количество статей
5378
Загрузка...
Практика

Многофункциональный системный аппаратный мониторинг

А.А. Антонов
Н.Е. Буров
ГОУ ДПО РМАПО Росздрава Кафедра анестезиологии и реаниматологии, Москва
"ЭФФЕКТИВНАЯ ФАРМАКОТЕРАПИЯ. Пульмонология и оториноларингология" №2 2010
  • Аннотация
  • Статья
  • Ссылки
  • Комментарии
Современная медицина немыслима без аппаратного мониторинга. Системный подход в этом вопросе означает, что гемодинамика, транспорт и потребление кислорода, дыхание и метаболизм образуют единую систему, которая, в результате постоянного взаимодействия ее элементов, поддерживает свое существование и функционирует как единое целое.
  • КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: кислород, электрокардиография, кровоток, гемодинамика, энергогенез, реокардиограф, электрокардиограф
Современная медицина немыслима без аппаратного мониторинга. Системный подход в этом вопросе означает, что гемодинамика, транспорт и потребление кислорода, дыхание и метаболизм образуют единую систему, которая, в результате постоянного взаимодействия ее элементов, поддерживает свое существование и функционирует как единое целое.
Осциллограммы, графики, номограммы и тренды Симоны
Осциллограммы, графики, номограммы и тренды Симоны
Рис. 1. Система гемодинамики, транспорта и потребления кислорода, дыхания, метаболизма, активности ЦНС и медицинские способы воздействия на нее
Рис. 1. Система гемодинамики, транспорта и потребления кислорода, дыхания, метаболизма, активности ЦНС и медицинские способы воздействия на нее
Сокращенный список показателей Симоны
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; DOI – индекс доставки кислорода; VOI – 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 VOI 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 (DOI и VOI) 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.

  • КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: кислород, электрокардиография, кровоток, гемодинамика, энергогенез, реокардиограф, электрокардиограф

1. Tremper K.K., Shoemaker W.C. Transcutaneous oxygen monitoring of critically ill adults with and without low flow shock // Crit. Care Med. 1981. № 9. Р. 706-9.
2. Bland R.D., Shoemaker W.C., Abraham E., Cobo J. Hemodynamic and oxygen transport patterns in surviving and nonsurviving postoperative patients // Crit. Care Med. 1985. № 13. Р. 85-90.
3. Shoemaker W.C., Appel P.L., Kram H.B. Tissue oxygen debt as a determinant of lethal and nonlethal postoperative organ failure // Crit. Care Med. 1988. № 16. Р. 1117.
4. Shoemaker W.C., Appel P.L., Kram H.B. Role of oxygen debt in the development of organ failure sepsis and death in high risk surgical patients // Chest. 1992. № 102. Р. 209.
5. Bishop M.H., Shoemaker W.C., Appel P.L. et al. Prospective, randomized trial of survivor values of cardiac index, oxygen delivery, and oxygen consumption as resuscitation endpoints in severe trauma // J. Trauma. 1995. Vol. 38. № 5. Р. 780-7.
6. Pearse R., Dawson D., Fawcett J. et al. Changes in central venous saturation after major surgery, and association with outcome // Crit. Care Med. 2005. № 9. Р. 694–99.
7. Зильбер А.П. Медицина критических состояний. Книга 1 - Общие проблемы. Петрозаводск: Издательство Петрозаводского университета, 1995. 360 с.
8. Antonelli M., Levy M., Fnrews P.J. et al. Hemodynamic monitoring in shock and implications for management. International Consensus Conference, Paris, France 27-28 April 2006 // Intensive Care Med. 2007. № 33. Р. 575-590.
9. Robin E.D. The Cult of Swan-Ganz Catheter // Intens. Crit. Care Digest. 1986. № 1. Р. 18.
10. Bland J.M., Altman D.G. Statistical Methods for Assessing Agreement Between Two Methods of Clinical Measuremates // The Lancet. 1986. № 8. Р. 307.
11. Sakka S.G., Meiere-Hellmann A., Reinhart K. Assessment of cardiac preload and extravascular lung water by single transpulmonary thermodilution // Intensive Care Med. 2000. Vol. 26. № 2. Р. 180-7.
12. Darovic G.O. Hemodynamic Monitoring: Invasive and Noninvasive Clinical Application. 3-d edition. USA, 2002. 676 p.
13. Marik P.E., Baram M. Noninvasive Hemodynamic Monitoring in the Intensive Care Unit // Crit. Care Clinics. 2007. Vol. 23. № 3. Р. 383-400.
14. Sramek B.B. Hemodynamics and its role in oxygen transport. Biomechanics of the Cardiovascular System. Czech Technical University Press, 1995. Р. 209-231.
Мероприятия по теме





ИНСТРУМЕНТЫ
PDF
Сохранить
комментарий
Письмо
Добавить в избранное
Аудио
Видео