Неинвазивный мониторинг сердечного выброса при аортокоронарном шунтировании на работающем сердце
ВВЕДЕНИЕ …………………………………………………………………………………………………… 5
ГЛАВА 1. СОВРЕМЕННЫЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ О МОНИТОРИНГЕ
СЕРДЕЧНОГО ВЫБРОСА (ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ) ………………………………………. 13
1.1.Клиническая физиология сердечного выброса …………………………………………… 13
1.2. Мониторинг сердечного выброса …………………………………………………………….. 17
1.2.1. Инвазивные методы определения сердечного выброса …………………………… 18
1.2.1.1. Препульмональная термодилюция ……………………………………………………… 19
1.2.1.2.Транспульмональная термодилюция……………………………………………………. 22
1.2.1.3. Другие инвазивные методы измерения сердечного выброса …………………. 25
1.2.2.Неинвазивные методы определения сердечного выброса ………………………… 27
1.2.2.1. Методика непрерывного измерения сердечного выброса……………………… 28
1.2.2.2. Система ультразвукового мониторинга сердечного выброса ………………… 31
1.2.2.3. Другие методы неинвазивного мониторинга гемодинамики …………………. 34
1.3.Особенности мониторинга сердечного выброса при кардиохирургических
вмешательствах ……………………………………………………………………………………………. 35
1.3.1.Общие особенности ………………………………………………………………………………. 35
1.3.2.Мониторинг сердечного выброса при аортокоронарном шунтировании с
искусственным кровообращением …………………………………………………………………. 37
1.3.3. Мониторинг сердечного выброса при реваскуляризации миокарда на
работающем сердце ………………………………………………………………………………………. 38
ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ …………………………….. 40
2.1. Обследованные группы больных …………………………………………………………….. 40
2.1.1.Оценка мониторинга сердечного выброса системой esCCO в сравнении с
транспульмональной термодилюцией ……………………………………………………………. 41
2.1.2. Оценка мониторинга сердечного выброса с помощью технологии USCOM в
сравнении с препульмональной термодилюцией …………………………………………….. 41
2.2. Методы и протоколы исследований …………………………………………………………. 42
2.2.1. Оценка мониторинга сердечного выброса системой esCCO в сравнении с
транспульмональной термодилюцией ……………………………………………………………. 42
2.2.1.1. Мониторинг сердечного выброса системой esCCO при ее калибровке на
основе неинвазивно измеряемого артериального давления ……………………………… 43
2.2.1.2. Мониторинг сердечного выброса системой esCCO при ее калибровке на
основе инвазивно измеряемого артериального давления …………………………………. 44
2.3.Статистический анализ данных ………………………………………………………………… 48
ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ МЕТОДОВ НЕИНВАЗИВНОГО МОНИТОРИНГА
СЕРДЕЧНОГО ВЫБРОСА ……………………………………………………………………………. 50
3.1. Общие характеристики обследованных больных ………………………………………. 50
3.2. Оценка мониторинга сердечного выброса системой esCCO в сравнении с
транспульмональной термодилюцией ……………………………………………………………. 50
3.2.1. Мониторинг сердечного выброса системой esCCO при ее калибровке на
основе неинвазивно измеряемого артериального давления ……………………………… 51
3.2.2. Мониторинг сердечного выброса системой esCCO при ее калибровке на
основе инвазивно измеряемого артериального давления …………………………………. 59
3.3. Оценка мониторинга сердечного выброса с помощью технологии USCOM в
сравнении с препульмональной термодилюцией …………………………………………….. 63
ГЛАВА 4. МЕТОДЫ НЕИНВАЗИВНОГО МОНИТОРИНГА СЕРДЕЧНОГО
ВЫБРОСА …………………………………………………………………………………………………… 70
4.1. Мониторинг сердечного выброса системой esCCO при ее калибровке на
основе неинвазивно измеряемого артериального давления в сравнении с
транспульмональной термодилюцией ……………………………………………………………. 70
4.3. Оценка мониторинга сердечного выброса с помощью технологии USCOM в
сравнении с препульмональной термодилюцией …………………………………………….. 76
ЗАКЛЮЧЕНИЕ ……………………………………………………………………………………………. 82
ВЫВОДЫ ……………………………………………………………………………………………………. 94
ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ…………………………………………………………… 96
ПЕРСПЕКТИВЫ ДАЛЬНЕЙШЕЙ РАЗРАБОТКИ ТЕМЫ ………………………………. 97
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ СОКРАЩЕНИЙ …………………………………………. 98
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ ……………………………………………………………………………. 101
Протокол исследования и форма информированного согласия были одобрены этическим комитетом Северного государственного медицинского университета (СГМУ), г. Архангельск. Исследование проведено на базе отделения кардиохирургической реанимации ГБУЗ АО “Первая городская клиническая больница им. Е. Е. Волосевич” г. Архангельска и кафедры анестезиологии и реаниматологии СГМУ.
В проспективном порядке включено 75 взрослых пациентов с ишемической болезнью сердца (ИБС), которым было выполнено плановое АКШ без ИК. В предоперационном периоде все пациенты подписали информированное согласие на участие в исследовании. Обследование больных осуществлялось согласно протоколу, включавшему лабораторные и инструментальные методы диагностики, к которым относятся рентгенография органов грудной клетки, ЭКГ, эхокардиография и коронарография, общий и биохимический анализы крови, коагулограмма. Исходно тяжесть сердечной недостаточности оценивалась с помощью NYHA. Оценку риска хирургического вмешательства проводили с помощью шкалы EuroScore II.
Первая группа (n = 41) включала пациентов, которым выполнена оценка точности измерений СВ с помощью системы esCCO (монитор BSM-6000, Nihon Kohden, Япония). Вторую группу (n = 34) составили пациенты с оценкой точности измерений СВ путем применения технологии USCOM (монитор USCOM 1А, Австралия).
Таким образом, работа состояла из двух частей:
1. Оценка точности и воспроизводимости мониторинга СВ системой esCCO в сравнении с ТПТД при АКШ на работающем сердце.
2. Оценка точности измерений СВ с помощью технологии USCOM в сравнении с термодилюцией после установки катетера Сван–Ганца у пациентов в раннем послеоперационном периоде АКШ на работающем сердце.
Для оценки мониторинга сердечного выброса системой esCCO в сравнении с
транспульмональной термодилюцией в проспективном порядке с января 2014 по апрель 2015 года в исследование был включен 41 пациент с АКШ без ИК (30 мужчин и 11 женщин) в возрасте от 50 до 77 лет. Исследование состояло из двух этапов. На первом этапе в периоперационном периоде АКШ на работающем сердце, мы оценивали точность измерения СВ системой esCCO при ее калибровке на основе неинвазивно измеряемого артериального давления в сравнении с ТПТД (n = 20). На втором этапе в послеоперационном периоде АКШ без ИК, оценивали точность измерения СВ системой esCCO при ее калибровке на основе инвазивно измеряемого АД в сравнении с ТПТД после АКШ (n = 21).
Для оценки мониторинга сердечного выброса с помощью технологии USCOM в сравнении с препульмональной термодилюцией в период с августа 2017 по февраль 2018 года в проспективном порядке в исследование было включено 34
взрослых пациента (24 мужчин и 10 женщин) в возрасте от 41 до 77 лет с АКШ на работающем сердце.
Из обеих частей исследования исключали пациентов, имевших следующие критерии: отсутствие письменного информированного согласия, возраст < 18 лет или > 80 лет, предоперационная фракция изгнания < 35%, постоянная форма фибрилляции предсердий или другие значимые аритмии, тяжелая дисфункция клапанного аппарата сердца, выраженное поражение периферических артерий, необходимость использования двух лучевых артерий в качестве шунтов и проведение симультанных с АКШ хирургических вмешательств (каротидная эндартерэктомия, коррекция аневризмы желудочка и др.).
У всех пациентов после премедикации перед анестезией осуществляли преоксигенацию 80% O2 в течение 3–5 мин. Индукцию анестезии проводили пропофолом (1,0–2,0 мг/кг) и фентанилом (2,5–3,0 мкг/кг). Миорелаксацию перед интубацией трахеи осуществляли пипекурония бромидом (0,1 мг/кг) и поддерживали в дальнейшем его болюсным введением (0,015 мг/кг). Анестезия поддерживалась севофлюраном (0,5–3,0 об.%) и фентанилом (2,0-4,0 мкг/кг/час) под контролем BIS-мониторинга для обеспечения глубины анестезии на уровне BIS 40- 60 (LifeScope, Nihon Kohden, Япония).
Искусственная вентиляция легких (ИВЛ) в операционной выполнялась с помощью полузакрытого контура (Fabius, Dräger, Германия) с FiO2 0,5, дыхательным объемом 6-8 мл/кг предсказанной массы тела (ПМТ), частотой дыхания (ЧД) 12-14/мин, положительным давлением в конце выдоха (ПДКВ) 4 см вод. ст., и потоком свежего газа 1 л/мин. Минутный объем вентиляции устанавливали с ориентиром на значения ЕtCO2 35-45 мм рт. ст.
В первой части работы п
осле индукции анестезии выполняли катетеризацию
центральной вены трехпросветным катетером 8,5 F, бедренной артерии – термодилюционным катетером 5F (Pulsiocath PV2015L20, Pulsion) и лучевой артерии – катетером 18G (Arteriofix, B/Braun, Германия). Бедренный артериальный катетер применялся для измерения СВ методом транспульмональной термодилюции (СВТПТД), используя монитор PiCCO2 (Pulsion Medical Systems, Германия). Термодилюционные измерения проводили путем троекратного ведения 15 мл
холодного
(<4oC
) 5% раствора глюкозы через центральный венозный катетер.
Среднее значение трех измерений с вариациями менее 10% использовали для последующего анализа данных. Одновременно регистрировали сердечный выброс на основе времени транзита пульсовой волны (СВВТПВ) с помощью технологии
esCCO.
Во второй части работы термодилюционные измерения проводили после установки катетера Сан-Ганца путем ведения 10 мл 5% раствора глюкозы комнатной температуры через центральный венозный катетер (трехкратно), используя монитор BSM-6000 (Nihon Kohden, Япония). Среднее значение трех измерений с вариациями СВ менее 15% использовали для последующего анализа данных.
В послеоперационном периоде ИВЛ проводилась аппаратом Hamilton G5 (Hamilton Medical, Швейцария) в режиме, контролируемом по давлению, с давлением на вдохе, обеспечивающим дыхательный объем 8 мл/кг ПМТ, FiO2 50%, ПДКВ 5 см вод. ст. и ЧД 10–18 в мин с целевым поддержанием EtCO2 в пределах 30–35 мм рт. ст. Для предотвращения пробуждения больного до восстановления эффективного самостоятельного дыхания в течение 1 часа после перевода в ОРИТ пациенты получали седацию пропофолом в дозе 2 мг/кг/ч.
Респираторную поддержку прекращали при достижении пациентом критериев отлучения, к которым относили восстановление сознания, стабильные показатели гемодинамики и газообмена, отсутствие декомпенсированного ацидоза, адекватное спонтанное дыхание с минимальной (до 6-8 см вод. ст.) поддержкой давлением, отсутствие послеоперационного кровотечения.
В периоперационном периоде все больные получали инфузионную терапию, респираторную поддержку, анальгезию, антибиотикопрофилактику, дезагреганты, антикоагулянты, диуретики, кардиотропные препараты, средства профилактики развития стрессовых язв желудочно-кишечного тракта.
1.1. Мониторинг сердечного выброса системой esCCO при ее калибровке на основе неинвазивно измеряемого артериального давления
Калибровку системы esCCO проводили в операционной перед индукцией анестезии с использованием ЭКГ, пульсоксиметрии, неинвазивного измерения АД осциллометрическим методом и биометрических данных пациента (возраст, пол, рост и вес). Согласно рекомендациям производителя, датчик пульсоксиметра размещали на контралатеральной руке по отношению к манжетке, с помощью которой неинвазивно измеряли АД. Перед началом термодилюционных измерений, на каждом этапе исследования, автоматически активировалась повторная калибровка системы esCCO.
Регистрировали средний результат трех измерений СВТПТД и показатель СВ измеренный на основании ВТПВ (СВВТПВ), значение которого записывали после завершения последнего из трех термодилюционных измерений. Измерения СВТПТД и СВВТПВ выполняли параллельно на следующих этапах: после индукции анестезии, после стернотомии, в момент стабилизации поверхности сердца, после восстановления кровотока по шунтам, в конце операции, а также через 2, 4 и 6 часов после операции. Для оценки влияния ССС на точность и воспроизводимость измерения СВ с помощью технологии esCCO регистрировали индекс системного сосудистого сопротивления (ИССС), используя монитор PiCCO2.
1.2. Мониторинг сердечного выброса системой esCCO при ее калибровке на основе инвазивно измеряемого артериального давления
Показатель СВ, полученный на основании ВТПВ (СВВТПВ), определяли с помощью системы esCCO. Калибровку системы проводили по данным ЭКГ, пульсоксиметрии, биометрических данных пациента (возраст, пол, рост и масса тела) и показателях инвазивного измерения АД через лучевую артерию. Значение СВВТПВ регистрировали после окончания последнего из трех термодилюционных измерений.
Измерения СВ выполняли на следующих этапах: после поступления в ОРИТ, после МРА, после теста с инфузионной нагрузкой, после успешного прохождения теста на спонтанное дыхание и через 2, 6, 12 и 18 часов после экстубации трахеи.
Тест с инфузионной нагрузкой и МРА использовали для имитации различных гемодинамических ситуаций. Для проведения МРА увеличивали ПДКВ до 15 см вод. ст. на период 5 мин с последующим снижением ПДКВ до исходного уровня. Тест с инфузионной нагрузкой осуществляли раствором Рингера, который вводили в объеме 7 мл/кг массы тела в течение 5 мин. После завершения тестов, прекращения седации и восстановления спонтанного дыхания выполнялся тест на спонтанное дыхание в течение 30 мин в режиме вентиляции с поддержкой давлением 6–8 см вод. ст., FiO2 50% и ПДКВ 5 см вод. ст. Тест на спонтанное дыхание считался успешно пройденным, если в период проведения теста частота дыхания была < 30 в 1 мин, дыхательный объем > 6 мл/кг предсказанной массы тела, SpO2 > 95% и отмечалась стабильная гемодинамика.
1.3. Оценка мониторинга сердечного выброса с помощью технологии USCOM в сравнении с препульмональной термодилюцией
Параллельно c термодилюционными измерениями проводили мониторинг СВ
с помощью аппарат USCOM 1А (Австралия). В настройки аппарата вводили данные пациента – рост, масса, пол. Ультразвуковой датчик устанавливали на уровне яремной вырезки. На экране монитора регистрировали допплеровскую кривую максимального уровня кровотока, имеющую четкие очертания, остроконечную форму (рис. 1) и отчетливый звуковой сигнал. Показатель СВ определялся автоматически, путем умножения УО на ЧСС, где УО был рассчитан как произведение интеграла скорости кровотока (ИСК) и площади поперечного сечения (ППС) аортального клапана. Показатель ППС рассчитывался при помощи внутреннего алгоритма, который основан на антропометрических данных пациента. После определения СВ монитор рассчитывал показатель СИ как отношение СВ к площади поверхности тела. На всех этапах исследования измерения СВ с помощью аппарата USCOM выполнял один оператор. Измерения проводили на 7 этапах послеоперационного периода: после поступления в ОРИТ, после теста с подъемом ног, после МРА, после теста с инфузионной нагрузкой, а также через 4, 6 и 24 часа
после окончания операции.
Рисунок 1– Регистрация допплеровской кривой максимального уровня кровотока с расчетом сердечного индекса аппаратом USCOM.
Для имитации различных гемодинамических ситуаций использовали тест с поднятием ног, МРА и тест с инфузионной нагрузкой. Во время теста с подъемом ног выполняли подъем ножного и опускание головного конца кровати на 45o длительностью 60 секунд, по завершении проводили измерение СИ. Маневр рекрутмента альвеол осуществляли путем повышения ПДКВ до 20 см вод. ст. на 60 секунд; в конце МРА измеряли значения СИ, с последующим снижением ПДКВ до исходного уровня. Инфузионную нагрузку проводили раствором Стерофундина изотонического (B/Braun, Германия) в объеме 7 мл/кг в течение 5 минут с последующей оценкой значения СИ. После завершения тестов, прекращения седации и восстановления спонтанного дыхания, проводили тест на спонтанное дыхание в течение 30 минут с последующей экстубацией трахеи.
2. Статистический анализ данных
Все данные были оценены в проспективном порядке с использованием индивидуальной регистрационной формы. Статистический анализ проведён при помощи пакета программ SPSS (версия 14.0; SPSS Inc., Чикаго), MedCalc Software (версии 12.3, MedCalc Software bvba, Бельгия) и SigmaPlot (версия 11.0, Systat Software, Inc., США). Характер распределения количественных данных оценивали с применением критерия Шапиро–Уилка.
Данные представлены в виде средней величины ± среднеквадратичного отклонения, медианы (25-го–75-го процентиля) или количества больных и процентов. В зависимости от типа распределения данных вычисляли коэффициенты корреляции r Пирсона или rho Спирмана.
Для оценки согласованности методов оценки СВ использован анализ Бланда–
Альтмана для множественного сравнения с оценкой средней разницы двух методов и границы согласованности (±1,96 среднеквадратичного отклонения средней
разницы). Расчет процентной ошибки выполнялся следующим образом: 1,96
среднеквадратичное отклонение средней разницы методов / среднее значение СИ по
данным двух методов
100%.
×
×
Способность методов отслеживать динамику СВ на основе общих данных и
отдельно во время ИВЛ и после экстубации трахеи оценивали путем расчета показателя согласованности. Для оценки способности системы esCCO отслеживать тенденцию изменений СВ, после вычисления разницы сердечного выброса (ΔСВ) между двумя последовательными измерениями для каждого метода (ΔСВВТПВ и ΔСВТПТД, соответственно) путем вычитания значения на предшествующем этапе из значения на последующем, использовали полуполярную диаграмму. На основе данных полуполярной диаграммы рассчитывали угловую разницу, радиальные границы согласованности и полярную конкордантность. Способность отслеживать динамику СВ считалась хорошей при условии, что угловая разница была в пределах ± 5°, радиальные границы согласованности – в пределах ± 30° и полярная конкордантность при предельно допустимой радиальной границе в 30° составляла 95% и выше. Для анализа согласованности трендов СИ, определяемого с помощью системы USCOM и препульмональной термодилюции использовали четырехквадрантный график с центральной зоной исключения 15%,
соответствующей ΔСИ < 0,5 л/мин/м2. Способность отслеживать динамику СИ
считалась хорошей при конкордантности 95% и выше.
Внутригрупповые сравнения с исходными значениями проводили с помощью
парного теста Стьюдента. Различия считали статистически значимыми при р < 0,05.
Показатель
Возраст, годы
Пол (м / ж), %
Рост, см
Масса, кг
ППТ, м2
ИМТ, кг/м2
Предоперационная фракция изгнания, % Продолжительность операции, мин Количество шунтов
Применение вазопрессоров в периоперационном периоде, n (%)
Значение 62 ± 12 72/28 167±10 82,0 ± 14,4 1,87 ± 0,21 27,8 ± 5,0 58 (47 – 62) 188 ± 45
3 (1 – 4) 16 (21)
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
1. Общие характеристики обследованных больных
Основные характеристики 75 пациентов с АКШ без ИК, включенных в исследование, представлены в таблице 1. Среди обследованных больных преобладали мужчины старше 60 лет, с избыточной массой тела; около трети получали инфузию норадреналина в периоперационном периоде.
2. Оценка мониторинга сердечного выброса системой esCCO в сравнении с транспульмональной термодилюцией
Характеристики пациентов, включенных в эту часть работы, представлены в таблице 2. В ходе исследования системы esCCO на основе инвазивного мониторинга АД один больной был исключен из работы в связи с персистирующей послеоперационной фибрилляцией предсердий; таким образом, окончательному анализу в этом подразделе подверглись 20 пациентов. Интраоперационно четырем (10%) больным была назначена вазопрессорная поддержка эфедрином в максимальной дозе 5 мг на этапе фиксации поверхности сердца или восстановления кровотока по шунтам. В послеоперационном периоде никому из пациентов не потребовалась вазопрессорная поддержка.
Таблица 1– Основные характеристики обследованных пациентов
Данные представлены в виде средней величины ± среднеквадратичного отклонения, медианы (25го – 75го процентиля) или процентов. ППТ – площадь поверхности тела, ИМТ – индекс массы тела.
2.1. Мониторинг сердечного выброса системой esCCO при ее калибровке на основе неинвазивно измеряемого артериального давления
Значения СВ на этапах исследования представлены в таблице 3. При анализе всех этапов исследования, минимальное среднее значение СВ отмечали после индукции анестезии. В ходе анестезии и послеоперационного периода СВ повышался, достигая максимального значения через 6 часов после АКШ.
При сопоставлении значений CВВТПВ и СВТПТД всего получено 153 пары данных. Результаты СВВТПВ были обеспечены в 95,6% измерений. В семи случаях возникли трудности в определении СВ методикой esCCO в связи с эпизодами аритмий или низким качеством сигнала ЭКГ или пульсоксиметрии.
Таблица 2– Характеристики пациентов при исследовании системы esCCO (n = 40).
Показатель Значение
Калибровка на основе неинвазивного измерения артериального давления (n = 20)
Возраст, годы
Пол (м / ж), %
Рост, см
Масса, кг
ППТ, м2
Предоперационная фракция изгнания, % Количество шунтов
64±9 65/35 165±10 82,1 ± 2,1 1,92 ± 0,27 56 ± 11
3 (3 – 4)
Калибровка на основе инвазивного измерения артериального давления (n = 20)
Возраст, годы
Пол (м / ж), %
Рост, см
Масса, кг
ППТ, м2
Предоперационная фракция изгнания, % Количество шунтов
59±16 80/20 171±9 84,3 ± 15,3 2,00 ± 0,21 54 ± 13
3 (2 – 4)
Данные представлены в виде средней величины ± среднеквадратичного отклонения, медианы (25–75-го процентиля) или процентов. ППТ – площадь поверхности тела, ИМТ – индекс массы тела.
Таблица 3– Значения сердечного выброса (л/мин), полученные системой esCCO при ее калибровке на основе неинвазивного измерения АД.
Этапы исследования
После индукции анестезии
После стернотомии
В момент стабилизации поверхности сердца После восстановления кровотока по шунтам В конце операции
Через 2 часа после операции
Через 4 часа после операции
Через 6 часов после операции
CВВТПВ 4,47±1,37 4,49±1,40† 5,24±1,7† 5,53±1,97† 5,49±1,76† 5,09±1,96 5,99±2,01† 6,33±2,00†
СВТПТД 3,45±0,74 3,83±0,98† 4,11±1,04† 4,29±1,18† 4,11±1,03† 4,79±1,38† 5,66±2,00† 5,81±1,80†
Данные представлены в виде среднего значения ± стандартного отклонения.
† – p < 0,05 при проведении внутригрупповых сравнений с этапом после индукции анестезии.
CВВТПВ – сердечный выброс, полученный на основе времени транзита пульсовой волны; СВТПТД – сердечный выброс, полученный на основе транспульмональной термодилюции.
При суммарном анализе всех этапов выявили умеренную корреляцию СВТПТД и СВВТПВ (rho = 0,63, р < 0,01). Для всех включенных пар данных средняя разница между неинвазивным СВВТПВ и СВТПТД составила 0,9 л/мин с границами согласованности ± 2,8 л/мин и процентной ошибкой 57% (рис. 2).
Рисунок 2– Диаграмма Бланда – Альтмана для всех включённых пар данных (n = 153) значений сердечного выброса, полученных системой esCCO при ее калибровке на основе неинвазивного измерения АД.
Каждый маркер отображает отдельную пару данных, каждый тип маркера соответствует отдельному пациенту. Непрерывная горизонтальная линия показывает значение средней разницы между СВВТПВ и СВТПТД. Пунктирная линия показывает верхнюю и нижнюю 95%-ю границу согласованности. СВВТПВ – сердечный выброс, полученный на основе времени транзита пульсовой волны; СВТПТД – сердечный выброс, полученный на основе транспульмональной термодилюции; СКО – среднеквадратичное отклонение.
Выявлена значимая корреляция между неинвазивным СВВТПВ и СВТПТД после стернотомии, на момент восстановления кровотока по шунтам и на всех этапах послеоперационного периода с завышением СВВТПВ в сравнении с СВТПТД на всех этапах исследования и процентной ошибкой в пределах 32–71%.
В процессе исследования значения ИССС варьировали в пределах 2 180 – 2 800 дин × с × см–5 /м2. Вместе с тем вариации средних различий СВ двух методов на этапах исследования и вариации процентных ошибок не коррелировали со значением ИССС.
Дополнительный анализ выявил, что среднее различие между неинвазивным СВВТПВ и СВТПТД в интраоперационном периоде составило 1,2 л/мин с границами согласованности ± 2,9 л/мин и процентной ошибкой 64%. В послеоперационном периоде среднее различие СВ между методами составило 0,4 л/мин с границами согласованности ± 2,3 л/мин и процентной ошибкой 41% (рис. 3).
Рисунок 3– Диаграмма Бланда – Альтмана для интраоперационных (слева) и послеоперационных (справа) пар данных измерений сердечного выброса с помощью системы esCCO при ее калибровке на основе неинвазивного измерения АД.
Анализ пар данных с нормальными и низкими референтными значениями СВ (СВТПТД ≥ 3,5 л/мин и СВТПТД < 3,5 л/мин соответственно) выявил, что при нормальном референтном значении СВ среднее различие между методами составило 0,7 л/мин с границами согласованности ± 2,7 л/мин и процентной ошибкой 48%. При низком референтном значении СВ среднее различие между методами возрастало до 1,3 л/мин с границами согласованности ± 3,2 л/мин и процентной ошибкой 89%.
На рис. 4 представлена полуполярная диаграмма для всех включенных в исследование пар данных. Угловая разница составила 5,2° с радиальными границами согласованности ± 58,6°. При радиальной границе 30° полярная
конкордантность составила 69%.
Рисунок 4– Полярная диаграмма для всех включенных пар данных измерений сердечного выброса с помощью системы esCCO при ее калибровке на основе неинвазивного измерения АД.
Расстояние от центра диаграммы отражает среднее изменение сердечного выброса, а угол отображает согласованность методов. Утолщенное кольцо в центре отражает центральную зону исключения (среднее ΔСВ <0,5 л/мин). Толстая линия отображает средний полярный угол (угловую разницу), а пунктирная линия показывает радиальные границы согласованности. ΔСВ – изменение сердечного выброса.
Дискретный анализ интра– и послеоперационных этапов выявил низкую интраоперационную способность отслеживать динамику СВ с угловой разницей 6,9°, радиальными границами согласованности ± 70,4° и полярной конкордантностью 55%. В послеоперационном периоде способность отслеживать тенденции изменений СВ улучшилась, о чем свидетельствуют угловая разница 3,2°, радиальные границы согласованности ± 39° и полярная конкордантность 81%.
При оценке точности неинвазивного измерения АД анализ Бланда–Альтмана показал, что, в сравнении с инвазивным измерением АД, неинвазивная методика занижает пульсовое давление в среднем на 9,5 мм рт. ст. с границами согласованности ± 21,8 мм рт. ст. и процентной ошибкой 44%.
2.2. Мониторинг сердечного выброса системой esCCO при ее калибровке на основе инвазивно измеряемого артериального давления
Значения СВ на этапах исследования представлены в таблице 4. В отличие от CВВТПВ, который не изменялся на начальных этапах исследования, по сравнению с исходными значениями при переводе в ОРИТ после рекрутмента альвеол выявили преходящее снижение СВТПТД (р = 0,01), а после теста с инфузионной нагрузкой СВТПТД повышался на 19% (p = 0,045). На фоне перевода на спонтанное дыхание СВ, измеренный обоими способами, достоверно увеличивался.
При оценке согласованности между СВВТПВ и СВТПТД в целом получена 141 пара измерений СВ, при этом результаты СВВТПВ обеспечены в 88% случаев. В 19 случаях возникли трудности с определением СВВТПВ, что связано с развитием транзиторных аритмий или низким качеством сигнала ЭКГ либо пульсоксиметрии. При анализе всех пар данных выявлена умеренная корреляция между СВВТПВ и СВТПТД (rho = 0,73, р <0,01). Как представлено на рисунке 5, средняя разница между СВВТПВ и СВТПТД составила 0,3 л/мин, границы согласованности ± 2,1 л/мин, процентная ошибка – 40%.
Таблица 4– Значения сердечного выброса (л/мин), полученные системой esCCO при ее калибровке на основе инвазивного измерения АД.
Значения
Этапы исследования
после поступления в ОИТ
после МРА
после теста с инфузионной нагрузкой
через 2 часа после экстубации трахеи через 6 часов после экстубации трахеи через 12 часов после экстубации трахеи через 18 часов после экстубации трахеи
CВВТПВ 4,73±1,14 4,51±1,31 4,96±1,26
6,09±1,22† 6,06±1,45† 5,90±1,67† 5,30±0,97
СВТПТД 4,36±1,07 4,18±0,97† 5,17±1,34†
5,92±1,27† 6,68±0,99† 5,17±0,88† 5,08±0,72†
после успешного прохождения теста на спонтанное дыхание
6,10±1,81†
5,63±1,13†
Данные представлены в виде среднего значения ± стандартного отклонения.
† – p < 0,05 при проведении внутригрупповых сравнений с этапом поступления в ОРИТ.
CВВТПВ – сердечный выброс, полученный на основе времени транзита пульсовой волны; СВТПТД – сердечный выброс, полученный на основе транспульмональной термодилюции.
Рисунок 5– Диаграмма Бланда – Альтмана значений сердечного выброса, полученных системой esCCO при калибровке на основе инвазивного измерения АД.
Каждый маркер отображает отдельную пару данных, каждый тип маркера соответствует отдельному пациенту. Непрерывная горизонтальная линия показывает значение средней разницы между СВВТПВ и СВТПТД. Пунктирная линия показывает верхнюю и нижнюю 95%-ную границу согласованности. СВВТПВ – сердечный выброс, полученный на основе времени транзита пульсовой волны; СВТПТД – сердечный выброс, полученный на основе транспульмональной
термодилюции; СКО – среднеквадратичное отклонение.
Значения СВВТПВ коррелировали со значениями СВТПТД на всех этапах исследования, за исключением этапа через 6 часов после экстубации трахеи. Вместе с тем результаты измерения СВВТПВ полученные с помощью системы esCCO при ее калибровке на основе инвазивно измеряемого АД продемонстрировали завышение его значений в сравнении с СВТПТД на всех этапах исследования с процентной ошибкой в пределах 30–53%.
На следующем этапе работы мы оценивали способность методики esCCO отслеживать тенденцию изменений cердечного выброса. На рисунке 6 представлена полуполярная диаграмма для всех включенных в исследование пар данных. Угловая разница составила 2,6° с радиальными границами согласованности ± 53,3°. Основываясь на предельно допустимой радиальной границе в 30°, полярная конкордантность составила 69%.
3. Оценка мониторинга сердечного выброса с помощью технологии USCOM в сравнении с препульмональной термодилюцией
Из 34 пациентов данной части работы один больной был исключен из
последующего анализа в связи с техническими трудностями в ходе АКШ на фоне анатомических особенностей коронарного кровообращения, потребовавших перехода на ИК. Таким образом, окончательному анализу были подвергнуты 33 пациента. Следует отметить, что при оценке СИ аппаратом USCOM, у 15 пациентов в связи с анатомическими особенностями (большая толщина грудины и высокий ИМТ) на ряде этапов не удавалось быстро получить сигнал хорошего качества, что
сопровождалось задержкой измерений.
Рисунок 6– Полярная диаграмма для всех включенных в исследование пар данных при измерении сердечного выброса с помощью системы esCCO с калибровкой на основе инвазивного измерения АД.
Расстояние от центра диаграммы отражает среднее изменение сердечного выброса, а угол отображает согласованность методов. Утолщенное кольцо в центре отражает центральную зону исключения (среднее ΔСВ <0,5 л/мин). Толстая линия отображает средний полярный угол (угловую разницу). Пунктирная линия показывает радиальные границы
согласованности. сердечного выброса.
ΔСВ – изменение
Демографические данные обследованных больных представлены в таблице 5,
По сравнению с этапом поступления в ОРИТ, после теста с инфузионной нагрузкой отмечали повышение СИ, измеренного с помощью препульмональной термодилюции, на 11% (р < 0,01), а
а показатели СИ на этапах исследования - в таблице 6.
Показатели
Возраст, лет
Пол, мужчины / женщины, (%)
Рост, см
Масса, кг
Ожидаемая площадь тела, м2
Индекс массы тела, кг/м2
Количество шунтов
Применение норадреналина в послеоперационном периоде, n (%)
Применение нитроглицерина в послеоперационном периоде, n (%)
Значения 63 ± 10
70 / 30
167 ± 10 76 ± 12 1,69 ± 0,16 27 ± 4
3 (1 – 4) 12 (36)
3 (9)
после маневра рекрутмента альвеол его значение снижалось на 25% (р < 0,01); в ходе дальнейшего пребывания в ОРИТ показатель СИTD достоверно возрастал, достигая максимальных значений на этапе 6 часов после АКШ (р = 0,002). На всех этапах исследования мы не отмечали достоверных изменений СИ, полученного с помощью технологии USCOM.
В целом, в исследовании получена 231 пара измерений СИ. Мы обнаружили значимую корреляцию между CИUSCOM и CИTD среди всех пар данных (rho = 0,53, p < 0,01), а также во время ИВЛ (rho = 0,57, p < 0,01), однако при спонтанном дыхании значимой ассоциации показателей выявлено не было (rho = 0,371, p = 0,79).
На этапах исследования до экстубации трахеи средняя разница между СИUSCOM и СИTD составила –1,14 л/мин/м2 с границей согласованности ± 1,44 л/мин/м2 и процентной ошибкой 80% (рис. 13),
тогда как после экстубации трахеи –0,97 ± 1,33 л/мин/м2 и 61%, соответственно.
Таблица 5– Основные характеристики пациентов при оценке точности измерений сердечного выброса с помощью технологии USCOM и препульмональной термодилюции (n =33).
Согласно анализу Бланда–Альтмана среди всех пар данных, средняя разница
между
СИUSCOM и СИTD
составила –1,07 л/мин/м2 с границами согласованности ±1,40
л/мин/м2 и процентной ошибкой 72% (рис. 7).
Анализ способности отслеживать динамику СИ выявил согласованность 81%
среди всех пар данных. Анализ в подгруппах показал более точную возможность отслеживать тренды изменений СИ аппаратом USCOM при ИВЛ (93%), в то время как при спонтанном дыхании согласованность показателей СИ составила лишь 58%
(рис. 8).
технологии USCOM и послеоперационного периода.
препульмональной
термодилюции,
СИTD 2,25±0,75 2,49±0,78† 1,80±0,70† 2,94±0,79† 2,72±0,66† 2,79±0,66† 2,44±0,51
на этапах
Данные представлены в виде средней величины ± среднеквадратичного отклонения, медианы (25-го – 75-го процентиля) или количества больных и процентов. ППТ – площадь поверхности тела, ИМТ – индекс массы тела.
Таблица 6– Значения сердечного индекса (л/мин/м2), полученные с помощью
Этапы исследования
после поступления в ОРИТ
тест с подъемом ног
после МРА
после теста с инфузионной нагрузкой через 4 часа после окончания операции через 6 часов после окончания операции через 24 часа после окончания операции
CИUSCOM 1,21±0,72 1,39±0,78 0,86±0,52 1,49±0,65 1,65±0,66 1,64±0,60 1,73±0,48
Данные представлены в виде среднего значения ± стандартного отклонения.
† – p < 0,05 при проведении внутригрупповых сравнений с началом исследования.
СИUSCOM – сердечный индекс, измеренный аппаратом USCOM; СИTD – сердечный индекс, измеренный методом препульмональной термодилюции.
Рисунок 7– Анализ Бланда–Альтмана при оценке сердечного индекса с помощью технологии USCOM и препульмональной термодилюции для всех пар данных.
Каждый маркер отображает отдельную пару данных всех пациентов. Непрерывная горизонтальная линия показывает значение средней разницы между СИUSCOM и СИTD. Пунктирная линия показывает верхнюю и нижнюю 95% границу согласованности. СИUSCOM – сердечный индекс, измеренный аппаратом USCOM; СИTD – сердечный индекс, измеренный методом препульмональной термодилюции. СКО – среднеквадратичное отклонение.
Рисунок 8– Анализ согласованности трендов сердечного индекса при его оценке с помощью технологии USCOM и препульмональной термодилюции во время
искусственной вентиляции легких (слева) и после экстубации трахеи (справа).
Четырехквадрантный график, представляющий возможности аппарата USCOM отслеживать изменения сердечного индекса. Серый квадрат представляет собой центральную зону исключения (среднее ΔСИ < 0,5 л/мин).
ВЫВОДЫ
1. Несмотря на взаимосвязь между значениями сердечного выброса (СВ), полученными системой esCCO путем aнaлизa врeмeни трaнзитa пульсовой волны (CBВТПВ) при ee кaлибровкe с помощью неинвазивного измерения АД, и значениями СВ, измеренными с помощью транспульмональной термодилюции (СВТПТД) (rho = 0,63, р < 0,01), в периоперационном периоде АКШ без искусственного кровообращения показатель СВВТПВ завышал референтные значения на 0,9 л/мин с границами согласованности ± 2,8 л/мин и процентной ошибкой 57%; полярная конкордантность составила при этом 69%. Различия между СВВТПВ и СВТПТД увеличивались в интраоперационном периоде и при значениях СВТПТД менее 3,5 л/мин.
2. При использовании системы esCCO после АКШ на работающем сердце и ее калибровке на основe инвaзивного измeрeния AД выявлeнa умeрeннaя коррeляция мeжду CBВТПВ и CBТПТД (rho = 0,73, р <0,01), при этом срeдняя рaзницa знaчeний CB состaвилa 0,3 л/мин, грaницы соглaсовaнности ± 2,1 л/мин, процeнтнaя ошибкa – 40%. Тем не менее, в отличие от транспульмональной термодилюции, система esCCO показала низкую воспроизводимость реакции СВ на маневр рекрутмента альвеол и пробу с инфузионной нагрузкой, а также неудовлетворительную способность отслеживать изменения СВ (полярная конкордантность 69%).
3. В раннем послеоперационном периоде АКШ на работающем сердце показатель сердечного индекса (СИ), полученный посредством неинвазивного допплерографического мониторинга USCOM (СИUSCOM), коррелирует с термодилюционными значениями СИ (СИTD), измеренного путем катетеризации
легочной артерии (rho = 0,53, p < 0,01), но значимо занижает референтные значения СИ: СИUSCOM и СИTD
4. Aнaлиз способности отслеживать динамику СВ после реваскуляризации миокарда без искусственного кровообращения выявил недостаточную общую согласованность между СИUSCOM и СИTD (81%); при переводе на спонтанное дыхание согласованность данных показателей еще больше снижалась и составила 58%. Проведение гемодинамических проб сопровождалось достоверными изменениями СИTD и отсутствием значимой реакции со стороны СИUSCOM.
ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ
1. В связи с низкой точностью и согласованностью по сравнению с термодилюционными измерениями СВ технологию esCCO не следует использовать в интраоперационном периоде AКШ нa рaботaющeм сeрдцe.
2. Целесообразность мониторинга СВ с помощью aнaлизa врeмeни трaнзитa пульсовой волны послe рeвaскуляризaции миокaрдa нa рaботaющeм сeрдцe можно оценить при значениях esCCO > 3,5 л/мин, при этом рекомендуется калибровка с измерением АД инвазивным способом.
3. В послеоперационном периоде кардиохирургических вмешательств выглядит перспективным дальнейшее исследование технологии esCCO в качестве перехода от термодилюционных измерений СВ к менее инвазивному мониторингу СВ на фоне стабилизации показателей гемодинамики.
4. В связи с неудовлетворительной точностью и неспособностью адекватно отслеживать динамику СВ не рекомендовано рутинное использование неинвазивного допплерографического мониторинга USCOM после реваскуляризации миокарда без ИК.
5. Показатели СВ, полученные с помощью неинвазивного мониторинга гемодинамики, не могут служить адекватными ориентирами для коррекции и выбора тактики лечения у кардиохирургических пациентов при нарушениях гемодинамики.
ПЕРСПЕКТИВЫ ДАЛЬНЕЙШЕЙ РАЗРАБОТКИ ТЕМЫ
С целью повышения качества оказания анестезиологической помощи
целесообразно дальнейшее изучение возможностей неинвазивного мониторинга гемодинамики в периоперационном периоде кардиохирургических вмешательств. Представляется актуальной разработка комплексных алгоритмов по использованию неинвазивного мониторинга гемодинамики на основе мультимодального подхода у различных категорий больных, в том числе с кардиальной патологией.
Актуальность темы исследования
В настоящее время, мониторинг параметров гемодинамики в отделениях
реанимации и интенсивной терапии (ОРИТ) играет особую роль. Одним из
важнейших показателей, определяющих функцию системы кровообращения и
доставку кислорода, является сердечный выброс (СВ) (Кузьков В.В., Киров М.Ю.,
2015). Традиционно «золотым стандартом» измерения СВ служат
препульмональная и транспульмональная термодилюция; в настоящее время,
накоплено достаточное количество данных, свидетельствующих в пользу высокой
точности этих методик (Alhashemi J.A. et al., 2011; Lenkin A.I. et al., 2011). Тем не
менее, термодилюция требует катетеризации артериального русла и относится к
потенциально опасным инвазивным процедурам, при выполнении которых могут
возникнуть различные осложнения.
В периоперационном периоде у всех пациентов, особенно
кардиохирургического профиля, важен комплексный мониторинг гемодинамики
для поддержания оптимального баланса между доставкой и потреблением
кислорода. Любое хирургическое вмешательство и исходная тяжесть состояния
пациента могут нарушать данный баланс (Зозуля М.В. и соавт., 2020; Pearse R.M.
et al., 2006; Robin E. et al., 2015). В течение последних лет, развитие
кардиохирургии и кардиоанестезиологии способствовало внедрению в
клиническую практику инновационных технологий мониторинга гемодинамики,
который повышает безопасность пациента без использования высоко инвазивных
методик (Хенсли-мл. Ф.А. и соавт., 2008). Тем не менее, точность измерения СВ с
помощью большинства подобных неинвазивных методов у разных групп
пациентов, в том числе кардиохирургического профиля, остается недостаточно
высокой (Кузьков В.В., Киров М.Ю., 2015).
Известно, что с недавнего времени появился новый метод оценки
параметром гемодинамики, в том числе СВ, основанный на анализе времени
транзита пульсовой волны (ВТПВ) – технология непрерывного определения
сердечного выброса esCCO (estimated continuous cardiac output) (Сметкин А.А. и
соавт., 2016). Технология esCCO рассчитывает ВТПВ, как временной интервал
между появлением зубца R на электрокардиограмме (ЭКГ) и началом пульсовой
волны на плетизмограмме пульсоксиметра. Рассчитанное ВТПВ, инвазивное или
неинвазивное артериальное давление (АД) и частота сердечных сокращений
(ЧСС) используются для определения СВ.
Публикации автора в научных журналах
Помогаем с подготовкой сопроводительных документов
Хочешь уникальную работу?
Больше 3 000 экспертов уже готовы начать работу над твоим проектом!