Gas Man — обучающая программа для анестезиологов

Gas Man (газмен) — уникальная компьютерная программа, которая была разработана James H. Philip (компания «Med Man Simulations Inc.», США) и H.M. Franklin («H M Franklin Associates», США). Она позволяет в режиме on-line моделировать индукцию и поддержание анестезии различными анестетическими агентами, учитывая их физико-химические свойства и фармакодинамику, а также с точностью до секунды прогнозировать период пробуждения.

газмен

Программа Gas Man представляет собой математическую модель взаимодействия ингаляционного анестетика и организма человека (поглощение и распределение ингаляционного анестетика). Она позволяет графически проследить путь ингаляционного анестетика от испарителя наркозного аппарата до главного органа-мишени — головного мозга, распределение анестетика в различных органах и тканях, зависимость скорости изменений парциального давления (напряжения) анестетика в органах и тканях от различных физических и физиологических факторов (концентрации ингаляционного анестетика во вдыхаемой смеси, величины газотока в контуре, массы тела пациента, величины альвеолярной вентиляции, сердечного выброса).

С помощь программы GasMan можно моделировать сценарий (симуляцию) проведения ингаляционной анестезии у пациентов с различной патологией, рассчитать время наступления той или иной стадии наркоза, необходимую концентрацию анестетика во вдыхаемой смеси; длительность индукции анестезии для интубации трахеи и начала операции, необходимый уровень поддержания анестезии, скорость (время) пробуждения пациента после прекращения подачи анестетика в контур, и, что немаловажно, стоимость анестезии при заданной стоимости флакона анестетика. Таким образом, программа является полезным инструментом для студентов, курсантов, практических врачей-анестезиологов, а также администрации медицинских учреждений.

Понятия и обозначения программы Gas Men

В программе используются два главных окна: рисунок (вверху) и график (внизу). Для удобства работы оба окна имеют одинаковые кнопки управления, чтобы минимизировать переключения между ними. На рисунке GasMan в виде компартментов представлена схематическая модель наркозного аппарата и человека. Во время симуляции (проигрывания сценария) каждый компартмент заполняется в соответствии с парциальным давлением ингаляционного анестетика. Высота уровня отражает величину парциального давления и обозначается соответствующим цифровым значением под изображением каждого компартмента.

При работе с программой используются следующие понятия и обозначения:

Agent — анестетический агент (севофлуран, изофлуран, энфлуран, галотан, закись азота)
Weight — масса тела пациента, кг (задается произвольно)
Circuit — дыхательный контур (открытый, полузакрытый, закрытый, «идеальный»)
DEL (Delivery) — компартмент, соответствующий испарителю наркозного аппарата (показывает концентрацию анестетика на выходе из испарителя, в % к атмосферному давлению)
CKT (Circuit) — условное обозначение пространства контура наркозного аппарата. Необходимо заметить, что заполнение контура во время симуляции уже не произвольное, а зависит от показателей испарителя, потока свежих газов и параметров нашего условного «пациента» (вентиляции легких), который может быть «подключен» или еще «не подключен» (при заполнении контура для болюсной индукции) — это будет видно при симуляции.
ALV — легочное альвеолярное пространство
ART — артериальная кровь
VRG (vessel rich group) — компартмент, обозначающий группу богато перфузируемых тканей. Сюда относятся головной мозг (и именно он имеется ввиду при работе в программе), сердце, печень и почки. На эту группу тканей приходится всего 10% от массы тела, но 75% от всего сердечного выброса, (соответственно быстро, за 4–8 мин выравниваются парциальные давления ингаляционного анестетика в артериальной крови и в ткани головного мозга, клинически за это время наступает состояние анестезии).
MG (muscule group) — мышечная группа. В эту группу входят мышечная ткань и кожа, их доля составляет 50% от массы тела и 20% от сердечного выброса, т.е. большая по объему ткань с невысокой перфузией. Для наступления равновесия между артериальной и тканевой концентрациями анестетика требуется намного больше времени, от 20 до 80 минут. При кратковременных вмешательствах эта группа тканей не успевает захватить много анестетика. При длительных вмешательствах и высокой растворимости анестетика (галотан) эта группа тканей накапливает анестетик.
FAT — жировая ткань. 20% от массы тела и 10% от сердечного выброса. Она обладает высокой аффинностью к анестетикам, но перфузия этой группы тканей низкая, захват ингаляционного анестетика очень медленный. Время наступления равновесия составляет от 80 минут до 30 часов.

Как работать с программой Газмен?

Чем более растворим анестетический агент, тем дольше он выводится из захвативших его тканей. Мышечная и жировая ткань создают эффект «резервуара», медленное выведение агента из накопивших его тканей обусловливает замедленное пробуждение, посленаркозную депрессию и сонливость при использовании галотана. Низкорастворимые анестетики (севоран) не накапливаются в этой ткани, обеспечивая быстрый выход из наркоза.

Конечно, выделяют еще одну группу — ткани с очень низкой перфузией (костная, хрящевая и т.п.). В данной программе эта категория не представлена из-за отсутствия клинического значения в поглощении и распределении анестетиков.

Три маленьких окошка в правой части рисунка — часы (таймер), количество поглощенного и поданного из испарителя анестетика. В последних двух окошечках, есть возможность заменить миллилитры израсходованного анестетика долларами израсходованных денег и, таким образом, подсчитать стоимость смоделированной на симуляторе анестезии. Сценарий можно проигрывать в режиме реального времени, либо, для экономии, ускорять в 100 и более раз. При проигрывании симуляций длительных анестезий этот временной режим позволяет очень быстро просматривать изменения в компартментах и на графиках за каждый заданный промежуток времени. Графики изменения парциального напряжения анестетика обозначаются соответствующими цветами.

Меню программы содержит два вида команд: первые для изменения настроек или перезапуска текущей симуляции, вторые для использования данных, полученных в симуляции для работы в других приложениях. Мгновенный возврат в самое начало или в самый конец симуляции, все ваши настройки, заданные параметры и их изменения сохраняются в том виде, в котором это происходило во время симуляции. Ниже приведен пример задачи для моделирования ингаляционной индукции и поддержания анестезии севофлураном.

Цель данного упражнения — достичь такой глубины анестезии, при которой возможно безопасно интубировать пациента, без применения миорелаксантов и наркотичесих аналгетиков, используя ингаляционный анестетик севофлуран (единственный препарат). Это может быть достигнуто при конечной концентрации в ЦНС 3,4%. Кроме этого, после достигнутой цели необходимо провести анестезию и пробудить пациента.

На мониторе компьютерной программы произвольно выбираем вес больного (например 180 кг), заполняем дыхательный контур севофлураном до достижения напряжения анестетика 8 об%. Затем «подключаем пациента к наркозно-дыхательному аппарату», выставляем условные показатели минутной вентиляции (например 9 л/мин). После достижения конечной концентрации (ЦНС) 3,4% нажимаем кнопку STOP. «Интубируем пациента». Уменьшаем поток свежих газов (например до 1 л/мин) и концентрацию анестетика на испарителе (например до 3 об%). Продолжаем анестезию. Меняя подачу анестетика, стараемся провести анестезию на уровне 1,3 МАК (2,6 об% в альвеолярном пространстве). Через 60 мин прекращаем подачу анестетика. Замечаем, через сколько минут концентрация севофлурана достигнет МАК пробуждения — 0,7 об%. Оцениваем качество проведенной анестезии.

Программа помогает и при освоении методики низкопоточной анестезии, она очень наглядно демонстрирует процессы, происходящие в организме человека при уменьшении потока «свежих» медицинских газов. Программа Gas Man — это ответ на многие интересующие вопросы, возникающие в процессе обучения общей анестезии ингаляционными анестетиками. С её помощью можно моделировать ситуации, которые вероятно возникнут в операционной. Вместе с тем, она не в силах решить конкретную клиническую проблему на операционном столе в условиях ограниченного времени для принятия решения. В связи с этим программа — всего лишь способ обучения, но не «шпаргалка» в операционной!