Possibilities for evaluating regional transcutaneous gas exchange in critical medicine. Message 2

K.A. Levshankov1, A.I. Levshankov 2

1 St. Helens Hospital, Liverpool, United Kingdom

2 Military Medical Academy, St. Petersburg, Russia

For correspondence: Levshankov Anatoly Ilich — DMS, Professor in the Department of Anaesthesiology and Reanimatology; e-mail: anlev@inbox.ru

For citation: Levshankov KA, Levshankov AI. Possibilities for evaluating regional transcutaneous gas exchange in critical medicine. Message 2. Alexander Saltanov Intensive Care Herald. 2018;3:30–8.

DOI: 10.21320/1818-474X-2018-3-30-38


This article presents changes in regional transcutaneous gas exchange (RTCGE) in chronic and acute severe circulatory disorders in the lower extremities in patients before, during anaesthesia and surgery, and in the immediate postoperative period. In 36 healthy and 146 patients with obliterating atherosclerosis of the vessels of the lower limbs (OAVLL) in different stages of before, during anaesthesia and surgery and in the immediate postoperative period, more than 600 studies of RTCGE were performed using the MX-6203 mass spectrometer and small containers developed with our participation. The following were determined: 1) the dependence of RTCGE on body part and age, OAVLL stage, the degree of acute circulatory disturbance in the limb and the effectiveness of surgical correction; 2) the effect of general, epidural anesthesia and analgesia on RTCGE, the patientʼs condition and peripheral circulation); 3) changes in RTCGE after sympathectomy and aorto-bifemoral bypass.

Keywords: regional transcutaneous gas exchange, mass spectrometry, small-sized containers, obliterating atherosclerosis of the vessels of the lower limbs, general anaesthesia and analgesia; before, during and after surgery

Received: 04.04.2018


References

  1. Левшанков А.И. Экспресс-диагностика нарушений газообмена и контроль его в процессе интенсивной терапии. Дисс. … д-ра мед. наук. Л., 1982. [Levshankov A.I. Express diagnostics of gas exchange disturbances and its control during intensive therapy. Diss. Dr. Med. Sciences. Leningrad, 1982. (In Russ)]
  2. Левшанков К.А. Регионарный чрескожный газообмен при эпидуральной аналгезии и анестезии у больных облитерирующим атеросклерозом сосудов нижних конечностей. Дисс. … канд. мед. наук. Л., 1991. [Levshankov K.A. Regional percutaneous gas exchange during epidural analgesia and anaesthesia in patients with obliterating atherosclerosis of the vessels of the lower limbs. Diss. Cand. Med. Sciences. Leningrad, 1991. (In Russ)]
  3. Левшанков К.А., Боровских H.A., Андрущук Ю.В. Изменение некоторых показателей гомеостаза после операций на брюшной аорте в зависимости от метода анестезии. Вестник хирургии. 1991; 3: 92–95. [Levshankov K.A., Borovskich N.A., Andruschuch U.B. Change in some indices of homeostasis after operations on the abdominal aorta, depending on the method of anaesthesia. Vestnik Chirurgii. 1991; 3: 92–95. (In Russ)]
  4. Левшанков К.А. Масс-спектрометрическая оценка чрескожного газообмена: шаг вперед в проблеме мониторинга тканевой оксигенации. Тезисы докладов. 10-й Всемирный Конгресс анестезиологов, Нидерланды, 1992. [Levshankov K.A. Mass spectrometric assessment of transcutaneous gas exchange: a step forward solving the problem of monitoring tissue oxygenation. Abstract, World Federation of Societies of Anaesthesiologists, Netherlands: 1992. (In Russ)]
  5. Левшанков А.И., Левшанков К.А. Возможности оценки регионарного чрескожного газообмена в критической медицине. Сообщение 1. Вестник интенсивной терапии имени А.И. Салтанова. 2018; 2: 69–78. [Levshankov A.I, Levshankov K.A. Possibilities for evaluating regional transcutaneous gas exchange in critical medicine. Message 1. Alexander Saltanov Intensive Care Herald. 2018; 2: 69–78. (In Russ)]
  6. Левшанков А.И., Левшанков К.А. Регионарный чрескожный газообмен: физиологические механизмы и факторы, влияющие на него. Вестник интенсивной терапии им. А.И. Салтанова. 2018; 1: 55–9. [Levshankov A.I., Levshankov K.A. Regional Transcutaneous Gas Exchange: Physiological Mechanisms and Factors Influencing It. Alexander Saltanov Intensive Care Herald. 2018; 1: 55–9. (In Russ)]

Possibilities for evaluating regional transcutaneous gas exchange in critical medicine. Message 1

A.I. Levshankov1, K.A. Levshankov2

1 Military Medical Academy, St. Petersburg

2 St. Helens Hospital, Liverpool, United Kingdom

For correspondence: Levshankov Anatoly Ilich —  MS, Professor in the Department of Anaesthesiology and Reanimatology; e-mail: anlev@inbox.ru

For citation: Levshankov AI, Levshankov KA. Possibilities for evaluating regional transcutaneous gas exchange in critical medicine. Message 1. Alexander Saltanov Intensive Care Herald. 2018;2:69–78.

DOI: 10.21320/1818-474X-2018-2-69-78


Until now, the problem of rapid assessment of regional transcutaneous gas exchange has not been resolved. We have started to address it since the 80s of the last century. The present article presents the possibilities of rapid non-invasive estimation of regional transcutaneous gas exchange using mass spectrometry, including the first medical radio-frequency mass spectrometers developed with our participation (MX-6202 and MX-6203), a number of small-sized containers of various types and research methods, the possibility of their use in critical medicine is substantiated.

Keywords: mass spectrometry, small-sized containers, methods of their use, assessment of regional transcutaneous gas exchange, critical medicine

Received: 13.02.2018


References

  1. КалинаВ.К., Терещенко О.И., Тишенко Ф.М. Устройство для измерения количества кислорода, поглощенного отдельными участками кожи. Врачебное дело. 1971; 6: 119–122. [Kalina V.K., Tereshchenko O.I., Tishenko F.M. Ustrojstvo dlya izmereniya kolichestva kisloroda, pogloshchennogo otdel’nymi uchastkami kozhi. Vrachebnoe delo. 1971; 6: 119–122. (In Russ)]
  2. Недобой П.Н. Влияние повышенных концентраций кислорода на газообмен через кожу при ихтиозе. В кн.: Акт. вопросы дерматологии. Вып. 2. Киев, 1972: 122–126. [Nedoboj P.N. Vliyanie povyshennyh koncentracij kisloroda na gazoobmen cherez kozhu pri ihtioze. In:Akt. voprosy dermatologii. Vyp. 2. Kiev, 1972: 122–126. (In Russ)]
  3. Некипелов М.И. Видоизменение способа отбора проб газов, выделяемых кожей человека. Сб.работ Иркут. мед. ин-та по рационализации. Вып. 5. Иркутск, 1973: 20–21. [Nekipelov M.I. Vidoizmenenie sposoba otbora prob gazov, vydelyaemyh kozhej cheloveka. Sb. rabot Irkut. med. in-ta po racionalizacii. Irkutsk, 1973; 5: 20–21 (In Russ)].
  4. Некляев М.Ф. Методика определения углекислого газа, выделяемого через различные участки кожи: демонстрация аппарата. Тез.докл. по вопросам физиологии спорта. Л., 1955: 88–89. [Neklyaev M.F. Metodika opredeleniya uglekislogo gaza, vydelyaemogo cherez razlichnye uchastki kozhi: demonstraciya apparata. Tez. dokl. po voprosam fiziologii sporta. L., 1955: 88–89. (In Russ)]
  5. Петрунь Н.М. Газообмен через кожу и его значение для организма человека. М.: Медгиз, 1960. [Petrun’ N.M Gazoobmen cherez kozhu i ego znachenie dlya organizma cheloveka. M.:Medgiz, 1960. (In Russ)]
  6. Петрунь Н.М. Дыхание через кожу и его значение для организма человека: Автореф. дис. … д-ра мед. наук. Киев, 1959. [Petrun’ N.M. Dyhanie cherez kozhu i ego znachenie dlya organizma cheloveka: Avtoref. dis. … d-ra med. nauk. Kiev, 1959. (In Russ)]
  7. Frame G.W., Strauss W.G., Maibach H.I. Carbon dioxide emission of the human arm and hand. J.Invest. Dermatol. 1972; 59(2): 155–160.
  8. Тищенко А.Г., Шустер Л.А. Роль полиграфов в комплексном оснащении отделений функциональной диагностики. Мед.техника. 1981; 1: 44–46. [Tishchenko A.G., Shuster L.A. Rol’ poligrafov v kompleksnom osnashchenii otdelenij funkcional’noj diagnostiki. Med. tekhnika, 1981; 1: 44–46. (In Russ)]
  9. Adamczyk B., Boerboom A.H., Kistemaker J. A mass spectrometer for continuous analysis of gaseous compounds excreted by human skin. Appl. Physiol. 1966; 21(5): 1903–1906.
  10. Adamczyk B., Boerboom A.H., Kistemaker J. Mass spectrometric study of the dynamics of gas transport through human skin to the lungs. Appl. Physiol. 1973; 34(5): 718–721.
  11. Thiele F.A., van Kempen L.H. A micro method for measuring the carbon dioxide release by small skin areas. Brit.J. Dermatol. 1972; 86(5): 463–471.
  12. Левшанков А.И. Экспресс-диагностика нарушений газообмена и контроль его в процессе интенсивной терапии: Дисс.… д-ра мед. наук. Л.: ВМедА, 1982. [Levshankov A.I. Ekspress-diagnostika narushenij gazoobmena I kontrol’ ego v processe intensivnoj terapii: Diss. … d-ra med. nauk. L.: VMedA, 1982. (In Russ)]
  13. Левшанков К.А. Регионарный чрескожный газообмен при эпидуральной анальгезии и анестезии у больных облитерирующим атеросклерозом сосудов нижних конечностей: Дисс.… канд. мед. наук. Л., 1991. [Levshankov K.A. Regionarnyj chrezkozhnyj gazoobmen pri ehpidural’noj analgezii i anestezii u bol’nyh obliteriruyushchim aterosklerozom sosudov nizhnih konechnostej: Diss. … kand. med. nauk. L., 1991. (In Russ)]
  14. Левшанков А.И. Масс-спектрометрический метод оценки функции внешнего дыхания: Дисс.… канд. мед. наук. Л.: ВМедА, 1967. [Levshankov A.I. Mass-spektrometricheskij metod ocenki funkcii vneshnego dyhaniya: Diss. … kand. med. nauk. L.: VMedA, 1967. (In Russ)]
  15. Левшанков А.И. О возможностях и значении масс-спектрометрии при оценке функции внешнего дыхания. В кн.:Проблемы анестезии и реанимации. Петрозаводск: Карельское книжное изд-во, 1967: 170–174. [Levshankov A.I. O vozmozhnostyah i znachenii mass-spektrometrii pri ocenke funkcii vneshnego dyhaniya . In: Problemy anestezii i reanimacii, Petrozavodsk: Karel’skoe knizhnoe izd-vo, 1967: 170–174. (In Russ)]
  16. Левшанков А.И., ПушкинаМ.А., Слуцкий М.Е., Уваров Б.С. Некоторые особенности газообмена через кожу и слизистые оболочки с окружающей атмосферой. Анестезиология и реаниматология. 1982; 1: 3–6. [Levshankov A.I., Pushkina M.A., Sluckij M.E., Uvarov B.S. Nekotorye osobennosti gazoobmena cherez kozhu i slizistye obolochki s okruzhayushchej atmosferoj. Anesteziologiya i reanimatologiya. 1982; 1: 3–6. (In Russ)]
  17. Левшанков А.И., ПушкинаМ.А., Слуцкий М.Е., Уваров Б.С. Определение локального газообмена поверхности тела методом масс-спектрометрии. Мед. техника. 1983; 1: 21–25. [Levshankov A.I., Pushkina M.A., Sluckij M.E., Uvarov B.S. Opredelenie lokal’nogo gazoobmena poverhnosti tela metodom mass-spektrometrii. Med. Tekhnika. 1983; 1: 21–25. (In Russ)]
  18. Левшанков А.И., Пушкина М.А., Слуцкий М.Е. Бесклапанный контейнер для исследования газообмена через малые участки поверхности тела при различных температурах и давлениях. Рац.предл. № 500/I. Воен.-мед. акад. 1981. [Levshankov A.I., Pushkina M.A., Sluckij M.E. Besklapannyj kontejner dlya issledovaniya gazoobmena cherez malye uchastki  poverhnosti tela pri razlichnyh temperaturah i davleniyah. Rac. predl. № 500/I, Voen.-med. akad., 1981. (In Russ)]
  19. Левшанков А.И., Пушкина М.А., Слуцкий М.Е. Бесклапанный контейнер для быстрого исследования газообмена через малые участки поверхности тела. Рац.предл. № 501/I. Воен.-мед. акад. 1981. [Levshankov A.I., Pushkina M.A., Sluckij M.E. Besklapannyj kontejner dlya bystrogo issledovaniya gazoobmena cherez malye uchastki poverhnosti tela. Rac. predl. № 501/I, Voen.-med. akad., 1981. (In Russ)]
  20. Левшанков А.И., Слуцкий М.Е. Устройство для экспресс-исследования газообмена через малые участки поверхности тела. Рац.предл. № 450. Воен.-мед. акад. 1980. [Levshankov A.I., Sluckij M.E. Ustrojstvo dlya ehkspress-issledovaniya gazoobmena cherez malye uchastki poverhnosti tela. Rac. predl. № 450, Voen.-med. akad., 1980. (In Russ)]
  21. Левшанков А.И., Слуцкий М.Е. Устройство для определения газообмена через различные участки кожи. Авт. св.СССР, кл. А 61в 5/08 № 824999, заявл. 29.08.79 № 28г16586/28-13, опубл. 30.04.81. Б. И., 1981, № 10. [Levshankov A.I., Sluckij M.E. Ustrojstvo dlya opredeleniya gazoobmena cherez razlichnye uchastki kozhi. avt. sv. SSSR, kl. A 61v 5/08 №824999, zayavl. 29.08.79 №№28g16586/28-13, opubl. 30.04.81; B.I., 1981, № 10. (In Russ)]
  22. Левшанков А.И., Пушкина М.А., Слуцкий М.Е. Устройство для разделения во времени процессов сбора и анализа газов в бесклапанном контейнере. Рац.предл. № 502/I. Воен.-мед. акад. 1981. [Levshankov A.I., Pushkina M.A., Sluckij M.E. Ustrojstvo dlya razdeleniya vo vremeni processov sbora i analiza gazov v besklapannom kontejnere. Rac. predl. № 502/I, Voen.-med. akad., 1981. (In Russ)]