Спосіб неінвазивного визначення ударного об’єму серця під час пологів

Корисна модель, що заявляється, відноситься до медицини і може бути застосована для визначення параметрів центральної гемодинаміки, а саме ударного об'єму серця (УОС), що дозволяє здійснювати постійний і якісний моніторинг гемодинаміки під час анестезії, пологів, фізичного навантаження тощо. Необхідність визначення УОС зумовлена тим, що під час різноманітних маніпуляцій, фізичного навантаження, анестезіологічного забезпечення оперативних втручань, пологів тощо, виникають зміни гемодинамічного профілю, що інколи потребує його корекції. Для визначення УОС існує досить багато методів, заснованих на різноманітних принципах. Одні - на принципі розрахунку об'ємного кровотоку в організмі за кількістю речовини, що поступає в кров за 1 хвилину і ступеню збільшення його концентрації у крові (метод Фіка, метод Грольмана, метод Гроссмана). Інші засновані на принципі розведення різноманітних індикаторів у крові (метод Стюарта-Гамільтона, методи з використанням мічених ізотопів). Треті використовують принцип вимірювання електропровідності грудної клітки, що залежить від ступеню її кровонаповнення (реографічні методи Кедрова, Тіщенко). Також існують ряд неінвазивних методик, які базуються на дослідженні фізичних властивостей артеріальної системи (методи Франка, Бремзера-Ранке, метод Вецлера-Богера, Базетта та інші) [1]. Найбільш інформативними вважаються інвазивні методи визначення УОС, але вони потребують виконання досить складної хірургічної маніпуляції - катетеризації легеневої артерії, що робить їх майже цілком непридатними для використання у роділь під час пологів. З неінвазивних способів найбільш інформативними вважаються способи ультразвукової долерометрії, ехокардіографії та імпедансної реографії. Але кожен з вищеперерахованих методів потребує наявності громіздкої апаратури і кваліфікованих спеціалістів, тому не можуть бути широко застосовані у якості методів моніторного спостереження за гемодинамічними зрушеннями під час пологів. Відомий спосіб визначення УОС з використанням імпедансної тетраполярної реографії за W. Kubicek [2], який обраний нами за найближчий аналог, заключається у визначенні електричного опору ділянки тіла пропорційно змінам об'єму крові у ньому у певний момент часу. Для цього використовують реограф за чотирьохелектродною схемою (тетраполярна реографія). Два електроди слугують для пропускання електричного струму через ділянку тіла (струменеві електроди) розташовують на лобі та верхній третині одного з стегон пацієнтки, а інші два (електроди вимірювання) на шиї та грудній клітці на рівні мечоподібного відростка. УОС вираховують за формулою: УОС= К×r×L2/Z2×Ac×Т де К - коефіцієнт поправки; r - питомий опір крові (Ом/см); L - відстань між електродами вимірювання напруги (см); Z - базисний опір, визначаємий на шкалі реографа (Ом); Ac - амплітуда систолічної хвилі диференціальної реограми (Ом/с); Т - час вигнання (с). Як видно з описання методики визначення УОС наведеній у найближчому аналогу, принцип закладений у її основу досить складний, потребує пропускання електричного струму через тіло роділлі і не дає їй можливості вільно рухатися у ліжку. Окрім того, накладання чотирьох електродів негативно сприймається роділлею. Задача корисної моделі, що вирішується, полягає у спрощенні та підвищенні безпечності способу визначення УОС під час пологів, що допоможе його широкому використанню у практиці надання кваліфікованої медичної допомоги під час пологів. Технічним результатом корисної моделі є спрощення методики визначення неінвазивного методу УОС завдяки використанню методу визначення фізичних властивостей артеріальної крові за допомогою звичайного монітора для спостереження за параметрами гемодинаміки. Перевагою такого способу є те, що він дає можливість застосовувати неінвазивний метод визначення УОС простим, безпечним та доступним способом, що поліпшує якість спостереження за роділлею та ефективність надання кваліфікованої медичної допомоги під час пологів. Поставлена задача досягається тим, що у відомому способі, що включає вимірювання ударного об'єму серця за фізичними параметрами, згідно корисної моделі, для визначення УОС у роділлі проводять фазовий аналіз серцевого циклу, вимірюють рівні систолічного і діастолічного артеріального тиску та визначають УОС за формулою: УОС=k×(АТс-АТд)×S×Т/D, де: k - коефіцієнт перерахунку (для жінок до 40 років він дорівнює 4,85, а після 40 років - 4,18); АТс - рівень систолічного артеріального тиску (мм рт.ст.); АТд - рівень діастолічного артеріального тиску (мм рт.ст.); S тривалість систоли (с); D - тривалість діастоли (с); Т - тривалість серцевого циклу (с). В основу запропонованої нами формули для підрахунку УОС покладено відому формулу Бремзера-Ранке: УОС =1332×DP×Z×S×Т×Q/СP×D, де: 1332 - коефіцієнт для переводу тиску вираженого у мм рт.ст. у діни; DP - пульсовий артеріальний тиск (мм рт.ст.); Z - фактор поправки, який дорівнює для людини 0,6; Q - площа поперечного перетину аорти (см 2); S тривалість систоли (с); D – тривалість діастоли (с); Т – тривалість серцевого циклу (с); СP - швидкість розповсюдження пульсової хвилі по аорті (см/с). Якщо враховувати, що DP=(АТс-АТд) і підставляючи фактор поправки Z для людини 0,6 у формулу Бремзера-Ранке, то вона буде мати наступний вигляд: УОС=1332×0,6×(АТс-АТд)×S×Т×Q/СP×D, або УОС=799,2×(АТс-АТд)×S×Т×Q/СP×D. За даними літератури [3] швидкість розповсюдження пульсової хвилі по аорті залежить від віку і в середньому у жінок віком від 15 до 40 років становить 570см/с, після 40 років - 660см/с, а площа поперечного перетину аорти у жінок в середньому становить 3,46см 2, то приймаючи ці показники за const і підставляючи їх у формулу, вона приймає наступний вигляд: УОС=799,2×(АТс-АТд)×S×Т×3,46/570×D, або УОС=4,85×(АТс-АТд)×S×Т/D у жінок до 40 років. У жінок після 40 років, враховуючи, що середня швидкість розповсюдження пульсової хвилі по аорті в середньому буде складати 660см/с, формула розрахунку УОС буде приймати наступний вигляд: УОС=799,2×(АТс-АТд)×S×Т×3,46/660×D, або УОС=4,18×(АТс-АТд)×S×Т/D. Таким чином, для визначення УОС необхідно визначити вік жінки (до 40 або після 40 років), параметри систолічного та діастолічного тиску, тривалість систоли, діастоли і серцевого циклу. Підставляючи отримані дані у вищезазначену формулу вираховуємо показник УОС. Спосіб здійснюється наступним чином. У вагітних, роділь або породіль, які потребують якісного моніторингу гемодинаміки за допомогою кардіохірургічного монітору, який має можливість визначення фазового аналізу серцевого циклу, наприклад “ЮТАС-300” (Україна), проводять визначення неінвазивного систолічного і діастолічного артеріального тиску за методом Короткова та тривалості систоли, діастоли і серцевого циклу. Отримані дані підставляють у виведену нами формулу: УОС=k×(АТс-АТд)×S×Т/D, де: k - коефіцієнт перерахунку (для жінок до 40 років він дорівнює 4,85, а після 40 років - 4,18); АТс - рівень систолічного артеріального тиску (мм рт.ст.); АТд - рівень діастолічного артеріального тиску (мм рт.ст.); S – тривалість систоли (с); D - тривалість діастоли (с); Т - тривалість серцевого циклу (с) і вираховують показник УОС. Приклади конкретного виконання способу. Приклад 1. Вагітна Л., 25 років, історія пологів №209, 23.01.2004 поступила у пологове відділення пологового будинку №1 м. Києва з діагнозом: Вагітність 2, 38-39тиж. Раннє вилиття навколоплідних вод. Хронічна фетоплацентарна недостатність. Крупний плід. Перший період І пологів. При поступленні до пологового відділення за допомогою кардіо-хірургічного монітору були визначені параметри систолічного AT - 130мм рт.ст., діастолічного AT - 80мм рт.ст., тривалість систоли - 0,173с, тривалість діастоли - 0,451с та тривалість серцевого циклу - 0,625с. Вік роділлі 25 років (до 40 років), тобто коефіцієнт перерахунку k складав - 4,85. Для визначення УОС була використана запропонована нами формула: УОС=k×(АТс-АТд) ×S×Т/D=4,85×(130-80)×0,173×0,625/0,451=58,13см 3. Приклад 2. Вагітна Ф., 27 років, історія пологів №2166, поступила 26.05.06 у пологове відділення пологового будинку №1 м. Києва з діагнозом: Вагітність 1, 39-40тиж. Раннє вилиття навколоплідних вод. Хронічна гіпоксія плода. Перший період 1 пологів. При поступленні до пологового відділення за допомогою кардіо-хірургічного монітору були визначені параметри систолічного AT - 120мм рт.ст., діастолічного AT - 70мм рт.ст., тривалість систоли - 0,214с, тривалість діастоли - 0,693с та тривалість серцевого циклу - 0,907с. Вік роділлі 27 років (до 40 років), тобто коефіцієнт перерахунку k складав - 4,85. Використана запропонована нами формула: УОС=k×(АТс-АТд)×S×Т/D=4,85×(120-70) ×0,214×0,907/0,693=67,92см 3. За способом, що пропонується, було проведено дослідження параметрів центральної гемодинаміки (УОС) у 518 роділь на базі відділення анестезіології та інтенсивної терапії пологового будинку №1 м. Києва. Було проведено порівняння з методом тетраполярної імпедансної реографії. Отримано добре співвідношення УОС вирахуваним за пропонованим способом та визначеним за допомогою тетраполярної імпедансної реографії. Кореляційний аналіз виявив коефіцієнт кореляції r=0,93, максимальне відхилення не більше 10%. Корисна модель є перспективною за своєю простотою та можливістю безперервного моніторингу УОС, хоча є певні проблеми калібрування результатів вимірювання при різних формах порушення периферичного кровообігу. Література: 1. Инструментальные методы исследования сердечно-сосудистой системы (Справочник) /Под ред. Т.С. Виноградовой. - М.: Медицина, 1986. -416с. 2. Иванов Л.Б., Макаров В.А. Лекции по клинической реографии. - М.: Медицина, 2000-319с. 3. Савицкий Н.Н. Биофизические основы кровообращения и клинические методы изучения гемодинамики. Л.: Медицина, 1974. -307с.