Оптимизация гемодинамического мониторинга

Главный итог, вытекающий, на наш взгляд, из результатов настоящего исследования — мысль о необходимости и своевременности внедрения мониторинга сердечного выброса в практику общей анестезиологии.

Производительность сердца — наиболее надежный критерий гемодинамического благополу­чия. Именно падение МОК является центральным событием в патогенетическом механизме любого вида шока. Оценка этого показателя в сопоставлении с преднагрузкой и ОПСС позволяет дифференцировать кардинальные варианты острых циркуляторных расстройств — гиповолемический, вазопериферический и кардиогенный. Простейшая таблица признаков этих трех вариантов острой недостаточности кровообращения может быть легко преобразована в трех­ступенчатый диагностический алгоритм, порядок следования ступеней которого диктуется по­лучением на каждом шаге максимума диагностической информации при минимуме дополни­тельных действий (рис. 42). Видно, что оценка МОК позволяет немедленно отдифференцировать норму от патологии, последующая оценка ОПСС (не требует ничего дополнительно, кро­ме цифры среднего АД!) отсеивает вазопериферический вариант ОНК, и лишь на третьем этапе анализа для дифференцирования гиповолемической и кардиогенной ОНК — если, ко­нечно, они не дифференцируются по клинической ситуации! — возникает необходимость оцен­ки преднагрузки. Отсюда со всей очевидностью вытекает первостепенная роль именно мониторинга МОК во время любой операции и анестезии. (Добавим здесь, что с точки зрения ин­формационной теории расчет ОПСС по известным АД и МОК не привносит новой информа­ции, а лишь делает имеющуюся легче воспринимаемой и трактуемой.) Доминирующее положение сердечного выброса как ключевого звена гемодинамического пат­терна подчеркивается и его ролью маркера операционного риска, выявленной нашими исследованиями в клинике факультетской хирургии СПб ГПМА в 1992-1997 гг. Так, у 45 больных, подвергшихся резекции пищевода с одноэтапной внутригрудной эзофагогастропластикой, дис­персия величин УОК в покое продемонстрировала достоверную связь с выживаемостью паци­ентов (р < 0,05), развитием левосторонних (р < 0,05) и правосторонних (р < 0,01) легочно-плевральных осложнений и неосложненным течением послеоперационного периода (р < 0,01). Динамика величин УОК и их дисперсии после тестовой физической нагрузки также оказалась достоверно связанной с выживаемостью больных (р < 0,05) и развитием осложнений с левой, противоположной оперативному доступу, стороны (р < 0,05). При исследовании (совместно с Л.И. Давидовской) операционного риска у 177 пожилых больных острым холециститом (сред­ний возраст 76,8 ± 4,6 года) оказалось, что с риском летального исхода достоверно связаны исходная величина СИ ниже 3,07 л•м^-2•мин^-1 (р<0,05) и падение дисперсии величин УОК после тестовой физической нагрузки (р<0,01). У 12 функционально сохранных больных стар­ше 75 лет (средний возраст 79,3 ± 2,2 года) одними из наиболее характерных особенностей были гипердинамия кровообращения со средним СИ 4,0±0,9 л•м^-2•мин^-1 и реакция на тесто­вую физическую нагрузку, сопровождающаяся ростом дисперсии величин УОК и координированными сдвигами СИ и ИОПСС. Таким образом, у оперируемых больных производительность сердца и стереотипы ее реакций (нередко объединяемые понятием функционального резерва) могут служить критерием не только диагноза и тактики, на и прогноза непосредственного исхо­да операции.

Рисунок 42.

Завершая обзор свидетельств центральной роли МОК среди всех доступных гемодинамических параметров, отметим интересный факт. Наш сотрудник А.Е. Карелов обратил внима­ние на то, что физическая размерность СИ в строгом смысле представлена линейной скоро­стью. В самом деле, переводя в Международную систему единиц, м³•м^-2с^-1=м•с^-1. Это преобразование позволяет объяснить большее постоянство отношения МОК к площади по­верхности тела (сердечный индекс) по сравнению с отношением МОК к массе тела [690] с позиций гипотезы В.М. Хаютина и Л.Л. Шика о том, что конечной целью регуляции кровооб­ращения является поддержание постоянства линейной скорости кровотока в капиллярах [191, 192, 202].

Наиболее важными показаниями к мониторингу сердечного выброса в анестезиологии мы счи­таем следующие ситуации:

1) Выраженная соматическая отягощенность больного, в том числе по состоянию сердечно-сосудис­той системы

2) Значительный объем или большая длительность операции.

3) Возможность большой кровопотери и/или массивной инфузии.

4) Возможность применения вазоактивных или инотропных препаратов.

5) Обусловленный любыми причинами повышенный риск циркуляторных расстройств кардио- или вазогенного происхождения (вмешательство в зоне средостения, поливалентная сенсибилизация, регионарные или комбинированные с регионарной методики анестезии и т.д.),

6) Неясность механизма гемодинамического расстройства, развившегося во время анестезии (гиповолемия, вазоплегия или первичный малый выброс) или невозможность отрегулировать гемодинамический режим, основываясь только на клинических ориентирах.

Оптимальным рутинным вариантом мониторинга производительности сердца представляется именно реографический: небезопасный метод термодилюции неприменим в случаях, когда его собственный риск превышает риск операции, а эхокардиографический мониторинг, помимо дороговизны аппаратуры и малой точности, требует высокой квалификации врача-оператора. Реографический мониторинг обладает следующими преимуществами:

1) Неинвазивность.

2) Моментальное выявление поврежденного звена гемодинамики.

3) Стоимость, в 8-10 раз уступающая инвазивным функциональным аналогам.

4) Техническая простота освоения и работы с системой.

5) Быстрота развертывания системы (7-10 мин против 50-60 мин, которые занимают подготовка и выполнение катетеризации легочной артерии катетером Swan-Ganz), позволяющая использовать метод в экстренной работе.

6) Неограниченная длительность использования метода у одного пациента.

7) В варианте интегральной реографии тела по М. И. Тищенко — удаленность электродов от зоны абдоминальных и торакальных вмешательств, создающая возможность интраопероционного конт­роля гемодинамики.

Уникальная особенность реомониторинга, которую следует отметить особо — измерение и накопление дискретных величин ударных объемов крови (УОК) за сколь угодно долгие проме­жутки времени, что открывает принципиально новые возможности анализа функции кровооб­ращения. Простота, сравнительная дешевизна, изначальная компьютеризация и неинвазивный характер делают реографический мониторинг идеальным источником информации о гемодинамике в системах автоматизированного управления анестезией, внедрение которых сегодня является общемировой тенденцией.

В дополнение к метрологической характеристике реографического мониторинга, подробно изложенной выше, выскажем два теоретических соображения. Наш сотрудник К.Ю. Красносельский обратил внимание на то обстоятельство, что принцип разведения индикатора предполагает измерение его концентрации при постоянной объемной скорости потока: в противном случае соотношение между конвекцией и теплопроводностью меняется на протяжении времени регистрации дилюционной кривой, лишая смысла ее обра­ботку. Поскольку реальный поток крови в ЛА пульсирует, это не может не создавать методи­ческой ошибки термодилюции, причем ошибки, неустранимой в принципе. Добавим к этому следующее соображение. Несмотря на резкое улучшение инерционных ха­рактеристик современных термисторов (fast-response thermistor], создать термистор с нулевой собственной теплоемкостью физически невозможно. А поскольку речь идет о термодинами­ческих процессах, постоянная времени термистора всегда будет превышать постоянную вре­мени электрической цепи реографа, работающей на частотах порядка десятков кГц. Отсюда с очевидностью вытекает преимущество импедансометрических методов в регистрации относи­тельно высокочастотных составляющих механики кровообращения. Основными техническими проблемами реомониторинга сегодня представляются эффективность аппаратной и программной фильтрации сигнала, обоснование процедуры расчета в условиях сильно зашумленного сигнала и сопряжение реомонитора с другой контрольно-измеритель­ной аппаратурой. Однако ошибки реомониторинга могут быть скомпенсированы трактовкой результатов как динамического ряда с ориентацией на исходные величины, а совершенствова­ние средств фильтрации, распознавания и обработки реосигнала, вероятно, позволит в перс­пективе радикально решить острую на сегодня проблему артефактов. Специфическими показаниями к реографическому варианту мониторинга МОК нам представ­ляются

a) малые вмешательства у пациентов IV-V классов ASA, когда риск мониторинга не должен превышать риска операции,

6) невозможность, неэффективность или опасность катетеризации ЛА (отказ пациента, дефекты перегородок или протезы клапанов правого сердца, тех­ническая неудача, наличие ЭКС, блокада левой ножки пучка Гиса и т.д.) и

в) необходимость мониторинга МОК в экстренной ситуации.

С другой стороны, специфическими показаниями к катетеризации ЛА в общей анестезиологии можно считать случаи, когда постнагрузки левого и правого желудочков могут быть непропор­циональны или даже меняться разнонапровленно из-за рассогласования их сократимости или (реже) постнагрузок. В этих ситуациях, поскольку ЦВД перестает адекватно отражать преднагрузку ЛЖ, для оценки преднагрузки (шаг 3 алгоритма на рис. 40) необходимо измерение и/или динамический контроль ДЗЛА или СДЛА. Спектр возможных причин представлен:

1) Документированной или подозреваемой сократительной слабостью ЛЖ (ФВ ЛЖ<60%, ОИМ, острая коронарная недостаточность, аневризма сердца, кардиомиопатии и т. д.).

2) Отеком легких любого генеза.

3) Терапией мощными инотропными и/или вазоактивными препаратами, способной несимметрично изменить условия функционирования желудочков. Проведенные нами сравнительные исследования термодилюционного и реографического ме­тодов измерения МОК показали не только достаточно хорошее совпадение данных, на и бо­лее высокую, по сравнению с термодилюцией, воспроизводимость результатов реографии. Однако, если можно так сказать, это — калибровка по эталонному методу измерения, тогда как в современном восприятии результат любого метода есть своего рода "виртуальный" МОК. Таким образом, калибровка данного типа являетсяотносительной. Следующая серия наших исследований носит кардинально иной характер. Впервые в мире метод измерения МОК в клинических условиях калибровали не по эталонномуизмерителю, а по эталонномугенератор/потока (артериальной помпе АИК. Здесь можно говорить уже об абсолютной калибровке.

Пульсирующий характер так называемого "непульсирующего потока" (истинный непрерывный поток способен создать лишь центробежный нагнетатель новых моделей АИК [208]) заставля­ет искать ответ на вопрос о причинах различий между ним и собственно "пульсирующим пото­ком", выявленных многочисленными исследованиями разных лет [129, 1507, 1508 и др.]. Физи­чески эти потоки различаются двумя параметрами: во-первых, это период и амплитуда пульса­ции, которые больше при "пульсирующем потоке", во-вторых, характерный для последнего не­правильный характер пульсации, связанный с несинфазностью заданного ритма и рабочего цикла артериального насоса.

В естественных условиях, помимо пульсации потока, определенную роль для нормального функционирования сердечно-сосудистой системы также может играть непостоянство фазово-объемной структуры кардиоцикла, обусловленное физиологическими флюктуациями ритма сер­дца и венозного возврата. Аналогичная ситуация широко известна в респираторной терапии: строго "стереотипный" характер искусственных дыхательных актов в режиме постоянной при­нудительной вентиляции легких (CMV) приводит к прогрессирующей неравномерности регионарного распределения вентиляции. Зоны легких, в которых соотношение аэродинамического сопротивления (R, resistance, кПа•л^-1•с и растяжимости (С, compliance, л•кПа^-1 [1126] соот­ветствует частотным характеристикам аппаратного дыхания, оказываются преимущественны­ми потребителями аппаратного МОД, тогда как зоны с неоптимальной постоянной времени гиповентилируются. Ситуация, таким образом, в принципе сходна с механическим резонан­сом.

Эти соображения заставляют задуматься о способе управления аппаратом искусственного кровообращения, предусматривающем изменение тактовой производительности артериаль­ного насоса и временного паттерна его работы по случайному закону в установленных преде­лах с целью повышения равномерности перфузии отделов сосудистой системы с различными частотными характеристиками.

Выгодная специфика реомониторинга как технически очень простого и легкого в освоении мето­да навела нас на мысль создать оптимальные предпосылки для его использования в экстремальных и полевых условиях. Для этого предлагается конструктивно интегрировать в одежду или обмундирование комплект электродов для интегральной реографии тела, выполненных из токопроводящей углеволокнистой ткани и соединенных с внешним разъемом посредством микрокабе­лей, также интегрированных в одежду, например, проложенных в ее швах. Для подключения ис­следуемого к регистрирующему устройству в этом случае достаточно соединить кабель послед­него с внешними разъемами в одежде и привести электроды в рабочее положение, если они в нем не находились (например, опустить закатанные рукава обмундирования). Основной сферой приложения этой разработки могли бы стать медицинские службы Вооруженных Сил и оператив­ных подразделений других ведомств. Данное предложение представляется тем более актуаль­ным, что задача принятия на табельное снабжение Вооруженных Сил кардиореспираторного монитора выдвигается сегодня как одна из приоритетных [114]. Между тем сигналы ИГРТ и импедансной пневмограммы, как следует из нашего опыта, из-за своей более высокой энергоемкости характеризуются значительно большей помехоустойчивостью по сравнению с ЭКГ и любыми дру­гими вариантами усиления естественных биопотенциалов организма. Использование реомониторинга в учебном процессе, широко практикуемое нами в рамках практических занятий и семинаров как со студентами IV-VI курсов Академии, так и с интерна­ми, клиническими ординаторами и врачами-слушателями циклов ФПК и ПП, позволяет, на наш взгляд, решить ряд важных задач.

Несмотря на важность МОК как физиологической константы, этот показатель в значительной мере остается для студентов-медиков абстракцией. Техническая сложность его измерения при­водит к тому, что не только студенты, на даже многие практикующие анестезиологи-реаниматологи не оперируют понятием сердечного выброса при анализе большинства гемодинамических ситуаций.

На практических занятиях со студентами IV и VI курсов академии мы показываем работу реографического монитора в операционной, кратко объясняя физические основы, возможности и преимуще­ства метода. Если имеется свободный комплект аппаратуры, предлагаем провести исследование центральной гемодинамики у любого желающего студента, демонстрируя при этом соответствую­щие тесты. Обычно объектами исследования становятся те из группы, у кого ранее отмечались ка­кие-либо кардиальные жалобы или нестабильность АД вплоть до пограничной артериальной гипертензии. Нередко при этом удается отметить повышенные показатели СИ или ОПСС либо аномаль­ный характер реакций на тесты; такая наглядная демонстрация значительно облегчает дальнейшие объяснения основных понятий и подходов клинической физиологии кровообращения. В работе с врачами-слушателями циклов факультета повышения квалификации и профессио­нальной переподготовки оказывается необходимым более детальный разбор метода, включая его сравнительный анализ с иными методами гемодинамического мониторинга, в частности термодилюционным.

Особое значение мы придаем ознакомлению с реомонитором студентов-слушателей факуль­тативных лекций, интернов и клинических ординаторов кафедры. Большинство из них в ходе обучения на практике осваивают работу с комплексом, параллельно изучая функции операто­ра и основы клинической интерпретации полученных данных. Опора на производительность сердца как главный критерий стабильности и адекватности гемодинамики — тот конечный ре­зультат, который мы стремимся внедрить в сознание молодых анестезиологов.