СПОСОБ ОЦЕНКИ ОБЩЕГО ПЕРИФЕРИЧЕСКОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ МАЛОГО КРУГА КРОВООБРАЩЕНИЯ У БОЛЬНЫХ С УНИВЕНТРИКУЛЯРНОЙ ГЕМОДИНАМИКОЙ Российский патент 2006 года по МПК G01N33/72 A61B5/02 

Изобретение относится к области медицины, а именно к клинической физиологии для диагностики состояния артериальных сосудов малого круга кровообращения у больных с единым желудочком.

Зондирование сердечно-сосудистой системы этих больных показало, что повышенное сопротивление сосудов малого круга кровообращения, выявленное у них перед операцией Fontane, является фактором риска летального исхода в послеоперационном периоде [Stamm Chr. et al. Improving results of the modified Fontan operation in patients with heterotaxy syndrome // Ann. Thorac. Surg. - 2002. - Vol. 74. - N6. - P.1967 - 1978].

Однако в тех случаях, когда выходной отдел единого желудочка в сторону ствола легочной артерии деформирован, либо имеется стеноз легочной артерии, оценить общее периферическое сопротивление артериального русла малого круга кровообращения нельзя из-за того, что в большинстве случаев зондом невозможно проникнуть через стенозированный клапан легочной артерии измерить давление и забрать пробу крови на газовый анализ. Поэтому величина минутного объема кровообращения в малом круге остается неизвестной.

Целью предлагаемого изобретения является способ оценки величины общего периферического сопротивления сосудов малого круга кровообращения.

Цель изобретения реализуется следующим образом.

1) У пациента измеряется потребление кислорода, либо оно оценивается по возрасту, массе тела, росту и полу.

2) У него же во время диагностического зондирования забирают пробы крови из единого желудочка (ЕЖ), аорты (Ао), из правого предсердия или полых вен, в которых измеряют насыщение крови кислородом и концентрацию гемоглобина.

3) Величину насыщения крови кислородом, оттекающей от малого круга по легочным венам, оценивают на основании следующих данных. У жизнеспособного эмбриона и плода к концу второго месяца беременности полностью сформированы коммуникации, направляющие венозную, артериализованную кровь от плаценты и большого круга эмбриона и плода в ПП и через провизорное отверстие в ЛП. К этому сроку сформирован артериальный проток, необходимый для фетального кровообращения. К этому времени легочные вены соединяют сосудистое русло легких с предсердиями (ЛП или ПП и ЛП, либо с ВПВ), однако в антенатальный период по ним протекает количество крови, необходимое только для метаболизма легких, т.е. около 8%. Без образования этих коммуникаций невозможно осуществление фетального кровообращения и развитие эмбриона и плода.

Поэтому, когда после родов организм новорожденного переходит на постнатальный тип кровообращения, и легкие начинают осуществлять газообменную функцию, кровь, которая попадает в малый круг, всегда оксигенируется полностью при всех типах аномального врожденного развития сердца.

Таким образом, параметр, характеризующий насыщение крови, оттекающей от легких, задается априори. Она всегда насыщена на 97%.

4) Величину давления в стволе легочной артерии оценивают на основании следующих данных. Измерения, которые оказывается возможно осуществить, проникнув через стенозированный клапан ЛА, показывают, что величина давления в стволе ЛА мало отличается от аналогичных значений в этом возрасте у здоровых детей. Поэтому в этом случае может быть применен принцип актуальности - формирование периферического сопротивления сосудистого русла малого круга кровообращения происходит у пациентов так же, как и у здоровых детей соответствующего возраста и пола. Алгоритм оценивания величины общего периферического сопротивления малого круга на основе измеренных и оцененных параметров выстраивается следующим образом.

Легкие, в которых находится малый круг кровообращения, являются органом, осуществляющим газообмен всего организма с внешней средой. Поэтому основные обмениваемые газовые потоки организма проходят через легкие и малый круг кровообращения. Основное количество кислорода (O₂) свыше 95% поступает в организм через легкие. Примерно такое же количество углекислого газа (СО₂) выделяется из крови в легких. Остальные несколько процентов этих газов обмениваются через кожную поверхность.

Из этого следует, что все количество кислорода, поступившего в малый круг, в точности равно тому количеству кислорода, которое поступит из капилляров большого круга в ткани организма.

Потребленный легкими кислород может быть представлен уравнением

где Q_{O2 мк} - потребленный в легких кислород, МОК_мк - минутный объем кровообращения в малом круге, АВР_{O2 мк} - артериовенозная разность по кислороду в малом круге, которая в свою очередь равна

Кислород, поглощенный тканями организма, может быть представлен уравнением

где Q_{O2 бк} - кислород, потребленный организмом, МОК_бк - минутный объем кровообращения в большом круге кровообращения, АВР_{O2 бк} - артериовенозная разность по кислороду в большом круге. Она равна

В уравнениях [2] и [4] Нв×1,355 - кислородная емкость крови, где 1,355 - коэффициент Гюффнера, указывающий количество O₂, которое связывается 1 г гемоглобина. Нв - концентрация гемоглобина в крови - г/л. В тех же уравнениях %НвО_{2 лв} - насыщение (сатурация) крови, оттекающей от малого круга по легочным венам; %НвО_{2 пп} - сатурация кислородом смешанной венозной крови большого круга кровообращения в полых венах и правом предсердии; %НвО_{2 арт} - насыщение смешанной артериальной крови в едином желудочке, куда попадает кровь из правого предсердия, левого предсердия и легочных вен.

В уравнениях [1] и [3] левые члены равны между собой, то есть

Q_{О2 мк}=Q_{О2 бк}.

Это дает основание приравнять правые части указанных выше уравнений -

Из этого равенства легко найти величину минутного объема кровообращения в малом круге

Затем известным способом определяют общее периферическое сопротивление малого круга кровообращения у пациента (Инструментальные методы исследования сердечно-сосудистой системы. Справочник. Под ред. Т.С.Виноградовой).

Так как отношение (АВР_{О2 бк})/(АВР_{О2 мк}) является ключевым для вычисления МОКмк, а давление в стволе легочной артерии изменяется как функция возраста в ограниченных пределах, то общее периферическое сопротивление в малом круге также является в основном функцией этого отношения

Применение предложенного алгоритма вычисления МОК_мк и ОПС_мк приводится в таблице 1, которая была получена по результатам зондирования больных с единым желудочком в сочетании со стенозом легочной артерии. Результаты использования сокращенного варианта оценки ОПС_мк по уравнению [7] представлены на фиг.1 и 2.

На фиг.1 показаны зависимость ОПС_мк от отношения артериовенозной разности по О₂ большого круга к артериовенозной разности по О₂ малого и уравнения этой зависимости для мальчиков и девочек. На фиг.2 представлены кривые, вычисленные по этим уравнениям.

Пример: больной Н. с диагнозом: Единый желудочек сердца в сочетании со стенозом легочной артерии; возраст - 3 мес (или 0,25 года), масса тела - 4,2 кг, рост - 55 см, - Нв - 258 г/л. Во время зондирования измерено насыщение смешанной артериальной крови в едином желудочке - 0,725 и смешанной венозной крови в правом предсердии - 0,691, насыщение крови, оттекающей от легких, - 0,97. По этим измерениям вычислен МОК_БК=((P4)/((0,01355)*(1440)*((3,82137)+((1,224802)*(О4)))*(E4)*((F4)-(G4))))/(1000), где С4 - масса тела, кг; D4 - рост, см; P4=(((C4)^ (0,425))*((D4)^(0,725))*(71,8)*(24))*((EXP(4,06801441062))*((B4)^(-0,1189662578729))), В4 - возраст, л; O4 - дыхательный коэффициент (ЕХР(-0,161769604654))*(ЕХР((0,001137894414)*(В4))); Е4 - концентрация гемоглобина в крови; F4 - насыщение артериальной крови кислородом; G4 - насыщение смешанной венозной крови в правом желудочке - 4,796989 л/мин, а также АВР_O2БК (11,88606 мл/л) и АВР_О2МК (97,53561 мл/л) и по уравнению [6] вычислен МОК_МК=(4,796989*11,88606)/97,53561=0,584579 л/мин.

Выше использованы известные способы вычисления МОК_БК - [Власов Ю.А. Онтогенез кровообращения человека. - Новосибирск: Наука. Сиб.Отд-ние, 1985 г.-266 с. Стр.106-107].

Все примеры, приведенные в таблице 1, вычислены по этим же уравнениям.

Предлагаемый способ необходим для оценки риска предполагаемой операции у пациентов с унивентрикулярным кровообращением и рекомендуется для кардиохирургических клиник.

Изобретение относится к области медицины, а именно к клинической физиологии. Для оценки общего периферического сопротивления малого круга кровообращения (ОПС_МК) измеряют потребление кислорода пациентом, проводят зондирование сердца и магистральных сосудов, производят забор крови на газовый анализ из единого желудочка, из правого предсердия, либо из полых вен, показатель насыщения кислородом крови, оттекающей по легочным венам, принимают равным 97%, давление в стволе легочной артерии - равным возрастному стандарту. Величину минутного объема кровообращения в малом круге кровообращения (МОК_МК) вычисляют по формуле: МОК_МК=(МОК_БК·АВР_{02 БК})/АВР_{02 МК}, где МОК_БК - минутный объем кровообращения в большом круге кровообращения, АВР_{02 БК} - артериовенозная разность по кислороду в большом круге, АВР_{02 МК} - артериовенозная разность по кислороду в малом круге. ОПС_МК рассчитывают по величине МОК_МК и возрастным стандартам давления в стволе легочной артерии. Также ОПС_МК может быть определено по величине отношения (АВР_{02 БК})/(АВР_{02 МК}), а именно ОПС_МК=444,92((АВР_{02 БК})/(АВР_{02 МК}))^-0,4152, где 444,92 и -0,4152 - коэффициенты. Использование способа позволяет оценить риск предполагаемой операции у пациентов с унивентрикулярным кровообращением. 2 н.п. ф-лы, 1 табл., 2 ил.

1. Способ оценки общего периферического сопротивления малого круга кровообращения у больных с унивентрикулярной гемодинамикой, отличающийся тем, что измеряют потребление кислорода пациентом, проводят зондирование сердца и магистральных сосудов, производят забор крови на газовый анализ из единого желудочка, из правого предсердия, либо из полых вен, при этом показатель насыщения кислородом крови, оттекающей по легочным венам, принимают равным 97%, давление в стволе легочной артерии - равным возрастному стандарту, и вычисляют величину минутного объема кровообращения в малом круге (МОК_МК) по формуле

МОК_МК=(МОК_БК·АВР_{02 БК})/АВР_{02 МК},

где МОК_БК - минутный объем кровообращения в большом круге кровообращения,

АВР_{02 БК} - артериовенозная разность по кислороду в большом круге,

АВР_{02 МК} - артериовенозная разность по кислороду в малом круге,

затем по величине МОК_МК и возрастным стандартам давления в стволе легочной артерии вычисляют общее периферическое сопротивление (ОПС_МК).

ОПС_МК=444,92((АВР_{02 БК})/(АВР_{02 МК}))^-0,4152,

где АВР_{02 БК} - артериовенозная разность по кислороду в большом круге,

АВР_{02 МК} - артериовенозная разность по кислороду в малом круге,

444,92 и -0,4152 - коэффициенты.