HomePage
Карта сайта
Как со мной связаться?
Отправить мне E-mail
Анкетные данные автора
Кафедра анестезиологии и реаниматологии СПб МАПО
Специализация автора
Профессиональное увлечение автора
Научные публикации автора
Личный политический опыт автора
Культура, язык, история СССР
Технические идеи, до окторых пока не дошли руки
Кое-что о Лебединских...

ТЕНДЕНЦИИ РАЗВИТИЯ СОВРЕМЕННОЙ АНЕСТЕЗИОЛОГИИ:

ПРЕПОДАВАНИЕ И ПРАКТИКА

...

Важное место занимают в современной анестезиологии проблемы ее информатики и информатизации. Парадокс здесь заключается в том, что очевидная общая тенденция развития, поддержка которой входит в джентльменский набор динамичного профессионала, никоим образом не обязывает к смене обстановки на конкретном рабочем месте – даже тогда, когда для этого имеются организационные и финансовые возможности…

Как нам представляется, важная тенденция наметилась сегодня в выборе приоритетов тактики анестезиолога – в частности, в соотношении методов контроля физиологических функций и средств управления ими. Непосредственное наблюдение и изучение широкой индивидуальной вариабельности реакций постепенно привело к осознанию того факта, что многосторонний, целенаправленный, непрерывный и правильно интерпретируемый мониторинг играет в эффективности и безопасности анестезии даже более важную роль, чем априорный выбор ее оптимальной методики. Сегодня создается реальная возможность перехода от привычного нам выбора анестезии по принципу избежания всех потенциально возможных противопоказаний («– Как бы чего не вышло!…» ) к использованию наиболее эффективных методик, безопасность которых обеспечивается своевременным выявлением и парированием реальных побочных эффектов. Многочисленные сравнительные исследования последних лет демонстрируют, что строгое выдерживание в ходе анестезии оптимальных значений критических переменных намного важнее выбора методики анестезии (Roy R.C., 1995; Cahalan M.K., 1998; Stoelting R., Dierdorf S., 1996 и мн.др.). Утверждается, таким образом, приоритет активной безопасности больного перед безопасной активностью врача.

Итак, важен не метод, а результат . Почему этот очевидный и давно известный афоризм становится повседневной реальностью анестезиологии лишь в наши дни? Главных причин, видимо, две. С одной стороны, благодаря интенсивным фундаментальным и прикладным исследованиям анестезия сегодня в значительной степени перестала быть «черным ящиком» , где известны лишь входные условия – состояние больного, условия и методики работы, и соответствующие им выходные параметры – осложнения, летальность и т.п. Прояснились многие из механизмов влияния входов на выходы, выявлены патофизиологические процессы, опосредующие эти механизмы, и их критические точки. Стало ясно, что многое можно не предугадывать заранее, а увидеть по ходу событий, а значит, и успеть вовремя среагировать. С другой стороны, сами методы контроля ключевых физиологических переменных стали намного удобнее, доступнее и оперативнее: достаточно сравнить мешок Холдена и аппарат Ван-Слайка с современным компактным газоанализатором «CapnoMAC–Ultima».

Очевидно, монитор ближайшего будущего – неинвазивная высокоинтегрированная модульная система мультипроцессорной архитектуры с горячим и холодным резервированием (т.е. дублированием), возможно, взаимной калибровкой, и, вероятно, кворумированием каналов. Однако уже сейчас хорошо оснащенная операционная напоминает по приборной насыщенности кабину современного самолета или щит управления большой энергосистемой. Проблема информационной перегрузки оператора , гораздо раньше проявившая себя в авиации и энергетике (Фролов В.С., 1970; Николаев В.И., 1973; Котик М.А., 1978), встает сегодня и перед анестезиологией.

Одним из очевидных решений является расширение состава бригады, обеспечивающей анестезию. Так, в Российском НИИ нейрохирургии имени профессора А.Л. Поленова вмешательства в зонах мозга, непосредственно соседствующих с центрами регуляции вегетативных функций, настоятельно потребовали присутствия в операционной специалиста–нейрофизиолога (Тиглиев Г.С., Кондратьев А.Н., Дубикайтис Ю.В.). Аналогичная ситуация возникла и у нас, когда оказалось, что проведение анестезии у пациентов высокого риска предполагает считывание, оценку и интерпретацию в режиме реального времени примерно 30–40 различных мониторных показателей. В итоге нам потребовалось дополнение анестезиологической бригады как минимум клиническим физиологом (оператором мониторных систем) и трансфузиологом (не «кровесовместителем», а именно трансфузиологом!).

Доложив о таком неизбежном нововведении одному из авторитетных научных форумов, мы столкнулись с неожиданным возражением: в случае, если анестезию проводит бригада из нескольких специалистов, становится неясно, кто же из них конкретно несет правовую ответственность за анестезию в целом.

Безусловно, один из участников бригады всегда назначается ответственным анестезиологом (кстати, термин изобретен отнюдь не нами!). Более того, если экстраполировать конфликт между фактическим участием и ответственностью на существующий порядок вещей, в проведении анестезии не должна участвовать и сестра–анестезист, которая, как известно, не является лицом, юридически отвечающим за ее результаты. Отметим, что хирургия достаточно давно преодолела проблему персонификации ответственности – техническая сложность вмешательств заставила уже в XIX веке перейти от виртуозов–одиночек к оперирующим бригадам.

В близкой по напряженности и уровню риска авиации аналогичный подход является общепринятым: функции членов экипажа, отвечающих за техническое обеспечение, оперативное и стратегическое управление полетом (соответственно бортинженера, пилота и штурмана) давно и четко разделены. В то же время ни у кого не возникает вопроса о том, кто же из них в конечном счете отвечает за выполнение полетного задания. Единственной альтернативой такому разделению ролей является доведение автоматизации самолетовождения до такой степени, что функции бортинженера, штурмана, а в ряде случаев и пилота полностью берет на себя бортовая ЭВМ.

Мы, анестезиологи, сегодня тоже имеем в операционной микропроцессорные (цифровые) мониторы и микропроцессорные устройства-эффекторы – наркозно-дыхательную аппаратуру, шприцевые дозаторы, временные электрокардиостимуляторы, сепараторы компонентов крови, сервоконтроллеры микроклимата и т.д. Но все эти контуры – пока! – разомкнутые: формирование команд управления исполнительными устройствами с учетом сигналов мониторов осуществляется врачом, выполняющим в данном случае функции оператора. В то же время напрашивается задача замыкания этих контуров: ведь перевод всей техники на микропроцессорную основу заставил ее говорить на одном – цифровом – языке.

Действительно, системы автоматического управления (САУ) на протяжении последних десятилетий получили широкое распространение в самых разнообразных областях - от авиации и космонавтики до кинематографии и библиотечного дела. В медицине также отмечается этот процесс, причем наибольший удельный вес пока имеют САУ, ориентированные на задачи оптимального распределения ресурсов или синхронизации работы исполнительных механизмов с быстротекущими физиологическими процессами (например, синхронизированная электрическая дефибрилляция или внутриаортальная баллонная контрпульсация). В то же время многочисленные попытки внедрения в практику систем, непосредственно управляющих воздействиями на больного ( Closed loop systems ), пока не получили сколько-нибудь широкого признания, ограничиваясь лишь усилиями исследователей-энтузиастов. Впрочем, и экспериментальные разработки представлены исключительно одноканальными системами, обеспечивающими управление одним исполнительным механизмом (обычно автоматический шприц – дозатор) по одной целевой переменной (Schwilden H., Stoeckel H., 1994; Дроздов А.В., Флеров Е.В., 1997).

Анализ известных примеров позволяет выделить несколько сдерживающих факторов. Прежде всего, первая волна попыток внедрения САУ прошла в эпоху, когда отсутствие цифровой элементной базы (микропроцессора) ограничивало список входных параметров, уровень сложности реализуемых алгоритмов и – главное! – степень их гибкости, возможность «подстройки» под конкретную ситуацию. Кроме того, в тот начальный период сам критерий управления нередко оказывался физиологически неадекватен задаче - достаточно вспомнить управление подачей анестетика по ЭЭГ или управление искусственной вентиляцией легких по РЕTСО2 (отечественный аппарат РОА-1). В условиях традиционно консервативной медицинской среды такие попытки с негодными средствами не могли не привести к дискредитации самой идеи автоматического управления лечебными воздействиями. Далее, утвержденная вековым опытом прерогатива врача на принятие тактических решений на первый взгляд (!) противоречит идее САУ. Наконец, системы принятия решений, построенные не на детерминистской («Если …, то …»), а на вероятностной логике, не обладают преимуществом очевидности, и потому, оставаясь для пользователя-врача “черным ящиком” , вызывают инстинктивное недоверие (Rivett P ., 1989). Таким образом, на наш взгляд, сегодня именно факторы профессиональной психологии в наибольшей степени ограничивают разработку и внедрение полноценных САУ в операционных и палатах интенсивной терапии.

Между тем жизнь человечества уже фактически доверена десяткам самых разных компьютеров; на «элементарном» уровне – это имплантируемые кардиостимуляторы и автоматические дефибрилляторы. Управление ядерными реакторами и трубопроводами, энергосистемами и химическими комбинатами, полетом неустойчивых самолетов и стратегическим оружием – во всех этих областях ЭВМ повседневно обеспечивают безопасность человека, ежеминутно принимая без вмешательства мозга миллионы оперативных решений.

Может быть, самый яркий пример – системы ПВО и ПРО. Обнаружение, селекция и автосопровождение сотен целей, определение приоритетности их поражения, выбор и наведение оружия, постановка помех и подавление радиоэлектронных средств противника – вот далеко не полный перечень задач, которые ЭВМ решают в реальном времени, интегрируя средства разведки, наведения и поражения для выживания людей (Слипченко В.И., 2002).

Существует ли универсальное решение для медицины? Как это и сделано в уже действующих информационно-управляющих системах, необходимо четко разделить уровни компетенции автоматики и оператора (врача). Так, управлять темпом введения одного-двух препаратов, строго выдерживая заданный уровень мониторируемых целевых параметров, ЭВМ может гораздо точнее и лучше, чем самый опытный клиницист (Russell D. et al., 1995). Меньше время реакции, да и чисто технологически ступенчатый итеративный алгоритм намного легче организовать в процессоре, чем в мозге человека. Тонкая подстройка режима вентиляции под заданный уровень работы дыхания пациента (режим Proportional Assist Ventilation – PAV), управление скоростью инфузии препаратов по целевой концентрации (Target Controlled Infusion – Kruger-Thiemer E., 1968), физический контроль температурного режима пациента – все эти задачи ЭВМ способна решать эффективнее человека, освободив голову врача для более важных задач. Безусловно, при выходе решений за оговоренные рамки система должна запрашивать разрешение оператора.

Из изложенного следуют несколько принципиальных положений, которые могут быть приняты к руководству при разработке перспективных проектов САУ для анестезии и интенсивной терапии.

•  Алгоритмы, реализованные в системах, должны строиться преимущественно на основе детерминистской, а не вероятностной логики. В случае, если невозможность такой программной реализации жестко диктуется стохастической природой управляемого процесса, должна предусматриваться возможность своего рода эмуляции детерминистской логики «на экспорт». При этом вся логическая цепочка принятия решения по желанию пользователя должна выводиться на внешние устройства в текстовой форме.

•  Принципиально важно решить проблему информационной перегрузки оператора; возможно, на внешние индикаторы вообще должны выводится только изменяющиеся параметры или показатели, выходящие за пределы «зелёного коридора».

•  Надежность работы системы должна иметь очевидную для пользователя материальную основу. Помимо источника бесперебойного питания, контуров управления, находящихся в “горячем” и “холодном” резервах, процедур самотестирования, возможно использование параллельной обработки данных с последующим формированием результата по принципу кворумирования.

•  Оптимальной представляется мультипроцессорная архитектура САУ со строгой иерархией функций. Процессоры мониторов и исполнительных устройств реализуют лишь алгоритмы текущего управления ими в рамках заданного режима. Центральный процессор (или комплекс процессоров), задавая режим периферическим устройствам, запрашивает санкцию оператора на любое его изменение, включая, по желанию пользователя, и технические детали – частоту опроса датчиков, постоянные времени t реакции системы по различным каналам и т.п. Обязательный запрос санкции врача на все предлагаемые системой тактические решения (по выбору – вплоть до введения очередной дозы препарата) полностью снимает опасения по поводу недозволенной автономности САУ.

•  Должна быть предусмотрена вариабельность “глубины” управления системой (например, реализованная в виде разветвленного меню). При этом, как показывает опыт внедрения САУ в другие области человеческой деятельности, наиболее вероятная динамика будет состоять в постепенном ограничении вмешательства оператора по мере эксплуатации системы и роста доверия к ней.

Возможно, следование изложенным принципам в какой-то мере способствовало бы преодолению психологического барьера - основного препятствия на пути внедрения САУ в анестезиологию и интенсивную терапию. Трудно представить себе, что этот процесс будет легким – он был сложен повсюду, где уже достигнуты впечатляющие успехи. Сложен, как и в медицине, не только технически, но и психологически: характерный пример – отказ опытных летчиков переучиваться на европейский аэробус А-320, где квалифицированному экипажу «нечем заняться» . Однако тенденция информатизации носит столь объективный и всеобъемлющий характер, что важнейшей задачей сегодня является не только разработка систем автоматического управления, но адаптация к ним специалистов средствами профессионального образования.

Вообще говоря, привыкание к жестко формализованным процедурам оценки и принятия решений исподволь уже происходит в нашей профессиональной среде.... Далее

 

© К.М. Лебединский, 2005

 

Комментарии на злобу дня
Page with essential information in English
Свежие и обновленные материалы сайта