CC BY
119
МЕТОДЫ ИДЕНТИФИКАЦИИ ЭПИДУРАЛЬНОГО ПРОСТРАНСТВА В АНЕСТЕЗИОЛОГИЧЕСКОЙ ПРАКТИКЕ
С.М. Латыев, Д.В. Шпаков, В.А. Волчков, Э.А. Пуйша, О. Молленхауер
В статье приводится описание существующей техники проведения эпидуральной анестезии. Обсуждаются оптические методы идентификации эпидурального пространства и рассматриваются возможные пути их реализации.
Эпидуральная анестезия занимает одно из ведущих мест в современном анестезиологическом пособии, а в определенных областях хирургии (урология, акушерство и т.д.) в 38% случаев используется как основной вид обезболивания [1]. Эпидуральная анальгезия характеризуется выраженным и длительным обезболиванием при введении лекарственных препаратов в небольших дозах, значительно меньших, чем при иных способах введения, что значительно снижает вероятность развития побочных эффектов данных препаратов [2].
Эпидуральная анестезия включает в себя несколько этапов: пункция эпидурального пространства, установка катетера, введение тест-дозы и основной дозы лекарственных веществ. Стандартные иглы для эпидуральной пункции обычно имеют размер 16-18 G , длину 8 см, короткий скос, изогнутый конец небольшой кривизны (1530°). Тупой срез и кривизна позволяют проходить кожу, надостистую, межостистую и через желтую связки позвоночника, но препятствуют перфорации твердой мозговой оболочки (ТМО) - игла скорее должна отодвигать ее. Идентификация эпидурального пространства происходит, в основном, с использованием двух методов: методика "утраты сопротивления" и методика "висячей капли". Методика "утраты сопротивления" является наиболее распространенным способом распознавания эпидурального пространства. Проведение иглы через кожу и связки с подсоединенным шприцем, в котором находятся физиологический раствор и пузырек воздуха, ощущается как значительное сопротивление, а пузырек воздуха сжимается при надавливании поршня шприца. Утрата сопротивления и отсутствие компрессии пузырька воздуха свидетельствуют о нахождении конца иглы в эпидуральном пространстве. При применении методики "висячей капли" к павильону пункционной иглы подвешивают каплю изотонического раствора хлорида натрия. Пока игла продвигается через плотные связки, капля не смещается. После пункции желтой связки и попадания в эпидуральное пространство "висячая капля" исчезает в просвете иглы под воздействием отрицательного давления. Однако, если игла окажется обтурированной, то капля не будет втягиваться из павильона в просвет иглы, и ее будут продвигать вперед вплоть до того момента, пока истечение спинномозговой жидкости не засвидетельствует перфорацию ТМО [3]. Другие методы идентификации эпидурального пространства (добавление индикатора к физиологическому раствору натрия хлорида; использование U-образной трубки, заполненной физиологическим раствором натрия хлорида, присоединенной к павильону пункционной иглы и пр.) не получили широкого распространения из-за трудоемкости и малой информативности.
Пункции ТМО относятся к наиболее частым осложнениям эпидуральной блокады, которое может встречаться в пределах от 0,9 до 12%. Опыт анестезиолога, владение мануальными навыками являются основной причиной такого широкого разброса. Сообщалось, что на первые 50-100 блокад частота случайной пункции может превышать 10 %, тогда как в серии более 200 блокад она снижается до 1-2%. Тем не менее, даже в руках многоопытных специалистов, при соблюдении протокола и атравматичности пункции, перфорация dura mater может иметь место в 0,6-0,8 % случаев [4].
Основные работы по изучению эпидурального пространства находятся в области эндоскопической нейрохирургии. В 1942 г. в журнале "Surgery" J.L. Pool опубликовал работу "Myeloscopy: Intraspinal Endoscopy", в которой описал технику спинальной эндоскопии при различной патологии позвоночника и спинного мозга. В 1974 г. Olinger и Ohlhaber разработали тонкий фиброэндоскоп, вводимый через эпидуральную иглу большого размера [5]. Хирургическая техника, даже при применении минимально-инвазивных технологий, предполагает размер операционного доступа 30 мм и более. Для клинической анестезиологической практики актуально создание малотравматичных, рутинных и эффективных методик по идентификации эпидурального пространства с использованием современных оптических (телекоммуникационных) технологий.
Возможны несколько подобных методов идентификации положения конца иглы в эпидуральном пространстве. Один из них может быть основан на переводе субъективных тактильных ощущений пальцев руки врача при манипуляции в измеряемые усилия на корпусе шприца и его поршня. Измерения производятся с помощью эталонных пружин и преобразователей линейных перемещений корпуса и поршня в электрические сигналы. Преобразователи могут быть основаны на фотоэлектрическом, емкостном, индуктивном и других принципах.
Функциональная схема устройства для измерения усилий на поршне и корпусе шприца с фотоэлектрическим преобразователем на основе позиционно-чувствительного приемника "Мультискан" [6, 7] представлена на рис.1.
1 27893564
Рис. 1. Функциональная схема устройства на основе фотоприемника "Мультискан": 1 - игла; 2 - корпус шприца; 3, 4 - пружины корпуса; 5, 6 -позиционно-чувствительные приемники; 7 - поршень; 8, 9 - светодиоды.
Усилия (Р) на корпусе и поршне шприца здесь преобразуются в аналоговое электрическое напряжение (V), фиксируемое с помощью цифрового вольтметра, по следующей зависимости. к ■ ¡0
F = ■
Uо
■V,
где к - калибровочный коэффициент пружины, ¡0 - длина чувствительной площадки мультискана, и0 - опорное напряжение.
Данное устройство позволяет врачу точнее определять изменение усилий на шприце и более уверенно осуществлять пункцию эпидурального пространства. Однако теоретические и некоторые экспериментальные исследования показали, что метод обладает рядом технических и методических недостатков, что не позволяет считать его достаточно эффективным.
Другие, разработанные нами, способы верификации эпидурального пространства основаны на волоконно-оптических методах. Так как эпидуральные иглы, применяемые для операций, имеют отверстия диаметром примерно 1 мм, то в них может быть помещен волоконно-оптический жгут (соответствующего диаметра), полированный
конец которого совпадает с концом иглы и имеет форму среза. По этому световоду оптическое излучение подводится к концу иглы, а отраженный свет возвращается обратно для идентификации расположения конца иглы.
Способы идентификации могут быть различны. Наиболее "наглядный" -получение изображения тканей, прилегающих к концу иглы. Функциональная схема подобного устройства изображена на рис. 2.
4
Рис. 2. Функциональная схема устройства на основе ПЗС-матрицы: 1 - игла, 2 - световод, 3 - корпус, 4 - источник света (светодиод), 5 - конденсор, 6 - светоделительное зеркало, 7 - проекционный объектив, 8 - матрица ПЗС, 9 - телевизионный монитор
О достижении конца иглы эпидурального пространства врач может судить по структуре и цвету изображения субстрата, прилегающего к торцу световодов.
Следующий способ основан на анализе интенсивности пучка лучей определенной длины волны, отраженного от тканей. Так как коэффициенты поглощения и отражения света субстратами отличаются, то по изменению величин сигналов с фотоприемника можно судить о положении конца иглы.
Функциональная схема подобного устройства представлена на рис.3.
4
3 \ 56789 10 11
Рис. 3. Функциональная схема устройства с управляемыми светодиодами: 4 - управляемые светодиоды с различными длинами волн, 8 - светофильтр, 9 - фотоприемник, 10 - контроллер, 11 - дисплей
Еще один способ основан на спектральном анализе отраженного пучка лучей с помощью спектрофотометра (рис. 4).
Здесь световод 2 имеет разделитель 4, по одному жгуту (5) которого производится подсветка, а по другому (6) отраженное излучение попадает в спектрофотометр 7. Результаты измерений обрабатываются с помощью компьютерной программы и поступают в виде графиков на дисплей 8.
Планируемые подробные исследования перечисленных выше оптических способов определения эпидурального пространства позволят выбрать из них наиболее эффективный и ответить на ряд важных вопросов. К последним относятся, например, такие, как целесообразность изготовления одноразовых световодов; способы стерилизации устройства; эргономика метода и т.п.
Литература
1. Волчков В.А., Аль-Шукри С.Х., Красногоров В.А. // Актуальные проблемы анестезиологии, реаниматологии и интенсивной терапии: Материалы научной конференции. СПб., 2000. С.19-21
2. Игнатов Ю.Д., Зайцев А.А., Михайлович В.А., Страшнов В.И. Адренергическая анальгезия. СПб., 1994. С.87.
3. Морган мл. Д.Э., Мэгид С. Михаил. Клиническая анестезиология. М., СПб., 1998. С. 303-304.
4. Светлов В.А., Козлов С.П. Опасности и осложнения центральных сегментарных блокад //Анестезиология и реаниматология. 2000. №5. С.86.
5. Щербук Ю.А., Щербук А.Ю., Глазков Р.В., Петров А.Л.// Мат. 6-го Межд. симп. "Современные минимально-инвазивные технологии". СПб., 2001.
6. Берковская К.Ф. и др. // Журнал технической физики. 1983. № 10. Т.53. С.2015-2024.
7. Латыев С.М., Дич Л.З., Куликов С.О. Применение приемника "Мультискан" в приборах для измерения геометрических параметров // Оптический журнал. 2000. № 4. С. 38-42.
