Клинические особенности. Плавающий катетер (катетер Свана -Ганца) революционизировал мониторинг и ведение
Плавающий катетер (катетер Свана -Ганца) революционизировал мониторинг и ведение больных в критическом состоянии во время операции. Катетеризация легочной артерии позволяет определить преднагрузку левого желудочка точнее, чем катетеризация центральной вены или физикальное исследование. Кроме того, катетер Свана-Ганца дает возможность получать образцы смешанной венозной крови, а также диагностировать воздушную эмболию и ишемию миокарда. Катетеры, снабженные термис-тором (рассмотрены ниже в данной главе), позволяют измерять сердечный выброс, что помогает рассчитать многие параметры гемодинамики (табл. 6-4). Некоторые модели катетеров имеют встроенные электроды, позволяющие регистрировать внутрипо-лостную ЭКГ и проводить электрокардиостимуля-цию. Волоконно-оптический пучок (имеющийся в некоторых моделях) способствует проведению непрерывного мониторинга насыщения гемоглобина кислородом в смешанной венозной крови.
Старлинг показал, что существует прямая зависимость между насосной функцией левого желудочка и длиной его мышечных волокон в конце диастолы (которая обычно пропорциональна конечно-диасто-лическому объему). Если можно исключить патологически низкую растяжимость (что бывает, например, при ишемии миокарда, перегрузке объемом или тампонаде сердца), то конечнодиастолическое давление в левом желудочке должно отражать длину мышечных волокон. Если митральный клапан неповрежден, то во время диастолы, когда он открыт и кровь из левого предсердия поступает в левый желудочек, давление в левом предсердии приблизительно равно давлению в левом желудочке. Левое предсердие сообщается с правыми отделами сердца через легочные сосуды. Дистальный просвет правильно заклиненного в легочной артерии катетера изолирован от давления в правых отделах сердца заполненным баллоном. На дистальное выходное отверстие катетера воздействует только давление заклинивания, которое — в отсутствие высокого давления в дыхательных путях или заболевания легочных сосудов — равно давлению в левом предсердии. Действительно, аспирация через дистальный просвет катетера при раздутом баллоне позволяет получить артериализованную кровь. Представленная цепочка рассуждений позволяет сделать вывод, что определение давления заклинивания легочной артерии является косвенным методом измерения длины мышечных волокон левого желудочка и, следовательно, его функции.
В то время как катетеризация центральной вены позволяет точно определить функцию правого желудочка, катетеризация легочной артерии показана при дисфункции правого или левого желудочка, приводящей к рассогласованности ге-модинамики между большим и малым кругом кровообращения.
ТАБЛИЦА 6-4. Гемодинамические показатели, рассчитываемые на основании данных, полученных при катетеризации легочной артерии
Показатель | Формула | Норма | Единица измерения |
Сердечный индекс | Сердечный выброс (л/мин) Площадь поверхности тела (м2) | 2,8-4,2 | л/(мин х м2) |
Общее периферическое сосудистое сопротивление | (АДср. - ЦВД) х 80 Сердечный выброс (л/мин) | 1200-1500 | дин х c х см-5 |
Легочное сосудистое сопротивление | (ДЛАср. - ДЗЛА) х 80 Сердечный выброс (л/мин) | 100-300 | дин х с х см-5 |
Ударный объем | Сердечный выброс (л/мин) х 1000 ЧСС(мин1) | 60-90 | мл/удар |
Ударный индекс (УИ) | Ударный объем (мл/удар) Площадь поверхности тела (м2) | 30-65 | мл/удар/м2 |
Ударный индекс правого желудочка | 0,0136 (ДЛАср. - ЦВД) х УИ | 5-10 | г-м/удар/м2 |
Ударный индекс левого желудочка | 0,0136 (АДср. - ДЗЛА) х УИ | 45-60 | г-м/удар/м2 |
Примечание.ДЛАср. — среднее давление в легочной артерии; ДЗЛА — давление заклинивания легочной артерии; г-м — грамм-метр.
ЦВД не отражает давления в легочных капиллярах, если фракция изгнания составляет менее 0,50. Даже давление заклинивания легочной артерии не всегда соответствует конеч-но-диастолическому давлению левого желудочка (табл. 6-5). Зависимость между конечно-диасто-лическим объемом левого желудочка (истинная преднагрузка) и давлением заклинивания легочной артерии (измеряемая преднагрузка) нарушается при снижении растяжимости левого предсердия или желудочка, при дисфункции митрального клапана, при высоком сопротивлении легочных вен. Эти состояния часто встречаются в ближайшем послеоперационном периоде после серьезных вмешательств на сердце и сосудах, а также на фоне инотропной терапии и при септическом шоке.
Сердечный выброс Показания
Показания к измерению сердечного выброса обычно совпадают с показаниями к определению давления в легочной артерии. Полноценное использование плавающего катетера обязательно включает и измерение сердечного выброса (табл. 6-4). Совершенствование неинвазивных методик в конце концов приведет к широкому использованию интра-операционного мониторинга сердечного выброса.
Противопоказания
Противопоказания к измерению сердечного выброса методом термодилюции совпадают с противопоказаниями к определению давления в легочной артерии.
ТАБЛИЦА 6-5.Состояния, при которых давление заклинивания легочной артерии не коррелирует с конечно-диастолическим давлением левого желудочка
ДЗЛА > КДД ЛЖ Митральный стеноз Миксома левого предсердия Обструкция легочных вен Высокое альвеолярное давление ДЗЛА < КДД ЛЖ Снижение растяжимости левого желудочка (КДДЛЖ>25ммрт. ст.) Аортальная недостаточность |
Примечание.ДЗЛА — давление заклинивания легочной артерии; КДД ЛЖ — конечно-диастолическое давление левого желудочка.
Методика и осложнения
А. Термодилюция.Введение в правое предсердие определенного количества раствора (2,5; 5 или 10 мл), температура которого меньше температуры тела больного (обычно комнатной температуры или ледяной), изменяет температуру крови, контактирующей с термистором в легочной артерии. Степень изменения обратно пропорциональна сердечному выбросу. Изменение температуры незначительно при высоком сердечном выбросе и резко выражено, если сердечный выброс низок. Графическое изображение зависимости изменений температуры от времени представляет собой кривую термодилюции. Сердечный выброс определяют с помощью компьютерной программы, которая интегрирует площадь под кривой термодилюции. Чтобы измерить сердечный выброс точно, необходимо быстро и с одинаковой скоростью ввести раствор, точно знать температуру и объем вводимого раствора, правильно ввести в компьютер калибровочные факторы (которые различаются в зависимости от температуры и объема раствора и вида катетера), а также не измерять сердечный выброс во время работы элект-рокаутера. Недостаточность трехстворчатого клапана и внутрисердечные шунты значительно снижают ценность полученных результатов, так как реально измеряется только выброс правого желудочка, который в этих случаях не соответствует выбросу левого желудочка. В редких случаях быстрая инфузия ледяного раствора вызывает аритмии. Возможные осложнения при измерении сердечного выброса совпадают с осложнениями катетеризации центральных вен и легочной артерии.
Модифицированная методика термодилюции позволяет проводить непрерывный мониторинг сердечного выброса, при этом применяют специальный катетер и монитор. Катетер содержит термофи-ламент, который генерирует низкоинтенсивные тепловые импульсы в кровь проксимальнее клапана легочной артерии, и термистор, измеряющий изменения температуры крови в легочной артерии. Компьютер монитора определяет сердечный выброс путем перекрестной корреляции количества поданного тепла и изменений температуры крови.
Б. Разведение красителя.Если ввести индоциа-нин зеленый в центральную вену через катетер, то его концентрацию в артериальной крови можно определить при анализе образцов крови с помощью денситометра. Измерив концентрацию в нескольких образцах крови, полученных через разные промежутки времени после введения красителя, строят кривую. Определив площадь под кривой концентрации красителя-индикатора, можно измерить сердечный выброс. Методические трудности включают рециркуляцию индикатора, необходимость получения образцов артериальной крови и потребность в специальном оборудовании.
В. Эхокардиография.Чреспищеводная эхокар-диография с датчиком, содержащим пьезоэлектрические кристаллы, позволяет получить двухмерное изображение сердца. У младенцев и маленьких детей возможно сдавление аорты крупным датчиком. Чреспищеводная эхокардиография позволяет измерить заполнение левого желудочка (конечно-диас-толический и конечно-систолический объем), фракцию изгнания, оценить глобальную сократимость и выявить нарушения локальной сократимости. Поскольку во время систолы амплитуда движений и степень утолщения ишемизированного миокарда значительно снижены, то Чреспищеводная эхокардиография является чрезвычайно чувствительным индикатором интраоперационной ишемии миокарда. Помимо того, Чреспищеводная эхокардиография позволяет легко обнаружить пузырьки воздуха при воздушной эмболии (в том числе при парадоксальной воздушной эмболии). Ограничениями в использовании чреспищеводной эхокардиографии являются: необходимость проводить ее под общей анестезией (таким образом, исключено применение в период индукции и интубации), сложность в разграничении ишемии миокарда и высокой постнагрузки, а также вариабельность в интерпретации результатов.
Импульсная допплер-эхокардиография —надежный способ измерения линейной скорости кро-вотока в аорте. В комбинации с чреспищеводной эхокардиографией (с помощью которой можно измерить площадь поперечного сечения аорты) импульсная допплер-эхокардиография позволяет определить ударный объем и сердечный выброс. Относительно недавнее достижение эхокардио-графической техники — чреспищеводное цветное допплеровское сканирование,которое позволяет выявить недостаточность и стенозы клапанов, а также внутрисердечные шунты. Цвет указывает на направление кровотока (от датчика или к датчику), а интенсивность цвета — на линейную скорость. Высокая стоимость ограничивает применение этих методик.
Постоянно-волновая супрастернальная допплер-эхокардиографиятакже позволяет определить линейную скорость кровотока в аорте. Площадь поперечного сечения аорты не измеряют с помощью чреспищеводной эхокардиографии, а рассчитывают по номограмме в зависимости от возраста, массы тела и пола больного. Эти расчетные данные в сочетании с измеренной линейной скоростью кровотока в аорте позволяют определить сердечный выброс. Хотя ис-пользование номограммы значительно удешевляет исследование, оно влечет за собой риск ошибки, особенно при заболеваниях аорты.
При чрестрахеальной допплер-эхокардиографии датчик прикрепляют к дистальному концу эн-дотрахеальной трубки. Сердечный выброс рассчитывают на основании диаметра и линейной скорости кровотока восходящего отдела аорты. Точность результатов зависит от правильности размещения датчика.
Г. Биоимпеданс грудной клетки.Величина сопротивления грудной клетки (биоимпеданс) зависит от ее объема. Измерение биоимпеданса грудной клетки в точке сердечного цикла, соответствующей завершению деполяризации желудочков, позволяет определить ударный объем. Для подачи микротока и определения биоимпеданса с обеих сторон грудной клетки необходимо использовать четыре пары электрокардиографических электродов. К недостаткам метода можно отнести высокую чувствительность к электрической интерференции и значительную за-висимость от правильности наложения электродов. Подобно супрастернальной или чрестрахеальной допплер-эхокардиографии, точность этой методики у некоторых групп больных, например у больных с пороком аортального клапана или после кардио-хирургических операций, сомнительна.
Д. Принцип Фика.Потребление кислорода (VO2) равно артериовенозной разнице содержания кислорода (А/V), умноженной на сердечный выброс (CB). Следовательно:
Потребление кислорода
CB= ————————————————————————— = VO2/(CaO2-CvO2).