Добавил:
kiopkiopkiop18@yandex.ru Вовсе не секретарь, но почту проверяю Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

6 курс / Кардиология / Врожденные_пороки_сердца_Зиньковский_М_Ф_,_Возианов_А_Ф_ред_

.pdf
Скачиваний:
2
Добавлен:
24.03.2024
Размер:
74.28 Mб
Скачать

162

Часть 2. МЕТОДЫ ДИАГНОСТИКИ

 

 

 

 

деления объема системного кровотока (сердечно го выброса) следующая:

Qc =

 

VO2

 

,

SO

в аорте –SO в смешанной венозной крови

2

2

 

 

где SО2 — содержание кислорода.

Fick экстраполировал экспериментальные дан ные на человека и рассчитал, что VO2 должно сос тавлять 5 мл О2/с и количество крови, изгоняемой в каждую систолу, предположительно равно 77 мл. Его расчеты близки к современным показателям: VO2 равно 5 мл О2/с (300 мл О2/мин). Сердечный выброс, по его расчетам, составляет 5,39 л/мин при ЧСС 70 уд/мин.

Нормальное потребление кислорода у детей в возрасте от 5 до 15 лет — 110–160 мл О2/мин/м2, от 0 до 5 лет — 160–200 мл О2/мин/м2 (14, 15, 16). Нормальный сердечный выброс у большинства детей — 4–5 л/мин/м2 и несколько больше у ново рожденных (15, 16, 17).

Формула для расчета объема легочного крово тока предусматривает использование разницы со держания кислорода в легочной артерии и легоч ных венах:

VO2

Qл = SO2 в легочных венах –SO2 в смешанной венозной крови ,

где Qл — легочный кровоток.

Возможными причинами ошибочного опреде ления потребления кислорода является неточ ность измерения одного из показателей, использу емых в уравнении, особенно это касается опреде ления поверхности тела (для индексации пото ков), при измерении которой у детей вероятна большая степень недостоверности (у детей трудно определить истинный рост); плохой забор крови (особенно при определении сатурации смешан ной венозной крови); невозможность удержать ре бенка без движения и длительные перерывы меж ду забором проб.

Измерение давления в полостях

Давление измеряется с помощью заполненных жидкостью катетеров, соединенных с датчиками давления. Изменение давления в камере или сосу де передается по столбу несжимаемой жидкости (солевой раствор или кровь) внутри нерастяжимо го катетера на датчик. Датчик содержит диафраг му, которая совершает незначительные линейные перемещения в ответ на изменения давления.

Движения диафрагмы передаются на электрон ный измерительный прибор, который регистриру ет изменения электрического сопротивления, чувствительного к растяжению элемента, анало гично тому, как повышается сопротивление при растяжении проволоки. Элемент переменного сопротивления включен в мостовую схему, кото рая изменяет напряжение в ответ на вызванное давлением изменение сопротивления. Таким об разом, изменения давления конвертируются в электрический амплитудный сигнал, который отображается на осциллоскопе или записывается на бумагу. Непрерывная мгновенная регистрация позволяет получить кривую давления во все фазы сердечного цикла. Среднее давление получают пу тем электронного сглаживания сигнала. Система калибруется после установки нулевой точки на уровне центра сердца, которая соответствует сере дине расстояния между поверхностью стола и пе редней поверхностью грудной клетки.

Правые отделы сердца. На рис. 3 показаны фор мы кривой давления, типичные для правых отде лов сердца. При прохождении правого предсердия отмечается три вида волн. Появление а волны совпадает с пиком зубца Р на ЭКГ, таким образом, она отображает систолу предсердия; С волна свя зана с сокращением правого желудочка или зак рытием трехстворчатого клапана. А появление v волны является результатом наполнения кровью правого предсердия при закрытом трехстворчатом клапане. Падение давления после а волны по оси Х связано с расслаблением предсердий; снижение кривой по оси У, которое следует после v волны, отображает падение давления, связанное с откры тием трехстворчатого клапана в период ранней ди астолы.

Обычно а волна выше v волны на 2–3 мм рт.ст. Эти волны никогда не превышают 8–9 мм рт.ст. и не более чем на 5 мм рт.ст превышают среднее дав ление в правом предсердии. Подъем а волны наб людается при стенозе или атрезии легочной арте рии или других состояниях, при которых наруше на сократимость правого желудочка, таких, как гипертрофия правого желудочка, диастолическая дисфункция и стеноз трехстворчатого клапана. Помимо этого, она может наблюдаться при неко торых аритмиях, когда сокращение предсердий происходит перед сокращением желудочков при закрытом трехстворчатом клапане. Широкая v волна может быть обусловлена недостаточ ностью трехстворчатого клапана, аномалией Эбш тейна или наблюдаться при левожелудочко пра вопредсердном шунте. Ввиду того что правое предсердие и полая вена весьма податливы и могут

Глава 13. ДИАГНОСТИЧЕСКАЯ КАТЕТЕРИЗАЦИЯ СЕРДЦА

163

 

 

 

 

а

б

в

г

Рис. 3. Кривые давления в правых отделах сердца (каждая горизонтальная линия соответствует 2 мм рт.ст.): а — правое предсердие: а = 3, с =1, v = 2; б — правый желудочек: 20/2; в — легочная артерия: 20–24/10–12; г — легочное капилляр% ное русло (давление заклинивания): а = 14, v = 16

вместить большой объем крови без значительного повышения давления, отсутствие высокой v вол ны — довольно частое явление при подобных сос тояниях. Повышение среднего давления наблюда ется как при повышении а или v волны, так и при миокардиальной недостаточности. Понижение давления в правом предсердии (ниже 1–2 мм рт.ст.) свидетельствует о гиповолемии. Значитель ная вариабельность а волны и среднего давления может наблюдаться при av диссоциации или обструктивных заболеваниях дыхательных путей.

Кривая давления в правом желудочке характе ризуется быстрым подъемом во время изоволеми ческого сокращения, фаза плато соответствует систолическому выбросу крови, после чего кривая давления снижается практически до нуля во время изоволемической релаксации и медленно повы шается до уровня конечно диастолического дав ления во время наполнения желудочков кровью в диастолу. Обычно пиковое систолическое давле ние — менее 30 мм рт.ст., а конечно диастоличес кое давление (соответствует пику а волны на кри вой давлений правого предсердия) — менее 7 мм рт.ст. При наличии большого размера ДМЖП дав ление в обоих желудочках одинаково. Другие при чины повышения давления в правом желудочке обсуждаются в главе 6. Повышение давления в правом желудочке без ЛГ обычно связано с обструкцией выводного тракта.

Систолическое давление в легочной артерии в норме меньше 30 мм рт.ст, а среднее давление меньше 20 мм рт.ст. Повышение давления в легоч ной артерии может наблюдаться при стенозе пери ферических легочных сосудов, обструкции легоч ных артериол или вен, гипертензии в левом пред сердии (в связи с разными причинами) и при лево желудочковой недостаточности. Помимо этого, наличие сообщения между аортой и легочной ар терией или между правым и левым желудочками без ЛГ приводит к повышению давления в легоч ной артерии. При наличии ЛГ пульсовое давле

ние, составляющее менее 40% пикового систоли ческого давления, позволяет предположить устой чивое повышение сопротивления легочных сосу дов (поражение легочных артериол или обструк цию легочных вен), в то время как большой подъ ем пульсового давления (выше 60% пикового сис толического давления) позволяет думать о высо ком токе крови и низком сопротивлении сосудов. Низкое давление в легочной артерии обычно наб людается при обструкции выводного тракта пра вого желудочка и связано со снижением легочного кровотока.

Систолический градиент между правым желу дочком и легочной артерией обычно обусловлен обструкцией выводного тракта правого желудоч ка, однако градиент давления до 10 мм рт.ст. мо жет наблюдаться и в норме. Градиент давления в пределах 30–40 мм рт.ст. может отмечаться при нормальном строении клапана легочной артерии при повышенном токе крови на его уровне (нап ример при большом ДМПП).

Давление капиллярного русла легочной арте рии, которое определяется при помощи "заклини вания" полого катетера в дистальной легочной ар терии, обычно достоверно отражает повышение давления в сосудах и полостях, расположенных дистальнее катетера (например в левом желудоч ке). Это связано с отсутствием клапанов в сосудах малого круга кровообращения. Подтверждением заклинивания катетера является характерная кри вая или, что более достоверно, получение из кате тера пробы крови с максимальным насыщением по кислороду. Однако при использовании катете ра малого диаметра, при его нахождении в поло жении «заклинивания» попытка взятия крови для анализа может быть безуспешной. Введение не большой дозы контрастного вещества после реги страции давления, может подтвердить то, что ка тетер находится в положении «заклинивания». Интерпретация показаний давления «заклинива ния» должна основываться на знании анатомии.

164

 

Часть 2. МЕТОДЫ ДИАГНОСТИКИ

 

 

 

 

 

 

При наличии стеноза легочной вены или аномаль

с кривой давления правого желудочка, с более ши

ного дренажа легочных вен давление «заклинива

рокой фазой плато на уровне максимального сис

ния» не отражает давление в левом предсердии.

толического давления. Конечно диастолическое

 

давление у детей может быть повышено до 10–12

Левые отделы сердца. Стандартные кривые дав

мм рт.ст. как в норме, так и при сердечной недос

ления в левых отделах сердца приведены на рис. 4.

таточности, рестриктивном перикардите, пораже

Давление в левом предсердии обычно несколь

нии миокарда или большом лево правом шунте.

ко выше давления в правом; его средний уровень в

Определение конечно диатолического давления

норме составляет 10–12 мм рт.ст. v волна обычно

левого желудочка может быть затруднено и прак

выше а волны и на 5 мм рт.ст. превышает среднее

тически всегда субъективно, если одновременно

давление. Аномально высокая а волна характерна

не измеряется давление в левом предсердии или

для митрального стеноза или заболеваний, приво

давление заклинивания легочных капилляров. В

дящих к снижению комплайнса левого желудочка,

этом случае конечно диастолическое давление

таких, как аортальный стеноз или коарктация аор

определяется в точке пересечения кривых давле

ты. а Волна может быть доминирующей у детей с

ния (рис. 5).

ДМПП или с другими заболеваниями, при кото

Пиковое давление в левом желудочке может от

рых свободное сообщение на уровне предсердий

личаться на 5 мм рт.ст. от пикового систолическо

передает давление через межпредсердную перего

го давления в аорте. На уровень давления в аорте

родку. Аномально высокая v волна может отме

оказывают влияние системное сопротивление и

чаться при митральном стенозе. Повышение сред

сердечный выброс. В непосредственной близости

него давления (одновременно с повышением а и

к аортальному клапану отмечаются относительно

v волн) может наблюдаться при широком лево

медленный подъем давления, широкое пиковое

правом шунте на уровне желудочков или магист

плато и практически линейное падение давления

ральных сосудов; оно может также свидетельство

до конечно диастолического уровня. Ближе к пе

вать о левожелудочковой недостаточности. Если

риферии пик давления становится более острым, а

конечно диастолическое давление в левом пред

дикротическая зазубрина более явной.

сердии и левом желудочке не равны, можно думать

Пульсовое давление в восходящей аорте обычно

о наличии митрального стеноза. Как правило, вы

равно 25–50 мм рт.ст., т.е. составляет 50% ее пико

сокий градиент давления (более 8–10 мм рт.ст.)

вого давления. Повышение пульсового и снижение

свидетельствует об анатомическом, а не о функци

диастолического давления отмечается при аор

ональном стенозе. Последний обусловлен повы

тальной недостаточности, разрыве синуса Валь

шенным током крови, который может наблюдать

сальвы или состояниях, при которых имеется диас

ся при большом ДМЖП.

толический сброс крови с низким сопротивлени

В норме систолическое давление в левом желу

ем, таких, как системная артериовенозная фисту

дочке варьирует в пределах от 50–60 мм рт.ст. у де

ла, ОАС, аортопульмональное окно, ОАП или ис

тей малой массы и недоношенных до 120 мм рт.ст.

кусственный аортолегочный шунт. Градиент дав

у подростков. Кривая давления в левом желудочке

ления на уровне восходящей и нисходящей аорты

имеет более прямоугольную форму по сравнению

наблюдается при коарктации аорты. Ослабленная

а

б

в

Рис. 4. Кривые давления в левых отделах сердца: а — левое предсердие (каждая горизонтальная линия равна 2 мм рт. ст.): а = 12, v = 16; б — левый желудочек (каждая горизонтальная линия равна 10 мм рт.ст.: 90–95/0); в — аорта (каждая гори% зонтальная линия равна 10 мм рт.ст.: 90–98/48–52)

Глава 13. ДИАГНОСТИЧЕСКАЯ КАТЕТЕРИЗАЦИЯ СЕРДЦА

165

 

 

 

 

Рис. 5. Кривые давления в левом предсердии, желудочке и аорте используют для расчета площади поперечного сече% ния аортального и митрального клапанов; эти показатели рассчитываются на основании среднего систолического градиента давления, времени систолического выброса кро% ви и времени диастолического наполнения

пульсовая волна может отмечаться при тампонаде перикарда или низком сердечном выбросе.

Расчетные гемодинамические показатели

Внутрисердечные шунты. В идеале насыщение крови кислородом в верхней полой вене, правом предсердии и желудочке, а также в легочной арте рии одинаково, так же как и насыщение крови в легочных венах, левом предсердии, желудочке, аорте и периферических артериях. Повышение насыщения крови на уровне одного из правых от делов сердца свидетельствует о наличии и величи не лево правого шунта, в то время как снижение насыщения крови на уровне одного из левых отде лов сердца отмечается при наличии право левого шунта крови.

Для того чтобы установить наличие или отсут ствие внутрисердечного шунта во время катетери зации полостей сердца, необходимы выполнение определенных условий и оценка приемлемости показателей. В первую очередь, состояние паци ента должно быть стабильным. Это возможно в том случае, когда пациент находится в состоянии седации или лежит спокойно; если же его состоя ние изменяется в ходе исследования, результаты

могут быть недостоверными. Во вторых, необхо димо точно установить место забора пробы крови (полость сердца или сосуд): например, при неко торых паренхиматозных поражениях легких отме чается негомогенная оксигенация различных пор ций крови, поэтому отдельные пробы, получен ные из различных легочных вен, могут неправиль но отображать общую оксигенацию крови. Также на уровне нижней полой вены довольно трудно получить пробу смешанной венозной крови из за примеси довольно хорошо оксигенированной крови из почечных вен и бедной кислородом кро ви из печеночных вен. В связи с вышесказанным, забор проб из нижней полой вены целесообразно проводить только при аномальном дренаже легоч ных вен и артериовенозных фистулах. В третьих, необходимо убедиться в том, что в данной пробе отсутствует примесь крови из дистально располо женных отделов. Это довольно часто наблюдается при регургитации на уровне атриовентрикулярных или полулунных клапанов. Например, при недос таточности клапана легочной артерии получение из правого желудочка проб крови с высокой окси генацией возможно за счет лево правого шунта крови из ОАП. В четвертых, необходимо учиты вать то, что состояние гемодинамики пациента во время катетеризации полостей сердца отличается от обычного. В связи с этим во время качественно го и количественного определении вида шунта не обходимо избегать применения препаратов, ока зывающих влияние на сопротивление сосудов.

Качественная оценка шунта. В 1979 г. для опре деления степени нормальной вариабельности раз личных проб крови, полученных из правого желу дочка, была произведена оценка результатов 1000 катетеризаций полостей сердца у детей со стено зом аорты или легочной артерии без внутрисер дечного шунта крови (18). Средние значения ок сигенации крови в верхней полой вене, правом предсердии, желудочке и легочной артерии были практически идентичны, что свидетельствовало о том, что в правых отделах сердца венозная кровь смешанная. Для определения вариабельности по казателей были также исследованы пробы крови из проксимальных отделов легочной артерии при отсутствии лево правого шунта. Стандартное отк лонение градиента оксигенации между легочной артерией и верхней полой веной составило 2,9%, между легочной артерией и правым предсердием

1,8% и легочной артерией и правым желудочком

также 1,8%. Таким образом, при отсутствии шунта крови отклонения более чем на 6% на уров не предсердий, на 4% — на уровне желудочков и 4 % — на уровне магистральных сосудов отмечаются

166

Часть 2. МЕТОДЫ ДИАГНОСТИКИ

 

 

 

 

не чаще, чем в 5% случаев. Отклонения более 9, 6 и 6% соответственно встречается с частотой менее 1%. Таким образом, при отсутствии сброса крови слева направо в правых отделах сердца кровь по содержанию кислорода достаточно однородна.

Кровь из верхней полой вены забирают на уровне ее промежуточной части до впадения не парной вены. Очень высокий уровень оксигена ции отмечается при большом сердечном выбросе, частичном или тотальном аномальном дренаже легочных вен в верхнюю полую вену или плечего ловной ствол, артериовенозной фистуле. Образцы крови, полученные в месте впадения подключич ной вены, также могут иметь повышенную оксиге нацию, не соответствующую оксигенации сме шанной венозной крови. Низкая оксигенация крови наблюдается при нарушении газообмена в легких, право левом шунте, низком сердечном выбросе, когда имеется высокий артериовеноз ный градиент по кислороду за счет повышения его экстракции тканями.

Забор пробы крови правого предсердия произ водится в средней части, чтобы избежать примеси весьма низко оксигенированной крови из коро нарного синуса и обеспечить хорошее перемеши вание крови, поступающей из верхней и нижней полых вен. Увеличение оксигенации более чем на 9% заставляет предположить наличие лево право го шунта крови за счет ДМПП (вторичного или первичного), частичного аномального дренажа ле гочных вен, левожелудочко правопредсердного косого канала, ДМЖП с недостаточностью трех створчатого клапана, прорыва аневризмы синуса Вальсальвы в полость правого предсердия или ко ронарной артериовенозной фистулы, открываю щейся в правое предсердие.

Сатурация крови правого желудочка практи чески равна сатурации в правом предсердии. Отк лонение более чем на 6% свидетельствует о лево правом шунте. При наличии лево правого шунта крови степень оксигенации крови, полученной из различных участков, может быть различной; нап ример, сатурация будет различной при заборе кро ви из приточной части правого желудочка под трехстворчатым клапаном и из области выводного тракта правого желудочка под легочным клапа ном. Повышение сатурации крови на уровне же лудочка может наблюдаться при низко располо женном ДМПП, ДМЖП, разрыве аневризмы си нуса Вальсальвы в полость правого желудочка, ко ронарной артериовенозной фистуле, дренирую щейся в полость правого желудочка, или лево правом шунте на уровне магистральных сосудов при недостаточности клапанов легочной артерии.

Повышение сатурации крови более чем на 6% между правым желудочком и легочной артерией наблюдается при высоком ДМЖП, ОАП, аорто пульмональном свище, коронарной артериове нозной фистуле, дренирующейся в легочную арте рию, аномальном отхождении коронарной арте рии от легочной артерии, а также при естествен ном или хирургически созданном аортопульмо нальном шунте.

Катетеризация правых отделов сердца сама по себе не позволяет выявить наличие право левого шунта. Если сатурация крови в аорте менее 92% или имеется снижение насыщения крови более чем на 2–3% на одном из уровней левых отделов сердца, вероятно наличие право левого шунта. Снижение сатурации легочной венозной крови чаще всего связано с гиповентиляцией, обуслов ленной седацией пациента, поражением паренхи мы легких или отеком легких. Повышение содер жания кислорода во вдыхаемой смеси до 100% при любом из этих состояний приведет к повышению сатурации легочной венозной крови. Снижение сатурации легочной венозной крови может также наблюдаться при внутрилегочном шунтировании крови справа налево или легочной артериовеноз ной фистуле.

Снижение оксигенации крови на уровне левого предсердия при нормальной сатурации в легочных венах обычно связано с право левым шунтом за счет ДМПП или открытого овального окна. Более часто это наблюдается при атрезии или стенозе трехстворчатого клапана, аномалии Эбштейна, выраженном стенозе или атрезии легочной арте рии. Данный феномен имеет место при любом за болевании, приводящем к снижению комплайнса правого желудочка или правожелудочковой не достаточности. Необходимо отметить, что право левый шунт на уровне желудочков может наблю даться даже при нормальных показаниях давления и сопротивления в правых отделах сердца (19, 20).

Десатурации крови на уровне левого желудочка может наблюдаться при любом состоянии, приво дящем к снижению насыщения крови в легочных венах или левом предсердии. Градиент сатурации между левым предсердием и левым желудочком может быть связан с право левым шунтом крови на уровне предсердий, если на этом уровне кровь плохо перемешивается. Несмотря на то что право левый шунт крови в чистом виде обычно наблюда ется, когда давление в правом желудочке равно или выше давления в левом (например, при ДМЖП с обструкцией выводного тракта правого желудочка), право левый сброс крови может так же отмечаться во время диастолы при высоком ко

Глава 13. ДИАГНОСТИЧЕСКАЯ КАТЕТЕРИЗАЦИЯ СЕРДЦА

167

 

 

 

 

нечно диастолическом давлении в полости право го желудочка даже в том случае, когда систоличес кое давление в правом желудочке ниже системно го. Иногда направление струи крови из правого желудочка в левый такое, что десатурация отмеча ется не на уровне ДМЖП, а в восходящей аорте.

Градиент сатурации между левым желудочком и аортой возможен при наличии аортолегочного со устья одновременно с повышением сопротивления сосудов легких. Это наблюдается при ОАП или аортопульмональном окне с обструктивным пора жением сосудов легких или стенозом перифери ческих легочных артерий. Снижение насыщения между восходящей и нисходящей аортой наблюда ется при ОАП, предуктальной коарктации аорты и право левом шунте крови из легочной артерии в нисходящую аорту.

Одинаковое насыщение крови в легочной арте рии и аорте наблюдается при пороках, приводя щих к полному перемешиванию крови на любом уровне. Иногда уровень оксигенации в аорте и ле гочной артерии бывает различным, несмотря на полное перемешивание крови. Например, такая ситуация возможна у пациента с единственным желудочком с физиологической транспозицией. В этом случае сатурация крови в легочной артерии будет выше, нежели в аорте. У пациентов с ОАС сатурация крови в легочной артерии может быть ниже, чем в аорте. Считается, что это связано с преимущественным направлением потоков крови.

У детей с ТМА (S, D, D) с интактной межжелу дочковой перегородкой сатурация крови в легоч ной артерии выше сатурации в аорте. При ТМА с большим ДМЖП может наблюдаться полное пере мешивание крови и, как следствие, насыщение в легочной артерии и аорте будет равным. Если сату рация крови в нисходящей аорте выше, чем в вос ходящей аорте, скорее всего, имеется ТМА с ОАП и коарктацией аорты или атрезией дуги аорты.

Количественная оценка шунта. Использование принципа Fick для подсчета легочного и систем ного кровотока (Qл и Qс) описано выше. Для рас чета право левого или лево правого шунта необ ходим еще один показатель — эффективный ле гочной кровоток (Qэл), который определяется как количество десатурированной крови, протекаю щих через легкие. При отсутствии сброса крови слева направо Qл = Qэл. При лево правом сбросе оксигенированная кровь повторно рециркулирует через легкие и Qл > Qэл. Qэл можно расчитать по формуле:

Qэл =

 

VO2

,

SO

лег. вен. – SO смеш. вен.

2

2

 

Объем лево правого сброса крови (Ql r) равен разнице между общим легочным кровотоком и эффективным легочным кровотоком, т.е.:

QL–R = Qл – Qэл.

Объем право левого шунта (Qr l) определяется как часть системного кровотока, которая, минуя легкие, возвращается в системный кровоток:

QR–L = Qс – Qэл.

Определение объема сброса в абсолютных ве личинах страдает от неточности, обусловленной возможными погрешностями при исследовании потребления кислорода или использованием нор мированной для педиатрических пациентов вели чины. Поэтому часто употребляется отношение легочного кровотока к системному (Qл/Qс), пос кольку для его получения не требуется знание ве личины потребления кислорода и вычисления со держания кислорода в объемных процентах. Это соотношение дает количественную информацию о величине шунта. Показатель Qл/Qс 1:1 означает отсутствие шунта или наличие равного по объему двунаправленного шунта. Соотношение 2:1 пока зывает, что объем легочного кровотока в 2 раза превышает системный. Соотношение 0,8 :1 озна чает, что легочный кровоток на 20% меньше, чем системный (ситуация, характерная для цианотич ных больных). Больные с соотношением объемов кровотока 2:1 обычно являются кандидатами на хирургическую коррекцию.

Соотношение Qл/Qс является наглядным по казателем, широко использующимся в клини ческой практике. Так как артериовенозная раз ница по кислороду находится в знаменателе уравнений потока, а числителями являются Qл и Qс, показатель Qл/Qс легко рассчитать путем де ления легочной артериовенозной разницы на системную артериовенозную разницу по насы щению, а не по более сложно вычисляемому со держанию кислорода:

 

Насыщение смешанной венозной крови —

 

артериальное насыщение

Расчетное Qл/Qс =

 

.

Насыщение легочной венозной крови —

 

 

насыщение в легочной артерии

При увеличенном легочном кровотоке арте риовенозная разница по кислороду мала, поэтому величина ошибки, обусловленная нормальной погрешностью измерений (1–2%), становится значимой и при очень большом лево правом сбро

168

Часть 2. МЕТОДЫ ДИАГНОСТИКИ

 

 

 

 

се крови точная количественная оценка невоз можна. В этих случаях считают, что Qл/Qс "боль ше 3:1".

Сопротивление сосудов

Физические основы гемодинамики. Кровоток в сосудистом русле подчиняется универсальным физическим законам движения жидкости в трубах и выражается гидравлическим эквивалентом зако на Ома — уравнением Пуазейля–Хагена. Приме нительно к гемодинамике соотношение Ома свя зывает кровоток, давление, которое он генериру ет, и сопротивление, которое ему препятствует:

Q = p/R,

где Q — кровоток (минутный объем сердца — МОС); p — давление крови (которое генериру ет желудочек сердца); R — сосудистое сопро тивление (легочного или системного сосудис того русла).

Исходя из этой формулы, сопротивление кро вотока в участке сосудистой системы равняется снижению (градиента) давления в ней, разделен ному на МОС. Так, ЛСС (Rл) на пути крови из ле гочной артерии (ла) к легочным венам (лв) вычис ляют согласно уравнению:

Rл = (pла pлв)/Qл.

Превратив это уравнение, можно увидеть, что рла повышается при увеличении pлв, ЛСС, объема легочного кровотока или сочетании этих факто ров. Однако через взаимозависимость параметров рла может не увеличиваться, если Qл растет благо даря снижению ЛСС.

Системное сосудистое сопротивление (Rc) вы числяют по аналогичной формуле:

Rс=(pао pпп)/Qс,

где pао — давление в аорте; pпп — давление в пра вом предсердии.

В обеих формулах используют среднее давле ние в соответствующих сосудах. Нормальное соп ротивление системных сосудов составляет 15–30 ед/м2, легочных сосудов у детей возраста старше 2–4 мес — от 1 до 3 ед/м2.

Уравнение Пуазейля–Хагена описывает лами нарный поток гомогенной жидкости через твердую трубку постоянного диаметра и длины. Что касает ся сердечно сосудистого сопротивления, допуска ем, что кровь является гомогенной жидкостью, а

кровеносные сосуды — трубками относительно постоянных размеров. Следовательно:

где Q — кровоток; p — градиент давления жид кости, протекающей через сосуд; r — радиус со суда; l — длина сосуда; η — вязкость жидкости (постоянная).

Соотношение 8lη/πr4 показывает зависимость сопротивления кровотока от размеров сосудисто го русла. Увеличение вязкости крови и, главное, уменьшение радиуса сосуда (сужение сосудов) приводят к повышению ЛСС. Комбинация моди фикации закона Ома и уравнения Пуазейля–Хаге на дают универсальный инструмент изучения и понимания патофизиологии ВПС. Взаимозависи мость этих параметров отображает принцип сер дечно сосудистой физиологии, т. е. принцип гид родинамики, выраженный уравнением:

где Q — кровоток (МОС или шунтирующий по ток); p — градиент давления (на клапанах, пу тях оттока, внутри или внесердечных соедине ниях); D — диаметр (клапанов, внутрисердеч ных или внесердечных соединений); R’ — час тица в значении сопротивления кровотока дли ны сосудистого канала и вязкости крови (сос тавляет 128lη).

Вычисление ЛСС. Определение сопротивления сосудов легких является одним из самых частых показаний для проведения катетеризации полос тей сердца у детей с ВПС, поэтому чрезвычайно важно, чтобы показатели, которые используются для расчета сопротивления, были достоверными, а полученное значение оценивалось с учетом огра ничений методики.

Расчет величины сопротивления сосудов про изводится на основании уравнения Пуазейля–Ха гена. Оно описывает ламинарный поток гомоген ной жидкости с определенной вязкостью через жесткую трубу постоянного диаметра и длины:

где Q — объем тока жидкости, Pвх, — притекаю щий объем, Pвых — оттекающий объем, r — ра диус трубки, η — вязкость, l — длина трубки.

Глава 13. ДИАГНОСТИЧЕСКАЯ КАТЕТЕРИЗАЦИЯ СЕРДЦА

169

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В сосудистой системе вязкость жидкости и дли

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ну сосуда принято считать постоянными. В расче

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

тах гемодинамики градиент давления, деленный

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

на кровоток, принято называть сопротивлением.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Иногда уравнение сопротивления сосудов

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

сравнивают с электрическим законом Ома:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

V = IR,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

где V — разность электрических потенциалов

Рис. 6. Схема сопротивления сосудистого ложа. Сопротив%

(аналог градиента давления), I — сила тока

ление току крови оказывают артерии малого калибра, арте%

(аналог тока крови), R — сопротивление.

риолы, капилляры, венулы и вены малого размера. При рав%

ных величинах давления на входе и выходе кровоток отсут%

Однако ни одна из этих концепций не соответ

ствовал бы, поэтому должно быть известно артериальное и

ствует полностью требованиям биологической

венозное давление для расчета сосудистого сопротивления

системы. Кровоток является пульсирующим то

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ком, он не характеризуется абсолютной ламинар

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ностью потока, сосудистые стенки растяжимы, а

ротивление (легочное — Rл и системное — Rс)

не ригидны, и кровь не является гомогенной жид

рассчитывается следующим образом:

костью. Кроме того, сопротивление сосудистой

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

стенки потоку крови не является постоянной вели

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

чиной и изменяется под влиянием различных ме

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ханических и гуморальных факторов. Например, у

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

пациента в состоянии седации при проведении ка

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

тетеризации полостей сердца могут отмечаться

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

умеренная гиповентиляция, гиперкарбия и аци

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

доз. Все эти факторы могут способствовать получе

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

нию завышенных показателей сопротивления со

Единицей измерения является единица Wood

судов. Другой важной особенностью у многих па

(мм рт.ст./л/мин). Для того чтобы конвертировать

циентов с ВПС является вовлечение различного

эту эмпирическую величину в метрическую (кото

количества легочных капилляров: при очень низ

рая более распространена во взрослой кардиоло

ком объеме кровотока и/или давления отмечается

гии), необходимо единицу Wood умножить на 80

снижение количества открытых капилляров в ма

для получения значения в дин/с/см 5. Учитывая

лом круге кровообращения (21), и измеряемое соп

различие в массе пациентов детского возраста,

ротивление может оказаться завышенным. Отсут

вместо единицы Wood используют индекс Wood

ствует достоверный метод, позволяющий предска

(мм рт.ст./л/мин/м2).

зать снижение измеренного сопротивления, кото

У пациентов с нормальным давлением в систе

рое может быть связано с повышенным кровото

ме легочной артерии аоказатель в числителе урав

ком. Тем не менее концепция сосудистого сопро

нения будет небольшим (от 4 до 10 мм рт.ст.) и не

тивления весьма полезна при оказании помощи

будет значительно отличаться от показателя в зна

больным с ВПС. При расчетах сопротивления учи

менателе, поэтому даже незначительная ошибка в

тывается падение давления (градиент) при про

измерении может существенно исказить величину

хождении крови через сосудистое русло (рис.6).

истинного Rл. Ошибка может быть устранена при

В прошлом применялся термин общее легочное

помощи одновременной регистрации давления в

сопротивление (ОЛС=среднее давление в легочной

легочной артерии и левом предсердии или прямо

артерии/объем легочного кровотока), которое

го измерения давления заклинивания легочных

преодолевает правый желудочек. Данный термин

капилляров и давления в легочной артерии, с пе

бессмыслен, так как клинициста в первую очередь

реключением трансдъюсеров при проведении раз

интересует падение давления в сосудистом ложе,

личных измерений. Нормальное сопротивление

отражающее степень необратимой легочной ги

системных сосудов варьирует между 15 и 30 ед/м2,

пертензии. В настоящее время термин «ОЛС» ис

сопротивление легочных сосудов у детей старше

пользуется редко, поскольку во время катетериза

2–4 мес равно 1–3 ед/м2.

ции почти всегда измеряется давление в левом

Большинство исследователей предпочитают

предсердии, или давление «заклинивания».

приведенный выше способ расчета ЛСС (Rл), пос

У пациентов детского возраста сосудистое соп

кольку он выражает общую реактивность легоч

170

Часть 2. МЕТОДЫ ДИАГНОСТИКИ

 

 

 

 

ных сосудов независимо от состояния гемодина мики системного сосудистого русла. Однако при наличии сброса крови слева направо легочное и системное кровообращение взаимосвязаны. Поэ тому Rл никогда не может быть полностью неза висимым от системного сосудистого сопротивле ния. Кроме того, расчет легочного сопротивления требует измерения объема легочного кровотока, который может быть неточным, особенно у боль ных с лево правым шунтом.

Расчет соотношения Rл/Rс не требует измере ния потребления кислорода. Таким образом, ошибка определения VO2 устраняется, а ошибка определения артериовенозной разницы по кисло роду уменьшается. Однако изменение системного сосудистого сопротивления может проявиться по вышением или снижением соотношения Rл/Rс независимо от величины легочного сопротивле ния. Несмотря на этот недостаток, некоторые кли ницисты предпочитают использовать соотноше ние Rл/Rс, так как факторы, оказывающие влия ние на сопротивление системных артерий (сердеч ный выброс, вязкость крови, вазоактивные лекар ственные средства, степень седации, гормональ ные и неврологические факторы, метаболический статус), в равной степени однонаправленно изме няют сопротивление легочных сосудов. Формула для вычисления соотношения Rл/Rс выглядит следующим образом:

В приведенные выше формулы расчета систем ного и легочного кровотока (Qс и Qл) вместо VO2 должна быть подставлена единица. В норме соот ношение Rл/Rс составляет менее 0,1/1. Во время исследования следует исключить факторы, влия ющие на тонус легочных сосудов — гипоксемию и гиперкарбию.

Оценка реактивности легочных сосудов

Оценка реактивности легочных сосудов дает информацию об операбельности порока, возмож ности легочных гипертонических кризов в перио перационном периоде и сохраняющейся ЛГ после коррекции.

Реактивность легочных резистивных сосудов и величина вазоконстриктивного компонента оце ниваются по изменению индекса легочного арте риолярного сопротивления (KW) в ответ на приме нение вазодилататора. Существует корреляция

между пролиферацией интимы, полученной при биопсии легких, и ответом на вазодилататор. Об наружены спонтанные вариации в течение 6–8 ч индекса ЛСС у пациентов с ЛГ в пределах 6–13% и давления в легочной артерии — 8%.

Возможны 3 варианта реакции сосудов на вазо дилатацию:

положительный ответ: снижение ЛСС и среднего давления в легочной артерии на 20% и более без из менения или с увеличением сердечного индекса;

отсутствие ответа: снижение ЛСС на 20% и бо лее без заметного снижения среднего давления в легочной артерии;

отрицательный ответ: падение системного арте риального давления более чем на 20% при сни жении сердечного индекса или повышении давления в правом предсердии.

Классическим методом диагностики реактив

ности является оценка степени снижения давления в легочной артерии в ответ на ингаляцию высоких концентраций кислорода. Однако кислород может вызвать повышение системного сосудистого сопро тивления и снижение сердечного выброса. Основ ные гемодинамические измерения выполняются при дыхании больного комнатным воздухом, вслед ствие чего заключение, основанное на реакции со судов на ингаляционный кислород, бывает недоста точно объективным, поэтому используют и другие вазоактивные агенты — толазолин, изопротеренол, нифедипин, простоциклин, амринон, АТФ.

Идеальный агент для краткого тестирования ре активности легочных артерий должен отвечать сле дующим требованиям: преимущественно воздей ствовать на легочные сосуды, иметь короткий пе риод полураспада, обладать минимальными побоч ными действиями, возможностью простой и быст рой доставки, а также должен надежно предсказать эффект длительного лечения оральными вазодила таторами. Таким идеальным агентом является ин галяционный NO, хотя последнее из перечислен ных требований нуждается в подтверждении. Инга ляционный NO вызывает активную вазодилатацию без системной гипотензии путем увеличения уров ня цГМФ. Могут быть использованы также другие агенты, повышающие содержание цГМФ, такие, как дипиридамол (ингибитор фосфодиэстеразы — фермента деградации цГМФ) и предсердный нат рийуретический пептид. К сожалению, функцио нальные пробы, проводимые во время катетериза ции сердца для определения эндотелийзависимой и независимой релаксации легочных сосудов с по мощью сосудорасширяющих средств, недостаточ но надежны, так как эндотелий не бывает нормаль ным у этих больных.

Глава 13. ДИАГНОСТИЧЕСКАЯ КАТЕТЕРИЗАЦИЯ СЕРДЦА

171

 

 

 

 

Некоторые центры в качестве теста создают кратковременную дыхательную гипоксию путем ингаляции 16% кислорода, так как отдельные больные с нормальным ЛСС в покое отвечают на гипоксию преувеличенной прессорной реакцией, свидетельствующей о повышенной вазоспасти ческой готовности.

Вычисление площади клапанов

Вычисление площади клапанов утратило прак тическое значение из за широких возможностей эхокардиографии, катетеризации, ангиокардиог рафии и представляет лишь исторический интерес.

Градиент на клапане является величиной, про изводной от потока крови и размера просвета. При физиологических величинах потока нормальный клапан оказывает незначительное сопротивление току крови, в то время как при повышении объема потока даже на нормальном клапане может образо ваться небольшой градиент. Это хорошо заметно при большом лево правом сбросе крови через ДМПП, когда наблюдается сопутствующий гради ент на клапане легочной артерии. При очень низ кой скорости потока, несмотря на значительную обструкцию просвета клапана, может регистриро ваться незначительный градиент давления. Напри мер, такая ситуация наблюдается при критическом аортальном стенозе у новорожденных. У взрослых кардиологи, для того чтобы исключить возмож ность влияния потока на измеряемую величину, обычно описывают степень стеноза клапана, ука зывая размер его площади, а не уровень градиента на клапане. У большинства пациентов детского возраста, за исключением новорожденных, сердеч ный выброс, как правило, соответствует норме, поэтому кардиологи педиатры обычно характери зуют степень аортального стеноза, используя пока затель градиента на клапане. Однако в определен ных условиях (например, при наличии внутрисер дечного шунта с сопутствующим аортальным сте нозом или для сравнения градиента перед и после дилатации) расчет площади клапана может быть полезен и у пациентов детского возраста.

В 1951 г. доктора R. Gorlin и I. Gorlin предложи ли метод расчета площади клапана на основании физических свойств потока через округлое отверс тие по соотношению градиента давления и скорос ти потока. Читатель, желающий ознакомиться с подробным описанием "формулы Gorlin", может обратиться к соответствующему источнику (22, 23). Площадь рассчитывается на основании потока на уровне клапана, среднего градиента на клапане и константы.

Понятно, что ток крови на уровне клапана про исходит в систолу на аортальном и легочном кла панах и в диастолу на атриовентрикулярных кла панах. Период систолического выброса, т.е. пери од, в течение которого аортальный клапан открыт, легко определить, записывая одновременно дав ление в левом желудочке и восходящей аорте. Гра ницами времени систолического выброса являют ся точки пересечения кривой давления желудочка и кривой давления в аорте. Время диастолическо го наполнения — это период, в течение которого открыт митральный клапан. При одновременной записи давления в левом предсердии и левом же лудочке этот период ограничен точкой пересече ния кривой давления желудочков и кривой давле ния предсердий (см. рис. 5). Обычно производят одновременную запись давления в левом желудоч ке и давления заклинивания капилляров легких; в этом случае кривые должны быть скорригирова ны, чтобы компенсировать отставание во време ни. У взрослых пациентов, имеющих меньшую частоту сокращений сердца, нежели пациенты детского возраста, отставание кривой равно приб лизительно 50–70 мс. У пациентов детского воз раста более практично сдвигать кривую давления влево таким образом, чтобы v волна делилась по полам кривой давления в желудочке или слегка опережала ее снижение.

Для расчета площади клапанов необходимо оп ределить сердечный выброс (в мл), время систоли ческого выброса (в секундах в каждом cокраще нии), R–R интервал ( в секундах) и градиент дав ления на аортальном клапане (в мм рт.ст.). Сред ний градиент на аортальном клапане определяют планиметрическим методом. Далее рассчитывают систолический ток по формуле:

Средний диастолический градиент на митральном клапане, выраженный в мм рт.ст., определяют планиметрическим методом.

Конечно, величина сердечного выброса отоб ражает ток на уровне определенного клапана.