содержание   ..  1  2  3   ..

2.

Методы мониторинга кровообращения при анестезии

Наблюдения за деятельностью сердечно-сосудистой системы под действием анестетиков про­водились практически с самого начала их применения. "Первый анестезиолог" John Snow в 1852 году сообщил о том, что пары хлороформа при непосредственном контакте останавли­вают сокращения обнаженного сердца (цит. по [1038]). Почти до середины двадцатого века в центре внимания экспериментальной и клинической фармакологии наркоза был факт "значи­тельно большей опасности для сердца, которую представляет хлороформирование в сравнении с этеризацией" (Е. Andrews, 1870 [231]: G. Crile, D. Dolley, 1906 [469]: R. Geigi 1917 [635]: Е. Rehn,1927 [1246], а также Biauel, 1901; Scheinesson, 1868; Bock, 1898; Dieoalla, 1894 и мн. до. — цит. по [1038, 1097]). Интересно, что уже в этот период одно из первых специальных исследований кровообращения во время анестезии эфиром, хлороформом и хлорэтилом, выполненное в1927-1928 гг. A. Blalock [326, 327], фокусировалось на изучении сер­дечного выброса.

В практике, однако, в течение длительного времени ограниченность средств приводила к тому, что возможность оценки гемодинамики сводились к подсчету ЧСС, измерению АД и централь­ного венозного давления (ЦВД) [98]; в нашей стране внедрение в практику последнего показа­теля и гидростатического флеботонометра для его измерения связано с именем, крупного терапевта В.А. Вальдмана (1892-1970) [32, 33]. Артериальное же давление, будучи нередким, хотя и не абсолютным, маркером расстройств кровообращения, постепенно превратилось о главный объект интереса практических анестезиологов. Рутинная трактовка распространенно­го понятия стабильность гемодинамики предполагает, прежде всего, отсутствие значимых коле­баний АД. В то же время резкий контраст между привлекательностью контроля АД и его реаль­ным значением был осознан уже в конце двадцатых годов: "Жаль, что измерение кровотока значительно труднее измерения давления. Это привело к чрезмерному интересу к измерению кровяного давления. Большинство органов, однако, нуждается больше в кровотоке, чем в дав­лении." (A.Jansh, 1928; цит. по [591]).

Так или иначе, мониторинг АД сегодня разработан наиболее детально [98]. Его неинвазивный вариант базируется на изобретениях римского педиатра Scipione Riva-Rocci (тонометр с манжеткой, 1896, [1269]), сотрудника Санкт-Петербургской Военно-медицинской академии Ни­колая Сергеевича Короткова (1874-1920; фазовая картина сосудистых тонов, 1905, [105]) и немецкого физиолога Hansvon Reckiinghausen (осциллометрический метод, 1931, [1242]) Пря­мой инвазивный способ, начало которому положили L.H. Peterson и соавт. (1949, [1179]), точ­нее, на чреват многочисленными осложнениями [260, 389, 836, 1398 и мн. др.]. Показанием к его применению являются все ситуации, когда ошибки неинвазивного метода могут оказаться клинически неприемлемыми. В основном это наличие или заведомо предполагаемая возмож­ность критических или быстропеременных режимов кровообращения [208, 1567]. Противоре­чие здесь заключено в том, что вторичный, производный характер АД как параметра гемодина­мики ограничивает его информативность тем больше, чем нестабильнее ситуация [208, 1430] После того как фундаментальные исследования Yandell Henderson (1906-1913 [73], 732 733]), Walter В. Cannon ((1914-1937, [390, 391]), Charles J. Wiggers (1942-1950, [1137. 1618, 1620]), Andre F. Cournand и соавт. (1941-1945, [460, 461]) привели к осознанию цен­тральной роли синдрома малого выброса в патогенезе шока, в главный объект интереса пре­вратился минутный объем кровообращения — показатель столь же желанный, сколь и мало­доступный [1247].

Строго говоря, конечной целью регуляции кровообращения является поддержание тканевого кровотока на уровне, адекватном метаболической потребности ткани; согласно гипотезе В.М. Хаютино (1967, [191, 192]) и Л.Л. Шика (1968, [202]), эта конечная цель непосредствен­но реализуется через поддержание оптимальной линейной скорости кровотока в капиллярах. Однако, к сожалению, современная клиника не располагает приемлемым методом даже для измерения этого локального кровотока, не говоря уже об оценке его локальной адекватности. Остается довольствоваться оценкой "брутто-потока", каким и является МОК [1579]. В течение более чем полувека на возрастающем техническом уровне предпринимаются попыт­ки оценить сердечный выброс по косвенным показателям [156, 1144, 1615]. Так, с этой целью анализируют форму кривой АД [1502, 1588], исследуют вариации АДс на протяжении дыха­тельного цикла [1184], мониторируют динамику давления в дыхательных путях [643]. К сожале­нию, многие параметры, связь которых с МОК очевидна с позиций физиологии, оказываются неспособными предсказывать величины сердечного выброса в клинических условиях. Так, ЧСС, АД и их производные показатели продемонстрировали неспособность отражать производительность сердца, особенно при острых гемодинамических нарушениях [255, 1459, 1629]. Показано также, что ни разность РО₂ на вдохе и в конце выдоха, ни изменения РСО₂ в конце выдоха (E.CO₂) не коррелируют с динамикой МОК [294, 1377]. Разница между температурой ядра и оболочки тела также слабо связана с цифрами МОК и ОПСС [255], в частности, у детей [380].

Таким образом, в целом оценка МОК по его более доступным коррелятам оказалась несосто­ятельной по точности и привлекает все меньшее внимание. Среди методов измерения выброса представляющих сегодня исторический интерес, можно назвать механокардиографию [166, 68], баллистокардиографию [4, 10, 45, 154, 517, 876] и сфигмографический (осциллографический способ Р. Broemser и O.Z. Ranke (1930, [370]). Электромагнитные расходометры используемые для измерения потока без нарушения целостности сосуда в экспериментальной практике и сосудистой хирургии [172, 337, 432], также неприменимы для измерения МОК в обычных клинических условиях.

В современной клинике измерение МОК базируется на четырех основных подходах:

а) анали­зе поглощения легкими газа-индикатора,

б) анализе разведения вводимого в кровь жидкого индикатора,

в) визуализации объемов желудочков или локации потоков крови и

г) расчете динамики кровенаполнения тканей по изменениям их электропроводности.

В рамках каждого из этих подходов развиваются как магистральные направления, так и самые разнообразные вариации, обзору которых посвящены следующие разделы главы.

2.1. Анализ поглощения легкими газообразного индикатора

Хотя сформулированный в 1870 году принцип Adolf Fick [576], определяющий МОК как отношение минутного потребления кислорода к его артерио-венозной разнице, считается в физиологии эталонным [91, 521], техническая сложность долго ограничивала его применение в кли­нике [95]. Источниками ошибок метода считают погрешности в определении содержания О₂ в пробах крови и изменения паттерна дыхания и самого сердечного выброса за время измерения обычно 2-3 мин) [695]. Появились и сомнения и в очевидном, казалось бы, базовом посту­лате — равенстве величин VO₂ в легких и в большом круге кровообращения [321, 441, 1231, 1460, 1518, 1573, 1613].

Все же сегодня этот принцип не только используется в анестезиологии для измерения МОК [521, 1265], на и является основой клинического расчета VO₂ (так называемый обратный прин­цип Фика [966, 1145, 1291, 1382, 1460, 1518, 1613]). Существует также несколько неинвазивных вариантов определения МОК по принципу Фика, использующих измерение продукции СО₂ и/или равенство ЕтСО₂ и смешанного PvCO₂ при кратковременном дыхании в замкнутом контуре (мешок) [95, 453, 768, 1104]. В одном из них VO₂ рассчитывают по продукции СО₂, и априорно взятому дыхательному коэффициенту [980, 981], а другой по VO₂, VCO₂, ЕтСО₂, SaО₂ и Vт позволяет помимо МОК рассчитывать величину внутрилегочного шунта [1144]. Прин­цип Фика использует также широко применяемая в современной респираторной физиологии методика "элиминации нескольких инертных газов" (Multiple Inert Gas Elimination Technique — MIGET[1252]).

Многочисленны сходные методы, основанные на принципе Борнштейна: здесь выброс рассчи­тывают, измерив минутное поглощение индикаторного газа в замкнутой дыхательной системе и зная его растворимость в крови [695, 990]. В отличие от метода Фика, отпадает нужда в про­бах крови исследуемого. Использовались самые различные индикаторы — закись азота [A. Krogh, 1912 [893]], углекислый газ, азот, йодистый этил, этилен, ацетилен (A. Grollman,1928 1932 [682] и др.) парааминогиппуровая кислота (J. Grossman, 1953 [684]) и др., методика многократно совершенствовалась и используется до сих пор [39, 166, 422, 879, 893, 1104, 1161, 1545, 1584,1604]. Теоретический анализ требований к идеальному индикатору пока­зал, что из ингаляционных анестетиков им в наибольшей степени удовлетворяет энфлуран [853, 854]. Методы данной группы, однако, не позволяют оценивать переходные процессы и непри­менимы при нарушениях вентиляции и легочного газообмена [95].

2.2. Анализ разведения кровью жидкого индикатора

Принцип G.N. Stewart (1 897) и W.F. Hamilton (1 928) определяет МОК как поток, равный отноше­нию быстро введенной в кровь дозы индикатора к площади под кривой "время-концентрация" [700, 703, 704]. Метод, основанный на этом подходе, признается весьма точным и надежным [55, 87, 91, 93, 95,138, 162, 172, 359, 723, 1661]; его важным преимуществом считают возможность при условии достаточно малой инерционности датчиков измерять фазовые объемы желудочков [95, 990, 1621]. В качестве индикаторов используются красители (синий Эванса, синий Кумасси, индигокармин, индоцианин зеленый и др. [55, 87,162, 744]), концентрации которых могут регистрироваться неинвазивно-транскутанным датчиком [108, 1110], радиоактивные изотопы ²⁴Na, ³²P ¹³¹I и др. [55, 1.31. 1027, 1661, 1468]), фиксируемые сцинтилляционными счетчиками над прекардиальной областью и ионы (например, Li⁺ [945]), определяемые в плазме ионоселективными электродами. Послед­няя модификация оказалась удобной для определения МОК и фракции шунтирования во время экстракорпоральной мембранной оксигенации (ЭКМО) [946]. Отдельную главу в развитии гемодинамического мониторинга составило применение термо­индикаторов. Начало методу термодилюции положили W. Lochner (1952, [956]) и G. Fegler (1953, [571]), регистрировавшие температуру потока крови после введения в него холодной жидкости. Получаемая кривая оказалась качественно и количественно эквивалентна концент­рационной и, таким образом, позволяла рассчитать величину потока. Однако расчет МОК требовал измерения на протяжении непрерывной магистрали, через граничные сечения кото­рой проходил бы весь сердечный выброс. Вначале соблюдение таких требований было доступ­но лишь в условиях опыта, где термодилюция продемонстрировало высокую точность на самых различных по размеру моделях [55, 131,613, 706, 721, 861, 1006]. Изобретение H.J. Swan и W. Ganz в 1970 году направляемого потоком крови баллонного катетера [1492] резко облегчило катетеризацию легочной артерии в клинике. Изначально метод предназна­чался для контроля давлений, в частности "давления заклинивания" (ДЗЛА), измеряемого в просве­те ветви артерии дистальнее места окклюзии ее баллончиком [1585]. Двумя годами позже J.S. Forester, W. Ganz и соавт. [595] снабдили баллонный катетер термистором для термодилюционного изме­рения расхода крови через правое сердце, в отсутствие шунтов равного МОК. Технология получи­ла массовое клиническое применение [625, 1488, 1599]. В течение более чем двух последующих десятилетий термодилюционное определение потока через правое сердце с помощью баллонного катетера Н. Swan и W. Ganz (1970) признава­лось "золотым стандартом" мониторинга МОК [666, 685, 1223, 1226, 1427, 1595, 1598, 1599], в том числе по точности [315, 553, 751,1103. 1279, 1330, 1418, 1455], и использова­лось очень широко, особенно в США [1276]. Популярность дорогой и сложной методики объяс­нялась рядом уникальных возможностей, которые может предоставить только катетеризация ЛА [934, 1264, 1449, 1491]. Речь идет прежде всего об измерении давлений, включая упомя­нутое ДЗЛА.

Наиболее точным макроскопическим критерием преднагрузки желудочков сегодня принято считать их КДО [1317, 1577]; "компромиссный" критерий — обманчивый в условиях гиподиастолии, на значительно более доступный — величины КДД или предсердных давлений [910, 1229]. При этом наиболее точным коррелятом КДД левого желудочка, обеспечивающего системную перфузию, считается именно ДЗЛА [354, 666, 781, 803, 992, 1131, 1362, 1598, 1625]. По­казано, что в условиях рассогласования инотропного и/или люзитропного статуса правого и левого сердца либо их постнагрузок ЦВД, в противоположность более ранним взглядам [808, 870, 940], перестает быть адекватным критерием не только волемического статуса, на и преднагрузки сердца как целого [251, 272, 289, 424, 425, 594, 1264, 1314, 1489, 1530]. Подоб­ные ситуации типичны не только для кардиологии и кардиохирургии, на также для общей хирур­гии и анестезиологии [1530]. Очевидна незаменимая роль мониторинга давлений в ЛА в про­филактике, диагностике и терапии отека легких [910, 113)]. Знание величин СДЛА, ДЗЛА и МОК позволяет рассчитать ОЛСС — важный критерий прогноза выживаемости после крупных операций, в современной практике вполне доступный управлению [208, 1494]. Вторая уникальная функция катетера Swan-Ganz заключается в оценке сатурации в разных отделах венозного русла, в том числе смешанной венозной сатурации. Принципиально отличаясь от системной (в полых венах) венозной сатурации влиянием примеси крови коронарного синуса, последний показатель хорошо отражает состояние кислородного бюджета миокарда [317, 513, 824, 827, 1193]. Позволяя определять VO и фракцию внутрилегочного шунта [890], в качестве надежного коррелята МОК [317, 1138, 1338, 1583] он, к сожалению, не оправдал первоначальных надежд [363, 441, 486, 631, 789, 819, 979, 1124, 1171, 1298, 1368, 1414, 1421, 1447, 1565]. Более того, показано минимальное влияние МОК на разницу между цен­тральной и смешанной SvO₂ [311].

Список параметров, доступных измерению и расчету с помощью катетеризации ЛА, с указани­ем их нормативов, дается в Приложении.

Показания к катетеризации ЛА в анестезиологической практике приведены в табл. 1, заим­ствованной с небольшими терминологическими уточнениями из [1067]. Из нее видно, что ос­новным показанием является необходимость мониторинга не МОК, а давлений в ЛА. Обратим внимание на то, что в отечественной и, в значительной мере, европейской практике данная технология используется почти исключительно в сердечно-сосудистой хирургии, тогда как в США, как говорилось выше, сложились традиции расширенной трактовки показаний к применению метода [1275, 1276]. Агрессивность мониторинга оправдывается тяжестью предотвращаемых осложнений — например, повторного периоперационного ИМ [666, 1430].

Таблица1

ПОКАЗАНИЯ К КАТЕТЕРИЗАЦИИ ЛА

Заболевания сердца

ИБС с дисфункцией ЛЖ или недавно перенесенный инфаркт миокарда

Пороки сердца

Сердечная недостаточность (например, кардиомиопатия, тампонада, легочное сердце)

Заболевания легких

Острая дыхательная недостаточность (например, СОЛП)

Тяжелое хроническое обструктивное заболевание легких

Инфузионная терапия

Шок, сепсис, ожоги (острый период)

Острая почечная недостаточность

Геморрагический панкреатит

Хирургические вмешательства

Аорто-коронарное шунтирование

Протезирование клапанов

Перикардэктомия

Пережатие аорты (например, при операциях по поводу аневризмы аорты)

Операции на задней черепной ямке в положении больного сидя

Шунтирование портальной вены

Осложненная беременность

Тяжелый токсикоз (ЕРН-гестоз)

Отслойка плаценты

Таблица 2

ВОЗМОЖНЫЕ ИСТОЧНИКИ ОШИБОК ИЗМЕРЕНИЙ С ПОМОЩЬЮ КАТЕТЕРА В ЛА¹

Из существа метода ясно, что он неприменим при наличии внутрисердечного шунтирования крови (не соблюдается условие непрерывности потока!) [1614] и дает по мере снижения МОК прогрессивно нарастающую ошибку: здесь на результат влияют, с одной стороны, теплообмен со стенками сердца и крупных сосудов, с другой — низкая скорость потока между точкой инъек­ции индикатора и термистором [315, 751, 820, 1093]. Катетер нередко бывает сложно уста­новить в правильную позицию [303], а будучи установлен, он достаточно легко смещается из рабочего положения, особенно в ходе кардиохирургических операций [811]; спонтанная миг­рация катетера в результате сокращений сердца чаще происходит в дистальном направлении [1319]. Возможные источники ошибок измерения показателей, мониторируемых с помощью катетера Swan-Ganz, приведены в табл. 2. В дополнение к ней обратим внимание на мнение J.S. Vender (1993, [1566]), подчеркивающего роль неверной физиологической трактовки ре­зультатов как важнейшего источника ошибок и осложнений метода. Значительные ошибки термодилюционного метода, составляющие в опытных руках 10-20% величины МОК [1421], привели в последние годы к появлению скептических отзывов о точнос­ти и воспроизводимости результатов [884, 934, 1490]. Подробнее этот вопрос разбирается далее в разделе 2.5.

Широко обсуждаются несколько методических проблем термодилюции. Так, не решен вопрос выбора оптимальной температуры индикатора. Очевидно, что чем он холоднее, тем выше отношение сигнал/шум [568, 1170]. Известно, однако, что инъекция холодного (0-4°С — флакон со льдом) раствора сама по себе влияет на УОК [681], прово­цирует легочный вазоспазм, искажающий результаты [1113] и, наконец, нередко вызывает брадикардию и гипотензию [1116, 1117, 1599]. Такая реакция чаще наблюдается при низ­ких МОК и СДЛА и высоком ОПСС [1115]. Существует мнение, что температура индикато­ра вообще не влияет на точность измерения МОК [315, 1103, 1455] — так же, как и его объем [315, 1019]. Возможно, использование "ледяного" индикатора оправданно, когда ра­створ комнатной температуры дает низкую воспроизводимость результатов измерения МОК водной серии [568].

Дискутируется влияние ИВЛ на результаты термодилюции. Так, предлагается при измерениях на фоне ИВЛ всегда вычислять вариабельность результатов стандартного трехкратного измерения как критерий их приемлемости [804]. Большинство исследователей считают необходимым вво­дить индикатор строго в одну и ту же фазу дыхательного цикла [1114] (по [1519] оптимально — в конце выдоха). Показано, однако, что измерения, синхронизированные по фазе дыхания, более воспроизводимы, на менее точны [239]: методическая ошибка не исчезает, на становится син­фазной, и, следовательно, однонаправленной. Точка инъекции индикатора также влияет на результаты. МОК завышается тем больше, чем ближе она расположена к срезу канюли интродьюсера, а использование последнего в этот момент для инфузии еще более завышает цифры [358]. Работы [435] и [782], напротив, по­казали отсутствие значимого влияния точки инъекции на результаты измерения МОК: в этом качестве сравнивали проксимальный порт (классическая техника) и интродьюсер. Также не отличались результаты при введении индикатора в правый желудочек и правое предсердие [1178]. В то же время результаты измерения ФВ ПЖ (см. далее) существенно зависели от точки инъекции [435]. Выдвинуто пять условий доверия термодилюционному измерению МОК [1114]:

1) Выполняют серию из нескольких измерений с индикатором комнатной температуры в дозах 10 мл (взрослые) или 0,15 мл•кг^-1 (дети);

2) Измерения производят в одной и той же фазе дыхательного цикла;

3) Во время измерений исключено быстрая инфузия;

4) Форму дилюционной кривой оценивают визуально для выявления дрейфа изолинии или шунтиро-вония крови;

5) Нет трикуспидальной регургитации и синдрома малого выброса.

Последнее условие порождает вопрос: нужно ли клиницисту это измерение тогда, когда ему можно доверять? (Отметим, что синдром малого выброса может затруднять еще и попадание катетера в ЛА [1494]).

Наконец, диаметрально противоположные взгляды существуют на выбор момента катетеризации: если авторы работы [1475] настаивают на выполнении процедуры до индукции анестезии с целью своевре­менного выявления и коррекции вызванных ею гемодинамических сдвигов, то в статье [538], напротив, такой подход признается бесполезным для врача и вредным для больного. Главными проблемами катетеризации у детей являются относительная травматичность процедуры и по­вышенный риск методических ошибок измерений [838, 1064, 1494, 1639]. Возможность точного опре­деления малых абсолютных значений МОК подтверждается одними авторами [606, 1065] и оспарива­ется другими [315]. Что касается рекомендуемых размеров катетеров, то у пациентов весом более18 кг обычно используют калибр 7F (длина 110 см, баллончик емкостью 1,5 мл и диаметром 12 мм), при массе тела от 10 до18 кг рекомендуют калибр 5F (соответственно 70 см. 0,75 мл и 8 мм) [838]. Для детей массой менее 10 кг выпускаются катетеры 2F и 3F, снабженные лишь термистором и каналом с дистальным портом: индикатор вводят в правое предсердие через отдельный катетер [1494].

__ ___________________________________________Таблица 3

ОСНОВНЫЕ УСОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ В ТЕХНОЛОГИИ КАТЕТЕРИЗАЦИИ ЛА

За годы активного применения мониторинг с помощью катетера Swan-Ganz обогатился множест­вом новых внедрений, главные из которых приведены в табл. 3. В частности, изобретение способа получения термодилюционной кривой программированным подогревом крови с помощью вмонти­рованного в катетер электронагревателя [1646] дало возможность непрерывно мониторировать МОК [343, 393, 922, 1045, 1647, 1665] иОПСС[1130]-что, впрочем, сразу породило типич­ный вопрос "Зачем?" [393, 1232]. Аналогичную "мониторизацию" претерпел контроль смешанной венозной сатурации: волоконно-оптические линии позволили измерять и этот показатель в реаль­ном времени [317, 393, 1138]. Внедрение термисторов с малой постоянной времени позволило измерять фазовые объемы и фракцию выброса ПЖ [435, 1317, 1653]. Накоплен огромный фактический материал об издержках и нередко фатальных осложнениях метода, включающих нарушения ритма, повреждения сердца и сосудов, онгиосептические состояния, завязывание катетера узлом в полостях и др. (табл. 4). Однако регулярные публикации отчетов об осложнениях в течение длительного времени не приводили, тем не менее, к радикальному пересмотру подходов. Несмотря на призывы к разумному ограничению катетериза­ции ЛА [665, 934, 1275, 1276, 1386] и примеры успешного отказа от нее [272,1539, 1664], к середине 90-х гг. в США ежегодно выполнялось более миллиона (!) процедур [462].

Таблица 4

ВАЖНЕЙШЕЕ ОСЛОЖНЕНИЯ КАТЕТЕРИЗАЦИИ ЛА¹

¹— Полную классификацию осложнений дали A.J. Schwartz и T.J. Conahan 111 [1338].

Лишь в сентябре 1996 года A. Connors младший и соавт. [445], проанализировав исходы лечения 5700 пациентов в 5 университетских клиниках США, произвели революцию во взглядах: оказалось, что использование катетера Swan-Ganz не только увеличивает койко-день с 13 до 14,8 сут, а стоимость лечения с 35 700 до 49 300 USD, на и на 24% снижает месячную выживаемость больных. Результатом стали призывы к мораторию на ме­тодику [462], за рубежом немедленно вырос интерес к неинвазивным альтернативам — импедансометрическим и сонографическим методам, а в пользу отказа от инвазивного мониторинга стал высказываться даже один из первых энтузиастов катетеризации ЛА W.C. Shoemaker (1998. [1381]).

содержание   ..  1  2  3   ..