Марини. Медицина критических ситуаций

32

Рис. 2.1. Последовательность кривых, наблюдаемых во время установки катетера Суона—Ганца. Пе- реход к правому желудочку и легочной артерии проявляется внезапными изменениями соответственно сис- толического и диастолического давлений. Во время введения применяется "правило нарастающих 20 см": правое предсердие обычно достигается на расстоянии 15—20 см от входа в кожу при катетеризации правой внутренней яремной вены (при катетеризации правой яремной вены расстояние несколько больше). В пра- вый желудочек обычно входят на расстоянии 20 см от кожи, в легочную артерию (ЛА) — на расстоянии 40 см, а заклинивания достигают в пределах 60 см. Невыполнение этого правила может указывать на неверное размещение или на скручивание катетера.

Трудности введения и установки катетера

Проблемы, которые встречаются во время установки катетера, можно в целом разде- лить на две категории: а) трудность входа в центральные вены грудной клетки; б) труд- ность направления конца катетера в легочную артерию.

Проблемы обоих типов могут быть преодолены только с приобретением достаточно- го опыта.

Вотношении входа в центральные вены решающий шаг — это применение внутрен- него проводника.

Если возникают трудности в определении положения внутренней яремной вены пробной иглой, может принести пользу ультразвуковое (доплеровское) исследование.

Вводить катетер необходимо осторожно, никогда не применяя силу.

Разрез, сделанный, чтобы облегчить пункцию, должен быть достаточно длинным и глубоким и позволять без труда провести мягкий и легко повреждаемый катетер.

Внекоторые моменты введения положение просвета иглы или катетера нужно под- твердить возможностью забрать кровь осторожной аспирацией.

Вдополнение к анатомическим отклонениям, общие причины трудностей, с которы- ми сталкиваются при установке конца катетера в надлежащее положение, включают низ- кий сердечный выброс, значительную легочную гипертензию с перегрузкой правого же- лудочка (ПЖ) и регургитацией крови при недостаточности трехстворчатого клапана, а также выраженное расширение ПЖ.

Баллон нужно всегда раздувать осторожно, легко, без применения излишнего уси-

лия.

Когда катетер введен через правую внутреннюю яремную вену, баллон раздувают на расстоянии 15 см от точки входа в шею.

Для введения в следующую сосудистую область конец катетера никогда не следует продвигать больше, чем на 20 см от его предыдущего положения (рис.2.1).

Другими словами, характерная для верхней полой вены (ВПВ) кривая должна быть отмечена при введении катетера на расстоянии в пределах 20 см от входа под кожу, а в ПЖ катетер должен войти гораздо меньше, чем на 40 см.

Влегочную артерию проникают в пределах первых 35— 50 см перемещения его

конца.

Если катетер был введен на 45 см, а характерная для легочной артерии (ЛА) кривая не получена, следует подозревать скручивание или неправильное положение катетера.

После того как катетер вошел в центральную вену, пациент может быть перемещен в положение лежа на боку или в положение Фаулера (Fowler) для обеспечения благоприят- ной ориентации баллона и кровотока.

33

Полезным подспорьем в трудных случаях может быть рентгеноскопия, к которой особенно целесообразно прибегнуть перед попыткой ввести катетер через бедренный дос- туп: последний часто представляет больше проблем, чем использование плечевых, под- ключичных или яремных вен.

ИНТЕРПРЕТАЦИЯ ДАННЫХ, ПОЛУЧЕННЫХ С ПОМОЩЬЮ КАТЕТЕРА СУОНА — ГАНЦА

Плавающий баллонный катетер позволяет получить три группы первичных данных:

1)центральное венозное давление, давление в легочной артерии и давление в пере- крытом баллоном сосуде (давление "заклинивания");

2)сердечный выброс (СВ);

3)пробу смешанной венозной или прошедшей альвеолы капиллярной крови.

ТАБЛИЦА 2.1 ГЕМОДИНАМИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ, ПОЛУЧАЕМЫЕ ПРИ КАТЕТЕРИЗА-

ЦИИ ЛЕГОЧНОЙ АРТЕРИИ

* Неполный перечень.

Эта информация может использоваться в первичной форме или обрабатываться для получения полезных показателей: состояния объема жидкости, функции и нагрузки пра- вого и левого желудочков и перфузии тканей (табл.2.1).

Давление в легочных сосудах

Измерение давления в легочных сосудах

В сочетании с сердечным выбросом давление в легочной артерии и давление закли- нивания дают важную диагностическую информацию о наполнении сосудов, тенденции к развитию отека легких, состоянии легочных сосудов и силе сокращения левого желудочка

(ЛЖ).

Системные требования для точного измерения давления Статические требования

Зануление. Точная регистрация внутрисосудистого давления требует безошибочно-

го измерения статического давления и добросовестного прослеживания волнообразных (динамических) колебаний.

Рис. 2.2. "Зануление" преобразователя. Нельзя изменять начальное положение преобразователя после того, как на дисплее была установлена нулевая линия при расположении открытого в атмосферу конца жид- костной линии на уровне левого предсердия. После зануления столб жидкости будет оказывать гидростати- ческое влияние на измеряемую величину только тогда, когда преобразователь поднят или опущен по отно- шению к начальному положению (слева). Наоборот, когда преобразователь остается в том же положении

34

(справа), в котором он был занулен, смещение конца катетера не влияет на регистрируемое давление, если непрерывный столб жидкости простирается от левого предсердия через катетер до преобразователя.

Чтобы избежать ошибок, необходимо уделять внимание техническим деталям по- лучения данных.

Для записи давления заклинивания, например, непрерывный столб жидкости должен простираться от левого предсердия (ЛП) через просвет катетера до гибкой мембраны электромеханического преобразователя.

Мембрана преобразователя реагирует деформацией на переданное столбом жидкости давление и создает пропорциональные электрические сигналы для последующего усиле- ния и индикации.

Поскольку эта часть системы наполнена жидкостью, расстояние по вертикали от ле- вого предсердия (ЛП) до преобразователя создает гидростатическое давление на мембра- ну, которое добавляется к величине фактического давления в левом предсердии или вычи- тается из нее (рис.2.2).

Чтобы устранить влияние расположения преобразователя, можно использовать два варианта одной и той же методики.

В одном случае датчик размещают на уровне Л П. Затем устанавливают нулевое по- ложение кривой на экране, когда преобразователь сообщается с атмосферой.

Во втором варианте датчик может быть размещен на любом удобном уровне. (Од- нако излишняя длина трубки, соединяющей преобразователь с катетером, может ухуд- шить динамические характеристики системы, ограничивая возможность расположения преобразователя.)

Как и в первом варианте, жидкостную магистраль соединяют с атмосферой (напри- мер, специальным краном, расположенным на одном уровне с ЛП).

Регулируя в этих условиях нулевую линию на дисплее, компенсируют любую гид- ростатическую разность давления между преобразователем и открытым краном.

При использовании любого из описанных методов ни уровень преобразователя отно- сительно ЛП, ни установку нулевой линии нельзя изменять без новой процедуры зану- ления.

Калибровка.

После того как преобразователь сбалансирован ("обнулен") на уровне ЛП, чтобы за- кончить калибровку, к мембране преобразователя прикладывают известное давление.

Этого легко добиться созданием открытого водяного столба (выше зануленного пре- образователя) известной высоты, используя соединительные трубки, которые связывают преобразователь и заполненный жидкостью катетер.

Так как на электронных экранах давление показывают в миллиметрах ртутного стол- ба, в то время как для калибровки прилагают давление, измеряемое в сантиметрах водного столба, должно быть сделано соответствующее преобразование: 1,34 см вод. ст. = 1 мм рт. ст. (или 0,7 мм рт. ст. = 1 см вод. ст.).

Упомянутым выше краном на уровне ЛП отсекают выход к пациенту, открывают со- общение с атмосферой и поднимают кран на известное расстояние по вертикали.

Затем регулируют электронику так, чтобы показываемое давление было равно фак- тическому давлению, приложенному водяным столбом.

Эту калибровку можно быстро выполнить перед введением, поднимая дистальный конец заполненного жидкостью катетера от уровня зануленного преобразователя на из- вестное расстояние выше середины ЛП.

Хотя во многих современных прикроватных мониторах предусмотрена автоматизи- рованная электронная калибровка, описанные здесь более простые процедуры должны выполняться каждый раз, когда требуется предельная точность или показания монитора вызывают сомнения.

Динамические требования.

35

Каковы бы ни были компоненты системы и их соединения, заново откалиброванная система довольно точно измеряет статическое сосудистое давление, если катетер не пере- гибается или его просвет не перекрывается.

Однако для неискаженного отслеживания заполненные жидкостью части системы должны иметь соответствующие частотные характеристики.

Ими являются собственная резонансная частота системы и степень ее демпфирова- ния. Без соответствующих частотных характеристик система может преувеличивать или преуменьшать важные составляющие сложных по форме волн давления.

Ненадлежащим образом настроенная система часто выдает ошибочные величины систолического и диастолического давления и не всегда позволяет распознать различия между давлением в искривленной легочной артерии и давлением заклинивания.

Кроме того, частично перекрытые катетеры, связанные с устройствами "постоянной промывки", могут также ошибочно завышать средние величины давления.

Воздушные пузырьки, неплотные или поврежденные соединения, неэффективное

присоединение одноразовых корпусов преобразователя к чувствительной мембране и чрезмерно длинные или растягивающиеся соединительные трубки снижают собственную резонансную частоту системы, искажая ее реакцию.

Правильная форма кривой"

Нормальная реакция

Реакция при чрезмерном демпфировании

Рис. 2.3. Тест быстрой промывки для определения динамических свойств системы катетеров и пре- образователя.

Демпфирование бывает вызвано воздушными пузырьками, дефектами кранов, сгуст- ками или белковыми отложениями внутри катетера, прижатием обреза катетера к стенке сосуда, а также слишком длинной, узкой, или пережатой соединительной трубкой катете- ра.

Перед введением простая, качественная оценка частотных свойств катетера мо- жет быть получена вертикальным подергиванием его конца.

После введения динамическую адекватность можно проверить простым способом, используя быстродействующее устройство для промывания системы катетера (рис.2.3).

Во время такого промывания импульсы высокого давления на короткое время прила- гаются к мембране преобразователя.

Когда промывание прекращается, давление резко падает.

Немедленно после прекращения промывания кривая, показываемая достаточно ди- намичной системой, должна мгновенно перейти на базовую линию и за короткое время (менее 1 с) сделать несколько высокочастотных колебаний, прежде чем будет восста- новлена четкая форма давления в легочной артерии.

36

Плохо настроенная система будет не в состоянии перейти на базовую линию и реги- стрировать быстрые осцилляции.

К индикации демпфированной кривой такая система возвращается после заметной задержки.

Запись давления в легочных сосудах точно калиброванным оборудованием необхо- димо делать часто, особенно когда возникают серьезные вопросы, касающиеся диагно- стики или терапии.

Давление следует измерять последовательно в одной и той же точке дыхательного цикла.

Давление заклинивания предпочтительно определять в конце выдоха, за ис- ключением случаев очень энергичного дыхания, когда средняя величина заклинивания может скорее отражать среднее трансмуральное давление.

Под влиянием колебаний внутригрудного давления обработанные с помощью элек- троники цифровые значения "систолического, диастолического и среднего" давления могут вводить в заблуждение, в частности во время форсированного или хаотичного ды- хания.

Записи давления позволяют клиницисту учесть влияние дыхательного усилия на ге- модинамику.

Одновременная регистрация давления заклинивания (Pw) и давления в дыхательных путях или, что предпочтительно, пищеводного давления значительно облегчает ин- терпретацию результатов.

Использование измерения давления.

Следует принимать во внимание всю информацию, обеспечиваемую катетером Суо- на — Ганца.

Вполне понятно желание клинициста сконцентрироваться на давлении в легочной артерии и на давлении заклинивания, однако опыт показывает, что в гемодинамические проблемы во время критического состояния часто вносит вклад дисфункция ПЖ, и по- этому его характеристики также требуют оценки.

Современная техника катетеризации позволяет определить преднагрузку, пост-

нагрузку и сократительную способность правого желудочка более непосредственно и полно, чем для левого желудочка.

Центральное венозное давление.

Катетеризация центральной вены позволяет решать разнообразные клинические про- блемы.

Со времени первого клинического применения катетера Суона — Ганца многие вра-

чи рассматривали его в основном как безопасный и хорошо изученный путь для введения лекарств, питательных веществ и плазмозаменителей; центральные катетеры с "тройным просветом" для этих целей неоценимы.

Однако при оценке гемодинамики кривая центрального венозного давления (ЦВД) не должна игнорироваться, какими бы средствами она ни была получена.

Вположении лежа на спине среднее ЦВД фактически идентично среднему давлению

вправом предсердии, отражающему преднагрузку ПЖ.

При рассмотрении среднего ЦВД совместно с плевральным давлением и Растяжимо- стью ПЖ среднее ЦВД служит показателем преднагрузки последнего.

Сравнение ЦВД и давления заклинивания полезно при диагностике инфаркта ПЖ и cor pulmonale.

Кроме того, вид кривой ЦВД может указывать на регургитацию крови при недоста- точности трехстворчатого клапана, вызванную перегрузкой ПЖ, на предполагаемую пе- рикардиальную рестрикцию и тампонаду сердца или свидетельствовать о AV-блокаде.

Иногда на кривой ЦВД можно обнаружить волны мерцания, когда наружная элек- трокардиограмма сомнительна.

37

При отсутствии заболеваний легких и сердца ЦВД служит хорошим индикатором степени циркуляторного заполнения (например, во время острого гастроинтестинального кровотечения).

Центральное венозное давление — один из основных компонентов, которым поль- зуются при расчете системного сосудистого сопротивления.

Величину ЦВД вместе с величиной давления заклинивания можно использовать для оценки колебаний трансмурального давления наполнения.

Поскольку верхняя полая вена представляет собой легко деформируемую структуру, прилегающую к плевральной полости, колебания ЦВД приблизительно отражают из- менения внутриплеврального и перикардиального давления.

Было установлено, что кривые изменения ЦВД достаточно хорошо отражают плев- ральное давление, так что передаваемая в плевральную полость часть альвеолярного дав- ления может быть вычислена при ИВЛ следующим образом:

Передаваемая часть = (ЦВДЕ1 - ЦВДЕЕ)/(Рplateau - РЕХ),

где ЦВДЕ| и ЦВДЕЕ — значения ЦВД в конце вдоха и в конце выдоха соответственно, a PPLATEAU И РЕХ - соответствующие величины статического давления в дыхательных пу- тях, зарегистрированные во время перекрытия дыхательных путей (при остановленном потоке).

Хотя давление заклинивания также можно использовать для этой цели, дыхательные колебания Pw (и рассчитанная передаваемая часть) в условиях "вне зоны 3" (см. ниже) мо- гут быть завышены.

Внезапные и непропорциональные повышения ЦВД относительно давления закли- нивания возникают при воздушной эмболии или эмболии сгустками легочных сосудов, инфаркте правого желудочка или острой патологии легких (бронхоспазм, аспирация, пневмоторакс).

Давление в легочной артерии.

Правый желудочек создает систолическое давление в легочной артерии (РРА), про- двигая объем крови через легочное сосудистое русло и преодолевая его сопротивление.

Так как разность между средними значениями артериального и венозного давления управляет скоростью потока.

РРА может повыситься вследствие увеличения легочного венозного давления (как при недостаточности левого желудочка), роста сердечного выброса или сопротивления (как при первичных заболеваниях легких).

При своем большом капиллярном резерве нормальное сосудистое русло легких со- ставляет небольшое сопротивление кровотоку.

Следовательно, диастолическое давление в легочной артерии (PPAD) редко превыша- ет давление в левом предсердии больше, чем на несколько миллиметров ртутного столба, даже когда кровоток увеличен.

Облитерация легочных сосудов, однако, усиливает сопротивление, создавая больший градиент давления.

При этих условиях PPAD может существенно превышать давление в легочных венах и в левом предсердии.

Важно отметить, что недостаточное число открытых сосудов уменьшает растяжи- мость русла, которая обычно демпфирует РРА при колебаниях сердечного выброса.

Соответственно изменения производительности сердца или тонуса сосудов часто со- провождаются значительными колебаниями РРА, так что при серьезных нарушениях со- стояния легких РРА становится ненадежным показателем наполнения левого желудочка.

Легочная сосудистая сеть способна воспринимать большие (в 5—10 раз) изменения сердечного выброса, при этом не возникает такого давления на тонкие эндотелиальные мембраны, которое вызывало бы накопление жидкости внутри тканей и "затопление" аль- веол.

38

Поэтому правый желудочек обычно развивает мощность, достаточную только для того, чтобы прокачать кровь при умеренном сопротивлении.

Как правило, нормальный правый желудочек не может выдержать острую нагрузку, выражающуюся в давлении более 35 мм рт. ст., без декомпенсации.

Однако во время длинных периодов, например при продолжительном остром респи- раторном дистресс-синдроме (ОРДС), правый желудочек приобретает большую мощность и создает необходимое РРА.

Величина, до которой повышается РРА, может быть полезным прогностическим по- казателем, обратно пропорциональным исходу заболевания.

Системные уровни артериального давления могут поддерживаться, если есть доста- точно времени, чтобы приспособиться к значительному увеличению постнагрузки.

Если легочный сосудистый резерв истощен, дополнительная облитерация или суже- ние сосудов вследствие эмболии, гипоксии, ацидоза или вливание вазоактивных лекарст- венных средств иногда вызывают заметную легочную вазопрессорную реакцию.

Подобное повышение гидростатического давления может вызвать проникновение жидкости даже через прекапиллярные и посткапиллярные сосуды.

Не исключено, таким образом, что гидростатический отек легких может формиро- ваться даже в условиях, когда давление в левом предсердии и легочных венах остается в пределах нормального диапазона, особенно если осмотическое давление плазмы крови низкое.

Давление перекрытия легочной артерии (давление заклинивания).

Раздувание баллончика способствует проникновению конца катетера из главного ствола легочной артерии в сосуд меньшего калибра, где баллончик останавливается и за- клинивается.

Так как дистальное отверстие катетера изолировано от РРА, движение жидкости по капиллярным каналам, обслуживаемым перекрытой артерией, прекращается (рис.2.4).

Поскольку колебаний резистивного (обусловленного движением крови) давления в этом созданном статическом участке теперь на происходит, давление на обрезе катетера становится равным давлению в нижележащем участке (ниже точки соединения "j") русла легочных вен.

Считают, что это соединение обычно происходит в сосуде, близком по размеру пере- крытой артерии, т. е. в большой вене.

Давление заклинивания поэтому обеспечивает оценку (в нижней точке диапазона) среднего гидростатического давления в пределах более проксимальных сосудов. (Когда сопротивление в малых венах высокое, Pw может не отражать истинную тенденцию к возникновению отека.)

Давление в легочных капиллярах существенно занижается, если среднее РРА значи- тельно превышает Pw.

В первом приближении можно считать, что давление фильтрации жидкости через стенки легочных сосудов в целом превышает Pw примерно на 40% от разницы между средним давлением в легочной артерии и давлением заклинивания (рис.2 5).

39

Рис. 2.4. Определение давления заклинивания (Pw)- Pw. измеренное в точке А, почти идентично дав- лению в точке соединения (*) статического и действующего участков венозного русла. На Pw не влияет час- тичное перекрытие статического участка (Б), который простирается от конца катетера до точки соединения. Однако сужение (В) в точке, расположенной ниже по току крови, вызывает значительное повышение Pw от- носительно среднего PLA. Как правило, точка соединения находится в большой легочной вене, но при неко- торых состояниях она может располагаться в малой легочной венуле.

Достоверность измерения Pw основывается на предположении, что перекрытие круп- ного сосуда баллоном не уменьшает общего кровотока через легкие.

Это предположение не всегда справедливо, когда резерв легочных сосудов ограни- чен, как, например, после пневмонэктомии.

В этих условиях раздувание баллона может создать добавочную постнагрузку на правый желудочек, потенциально снижая легочный кровоток и Pw во время измерения. Поскольку большим легочным венам присуще низкое сопротивление, Pw обычно мало от- личается от давления в левом предсердии (PLA).

Среднее PLA в свою очередь близко к давлению в левом желудочке в конце диастолы (PLVED) В отсутствие обструкции митрального клапана или недостаточности либо значи- тельного снижения растяжимости желудочка.

Рис. 2.5. Отличие демпфированной кривой давления в легочной артерии (РРА) от истинного давления заклинивания (Pw) во время раздувания баллона. Среднее давление демпфированной кривой РРД должно приближаться к его значению для недемпфированной кривой, записанной при нераздутом баллоне (слева). Истинное давление заклинивания (справа) отличается средним давлением, которое существенно ниже (А), чем на кривой РРА.

PLVED является компонентом внутри-сосудистого давления, которое определяет преднагрузку, поэтому Pw не только обеспечивает приближенную оценку гидростатиче- ского давления в легочных венах, но при интерпретации в совокупности с оценкой экст- рамурального плеврального давления (например, пищеводным баллоном) в определенной мере указывает на пресистолическое напряжение мышечных волокон левого желудочка.

Получение достоверного давления заклинивания.

К сожалению, ряд технических и физиологических факторов способствует получе- нию ошибочных данных, так же как и неверному истолкованию зарегистрированных кри- вых (табл.2.2).

Достоверность Pw как меры легочного венозного давления зависит от существования открытых сосудистых каналов, соединяющих левое предсердие с преобразователем дав- ления.

40

Однако микрососуды, подвергающиеся внутритканевому и альвеолярному давлению, отделяют обрез катетера от расположенной ниже по потоку точки соединения.

Поскольку эти сосуды могут сжиматься, степень сопротивления сосудистого русла определяется взаимосвязью между давлением альвеолярного газа и давлением жидкости.

Зоны.

Концептуально находящиеся в вертикальном положении легкие можно разделить на три зоны, рассматривая легочную сосудистую сеть как переменный (Starling) резистор, подвергающийся сжатию альвеолярным давлением (рис.2.6).

Эти зоны теоретически расположены вертикально, потому что на региональное со-

судистое давление внутри легких воздействует сила тяжести в отличие от действия на альвеолы равномерного давления газа.

Взоне I, расположенной около верхушки легкого (при вертикальном положении ту-

ловища), альвеолярное давление превышает и Ра, и легочное венозное давление, передав- ливает альвеолярные капилляры и останавливает кровоток.

Взоне II величина альвеолярного давления занимает промежуточное положение ме-

жду величиной Ра и легочным венозным давлением, так что поток крови в этой области определяется градиентом артериально-альвеолярного давления.

Взоне Ш, расположенной около основания легкого, альвеолярное давление меньше, чем венозное или артериальное давление, и не влияет на кровоток.

Раздувание баллона катетера изолирует нижележащие альвеолы от Ра.

Чтобы воспринять давление в точке соединения "j", обрез катетера должен сооб- щаться с легочными венами через канал, в котором сосудистое давление превышает аль- веолярное.

Можно было бы предположить, что только в зоне III проходимые сосудистые каналы могут оставаться открытыми, соединяя просвет катетера с левым предсердием.

Вне зоны III альвеолярное давление превышает легочное венозное давление, пере-

жимая капилляры в этих районах, и вынуждает Pw отслеживать колебания скорее альвео- лярного давления, чем давления в левом предсердии.

Теперь стало ясно, что эта простая концепция не всегда применима.

Если часть капиллярного русла, сообщающаяся с концом перекрывающего катетера, расположена ниже уровня левого предсердия, гидростатическое давление столба, прости- рающегося до этих сосудов, повышает их внутреннее давление достаточно, чтобы под- держать их проходимость, даже когда конец катетера находится на уровне зоны II.

Альвеолярное давление не сможет пережать самые нижние сосуды, пока оно не пре- вышает давление в левом предсердии плюс это гидростатическое давление часто 5-10 см вод. ст.).