Методы , использующие принцип Фика В 1870 году Фик описал первый метод оценки сердечного выброса у людей. Фик постулировал, что поглощение кислорода легкими полностью переносится в кровь. Следовательно, сердечный выброс можно рассчитать как соотношение между потреблением кислорода (VO2) и артериовенозной разницей в содержании кислорода (AVDO2). Эта оценка является точной, когда гемодинамический статус достаточно стабилен, чтобы обеспечить постоянную диффузию газов в течение среднего времени прохождения крови через легкие. Устройства, измеряющие VO2, такие как монитор непрямой калориметрии Delta-Trach (Datex, Хельсинки, Финляндия), могут использоваться для расчета сердечного выброса. Однако этот метод имеет ряд практических ограничений: для расчета AVDO2 требуются центральные венозные и артериальные катетеры для смешанного отбора проб венозной и артериальной крови; и его нельзя использовать у пациентов, которым проводили искусственную вентиляцию легких с использованием фракции вдыхаемого кислорода (FiO2), превышающей 60%, из-за низкой точности парамагнитных кислородных датчиков, которые измеряли доли вдыхаемого и выдыхаемого кислорода [13]. Таким образом, этот метод часто неприменим у пациентов в критическом состоянии, поскольку им требуются экстремальные условия ИВЛ с высоким FiO2 или поскольку их гемодинамический статус нестабилен. Принцип Фика может быть применен к любому газу, диффундирующему через легкие, включая углекислый газ. Новый монитор под названием NICO (Novametrix Medical Systems, Inc., Уоллингфорд, Коннектикут, США) основан на применении принципа Фика к углекислому газу для неинвазивной оценки сердечного выброса с использованием прерывистого частичного повторного дыхания через специальную одноразовую дыхательную петлю. Монитор состоит из датчика углекислого газа (поглощение инфракрасного света), одноразового датчика расхода воздуха (пневмотахометра перепада давления) и пульсоксиметра. VCO2 рассчитывается на основе минутной вентиляции легких и содержания в ней углекислого газа, тогда как содержание углекислого газа в артериях (CaCO2) оценивается на основе конечного содержания углекислого газа (etCO2) с поправкой на наклон кривой диссоциации углекислого газа и степень вентиляции мертвого пространства. Частичное повторное дыхание снижает выведение углекислого газа и увеличивает etCO2. Измерения в нормальных условиях и при повторном дыхании позволяют исключить измерение содержания углекислого газа в венах (CvCO2) в уравнении Фика (см. Ниже), и, следовательно, отпадает необходимость в центральном венозном доступе. Принцип, используемый монитором NICO, заключается в следующем. Уравнение Фика применительно к углекислому газу: Предполагается, что сердечный выброс остается неизменным при нормальных условиях (N) и при повторном дыхании (R): Путем вычитания нормального соотношения и коэффициента повторного дыхания получается следующее дифференциальное уравнение Фика: Поскольку углекислый газ быстро диффундирует в крови (в 22 раза быстрее кислорода), можно предположить, что CvCO2 не отличается при нормальном дыхании и при повторном дыхании, и, следовательно, венозное содержимое исчезает из уравнения. Дельта в CaCO2 может быть аппроксимирована дельтой в etCO2, умноженной на наклон (Ы) кривой диссоциации диоксида углерода. Эта кривая представляет соотношение между объемами углекислого газа (используется для расчета содержания углекислого газа) и парциальным давлением углекислого газа. Это соотношение можно считать линейным между 15 и 70 мм рт.ст. парциального давления углекислого газа [14]. Поскольку изменения VCO2 и etCO2 отражают только кровоток, участвующий в газообмене, внутрилегочное шунтирование может повлиять на оценку сердечного выброса с помощью устройства NICO. Чтобы принять это во внимание, монитор оценивает фракцию шунтирования, используя измеренную периферическую насыщенность гемоглобина кислородом в сочетании с FiO2 и артериальным давлением кислорода, измеренным в газах артериальной крови, в соответствии с таблицами изо-шунтирования Нанна [15]. Увеличенный внутрилегочный шунт и плохая гемодинамическая стабильность (которые нередки у критически больных пациентов), вероятно, изменят точность оценки сердечного выброса с помощью монитора NICO. В первых опубликованных клинических и экспериментальных валидационных исследованиях [16,17,18] сообщалось об относительно слабом соответствии (смещение ± 1,8 л / мин) между сердечным выбросом, измеренным с использованием термодилюции и NICO (это аналогично стандартным наблюдениям всякий раз, когда метод сравнивается с терморазбавлением). Таким образом, эти исследователи пришли к выводу, что этот метод еще не готов к замене термодилюцией. Однако сопоставимые пределы совпадений наблюдались во многих исследованиях, в которых сравнивались методы измерения сердечного выброса с термодилюцией, включая "болюсную" и "непрерывную" термодилюцию [10,19,20]. Блэнд и Альтман [21] утверждали, что строгого согласия невозможно достичь, когда метод, используемый для справки, сам по себе не очень точен. По нашему мнению, такие пределы согласия не исключают потенциальной полезности измерения сердечного выброса с использованием NICO, хотя следует иметь в виду вышеупомянутые ограничения и использовать метод только у наиболее подходящих пациентов. Также важно отметить, что для использования монитора NICO пациент должен находиться под полностью контролируемой искусственной вентиляцией легких. Кроме того, требуются образцы артериальной крови для ввода значений артериального давления кислорода для оценки шунтирования, что несколько смягчает неинвазивный характер этого метода. Заключение В настоящее время доступно несколько "новых" методов, которые упрощают измерение сердечного выброса. Ни один из них не является более точным, чем другие, хотя формальных сравнений пока не предпринималось. Они по-прежнему относительно инвазивны, требуя либо седации и искусственной вентиляции легких для методов пищеводной допплерографии и Фика / углекислого газа, либо артериального и центрального венозного доступа для методов пульсового контура. Пищеводная допплерография зависит от оператора, требуется обучение для получения "оптимальных" сигналов скорости в аорте, и для получения надежных результатов обязательно изменение положения зонда. Методы измерения контура пульса также требуют частой калибровки, а необходимость в артериальных и центральных венозных катетерах исключает их рутинное использование в операционной. В отличие от допплерографии и контура пульса, метод Fick / carbon dioxide не обеспечивает мгновенное измерение сердечного выброса, а скорее определяет среднее значение каждые 3 минуты. Отсутствие видимого сигнала в режиме реального времени позволяет оператору выносить критическое суждение на основе полученных значений сердечного выброса. Этот многообещающий метод все еще требует более тщательной валидации у критически больных пациентов с гемодинамической нестабильностью и заболеваниями легких с увеличенным шунтированием. Эти методы не исключают друг друга, поскольку их преимущества и ограничения совершенно разные. Они также не предназначены для замены катетера в легочной артерии, который остается совершенно уникальным в обеспечении давления (правого предсердия, давления в легочной артерии и давления "вклинивания" в легочную артерию), а также венозного насыщения кислородом в дополнение к сердечному выбросу. Эти параметры по-прежнему чрезвычайно полезны при ведении некоторых наиболее тяжелых пациентов.
