Многофункциональный системный аппаратный мониторинг

Осциллограммы, графики, номограммы и тренды Симоны

Рис. 1. Система гемодинамики, транспорта и потребления кислорода, дыхания, метаболизма, активности ЦНС и медицинские способы воздействия на нее

Сокращенный список показателей Симоны

Мониторинг гемодинамики является важнейшим компонентом многофункционального аппаратного мониторинга. Но в традиционном мониторинге гемодинамики имеется ряд очевидных нерешенных теоретических и технологических проблем.

Во‑первых, за последние 50 лет гемодинамические мониторы подвергались громадным технологическим улучшениям, но исходы лечения изменились не столь значительно. Объяснение этому можно найти, вникнув в философию современного мониторинга. Задача его – получить ранний сигнал о появившемся дисбалансе (расстройстве). Поэтому мониторы имеют тревожную сигнализацию, и клиницист обладает возможностью сам устанавливать аварийный сигнал, когда мониторируемые показатели выходят за установленные пределы в зону уже свершившейся катастрофы – аварийную «красную зону». По нашему мнению, все показатели должны иметь еще так называемую «серую зону», в которой пациент, вероятнее всего, уже компрометирован, и клиницисту пора начинать мероприятия по нормализации, не дожидаясь катастрофы и включения аварийного сигнала. Такое упреждающее катастрофу лечение значительно улучшит кровоснабжение всех органов и ускорит выздоровление.

Во‑вторых, информация (цифровое значение показателей) выводится на дисплей без сравнения с нормой данного индивидуума или с прежними его данными, что не позволяет оперативно оценивать ее критическое изменение.

В‑третьих, большинство клинических заключений основано только на данных артериального давления (АД), электрокардиографии, пульса и фотоплетизмографии (сатурации артериальной крови – SpО₂). Адекватность перфузии определяется далеко не у каждого пациента. Этим недостатком страдает и Гарвардский стандарт, показатели кровообращения которого не обеспечивают полноценную и системную оценку гемодинамики.

В‑четвертых, многочисленными исследованиями доказано, что имеются только 4 гемодинамических показателя, уровни которых коррелируют с выживаемостью: УИРЛЖ – ударный индекс работы левого желудочка, отражающий суммарный баланс преднагрузки и сократимости; СИ – сердечный индекс, характеризующий объем перфузионного кровотока; DO₂ I – индекс доставки кислорода; VO₂ I – индекс потребления кислорода [1–6]. Не случайно в качестве биологического эквивалента клинического термина «шок» – одного из самых распространенных критических состояний – используется термин «дизоксия» (диз- или дис-, греч., cложность, нарушение), когда наблюдаются гиповолемия, гипоинотропия, гипомикроциркуляция, ведущие к снижению доставки и потребления кослорода [7, 8]. Врач ОРИТ отделение реанимации и интенсивной терапии (ОРИТ) ошибочно считает, что измерить эти показатели можно только после введения катетера Сван-Ганца в легочную артерию или наладив PICCO-мониторинг. Эти инвазивные способы имеют известные ограничения и недостатки [9–13] и в практике интенсивной терапии (ИТ) применяются только в специализированных лечебных учреждениях.

Вышеуказанные показатели гемодинамики нужны не только у пациентов в критическом состоянии. Хотелось бы иметь их всегда, чтобы знать, например, исходные уровни для оценки операционно-анестезиологического риска, их динамику во время и после операции (родов) или на фоне медикаментозного лечения в амбулаторной практике, а также в спортивной медицине. В этой связи будущее принадлежит гемодинамическим мониторам, основанным на неинвазивной основе.

Перечисленные нерешенные вопросы заставляют врача заниматься лечением гемодинамических симптомов вместо того, чтобы диагностировать причины патологической гемодинамики – дисволемию, дизинотропию, дисвазотонию, дисхронотропию, дисмикроциркуляцию, дизоксию тканей, дизэнергогенез и подбирать такую терапию для конкретного пациента, которая приводила бы к нормоволемии, нормоинотропии и нормовазотонии. Только у такого пациента может быть нормальное АД и нормальный систолический выброс. Когда затем терапевтическими мерами добиваются нормохронотропии, то получают адекватный перфузионный кровоток. Только при хорошей перфузии (нормомикроциркуляции) и оптимальном снабжении тканей кислородом можно ожидать нормальные VO₂ I и энергогенез [12, 14].

В‑пятых, отсюда вытекает еще одна нерешенная задача мониторинга: отражать на дисплее для каждого конкретного пациента нормоволемию, нормоино-тропию, нормовазотонию, нормохронотропию, нормомикроциркуляцию, нормоксию, нормоэнергогенез и величину отклонения характеризующих их показателей, информируя тем самым о дисбалансе системы.

Перечисленные недостатки медицинского аппаратного мониторинга являются отражением теоретической слабости научных исследований и концепций, положенных в основу создаваемого до сих пор мониторного оборудования.

Цель исследования

Дать научное обоснование концепции системного аппаратного мониторинга жизненно важных функций, которая совсем не освещена в доступной нам литературе, и представить прибор, отвечающий данной концепции.

Материалы и методы

Изучен мировой опыт создания аппаратов для медицинского мониторинга жизненно важных функций. Обобщена собственная работа авторов как медицинских консультантов в различных отечественных и зарубежных коллективах разработчиков и испытателей медицинского диагностического оборудования.

Представлен серийно выпускаемый отечественный аппарат «Система интегрального мониторинга «Симона 111» (в дальнейшем – Симона), созданный при нашем участии.

В 2008–2010 годах с помощью Симоны проведено исследование 917 больных в различных клиниках России. Мониторинг жизненно важных функций проводился у терапевтических пациентов, а также в периоперационном периоде у плановых и экстренных больных. В реанимации мониторинг применялся для диагностики нарушений гомеостаза и контроля эффективности ИТ, в том числе при всех видах шока как у взрослых, так и у детей. Результаты этих клинических исследований будут представлены в серии статей при последующих публикациях.

Результаты

При конструировании новых мониторов, на наш взгляд, должен преобладать системный подход, основанный на физиологии и патофизиологии. Это означает, что гемодинамика, транспорт и потребление кислорода, дыхание, нервная система и метаболизм образуют единую систему поддержания гомеостаза, которая, в результате постоянного взаимодействия ее элементов, сохраняет свое существование и функционирует как единое целое. Графически эта система изображена на рисунке 1. Три гемодинамических регулятора (преднагрузка, сократимость миокарда и постнагрузка), взаимодействуя друг с другом, с каждым ударом сердца формируют давление в сосудистом русле (АД) и кровоток (мы рассматриваем здесь индексированный кровоток–УИ–ударный индекс). В зависимости от величины УИ, а также уровней гемоглобина и SpО₂, хронотропный компенсатор (ЧСС – частота сердечных сокращений) старается обеспечить адекватный уровень перфузионного кровотока (СИ), чтобы поддерживать оптимальный баланс транспорта и потребления кислорода (DO₂ I и VO₂ I) в соответствии с уровнем метаболических потребностей организма и активности центральной нервной системы (ЦНС). В черные прямоугольники схемы вписаны медикаменты и другие способы воздействия на указанную систему.

Из рисунка понятно, что для полноценной оценки баланса/дисбаланса этой системы, назначения и подбора медикаментов, режимов вентиляции и питания мы непрерывно должны мониторировать, как минимум, все изображенные элементы.

Симона обеспечивает мониторинг всех указанных элементов системы, причем неинвазивно, воплощает принципы системного подхода и устраняет все вышеперечисленные недостатки существующего до сих пор мониторного оборудования. Основными элементами конструкции являются компьютер и электронно-измерительный блок с девятью измерительными каналами (линиями мониторинга):

• реокардиограф,
• электрокардиограф,
• фотоплетизмограф + пульсоксиметр,
• неинвазивное измерение АД,
• температура тела (2 канала),
• электроэнцефалограф,  газовый модуль (CO₂+O₂),
• модуль механики дыхания,
• метаболограф.

Даже сокращенный список показателей Симоны показывает уникальность предлагаемого аппарата, который по существу заменяет функциональную диагностическую лабораторию.

Выводы

Разработана концепция системного аппаратного мониторинга жизненно важных функций, основанная на физиологии и патофизиологии. Эта концепция реализована в серийно выпускаемом отечественном аппаратно-программном комплексе «Система интегрального мониторинга «Симона 111». Показывая одновременно и непрерывно интегральную картину состояния гемодинамики, транспорта и потребления кислорода, дыхания, метаболизма и активности ЦНС, Симона помогает выявить и разделить патологические и компенсаторно-приспособительные реакции при различной хирургической и терапевтической патологии. Это значительно расширяет наши возможности в диагностике и лечении всевозможных заболеваний и способствует осознанному выбору лечебных мероприятий. Симона является крупным достижением отечественного приборостроения и медицинской науки.