Системы для измерения давления при катетеризации сердца

Кардиология:

Системы для измерения давления при катетеризации сердца

Гемодинамический компонент катетеризации сердца сводится к измерениям давления кровотока (например, сердечного выброса (СВ), кровоток по шунтам, через стенотическое отверстие, регургитационный и коронарный кровоток) и зависит от сосудистого сопротивления. В упрощенном виде кровоток через кровеносный сосуд (Q) определяется разницей давления (Р) в сосуде и сосудистым сопротивлением (R) по закону Ома: Q = ▲Р/R.

Точная регистрация кривых давления и правильная интерпретация физиологических показателей согласно этим кривым — главные цели катетеризации сердца. Кривая давления отражает силу сокращения мышцы сердца, а ее амплитуда и длительность зависят от многих механических и физиологических параметров. На кривые давления из каждой камеры сердца влияет сила сокращения данной камеры и окружающие ее структуры (смежные полости сердца, перикард, легкие и сосуды).

Физиологические колебания ЧСС и дыхательный цикл также влияют на кривую давления. Знания о компонентах сердечного цикла важны для правильной интерпретации гемодинамических результатов, получаемых в лаборатории катетеризации сердца.

а) Системы, заполненные жидкостью. Внутрисосудистое давление обычно измеряют с помощью катетеров, заполненных жидкостью, присоединенных к датчику давления. Кривая давления передается от кончика катетера на датчик через столб жидкости внутри катетера. Большинство датчиков давления, используемых в настоящее время, представляют собой одноразовые электрические преобразователи. Изменение давления деформирует диафрагму или провод внутри датчика. Затем эта энергия трансформируется в электрический сигнал пропорционально величине давления по принципу Wheatstone bridge. Этот сигнал усиливается и записывается как аналоговый.

Существует несколько источников ошибок при измерении давления с помощью катетерных систем, заполненных жидкостью. Искажение выходного сигнала происходит в результате частотно-ответных характеристик и поглощающих свойств системы. Частотный ответ системы — это отношение амплитуды выходящего сигнала к амплитуде входящего на протяжении всего частотно-волнового спектра давления на входе. Истинная частота — это частота колебаний системы при возбуждении в отсутствие трения.

Рассеивание энергии системы при трении называют амортизацией. Для обеспечения высокочастотной реакции система должна иметь максимально возможную истинную частоту и оптимальную амортизацию. При оптимальной амортизации энергия рассеивается постепенно, приближая кривую частотного ответа к 1 (отношение внешней частоты к внутренней), как это происходит при истинной частоте системы. Оптимальная амортизация достигается применением короткой широкопросветной несборной катетерной системы, которую напрямую присоединяют к датчику и которая заполнена жидкостью с низкой вязкостью без пузырьков воздуха.

Датчик давления должен быть откалиброван, установка нулевого уровня — первый этап катетеризации сердца. Чтобы обнулить датчик, его помещают на уровень предсердий примерно в средней части грудной клетки. Если датчик присоединен к коллектору и будет подключаться во время исследования к разным портам, к нему должна быть присоединена вторая катетерная система, заполненная жидкостью и установленная на уровне средней части грудной клетки. Все датчики, которые будут использованы во время процедуры, следует обнулить и откалибровать одновременно. Из-за возможного смещения во время процедуры все датчики должны быть перенастроены непосредственно перед измерением трансклапанного ▲Р или одновременным определением давления.

Потенциальными источниками ошибок являются артефакты, связанные с «хлыстовым» движением кончика катетера в исследуемой камере сердца, артефакты конечного давления (измерение давления через отверстие на кончике катетера искусственно завышает его вследствие встречного потока или высокой скорости изменения кривой давления), артефакты, связанные с катетером (когда катетер ударяется о стенки камеры сердца или клапаны), и закупоривание кончика катетера в мелких сосудах или отверстиях клапанов вследствие большого размера самого катетера. Оператор должен знать об источниках потенциальных ошибок и при несоответствии между получаемыми данными и клиническими проявлениями исключать эти ошибки.

б) Макрометрические катетеры для измерения давления в сердце. Применение этих катетеров с датчиком измерения давления на конце значительно уменьшает количество ошибок, характерных для систем, заполненных жидкостью. Однако частота использования микроманометрических катетеров ограничивается их высокой стоимостью и дополнительным временем, необходимым для правильной калибровки данной системы. Эти катетеры имеют лучшие амортизационные характеристики вследствие отсутствия столба жидкости, кроме того, уменьшается количество артефактов, связанных с «хлыстовым» движением катетера.

Кривая давления искажается меньше и видна без задержки в 30-40 мсек, как это бывает при использовании систем, заполненных жидкостью. Высокоточные микроманометрические катетеры имеют отверстия на кончике и по бокам, что дает возможность проводить их через проводниковые катетеры в кровеносную систему и совмещать с ангиографией. Катетеры с двумя датчиками, расположенными на небольшом расстоянии, полезны для точного измерения АР через клапанные структуры и в полости желудочков. Микроманометрические системы применяют в научных целях для оценки уровня подъема давления в желудочках (dP/dt), напряжения стенки, уровня затухания давления в желудочках (-dP/dt), временной постоянной расслабления (tau) и желудочковых отношений давление-объем.

У микроманометрических катетерных систем есть некоторые недостатки: высокая стоимость, хрупкость и увеличенное время исследования. Нулевой уровень в этих системах может изменяться после выравнивания давления в сосуде с давлением в заполненном жидкостью просвете катетера.

- Читать "Кривые нормального давления полостей сердца сердца"

Оглавление темы "Катетеризация сердца":