Вимірювання хвилинногооб’єму крові (серцевого викиду)

Окрім гемодинамічних лабораторій, серцевий викид (СВ, англ. cardiac output — СО) найчастіше вимірюють у відділеннях інтенсивної терапії чи відділеннях реанімації кардіологічного профілю. Дедалі більшого поширення набувають методи, що не потребують катетеризації серця (використання катетера Свана-Ґанца).

ОПИС ДОСЛІДЖЕННЯвгору

1. Вимірювання за допомогою катетера, введеного в легеневу артерію (катетера Свана-Ґанца)

Це еталонний метод. Традиційний катетер дозволяє проводити періодичні вимірювання (розділ I.В.8.1). Спроектовано також катетери для виконання постійного моніторингу серцевого викиду за допомогою термодилюції (обладнані волокнами для підігріву крові в правому шлуночку та чутливим термістором на кінчику катетера для вимірювання температури крові в легеневій артерії) та насичення киснем гемоглобіну у змішаній венозній крові (із вбудованим датчиком оксиметрії).

2. Вимірювання методом транспульмональної термодилюції

Холодний 0,9 % розчин NaCl (зазвичай 15 або 20 мл) вводять у порожнисту вену (найчастіше верхню) за допомогою центрального венозного катетера (звичайного або додатково обладнаного оксиметричним датчиком для контролю насичення киснем гемоглобіну у верхній порожнистій вені). Температуру введеного розчину вимірюють за допомогою термістора, підключеного до роз'єму цього катетера (зовнішнього виходу дистального каналу, через який вводять 0,9 % розчин NaCl, якщо катетер багатоканальний). Для вимірювання температури крові в стегнову (рідше пахвову або плечову) артерію вводять спеціальний катетер, на кінчику якого розміщують термістор (цей катетер водночас використовують для постійного інвазивного моніторингу артеріального тиску). Аналіз кривої термодилюції (залежності змін температури крові від часу) дозволяє виміряти серцевий викид (який обернено пропорційний площі поверхні під кривою) та визначити внутрішньогрудний термальний об'єм (intrathoracic thermal volume — ITTV) та термальний об'єм легенів (pulmonary thermal volume — PTV), з яких обчислюють кінцево-діастолічний об'єм усіх камер серця (global end diastolic volume — GEDV = ITTV–PTV), інтраторакальний об'єм крові (intrathoracic blood volume — ITBV = 1,25 × GEDV), легеневий об'єм крові (pulmonary blood volume — PBV = 0,25 × GEDV і об'єм позасудинної води в легенях (extravascular lung water — EVLW = ITTV – ITBV = PTV – PBV).

3. Аналіз кривої артеріального тиску при інвазивному вимірюванні

Уможливлює постійний моніторинг серцевого викиду на основі, зокрема, обчислення площі поверхні під систолічною частиною кривої пульсу (тобто до дикротичного зубця — закриття аортального клапана), аналізу пульсового тиску та форми розповсюдження пульсової хвилі. Вимірювання серцевого викиду проводять з періодичним калібруванням за допомогою методів транспульмональної термодилюції (див. вище, PiCCO™ [pulse induced contour cardiac output] i Volume view™) або транспульмональної дилюції хлориду літію (LiDCO™) або з автоматичним калібруванням (FloTrac / Vigileo™, ProAQT™) або без калібрування (менша точність абсолютних значень). Методи, що не використовують транспульмональну термодилюцію, дозволяють застосувати катетеризацію променевої артерії, а вимога катетеризації порожнистої вени не має абсолютного характеру.

4. Неінвазивні методи

Не потребують катетеризації судин. Серцевий викид визначають на підставі, зокрема:

1) доплерехокардіографії (розд. I.В.4.6) — об'єм викиду розраховують як добуток інтегралу лінійної швидкості кровоплину (volume time integral — VTI) у вихідному тракті лівого шлуночка та площі поперечного перерізу цього тракту (площа потоку), вирахуваної з його діаметра, приймаючи, що поперечний переріз має форму кола

2) ультразвукової(доплерографічної) оцінки кровоплину в аорті за допомогою трансезофагеального або трансторакального датчика (розміщеного, напр., над яремною вирізкою грудини)

3) вимірювання змін в утворенні СО2 та його вмісту в кінцевому видихуваному повітрі після короткого періоду частково-реверсивного дихання (метод NICO™ у пацієнтів на штучній вентиляції), що дозволяє оцінити вміст СО2 в артеріальній крові, уникаючи потреби визначення СО2 у венозній крові, та обчислити серцевий викид за модифікованою формулою Фіка

4) вимірювання електричного біоімпедансу грудної клітки або всього тіла (імпедансна кардіографія та реографія периферичного кровотоку, які також називаються методами біореактансу)

5) плетизмографічний аналіз пульсової хвилі.

ПОКАЗАННЯвгору

Вимірювання серцевого викиду зазвичай проводять у випадку діагностичних сумнівів і труднощів у лікуванні хворих у стані шоку (особливо у разі його складного механізму) або при гострій серцевій недостатності. Вони також є одним із методів моніторингу лікування, допомагаючи прийняти рішення про використання (або невикористання) інотропних, судинозвужуючих чи судинорозширюючих ЛЗ, рідин та діуретиків. У позиції робочої групи ESICM (2014) щодо шоку та гемодинамічного моніторингу не рекомендують проводити вимірювання серцевого викиду, якщо пацієнт добре реагує на початкове лікування, ані рутинно використовувати катетер, розміщений в легеневій артерії (Свана-Ґанца), натомість пропонують застосовувати транспульмональну термодилюцію або катетер Свана-Ґанца в пацієнтів із тяжким шоком, особливо при його поєднанні з гострим респіраторним дистрес-синдромом (ГРДС), а також введення катетера в легеневу артерію у пацієнтів із тяжким шоком та дисфункцією правого шлуночка. Також пропонують використовувати ехокардіографію для початкової та серійної оцінки гемодинаміки.

ПРОТИПОКАЗАННЯ І УСКЛАДНЕННЯвгору

Стосуються інвазивних методів, що вимагають катетеризації центральних вен та правих відділів серця (розд. I.В.8.1) або інвазивного вимірювання артеріального тиску (розд. I.В.7.4).

РЕЗУЛЬТАТИвгору

Серцевий викид знижується при кардіогенному, обструктивному та гіповолемічному (некомпенсованому) шоці, тоді як при дистрибуційному шоці (септичному, анафілактичному або нейрогенному [спінальному]) та в початковій фазі гіповолемічного шоку — зазвичай збільшується (норми — розд. I.B.8.1). Серцевий викид також зростає в умовах гіперкінетичного кровообігу, що супроводжує анемію, гіпертиреоз, лихоманку або гіпертермію, цироз печінки і наявність активного артеріовенозного свища. Збільшення серцевого викиду на ≥10 % при спробі пасивного підйому нижніх кінцівок (підняття під кутом 45° протягом 4 хв нижніх кінцівок пацієнта, що лежить горілиць, який перед цим перебував у напівсидячому положенні з тулубом і головою, піднятими на 45°) віщує сприятливу реакцію (збільшення серцевого викиду) на внутрішньовенну інфузію рідини.

Вимірювання серцевого викиду дозволяє розрахувати:

1) судинний опір (норми — розд. I.В.8.1), який є обернено пропорційним серцевому викиду (якщо серцевий викид виражений в л/хв, а тиск у мм рт. ст., то судинний опір отримують в одиницях Вуда, а після помноження на 80 — в динах × с/см5)

а) системний судинний опір (systemic vascular resistance — SVR) — прямо пропорційний градієнту тиску між аортою та правим передсердям, тобто різниці середнього артеріального тиску (mean arterial pressure — MAP) та центрального венозного тиску (central venous pressure — CVP; необхідна катетеризація порожнистої вени). Відтак, SVR = (MAP – CVP)/CO. SVR знижується при дистрибуційному шоці, а також при інших станах гіперкінетичного кровообігу (див. вище), тоді як зростає при гіповолемії, гіпотермії та більшості випадків лівошлуночкової серцевої недостатності.

б) легеневий судинний опір (pulmonary vascular resistance — PVR) — прямо пропорційний градієнту тиску між стовбуром легеневої артерії та лівим передсердям, тобто різниці середнього тиску в легеневій артерії (mean pulmonary artery pressure — MPAP) та тиску заклинювання капілярного русла легенів (ТЗЛА; англ. pulmonary capillary wedge pressure — PCWP; слід застосувати катетер Свана-Ґанца). Відтак, PVR = (MPAP – PCWP)/CO. PVR зростає при легеневій гіпертензії, тромбоемболії легеневої артерії та, як правило, і при правошлуночковій недостатності.

2) роботу (після множення на 0,0136 отримуємо результат в кг×м)

а) лівого серця (left cardiac work — LCW) = CO × (MAP – PCWP)

б) правого серця (right cardiac work — RCW) = CO × (MPAP – CVP)

3) ударний об'єм (УО; англ. stroke volume — SV) — частку поділу серцевого викиду і частоти серцевих скорочень (ЧСС; англ. heart rate — HR)

4) ударну роботу (після множення на 0,0136 отримуємо результат в г×м)

а) лівого шлуночка (УРЛШ; англ. left ventricle stroke work — LVSW) = LCW/HR = SV × (MAP - PCWP)

б) правого шлуночка (УРПШ; англ. right ventricle stroke work — RVSW) = RCW/HR = SV × (MPAP - CVP)

5) кінетичні параметри кисню

а) постачання кисню (норма 520–570 мл/хв/м2 поверхні тіла [п.т.]; 3–5 мл/кг маси тіла [м.т.]/хв.) — добуток серцевого викиду і вмісту кисню в артеріальній крові (DO2 в мл/хв = СО в л/хв × 13,4 × концентрація гемоглобіну в г/дл × сатурація киснем гемоглобіну артеріальної крові [SaO2], виражена у вигляді десяткового дробу; формула враховує кисень, пов'язаний з гемоглобіном [1 г гемоглобіну зв'язує 1,34 мл кисню], не враховується дуже мала кількість кисню, фізично розчиненого в крові [у плазмі — в мл O2/100 мл крові вона становить 0,003 × парціальний тиск O2, виражений у мм рт. ст.]

б) споживання кисню (норма ≈110–160 мл/хв/м2 п.т.) — за принципом Фіка добуток серцевого викиду та різниці вмісту кисню в артеріальній та венозній крові (найліпше змішаній венозній, тобто від усіх органів, зокрема з серця — беруть зі стовбура легеневої артерії; VO2 = CO × 13,4 × концентрація гемоглобіну × різниця в сатурації киснем гемоглобіну артеріальної та венозної крові [SaO2 — SvO2]; приблизне значення отримують зі зразка крові з верхньої порожнистої вени, взятого через центральний венозний катетер)

в) коефіцієнт екстракції кисню (норма 0,2–0,3) — добуток VO2 і DO2 (в умовах зниженого постачання кисню може зрости до 0,5–0,6, а у тренованих спортсменів досягати ≈0,8)

6) продукування вуглекислого газу (VCO2; норма ≈3 мл/кг м.т./ хв.) — добуток серцевого викиду та різниці вмісту СО2 у венозній (найліпше змішаній, можна з верхньої порожнистої вени) та артеріальній крові; це дає змогу вирахувати дихальний коефіцієнт (respiratory quotient — RQ = VCO2/VO2; норма 0,8–1,0).

Гемодинамічні параметри зазвичай перераховують на м2 п.т. і тоді називають їх індексами (наприклад, серцевий індекс [cardiac index — CI] = СO/поверхня тіла [body surface area — BSA], ударний індекс [stroke volume index — SVI] = SV/BSA; за формулою Mosteller: BSA [м2] = [(зріст [см] × маса тіла [кг]) / 3600]1/2; за формулою DuBois: BSA [м2] = 0,007184 × зріст [см]0,725 × маса тіла [кг]0,425).

Постійне вимірювання серцевого викиду дозволяє визначити варіабельність ударного об’єму (stroke volume variation — SVV; різниця між максимальним та мінімальним значеннями, розділена на середнє значення). Високий рівень SVV (>13–15 %) вказує на гіповолемію і прогнозує користь від інфузійної терапії точніше, ніж статичні показники у пацієнтів, що знаходяться на штучній вентиляції (з дихальним об’ємом ≥8 мл/кг належної маси тіла) без власної дихальної активності та із регулярним (синусовим) серцевим ритмом (в інших пацієнтів, однак, не є добрим предиктором реакції на інфузійну терапію). Тест пасивного підйому нижніх кінцівок при постійному вимірюванні серцевого викиду має менше обмежень (див. вище та розділ I.C.2).

Транспульмональна термодилюція надає додаткову інформацію про:

1) серцеву діяльність

а) переднавантаження — індекс GEDV (GEDVI; норма ≈680–800 мл/м2)

б) скоротливість (скоротливу здатність) — глобальна фракція викиду (global ejection fraction — GEF = 4×SV/GEDV; норма ≈25–35 %), індекс серцевої функції (cardiac function index — CFI = CO/GEDV; норма 4,5–6,5 хв-1)

2) стан гідратації легень — індекс EVLW (EVLWI; норма ≈3–7 мл/кг м.т.; результат >10 мл/кг м.т. чітко вказує на надмірну гідратацію [кардіогенний набряк легенів] або пошкодження альвеолярно-капілярного бар'єру [некардіогенний набряк легенів]), індекс проникності легеневих судин (pulmonary vasculature permeability index — PVPI = EVLW/PBV; норма 1–3, результат >3 вказує на пошкодження альвеолярно-капілярного бар'єру).

Окремі гемодинамічні параметри, зокрема результати їх одиничних вимірювань, не повинні становити єдину основу для прийняття діагностичних або терапевтичних рішень; гемодинамічна оцінка повинна бути цілісною і її слід повторювати.