СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МИНУТНОГО ОБЪЕМА СЕРДЦА Российский патент 2002 года по МПК A61B5/02 

Изобретение относится к медицине, кардиологии, физиологии и может быть использовано для определения минутного объема сердца (МОС).

МОС является одним из основных гемодинамических характеристик. Увеличение или уменьшение МОС может быть следствием увеличения или уменьшения возврата венозной крови к сердцу. Причиной первичного понижения венозного возврата и тем самым МОС является, в том числе, уменьшение объема циркулирующей крови при кровопотере, травме.

Изобретение может быть использовано также в реанимотологии и медицине катастроф. Определение МОС при кровопотере важно для оценки ее тяжести, а также для оперативной оценки эффективности проводимых мероприятий при коррекции этого состояния.

Известно определение МОС одним из газометрических методов, основанных на принципе Фика (метод Грольмана, метод Гроссмана), заключающегося в определении кровотока путем определения разницы между содержанием кислорода в артериальной и венозной крови и объемом кислорода, потребляемого человеком в минуту.

МОС определяют по следующей формуле:
МОС=ПО₂•100/К_а-К_в,
где ПО₂ - потребление кислорода в минуту,
К_а - кислород артериальной крови,
К_в- кислород венозной крови.

(Инструментальные методы исследования сердечно-сосудистой системы. Справочник под ред. Виноградовой Т.С М., Мед., 1986, с. 373-375).

Известен способ определения МОС путем введения в вену индикатора-красителя (метод Стюарта - Гамильтона) или радиоактивного вещества.

Введенный индикатор проходит через правое сердце, малый круг кровообращения, левое сердце и поступает в артерии большого круга, где определяют его концентрацию. Сначала она волнообразно нарастает, затем падает. Через некоторое время, когда порция крови, содержащая максимальное количество индикатора, вторично проходит через левое сердце, его концентрация в артериальной крови снова немного увеличивается (волна рециркуляции), МОС вычисляют по формуле:
МОС=60•I/С•Т,
где I - количество введенного вещества
С - средняя концентрация его, вычисленная по кривой разведения,
Т - длительность первой волны рециркуляции
(Там же, с. 375; Физиология человека. //Под ред. Косицкого Г.И., М., 1985, с. 253-254).

Известен также способ определения МОС посредством грудной реографии (Инструментальные методы исследования сердечно-сосудистой системы. Справочник под ред. Виноградовой Т.С., М., Мед., 1986, с. 379-383; US 4562843 (Djordjevich L., Sadove M.S., System for determining characteristics of blood flow, 07.01.1986).

При этом используют изменение значения электропроводности грудной клетки, зависящее от степени ее кровенаполнения. Ударный выброс сердца (УО) рассчитывают по модифицированной формуле А.А.Кедрова:
УО = K•ρ•L²/Z²•A_c•T_и,
где К - коэффициент,
ρ- удельное сопротивление крови,
L - расстояние между электродами,
Z - базисное сопротивление,
A_c - амплитуда систолической волны,
Т_и - время изгнания.

МОС затем рассчитывают по формуле: МОС=УО•ЧСС, где ЧСС - частота сердечных сокращений в минуту.

Среди физических методов определения МОС известен метод, основанный на измерении пульсовых волн и величин артериального давления. Для вычисления систолического (СО) и минутного объемов сердца используют формулу Старра:
СО=100•0,5 ПД-0,6 ДД-0,6 В,
где ПД - пульсовое давление
ДД - диастолическое давление
В - возраст испытуемого.

(Ионаш В. Клиническая кардиология, Прага, 1988, с. 947-953).

Этот способ принят нами за ближайший аналог заявленного способа.

Все вышеперечисленные известные способы определения МОС имеют ограниченную точность и производительность, а также требуют наличия дорогой и сложной аппаратуры.

Предлагаемое изобретение позволяет не только производить определение МОС без громоздкой и сложной аппаратуры, но и позволяет оценить тяжесть кровопотери и повысить эффективность реабилитационных мероприятий при оказании первой медицинской помощи, в том числе и в полевых условиях.

Целью изобретения является разработка способа определения минутного объема сердца (МОС), позволяющего в полевых условиях по полученным данным определить величину кровопотери и расситать схему и объем необходимой инфузионно-трансфузионной терапии и проконтролировать результаты ее проведения.

Поставленная цель достигается заявленным способом определения минутного объема сердца (МОС), который оценивают по величине расчетного венозного давления (Р) и показателю гематокрита.

Величину расчетного венозного давления определяют по формуле
Р=(ЦВД+Р_Нt)/2, (1)
где Р- расчетное венозное давление, м Н₂О;
ЦВД - центральное венозное давление, м H₂O;
P_Ht - венозное давление крови, соответствующее гематокриту, мм Н₂О.

Венозное давление крови, соответствующее гематокриту, определяется по таблице (см. в конце описания).

Было установлено, что величина минутного объема сердца (МОС) связана с величиной расчетного венозного давления (Р, мм H₂O) следующей зависимостью:
МОС=0,4•Р/1nР (л) (2)
Определив величину центрального венозного давления и величину венозного давления крови, соответствующего гематокриту, по формуле (1) определяют расчетное венозное давление крови и по приведенной выше зависимости (2) рассчитывают величину минутного объема сердца (МОС, л).

Сущность изобретения заключается в следующем.

У больного производят измерение центрального венозного давления (ЦВК, мм Н₂О) (возможно измерение величины давления в периферической вене с пересчетом на величину центрального венозного давления) и определяют гематокрит (%), которому соответствует определенное венозное давление крови (Р_Ht, мм H₂O), по приведенной выше таблице.

Далее определяют расчетное венозное давление крови по формуле (1).

Определив величину центрального венозного давления и величину венозного давления крови, соответствующую гематокриту, определяют расчетную величину венозного давления по формуле (1) и по указанной выше зависимости (2) рассчитывают величину минутного объема сердца (МОС, л), по которой можно судить о дефиците циркулирующей крови (ДЦК, мл) и объеме кровопотери.

Результаты способа позволяют рассчитать схему и объем необходимой инфузионно-трансфузионной терапии и проконтролировать результаты ее проведения, а также определить выраженность влияния лекарственных препаратов на сократительную способность миокарда и на периферическое сопротивление сосудистого русла.

Предложенным способом обследовано 15 больных в раннем послеоперационном периоде после операции аорто-коронарного шунтирования.

Контролем в проводимом исследовании служат показатели минутного объема сердца, полученные с помощью катетера Сван-Ганса.

Клинический пример 1 (выписка из истории болезни)
Больной К., 56 лет.

Измерения произведены в 17 часов 30 минут 21.05.2001 г.

Минутный объем сердца по катетеру Сван-Ганса - 4,3 л. Измеренное центральное венозное давление (ЦВД) - 54,4 мм Н₂О.

Показатели, полученные с использованием заявленного способа:
Измеренное центральное венозное давление - 54,4 мм H₂O.

Показатель гематокрита, определенный любым из известных способов, Ht= 28,2%.

Венозное давление крови, соответствующее показателю гематокрита, (из таблицы) - Р_Ht=28 мм Н₂О,
Расчетная величина венозного давления крови Р=(54,4+28)/2=41,2 (мм H₂O).

Минутный объем сердца (МОС), определенный по указанной выше зависимости (2):
МОС=0,4•41,2/ln 41,2=4,43 (л)
После проведенного лечения измерения произведены в 11 часов 37 мин 22.05.2001 г.

Измеренное центральное венозное давление - 95,2 мм H₂O; Р_Ht - 20 мм Н₂О (Ht - 23,4%);
Р - 57,6 мм H₂O.

Минутный объем сердца (МОС) составляет 5,6 л.

МОС, определенный с помощью катетера Сван-Ганса, - 5,6 л.

Клинический пример 2 (выписка из истории болезни).

Больная Р., 65 лет.

Измерения произведены в 19 часов 41 мин 03.04.2001 г.

Измеренное центральное венозное давление (ЦВД) - 122,4 мм H₂O; МОС, определенный с помощью катетера Сван-Ганса, - 6,9 л.

Показатели, полученные заявленным способом:
P_Ht - 17 мм Н₂О (Ht - 20%); Р - 69,7 мм Н₂О МОС- 6,6 л.

Клинический пример 3 (выписка из истории болезни).

Больной А.,52 года
Измерения произведены в 13 часов 00 мин 08.05.2001 г.

Измеренное центральное венозное давление (ЦВД) - 68,0 мм Н₂О; МОС, определенный с помощью катетера Сван-Ганса, - 6,0 л.

Показатели, полученные заявленным способом:
Р_Ht - 53 мм Н₂О (Ht - 37%); Р - 60,5 мм H₂O. МОС, рассчитанный по формуле, - 5,9 л.

После проведенного лечения измерения проведены в 12 часов 38 мин 10.05.2001 г.

Получены следующие показатели:
ЦВД - 54,4 мм Н₂О; Р_Нt - 40 мм Н₂О (Ht-33%); Р - 47,2 мм Н₂О. МОС - 4,9 л. (МОС, определенный с помощью катетера Сван-Ганса, -5,0 л).

На фиг 1-5 представлены тренды, на которых:
HR - частота сердечных сокращений,
АР - артериальное давление, зарегистрированное прямым путем (интравазально),
РA - давление в легочной артерии,
SО₂ - сатурация (оксигенация),
NP - артериальное давление, зарегистрированное непрямым путем (через манжетку),
Тlа - температура поверхности тела,
С.О. - минутный объем сердца
Таким образом, предлагаемый способ позволяет определить минутный объем сердца (МОС, л) по величине венозного давления крови и показателю гематокрита, по которому можно рассчитать схему и объем необходимой инфузионно-трансфузионной терапии, контролируя результаты ее проведения.

Изобретение относится к медицине, кардиологии и физиологии и может быть использовано при определении минутного объема сердца (МОС) как у здоровых, так и у больных. У обследуемого определяют величину венозного давления и показатель гематокрита. Вычисляют расчетную величину венозного давления по оригинальной математической формуле. По другой математической формуле вычисляют величину МОС. Способ позволяет не только точно определить МОС, но и позволяет оценить тяжесть кровопотери, в том числе и в полевых условиях. 5 ил., 1 табл.

Способ определения минутного объема сердца, включающий определение величины давления, отличающийся тем, что минутный объем сердца определяют по величине венозного давления и показателю гематокрита.