику, в первые часы после травмы, на фоне ИВЛ при FiO2 - 0,21 с шагом 10 мм и осуществляют расчет массы всего легкого, принимаемую за исходную, затем проводят компьютерную томографию легких в течение всего острого периода соответственно при снижении индекса оксигенации крови, определяют массу всего легкого, производят сопоставление полученной расчетной массы легких в граммах с исходной и при ее увеличении на 10-19% констатируют острый респираторный дистресс-синдром I степени, на 20-39% - острый респираторный дистресс-синдром II степени, 40-79% - острый респираторный дистресс-синдром III степени и при увеличении на 80% и более - острый респираторный дистресс-синдром IV степени.X-ray diagnostic methods also include a method for diagnosing acute respiratory distress syndrome [3], in which computed tomography of the lungs is performed upon admission to the clinic, in the first hours after injury, against the background of mechanical ventilation with FiO 2 - 0.21 with a step of 10 mm and the mass of the entire lung is calculated, taken as the initial one, then computed tomography of the lungs is carried out during the entire acute period, respectively, with a decrease in the blood oxygenation index, the mass of the entire lung is determined, the calculated lung mass in grams is compared with the initial one and when it increases by 10-19 % report grade I acute respiratory distress syndrome, grade II acute respiratory distress syndrome by 20-39%, grade III acute respiratory distress syndrome and, with an increase of 80% or more, acute respiratory distress syndrome IV degree.

Недостатками данного способа являются: высокая лучевая нагрузка на организм пациента, необходимость в наличии компьютерного томографа, который является дорогостоящим оборудованием и имеется только в крупных стационарах, исследование также стоит дорого.The disadvantages of this method are: high radiation load on the patient's body, the need for a computer tomograph, which is expensive equipment and is available only in large hospitals, the study is also expensive.

Известен способ оценки дыхательного резерва легких [4], который заключается в проведении рентгенологического исследования, при котором определяют площадь тени правого и левого легкого. Дополнительно определяют рост и массу обследуемого, площадь поверхности тела больного. После чего вычисляют индекс дыхательного резерва легких по формуле:A known method for assessing the respiratory reserve of the lungs [4], which consists in carrying out an x-ray examination, in which the area of the shadow of the right and left lungs is determined. Additionally, the height and weight of the subject, the surface area of the patient's body are determined. Then the index of the respiratory reserve of the lungs is calculated by the formula:

ИДРЛ=Sповерхности тела:(Sправого легкого + Sлевого легкого),And DRL = S body surface : (S right lung + S left lung ),

где ИДРЛ - индекс дыхательного резерва легких;where И ДРЛ - index of the respiratory reserve of the lungs;

Sповерхности тела - площадь поверхности тела больного, м2;S body surface - the area of the patient's body surface, m 2 ;

Sправого легкого - площадь тени правого легкого на рентгенограмме, м2;S of the right lung - the area of the shadow of the right lung on the roentgenogram, m 2 ;

Sлевого легкого - площадь тени левого легкого на рентгенограмме, м2,S of the left lung - the area of the shadow of the left lung on the roentgenogram, m 2 ,

и при значении ИДРЛ более 45 дыхательный резерв легких оценивают как низкий, 45-40 - как средний и менее 40 - как высокий. Кроме того при значении ИДРЛ более 45 прогнозируют дыхательную недостаточность в послеоперационном периоде у кардиохирургических больных.and if the value of I DRL is more than 45, the respiratory reserve of the lungs is assessed as low, 45-40 - as average and less than 40 - as high. In addition, if the value of I DRL is more than 45, respiratory failure is predicted in the postoperative period in cardiac surgery patients.

Недостатками способа являются: лучевая нагрузка на пациента, необходимость иметь в наличии рентген-установку, которая не всегда доступна, в довершение способ предназначен для прогнозирования дыхательной недостаточности, а не для ее диагностики.The disadvantages of this method are: the radiation exposure of the patient, the need to have an X-ray unit, which is not always available, in addition, the method is designed to predict respiratory failure, and not to diagnose it.

Известен способ определения функции внешнего дыхания легких и дыхательной системы [5] основанный на дистанционной электрометрии функции дыхательной мускулатуры, при котором измерение параметров дыхательных движений грудной клетки осуществляют бесконтактно с помощью датчиков, расположенных слева и справа на экране, устанавливаемом над передней поверхностью грудной клетки обследуемого. Пациента размещают в кресле, снабженном излучателем электромагнитных колебаний. Регистрацию измеренных параметров осуществляют одновременно в персональном компьютере. В качестве параметров используют амплитуду движений грудной клетки на уровне верхне-средних и нижних ее отделов, передней стенки живота и диафрагмы. Полученные данные экстраполируют на общие объемы легких и на объемы каждого легкого раздельно.There is a method for determining the function of external respiration of the lungs and the respiratory system [5] based on remote electrometry of the function of the respiratory muscles, in which the parameters of the respiratory movements of the chest are measured contactlessly using sensors located on the left and right on the screen installed above the front surface of the chest of the subject. The patient is placed in a chair equipped with an electromagnetic oscillator. The measured parameters are recorded simultaneously in a personal computer. The range of motion of the chest at the level of its upper-middle and lower sections, the anterior abdominal wall and the diaphragm is used as parameters. The data obtained are extrapolated to the total lung volumes and to the volumes of each lung separately.

Недостатками способа являются: необходимость в специальном оборудовании, способ также предназначен для прогнозирования дыхательной недостаточности, а не для ее диагностики.The disadvantages of this method are: the need for special equipment, the method is also designed to predict respiratory failure, and not for its diagnosis.

Существуют лабораторные критерии острой дыхательной недостаточности на основе измерения содержания кислорода и углекислого газа в артериальной и/или венозной крови [6] с помощью газоанализаторов, работа которых основана на масс-спектрометрии, а также на измерении степени поглощения исследуемым газом инфракрасного излучения, формируемого с помощью нити накала и определенного светофильтра. Признаками острой дыхательной недостаточности [1] являются: 1) прогрессирующая гипоксемия - снижение показателей парциального давления кислорода в артериальной крови (PaO2), насыщения (сатурации) кислородом в артериальной крови (SaO2), парциального давления кислорода в венозной крови (PvO2), насыщения (сатурации) кислородом в венозной крови (SvO2); 2) прогрессирующая гиперкапния - повышение показателей парциального давления углекислого газа в артериальной крови (PaO2), парциального давления углекислого газа в венозной крови (PvO2). Насыщение (сатурация) кислородом в пульсирующих сосудах (SpO2) может быть измерена инструментально методом пульсоксиметрии [6]. Содержание углекислого газа в конце выдоха также может быть измерено инструментально методом капнометрии [6].There are laboratory criteria for acute respiratory failure based on measuring the content of oxygen and carbon dioxide in arterial and / or venous blood [6] using gas analyzers, the work of which is based on mass spectrometry, as well as on measuring the degree of absorption of infrared radiation by the gas under study, generated by filament and a specific filter. Signs of acute respiratory failure [1] are: 1) progressive hypoxemia - a decrease in the partial pressure of oxygen in arterial blood (PaO 2 ), saturation (saturation) with oxygen in arterial blood (SaO 2 ), partial pressure of oxygen in the venous blood (PvO 2 ) , saturation (saturation) with oxygen in venous blood (SvO 2 ); 2) progressive hypercapnia - an increase in the partial pressure of carbon dioxide in arterial blood (PaO 2 ), partial pressure of carbon dioxide in venous blood (PvO 2 ). Saturation (saturation) oxygen in pulse receptacles (SpO 2) can be measured instrumentally by pulse oximetry [6]. The carbon dioxide content at the end of expiration can also be measured instrumentally by capnometry [6].

Основным недостатком перечисленных лабораторно-инструментальных критериев является отсутствие интегративного показателя, который отражает степень острой дыхательной недостаточности.The main disadvantage of the listed laboratory and instrumental criteria is the absence of an integrative indicator that reflects the degree of acute respiratory failure.

Известен способ оценки тяжести острой дыхательной недостаточности у новорожденных, находящихся на респираторной поддержке [7], который основан на определении в капиллярной крови показателей парциального давления углекислоты и кислорода. При повышении парциального давления углекислоты в крови диагностируют вентиляционный тип острой дыхательной недостаточности. При этом при недостаточности I ст. - парциальное давление углекислоты составляет 46-60 мм рт.ст., при недостаточности II ст. - парциальное давление углекислоты - 61-75 мм рт.ст., при недостаточности III ст. - парциальное давление углекислоты - выше 76 мм рт.ст. При снижении парциального давления кислорода в крови диагностируют шунто-диффузионный тип острой дыхательной недостаточности. При этом при недостаточности I ст. - парциальное давление кислорода - 39-35 мм рт.ст., при недостаточности II ст. - парциальное давление кислорода - 34-30 мм рт.ст. и при недостаточности III ст. - парциальное давление кислорода - ниже 30 мм рт.ст.A known method for assessing the severity of acute respiratory failure in newborns who are on respiratory support [7], which is based on the determination of the partial pressure of carbon dioxide and oxygen in capillary blood. With an increase in the partial pressure of carbon dioxide in the blood, the ventilation type of acute respiratory failure is diagnosed. Moreover, in case of insufficiency of the 1st Art. - the partial pressure of carbon dioxide is 46-60 mm Hg, in case of insufficiency of Art II. - partial pressure of carbon dioxide - 61-75 mm Hg, in case of insufficiency of stage III. - partial pressure of carbon dioxide - above 76 mm Hg. With a decrease in the partial pressure of oxygen in the blood, a shunt-diffusion type of acute respiratory failure is diagnosed. Moreover, in case of insufficiency of the 1st Art. - partial pressure of oxygen - 39-35 mm Hg, in case of insufficiency of Art II. - partial pressure of oxygen - 34-30 mm Hg. and in case of insufficiency of III Art. - partial pressure of oxygen - below 30 mm Hg.

Недостатками способа являются: необходимость в наличии газового анализатора, способ может использоваться только у новорожденных, находящихся на респираторной поддержке.The disadvantages of this method are: the need for a gas analyzer, the method can only be used in newborns who are on respiratory support.

Известна система и способ обнаружения респираторной недостаточности дыхания субъекта [8], основанная на измерении ключевых параметров дыхания субъекта (объема выдоха, пикового респираторного потока, максимального давления в дыхательных путях, движения грудной стенки), а также измерении с помощью параметрического модуля соотношения времени между временем вдоха и временем выдоха, части времени вдоха, в течение которой уровень CO2 на некоторое заранее определенное значение меньше, чем максимальный уровень CO2 во время вдоха-выдоха, разницы между максимальным парциальным давлением CO2, наблюдаемым во время вдоха-выдоха, и парциальным давлением CO2, наблюдаемым в течение заранее определенного периода времени до точки времени, в которой наблюдался максимум, части времени выдоха во время вдоха-выдоха, в течение которой капнограмма находится в пределах 10% максимального CO2, обнаруженного во время вдоха-выдоха, стандартного отклонения выборок капнограммы, взятых во время вдоха, среднего из выборок капнограммы, взятых во время вдоха. Респираторную недостаточность дыхания субъекта обнаруживают в том случае, если выведенное значение ключевого параметра пересекает порог.A known system and method for detecting respiratory failure of a subject [8], based on measuring the key parameters of the subject's respiration (expiratory volume, peak respiratory flow, maximum airway pressure, chest wall movement), as well as measuring the ratio of time between time using a parametric module inspiratory and expiratory time, the fraction of the inspiratory time during which the CO 2 level is some predetermined value less than the maximum CO 2 level during inspiration-expiration, the difference between the maximum partial CO 2 pressure observed during inspiration-expiration and the partial CO 2 pressure observed for a predetermined period of time up to the time point at which the maximum was observed, the fraction of the expiratory time during inhalation-exhalation during which the capnogram is within 10% of the maximum CO 2 detected during inhalation-exhalation, standard deviation of capnogram samples taken during inspiration, mean o from capnogram samples taken during inspiration. Respiratory failure of the subject is detected when the derived value of the key parameter crosses the threshold.

Недостатками способа являются: необходимость в специальном оборудовании, способ может использоваться только у субъектов, находящихся на респираторной поддержке.The disadvantages of this method are: the need for special equipment, the method can only be used in subjects who are on respiratory support.

В настоящее время в клинической практике для определения степени тяжести острой дыхательной недостаточности и острого респираторного дистресс-синдрома наиболее часто применяется индекс оксигенации [9], который рассчитывается по формуле:At present, in clinical practice, the oxygenation index is most often used to determine the severity of acute respiratory failure and acute respiratory distress syndrome [9], which is calculated by the formula:

OI=PaO2/FiO2,OI = PaO 2 / FiO 2 ,

где OI - индекс оксигенации, мм.рт.ст.;where OI - oxygenation index, mm Hg;

PaO2 - парциальное давление кислорода в артериальной крови мм.рт.ст.;PaO 2 - partial pressure of oxygen in arterial blood, mm Hg;

FiO2 - фракция кислорода во вдыхаемом воздухе.FiO 2 - fraction of oxygen in the inhaled air.

Согласно Берлинской классификации категории острого респираторного дистресс-синдрома основаны на степени гипоксемии: легкая (200 мм.рт.ст. <PaO2/FiO2≤300 мм.рт.ст.), средняя (100 мм.рт.ст.<PaO2/FiO2≤200 мм.рт.ст.) и тяжелая (PaO2/FiO2≤100 мм.рт.ст.).According to the Berlin classification, the categories of acute respiratory distress syndrome are based on the degree of hypoxemia: mild (200 mm Hg <PaO 2 / FiO 2 ≤300 mm Hg), medium (100 mm Hg <PaO 2 / FiO 2 ≤200 mm Hg) and severe (PaO 2 / FiO 2 ≤100 mm Hg).

Недостатками данного метода являются: необходимость в наличии газового анализатора, метод не годится для экспресс-диагностики, поскольку забор крови, транспортировка в лабораторию и выполнение анализа требует времени.The disadvantages of this method are: the need for a gas analyzer, the method is not suitable for express diagnostics, since blood collection, transportation to the laboratory and the analysis takes time.

Прототипом настоящего изобретения явился индекс оксигенации-сатурации [10-11], который предложено рассчитывать при невозможности определения PaO2 по формуле:The prototype of the present invention was the oxygenation-saturation index [10-11], which is proposed to be calculated when it is impossible to determine PaO 2 by the formula:

OSI=SpO2/FiO2,OSI = SpO 2 / FiO 2

где OSI - индекс оксигенации-сатурации;where OSI is the oxygenation-saturation index;

SpO2 - периферическая сатурация кислорода, %;SpO 2 - peripheral oxygen saturation,%;

FiO2 - фракция кислорода во вдыхаемом воздухе.FiO 2 - fraction of oxygen in the inhaled air.

Снижение индекса оксигенации-сатурации свидетельствует о развитии острой дыхательной недостаточности.A decrease in the oxygenation-saturation index indicates the development of acute respiratory failure.

Технической задачей, для решения которой направлено настоящее изобретение, является создание способа экспресс-диагностики острой дыхательной недостаточности, который отличается высокой диагностической значимостью, чувствительностью и специфичностью.The technical problem for the solution of which the present invention is directed is to provide a method for the rapid diagnosis of acute respiratory failure, which is characterized by high diagnostic value, sensitivity and specificity.

Указанная задача достигается тем, что в способе экспресс-диагностики острой дыхательной недостаточности у пациентов на фоне спонтанного дыхания при FiO2 - 0,21 производят измерение периферической сатурации кислорода методом пульсоксиметрии и подсчет частоты дыхания и, согласно изобретению, рассчитывают респираторно-сатурационный индекс (РСИ) по формуле:This task is achieved by the fact that in the method of express diagnostics of acute respiratory failure in patients against the background of spontaneous breathing at FiO 2 - 0.21, the peripheral oxygen saturation is measured by the pulse oximetry method and the respiratory rate is calculated and, according to the invention, the respiratory saturation index (RSI ) according to the formula:

РСИ=SpO2⋅13/ (FiO2 ⋅ ЧД),RSI = SpO 2 ⋅13 / (FiO 2 ⋅ BH),

где SpO2 - периферическая сатурация кислорода, %;where SpO 2 - peripheral oxygen saturation,%;

FiO2 - фракция кислорода во вдыхаемом воздухе (равна 0,21);FiO 2 - fraction of oxygen in the inhaled air (equal to 0.21);

ЧД - частота дыхания, дых/мин,RR - respiratory rate, breath / min,

и при значении РСИ ≥ 290 констатируют отсутствие острой дыхательной недостаточности, а при значении РСИ < 290 констатируют наличие острой дыхательной недостаточности.and with an RSI value ≥ 290, the absence of acute respiratory failure is stated, and with an RSI value <290, the presence of acute respiratory failure is stated.

Для решения поставленной задачи проведено проспективное обсервационное исследование у 28 пациентов отделений анестезиологии и реанимации общего и кардиохирургического профиля. Из них было 18 мужчин и 10 женщин, возраст 62,3±13,7 лет, масса тела 83,2±18,3 кг, рост 169,4±7,3 см. В зависимости от основной патологии пациенты были разделены на две группы: 1-я группа (n=13) - пациенты с сердечной или сосудистой хирургической патологией (ишемическая болезнь сердца, хроническая ревматическая болезнь сердца, облитерирующий атеросклероз артерий нижних конечностей и др.) после операций на сердце или брюшной аорте; 2-я группа (n=15) - пациенты с хирургической патологией органов брюшной полости (панкреатит, холецистит, холедохолитиаз, перитонит и др.) с наличием синдрома полиорганной недостаточности после абдоминальных вмешательств.To solve this problem, a prospective observational study was carried out in 28 patients of the general and cardiac surgery departments of anesthesiology and intensive care. Of these, there were 18 men and 10 women, age 62.3 ± 13.7 years, body weight 83.2 ± 18.3 kg, height 169.4 ± 7.3 cm.Depending on the main pathology, the patients were divided into two groups: 1st group (n = 13) - patients with cardiac or vascular surgical pathology (ischemic heart disease, chronic rheumatic heart disease, obliterating atherosclerosis of the arteries of the lower extremities, etc.) after operations on the heart or abdominal aorta; Group 2 (n = 15) - patients with surgical pathology of the abdominal organs (pancreatitis, cholecystitis, choledocholithiasis, peritonitis, etc.) with the presence of multiple organ failure syndrome after abdominal interventions.

Всем пациентам во время нахождения в отделении анестезиологии и реанимации ежедневно подсчитывали частоту дыхания и измеряли периферическую сатурацию кислорода методом пульсоксиметрии с использованием гемодинамического монитора «Интеграл 12-06» (Интеграл, Республика Беларусь). Во время измерений пациенты дышали атмосферным воздухом (FiO2=0,21). Одновременно через катетер в лучевой артерии пациентам проводили забор артериальной крови. Парциальное давление кислорода (PaO2) определяли с использованием газового анализатора ABL 800 FLEX (Radiometer Medical, Дания). После каждого измерения рассчитывали индекс оксигенации, индекс оксигенации-сатурации и респираторно-сатурационный индекс. Общее количество измерений составило 76.During their stay in the department of anesthesiology and intensive care, all patients were daily counted respiratory rate and measured peripheral oxygen saturation by pulse oximetry using a hemodynamic monitor "Integral 12-06" (Integral, Republic of Belarus). During the measurements, the patients breathed atmospheric air (FiO 2 = 0.21). At the same time, arterial blood was taken from the patients through a catheter in the radial artery. The oxygen partial pressure (PaO 2 ) was determined using an ABL 800 FLEX gas analyzer (Radiometer Medical, Denmark). After each measurement, the oxygenation index, oxygenation-saturation index and respiratory saturation index were calculated. The total number of measurements was 76.

Статистическую обработку результатов производили с применением программ Statistica 7.0 (описательная статистика, проверка гипотезы о нормальности распределении по критерию Шапиро-Уилкса, выявление различий в группах по критерию Манна-Уитни, корреляционный анализ) и IBM SPSS 22.0 (проведение ROC-анализа). Рассчитывали площадь под ROC-кривой (AUC), которая отражает диагностическую значимость метода, чувствительность и специфичность, оптимальный порог. Статистически значимыми отличия считались при р<0,05.Statistical processing of the results was carried out using the Statistica 7.0 software (descriptive statistics, testing the hypothesis of normal distribution according to the Shapiro-Wilks test, identifying differences in the groups using the Mann-Whitney test, correlation analysis) and IBM SPSS 22.0 (conducting ROC analysis). The area under the ROC curve (AUC) was calculated, which reflects the diagnostic significance of the method, sensitivity and specificity, and the optimal threshold. Differences were considered statistically significant at p <0.05.

Ретроспективно вся выборка была разделена на две подгруппы: 1-я (50 измерений) - пациенты без дыхательной недостаточности (индекс оксигенации > 300 мм.рт.ст.), 2-я (26 измерений) - пациенты с дыхательной недостаточностью (индекс оксигенации < 300 мм.рт.ст.). Между 1-й и 2-й подгруппами получены статистически значимые различия по критерию Манна-Уитни (р<0,05) при использовании индекса оксигенации-сатурации 457,1 (438,1-466,7) против 438,1 (419,0-447,6), соответственно. Также между 1-й и 2-й подгруппами получены статистически значимые различия по критерию Манна-Уитни (р<0,05) при использовании респираторно-сатурационного индекса 363,7 (316,4-408,6) против 272,3 (224,4-290,9), соответственно.Retrospectively, the entire sample was divided into two subgroups: 1st (50 measurements) - patients without respiratory failure (oxygenation index> 300 mm Hg), 2nd (26 measurements) - patients with respiratory failure (oxygenation index < 300 mm Hg). Between the 1st and 2nd subgroups, statistically significant differences were obtained according to the Mann-Whitney test (p <0.05) using the oxygenation-saturation index 457.1 (438.1-466.7) versus 438.1 (419, 0-447.6), respectively. Also, statistically significant differences were obtained between the 1st and 2nd subgroups according to the Mann-Whitney test (p <0.05) using a respiratory saturation index of 363.7 (316.4-408.6) versus 272.3 (224 , 4-290.9), respectively.

Проведен корреляционный анализ. Коэффициент корреляции Спирмена R между индексом оксигенации-сатурации и индексом оксигенации составил 0,67. Коэффициент корреляции Спирмена R между респираторно-сатурационным индексом и индексом оксигенации составил 0,74. Проведен ROC-анализ для определения диагностической значимости индекса оксигенации-сатурации: AUC=0,735; 95% доверительный интервал 0,558-0,913; чувствительность 61,5%, специфичность 84,0%, оптимальный порог 429. Проведен ROC-анализ для определения диагностической значимости респираторно-сатурационного индекса: AUC=0,811; 95% доверительный интервал 0,653-0,968; чувствительность 85,7%, специфичность 80,0%, оптимальный порог 290.Correlation analysis was carried out. Spearman's correlation coefficient R between the oxygenation-saturation index and the oxygenation index was 0.67. Spearman's correlation coefficient R between the respiratory saturation index and the oxygenation index was 0.74. The ROC analysis was performed to determine the diagnostic value of the oxygenation-saturation index: AUC = 0.735; 95% confidence interval 0.558-0.913; sensitivity 61.5%, specificity 84.0%, optimal threshold 429. ROC analysis was performed to determine the diagnostic significance of the respiratory saturation index: AUC = 0.811; 95% confidence interval 0.653-0.968; sensitivity 85.7%, specificity 80.0%, optimal threshold 290.

Таким образом, предложенный нами способ является эффективным для экспресс-диагностики острой дыхательной недостаточности у пациентов со спонтанным дыханием и обладает высокой диагностической значимостью, чувствительностью и специфичностью.Thus, the proposed method is effective for the rapid diagnosis of acute respiratory failure in patients with spontaneous breathing and has a high diagnostic value, sensitivity and specificity.

Использование данного способа подтверждается конкретными примерами:The use of this method is confirmed by specific examples:

Пример 1.Example 1.

Больной Д., 63 года, поступил в стационар 7.04.2020 г. Клинический диагноз: ИБС: Стенокардия напряжения ФК 3. Атеросклероз БЦА. Операция 14.04.20 г.: Каротидная эндартерэктомия слева. Аорто-коронарное шунтирование в ЗБВ ЛКА, ВТК. Маммарно-коронарное шунтирование в ПМЖВ.Patient D., 63 years old, was admitted to the hospital on 7.04.2020. Clinical diagnosis: IHD: exertional angina FC 3. Atherosclerosis of BCA. Operation 04/14/2020: Carotid endarterectomy on the left. Coronary artery bypass grafting in the ZBV LCA, VTK. Mammary coronary bypass grafting in LAD.

При обследовании пациента 15.04.20 г. установлены следующие показатели: PaO2=88,0 мм.рт.ст., SpO2=98,0%, ЧД=16 дых/мин. Рассчитаны: индекс оксигенации - 419,1; индекс оксигенации-сатурации - 466,7 и респираторно-сатурационный индекс - 379,2. Заключение: острая дыхательная недостаточность отсутствует.The examination of the patient, the following parameters 4.15.20 set: PaO 2 = 88.0 mmHg, SpO 2 = 98.0%, RR = 16 stomach / min. Calculated: oxygenation index - 419.1; oxygenation-saturation index - 466.7 and respiratory-saturation index - 379.2. Conclusion: there is no acute respiratory failure.

Пример 2.Example 2.

Больная М., 71 год, поступила в стационар 31.03.2020 г. Клинический диагноз: ИБС: Стенокардия напряжения ФК 3. Операция 8.04.20 г.: Аорто-коронарное шунтирование в ПКА. Маммарно-коронарное шунтирование в ПМЖВ.Patient M., 71 years old, was admitted to the hospital on 03/31/2020. Clinical diagnosis: IHD: exertional angina FC 3. Operation 04/08/2020: Coronary artery bypass grafting in RCA. Mammary coronary bypass grafting in LAD.

При обследовании пациентки 9.04.20 г. установлены следующие показатели: PaO2=60,8 мм.рт.ст., SpO2=88,0%, ЧД=20 дых/мин. Рассчитаны: индекс оксигенации - 289,5; индекс оксигенации-сатурации -419,1 и респираторно-сатурационный индекс - 272,4. Заключение: имеется острая дыхательная недостаточность.The examination of the patient, the following parameters 9.4.20 installed: PaO 2 = 60.8 mmHg, SpO 2 = 88.0%, RR = 20 stomach / min. Calculated: oxygenation index - 289.5; oxygenation-saturation index -419.1 and respiratory-saturation index - 272.4. Conclusion: there is acute respiratory failure.

Пример 3.Example 3.

Больной К., 39 лет, поступил в стационар 3.03.2020 г. Клинический диагноз: Острый панкреатит. Синдром полиорганной недостаточности. Операции: 4.03.20 г. - Лапаротомия. Некрсеквестрэктомия. 24.03.20 г. - Релапаротомия 1. Некрсеквестрэктомия.Patient K., 39 years old, was admitted to the hospital on 03.03.2020. Clinical diagnosis: Acute pancreatitis. Syndrome of multiple organ failure. Operations: 03/04/2020 - Laparotomy. Necrsequestrectomy. 03.24.20 - Relaparotomy 1. Necrsequestrectomy.

При обследовании пациента 8.04.20 г. установлены следующие показатели: PaO2=89,6 мм.рт.ст., SpO2=96,0%, ЧД=18 дых/мин. Рассчитаны: индекс оксигенации - 426,7; индекс оксигенации-сатурации - 457,1 и респираторно-сатурационный индекс - 330,2. Заключение: острая дыхательная недостаточность отсутствует.The examination of the patient, the following parameters 4.8.20 installed: PaO 2 = 89.6 mmHg, SpO 2 = 96.0%, RR = 18 stomach / min. Calculated: oxygenation index - 426.7; oxygenation-saturation index - 457.1 and respiratory-saturation index - 330.2. Conclusion: there is no acute respiratory failure.

Пример 4.Example 4.

Больной М., 65 лет, поступил в стационар 25.04.2020 г. Клинический диагноз: Острый калькулезный холецистит. Холедохолитиаз. Механическая желтуха. Холангит. Операция 25.04.2020 г.: Холецистостомия. Дренирование брюшной полости.Patient M., 65 years old, was admitted to the hospital on 25.04.2020. Clinical diagnosis: Acute calculous cholecystitis. Choledocholithiasis. Obstructive jaundice. Cholangitis. Operation 04/25/2020: Cholecystostomy. Drainage of the abdominal cavity.

При обследовании пациента 26.04.2020 г. установлены следующие показатели: PaO2=56,7 мм.рт.ст., SpO2=92,0%, ЧД=25 дых/мин. Рассчитаны: индекс оксигенации - 270,0; индекс оксигенации-сатурации - 438,1 и респираторно-сатурационный индекс - 227,8. Заключение: имеется острая дыхательная недостаточность. При этом индекс оксигенации-сатурации показал ложно-отрицательный результат.The examination of the patient, the 04/26/2020 following parameters are set: PaO 2 = 56.7 mmHg, SpO 2 = 92.0%, RR = 25 stomach / min. Calculated: oxygenation index - 270.0; oxygenation-saturation index - 438.1 and respiratory saturation index - 227.8. Conclusion: there is acute respiratory failure. At the same time, the oxygenation-saturation index showed a false-negative result.

Источники информации:Information sources:

1. Сатишур О.Е. Механическая вентиляция легких. - М.: Мед. лит., 2006. - С. 31-33.1. Satishur O.E. Mechanical ventilation of the lungs. - M .: Med. lit., 2006 .-- S. 31-33.

2. Лучевая диагностика: учебник Т. 1 / под ред. Г.Е. Труфанова. -М.: ГЭОТАРМедиа, 2007. - С. 158-164.2. Radiation diagnostics: textbook T. 1 / ed. G.E. Trufanov. -M .: GEOTARMedia, 2007 .-- S. 158-164.

3. Патент 2187962 Российской Федерации, МПК С02 А61В 6/03, опубликовано: 27.08.2002. Способ диагностики острого респираторного дистресс-синдрома / Родионов Е.П., Кулешов О.В., Кравченко А.И., Агафонова Н.В.; Патентообладатель: Государственный научно-клинический центр охраны здоровья шахтеров. - №2000123921/14, заявл. 18.09.2000 // Бюллетень изобретения №24/2002.3. Patent 2187962 of the Russian Federation, IPC С02 А61В 6/03, published: 27.08.2002. Method for the diagnosis of acute respiratory distress syndrome / Rodionov EP, Kuleshov OV, Kravchenko AI, Agafonova NV; Patentee: State Scientific and Clinical Center for the Protection of Miners' Health. - No. 2000123921/14, app. 09/18/2000 // Bulletin of the invention No. 24/2002.

4. Патент 2467684 Российской Федерации, МПК С01 А61В 5/08, опубликовано: 27.11.2012. Способ оценки дыхательного резерва легких / Сибагатуллин Н.Г., Сибагатуллина Л.Н., Кузбекова Н.Н., Кадырова С.А., Кувин И.А., Зарипова Р.Н., Валикеева Г.А.; Патентообладатель: Сибагатуллин Н.Г. - №2011147913/14, заявл. 24.11.2011 // Бюллетень изобретения №33/2012.4. Patent 2467684 of the Russian Federation, IPC S01 A61B 5/08, published: 27.11.2012. Method for assessing the respiratory reserve of the lungs / Sibagatullin N.G., Sibagatullina L.N., Kuzbekova N.N., Kadyrova S.A., Kuvin I.A., Zaripova R.N., Valikeeva G.A .; Patentee: Sibagatullin N.G. - No. 2011147913/14, app. 11/24/2011 // Bulletin of the invention No. 33/2012.

5. Патент 2113168 Российской Федерации, МПК С01 А61В 5/08, опубликовано: 20.06.1998. Способ определения функции внешнего дыхания легких и дыхательной системы / Соколова B.C.; Патентообладатель: Соколова B.C. - №95100541/14, заявл. 12.01.1995 // Бюллетень изобретения №16/1998.5. Patent 2113168 of the Russian Federation, MPK S01 А61В 5/08, published: 20.06.1998. Method for determining the function of external respiration of the lungs and respiratory system / Sokolova B.C .; Patentee: Sokolova B.C. - No. 95100541/14, app. 01/12/1995 // Bulletin of the invention No. 16/1998.

6. Миллер Р. Анестезия Рональда Миллера. Т. 4. - Санкт-Петербург: Человек, 2015. - С. 1518-1526.6. Miller R. Anesthesia by Ronald Miller. T. 4. - St. Petersburg: Man, 2015 .-- S. 1518-1526.

7. Патент 2506897 Российской Федерации, МПК С01 А61В 5/145, опубликовано: 20.02.2014. Способ оценки тяжести острой дыхательной недостаточности у новорожденных, находящихся на респираторной поддержке / Пименова Н.Р., Кирилочев O.К., Сагитова Г.Р.; Патентообладатель: Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Астраханская государственная медицинская академия". - №2012132393/14, заявл. 27.07.2012 // Бюллетень изобретения №5/2014.7. Patent 2506897 of the Russian Federation, IPC S01 А61В 5/145, published: 20.02.2014. A method for assessing the severity of acute respiratory failure in newborns on respiratory support / Pimenova NR, Kirilochev O.K., Sagitova GR; Patentee: State budgetary educational institution of higher professional education "Astrakhan State Medical Academy". - No. 2012132393/14, app. 07/27/2012 // Bulletin of the invention No. 5/2014.

8. Патент 2515401 Российской Федерации, МПК С02 А61В 5/08, G06F 19/00, опубликовано: 10.05.2014. Система и способ обнаружения респираторной недостаточности дыхания субъекта / Орр Д.А.; Патентообладатель: Конинклейке Филипс Электронике Н.В. - №2011119441/14, заявл. 09.10.2009 // Бюллетень изобретения №33/2012.8. Patent 2515401 of the Russian Federation, IPC S02 A61B 5/08, G06F 19/00, published: 05/10/2014. System and method for detecting respiratory failure of a subject / Orr D.A .; Patentee: Koninkleike Philips Electronics N.V. - No. 2011119441/14, app. 09.10.2009 // Bulletin of the invention No. 33/2012.

9. ARDS Definition Task Force; Ranieri V.M., Rubenfeld G.D., Thompson B.T., Ferguson N.D., Caldwell E., Fan E., Camporota L., Slutsky A.S. Acute Respiratory Distress Syndrome: The Berlin Definition // JAMA. -2012. - Vol.307. - №23. - C. 2526-2533.9. ARDS Definition Task Force; Ranieri V.M., Rubenfeld G.D., Thompson B.T., Ferguson N.D., Caldwell E., Fan E., Camporota L., Slutsky A.S. Acute Respiratory Distress Syndrome: The Berlin Definition // JAMA. -2012. - Vol.307. - No. 23. - C. 2526-2533.

10. Bilan N., Dastranji A., Behbahani A.G. Comparison of the SpO2/FiO2 Ratio and the PaO2/FiO2 Ratio in Patients With Acute Lung Injury or Acute Respiratory Distress Syndrome // J Cardiovasc Thorac Res. - 2015. -Vol. 7. - №l. - P. 28-31.10. Bilan N., Dastranji A., Behbahani AG Comparison of the SpO 2 / FiO 2 Ratio and the PaO 2 / FiO 2 Ratio in Patients With Acute Lung Injury or Acute Respiratory Distress Syndrome // J Cardiovasc Thorac Res. - 2015. -Vol. 7. - No. l. - P. 28-31.

11. Thomas N.J., Shaffer M.L., Willson D.F., Shih M.C., Curley M.A.Q. Defining Acute Lung Disease in Children With the Oxygenation Saturation Index // Pediatr Crit Care Med. - 2010. - Vol. 11. - №1. P. 12-17.11. Thomas N.J., Shaffer M.L., Willson D.F., Shih M.C., Curley M.A.Q. Defining Acute Lung Disease in Children With the Oxygenation Saturation Index // Pediatr Crit Care Med. - 2010. - Vol. 11. - No. 1. P. 12-17.

Claims (6)

Способ экспресс-диагностики острой дыхательной недостаточности, при котором у пациентов на фоне спонтанного дыхания при FiO2 - 0,21 производят измерение периферической сатурации кислорода методом пульсоксиметрии и подсчет частоты дыхания, отличающийся тем, что рассчитывают респираторно-сатурационный индекс (РСИ) по формулеA method for express diagnostics of acute respiratory failure, in which patients against the background of spontaneous breathing with FiO 2 - 0.21 measure peripheral oxygen saturation by pulse oximetry and count the respiratory rate, characterized in that the respiratory saturation index (RSI) is calculated according to the formula РСИ=SpO2⋅13 /(FiO2⋅ЧД),RSI = SpO 2 ⋅13 / (FiO 2 ⋅BH), где SpO2 - периферическая сатурация кислорода, %;where SpO 2 - peripheral oxygen saturation,%; FiO2 - фракция кислорода во вдыхаемом воздухе (равна 0,21);FiO 2 - fraction of oxygen in the inhaled air (equal to 0.21); ЧД - частота дыхания, дых./мин,RR - respiratory rate, breath / min, и при значении РСИ > 290 констатируют отсутствие острой дыхательной недостаточности, а при значении РСИ ≤ 290 констатируют наличие острой дыхательной недостаточности.and with an RSI value> 290, the absence of acute respiratory failure is stated, and with an RSI value ≤ 290, the presence of acute respiratory failure is stated.
RU2020120363A 2020-06-15 2020-06-15 Method of instant diagnostics of respiratory failure RU2740115C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020120363A RU2740115C1 (en) 2020-06-15 2020-06-15 Method of instant diagnostics of respiratory failure

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020120363A RU2740115C1 (en) 2020-06-15 2020-06-15 Method of instant diagnostics of respiratory failure

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2740115C1 true RU2740115C1 (en) 2021-01-11

Family

ID=74183715

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020120363A RU2740115C1 (en) 2020-06-15 2020-06-15 Method of instant diagnostics of respiratory failure

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2740115C1 (en)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2629799C2 (en) * 2012-02-17 2017-09-04 Конинклейке Филипс Н.В. Evaluation and observation of acute lung injury (ali) / acute respiratory distress syndrome (ards)
RU2645416C1 (en) * 2017-02-07 2018-02-21 Галина Юрьевна Черногаева Method of selecting tactics for treatment of acute respiratory failure

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2629799C2 (en) * 2012-02-17 2017-09-04 Конинклейке Филипс Н.В. Evaluation and observation of acute lung injury (ali) / acute respiratory distress syndrome (ards)
RU2645416C1 (en) * 2017-02-07 2018-02-21 Галина Юрьевна Черногаева Method of selecting tactics for treatment of acute respiratory failure

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Bilan N. et al. Comparison of the SpO2/FiO2 Ratio and the PaO2/FiO2 Ratio in Patients With Acute Lung Injury or Acute Respiratory Distress Syndrome, J Cardiovasc Thorac Res., 2015, 7 (l) p. 28-31. *
Доделия В. Ш. Диагностика и принципы лечения острой дыхательной недостаточности на догоспитальном этапе, Трудный пациент, 14(5), 2007, с. 34-41. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Chen et al. Potential for lung recruitment estimated by the recruitment-to-inflation ratio in acute respiratory distress syndrome. A clinical trial
Al-Ashkar et al. Interpreting pulmonary function tests: recognize the pattern, and the diagnosis will follow
US6575918B2 (en) Non-invasive device and method for the diagnosis of pulmonary vascular occlusions
Gold et al. Pulmonary function testing
US9687176B2 (en) Oral end tidal carbon dioxide probe for diagnosing pulmonary arterial hypertension
US6881193B2 (en) Non-invasive device and method for the diagnosis of pulmonary vascular occlusions
Modrykamien et al. Detection of upper airway obstruction with spirometry results and the flow-volume loop: a comparison of quantitative and visual inspection criteria
US7344497B2 (en) Non-invasive device and method for measuring the cardiac output of a patient
JPH0482538A (en) Breathing sound diagnostic device
Faria et al. Assessment of respiratory mechanics in patients with sarcoidosis using forced oscillation: correlations with spirometric and volumetric measurements and diagnostic accuracy
US7998084B2 (en) Method and system for diagnosing post-surgical pulmonary vascular occlusions
RU2740115C1 (en) Method of instant diagnostics of respiratory failure
Piraino Lung volume measurement and ventilation distribution during invasive mechanical ventilation
Bartziokas et al. Vibration response imaging: evaluation of rater agreement in healthy subjects and subjects with pneumonia
Kline et al. Measurement of expired carbon dioxide, oxygen and volume in conjunction with pretest probability estimation as a method to diagnose and exclude pulmonary venous thromboembolism
Donn et al. Pulmonary diagnostics
Fuadi et al. Design of Carbon Dioxide Levels Measurement in Human Expiration Using EtCO2 Capnography Method
Lotshaw et al. Pulmonary diagnostic tests and procedures
Swaminathan Pulmonary function testing in office practice
Iwashita et al. Evaluation of a novel contactless electrical impedance device for measuring respiratory and heart rates: A pilot study
Naik et al. Lung Function Tests: A Synopsis for The Uninitiated, J of Surgery & Anesthesia 1 (1), J of Surgery & Anesthesia 1 (1). 1 (1), 01-03
Cooper et al. Applied lung physiology
Palamarchuk et al. Pulmonary function testing: methodical instructions for practical classes and self-study on Physiology and Pathophysiology for medical students of Faculty of Medicine№ 2, specialty 222 “Medicine”
Byalovsky et al. Elamed CP-01 capnographic hardware-software system for general practitioners
Vanzeller et al. Chronic respiratory failure–pathophysiology