Scientific journal

International Journal of Applied and fundamental research

ISSN 1996-3955

ИФ РИНЦ = 0,593

Современные медицинские технологии спинномозговых инъекций растворов анестезирующих средств и инъекций в глубокие слои мягких тканей остаются высоко опасными для здоровья пациентов [2]. Их низкая безопасность обусловлена тем, что лекарственные средства, производимые в лекарственной форме «Растворы для инъекций», не являются безопасными растворами для спинномозговых и прочих инъекций [7, 12]. Дело в том, что лекарства в этой лекарственной форме производятся без контроля динамики состояния спинномозговой жидкости, спинного мозга и других тканей при локальном взаимодействии их с растворами лекарственных средств [3]. Кроме этого, остается неизвестной особенность гравитационного перемещения этих лекарств в ликворе [1, 4, 8]. Тем не менее, современные растворы для инъекций продолжают считаться качественными и их инъекции в спинномозговой канал считаются вполне допустимыми. В то же время, медицинские работники уже со студенческой скамьи знают о том, что инъекции лекарств опасны постинъекционными осложнениями, а лидерами таких осложнений являются местные анестетики и антибиотики [9, 10]. Наиболее вероятными осложнениями инъекций этих лекарств являются аллергические и неспецифические воспаления, некрозы и абсцессы [13]. Особенно опасны инъекции растворов местных анестетиков в спинномозговой канал, поскольку при таких инъекциях эти лекарства способны вызвать угнетение функции нервных клеток в жизненно важных центрах, расположенных в продолговатом мозге, что может стать причиной остановки дыхания, сердцебиения и смерти пациента [3]. В то же время, до сих пор отсутствуют растворы местных анестетиков, подготовленные исключительно для безопасных инъекций в спинномозговой канал.

В этих условиях инъекции лекарств в спинномозговой канал производятся по неведению врачей без гарантии инъекционной безопасности. Более того, в спинномозговой канал вводятся лекарства, не созданные для этого. К тому же, не учитывается температура растворов при инъекциях. Хотя огромное значение локальной температуры для состояния сердца и головоного мозга уже давно доказано [5, 6, 11]. Как бы там ни было, для спиномозговой анестезии врачи продолжают использовать самые обычные растворы местных анестетиков, которые производятся по требованиям, «придуманным» для всех лекарств, производимых в лекарственных формах «Растворы для инъекций» [10]. Однако, в последние годы удалось доказать, что эти требования допускают производство «Растворов для инъекций» с любым значением суммарной концентрации ингредиентов, кислотной (щелочной), осмотической, раздражающей, прижигающей и денатурирующей активности [12, 13]. По этой причине сегодня в любом «Растворе для инъекций», считающемся качественным, суммарная концентрация ингредиентов может достигать гигантских значений (20, 50 и даже 76 %), величина рН может достигать самых крайних значений (от 3,0 до 12), а величина осмотической активности может находиться в диапазоне от 0 до 6000 мОсмоль/л воды [12]. В связи с этим многие современные лекарства, произведенные в лекарственной форме «Растворы для инъекций», оказывают местное раздражающее и даже прижигающее действие, поэтому их инъекции могут стать причиной инъекционной болезни [13].

Цель исследования – разработка способа подготовки раствора местного анестетика для повышения его локальной безопасности при инъекции в спиномозговой канал с целью спинномозговой анестезии.

Материалы и методы исследования

Проведен ретроспективный анализ технологий спинномозговых инъекций, примененных в нескольких муниципальных клиниках городов Москвы и Ижевска в 2000–2014 годах у 160 взрослых пациентов в отделениях неврологии, анестезиологии и реанимации, хирургии, урологии, проктологии, акушерства и гинекологии с целью обезболивания органов брюшной полости, малого таза и нижних конечностей. Проведено исследование физико-химических характеристик и показателей качества лекарств, применявшихся для спинномозговых инъекций, свойств ликвора у 20 трупов взрослых людей, умерших внезапной смертью, связанной с кровоизлиянием в головной и/или спинной мозг, а также изучены особенности локального взаимодействия растворов лекарственных средств с ликвором в спинномозговом канале у трупов и в модельных условиях in vitro.

Ликвор был взят на исследование из спиномозгового канала трупов взрослых людей в секционном зале бюро судебно-медицинской экспертизы через 10–12 часов после внезапной смерти. Спиномозговая жидкость забиралась пункционно до и через 5 минут после спинномозговой инъекции 10 мл раствора 1 % лидокаина гидрохлорида или 10 мл раствора 76 % урографина.

Проведен анализ современных технологий спиномозговой анестезии. Контрольную группу составили 10 лиц, умерших внезапной смертью без признаков кровоизлияний в спиномозговую жидкость. Ликвор у трупов людей контрольной группы представлял собой бесцветную прозрачную жидкость.

При этом проведено исследование недостатков общепринятых способов спиномозговых инъекций местных анестетиков и возможных причин остановки дыхания у пациентов при спинномозговой анестезии.

Проведен патентный поиск, анализ известных изобретений и технических решений в области технологий спиномозговых инъекций, выявлены их недостатки, определены аналоги, прототип и предложены новые технические решения, которые легли в основу созданного изобретения «Способ спинно-мозговой анестезии по Н.А. Ураковой» (патент России на изобретение № 2192789).

Результаты исследования и их обсуждение

Результаты исследований величины относительной вязкости и удельного веса спиномозговой жидкости у 20 взрослых людей, умерших внезапной смертью, связанной или не связанной с кровоизлиянием в ликвор, показали, что пункционное введение в спиномозговой канал 10 мл растворов 1 % лидокаина гидрохлорида или 10 мл раствора 76 % урографина изменяет плотность и вязкость ликвора независимо от кровоизлияния в него (таблица).

Влияние люмбального введения растворов 1 % лидокаина гидрохлорида и 76 % урографина на показатели удельного веса и вязкости спиномозговой жидкости у лиц, умерших внезапной смертью

Примечание. * – достоверно при Р < 0,05 по сравнению с показателями соответствующей группы.

В контрольной группе (10 лиц), умерших внезапной смертью без признаков кровоизлияний в спиномозговую жидкость, ликвор представлял собой бесцветную прозрачную жидкость. В этой группе величина относительной вязкости ликвора составила 1,05 ± 0,002 относительных величин, а величина его удельного веса составила 1,007 ± 0,0001 кг/л (P ≤ 0,05, n = 10).

После введения в спиномозговой канал растворов лидокаина гидрохлорида и урографина показатели плотности ликвора изменились в разные стороны, а показатели вязкости во всех случаях снизились.

Введение 10 мл раствора 1 % лидокаина гидрохлорида привело к незначительному снижению удельного веса на 0,0015 ± 0,0003 кг/л (Р < 0,05, n = 5). и к уменьшению вязкости ликвора на 0,01 ± 0,0003 относительных единиц (Р < 0,05, n = 5). С другой стороны, введение в ликвор раствора 76 % урографина привело к возрастанию удельного веса ликвора на 0,0017 ± 0,0004 кг/л (Р < 0,05, n = 5) и к снижению величины его относительной вязкости на 0,013 ± 0,0003 относительных величин (Р < 0,05, n = 5).

Группа умерших в связи с кровоизлиянием в спиномозговую жидкость также состояла из 10 взрослых лиц. Ликвор, взятый на анализ из спиномозгового канала этих лиц, предствлял собой красноватую жидкость с разной степенью окраски. При этом величина относительной вязкости ликвора у них варьировала в диапазоне от 1,09 до 1,2 относительных величин, составляя в среднем 1,13 ± 0,04 относительных единиц (Р < 0,05, n = 10), а величина удельного веса варьировала в диапазоне между 1,009 и 1,012 кг/л, составляя в среднем 1,010 ± 0,001 кг/л (Р < 0,05, n = 10).

Иными словами, кровоизлияние в ликвор увеличивает относительную вязкость и удельный вес ликвора.

Пункционное введение в спиномозговой канал этих лиц 10 мл 1 % лидокаина гидрохлорида вело к нормализации исследуемых показателей, а введение 10 мл раствора 76 % урографина вело к нормализации вязкости ликвора, но при этом увеличивало показатели его удельного веса.

Так, через 5 минут после введения в 5 случаях 10 мл 1 % лидокаина гидрохлорида удельный вес ликвора снизился в среднем на 0,0014 ± 0,0002 кг/л (Р < 0,05, n = 5), а относительная вязкость снизилась на 0,01 ± 0,001 относительных единиц (Р < 0,05, n = 5).

С другой стороны, через 5 минут после введения в спиномозговой канал в 5 других случаях 10 мл раствора 76 % урографина величина относительной вязкости ликвора снизилась на 0,009 ± 0,0001 относительных единиц (Р < 0,05, n = 5), а величина удельного веса ликвора возросла на 0,0017 ± 0,00009 кг/л (Р < 0,05, n = 5).

Таким образом, показатели вязкости и удельного веса спиномозговой жидкости у взрослых лиц могут варьировать в значительном диапазоне значений как в связи с болезнями и травмами, сопровождающимися кровоизлиянием в спиномозговую жидкость, так и в связи с пункционными введениями в ликвор растворов лекарственных средств. При этом кровоизлияние в спиномозговую жидкость ведет к увеличению удельного веса и вязкости ликвора, поскольку кровь имеет более высокие значения удельного веса и вязкости, чем ликвор. Пункционное введение в спиномозговую жидкость водных растворов лекарственных средств снижает вязкость ликвора независимо от кровоизлияний в него, поскольку водные растворы лекарственных средств являются менее вязкими, чем ликвор. Установлено, что спинномозговая инъекций растворов лекарственных средств способна как уменьшить, так и увеличить значение удельного веса ликвора, поскольку плотность современных растворов лекарственных средств различна. В частности, введение в ликвор относительно легкого раствора 1 % лидокаина гидрохлорида снижает удельный вес ликвора, а введение в ликвор относительно тяжелого раствора 76 % урографина повышает удельный вес спинномозговой жидкости.

В результате исследований физико-химических показателей качества растворов для инъекций, применяемых в неврологической, анестезиологической, урологической, хирургической, акушерской, гинекологической, практике обнаружено, что многие физико-химические свойства лекарств выходят за пределы диапазона, гарантирующего безопасное местное взаимодействие их с живыми тканями организма. В частности, произведенные нами исследования температурных режимов растворов изучаемых лекарственных средств в во всех отделениях и клиниках показали, что все лекарства для инъекций применяются сегодня без подогревания их до температуры тела человека. Поэтому температура растворов для инъекций всегда равна или ниже 24 – 26ºС.

Более того, результаты исследований показали, что растворы многих качественных лекарственных средств, инъецируемые в клинических условиях в ликвор, имеют величину рН ниже 7,4, величину осмотической активности – значительно ниже или выше диапазона 280–300 мОсм/л воды, удельный вес – ниже 1,052 кг/л, показатель относительной вязкости – ниже 8 (показателей нормальной крови). Выяснено, что показатели удельного веса растворов местных анестетиков и рентгеноконтрастных средств, вводимых эндолюмбально, могут не соответствовать удельному весу ликвора, поэтому лекарства всплывают, либо тонут в нем, перемещаясь соответственно вверх, либо вниз от места пункционного введения.

Полученные результаты свидетельствуют, что растворы местных анестетиков могут быть легче или тяжелее ликвора, поэтому при введении в спинномозговой канал они могут всплывать или тонуть в ликворе, занимая соответственно самые верхние или самые нижние отделы спиномозгового канала, что объясняет клиническую нестабильность эффективности и безопасности спиномозговой анестезии, проводимой по общепринятой технологии.

В опытах in vitro показано, что введение растворов местных анестетиков в полость, заполненную ликвором и иммитирующую спиномозговой канал, показано, что неравенство значений их удельного веса, изменение температуры и расположения полости в пространстве оказывают существенное влияние на процесс перемещения растворов лекарственных средств в ликворе. В частности, показано, что раствор 0,25 % новокаина имеет меньший удельный вес, чем ликвор и кровь, поэтому всплывает в них кверху, а раствор 76 % и 60 % урографина является более тяжелым, чем кровь и спиномозговая жидкость, поэтому тонет в них и перемещается в нижний отдел полости, заполненной этими биологическими жидкостями. Кроме этого, показано, что охлаждение растворов лекарственных средств повышает значение их удельного веса, поэтому введение в ликвор холодных растворов местных анестетиков повышает вероятность их перемещения вниз.

Полученные результаты легли в основу новой, более безопасной технологии спинномозговой инъекции. В основе этой технологии лежит повышение безопасности растворов местных анестетиков внутри спинномозгового канала пациента за счет учета закономерностей гравитации и гравитационного перемещения жидкостей с различным удельным весом. Предложен высокоэффективный и безопасный способ спиномозговой анестезии, основанный на обеспечении надежности перемещения раствора анестетика внутри спиномозгового канала в сторону крестца. Для этого в спиномозговой канал в сидячем положении пациента предлагается вводить смесь, состоящую из равных объемов раствора 1 % местного анестетика, раствора 1,8–2 % натрия хлорида и ликвора пациента, охлажденную до 18–20 °С.

Следовательно, растворы лекарственных средств, произведенные в полном соответствии с требованиями фармакопейных статей, имеют физико-химические свойства, отличающие их от аналогичных свойств ликвора. Поэтому при спиномозговой инъекции лекарства изменяют физико-химическую «атмосферу» (экологию) внутри спиномозгового канала. Чрезмерное отличие физико-химических свойств лекарств от от свойств ликвора и спинного мозга способно стать причиной постинъекционных осложнений. В частности, отличие значений удельного веса растворов местных анестетиков от удельного веса ликвора предопределяет всплытие или утопление растворов местных анестетиков внутри спинномозгового канала пациентов после спиномозговой инъекции. Причем, значения удельного веса ликвора в спинномозговом канале у пациентов могут существенно повышать такие биологические жидкости, как гной (при гнойных менингитах и энцефалитах), так и кровь (при кровоизлияниях в спинной и головной мозг). При этом «кровавый» и «гнойный» ликвор становятся намного тяжелее современных растворов лекарственных средств, поэтому даже очень тяжелые лекарства становятся более легкими по сравнению с таким ликвором. В связи с этим спинномозговая анестезия, выполненная по общепринятой технологии у пациентов с кровавым и гнойным ликвором, не гарантирует угнетение жизненно важных центров продолговатого мозга. Дело в том, что относительно более легкие растворы вплывают в ликворе вверх. Поэтому при спинномозговой инъекции, выполненной в сидячем положении пациента, например, при кровоизлиянии в мозг, растворы местных анестетиков перемещаются в сторону продолговатого мозга и угнетают в нем сосудодвигательный и дыхательный центры.

Таким образом, только предварительное существенное относительное «утяжеление» раствора 1 % местного анестетика, достигаемое путем разведения его ликвором пациента, раствором 1,8–2 % натрия хлорида и охлаждением до + 18–20 °С.

Выражаем благодарность кандидатам медицинских наук, врачам Наталье Александровне Ураковой и Наталье Евгеньевне Любимовой за помощь в проведении научных исследований.