Подача ксенона по замкнутому контуру в течение 72 ч новорождённым поросятам после гипоксического повреждения с помощью автоматической системы управления при атмосферном давлении: разработка, техническая оценка и влияние на лёгкие

Введение: Лечебная гипотермия в течение 72 ч — стандарт лечения неонатальной энцефалопатии. Однако у трети пациентов она не приносит пользы, поэтому необходимы дополнительные методы лечения. В экспериментальных исследованиях ксенон усиливал нейропротективный эффект лечебной гипотермии, если его вводили в концентрации 50% в течение 5 ч после гипоксии. В клиническом исследовании ксенона в сочетании с лечебной гипотермией и одной лечебной гипотермии позднее начало терапии ксеноном (примерно в возрасте 10 ч) в концентрации 30% в течение 24 ч на фоне гипотермии не улучшило ранние биомаркеры неблагоприятного исхода. После гипоксически-ишемического повреждения эксайтотоксическое поражение вследствие чрезмерной активации N-метил-D-аспартатных рецепторов продолжается несколько дней. Поскольку ксенон частично блокирует эти рецепторы, мы предположили, что его введение в концентрации 50% на протяжении всего 72-часового периода гипотермии и последующего согревания усилит нейропротекцию. Ксенон стоит 30 долларов за литр, поэтому целесообразно использовать замкнутую дыхательную систему с автоматической подачей свежей газовой смеси.

Методы: Семь новорождённых поросят на искусственной вентиляции лёгких после глобального гипоксически-ишемического повреждения были рандомизированы в группы: ингаляция ксенона в концентрации 50% в течение 72 ч на фоне гипотермии (ректальная температура 35 °C) с последующим согреванием (XeHT, N = 4) или в нормотермии в течение 72 ч (ректальная температура 38,5 °C) после ложного повреждения (XeNT, N = 3). Автоматическая система подачи свежей газовой смеси вводила порции кислорода, воздуха и ксенона в замкнутый контур с учётом измеренных концентраций газов.

Результаты и обсуждение: Медианный расход ксенона (межквартильный размах) составил 0,31 л/ч (0,18; 0,50) и 0,34 л/ч (0,32; 0,49) в группах гипотермии и нормотермии соответственно; общий показатель — 0,34 л/ч (0,25; 0,53). Отклонение от целевых значений не превышало 20% в 92% из 9626 измерений концентрации ксенона и в 69% из 9635 измерений концентрации кислорода. Медианная абсолютная ошибка поддержания концентрации ксенона составила 6,14% в группе XeHT, 3,84% в группе XeNT и 4,31% в целом. Для кислорода эти показатели составили соответственно 13,42%, 15,05% и 12,4%. Признаков неблагоприятных изменений со стороны лёгких не выявлено. За весь период наблюдения зарегистрировали три проблемы, связанные с датчиками, семь утечек в дыхательной системе, десять эпизодов частичной и один эпизод полной обструкции трахеальной трубки.

Выводы: Автоматическая система управления работала согласно заданным параметрам и поддерживала концентрацию вдыхаемого ксенона близкой к целевым 50% в течение 72–78 ч при стоимости ксенона 11,1 доллара в час.