Катетеризация лёгочной артерии - интенсивная терапия
9 Катетеризация лёгочной артерии
Человек не создает законов природы, а может их только открывать.
Т. Пейн
Плавающий (флотационно-балонный) катетер, введённый в лёгочную артерию, изменил представление о функциях сердечно-сосудистой системы. В частности, он позволяет идентифицировать её нарушения при критических состояниях, что очень важно для развития этой области медицины. Катетер часто сравнивают с политиком, который вроде бы хорошо работает, но вы сомневаетесь, доверять ли тому, что он говорит.
В настоящей главе рассказывается о катетере, катетеризации лёгочной артерии и о том, что можно с помощью всего этого определить. Если вы работаете в отделении интенсивной терапии, то должны знать об этом. Перед тем как приступить к чтению данной главы, рекомендуем освежить ваши знания по физиологии системы кровообращения и вспомнить гемодинамические концепции, которые представлены в главах 1 и 2.
ПЛАВАЮЩИЙ КАТЕТЕР
Принцип установки плавающего катетера напоминает движение лодки. Специальный баллончик (лодка) раздувают воздухом, и по току крови он проводит катетер в верхнюю полую вену. Далее катетер через правый отдел сердца попадает в лёгочную артерию. В рентгенографическом контроле нет никакой необходимости. Принцип «плавания» позволяет осуществлять катетеризацию камер правого сердца прямо у постели больного.
КАТЕТЕР
Общие характеристики всех катетеров для лёгочной артерии:
Длина: 110 см.
Материал: поливинилхлорид.
Размер: 7 F (двойной просвет), 7,5 F (тронной просвет). Баллончик: объём 1,5 мл.
Термистор: расположен на расстоянии 4 см от дистального конца катетера. Отверстия: одно расположено на конце катетера, другое — на расстоянии 30 см от конца- на некоторых моделях может быть третье, которое расположено около проксимального конца.
Дополнительные принадлежности: фиброволоконный проводник для измерения насыщения гемоглобина кислородом в лёгочной артерии (смешанная венозная кровь)- возможны отведения для кардиостимуляции.
Дополнительными принадлежностями комплектуются только специальные катетеры, стандартные термодилюционные катетеры их не содержат.
ПРОВЕДЕНИЕ КАТЕТЕРА
Катетер проводится через специальный проводник, который по диаметру (8,5 F) больше, чем сам катетер, и расположен в подключичной или внутренней яремной вене (см. главу 12 в которой вы можете познакомиться с указанными проводниками). При попадании конца катетера в просвет вены баллончик раздувают воздухом (объём 1,5 мл). Далее катетер с раздутым баллончиком медленно продвигают по току крови. Для идентификации местом хождения катетера постоянно регистрируют давление, обращая особое внимание на форму кривой (рис. 9-1). Ниже вы познакомитесь с подробным описанием методики проведена катетера из верхней полой вены в лёгочную артерию. В табл. 9-1 приведены нормальна) величины давления в камерах правого сердца и лёгочной артерии.
- Форма кривой давления в верхней полой вене имеет характерный венозный профиль (см. главу 10), а это давление называется центральным венозным давлением (ЦВД). ЦВД соответствует давлению крови в правом предсердии.
- В момент прохождения конца катетера через трёхстворчатый клапан и попадания) правый желудочек появляется волна систолического давления. Величина диастолического давления остаётся практически без изменения.
- Пройдя через клапан лёгочного ствола, катетер попадает в лёгочную артерию. При этом диастолическое давление внезапно повышается, и на кривой давления появляется дикротический подъём (волна). В итоге кривая соответствует пульсовой волне давления лёгочной артерии.
- При продвижении конца катетера в дистальные отделы лёгочной артерии систолический компонент пульсовой волны пропадёт (или должен пропасть). Это конечное давление получило название «давление заклинивания в лёгочных капиллярах» (ДЗЛК).
- Сразу после регистрации ДЗЛК баллончик сдувают, и тотчас появляется пульсовая волна давления в лёгочной артерии. При нахождении катетера в лёгочной артерии баллончик постоянно находится в сдутом состоянии. Его раздувают на короткое время для измерения ДЗЛК.
Рис. 9-1.Изменения формы кривой давления по мере продвижения катетера из правого предсердия в лёгочную артерию. Объяснение в тексте.
Таблица 9-1
Величины давления в камерах сердца и лёгочной артерии
Давление | Нормальное значение, мм рт.ст. |
Правое предсердие Правый желудочек Лёгочная артерия Среднее давление в лёгочной артерии Давление заклинивания в лёгочных капиллярах | 0-4 15-30/0-4 15-30/6-12 10-18 6-12 Видео: Баллонная вальвулопластика при стенозе клапана легочной артерии. Balloon Valvuloplasty in dog |
ГЕМОДИНАМИЧЕСКИЙ ПРОФИЛЬ
При катетеризации лёгочной артерии измеряют ряд показателей, которые объединяют общим термином «гемодинамический профиль» (сходен с представленным в табл. 9-2- см. Приложение). Он включает 9 параметров гемодинамики, которые позволяют достаточно полно оценить состояние кровообращения пациента прямо у его постели. В гемодинамическом профиле представлены практически все показатели, которые можно зарегистрировать при катетеризации лёгочной артерии.
Таблица 9-2 Расчётные показатели гемодинамики
Параметр | Нормальное значение | Единица измерения |
СИ | 2-4 | л/(мин-м2) |
УИ | 36-48 | мл/м2 |
ИУРЛЖ | 44-56 | г-м/м2 |
ИУРПЖ | 7-10 | гм/м2 |
ИОПСС | 1200-2500 | Дин.с/(см5м2) |
ИСЛС | 80-240 | Дин.с/(см5м2) |
DO2 | 500-600 | мл/(мин-м2) |
VO2 | 110-160 | мл/(мин-м2) |
КУО2 | 22-32 | % |
РЕГИСТРИРУЕМЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ КРОВООБРАЩЕНИЯ
Рассмотренные ниже показатели регистрируют непосредственно при проведении катетера в лёгочную артерию без предварительных расчётов.
1. Центральное венозное давление (ЦВД) — давление, зарегистрированное в правом предсердии через проксимальное отверстие катетера. Давление в правом предсердии должно соответствовать конечному диастолическому давлению в правом желудочке (КДДПЖ) при условии отсутствия обструкции между предсердием и желудочком. Следовательно, ЦВД = КДДПЖ.
2. Давление заклинивания в лёгочных капиллярах (ДЗЛК) — давление, зафиксированное в дистальной ветви лёгочной артерии при раздутом баллончике. Это давление считается равным давлению в левом предсердии или конечному диастолическому давлению в левом желудочке (КДДЛЖ), т.е.
ДЗЛК = КДДЛЖ.
Подробно ДЗЛК рассматривается в главе 10.
3. Сердечный выброс измеряют с помощью термистора, который находится рядом с дистальным концом катетера. Сердечный выброс определяют по скорости изменения температуры крови в лёгочной артерии после болюсного введения раствора более низкой температуры, чем кровь. Этот способ получил название «метод терморазведения, или термодилюции» и подробно описан в главе 11.
4. Насыщение кислородом смешанной венозной крови измеряют при катетеризации лёгочной артерии либо in vivo с помощью специального катетера, либо in vitro в порции крови, взятой из лёгочной артерии через дистальное отверстие катетера. Насыщение кислородом смешанной венозной крови используется как показатель экстракции кислорода тканями из крови (см. главу 2).
ИНТЕРПРЕТАЦИЯ ПОЛУЧЕННЫХ ДАННЫХ
Необходимо помнить о некоторых особенностях измерений, выполняемых при катетеризации лёгочной артерии, чтобы правильно интерпретировать полученные результаты. Ниже перечисляются основные.
1. Величины давления могут колебаться в зависимости от давления в грудной клетке во время вдоха и выдоха, поэтому регистрацию необходимо проводить в конце спокойного выдоха, когда давление в плевральной полости составляет приблизительно -3 мм рт.ст., а давление в альвеолах равно атмосферному (см. главу 10).
2. Чтобы изменение давления было клинически значимым, оно должно составлять 4 мм рт.ст. или больше [5].
3. ДЗЛК никогда не должно превышать диастолическое давление в лёгочной артерии, поскольку такое превышение указывает на перераздувание баллончика, [6]. В данном случае баллончик необходимо срочно сдуть, чтобы избежать разрыва стенки лёгочной артерии, Увеличение альвеолярного давления также может сопровождаться возрастанием ДЗЛК выше уровня диастолического давления в лёгочной артерии. Это подробно изложено в главе 10.
4. При частоте сердечных сокращений более 120 в минуту диастолическое давление в лёгочной артерии может увеличиваться из-за недостатка времени для возвращения этого давления к исходному уровню [7].
5. Показатели ЦВД и ДЗЛК — не надежные критерии оценки объёма циркулирующей крови (ОЦК). Однако изменение этих параметров может коррелировать с изменением ОЦК [8].
ПРОИЗВОДНЫЕ ПАРАМЕТРЫ
Число показателей, зарегистрированных с помощью катетера, установленного в лёгочной артерии, значительно увеличивается за счёт производных параметров, которые получают с помощью несложных расчётов прямо у постели больного. Эти показатели представлены в табл. 9-2 [9], в которой для каждого параметра приведены нормальные значения. Все эти показатели рассчитываются относительно площади поверхности тела (в квадратных метрах), чтобы нивелировать влияние индивидуальных антропометрических особенностей.
1. Сердечный индекс (СИ). Этот показатель получается в результате деления значения сердечного выброса, который определён методом термодилюции, на величину площади поверхности тела:
СИ [л/(мин`м )] = СВ/площадь поверхности тела, где СВ — сердечный выброс (минутный объём кровообращения) в л/мин.
2. Ударный индекс (УИ). Значение объёма крови, выбрасываемой во время каждой систолы, делят на величину площади поверхности тела.
УИ (мл/м2) = СИ/ЧСС х 1000,
где ЧСС — частота сердечных сокращений в минуту.
3. Индекс ударной работы левого желудочка (ИУРЛЖ) характеризует работу желудочка при выбросе крови в аорту за 1 сокращение. Эта работа определяется величинами (САД - ДЗЛК) и УИ.
ИУРЛЖ (гм/м2) = (САД-ДЗЛК) х УИ х 0,0136,
где САД — среднее АД, мм рт. ст. Коэффициент 0,0136 — фактор преобразования в гм/м .
4. Индекс ударной работы правого желудочка (ИУРПЖ) определяется разностью давлений (Д,д - ЦВД) и УИ.
ИУРПЖ (гм/м2) = (Д,а - ЦВД) х УИ х 0,0136,
где Дла — давление в лёгочной артерии, мм рт.ст.
5. Индекс общего периферического сопротивления сосудов (ИОПСС). Этот показатель характеризует общее сопротивление всей сосудистой системы выбрасываемому сердцем потоку крови.
ИОПСС [Дин.с/(см5м2)] = (САД - ЦВД)/СИ х 80.
Коэффициент 80 переводит давление и объём в дин-с/см .
6. Индекс сопротивления лёгочных сосудов (ИСЛС) характеризует сопротивление лёгочных сосудов (от лёгочной артерии до левого предсердия) и определяется как отношение разницы давления (Дла - ДЗЛК) к потоку крови (СИ).
ИСЛС (Дин.с/(см5м2)] = (Дла - ДЗЛК) / СИ х 80.
Необходимо помнить, что ДЗЛК равно давлению в левом предсердии, следовательно, показатель (Дла - ДЗЛК) определяет снижение давления на протяжении всего легкого, а не только в лёгочной артерии.
7. Доставка кислорода (DO2) отражает количество кислорода, доставляемого к капиллярам за 1 мин. Этот показатель рассчитывается как произведение СИ на содержание кислорода в артериальной крови (CаO2):
DО2 [мл/(мин-м2)] = СИ х СaО2.
8. Потребление кислорода (VO2) — количество кислорода, поглощаемого тканями в течение 1 мин. Рассчитывается как произведение СИ на артериовенозную разницу по кислороду (СаO2 - СvO2):
Видео: Легочную артерию Катетеризации
VO2 [мл/(мин`м2)] = СИ х (CaO2 - CvO2).
9. Коэффициент утилизации кислорода (КУО2) отражает долю поглощаемого тканями кислорода из капиллярного русла или баланс между доставкой и потреблением кислорода:
КУO2 = VO2/DO2.
РАСЧЁТ ПОКАЗАТЕЛЕЙ С ПОМОЩЬЮ КОМПЬЮТЕРА
Описание гемодинамического профиля отнимает много времени и утомительно, поэтому для расчёта приведённых выше показателей обычно пользуются компьютером. При этом скорость расчёта значительно возрастает, что позволяет сэкономить время с минимальным риском получения ошибочных данных. Мы разработали программу, которая не только рассчитывает профиль гемодинамики, но и помогает интерпретировать полученные результаты [10].
Эта программа представлена в Приложении. Она написана на языке BASIC и позволяет рассчитать все 9 показателей, которые приведены в табл. 9-2. Программа предназначена для IBM-совместимых компьютеров.
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ГЕМОДИНАМИЧЕСКОГО ПРОФИЛЯ
Гемодинамический профиль подразделяют на несколько составляющих, модулей, каждый из которых помогает оценить те или иные аспекты деятельности сердечно-сосудистой системы. Ниже представлено несколько примеров использования показателей кровообращения для решения конкретной задачи.
ДИСФУНКЦИЯ ЖЕЛУДОЧКОВ
Функцию каждого желудочка можно оценить, используя давление их наполнения (преднагрузка), общее периферическое сопротивление сосудов или лёгочное сосудистое сопротивление (постнагрузка) и ударный (систолический) объём крови.
Правый желудочек | Левый желудочек | |
Преднагрузка | ЦВД | ДЗЛК |
Ударный объём крови | УИ | УИ |
Постнагрузка | ИСЛС | ИОПСС |
Ударный объём крови используется вместо СВ (минутного объёма кровообращения) для исключения влияния ритма сердечных сокращений. Например, изменение сердечного ритма будет вести к изменению СВ, что можно ошибочно расценить как нарушение функции желудочков.
Увеличение ударной работы левого желудочка можно зарегистрировать у больных с острой ишемией или инфарктом миокарда, т.е. при заболеваниях, которые сопровождаются снижением СВ. Цель лечения в данном случае — повысить СВ и уменьшить ударную работу (см. главу 14).
АРТЕРИАЛЬНАЯ ГИПОТЕНЗИЯ
Среднее АД (САД) зависит от двух переменных:
САД = СИ х ИОПСС = поток х сопротивление.
Знание изменений этих составляющих помогает идентифицировать различные виды шока и выбрать соответствующее лечение. Использование этих показателей кровообращения для оценки эффективности противошоковой терапии рассматривается в главе 12.
ПЕРИФЕРИЧЕСКИЙ КИСЛОРОДНЫЙ БАЛАНС
Изменения доставки кислорода (DO2) к тканям и потребления ими кислорода (VO2) может иметь важное значение в диагностике и лечении разных видов шока.
DО2 | VO2 | КУО2 | |
Геморрагический шок | Низкая | Низкое | Увеличен |
Септический шок | Высокая | Высокое | Снижен |
Применение в качестве оценки тяжести шока показателя VO2 связано с тем, что при шоке наблюдается недостаточное для окислительного метаболизма потребление кислорода тканями. Изменение величины VO2 в условиях шока рассматривается в главе 12.
Использование показателей гемодинамического профиля для решения конкретных задач повышает информативность исследования и облегчает выбор индивидуального лечения.
ОСЛОЖНЕНИЯ
Катетеризация лёгочной артерии невозможна без побочных эффектов, но лишь некоторые из них опасны для жизни (3,4,12]. Многие из этих осложнений неспецифичны и наблюдаются при использовании практически всех типов внутрисосудистых катетеров. Однако некоторые осложнения специфичны только для катетеризации лёгочной артерии.
Желудочковые аритмии встречаются более чем у 50% больных при продвижении катетера через правый отдел сердца [12]. Обычно эти аритмии бессимптомны и проходят при извлечении катетера [11,13]. В профилактическом применении антиаритмических средств в таких случаях нет необходимости [13]. Блокада правой ножки пучка Гиса отмечается приблизительно в 3% катетеризаций, но она обычно проходит в течение 24 ч.
Разрыв лёгочной артерии — достаточно редкое осложнение, которое наблюдалось у 10 больных в течение первых 10 лет после катетеризации лёгочной артерии [14]. Обычно это осложнение проявляется остро возникающим кровохарканьем и часто заканчивается летальным исходом. Лишь в некоторых случаях удавалось спасти жизнь больного без хирургического вмешательства, а у большинства пациентов была необходима торакотомия.
КРИТИЧЕСКИЕ ЗАМЕЧАНИЯ
Катетеризация лёгочной артерии стала традиционным методом, применяемым у больных, находящихся в отделениях интенсивной терапии. Она до такой степени сегодня популярна, что широкое ее использование превратилось в своеобразный культ [15]. Однако, несмотря на эту популярность, почти нет указаний на то, что данная манипуляция улучшает исход заболевания По данным некоторых авторов, введение катетера в лёгочную артерию у больных острым инфарктом миокарда не снижает летальности [16]. Конечно, ничто не может помочь, если проводимая терапия неэффективна- кроме того, эта процедура предназначена для мониторинга, а не для лечения.
Например, можно ввести катетер в лёгочную артерию больному с артериальной гипотензией и диагностировать кардиогенный шок. В данной ситуации катетеризация помогла в диагностике, но не в достижении благоприятного исхода заболевания. Запомните, что катетер. введённый в лёгочную артерию, необходим для контроля за функционированием сердечно-сосудистой системы, а не для лечения её заболеваний [17].
ЛИТЕРАТУРА
GoreJM, AlpertJS, BenottiJR, KotilainenPW, HaffajeeCleds. Handbook of Hemodynamic Monitoring, 1st ed. Boston: Little Brown & Co, 1985.
Sprung CL. The pulmonary artery catheter: Methodology and clinical application. Baltimore: University Park Press, 1983.
Grossman W ed. Cardiac catheterization and angiography. 3rd ed. Philadelphia: Lea & Febiger, 1985.
ОБЗОРЫ
- Weidemann HP, Matthay MA, Matthay RA. Cardiovascular-pulmonary monitoring in the intensive care unit (part 1). Chest 1984- 85:537-549.
- Matthay MA, Chatterjee K. Bedside catheterization of the pulmonary artery: Risks compared with benefits. Ann Intern Med 1988- 309:826-834.
- Sladen A. Complications of invasive hemodynamic monitoring in the intensive care unit. Curr Probi Surg 1988- 25:1-130.
- Putterman С. The Swan-Ganz catheter: A decade of hemodynamic monitoring. J Crit Care 1989- 4:127-146.
- Niemens EJ, Woods SL. Normal fluctuations in the pulmonary artery wedge pressure in acutely ill patients. Heart Lung 1982- 11:393-398.
- Wilson RF, Beckman B, Tyburski JG, et al. Pulmonary artery diastolic and wedge pressure relationships in critically ill and injured patients. Arch Surg 1988- 223:933-936.
- Bouchard RJ, Gault JH, Ross J Jr. Evaluation of pulmonary arterial end-diastolic pressure as an estimate of left ventricular end-diastolic pressure in patients with normal and abnormal left ventricular performance. Circulation 1971- 44:1072-1079.
- Shippy CR, Appel PL, Shoemaker WC. Reliability of clinical monitoring to assess blood volume in critically ill patients. Crit Care Med 1984- 22:107-112.
- Fromm RE, Guimond JG, Darby J, Snyder JV. The craft of cardiopulmonary profile analysis. In: Snyder JV, Pinsky MR eds. Oxygen transport in the critically ill. 2nd ed. Chicago: Year Book Medical Publishers, 1987:249-269.
- Marino PL, Krasner J. An interactive computer program for analysing hemodynamic problems in the ICU. Crit Care Med 1984- 12:601-602.
- Gill JB, Cairns JA. Prospective study of pulmonary artery balloon flotatiori catheter insertion. J Intensive Care Med 1988- 3:121-128.
- Patel С, Laboy V, Venus В, et al. Acute complications of pulmonary artery catheter insertion in critically ill patients. Crit Care Med 1986- 14:195-197.
- Iberti TJ, Benjamin E, Gruppi L, et al. Ventricular arrhythmias during pulmonary artery catheterization in the intensive care unit. Am J Med 1985- 78:451-454.
- Paulson DM, Scott SM, Sethi GK. Pulmonary hemorrhage associated with balloon flotation catheter. J Thorac Cardiovasc Surg 1988- 50:453-458.
- Robin ED. The cult of the Swan-Ganz catheter. Ann Intern Med 1985- 203:445-449.
- Gore JH, Goldberg RJ, Spodnick DH, Alpert JS, Dalen JE. A community-wide assessment of the use of pulmonary artery catheters in patients with acute myocardial infarction. Chest 1987- 92:721-727.
- Sibbald WJ, Sprung CL. The pulmonary artery catheter. The debate continues, (editorial) Chest 1988:94:899-901.
ИЗМЕРЕНИЕ ДАВЛЕНИЯ
ГЕМОДИНАМИЧЕСКИЙ ПРОФИЛЬ
ОСЛОЖНЕНИЯ
КРИТИЧЕСКИЕ ЗАМЕЧАНИЯ
Содержание
