Измерение внесосудистой воды легких

По материалам статьи д-ра А. Переля (Тель-Авив, Израиль)

"Измерение внесосудистой воды легких: методика и клиническое применение" (Euroanesthesia 2003: Refresher course lectures, pp. 207-211

Как известно, отек легких - это критическое состояние, обусловленное повышением содержания воды в интерстициальном пространстве легких. Отек легких сопровождается нарушениями легочных объемов, механики дыхания и газообмена. Основным патофизиологическим признаком отека легких является повышение внесосудистой воды легких. Как справедливо отмечает д-р А. Перель, в настоящее время в повседневной клинической практике исследование ВСВЛ еще не нашло своего достойного места. Ведь измерение ВСВЛ может играть важную роль в диагностике отека легких и дифференциальной диагностике кардиогенного и некардиогенного типов. Однако чаще ориентируются на клинические симптомы - на одышку, снижение комплайнса, гипоксемию, которые носят неспецифический характер и проявляются на поздних стадиях. Так же оцениваются непрямые критерии отека легких, такие как рентгенография легких и данные газового состава артериальной крови, хотя они лишь в незначительной степени отражают накопление ВСВЛ. Как замечает автор, рентгенография легких у постели больного может быть сопряжена с рядом технических проблем (низкое качество снимка, положение пациента, объем легких, наличие сопутствующей патологии и т.д.), затрудняющих ее корректную интерпретацию. Некоторые методики, такие как компьютерная томография, ядерно-магнитный резонанс, позитронная томография не могут быть использованы при невозможности транспортировки больного из отделения реанимации и недоступны для динамического наблюдения.

Д-р Перель описывает другие методики измерения ВСВЛ: "В клинической практике наиболее часто для измерения ВСВЛ применялась методика двойного разведения индикатора (термохромодилюция). Эта методика основана на введении холодного раствора красителя (идоцианина) в порт катетера, расположенного в центральной вене, и одновременном анализе в артериальном русле кривых термо- и хромодилюции. Однако, методика двойного разведения индикатора относительно сложна, дорогостояща и занимает достаточно много времени, поэтому она не получила широкого распространения в клинической практике. Тем не менее, многие клиницисты с успехом применяют ее для оценки ВСВЛ у самых различных категорий больных.

Наиболее новым способом определения ВСВЛ является методика транспульмональной термодилюции, которая использует введение одиночного (холодового) индикатора. При этом в порт катетера, расположенного в центральной вене, осуществляется болюсное введение физраствора (холодного или комнатной температуры). Кривая термодилюции регистрируется артериальным катетером, который снабжен специальным термистором. Кроме ВСВЛ (нормальные значения 4-7 мл/кг), с помощью транспульмональной термодилюции можно рассчитать сердечный выброс и ряд волюметрических показателей, (глобальный конечно-диастолический и внутригрудной объемы крови), характеризующих преднагрузку.

Метод транспульмональной термодилюции коррелирует с результатами методики двойного разведения индикатора и гравиметрического способа измерения ВСВЛ. Последний из этих методов служит "золотым стандартом" определения легочной воды. В связи с появлением простого и относительно малоинвазивного метода мониторинга ВСВЛ, следует остановиться не его преимуществах и основных аспектах применения у постели больного".

Как известно, одними из наиболее важных состояний, в оценке которых большую роль играет мониторинг легочной воды, являются острое повреждение легких (ОПЛ) и острый респираторный дистресс-синдром (ОРДС).

В статье д-ра Переля говорится: "Первой попыткой количественно оценить степень ОПЛ стало введение в 1988г. шкалы повреждения легких, включающей результаты рентгенографии грудной клетки, показатели оксигенации артериальной крови, уровень положительного давления в конце выдоха (ПДКВ) и комплайнс дыхательной системы. Однако последующие исследования показали, что ни шкала повреждения легких, ни ее отдельные компоненты не являются факторами, предсказывающими летальный исход. Проблемы оценки ОПЛ и ОРДС с помощью шкалы повреждения легких нашли отражение в рекомендациях международной согласительной конференции по ОРДС. Согласно этим рекомендациям, для постановки диагноза ОПЛ и ОРДС необходимо наличие двусторонних инфильтративных изменений на рентгенограмме легких и артериальной гипоксемии (РаО2 / FiO2<300 при ОПЛ и PaO2 / FiO2<200 при ОРДС). Оценка ОПЛ и ОРДС по данным рентгенографии и оксигенации артериальной крови сопряжена с целым рядом проблем, так как эти параметры часто неспецифичны. Так, ухудшение оксигенации не позволяет идентифицировать причину отека легких или предсказать исход ОПЛ. Это обусловлено тем, что степень артериальной гипоксемии не является отражением лишь повреждения легких и зависит от целого ряда других факторов. Поэтому, ценность количества баллов по шкале повреждения легких и индекса оксигенации PaO2 / FiO2 в диагностике ОПЛ и ОРДС до сих пор остается предметом дебатов, и продолжается поиск других, более совершенных критериев этих состояний.

В связи с тем, что современное определение ОПЛ исключает из этого состояния отек легких, обусловленный повреждением этого органа на фоне увеличения давления в левом предсердии, зависит от оценки степени выраженности сердечной недостаточности и зачастую неадекватно отражается изменениями PaO2 / FiO2, Schuster предложил альтернативный вариант его диагностики. Данный алгоритм основан на том, что в диагноз ОПЛ включены наличие двустороннего отека легких и увеличение проницаемости сосудов легких; их можно оценить с помощью клинически доступных методов (при этом нормальная величина ВСВЛ составляет менее 7 мл/кг). Потребность во включении ВСВЛ в определение ОПЛ недавно была продемонстрирована на группе больных с ОПЛ и ОРДС; при этом лишь у 30% пациентов ВСВЛ находилась в пределах нормальных значений.

Так как отек легких является следствием их повреждения, способность измерять выраженность отека и его динамику может сделать ВСВЛ важным фактором, предсказывающим прогноз ОРДС и разграничивающим кардиогенный и некардиогенный отек легких. Мониторинг ВСВЛ позволяет не только оценить степень отека легких, но и дает возможность проследить скорость его разрешения, что ассоциируется с улучшением клинического исхода. Это делает данный параметр достаточно информативным для клинициста по сравнению с другими методами оценки проницаемости сосудов легких, которые более инвазивны и трудноприменимы в практике. Так, наличие высокого содержания белка в легочной жидкости при отеке легких (и в тех редких случаях, когда это может быть измерено) не обязательно указывает на более серьезный прогноз, если измерения ВСВЛ демонстрируют, что отек быстро разрешается. Следует отметить, что расчет отношений ВСВЛ к внутригрудному объему крови (ВГОК) или легочному объему крови (ЛОК), которые определяются с помощью транспульмональной термодилюции, может оказаться полезным инструментом в оценке проницаемости микроциркуляторного русла легких. При этом использование ВСВЛ/ВГОК и ВСВЛ/ЛОК основано на факте, что ВСВЛ увеличивается как при гидростатическом отеке легких, так и при отеке на фоне увеличения проницаемости сосудов. Так как при гидростатическом отеке рост ВСВЛ обусловлен повышением давления в легочной артерии и легочного объема крови, при этом состоянии ВСВЛ/ЛОК значительно ниже, чем при отеке легких на фоне увеличения проницаемости сосудов. В экспериментальном исследовании на собаках автор показал, что при ОПЛ, индуцированном введением олеиновой кислоты, средний показатель ВСВЛ/ВГОК составил 1,64+-0,38 по сравнению с 0,81+-0,17 при кардиогенном отеке (баллон в левом предсердии) и 0,37±0,12 у здоровых животных. Таким образом, этот параметр может помочь в дифференциальной диагностике кардиогенного и некардиогенного отека легких, позволяет оценить состояние легких на различных стадиях заболевания и дает возможность целенаправленных лечебных воздействий".

В своей статье автор отмечает, что послеоперационный отек легких - относительно редкое, но потенциально жизнеугрожающее состояние: "Cooperman и Price описали 40 случаев этого вида отека легких и рассчитали его частоту 1: 4500. В серии из 1004 пациентов с факторами риска со стороны сердечно-сосудистой системы было выявлено 36 больных с отеком легких; у 58% из них не было сердечной недостаточности в анамнезе. Смертность в этой подгруппе составила 57%, тогда как у пациентов с сердечной недостаточностью без отека легких не превышала 15%. В недавнем исследовании, после 8195 крупных операций была отмечена частота отека легких 7,6% с летальностью 11,9%. Вероятно, реальная частота послеоперационного отека легких несколько выше, так как у многих больных показатель ВСВЛ увеличен еще до возникновения альвеолярного отека легких. Согласно расчетам Arieff, в США ежегодная частота послеоперационного отека легких может составлять 622000 случаев в год с летальным исходом в 74000 случаев. В этой же работе описана группа больных из 13 человек с отеком легких на фоне задержки жидкости 67 мл/кг за первые сутки послеоперационного периода. При этом не было выявлено факторов, достоверно предсказывающих развитие данного состояния; наиболее частым клиническим проявлением отека легких служила остановка дыхания и кровообращения. По мнению Arieff, существующие системы мониторинга не в состоянии достоверно диагносцировать или предсказать отек легких, поэтому отсутствуют однозначные рекомендации по объему инфузионной терапии после операции. В этой ситуации, у пациентов высокой категории риска мониторинг ВСВЛ может способствовать более раннему выявлению отека легких и его адекватному лечению".

Не вызывает сомнений, что у пациентов в критических состояниях часто необходимо проводить массивную инфузионную терапию, чтобы стабилизировать гемодинамику и нормализовать сердечный выброс. В тоже время введение больших количеств инфузионных сред можент привести к повышению ВСВЛ, ухудшению функции легких, удлинению периода ИВЛ и, в конечном итоге, к увеличению заболеваемости и смертности. В статье д-р А. Перель анализирует данные клинических исследований, посвященных изучению преимуществ и недостатков различных методов гемодинамического мониторинга: "В настоящий момент, для мониторинга инфузионной терапии в данной ситуации чаще всего используется катетеризация легочной артерии. С помощью этого метода можно получить информацию о давлении наполнении сердца, которое характеризуется такими показателями как центральное венозное давление (ЦВД) и давление заклинивания легочных капилляров (ДЗЛК). Тем не менее, ЦВД и ДЗЛК плохо отражают состояние различных объемов сердечно-сосудистой системы, и не позволяет адекватно оценить реакцию организма на инфузионную нагрузку. В связи с этим, возможно, что повышенная заболеваемость и смертность на фоне катетеризации легочной артерии может быть отчасти обусловлена агрессивным стилем ведения больного. Было показано, что у пациентов, подвергавшихся некардиальной хирургии, при катетеризации легочной артерии отмечалось более высокая частота послеоперационной сердечной недостаточности (отношение Оддса 2,9) и увеличение периода пребывания в стационаре. В другом исследовании авторы сделали заключение, что повышение заболеваемости и смертности на фоне катетеризации легочной артерии может объясняться избыточным объемом инфузионной терапии. Поэтому, мониторинг ВСВЛ при нестабильной гемодинамике может внести значительный вклад в выбор правильного решения по подбору инфузионной терапии. Так, увеличение ВСВЛ может служить ранним симптомом гипергидратации больного и свидетельствовать о начале развития отека легких. В этой ситуации может оказаться недостаточно одного лишь общепринятого клинического подхода, базирующегося на мониторинге преднагрузки и сердечного выброса.

При ОРДС мониторинг ВСВЛ может обладать еще более ощутимыми преимуществами. Следует отметить, что лечение ОРДС до сих пор является предметом дебатов. Наиболее распространенный подход включает в себя ограничение инфузионной терапии для того, чтобы избежать положительного гидробаланса. Ряд исследований сообщает, что применение этой тактики ведет к улучшению клинического исхода у больных с отеком легких. Shuller и соавторы обнаружили, что у реанимационных пациентов терапевтического профиля на фоне благоприятного исхода отека легких не отмечалось увеличения гидробаланса и нарастания ВСВЛ. Пациенты с невысоким положительным гидробалансом (до 1 л/сут) обладали более низкой частотой летальных исходов, а так же более короткими периодами пребывания в отделении реанимации и продолжительности ИВЛ. Таким образом, авторы этой работы считают, что увеличение объема инфузионной терапии отчасти может способствовать неблагоприятному исходу. Для того чтобы предотвратить эти осложнения, можно использовать стратегию ограничения инфузионной нагрузки, если больной способен ее перенести с точки зрения гемодинамики. Еще в одном исследовании было продемонстрировано, что пациенты с исходными значениями ВСВЛ более 14 мл/кг имеют более высокие показатели летальности (87%) по сравнению с больными с ВСВЛ в пределах нормальных значений (41%, p<0,05). Применение мониторинга ВСВЛ для ведения больных с отеком легких позволило сократить длительность ИВЛ и период нахождения в отделении реанимации. В недавней публикации, Sakka с коллегами выявили у 373 больных, находящихся в критическом состоянии, что ВСВЛ, измеренная с помощью термохромодилюции, хорошо коррелирует с выживаемостью больных и является независимым фактором, предсказывающим прогноз (26). В обзоре редактора Matthey задает вопрос о том, как лучше использовать мониторинг ВСВЛ - в исследовательских целях или для практического применения у больных с отеком легких. Автор отмечает, что в настоящий момент потенциальные преимущества снижения содержания ВСВЛ у больных с ОРДС изучается в ходе многоцентрового проспективного клинического исследования, спонсируемого Национальным Институтом Здоровья США. Если результаты этого исследования покажут, что агрессивный подход к ведению волемического баланса будет обладать клиническими преимуществами, можно будет однозначно рекомендовать измерение ВСВЛ при ОПЛ. До окончания этой работы целесообразно использовать мониторинг ВСВЛ, в первую очередь при сепсисе и ОРДС, где ВСВЛ является детерминантой клинического исхода. Ввиду относительной простоты мониторинга ВСВЛ с помощью транспульмональной термодилюции и основываясь на своем опыте работы с данным методом, автор этой статьи считает, что показатель ВСВЛ может быть чрезвычайно полезен в ведении критических состояний".

Автор подробно описывает методику измерения ВСВЛ: "Прямое измерение ВСВЛ может быть сделано с помощью методики двойного разведения индикатора (термохромодилюции), использующей холодный раствор красителя (индоцианин зеленый). Легкодиффундируемый термоиндикатор ("холод") и связываемый с белками плазмы внутрисосудистый хромоиндикатор (индоцианин) назначаются одновременно в форме холодного раствора красителя. ВСВЛ рассчитывается исходя из среднего времени прохождения индикаторов, при вычитании объема распределения термоиндикатора (см. ниже). Методика требует применения фиброоптического артериального катетера и достаточно дорогого красителя; в настоящее время она не получила широкого распространения.

С момента появления монитора PiCCO (Pulsion Medical Systems, Munich, Germany), который использует методику транспульмональной термодилюции, ВСВЛ может быть измерена у постели больного посредством введения одиночного (холодового) индикатора. В порт катетера, расположенного в центральной вене, осуществляется болюсное введение физиологического раствора; раствор может быть холодным или комнатной температуры. Для расчета кривой термодилюции требуется установка катетера с термистором в бедренную, плечевую или подмышечную артерию. В дополнение к ВСВЛ, транспульмональная термодилюция позволяет измерить сердечный выброс (СВ) и волюметрические параметры преднагрузки (ВГОК и ГКДО, см. ниже). За счет использования метода анализа формы пульсовой волны монитор обеспечивает постоянное измерение СВ в режиме on-line; кроме того, в том же режиме измеряются параметры, отражающие ответ на волемическую нагрузку (ударный объем и вариабельность пульсового давления).

Методика транспульмональной термодилюции основана на оценке среднего времени прохождения индикатора (MTt - mean transit time) от места введения до места измерения. Произведение СВ и MTt представляет собой общий объем распределения индикатора (холодного физраствора) и получило определение внутригрудного общего термального объема (ВГТО):

ВГТО = СВ * MTt

Согласно теории Newman, если индикатор вводят в серию из камер, смешивающихся друг с другом, объем наибольшей камеры между точками введения и измерения определяется произведением СВ и экспоненициального времени убывания сигнала (DSt - downslope time). Когда индикатор вводится в правое предсердие, а измерение происходит в артерии большого круга кровообращения, наибольшей из смешивающихся камер будет легочный термальный объем (ЛТО):

ЛТО = СВ * DSt

Вычитая ЛТО из ВГТО, получаем величину глобального конечно-диастолического объема (ГКДО). ГКДО позволяет определить внутригрудной объем крови (ВГОК), который превышает значение ГКДО на 25% (8). Таким образом, ВГОК рассчитывается как 1,23*ГКДО. Для отношения ВГОК и ГКДО справедливо следующее уравнение линейной регрессии:

ВГОК = а * ГКДО + b

где а - специфический коэффициент, равный 1,16

b - специфическая константа, равная 86 мл/м2 (8).

ВСВЛ представляет разность между ВГТО и ВГОК:

ВСВЛ = ВГТО - ВГОК

Нормальные величины индексированные на площадь поверхности тела:

ИГКДО = 600-750 мл/м2, ИВГОК = 800-1000 мл/м2, ИВСВЛ = 4-7 мл/кг.

Метод транспульмональной термодилюции коррелирует с методикой двойного разведения красителя (7, 8) и с результатами посмертной гравиметрии (9), служащей "золотым стандартом" для измерения ВСВЛ. В последнем исследовании, которое было выполнено на собаках с кардиогенным и некардиогенным отеком легких, коэффициент корреляции между ВСВЛ, измеренной с помощью PiCCO, и гревиметрической ВСВЛ составил 0,952, точность метода (среднее различие между измерениями) - 3,28 ± 2,0 мл/кг, а доверительный интервал (среднее различие ± 2SD) - от -0,72 до 7,28 мл/кг (9). Поэтому, хотя показатели ВСВЛ, измеренные с помощью PiCCO, демонстрировали некоторое завышение по сравнению с гравиметрической ВСВЛ, мы считаем, что в целом метод транспульмональной термодилюции в состоянии обеспечить надежный контроль динамических изменений ВСВЛ".

В заключение д-р А. Перель отмечает: "Большое число пациентов отделения реанимации и хирургических больных высокой категории риска подвергаются катетеризации центральной вены и артериальной канюляции в качестве части их стандартного ведения. В связи с этим, использование для артериального доступа термодилюционного артериального катетера делает возможным применение методики транспульмональной термодилюции. Измерение ВСВЛ с помощью этой методики позволяет диагносцировать на ранних стадиях отек легких, обеспечивает целенаправленный характер лечебных мероприятий по коррекции волемического статуса пациента и дает возможность более качественного ведения больных с дыхательной недостаточностью".

Приложение к статье: Рис.1. Расчет компонентов волюметрического мониторинга.

ЛТО - легочный термальный объем,
ВГТО - внутригрудной термальный объем,
СВ - сердечный выброс MTt - среднее время прохождения индикатора от места введения до места измерения,
DSt - экспоненциальное время убывания сигнала,
ГКДО - глобальный конечно-диастолический объем,
ВГОК - внутригрудной объем крови ВСВЛ - внесосудистая вода легких,
КДОПП - конечно-диастолический объем правого предсердия,
КДОПЖ - конечно-диастолический объем правого желудочка,
КДОЛП - конечно-диастолический объем левого предсердия КДОЛЖ - конечно-диастолический объем левого желудочка