Реферат: Радионуклидное исследование в кардиологии

Реферат: Радионуклидное исследование в кардиологии

Винницкий Национальный медицинский

университет им. Н.И. Пирогова

ОТДЕЛ ПОСЛЕДИПЛОМНОЙ ПОДГОТОВКИ

КУРС ПОСЛЕДИПЛОМНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

ПО РЕНТГЕНОЛОГИИ

реферат

на тему:

” радиокардиографическое исследование сердца”

Выполнил :

ВИННИЦА- 2002 г.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ ..................................

ЛИТЕРАТУРА

ВВЕДЕНИЕ

Болезни сердечно – сосудистой системы составляют значительную часть всех

болезней человека. В их распознавании ведущее место принадлежит клиническому

исследованию, а также электрокардиографии, рентгенологическим методам и

многим клинико – физиологическим и лабораторным методикам. В последнее время

все большую роль в оценке функции и морфологии сердца начинают играть

ультразвуковые и радиоизотопные методики исследования. Их достоинство состоит

не только в простоте и безопасности, но и в возможности улавливать самые

ранние проявления недостаточности кровообращения. Среди радионуклидных

методик одно из центральных мест занимает радиокардиография ( РКГ ) –

исследование, позволяющее с высокой степенью достоверности определить

основной функциональный показатель системы кровообращения – минутный объем

сердца ( МО ), а также ударный объем ( УО ), объем крови в малом круге ( Окмк

), время циркуляции крови в большом и малом круге кровообращения, объем

индикаторного пространства и другие гемодинамические и дифференциально –

диагностические показатели.

1. Способы введения радиофармпрепарата и регистрации его излучения

Можно выделить пять групп радиоизотопных методов в зависимости от способа

введения радиофармацевтического препарата и способа регистрации его

излучения. Первая группа методов связана с введением в кровь испускающих

гамма – кванты препаратов, которые при перемещении в кровяном русле не

переходят через стенки сосудов в окружающие ткани. Если установить детектор

излучения над сердцем, то можно записать кривую поступления и выведения

радиоактивной крови из правых и левых камер сердца. Такой метод исследования

назвали радиокардиографией. Если детекторы разместить над любыми сосудами, то

по срокам регистрации “волны радиоактивности “ после инъекции препарата

удается измерить скорость кровотока по соответствующим сосудистым

магистралям. Если же для наблюдения за движением радиоактивной крови по

сосудам и камерам сердца использовать гамма – камеру, то можно, одновременно

изучая направление и скорость перемещения радиофармпрепарата, получить

изображение сосудов и полостей сердца (радиоизотопная ангиокардиография).

Вторая группа методов основана на разнице в накоплении радиофармпрепарата в

мыщцах сердца и в участках миокарда, плохо снабжаемого кровью или

претерпевших некротические изменения. Выявление сцинтиграфическим методом

распределения в мышце сердца этих радионуклидов позволяет установить не

только наличие очага некроза или ишемии, но и степень, расположение и

распространенность изменений.

Третья группа методов включает в себя введение в кровяное русло радионуклида,

который быстро диффундирует из сосудов в окружающую ткань. Среди этих методов

получил распространение способ введение в коронарные артерии изотонического

раствора натрия хлорида с растворенным в нем радиоактивным инертным газом.

Сразу после инъекции содержание газа в миокарде и оттекающей от него крови

уравновешивается, поэтому артериальная кровь в дальнейшем “вымывает”

радионуклид из миокарда со скоростью, пропорциональной количеству крови,

протекающий через данный отдел миокарда в единицу времени. Регистрируя

скорость “вымывания” радиоактивного газа из сердца, можно судить о

миокардиальном кровотоке.

Четвертая группа методов основана на введении в кровь маленьких частиц

(микросфер) радиофармпрепарата, которые застревают в капиллярах и находятся в

них до момента своего рассасывания. Если микросферы ввести в вену локтевого

сгиба, то они неизбежно будут принесены с кровью в легкие и закупорят часть

легочных капилляров. Это позволяет выполнить скеннирование или сцинтиграфию

легких (перфузионная сцинтиграфия) и судить о состоянии капиллярного

кровотока в легких. Если же микросферы ввести в коронарные артерии, то они

будут застревать в капиллярах миокарда. Что означает, что с помощью

сцинтиграфии можно уловить участки нарушения миокардиального кровотока, в

частности при ишемической болезни сердца.

Пятая группа методов предназначена для оценки тканевого кровотока. В

исследуемой ткани создают путем пункции депо радиофармпрепарата. С помощью

счетчика снаружи повторно измеряют интенсивность излучения над этим депо.

График измерения радиоактивности позволяет определить моменты, когда

радиоактивность уменьшается на 50% и т.д. Данная проба дает возможность

количственно оценить всасывание препарата из тканей, и, следовательно, судить

о сосудистой проницаемости и скорости тканевого кровотока. В применени к

периферическим тканям этот тест получил название пробы Кети.

2. Радиокардиография как радионуклидный метод исследования сердца

2.1. Характеристика радиофармпрепарата и приготовление рабочего раствора

Применяемые для радиокардиографии радиофармпрепараты должны быть гамма –

излучателями, удерживаться в кровяном русле во время исследования, обладать

минимальной радиотоксичностью. В качестве индикаторов используют 131

I, 51Cr, 113mIn, 99mTc. Их применяют для

метки альбумина, эритроцитов или трансферрина. Наиболее распространенным

радиофармпрепаратом является альбумин человеческой сыворотки, меченный

131I (АЧС -131I) или 99ьTc (АЧС –99ь

Тс). АЧС -131I изготавливают в асептических условиях и стерилизуется

фильтрацией через бактерицидные свечи с добавлением бензилового спирта. Готовый

препарат представляет собой бесцветный раствор альбумина человеческой сыворотки

в изотоническом растворе натрия хлорида с pH 7 – 8,5, паспортной удельной

активностью – 31,1 МБк/ мл с содержанием свободного йодида не более 2 – 3%.

Концентрация альбумина в растворе не превышает 20 – 30 мг/мл. Эффективный

период полувыведения - 4 – 6 дней. Основным радионуклидом, применяемым при

обследовании гемодинамики на гамма – камере, является 99ьTc.

Изомер его возникает при распаде радионуклида 99Mo, который

образуется при облучении нейтронами (в ядерных реакторах) стабильного 99

Mo или выделяется из смеси осколков при делении урана. Энергия и период

полураспада ( 6,04 ч) 99ьTc оптимальны для радионуклидных методов

диагностики. При введении внутрь организма нуклид быстро распадается.

Относительно низкая энергия излучения 99ьTc облегчает защиту

персонала и оптимальна при проведении исследования на гамма – камере. Указанная

энергия гамма – квантов и малый период полураспада позволяют вводить внутрь

достаточно высокую активность, что обеспечивает малую статистическую

погрешность исследований.

Исходный раствор АЧС -131I обладает высокой объемной активностью,

поэтому его нельзя вводить пациенту, особенно в первые дни получения,

неразведенным. Для этой цели необходим рабочий раствор, который готовят для

исследований на 1 – 2 дня. В зависимости от чувствительности регистрирующей

аппаратуры объемная активность рабочего раствора должна составлять 5 или 10

МБк/ мл. При его приготовлении учитывается распад радионуклида.

2.2. Аппаратура применяемая при исследовании

Радиокардиография осуществляется с помощью диагностических сцинтилляционных

радиометров. Они состоят из детекторной части и элетронного пульта с

устройством вывода информации. Гамма – кванты, попадая в сцинтиллятор

детектора, в качестве которого обычно применяют кристалл натрия йодида,

активированный Tl, вызывают при каждом взаимодействии световую вспышку

(сцинтилляцию), яркость которой пропорциональна энергии взаимодействия гамма-

кванта. Образующиеся световые фотоны попадают в фотоэлектронный умножитель,

который превращает их в электрический импульс, амплитуда которого также

пропорциональна энергии взаимодействия ? – кванта. Образующиеся световые

фотоны попадают на фотоэлетронный умножитель (ФЭУ). Последний превращает их в

электрический импульс. Электрический импульс усиливается и передается из

детектора в основной электронный блок радиометра, где он еще более

усиливается и проходит селекцию. Электронные устройства (дискриминаторы)

отбирают для регистрации только те импульсы, амплитуда которых меньше

верхнего и больше нижнего порогов дискриминации. Диапазон аплитуд

элетрического тока, находящейся между верхними и нижними порогами

дискриминации, называется окном дискриминации и устанавливается с помощью

регуляторов уровня и ширины окна дискриминации таким образом, чтобы прибор

регистрировал ? кванты, наиболее характерные для первичного излучения.

Регуляторы среднего уровня и ширины окна дискриминации расположены на

передней панели прибора.

В РКГ используют два вида радиометров. Одними измеряют активность вводимого

РФП и пробы крови. Они имеют детектор с гнездами для шприцев или пробирок с

вводным устройством в виде многоразрядного цифрового табло или цифропечати.

Чаще применяются одноканальные измерительные системы со сцинтиляционным

колодезным датчиком и счетчит – анализатор импульсов УР5 – 2 в сочетании со

стандартными сцинтиляционными детекторами. Другой вид радиометров

используется для регистрации кривой разведения активности в области сердца

(РКГ). Хотя для этой цели достаточно одноканального радиометра, в

практической деятельности лучше применять многоканальные установки или

паралельно 2 одноканальных. Один канал радиометра предназначен для

регистрации РКГ, а другие (2 – 3) – для регистрации радиоциркулограмм с

участков малого и большого кругов кровообращения. Для записи РКГ и

радиоциркулограммы используются диагностические радиометры типа УРУ, УР1 –

1,УР1 – 3, ДСУ, венгерской “Гаммы” и радиоциркулографа “Видеотон”, а также

гамма – камера.

Также используют для регистрации РКГ высокоэффективные детекторы с диаметром

кристалла не менее 40 мм (оптимальная величина – 60 – 90), цилиндрические или

конические коллиматоры. Параметры коллимирующего канала определяется

размерами воспринимающего кристалла и объекта исследования (сердца). При

реальных условиях регистрации угол зрения коллимирующего канала должен быть

50 - 80?. Цилиндрические коллиматоры имеют диаметр 40, 60 мм при длине канала

соответственно 60, 100 мм, конические коллиматоры при сходящемся конусе имеют

диаметр 60 мм у кристалла и 40 мм на противоположном конце при длине канала

не менее 60 мм. Расходящемуся коническому коллиматору свойственна обратная

зависимость диаметров при длине канала 8 – 15 см.

2.3.Проведение радиокардиографии

2.3.1. Методика и характеристика проведения исследования

Больного укладывают на спину. Над его грудной клет­кой устанавливают

коллимированный сцинтиграфический коллиматор. И вводят радиофар­мацевтический

препарат, который не диффундирует через стенки сосудов (альбумин человеческой

сыворотки, ме­ченный 131I, или 99мТс-пертехнетат).

Чтобы избежать зна­чительного разведения препарата в крови, его вводят в

минимальном объеме (0,2—0,5 мл) с большой активно­стью (100 мкКи 131

I или 2 мКи 99мТс). Время прохожде­ния крови через полости сердца и

малый круг кровообра­щения составляет в норме всего 4—7 с, поэтому на

радио­метрической установке задают такие условия, чтобы успеть зарегистрировать

движение препарата по полос­тям сердца. Постоянная времени как интенсиметра,

так и самописца радиодиагностического прибора не должна превышать 0,3 с.(см.

рис. 1.)

Кривую радиокардиограммы анализируют и подвергают математической обработке,

так как различные отрезки кривой и ограниченные ими площади отражают

различные параметры центральной гемодинамики (рис. 2)

2.4.Анализ кривой радиокардиограммы

РКГ имеет форму кривой с двумя волнами (пиками, вершинами) и отражает

прохождение радиоактивного индика­тора через камеры сердца (см. рис. 2). После

внутривенного введения за 2—3 сердечных сокращения количество индика­тора в

правых отделах сердца достигает максимума, что пред­ставляется на РКГ

восходящим отрезком АВ и вершиной пер­вой волны В. Последующий спад

концентрации {ВС) отражает преобладание выброса индикатора из правого

желудочка в малый круг кровообращения. Поступление индикатора из малого круга

кровообращения в левые отделы сердца форми­рует восходящий отрезок (CD) и

вершину (D) второй волны. Вторичный спад активности (DE),

отражающий выход инди­катора из левого желудочка в большой круг кровообращения,

не достигает изолинии, так как начинается третья волна — волна рециркуляции.

Она обусловлена в основном прохож­дением индикатора через сосуды грудной

клетки, а также воз­вращением его в сердце по наиболее коротким путям большого

круга кровообращения.

Правые камеры сердца находятся наиболее близко к перед­ней стенке грудной

клетки, и концентрация индикатора при первом поступлении в эти камеры самая

высокая, поэтому первая волна РКГ имеет большую амплитуду. Вторая волна в

норме имеет амплитуду, составляющую 60—75 % амплиту­ды первой волны. Это

объясняется большим расстоянием ле­вых камер сердца от детектора и меньшей

концентрацией в них индикатора. Вторая волна РКГ более растянута во време­ни,

что обусловлено разведением болюса большим объемом крови при прохождении его

через малый круг кровообращения.

2.4.1.Качественная характеристика РКГ.

При качественной ха­рактеристике необходимо учитывать следующие особенности

кривой: соотношение амплитуд первой и второй волны, которые отражают

геометрические условия регистрации активности в правых и левых отделах сердца и

топографию сердца по отно­шению к передней стенке грудной клетки. При

увеличении пра­вых отделов сердца левые уходят кзади от передней стенки грудной

клетки, что обусловливает снижение амплитуды второй волны. Увеличение левых

отделов сердца приближает их к передней стенке грудной клетки и смещает правые

отделы сердца вправо. Это служит причиной преобладания амплиту­ды левой волны;

крутизну восходящего отрезка первой волны АВ, ха­рактеризующую скорость

поступления индикатора в сердце. При правильном введении индикатора и

отсутствии выражен­ной патологии миокарда наблюдается большая крутизна дан­ного

отрезка и быстрое достижение максимума накопления. Малая крутизна отмечается

при неправильном (замедлен­ном) введении индикатора и значительном нарушении

крово­обращения. Иногда наблюдается длительное, ступенчатое по­ступление

активности в правые отделы сердца: при проколе вены, поступлении индикатора в

виде двух болюсов по двум венам, прерывистом введении; крутизну нисходящих

отрезков ВС и DE. Быстрое сни­жение этих отрезков

свидетельствует об отсутствии функцио­нальной патологии соответствующих отделов

сердца или ги­перфункции. При правильном введении РФП медленное сни­жение

нисходящих отделов наблюдается при недостаточности атрио-вентрикулярных

клапанов, дилатации соответствующих камер сердца, уменьшении сократительной

способности мио­карда; характер вершины волны (острая, закругленная,

уши­ренная) и выраженность пиков. Острые, выраженные вершины свидетельствуют о

хорошей функции сердца и отсутствии па­тологии. Плохо выраженные, расширенные,

закругленные характеризуют разные степени нарушения внутрисердечной

гемодинамики; расстояние между пиками, которое отражает преиму­щественно

характер циркуляции в малом круге кровообра­щения; выраженность волны

рециркуляции. Высокая и четко выраженная волна рециркуляции типична для

эффективного кровообращения. При недостаточности кровообращения вол­на сглажена

или не наблюдается.

2.4.2. Качественная характеристика радиокардиограммы

2.4.2.1. Подготовка РКГ к определению количественных парамет­ров.

Нисходящий отрезок второй волны (см. рис. 2) не дости­гает базисной линии

вследствие волны рециркуляции. Восста­новление его достигается с помощью

экстраполяции. На ни­сходящем отрезке выделяют 4—6 точек через 0,2—0,5 с .

Эти точки переносят в полулогарифмическую систему ко­ординат, в которой ось

абсцисс представляет время в секундах, а ось ординат — логарифм высоты точек

над изо­линией. В полулогарифмической системе координат любой

экспоненциальный отрезок превращается в прямую линию, а так как нисходящие

отрезки РКГ в данной методике рассмат­риваются как экспоненциальные,

перенесенные точки аппро­ксимируются прямой. Аппроксимация — это приближенное

выражение величин, геометрических объектов или функциональных зависимостей

че­рез другие, более из­вестные или более простые величины, объекты или

функции. Продлив аппроксими­рующую прямую до базисной линии, по­лучаем

недостающий отрезок волны РКТ в полулогарифмической системе координат. На

продленном уча­стке прямой выбира­ют точки через 0,5— 1 с и согласно их

коор­динатам переносят на РКТ. Площадь под экстраполированной РКГ можно

рассчитать математическим, гравиметрическим, планиметрическим ме­тодами.

Математический метод основан на численном интегриро­вании. Измеряется

амплитуда кривой через каждые 0,5 см. При снижении амплитуды до 1 мм измерение

заканчивается. Полученные величины складываются. Сумма, разделенная на 2,

соответствует искомой площади в квадратных санти­метрах.

Для гравиметрического метода измерения площади под кривой разведения

берут бумагу высокого качества равномер­ной плотности. Предварительно взвесив

100 см2 этой бумаги и определив массу 1 см2, легко в

последующем вычислить пло­щадь под кривой РКГ. Для этого контуры кривой

переносят на лист бумаги, искомую площадь вырезают и взвешивают.

При планиметрическом методе измерения площади под кривой РКГ

используется планиметр — математический прибор для определения площади плоских

фигур произвольной фор­мы. Этот прибор состоит из полюса, полярного ры­чага,

обводного штифта и свободного рычага, тележки, ин­тегрирующего ролика, счетного

механизма. На одном из 2 концов обводного рычага укреплен штифт для обвода

контура графически изображенной фигуры. Для измерения площади полюс планиметра

устанавливают так, чтобы при движении обводного рычага по контурам кривой РКГ

не со­здавались слишком острые и развернутые углы. Интегрирую­щий ролик во

время измерения не должен двигаться по дефор­мированной и полированной

(стеклянной) поверхности, так как это вносит ошибку в измерение площади под

кривой РКГ. По точности эти методы примерно равноценны, но с точки зрения

трудоемкости их при­менения первый и последний предпочтительнее.

2.4.2.2. Определение количественной характеристики радиокардиограммы

Наиболее важными, обязательными для определения являются константы опорожнения

правых и левых отделов сердца. Период полунакопления индикатора в правых

отделах сердца (Тпнп) определяется временем от начала кривой до до­стижения

50 % уровня максимальной амплитуды. Началом кривой служит точка,

которую определяют аппроксимированием участка прямой (с помощью линейки). Тпнп в

норме со­ставляет не более 1,35 с (в среднем 0,85 с) в молодом возрасте и не

более 1,5 с (в среднем 0,97 с) в пожилом (см. рис. 2).

Время достижения максимума первой волны в секундах (Тмп) отражает не

только скорость поступления индикатора в правые камеры сердца, но и в некоторой

степени величину их объемов. Тмп может быть увеличенным при уплощенной или

расщепленной вершине правой волны за счет двойного поступления индикатора. В

молодом возрасте Тмп не должно превышать 2,5 с (в среднем 2 с), в

пожилом — 2,7 с (в среднем 2,13 с).

Константа опорожнения правых отделов сердца (Тпр) характеризует крутизну

нисходящего отрезка первой волны и в какой-то мере секундную фракцию выброса,

т. е. приближенно показывает, какая часть крови, находящаяся в правых отделах

сердца, выбрасывается за 1 с. Этот показатель рассчитывается по формуле:

. В норме ? пр составляет 0,34—0,58

(с-1). Снижение его сви­детельствует об уменьшении сократительной

способности мио­карда правого желудочка и увеличении его полости.

Период полунакопления индикатора в левых отделах сердца (Тпнл)

определяется по выделенной кривой активности левых отделов сердца аналогично

такому же показателю для первой волны (Тпнп). Увеличение Тпнл при нормальном

Тпнп указывает на замедленное поступление индикатора из малого круга

кровообращения вследствие разведения его в увеличенном объеме крови в легких

или в результате неравномерности тока крови в различных участках малого круга

Время достижения максимума активности в левых отделах сердца определяется

так же, как и для правых отделов сердца, т. е. равно отрезку C1D

1 в секундах. Этот показатель зависит от такого же показателя правых

отделов сердца, от прохожде­ния индикатора по малому кругу кровообращения и

объема левых отделов сердца

Константа опорожнения левых отделов сердца (λ лев)

ха­рактеризует крутизну нисходящего отрезка истинной левой волны и вычисляется

по формуле: .При нормальной функции сердца

? лев составляет 0,25— 0,35 с -1 . Иногда для упрощения оценки или

при отсутствии возможности выделить левую волну вместо ? лев определяют ?

общ—экспоненциальный показатель кривой 2 (см. рис. 2).

3. Изучение центральной гемодинамики

Минутный объем (МО) — основной гемодинамический показатель,

интегрально отражающий функцию сердечно­сосудистой системы в целом. Он

показывает, какое количество крови выбрасывает сердце за 1 мин работы. МО

рассчитывается по формуле:

где q — поправочный коэффициент, учитывающий геометрию счета; Vкр —

объем пробы крови; Aполн — счет активности шприца с РФП; Аост — счет

оставшейся активности в шприце после внутривенного введения РФП; Акр — счет

активности пробы крови, взятой на 15-й минуте после введения РФП; Aф — счет

фона пробирки; h — высота кривой равновесия, см; v— скорость

лентопротяжного механизма, см/мин; SРКГ— площадь под

экстраполированной кривой разведения, см2; 0,83 — поправочный

коэффициент Донато, учитывающий вклад грудной стенки в плато равновесия. Однако

большинство исследователей не учитывают коэф­фициент Донато и МО определяют по

формуле:

Полученные по формуле данные несколько превышают фактические величины

сердечного выброса, о чем необходимо помнить при сравнении их с результатами

исследований прямыми методами. При оценке МО следует помнить, что

интенсивность обмена веществ и МО зависят от возраста и пола исследуемо­го. С

возрастом МО уменьшается. У мужчин он в среднем не­сколько больше, чем у

женщин. МО часто увеличивается при эмоциональном возбужде­нии,

гипертонической болезни, тиреотоксикозе в начальной стадии, анемии,

заболеваниях бронхо-легочного аппарата, неврозах и других патологических

состояниях.

3.1.1.1. Определение сердечного индекса

С целью уменьшения зависимости от индивидуальных параметров человеческого тела

МО чаще оценивается по СИ, который называют еще минутным индек­сом (МИ). Он

определяется как отношение МО к площади поверхности тела (Sт):

; Sт рассчитывается по

формуле Дюбуа

где М — масса тела, кг; Р — рост, см. Однако следует учитывать, что СИ

обладает высокой вариабельностью и не позволяет надежно оценивать небольшие

отклонения МО от нормы. Поэтому для оценки МО пред­лагаются ряд

дополнительных нижеследующих индексов.

3.1.1.2. Определение весового индекса

Гайтон (1969) отметил более тес­ную зависимость МО от массы тела, возведенной в

степень ѕ . Более стабильным является отно­шение МО к массе тела,

возведенной в степень не ѕ, а 0,857. Указанное отношение мы применяем

для оценки МО под на­званием ВИ. Этот показатель определяется по формуле:

ВИ =

;

в норме этот показатель составляет 150—220 мл/(мин • кг0'857

), в среднем — 180 мл/(мин • кг0'857).

3.1.1.3. Определение объемного индекса

Высокая точность формул для расчета должного объема циркулирующей крови

(ДОЦК) и постоянное соотношение объема циркулирующей крови и МО у здоровых

людей позволяют надежно оценивать МО отноше­нием МО/ДОЦК, которое мы в

дальнейшем обозначаем ОИ. ОИ соответствует доли должного объема крови,

которая выбрасывается сердцем за 1 мин. Так как ДОЦК — величина постоянная

для каждого человека, изменение ОИ свидетельст­вует об изменении МО. Средняя

величина ОИ у лиц без наруше­ния функции сердечно-сосудистой системы

составляет 1,6 мин-' при допустимых колебаниях 1,3—1,94.

Корригированный сердечный индекс (К.СИ). Зависимость МО сердца от площади

поверхности тела несомненна, так как МО связан с основным обменом, а последний

— с площадью поверхности тела. На основании известной зависимости основного

об­мена от возраста и пола рассчитана таблица поправоч­ных коэффициентов (К),

КСИ = СИ/К [л/(мин х 50 ккал)]. КСИ отражает объем крови, выбрасываемый сердцем

за 1 мин, из расчета на каждые 50 ккал основного обмена. У здо­ровых лиц этот

показатель равен в среднем 5,5. Диапазон допустимых колебаний — 4,2—6,4 л/(мин

х 50 ккал).

3.1.2. Определение ударного объема сердца

Ударный объем (УО) — это количество крови, выбрасываемое сердцем за одно

сокращение: УО = МО/ЧСС (мл),) где ЧСС — частота сердечных сокращений. Ударный

объем — показатель, занимающий особое место в оценке про-нульсивной

деятельности сердца. Он более чувствителен к недостаточности кровообращения,

чем МО. Наиболее экономное увеличение МО достигается приращением УО. Достижение

необходимого уровня МО увеличением частоты сердечных сокращений—малоэффективный

путь, свидетельствующий о недостаточности сердечной деятельности. При

определении УО учитывают, что в положении стоя и сидя УО ниже, чем в поло­жении

лежа. Это объясняется увеличением венозного притока к сердцу и большим

диастолическим наполнением желудочков. Ударный индекс (У И). Учитывая

зависимость УО от пло­щади поверхности тела, его следует оценивать по УИ. УИ =

УО/ Sт [мл/м2]. УИ позволяет более обоснованно

сравнивать УО у лиц различного телосложения.

3.1.3. Определение объема циркулирующей крови

Объем циркулирующей крови (ОЦК). Рассмотрим в формулу определения ОЦК:

ОЦК обуславливает величину среднего системного давления и является важнейшим

параметром кровообращения. С уве­личением ОЦК повышается среднее системное

давление, что ве­дет к более интенсивному наполнению полостей сердца во время

диастолы и, следовательно, к повышению УО и МО (механизм Старлинга).

Уменьшение ОЦК при кровонотере приводит к нарушению нормального соотношения

между емкостью сосу­дистого русла и ОЦК, снижению среднего системного

давления, что может быть причиной глубоких гемоциркуляторных рас­стройств.

Кроме того, ОЦК играет важную роль в системе кро­вообращения как фактор,

обеспечивающий нормальное снаб­жение тканей кислородом и питательными

веществами. В фи­зиологических условиях ОЦК изменяется мало, так же, как

температура тела, электролитный состав и другие показатели постоянства

внутренней среды. ОЦК уменьшается при дли­тельном постельном режиме, обильном

потоотделении, неукро­тимой рвоте, диарее, ожоговой болезни, микседеме и др.,

увеличивается во вторую половину беременности Прием боль­шого количества

жидкости не вызывает выраженных измене­ний ОЦК, а внутривенное введение

солевых растворов или раствора глюкозы обусловливает лишь кратковременное

повышение объема плазмы. Более длительное увеличение наблю­дается при

вливании коллоидных растворов. Постоянное повышение ОЦК и объема

циркулирующих эритроцитов отмечается у большинства больных с врожденны­ми

пороками, особенно с тетрадой Фалло, эритремией. У больных анемией увеличен

объем плазмы, но ОЦК практически не изменен. ОЦК — важный компенсаторний

механизм сердеч­но-сосудистой системы. Увеличение ОЦК — один из самых

достоверных признаков недостаточности кровообращения. У некоторых больных с

нарушением кровообращения (даже с явлениями декомпенсации) при мерцательной

аритмии и дру­гих патологиях наблюдаются нормальные или даже сниженные

величины ОЦК. Это объясняется проявлением компенсаторной реакции на

переполнение кровью прилегающих к сердцу венозных сосудов и предсердий. ОЦК

оценивают, сравнивая его с ДОЦК. Рекомендуют выражать ОЦК не только в

абсолютных объемных единицах (литрах или миллилитрах), но и в процентах к

ДОЦК.

ДОЦК для человека определяется по формулам (S. Nadler, J. Hidalgo, Т. Bloch,

1962):

для мужчин ДОЦК (л) = 0.3669Р3 + 0.03219М + 0,6041;

для женщин ДОЦК (л) = 0,356Р3 + 0,03308М + 0,1833,

где Р — рост, м; М — масса, кг.

3.2. КОМПЛЕКСНЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ ЦЕНТРАЛЬНОЙ ГЕМОДИНАМИКИ

Коэффициент эффективности циркуляции (КЭЦ) показывает, какая часть ОЦК

проходит через сердце за 1 мин.

КЭЦ =-МО/ ОЦК-[мин-'].

Клиническая ценность показателя заключается в его высокой чувствительности к

типичному развитию недостаточно­сти кровообращения, которое сопровождается

снижением МО сердца и увеличением ОЦК. Таким образом, снижение КЭЦ — надежный

признак развития недостаточности кровообращения. Увеличение этого показателя

свидетельствует о гиперфункции сердца. Умень­шение ОЦК по сравнению с ДОЦК

должно приводить к повы­шению КЭЦ, поэтому наблюдаемые иногда в этом случае

нор­мальные КЭЦ также указывают на снижение эффективности кровообращения.

3.2.2. Определение среднего времени циркуляции

Среднее время циркуляции (Тцирк) — показатель, соответ­ствующий времени, в

течение которого через сердце проходит объем крови, равный ОЦК. Он равен

обратной величине КЭЦ, но выраженной в секундах:

3.2.3. Определение общего периферического сопротивления

Основная функция сосудов заключается в доставке тканям организма крови. Кровь

продвигается по сосудам благодаря компресси­онному действию сердечной мышцы.

Практически вся работа миокарда затрачивается на продвижение крови по сосудам.

Основную часть общего гидравлического сопротивления всей системы составляет

сопротивление артериол. При определении общего гидравлического сопротивления

сосудов главным об­разом оценивается сопротивление мелких артериол и арте­рий —

периферическое сопротивление. ОПС = АДср x 8/ МО, где АДср — среднее

АД, МО — объемный кровоток, л/мин; 8 — коэффициент, учитывающий перевод единиц

давления в мегапаскали, а единицу объемного кровотока (литр в мину­ту) — в

кубические метры в секунду.

При увеличении массы тела МО несколько возрастает. Из формулы следует, что в

этом случае ОПС уменьшается. Этот вывод можно сделать также на основании

логических рас­суждений. В теле большей массы суммарный просвет

функцио­нирующих артериол больше, следовательно, ОПС их меньше. Чтобы уменьшить

влияние массы тела на вариабельность по­казателя ОПС и дать ему оценку,

рекомендуется определять ВИ периферического сопротивления (ВИПС). Его

рассчитыва­ют на основании общефизического представления о параллель­ных

сопротивлениях и обнаруженной зависимости между МО и массой тела, возведенной в

степень 0,857. ВИПС = 8 х АДср / ВИ. ВИПС показывает, какое

сопротивление кровотоку оказыва­ет в среднем условный килограмм (кг0

'857) массы тела исследуе­мого человека.

Вторым показателем, учитывающим антропометрические особенности человека при

оценке ОПС, является удельное пе­риферическое сопротивление (УПС). УПС = АД

ср / СИ х 8. Нередко возникает необходимость для оценки ОПС исполь­зовать

его объемный индекс (ОИПС). Он показывает, какое сопротивление кровотоку

оказывает масса ткани, приходящая­ся на единицу объема (кубический метр)

циркулирующей крови. ОИПС = ОПС х ОЦК [кН • с/м2]. В практической

работе ОИПС лучше определять по формуле: ОИПС = АДср / КЕЦ х

8. В норме ОИПС составляет 400—500 кН • с/м2. С возрастом он

аналогично ОПС увеличивается.

3.2.4. Общее входное сопротивление артериальной системы

Кро­ме транспортной функции, т. е. доставки крови к органам, артерии

благодаря присущим им эластическим свойствам выполняют демпфирующую роль. Это

способствует превра­щению пульсирующего тока крови на выходе из желудочка

сердца в равномерный ток в капиллярах. Эластическая стенка аорты, легко

растягиваясь, создает дополнительную емкость для размещения УО крови. В

резуль­тате этого уменьшается гидравлическое сопротивление на входе в аорту,

увеличивается количество выбрасываемой из сердца крови за время систолы (при

данном напряжении миокарда), работа желу­дочков приобретает эко­номный

изотонический ха­рактер.

Входное сопротивление, оказываемое артериальной системой току крови,

не­посредственно при выбро­се из сердца не соответст­вует ОПС. Условно можно

считать, что оно образова­но двумя параллельными сопротивлениями. Помимо

периферического сопротив­ления в его состав входит сопротивление эластичес­кой

ткани артериальных стенок, расширяющихся под действием пропульсивных сил. Так

как ОПС и входное эластическое сопротивление (ВЭС) расположены параллельно,

общее их сопротивление (ОВС) имеет величину меньшую, чем каждое из них в

отдельности. Общее входное сопротивление определяют, исходя из сред­него

систолического давления и средней скорости объемного высброса крови из сердца в

аорту (V): ОВС = АДсист / V В практической работе используют

формулу: ОВС = АДсист х Тизгн /

УО х 133,3 , где АДсист — среднее систолическое давление; Тизгн — время

изгнания, определяемое по центральной сфигмограмме УО — удар­ный объем, мл;

133,3 — коэффициент пересчета мм рт. ст. в Па.

Общее входное сопротивление преодолевается миокардом, поэтому имеет важное

клиническое значение как показатель нагрузки на сердце. Вместе с тем ОВС — один

из главных показателей функционального состояния сердечно-сосудистой системы.

Сдвиги этого показателя свидетельствуют об изме­нениях как минимум одного из

двух составляющих его сопро­тивлений — ОПС или ВЭС. В норме общее входное

сопротив­ление зависит от возраста и в среднем составляет 40 МН х с/м5

, т. е. примерно в 3 раза меньше ОПС.

3.2.5. Внешняя работа леовго отдела сердца

Работа, производи­мая сердцем, заключается в периодическом перемещении УО

крови в аорту против систолического давления в ней и прида­нии выбрасываемой

крови определенной скорости, а следо­вательно, кинетической энергии. Вся

энергия, передаваемая миокардом перемещаемой крови и через нее сосудам,

определя­ет внешнюю работу сердца. Внешняя работа левого отдела сердца при

перемещении одного УО определяется выраже­нием:

где Wуд— внешняя ударная работа, Дж; УО — ударный объем-м3; Ps —

среднее систолическое давление в аорте, Па; т — масса УО крови, кг;

v — средняя линейная скорость кровотока в аорте в период систолы, м/с.

3.2.5.1. Полезная работа левого отдела сердца

Основная функция сердца направлена на перфузию крови через капилляры и

поддержание таким образом жизнедеятельности различных органов и тканей

чело­веческого организма. Из этого следует, что в качестве полезной работы

сердца можно принять только работу по преодолению ОПС. Полезную работу,

совершаемую сердцем для перемеще­ния УО через периферические сосуды, можно

определить по формуле: Wп.уд = УО х АДсрсист / 7500 , где

АДср.сист. — среднее АД, мм рт. ст. .

3.2.5.2. Определение мощности работы левого отдела сердца

Любая система или устройство, выполняющее работу, характеризуется мощностью

(N}. Мощность — это количество работы, выполняемой за единицу времени (в СИ

за 1 с). Так как сердце выполняет внешнюю работу не бес­прерывно, а лишь в

период изгнания, для характеристики этой работы мы используем два показателя —

систолическую и среднюю мощность.

Систолическая мощность определяется количеством внеш­ней работы, выполняемой

сердцем в период систолы из расчета на единицу времени. Величина систолической

мощности поз­воляет количественно оценивать функцию сердца и, в частно­сти,

сократительную способность миокарда. В отличие от сердца, которое производит

работу только в период систолы, переданная миокардом току крови и эластиче­ским

сосудам энергия расходуется и, следовательно, произво­дит работу постоянно, на

протяжении всего сердечного цикла. Для характеристики интенсивности этой

внешней работы серд­ца определяется его средняя мощность (Ncp). Nc

= Wуд / Тизгн = УО х АДсрсист / 7500 x Тизгн ; Nc

= Wуд / Тц = МО х АДсрсист / 450, где Тизгн — длительносгь

периода изгнания, с, определяе­мая при фазовом анализе систолы ; Тц —

длительность сердечного цикла, с; МО — в л/мин; Тц = 60/ЧСС. Мощность полезной

работы (Nп) опреде­ляется по формуле: Nc = Wп.уд / Тц = МО х

АДср / 450

Показатели мощности играют важную роль в оценке работы сердца как насоса. Однако

при клиническом сравнении пока­зателей у разных больных необходимо принимать во

внимание влияние антропометрических данных на параметры работы сердца. Поэтому

для оценки работы сердца целесообразно использовать индекс мощности — ИМ

(индекс минутной ра­боты — при традиционных единицах измерения), который

учитывает площадь поверхности тела, или корригированный индекс мощности — КИМ,

учитывающий, кроме того, пол и возраст пациента. Так, для оценки состояния

сократительной функции сердца можно применять индекс систолической мощ­ности

(ИМс): Имс = Nсp / S тела = УИ х АДсрсист / 5700 х Тизгн

или корригированный индекс систолической мощности: КИМс = ИМс/К [Вт/50 ккал],

где Sтела — площадь поверхности тела , К — попра­вочный коэффициент Для

оценки общей внешней работы левого отдела сердца как насоса лучше использовать

индексы средней мощности:ИМcр = Nсp / S тела = СИ х АДсрсист

/ 450 ; КИМcр = ИМcр / K . Для оценки полезной работы

левого сердца применяют индексы полезной мощности: ИМп = Nп / S тела

= СИ х АДср / 450 ; КИМп = ИМп / K

3.2.5.3. Определение коэффициента полезного действия внешней работы

При сопоставлении показателей внешней и полезной работы серд­ца можно сделать

вывод, что не вся внешняя работа исполь­зуется на преодоление ОПС. Часть ее

теряется в крупных эла­стических и мышечных сосудах. Отношение полезной работы

к общей внешней работе, выраженное в процентах, является коэффициентом

полезного действия (КПД) внешней работы. КПДвн.раб = Wп. Уд / Wуд х

100%. При клинической интерпретации полученного показателя следует учитывать,

что он характеризует не работу сердца, а эффективность функции сосудистой

системы. Чем эластич­ней стенки сосудов и чаще сердцебиение, тем больше

изотоничен режим работы сердца и эффективней сосудистая система использует

энергию миокарда. Но режим работы с учащенным сердцебиением не экономный для

сердца. Следовательно, оп­тимальные условия для работы сердечно-сосудистой

системы обеспечивает хорошая эластичность артерий. Упрощение фор­мулы позволяет

определять КПДвн.раб без показателей внешней работы сердца. КПДвн.раб = АД

ср / АДср сист х 100%

3.2.5.4.Определение индекса давления - время

Некоторое представление о за­трате энергии сердцем на выполнение внешней работы

можно получить при определении величины и длительности напряже­ния миокарда.

Так как величину напряжения можно рассчи­тать лишь исходя из труднодоступных

данных о геометрии желудочков (их формы, радиусов кривизны, толщины мио­карда)

и внутрижелудочкового давления, на практике такой показатель с некоторыми

оговорками можно заменить индек­сом давление—время (ИДВ), который приближенно

рассчи­тывается по формуле: ИДВ = АДср сист х? х 0,1333 [кПа . с] ,

где ? — время изгнания МО (? = Тизгн х ЧСС) ; 0,1333—коэффициент перевода

мил­лиметров ртутного столба в килопаскали.

3.2.5.5. Средняя объемная скорость изгнания крови из желудочков

Если предположить, что расход энергии сердцем за 1 мин в определенной степени

характеризуется индексом давление— время, то отношение этого индекса к

внешней минутной работе должно отражать эффективность или коэффициент

полезного действия сердца. После сокращения общих множителей ука­занное

отношение приобретает вид:

Ve = УО/ Тизгн [мл/с]. Ve показывает, с какой средней скоростью

выбрасывается УО из сердца, хорошо коррелирует со скоростью сокращения мышечных

Страницы: 1, 2