Ультразвуковая допплерография в диагностике объема кровопотери

На клинических базах кафедры хирургии Первого МГМУ им. И.М. Сеченова (Сеченовский университет) изучались особенности гемодинамики на уровне микроциркуляторного русла (МЦР) при различных объемах кровопотери. Были исследованы 66 доноров в возрасте от 21 до 42 лет. Фиксировали и анализировали показатели кровотока в МЦР, измеряемые ультразвуковым высокочастотным допплерографом.

Реакция организма на снижение объема циркулирующей крови в сосудистом русле универсальна независимо от источника кровотечения, но имеет определенную специфичность в зависимости от объема кровопотери.

Лечение кровопотери всегда была и остаѐтся актуальной проблемой в хирургической практике. В зависимости от величины, кровопотеря вызывает уменьшение объема циркулирующей крови (ОЦК) – гиповолемию, а гиповолемия, в свою очередь, – это сопровождается множеством разных по выраженности компенсаторных и патологических реакций. Эти изменения сопровождаются выраженными изменениями обмена веществ на уровне микроциркуляторного русла, изменением тонуса сосудов, скорости и реологических свойств крови. Потеря части эритроцитов приводит к анемии, развивается циркуляторная гипоксия. Приток, за счѐт естественной гемодилюции, экстрацеллюлярной жидкости в кровяное русло влечет за собой обезвоживание организма. Нарушение метаболизма приводит к изменению окислительных процессов, ацидозу разной выраженности на уровне МЦР.

В настоящее время практический врач имеет возможность определить объем кровопотери по клинической картине и результатам лабораторных анализов. Однако, это не дает полного представления о степени кровопотери, поэтому для объективной оценки тяжести состояния больного необходимо прямое определение состояния микроциркуляторного русла, так как именно микроциркуляторное русло первым реагирует на гиповолемию.

Целью исследования явилось изучение гемодинамики на уровне МЦР как ответ на кровопотерю различных объемов. Работа проведена на клинических базах кафедры хирургии МПФ и в Центре крови Первого МГМУ им. И.М. Сеченова (Сеченовского университета). В исследование были включены 66 доноров в возрасте от 21 до 42 лет.

Кровь для исследования брали в отделении переливания крови в соответствии с нормативными документами. До забора крови и во время самой процедуры проводился мониторинг микроциркуляторного русла в области ногтевого валика большого пальца кисти руки в положении лежа с помощью ультразвукового высокочастотного допплерографа «Минимакс–Допплер–К» с датчиком 20 МГц. Данный аппарат был протестирован и оснащѐн программным обеспечением в Институте медико-биологических проблем РАН и используется для исследования микроциркуляторного русла. При контакте датчика с кожей накладывалась акустическая паста, с целю предотвращения искажения ультразвукового сигнала. Точки измерения показателей кровотока в МЦР соответствовали объему кровопотери: 0 – фон; 1 – 100 мл; 2 – 200 мл; 3 – 300 мл; 4 – 400 мл; 5 – 500 мл.

До начала забора крови и после сдачи 500 мл крови у доноров измеряли артериальное давление (АД), частоту сердечных сокращений (ЧСС) и шоковый индекс (ШИ).

При статистическом анализе пользовались программой MS Excel и пакетом Statistica 6.0. Статистическая значимость оценивалась по критерию Уилкоксона (р<0,05).

Исходные значения систолического АД у доноров составили 134,1±15 мм рт. ст., ЧСС – 80,1±10,2 в минуту, ШИ – 0,62±0,02, при сдаче 500 мл крови – соответственно 128,1±14,7 мм рт. ст., 89,3±9,3 в минуту и 0,68±0,12 (различия недостоверны, р>0,05).

Далее анализировали распределение значений, получаемых с помощью допплерографа на выборке из 66 доноров во всех 5 точках замера. Представлены наиболее значимые показатели.

Линейная скорость кровотока (Vs). Средние значения показателя Vs менялись волнообразно с тенденцией к увеличению; в точке забора 400 мл крови отмечались максимальные значения данного показателя и наибольшая вариабельность от фоновых значений.

Объемная скорость кровотока (Qs). Отмечалась слабовыраженная волнообразная динамика с тенденцией к повышению значений показателя Qs. Фоновые значения и значения при заборе 200 мл крови (р<0,05) достоверно отличались;

Индексы кровотока

Индекс пульсации (PI) – наблюдалась некоторая волнообразная динамика с тенденцией к снижению средних значений показателя. Локальный максимум отмечен в точке взятия 300 мл крови. Статистически значимыми были различия фонового показателя и показателя при заборе 500 мл крови (р<0,05). Наиболее выраженные изменения наблюдались в точках забора 300 и 500 мл крови.

Индекс периферического сопротивления (RI) – наблюдалась волнообразная динамика средних значений с тенденцией к снижению. Локальные минимумы отмечены в точках забора 300 и 500 мл крови. Статистически значимыми были различия фонового показателя и показателя при заборе 500 мл крови (р<0,01). Динамика индекса – четкая; можно говорить о тенденции данного значения.

Динамика распределения клеток крови по диапазонам скоростей

Весь частотный спектр допплерограммы делится на 4 диапазона скоростей (низкие, средненизкие, средневысокие и высокие). Диапазоны рассчитываются, исходя из значений линейной скорости кровотока Vs.

Количество клеток крови, соответствующее каждому диапазону, представлены в процентах к общему количеству клеток, принятому за 100%; следовательно, можно проследить тенденцию изменения количества клеток крови в каждом диапазоне при заборе определенного количества крови. Частотный спектр распределения клеток крови аппарат вычисляет автоматически. Более подробно описаны изменения на уровне низких и высоких скоростей кровотока.

Диапазон низкой скорости (Н) – наблюдается тенденция к увеличению показателя Vs при увеличении объема забранной крови. Следовательно, количество клеток крови, двигающихся в МЦР с низкой скоростью, увеличивается с 21 до 23%. Статистически значимы различия фонового показателя и показателя при заборе 500 мл крови, а также при заборе 200 и 500 мл крови (р<0,05), (см.табл.2).

Диапазон высокой скорости (В). Имеется тенденция к снижению показателя Vs по мере увеличения объема забранной крови. Отмечается уменьшение количества клеток крови с 16,8 до 15,2%. Локальный пик соответствовал забору 200 мл крови. Отмечались статистически достоверные различия между значениями фонового показателя и значений при заборе 500 мл крови (р<0,01), а также между значениями при заборе 100 и 500 мл крови (р<0,05). Очевидна направленность изменения количества клеток крови: достоверное снижение по мере возрастания объема забранной крови (см. табл.2).

Таким образом, по мере забора крови в пределах до 500 мл у доноров наблюдается снижение общего периферического сопротивления (ОПС) и увеличение объемных скоростей кровотока на уровне МЦР. Увеличивается также количество пристеночных «медленных» форменных элементов крови на фоне прогрессирующей потери переносчика кислорода –эритроцитов. Показано, что организм начинает задействовать компенсаторные механизмы при потере крови в объеме 300 мл, и данная тенденция отчетливо выражена при увеличении объема забранной крови до 500 мл. Можно говорить, что механизм централизации при кровопотере до 500 мл еще не включается, нет спазма сосудов, более того, наблюдается увеличение кровотока и оптимизация оксигенации тканей на уровне МЦР.

Повышенный интерес к проблеме кровопотери обусловлен значительной частотой данного осложнения в хирургии и его определяющей ролью для патогенетических факторов геморрагического шока с высокой летальностью.

Острая кровопотеря приводит к быстрому уменьшению ОЦК, что сопровождается вегетативно-эндокринными нарушениями, которые трактуются как проявления неспецифического адаптационного синдрома, описанного канадским ученым Г. Селье еще в 1960 г. Все адаптационные системы направлены в первую очередь на поддержание центральной гемодинамики путем реализации 2 механизмов:

• уменьшение емкости сосудистого русла вследствие спазма сосудов;
• восполнение дефицита ОЦК за счет депонированной крови и межтканевой жидкости.

В результате повышения активности симпатико-адреналовой системы первым на кровопотерю реагирует венозное русло, которое содержит 65–70% всей циркулирующей крови. Защитный механизм, основанный на изменении емкости венозного русла, легко компенсирует потерю до 10% ОЦК. Другими словами, потеря 500–600 мл крови здоровым взрослым человеком не приводит к снижению артериального давления и увеличению ЧСС.

В Национальном руководстве по клинической хирургии (2013г.) для оценки степени кровопотери рекомендуется использовать таблицу, разработанную Горбашко А.И. (1982г.). Актуальна в настоящее время клиническая характеристика кровопотери по уровню сознания, окраске кожных покровов, тонусу периферических вен, частоте пульса и дыхания. До сих пор широко используется шоковый индекс, разработанный Альговером и Бури в 1967 году, принцип работы которого основан на отношении ЧСС и систолическое АД. В норме индекс равен 0,5.

Однако погрешность при определении объема кровопотери по Горбашко А.И. (1982) и с помощью индекса Альговера (1967) доходит до 1000 мл, что не позволяет отнести данные методики к соответствующим современным требованиям методикам. Этот факт требует от нас поиска новых, более точным методов определения тяжести кровопотери, что позволило бы нам более обоснованно подходить к лечению подобных состояний.

Кровопотеря считается определяющим фактором развития шока, общим показателем которого является снижение эффективного кровотока. Первым на кровопотерю реагирует МЦР. Система микроциркуляции представлена тонкими сосудами диаметром 10% развивается тотальный спазм сосудов, повышается ОПС. Во многих органах энергетическое снабжение переключается с углеводных источников на липидный, что повышает потребность в кислороде на фоне ограниченного кровотока и спазма сосудов и в конечном счете приводит к тканевой гипоксии и вне- и внутриклеточному ацидозу.

Важно, что все изменения, которые мы можем наблюдать с помощью ультразвукового допплерографа происходят во всех органах. На это указывал и М.К. Юсубалиев (1980): нарушение ОЦК вызывает изменения буквально во всех системах организма. Нарушается функциональное состояние системы кровообращения, изменения которой приводят к нарушению микроциркуляции во всех органах и тканях.

Необходимость изучения гемодинамики на уровне МЦР при кровопотере отмечают многие авторы. У практического врача есть возможность оценить тяжесть кровопотери на основании клинических и лабораторных показателей, таких как гемоглобин и гематокрит, количество эритроцитов крови. Однако эти показатели, как и показатели АД и ЧСС, не могут дать полную картину состояния больного, особенно в ближайшее после кровотечения время. Для объективной оценки тяжести состояния больного необходимы результаты прямого определения волемических показателей центральной гемодинамики и непосредственной оценки состояния микроциркуляции в разных органах.

Возвращаясь к нашему исследованию, хотелось бы отметить, что мы наблюдали достоверное увеличение объемного кровотока в МЦР и снижение ОПС при кровопотере 500 мл. Одновременно с увеличением объемных скоростей увеличивались линейные скорости кровотока, что может говорить о специфических гемодинамических изменениях на уровне МЦР в зависимости от объема кровопотери.

Сегодня, когда нагрузка на практического врача возрастает и требует минимизации времени обследования больного не в ущерб качеству, именно ультразвуковая допплерография с его возможностями обследования сосудистого тонуса, объема кровотока так и определения процентного количества клеток в сосудистом русле представляется важным инструментом, который поможет сложить полную картину состояния больного с кровопотерей. Вместе с тем, на данном этапе использование столь большого количества показателей и их значений, которые несистематизированы, на практике не представляется возможным. Дальнейшие исследования возможностей ультразвукового допплерографа и систематизация данных при помощи специального программного обеспечения позволит более точно определить объемы кровопотери у каждого конкретного больного и тем самым позволит подходить к инфузионно-трансфузионной терапии более обоснованно.