3.4.2 Инновация: термический гелиокс, как транспортер эффективной доставки кислорода
В настоящее время в Российской Федерации разработан инновационный метод формирования, подачи и использования уникальных свойств термического гелиокса (t-He/O2) в клинической практике с помощью аппарата «Гелиокс Экстрим» (регистрационное удостоверение № РЗН 2016/3988 от 20 апреля 2016 года. Приложение 1).
Этот метод позволил избежать нежелательного воздействия гелий-кислородной смеси комнатной температуры на слизистые дыхательных путей и раскрыл уникальные физические и медико-биологические свойства гелия, которые ранее недооценивались и не использовались, так как не имели технического решения:
- низкая плотность (в 7 раз ниже, чем у азота);
- высокая теплопроводность (в 5,8 раза выше, чем у азота);
- сверхтекучесть;
- высокая диффузионная способность через альвеолярно-капиллярную мембрану (в 1,8 раз выше, чем у кислорода);
- как инертный газ гелий не вступает в биохимические реакции;
- нерастворим в воде и биологических жидкостях.
Благодаря низкой плотности гелия поток газов через дыхательные пути становится менее турбулентным, особенно в дистальных отделах. Увеличивается доля ламинарного потока и снижается общее сопротивление дыхательных путей. Применение гелиокса, подогретого до температуры 50-80°С, превышающей термонейтральный диапазон, приводит к увеличению скорости движения гелиокса, к возбуждению терморецепторов с последующей выраженной дилатацией гладкой мускулатуры бронхов и улучшением кровоснабжения лёгких. Ингаляция гелия позволяет улучшить вентиляционно-перфузионное соотношение в пределах физиологической нормы.
Снижение сопротивления дыхательных путей ведёт к уменьшению перепадов внутригрудного давления и к коррекции гемодинамических нарушений.
Большое значение играет высокая диффузионная способность гелия. Поэтому при применении t-He/O2 улучшается газообменная функция легких, что проявляется повышением парциального напряжения кислорода в артериальной крови (РаО2), возрастанием сатурации (SaO2), увеличением элиминации углекислого газа артериальной крови. Снижение парциального напряжения кислорода артериальной крови (РаСО2) на фоне ингаляции t-He/O2 происходит быстро, что позволяет рекомендовать его при гиперкапнической форме дыхательной недостаточности.
Нормализуется концентрация лактата, что свидетельствует о снижении анаэробной фазы метаболизма.
Улучшение вентиляции и газообмена снижает нагрузку на дыхательную мускулатуру, что положительно сказывается на купировании синдрома утомления дыхательных мышц.
Клиническими проявлениями, указывающими на эффективность t-He/O2 являются: уменьшение выраженности диспноэ и тахипноэ, регрессия парадоксального дыхания и патологических шумов, выявляемых при аускультации, депрессии, стабилизация показателей гемодинамики.
Помимо этого, t-He/O2 не обладает общей и специфической токсичностью, мутагенностью, эмбриотоксичностью, тератогенностью, канцерогенностью, не вызывает аллергии, не нарушает репродуктивную функцию, что позволяет его использовать у детей и взрослых, при различных заболеваниях и состояниях (в том числе у беременных).
Эти уникальные свойства термического гелиокса в полной мере удалось использовать в клинической практике благодаря аппарату «Гелиокс Экстрим». Этот аппарат обеспечивает эффективную и безопасную ингаляцию термической гелий-кислородной смесью, дает возможность изменять процентное соотношение гелия и кислорода, а также температуры в любой момент времени в течение одной процедуры.
Технические характеристики аппарата «Гелиокс Экстрим» дают возможность значительно повысить лечебный эффект использования t-He/O2 в широкой клинической практике и позволяют:
- создавать однородную гелий-кислородную смесь.. Это является одним из важнейших условий эффективности и безопасности ингаляции t-He/O2, так как инертный газ гелий имеет меньшую плотность, чем кислород, что приводит к образованию двухслойной газовой смеси. Аппарат «Гелиокс Экстрим» полностью устраняет это опасное двухслойное состояние гелиокса и формирует однородную газовую смесь.
- многократно изменять и мониторировать процентное содержание гелия и кислорода, температуру ингалируемой газовой смеси во время одной процедуры с целью определения наиболее эффективного режима для каждого пациента;
- обеспечивать во время процедуры соответствие фактического состава гелия, кислорода и температуры заданным параметрам;
- низкое сопротивление дыханию на вдохе и выдохе пациента;
- мониторировать во время процедуры необходимые параметры (дыхательный объем, частоту дыхания, сатурацию);
- формировать равномерный ламинарный поток;
- подавать необходимые фармпрепараты через небулайзер встроенный в дыхательный контур;
- анализировать и сравнивать на компьютере, встроенном в аппарат, все отображаемые параметры каждой процедуры, а также переносить данные на персональный компьютер;
- контролировать возникновение опасной ситуации (подача аппаратом тревожных сигналов).