Сван ганця. Катетер свана-гансу
Відомо досить велику кількість методів про розподіл серцевого викидуПроте деякі з них знайшли своє застосування у пацієнтів відділень реанімації та інтенсивної терапії. Специфіка цієї категорії пацієнтів потребує застосування методів, що дозволяють визначати СВ як моніторне спостереження. Насамперед це передбачає можливість багаторазового його виміру протягом коротких проміжків часу. Досі не запропоновано метод, що поєднує в собі достатню достовірність одержуваних результатів з мінімальною інвазивністю.
Незважаючи на велику кількість відомих методів визначення серцевого викиду, кожен з них має цілу низку негативних характеристик, у ряді випадків обмежують можливості його використання у реанімаційних хворих.
Метод термодилюції з використанням катетера Свана-Гансу. Принцип визначення серцевого викиду за допомогою ізотонічного індикатора, температура якого відрізняється від температури крові, був розроблений W. Lochner (1953) та G. Fegler (1954). Широке поширення метод отримав після винаходу W. Swan та R. Ganz (1972) багатопросвітних катетерів з балоном на кінці та вбудованим термістором.
В даний час існує велика кількість модифікацій катетера Свана-Ганса. Катетер має три входи. Канал дистального входу закінчується на кінці катетера і призначений для реєстрації тиску крові під час проведення катетера до легеневої артерії та легеневого капілярного тиску. Канал проксимального входу при встановленні катетера в позицію виміру СВ закінчується на рівні правого передсердя. Він служить для запровадження індикатора, а перервах між вимірами СВ - для реєстрації тиску у правому передсерді чи інфузій. Вхід каналу призначений для роздування балона, розташованого на кінці катетера, та забезпечений краником, який при закритті перешкоджає зворотному струму повітря після його введення. Завдяки наявності повітряного балона полегшується просування катетера камерами серця (катетер називають плаваючим), а також знижується ризик перфорації стінок серця. Крім того, при роздмухуванні балона після проведення катетера в одну з гілок легеневої артерії відбувається її «заклинювання», що дозволяє виміряти легеневе капілярне тиск. Цей параметр називають тиском заклинювання легеневої артерії (ДЗЛА). Катетер має вбудований термістор, кінець якого знаходиться в декількох міліметрах дистальніше за балон. Роз'єм термістора призначений для з'єднання його з термодилюційним блоком монітора або реєстратора (термодилютора).
Катетер проводять у легеневу артерію. через спеціальну канюлю(інтродьюсер), введений в одну з центральних вен (внутрішню яремну, підключичну або стегнову). У виняткових випадках використовують плечову вену або виконують венесекцію однієї з підшкірних вен верхньої кінцівки.
Перед введенням дистальний та проксимальний просвіти катетеризаповнюють промивним розчином (5000 ОД гепарину на 500 мл фізрозчину) і приєднують до тензометричних датчиків. Потім перевіряють герметичність повітряного балона. Для цього балон поміщають у стерильний посуд з фізрозчином і повітряний канал катетера вводять 1-2 мл повітря. Надходження бульбашок повітря з балона свідчить про його негерметичність і потребує заміни катетера.
Після введення дистального кінця катетерау вену його положення визначають за формою кривої тиску, що відображається на екрані монітора або реєстратора. Для полегшення проходження катетера струмом крові повітряний балон роздмухують 1-2 мл повітря. У міру проходження катетера камерами серця (праве передсердя, правий шлуночок, легенева артерія) форма кривої тиску і його значення змінюються.
Після влучення катетериу ствол легеневої артерії балон здувають. У цій позиції виробляють вимір серцевого викиду. Для цього проксимальний просвіт катетера вводять тест-розчин, а крива тераморозведення відображається і/або обробляється за допомогою термодилюційного блоку або термодилютора. Для підвищення точності визначення серцевого викиду доцільно користуватись спеціальними системами, в яких передбачено вимірювання температури тест-розчину в ємності, в якій він знаходиться, або в місці з'єднання шприца з проксимальним входом катетера. Для цього використовують додатковий термодатчик.
Враховуючи варіабельність антропометричних характеристикхворих, отримуваний обсяг серцевого викиду доцільно співвідносити з поверхнею обстежуваного тіла, орієнтуючись на значення серцевого індексу (СІ).
Для регістрації ДЗЛАповітряний просвіт катетера вводять 1-2 мл повітря і катетер проводять вперед до появи характерної кривої. Після виміру ДЗЛА повітряний балон здувають, а катетер підтягують до рівня ствола легеневої артерії.
В даний час випускаються модифікації катетера Свана-Гансаз додатковою функцією безперервного визначення насичення киснем змішаної венозної крові (Sv02), а також системи для обчислення фракції вигнання правого шлуночка серця та безперервного визначення серцевого викиду (ССО). Катетер для ССО має додаткову спіраллю, яка розташовується між термістором і повітряним балоном. Принцип визначення СВ заснований на вимірюванні енергії, необхідної для підтримки температури спіралі на 1°С вище за температуру крові, що вимірюється термістором катетера. Показник цієї енергії пропорційний до об'ємної швидкості кровотоку, тобто серцевого викиду. Спочатку визначають базове значення СВ за допомогою ін'єкції індикатора, а надалі його значення обчислюється на основі вказаного вище принципу.
Показання до встановлення катетера Свана-Ганца в легеневій артерії
Шок. Катетер встановлюють для оцінки стану серцево-судинної системи та ефективності інфузійно-трансфузійної терапії.
Нормальні значення гемодинамічних параметрів, що вимірюються за допомогою катетера Свана-Ганца
Центральний венозний тиск (ЦВД) |
3-7 см вод. ст |
Тиск у легеневій артерії: |
|
систолічне |
20-30 мм рт. ст. |
діастолічний |
7-12 мм рт. ст. |
10-16 мм рт. ст. |
|
Тиск заклинювання легеневої артерії (ДЗЛА) |
8-12 мм рт. ст. |
Серцевий викид (хвилинний об'єм серця) |
4-6,5 л/хв. |
Серцевий індекс (відношення серцевого викиду до площі поверхні тіла) |
2,8-3,6 л/хв./м2 |
Загальний периферичний судинний опір (ОПСС) |
800-1400 дин.с.см' 5 |
Опір судин малого кола кровообігу |
100-300 дин.с.см -5 |
Примітка. Опір судин малого кола кровообігу – (середній тиск у легеневій артерії – ДЗЛА) х 80/серцевий викид.
ЦВД – показник тиску наповнення правого шлуночка. Він дозволяє оцінити ефективність інфузійно-трансфузійної терапії. ЦВД нижче 5см вод. ст. вказує на гіповолемію, ЦВД понад 14 см вод. ст. свідчить про гіперволемію або слабкість міокарда правого шлуночка.
ДЗЛА - показник ефективного обсягу циркулюючої крові (ОЦК), тобто. ставлення ОЦК до ємності судинного русла ДЗЛА відповідає звичайно діастолічному тиску лівого шлуночка. ДЗЛА нижче за 6 мм рт. ст. вказує на гіповолемію, понад 20 мм рт. ст. свідчить про гіперволемію або слабкість лівого шлуночка. Дані, отримані з допомогою катетера Свана-Ганца, слід зіставляти з клінічними показниками - вони визначають тактику лікування.
Методика встановлення катетера Свана-Ганца в легеневій артерії
Перед введенням катетера Свана-Ганца у судинне русло всі канали заповнюють фізіологічним розчином, перевіряють балончик, манометр та монітор. Катетер проводять у верхню порожню вену, використовуючи техніку катетеризації підключичної та внутрішньої яремної вени. Після проведення катетера у верхню порожню вену балончик заповнюють фізіологічним розчином: за просуванням кінчика катетера з балончиком стежать по кривій тиску на екрані монітора. Негативні хвилі низького тиску у верхній порожнистій вені збігаються з дихальним циклом. У правому передсерді виникають позитивні хвилі, синхронні серцевому циклу. При просуванні катетера в правий шлуночок реєструються високоамплітудні коливання тиску, що відповідають систолі та діастолі. У легеневій артерії зберігаються амплітудні коливання тиску, але тиск, на відміну правошлуночкової кривої, не знижується до нуля. Катетер обережно просувають вперед легеневим стовбуром до різкого зниження амплітуди кривої тиску. У цій точці вимірюють ДЗЛА. Аспірують фізрозчин з балончика, катетер витягують на 5 см. Знову повільно заповнюють балончик і повторно встановлюють катетер в точці «заклинювання», повторно вимірюють ДЗЛА. До наступного вимірювання тиску балончик звільняють від фізрозчину.
Харольд Джеремі Сван (Harold Jeremy C. Swan)
Харольд Джеремі Сван (Harold Jeremy C. Swan) народився 1922 р. в Ірландії. У 1939 р. закінчив медичний коледж Св. Вінсента в Дубліні та продовжив свою медичну освіту в Лондонському університеті (1939-1945). Працював і навчався в лондонській клініці Св. Томаса разом з такими відомими лікарями, як Дерек Уїлі (Derek Wylie, 1919-1998) та Гаррі Черчілль-Девідсон (Harry Churchill-Davidson). З 1948 по 1951 р. він займається дослідницької роботи на кафедрі фізіології Лондонського університету. Науковим керівником Свана був Генрі Баркрофт (Henry Barcroft). У 1951 р. Сван захистив під керівництвом Баркрофта докторську дисертацію і вирушив на дворічне стажування до США в клініку Мейо (Рочестер, штат Міннесота). «Тимчасове» відрядження в клініку Мейо затяглося на цілих 14 років, настільки захопило і захопило Свана робота у славній клініці. У 1965 р. його запросили очолити відділення кардіології в медичному центрі Cedars Sinai в Лос-Анджелесі (штат Каліфорнія). У цьому року Сван став професором медичного факультету Каліфорнійського університету.
Вільям Ганс (William Ganz).
Вільям Ганс (William Ganz) народився 1919 р. у Чехословаччині. Його сім'я змогла врятуватися від переслідувань нацистів на початку 1940 р. У 1947 р. він закінчив університет у Празі, отримавши ступінь доктора медицини. Завдяки фанатичному захопленню кардіологією він досить швидко досяг становища провідного фахівця у серцево-судинному інституті у Празі. У 1967 р. Ганс емігрував із Чехословаччини до США і почав працювати у відділенні Свана у медичному центрі «Cedars Sinai». Проблеми термодилюції стали дорученою Сван темою його самостійних наукових досліджень про.
Метод діагностичної катетеризації правих відділів серця був запропонований у 1950 р. Він забезпечив глибше розуміння патофізіології вроджених та набутих захворювань серця та розширив діагностичні можливості при проведенні хірургічної корекції вроджених вад та стенозу серцевих клапанів. Фактично це був «ключ у замку» клінічної кардіології, який відкрив можливості проводити нові та дуже важливі кількісні виміри серцевої функції.
Сван був ентузіастом цієї діагностичної методики, багато публікувався з цієї проблеми і був загальновизнаним експертом у питаннях методики катетеризації правих відділів серця.
Однак ранні методики цієї інвазивної діагностичної процедури вимагали наявності обов'язкового рентгенологічного контролю та громіздкої діагностичної апаратури. Стандартні серцеві катетери, які застосовувалися на той час, досить часто були причиною перфорації судин і серця, субендокардіальної кровотечі, а також неминуче пов'язані зі значною ектопією і іноді навіть з фібриляцією шлуночків.
Медичний центр «Cedars Sinai» був спеціалізованою клінікою, в якій надавалася допомога великому числу людей похилого віку з ішемічною хворобою серця та гострим інфарктом міокарда. У той час знань про гемодинамічні наслідки ішемії та інфаркту міокарда у людей було накопичено недостатньо, а можливості моделювання ішемії у лабораторних тварин були також обмежені. Тим не менше, проводилися спроби катетеризації правих відділів серця в гостру фазу інфаркту, але часті повідомлення про виникнення тривалої шлуночкової тахікардії при використанні жорстких катетерів і серйозних несприятливих наслідків, особливо у більш важких хворих, засмучували.
Ще 1950 р., коли Сван був викладачем фізіології в медичній школі госпіталю Св. Томаса, він познайомився зі студентом Рональдом Бредлі (Ronald Bradley). Пізніше Бредлі описав метод введення тонких еластичних катетерів у яремну вену, при якому катетери самі пасивно «допливали» до правого шлуночка серця та легеневої артерії. Сван спробував застосувати метод Бредлі на кількох хворих у відділенні інтенсивної терапії та судинному відділенні центру Cedars Sinai. Йому вдавалося проводити катетер до правого шлуночка серця, але проведення катетера до легеневої артерії було дуже проблематичним і часто супроводжувалося ектопічною тахікардією. Остаточно терпіння у Свана урвався восени 1967 р. Жінці із серцевою недостатністю протягом 20 хвилин безуспішно проводилися спроби катетеризації легеневої артерії. Вона покірно переносила всю процедуру катетеризації і не скаржилася, але після цього запитала: «Невже моє серце таке велике?», вважаючи, що процедура була безуспішною через недостатню довжину катетера. До речі, в чомусь вона мала рацію, бо при дилатації шлуночка і збільшенні його розмірів проведення м'якого катетера в легеневу артерію справді ускладнюється.
Наступного дня Сван з дітьми відпочивав на пляжі у Санта Моніці. Милуючись видом океану, він помітив яхту з великим спинакером
(«спінакером» називається велике «пузате» вітрило, яке ставлять на додаток до грота на повних курсах яхти), що дає хороший поступ навіть при слабкому вітрі. Аналогічна ситуація має місце із проведенням катетера в дилатованому шлуночку. Рішення виявилося очевидним. М'який катетер високої еластичності з ефективним плаваючим пристроєм міг би увійти до легеневої артерії по ходу кровотоку з правого шлуночка досить швидко і без тривалого маніпулювання.
Сван працював як консультант у компанії «American-Edwards Laboratories», яка виробляла серцеві клапани «Starr-Edwards» та катетери Фогарті. Фахівцям компанії не дуже сподобалася ідея розмістити на кінчику катетера щось на зразок вітрила чи парашута, такий дизайн виробу їх не влаштовував. Тому Девід Шонетт (David Chonette), віце-президент компанії з розвитку, запропонував компромісний варіант використання балонного катетера, що вимагає мінімальних витрат, але зберігає принцип спінакера, запропонований Сваном. Через кілька місяців шість зроблених вручну гнучких балонних плаваючих катетерів було доставлено до відділення Свана. Сван і Ганц встановили перший катетер у правому передсерді піддослідного собаки. Вони роздмухали балон, і катетер відразу ж зник з рентгеноскопічного екрану, не показавши тиску у правому шлуночку та в легеневій артерії. За час однієї систоли поточна кров і скорочення правого шлуночка перемістили балон прямо в легеневу артерію в класичне нині положення «тиску заклинювання». При відпливі крові катетер негайно повернувся у праве передсердя.
Після ряду додаткових експериментів на лабораторних тварин вони використовували новий пристрій для катетеризації легеневої артерії у людини з однаково задовільними результатами, як при рентгенівському контролі, так і без нього. Ефективність нового методу була доведена протягом одного тижня, причому у всіх випадках були відсутні ускладнення у вигляді ектопічної аритмії під час встановлення катетера. У той час не було ні федерального законодавства з медичного обладнання, ні етичних комітетів у клініках, тому Сван і Ганс відразу ж перенесли новий метод у практику свого відділення. Згодом дослідження Ганса з термодилюції призвели до додаткового оснащення катетера Свана-Ганса термістором та розробки революційного методу вимірювання серцевого викиду.
Їх перша стаття, опублікована в журналі New England Journal of Medicine 27 серпня 1970 стала однією з найбільш часто цитованих протягом наступних двох років, а основний дизайн запропонованого авторами катетера не змінювався близько 32 років.
В даний час показання до катетеризації легеневої артерії постійно розширюються. Цей процес здебільшого пов'язаний з тим, що дедалі більша кількість анестезіологів та інтенсивістів опановує цю методику.
Показання до катетеризації легеневої артерії.
Захворювання серця.
- ІХС з дисфункцією лівого шлуночка або нещодавно перенесений інфаркт міокарда.
- Пороки серця.
- Серцева недостатність (наприклад, кардіоміопатія, тампонада серця, легеневе серце).
Захворювання легень.
- Гостра дихальна недостатність (наприклад, респіраторний дистрес-синдром дорослих).
- Тяжке хронічне обструктивне захворювання легень.
Інфузійна терапія.
- Шок.
- Сепсис.
- Гостра ниркова недостатність.
- Опіки (гострий період).
- Геморагічний панкреатит.
Хірургічні втручання.
- Аортокоронарне шунтування.
- Протезування клапанів.
- Перикардектомія.
- Перетискання аорти (наприклад, при операціях щодо аневризми аорти).
- Операції на задній черепній ямці у положенні хворого сидячи.
- Шунтування портальної вени.
Ускладнена вагітність.
- Тяжкий токсикоз.
- Відшарування плаценти.
Хоча в багатьох групах хірургічних хворих ефективність моніторингу, що проводиться за допомогою катетера в легеневій артерії, залишається значною мірою недоведеною, проте встановлено, що інформація про важливі параметри гемодинаміки дозволяє знизити ризик розвитку деяких періопераційних ускладнень (наприклад, ішемії міокарда, серцевої недостатності , ниркової недостатності, набряку легень).
При критичних станах моніторинг тиску в легеневій артерії та серцевого викиду забезпечує отримання більш точної інформації про систему кровообігу, ніж клінічне дослідження. Катетеризація легеневої артерії показана в тих випадках, коли потрібна інформація про серцеві індекси, переднавантаження, ОЦК або ступінь оксигенації змішаної венозної крові. Ці показники мають виняткову цінність у хворих з високим ризиком виникнення гемодинамічних порушень (наприклад, нещодавній інфаркт міокарда) або при операціях, поєднаних із високим ризиком розвитку ускладнень з боку кровообігу (наприклад, втручання щодо аневризми грудного відділу аорти).
Протипоказання до катетеризації легеневої артерії.
До відносних протипоказань до катетеризації легеневої артерії відносять повну блокаду лівої ніжки пучка Гіса (оскільки існує ризик повної АВ-блокади), синдром Вольфа-Паркінсона-Уайта та аномалію Ебштейна (у зв'язку з ризиком тахіаритмії). При цих станах краще використовувати катетер з вбудованим електрокардіостимулятором. При сепсисі плаваючий катетер може бути джерелом інфекції, при гіперкоагуляції - місцем формування тромбів.
Методика та ускладнення.
В даний час існує кілька варіантів катетера для введення в легеневу артерію, але найбільш поширеною моделлю є чотирипросвітний (чотирьохканальний) катетер полівінілхлоридний розміром 7F і довжиною 110 см.
Плаваючий катетер з балончиком для катетеризації легеневої артерії
(Катетер Свана-Ганца).
Через термісторний канал проходить провід, що з'єднує термістор з пристроєм розрахунку серцевого викиду. Повітряний канал призначений для заповнення балона повітрям. Проксимальний порт веде до каналу, через який вводять інфузійні розчини, у тому числі для вимірювання серцевого викиду, а також вимірюють тиск у правому передсерді. Дистальний порт веде до каналу, який призначений для забору зразків змішаної венозної крові та вимірювання тиску в легеневій артерії.
Для встановлення катетера в легеневу артерію, насамперед, за методикою Сельдінгер катетеризують центральну вену. Замість звичайного катетера використовують судинорозширювач та катетер-футляр, які проводять по дротяному провіднику. Після вилучення судинорозширювача та провідника у просвіт катетера-футляра вводять плаваючий катетер.
Черезшкірний інтродьюсер (система для черезшкірного введення катетера Свана-Ганца) складається з судинорозширювача та катетера-футляра, які проводять по дротяному провіднику.
Перед установкою здійснюють перевірку плаваючого катетера: надувають і спустошують балон, через дистальний і проксимальний порт катетер промивають гепаринізованим ізотонічним розчином натрію хлориду. Дистальний порт з'єднують з датчиком, і на рівні середньо-пахвової лінії проводять процедуру встановлення нульового значення.
Через просвіт катетера-футляра плаваючий катетер проводять у внутрішню яремну вену. Приблизно на рівні 15-сантиметрової позначки (на катетер нанесено маркування) кінчик катетера потрапляє у праве передсердя. При цьому на моніторі на кривій центрального венозного тиску негативні хвилі збігаються з дихальним циклом. Балон роздмухують повітрям відповідно до рекомендацій виробника (зазвичай 1,5 мл).
Після того, як катетер потрапляє в праве передсердя, під час просування балон повинен завжди залишатися заповненим повітрям, що запобігає травматизації ендокарда кінчиком катетера, а також змушує катетер мігрувати зі струмом крові. Навпаки, під час вилучення катетера балон необхідно спустошити.
Під час введення катетера необхідно проводити моніторинг ЕКГ для розпізнавання аритмій. Минущі екстрасистоли - поширене явище при подразненні ендокарда правого шлуночка балоном або кінцем катетера, але необхідність у внутрішньовенному введенні лідокаїну виникає рідко. Про влучення катетера в правий шлуночок свідчить різке підвищення систолічного
тиску.
Нормальні значення тиску та форма кривої у міру просування катетера
Свана-Ганца від правого передсердя до заклинювання в легеневій артерії.
При просуванні катетера на 35-45 см його кінчик потрапляє в легеневу артерію, що проявляється різким підвищенням діастолічного тиску.
Якщо після просування катетера на розрахункову відстань крива тиску не зазнає очікуваних змін, для запобігання вузлоутворення слід спустошити балон і видалити катетер. В особливо важких випадках (низький серцевий викид, легенева гіпертензія, вроджена вада серця) здатність катетера до міграції зі струмом крові можна поліпшити за допомогою деяких прийомів: збільшити дихальний об'єм (попросити хворого зробити глибокий вдих); підняти головний кінець операційного столу та повернути хворого на правий бік; ввести через проксимальний порт крижаний ізотонічний розчин хлориду натрію, що підвищує жорсткість катетера, хоча одночасно тягне за собою ризик перфорації; ввести внутрішньовенну невелику дозу інотропного препарату, що збільшує серцевий викид.
Після попадання в легеневу артерію катетер обережно просувають вперед на незначну відстань, що призводить до різкого зниження амплітуди кривого тиску – «заклинювання». Якщо після цього балон спустошити, то на моніторі знову з'являється крива тиску легеневої артерії. Якщо заклинювання досягнуто при не повністю роздутому балоні, це означає, що кінчик катетера мігрував занадто дистально. Тоді катетер слід трохи витягнути (звісно, при цьому спустошують балон).
Розрив легеневої артерії, який у 50-70 % випадків призводить до смерті, зазвичай обумовлений перероздуванням балона, тому число спроб заклинювання слід суворо обмежити. Щоб уникнути небезпечної надмірної міграції катетера, слід проводити постійний моніторинг тиску в легеневій артерії (але не тиску заклинювання!). Так, якщо проксимальний вихідний отвір (який повинен відкриватися в правий шлуночок) знаходиться в 10 см від кінчика катетера, то при його зміщенні в дистальному напрямку крива тиску буде відповідати легеневої артерії.
Правильність положення катетера слід підтвердити рентгенограмою грудної клітки у бічній проекції. Хоча в більшості випадків катетер зміщується в каутальному напрямку і вправо, іноді він мігрує вперед до порожнистої вені. У цій ситуації справжній тиск у легеневих капілярах може бути нижчим, ніж альвеолярний тиск, що при ШВЛ під позитивним тиском викликає хибне завищення значень.
Катетеризація легеневої артерії може супроводжуватися тими ж ускладненнями, що і катетеризація центральної вени, і, крім того, бактеріємією, ендокардитом, тромбоутворенням, інфарктом легені, розривом легеневої артерії (особливо при лікуванні антикоагулянтами, у літніх катетера, порушеннями ритму та провідності, пошкодженням клапанів легеневої артерії.
Частота розвитку ускладнень при катетеризації легеневої артерії
(З: Practice guidelines for pulmonary artery catheterization: A report the ASA Task Force на pulmonary artery catheterization. Anesthesiology, 1993; 78: 380. ).
Ускладнення. |
Поширеність, % |
При центральному венозному доступі: |
|
Пункція артерії | 1,1-13 |
Кровотеча з місця розрізу (у дітей) | 5,3 |
Постпункційна нейропатія | 0,3-1,1 |
Пневмоторакс | 0,3-4,5 |
Повітряна емболія | 0,5 |
При катетеризації легеневої артерії: |
|
Незначні порушення ритму | 4,7-68,9 |
Тяжкі порушення ритму (шлуночкова тахікардія або фібриляція шлуночків) | 0,3-62,7 |
Блокада правої ніжки пучка Гіса | 0,1-4,3 |
Повна АВ-блокада (при супутній блокаді лівої ніжки пучка Гіса) | 0-8,5 |
При експлуатації катетера: | |
Розрив легеневої артерії | 0,1-1,5 |
Висівання флори з кінчика катетера | 1,4-34,8 |
Сепсис, асоційований з катетером | 0,7-11,4 |
Тромбофлебіт | 6,5 |
Тромбози вен | 0,5-66,7 |
Інфаркт легені | 0,1-5,6 |
Тромбоз пристінковий | 28-61 |
Вегетації на клапанах чи ендокарді; ендокардит | 2,2-100 |
Летальний результат (зумовлений катетеризацією легеневої артерії) | 0,02-1,5 |
Не слід ігнорувати навіть незначне кровохаркання, оскільки воно може бути ознакою розриву легеневої артерії. Своєчасна інтубація двопросвітною ендотрахеальною трубкою забезпечує адекватну оксигенацію через неушкоджену легеню. Чим більша тривалість катетеризації, тим вищим є ризик розвитку ускладнень: плаваючий катетер слід видалити не пізніше ніж через 72 години після введення.
Клінічні здібності.
Плаваючий катетер (катетер Свана-Ганца) революціонізував моніторинг та ведення хворих у критичному стані під час операції. Катетеризація легеневої артерії дозволяє визначити переднавантаження лівого шлуночка точніше, ніж катетеризація центральної вени чи фізикальне дослідження. Крім того, катетер Свана-Ганца дає можливість отримувати зразки змішаної венозної крові, а також діагностувати повітряну емболію та ішемію міокарда. Катетери, забезпечені термістором, дозволяють вимірювати серцевий викид, що допомагає розрахувати багато параметрів гемодинаміки.
Гемодинамічні показники, що розраховуються на підставі даних,
отриманих при катетеризації легеневої артерії.
Показник | Формула | Норма | Одиниця виміру |
Серцевий індекс | Серцевий викид (л/хв) | 2,8-4,2 | л/(хв x м 2) |
Загальний периферичний судинний опір | (АДСР - ЦВС) х 80Серцевий викид (л/хв) | 1200-1500 | дин х з х см -5 |
Легеневий судинний опір | (Дласр. - ДЗЛА) х 80Серцевий викид (л/хв) | 100-300 | дин х з х см -5 |
Ударний об'єм | Серцевий викид (л/хв) х 1000ЧСС (хв.-1) | 60-90 | мл/удар |
Ударний індекс (УІ) | Ударний об'єм (мл/удар)Площа поверхні тіла (м2) | 30-65 | мл/удар/м 2 |
Ударний індекс правого шлуночка | 0, 0136 (Дласр. - ЦВС) х УІ | 5-10 | г-м/удар/м2 |
Ударний індекс лівого шлуночка | 0,0136 (АДСР - ДЗЛА) х УІ | 45-60 | г-м/удар/м2 |
Примітка. ДЛАср. - середній тиск у легеневій артерії; ДЗЛА – тиск заклинювання легеневої артерії; г-м – грам-метр.
Деякі моделі катетерів мають вбудовані електроди, що дозволяють реєструвати внутрішньопорожнинну ЕКГ та проводити електрокардіостимуляцію. Волоконно-оптичний пучок (є в деяких моделях) сприяє проведенню безперервного моніторингу насичення гемоглобіну киснем у змішаній венозній крові.
Із закону Старлінга випливає, що існує пряма залежність між насосною функцією лівого шлуночка і довжиною його м'язових волокон наприкінці діастоли (яка зазвичай пропорційна до кінцево-діастолічного обсягу).
Якщо можна виключити патологічно низьку розтяжність (що буває, наприклад, при ішемії міокарда, перевантаженні об'ємом або тампонаді серця), то звичайно діастолічний тиск у лівому шлуночку повинен відображати довжину м'язових волокон. Якщо мітральний клапан неушкоджений, то під час діастоли, коли він відкритий, і кров із лівого передсердя надходить у лівий шлуночок, тиск у лівому передсерді приблизно дорівнює тиску у лівому шлуночку. Ліве передсердя повідомляється з правими відділами серця через легеневі судини. Дистальний просвіт правильно заклиненого в легеневій артерії катетера ізольований від тиску у правих відділах серця заповненим балоном. На дистальний вихідний отвір катетера впливає лише тиск заклинювання, яке - за відсутності високого тиску в дихальних шляхах або захворювання легеневих судин - дорівнює тиску в лівому передсерді. Дійсно, аспірація через дистальний просвіт катетера при роздутому балоні дозволяє отримати кров артеріалізовану.
Представлений ланцюжок міркувань дозволяє зробити висновок, що визначення тиску заклинювання легеневої артерії є непрямим методом вимірювання довжини м'язових волокон лівого шлуночка і, отже, його функції.
У той час як катетеризація центральної вени дозволяє точно визначити функцію правого шлуночка, катетеризація легеневої артерії показана при дисфункції правого або лівого шлуночка, що призводить до неузгодженості гемодинаміки між великим та малим колом кровообігу. ЦВД не відбиває тиску в легеневих капілярах, якщо фракція вигнання становить менше 0,50. Навіть тиск заклинювання легеневої артерії який завжди відповідає конечно-диастолическому тиску лівого желудочка.
Стани, при яких тиск заклинювання легеневої артерії не корелює з конвково-діастолічним тиском лівого шлуночка.
ДЗЛА > КДР ЛШ
- Мітральний стеноз
- Міксома лівого передсердя
- Обструкція легеневих вен
- Високий альвеолярний тиск
ДЗЛА< КДД ЛЖ
- Зниження розтяжності лівого шлуночка (КДДЛШ>25ммрт.ст.)
- Аортальна недостатність.
Залежність між кінцево-діастолічним об'ємом лівого шлуночка (справжнє переднавантаження) та тиском заклинювання легеневої артерії (вимірюване переднавантаження) порушується при зниженні розтяжності лівого передсердя або шлуночка, при дисфункції мітрального клапана, при високому опорі легеневих вен. Ці стани часто зустрічаються у найближчому післяопераційному періоді після серйозних втручань на серці та судинах, а також на тлі інотропної терапії та при септичному шоку.
Вимірювання серцевого викиду
Показання
Показання до вимірювання серцевого викиду зазвичай збігаються з показаннями до визначення тиску легеневої артерії. Повноцінне використання плаваючого катетера обов'язково включає вимірювання серцевого викиду. Вдосконалення неінвазивних методик зрештою призведе до широкого використання інтраопераційного моніторингу серцевого викиду.
Протипоказання
Протипоказання до вимірювання серцевого викиду методом термодилюції збігаються з протипоказаннями до визначення тиску легеневої артерії.
Методика та ускладнення
А. Термодилюція. Введення в праве передсердя певної кількості розчину (2,5; 5 або 10 мл), температура якого менша за температуру тіла хворого (зазвичай кімнатної температури або крижаної), змінює температуру крові, що контактує з термістором в легеневій артерії. Ступінь зміни обернено пропорційна серцевому викиду. Зміна температури незначна при високому серцевому викиді та різко виражена, якщо серцевий викид низький. Графічне зображення залежності змін температури від часу є криву термодилюції.
Серцевий викид визначають за допомогою комп'ютерної програми, що інтегрує площу під кривою термодилюції.
Щоб виміряти серцевий викид точно, необхідно швидко і з однаковою швидкістю ввести розчин, точно знати температуру і об'єм розчину, що вводиться, правильно ввести в комп'ютер калібрувальні фактори (які різняться в залежності від температури і об'єму розчину і виду катетера), а також не вимірювати серцевий викид під час роботи електрокаутера.
Недостатність тристулкового клапана та внутрішньосерцеві шунти значно знижують цінність отриманих результатів, тому що реально вимірюється лише викид правого шлуночка, який у цих випадках не відповідає викиду лівого шлуночка. У поодиноких випадках швидка інфузія крижаного розчину викликає аритмії. Можливі ускладнення при вимірі серцевого викиду збігаються з ускладненнями катетеризації центральних вен та легеневої артерії.
Модифікована методика термодилюції дозволяє проводити безперервний моніторинг серцевого викиду, при цьому застосовують спеціальний катетер та монітор. Катетер містить термофіламент, який генерує низькоінтенсивні теплові імпульси в кров проксимальніше за клапан легеневої артерії, і термістор, що вимірює зміни температури крові в легеневій артерії. Комп'ютер монітора визначає серцевий викид шляхом перехресної кореляції кількості поданого тепла та змін температури крові.
Б. Розведення барвника. Якщо ввести зелений індоціанін у центральну вену через катетер, то його концентрацію в артеріальній крові можна визначити при аналізі зразків крові за допомогою денситометра. Вимірявши концентрацію у кількох зразках крові, отриманих через різні проміжки часу після введення барвника, будують криву. Визначивши площу під кривої концентрації барвника-індикатора, можна виміряти серцевий викид. Методичні труднощі включають рециркуляцію індикатора, необхідність отримання зразків артеріальної крові та потреба у спеціальному обладнанні.
В. Ехокардіографія. Чресхарчова ехокардіографія з датчиком, що містить п'єзоелектричні кристали, дозволяє отримати двовимірне зображення серця. У немовлят і дітей можливо стиснення аорти великим датчиком.
Чреспищеводна ехокардіографія дозволяє виміряти заповнення лівого шлуночка (кінцево-діастолічний і кінцево-систолічний обсяг), фракцію вигнання, оцінити глобальну скоротливість та виявити порушення локальної скоротливості. Оскільки під час систоли амплітуда рухів та ступінь потовщення ішемізованого міокарда значно знижені, то чреспищеводна ехокардіографія є надзвичайно чутливим індикатором інтраопераційної ішемії міокарда. Крім того, чреспищеводна ехокардіографія дозволяє легко виявити бульбашки повітря при повітряній емболії (у тому числі при парадоксальній повітряній емболії). Обмеженнями у використанні чреспищеводної ехокардіографії є: необхідність проводити її під загальною анестезією (отже, виключено застосування в період індукції та інтубації), складність у розмежуванні ішемії міокарда та високого постнавантаження, а також варіабельність в інтерпретації результатів.
Імпульсна доплер-ехокардіографія – надійний спосіб вимірювання лінійної швидкості кровотоку в аорті. У комбінації з чресхарчоводною ехокардіографією (за допомогою якої можна виміряти площу поперечного перерізу аорти) імпульсна доплер-ехокардіографія дозволяє визначити ударний об'єм та серцевий викид. Щодо недавнього досягнення ехокардіографічної техніки - чреспищеводне кольорове допплерівське сканування,яке дозволяє виявити недостатність та стенози клапанів, а також внутрішньосерцеві шунти. Колір вказує на напрямок кровотоку (від датчика або датчика), а інтенсивність кольору - на лінійну швидкість. Висока вартість обмежує застосування цих методик.
Постійно-хвильова супрастернальна доплера-ехокардіографія також дозволяє визначити лінійну швидкість кровотоку в аорті. Площу поперечного перерізу аорти не вимірюють за допомогою чергоспищеводної ехокардіографії, а розраховують за номограмою залежно від віку, маси тіла та статі хворого. Ці розрахункові дані у поєднанні з вимірюваною лінійною швидкістю кровотоку в аорті дозволяють визначити серцевий викид. Хоча використання номограми значно здешевлює дослідження, воно спричиняє ризик помилки, особливо при захворюваннях аорти.
При чрестрахеальна доплер-ехокардіографіядатчик прикріплюють до дистального кінця ендотрахеальної трубки. Серцевий викид розраховують на підставі діаметра та лінійної швидкості кровотоку висхідного відділу аорти. Точність результатів залежить від правильності розміщення датчика.
Г. Біоімпеданс грудної клітки. Величина опору грудної клітки (біоімпеданс) залежить від її обсягу. Вимір біоімпедансу грудної клітини в точці серцевого циклу, що відповідає завершенню деполяризації шлуночків, дозволяє визначити ударний об'єм. Для подачі мікроструму та визначення біоімпедансу з обох боків грудної клітки необхідно використовувати чотири пари електрокардіографічних електродів. До недоліків методу можна віднести високу чутливість до електричної інтерференції та значну залежність від правильності накладання електродів. Подібно до супрастернальної або чрестрахеальної доплер-ехокардіографії, точність цієї методики у деяких груп хворих, наприклад, у хворих з пороком аортального клапана, або після кардіохірургічних операцій, сумнівна.
Д. Принцип Фіка. Споживання кисню (VO 2) дорівнює артеріовенозна різниці вмісту кисню (A/V), помноженої на серцевий викид (СВ). Отже:
СВ = Споживання кисню / Артеріовенозна різниця по кисню
або
СВ = VO 2 / CaO 2 - CvO 2)
Вміст кисню в змішаній венозній крові і в артеріальній крові легко визначити за допомогою плаваючого катетера в легеневій артерії і звичайного внутрішньоартеріального катетера (наприклад, встановленого в променевій артерії). Споживання кисню можна обчислити за різницею вмісту кисню у суміші, що вдихається і видихається. Усі варіанти методики розведення барвника-індикатора, що дозволяють виміряти серцевий викид, ґрунтуються на принципі Фіка.
Клінічні здібності.
Визначення серцевого викиду дозволяє обчислити багато індексів, що відбивають повну картину функціонування кровообігу. Результати вимірювання тиску в легеневій артерії важко інтерпретувати без інформації про серцевий викид. Наприклад, у хворого з нормальним артеріальним тиском та нормальним тиском заклинювання легеневої артерії перфузія життєво важливих органів може бути недостатньою внаслідок низького серцевого викиду та високого загального периферичного судинного опору. Ефективний фармакологічний вплив на переднавантаження, постнавантаження та скоротливість неможливий без точного вимірювання серцевого викиду.
Відомий як катетер легеневої артерії чи правосторонній катетер серця. Катетер Свана-Ганса при методі термодилюції є корисним інструментом, за його допомогою можна дізнатися таку життєво важливу інформацію як порушення функцій серця у пацієнтів з критичним станом. Він є м'яким катетером з наконечником, оснащеним надувним балоном, який використовують для моніторингу артеріального тиску в легеневій артерії. Спочатку катетер Свана-Ганса застосовувався для екстреної допомоги при гострому інфаркті міокарда. Сьогодні катетеризація цим катетером широко використовується для діагностики, лікування, оцінки реакції та моніторингу пацієнтів, які страждають на будь-який вид серцево-судинних захворювань. Свана-Ганса є довгою трубкою з кількома отворами, він вводиться хірургом у велику порожню вену в області шиї, який потім направляє його в легеневу артерію через праву половину серця. Так як катетер підключений до монітора, це допомагає медперсоналу стежити за тиском у серці та кровоносних судинах, що знаходяться у легенях. Крім того, при постановці цього катетера дуже зручно брати кров на аналіз і вводити лікарські препарати. Зразки крові досліджуються на споживання, транспортування та утилізацію кисню. Детальнішу інформацію можна дізнатися на сайтах про процедуру парацентез.
Контроль тиску за допомогою катетера Свана-Ганса включає в себе, прямий вимір тиску правої артерії, правого шлуночка, та легеневої артерії. Тиск у лівій половині вимірюється опосередковано, шляхом обчислень тиску в легеневій артерії та оклюзійного тиску на кінчик катетера. Для того, щоб отримати точну інформацію, що сприяє діагностиці, показники монітора, підключеного до катетера, перед постановкою повинні стояти на нулі. Показники безперервного та точного моніторингу тиску в легеневій артерії є життєво важливими, оскільки від їхнього значення залежить подальше лікування. Гемодинамічні дані, а також додаткова інформація, отримана за коштами Сван-Ганс катетера може надати відомості з діагностики, методу лікування та визначити, що можна очікувати в майбутньому.
Крім вимірювання тиску, легеневий катетер допоможе отримати вимірювання кількісного викиду за допомогою показників методом індикатор термодилюції або методом Фіка. Лікарі, які виконують цю процедуру, крім того, що повинні вміти поставити катетер, повинні також читати інтерпретацію кривих, що вимагає вищої кваліфікації та підготовки лікарів. Оскільки гемодинамічні дані дуже корисні правильного лікування пацієнта. Також вважається, що застосування СванГанс катетера обґрунтовано лише в тих випадках, коли отримати гемодинамічні дані неможливо за допомогою неінвазивних методів або клінічного обстеження.
Відео