Методология флоуметрии, 1998 г. стр.103-110.
Индикаторный метод определения сердечного выброса с помощью ультразвуковой флоуметрии с использованием временного артериовенозного шунта.
А.А.Еременко, В.В.Кислухин, Ю.В.Никифоров, И.В.Балыков
Отделение кардиореанимации ( руководитель- профессор А.А.Еременко) Научный центр хирургии РАМН ( директор - академик РАМН, профессор Б.А.Константинов).
Сердечный выброс (СВ) является основным параметром, отражающим производительность сердца, и его определение вошло в протокол оценки гемодинамики пациентов отделений реанимации и интенсивной терапии. Наиболее часто используемый в этих целях метод термодилюции обладает целым рядом отрицательных характеристик, ограничивающих возможности его применения у реанимационных больных. Метод подразумевает введение плавающего катетера в правые отделы сердца и в легочную артерию. Учитывая инвазивность данной процедуры, опасность связанных с ней осложнений, а также относительно высокую стоимость катетеров и регистрирующих приборов, поиски альтернативных методов не теряют своей актуальности.
В 1994 Н.М. Кривицкий (1) предложил способ измерения СВ на основании регистрации изменения ультразвуковой плотности крови при введении физиологического раствора во время сеансов зкстракорпоральной детоксикации.
Целью настоящего исследования явилось определение возможностей индикаторного метода регистрации ультразвуковой плотности крови с помощью ультразвуковой флоуметрии для измерения СВ у кардиохирургических больных при использовании аппарата экстракорпорального кровообращения и при спонтанном кровотоке через артериовенозный катетер.
Материалы и методы исследования.
Определение СВ основано на регистрации изменения скорости ультразвуковой волны в крови в ответ на болюсную инъекцию определенного объема жидкости (0.9% раствора NaCl).
При измерении СВ во время использования аппарата для экстракорпоральной детоксикации ультразвуковой флоуметрический датчик помещали на проксимальный по отношению к артериальному конец гемодиализной магистрали. В отсутствие аппарата для экстракорпоральной циркуляции предварительно установленные в лучевую артерию и в подкожную вену той же верхней конечности канюли соединяли катетером длиной 20-40 см. На проксимальный по отношению к артериальной канюле участок помещали накидной УЗ-датчик, соединенный с УЗ-флоуметром (фирмы "Transonic Systems Inc.", США) и персональным компьютером. Схема измерения СВ показана на рис.9.2. При помощи УЗ-датчика измеряли скорость кровотока, что в реальном времени отражалось в линейном виде на экране монитора компьютера. Перед началом исследования проводится калибровочная инъекция 1 мл физиологического раствора температуры, близкой к температуре тела, в проксимальный участок системы (перед датчиком). Проходя через область датчика, эта порция индикатора дает кривую разведения площадью Sкал. Затем в центральную вену вводится индикатор (0,9% NaCl - 20 мл), который, проходя через область датчика, дает кривую изменения УЗ - плотности крови. Ее площадь фиксируется как Sин. Поскольку скорость кровотока известна, площадь под кривыми и объем калибровочной кривой также известен, СВ рассчитывают по формуле :
СВ=Q*(Vин/Vкал)*(Sкал/Sин) ,
где Q- величина потока, измеренного УЗ-датчиком, Vин - объем инъекции, Vкал- оъем калибровочной инъекции, Sкал - площадь под калибровочной кривой, Sин - площадь под кривой первого прохождения индикатора (рис. 1.) .
Рисунок 1. Кривые регистрируемые с помощью УЗ-флоуметра:
a) калибровочная кривая; b) кривая первого прохождения индикатора
При расчете площадей под кривыми использовали методы линейной экстраполяции (2).
В качестве референтного метода использовали метод термодилюции. Катетер Swan-Ganz устанавливали в ствол легочной артерии. В качестве индикатора вводили холодовые (+3 град. С) растворы 0,9% NaCl или 5% глюкозы. Данные первой инъекции не учитывали, результаты остальных 3 измерений усредняли.
В экспериментальной апробации на 7 беспородных собаках было проведено 32 исследования. В 3-х случаях был наложен шунт между общей сонной артерией и яремной веной и в 4-х случаях - между бедренной артерией и бедренной веной.
Клиническая апробация метода проведена у 22 больных, оперированных на открытом сердце - у 11 из них во время проведения сеанса экстракорпоральной детоксикации и у 11 - при спонтанном кровотоке через артериовенозный катетер. Время между измерениями СВ методами термодилюции и УЗ-флоуметрии не превышало 5 мин. В каждом исследовании выполняли 2-3 измерения, полученные данные усредняли.
Результаты работы и обсуждение.
В экспериментальных исследованиях на животных величина СВ колебалась от 0.7 до 3.5 л/мин. В 21-ном случае (65,6%) СВ, измеренный термодилюционным и УЗ методами различался менее чем на 5%, в 6-ти случаях (18,7%) различия составили от 5 до 10%, в 3-х (9,4%) - до 15% и только в 2-х случаях - более 15% (макс. до 22%), что говорит о средней ошибке в 6,25% на общее число наблюдений. В целом коэффициент корреляции r = 0,98.
При измерении СВ во время сеансов экстракорпоральной детоксикации его значения колебались в пределах от 2 до 8 л/мин. Всего произведена 31 пара исследований. Различия с величиной СВ, измеренного методом терморазведения, ,были менее 5% в 61.3% случаев, менее 10% - в 22.6% случаев, менее 15% - в 9.6% случаев и более 15% - в 6% случаев. Максимальное различие достигало 15.9%. Коэффициент линейной корреляции составил r=0.97.
При клиническом испытании было сделано 26 пар исследований. Разброс величин СВ колебался от 3,0 до 9,1 л/мин. В 18-ти случаях (69,3%) СВ термодилюционным методом и УЗ различался до 5%, в 5-ти случаях (19,3%) до 10% и в 3-х (11,5%) - до 16%. При этом коэффициент корреляции r = 0,97.
Таким образом, было проведено три серии исследований по сопоставлению результатов измерения СВ методом ультразвуковой индикаторной флоуметрии с методом терморазведения.
Наиболее простым является определение СВ вышеописанным методом при проведении сеансов экстракорпоральной детоксикации с подключением аппарата через артериовенозный шунт. Оценка производительности сердца у пациентов отделений реанимации и интенсивной терапии во время таких процедур имеет важное значение, поскольку проводить их нередко приходится на фоне нестабильной гемодинамики, на фоне инфузии кардиотоников и вазопрессоров.
В эксперименте на животных и в клинической практике была доказана возможность использования индикаторного метода разведения УЗ плотности крови для определения СВ без применения аппарата для экстракорпоральной циркуляции крови. Предложенная процедура не требует дополнительных инвазивных вмешательств у пациентов отделения интенсивной терапии кардиохирургического профиля, поскольку установка артериальной и венозной канюль у них является обязательной, рутинной процедурой. Ультразвуковой флоуметрический датчик устанавливают на пластиковую трубку, соединяющую артериальную и венозную канюли. Поскольку кровоток по ней пускают только на момент исследования СВ, остальное время она может быть выключена из кровотока и заполнена физраствором. При этом артериальная канюля используется для мониторинга АД, а венозная - для инъекций и инфузий. Потенциальная возможность тромбирования шунта может быть снижена при использовании трубок, с внутренним антикоагулянтным покрытием.
Вышеописанный метод может применяться также для определения производительности сердца при использовании аппарата искусственного и вспомогательного кровообращения, а также любых систем экстракорпоральной циркуляции крови.
Выводы.
Литература
Indicator method of cardiac output determination by ultrasound flowmetry using temporary arterio-venous shunt.
A.A.Eremenko, V.V.Kisloukhine, Y.V.Nikiforov, I.V.Balykov
Moscow
