При острой циркуляторной недостаточности инфузия жидкостей в качестве первой линии терапии сталкивается с дилеммой, — увеличение сердечного выброса (СВ) и улучшение тканевой перфузии против недостаточной эффективности и риска накопления жидкости. Прогнозирование эффективности болюса жидкости на сердечный выброс до начала инфузии позволяет избегать введения жидкости пациентам, которым такое вмешательство не требуется [1]. Принцип очень прост: если некоторые изменения в преднагрузке сердца, индуцированные внешними маневрами или с помощью вентилятора, изменяют сердечный выброс свыше заданного диагностического порога, то инфузия жидкости, вероятно, будет иметь подобный эффект [2].
Тесты и индикаторы при использовании вентилятора основаны на взаимодействиях сердце-легкие. При механической вентиляции увеличение внутригрудного давления снижает градиент давления системного венозного возврата за счет увеличения давления в правом предсердии [3]. Этот эффект усугубляется при аппаратном вдохе (инсуффляция). Результирующее падение сердечного выброса будет больше, если два желудочка реагируют на преднагрузку. Вентиляция также увеличивает постнагрузку правого желудочка и снижает постнагрузку левого желудочка [3], но эти эффекты независимы от реакции на преднагрузку и имеют значение только при правожелудочковой недостаточности.
PPV, SVV
Вариации пульсового давления (Pulse pressure variation [PPV]) являются результатом цикличного снижения венозного возврата в правый желудочек во время аппаратного вдоха со снижением выброса правого желудочка на следующем сокращении с последующим снижением заполнения левого желудочка на два или три сокращения позже. Результирующие циклические изменения наполнения левого желудочка вызывают пропорциональные изменения в ударном объеме левого желудочка у пациентов с сохраненной реакцией на объем (volume responsive patients), что количественно определяется как вариации ударного объема (stroke volume variation [SVV]). Значения PPV или SVV ≥ 12% отражают наличие реакции на объемную нагрузку [4].
Множество прикроватных мониторов могут измерять PPV. При это их диагностическая эффективность снижается при низком доставленном объеме (Vt), при низкой податливости легких (compliance), при сердечных аритмиях, спонтанном дыхании, высокой частоте дыхания, внутрибрюшной гипертензии, открытой грудной клетке и при остром легочном сердце (acute cor pulmonale [ACP]) [4]. Таким образом, PPV и SSV можно использовать только у ограниченного числа пациентов.
Изменения диаметра полой вены
Эти податливые сосуды изменяют свой размер в условиях механической вентиляции при наличии реакции преднагрузки: экстраторакальная нижняя полая вена расширяется во время вдоха по причине затрудненного венозного возврата, в то время как интраторакальная верхняя полая вена коллапсирует. При этом респираторные вариации диаметра нижней полой вены и, в меньшей степени вариации диаметра верхней полой вены, менее достоверны, чем другие тесты наличия реакции преднагрузки [5]. Более того, они разделяют те же ограничения, что PPV (исключая аритмию), а вариации диаметра нижней полой вены имеют ограниченную диагностическую ценность при внутрибрюшной гипертензии [5].
Изменения Vt
Задача нагрузки доставленным объемом (Vt challenge) заключается в том, что бы у пациента на механической вентиляции с Vt 6 мл/кг временно увеличить Vt до 8 мл/кг на одну минуту и отметить изменения в PPV между двумя состояниями доставленного объема [6]. Увеличение PPV ≥ 3.5% отражает сохраненную реакцию преднагрузки даже несмотря на то, что пороговые точки здесь отличаются от исследования к исследованию [7]. Преимущества этого теста в том, что требует измерения только лишь изменений в PPV, так что здесь возможно использовать даже простой монитор артериального давления. Диагностическая эффективность очень хорошая, но диагностические пороговые точки нуждаются в лучшей конкретизации [7]. Ложноположительные результаты могут наблюдаться при остром легочном сердце.
Тест окклюзии конца выдоха (End‑expiratory occlusion test)
Этот тест заключается в прерывании вентиляции в конце выдоха на 15 секунд. Давление в дыхательных путях снижается до давления конца выдоха (end-expiratory pressure [PEEP]), при этом снижается внутригрудное давление и повышается сердечная преднагрузка [8]. Окклюзия может быть достаточно долгой для увеличения преднагрузки правого желудочка, что переходит на левую сторону. Недостаток теста заключается в том, что пациенты должны перенести 15-секундную экспираторную паузу без спонтанных попыток вдоха. Тест на сегодня валидирован, а диагностическая пороговая точка — увеличение сердечного выброса ≥ 5% [9]. Этот тест может быть затруднен при остром легочном сердце, но это требует подтверждения. Добавление изменений, полученных во время двух последовательных пауз, увеличивает амплитуду изменений ударного объема, что лучше различимо при ультразвуковом исследовании [10].
Рекрутмент-маневр
За счет увеличения объема легких рекрутмент-маневр увеличивает внутригрудное давление, что в значительной степени снижает сердечную преднагрузку. В нескольких исследованиях было показано, что снижение сердечного выброса, наблюдаемое во время рекрутмент-маневра, выявляет сохраненную реакцию преднагрузки [5]. Исследования также позволили количественно оценить реакцию преднагрузки путем измерения наклона кривой изменений артериального давления, вызванных вдохами на разных уровнях давления [11, 12]. С другой стороны, рекрутмент-маневр имеет ограниченные показания и может быть опасен в случае острого легочного сердца, что снижает интерес к этому тесту.
РЕЕР тест
У вентилируемых пациентов с РЕЕР ≥ 10 см H20 снижают РЕЕР до 5 см Н20. В недавнем исследовании было показано, что рост сердечного выброса (анализ контура пульса) ≥ 9% достоверно определяет наличие реакции преднагрузки [13]. Изменения в PPV, но не в пульсовом давлении, также позволяют достоверно прогнозировать, но с меньшей точностью [13]. Результаты этого исследования требуют подтверждения, в частности в различных популяциях (пациенты без острого респираторного дистресс-синдрома [ОРДС], другие технологии измерения сердечного выброса). Ограничением этого теста является риск легочного де-рекрутмента (de-recruitment).
Как выбрать правильный инструмент?
Дополнительный Рис. 1* показывает факторы, что необходимо рассмотреть перед выбором правильного инструмента. Даже при всех ограничениях PPV и SSV, эти индикаторы имеют высокий уровень доказательности (наряду с тестом пассивного поднятия нижних конечностей). Если монитор сердечного выброса недоступен, наблюдение за изменениями PPV во время теста нагрузки легочным объемом или РЕЕР тест (при условии валидации этого теста) является адекватной мерой определения реакции преднагрузки. Тест окклюзии конца выдоха также достоверен, но требует отсутствия респираторной активности пациента. Все эти тесты имеют преимущества просто потому, что они легко выполнимы у пациентов на механической вентиляции.
Выводы
Эффекты вентиляции с положительным давлением на преднагрузку сердца делают возможным выявление реакции преднагрузки с помощью различных тестов и индикаторов. В будущем эти тесты следует сделать автоматическими и встроенными в аппараты искусственной вентиляции легких для работы в паре с гемодинамическими мониторами. Это позволит нам более тщательно персонализировать терапевтическую стратегию в соответствии с физиологическими характеристиками пациента [14], что может улучшить клинические исходы [15].
References
- De Backer D, Aissaoui N, Cecconi M, Chew MS, Denault A, Hajjar L, Hernandez G, Messina A, Myatra SN, Ostermann M, Pinsky MR, Teboul JL, Vignon P, Vincent JL, Monnet X (2022) How can assessing hemodynamics help to assess volume status? Intensive Care Med 48:1482–1494
- Monnet X, Malbrain M, Pinsky MR (2023) The prediction of fluid respon‑siveness. Intensive Care Med 49:83–86
- Mahmood SS, Pinsky MR (2018) Heart‑lung interactions during mechani‑cal ventilation: the basics. Ann Transl Med 6:349
- Teboul JL, Monnet X, Chemla D, Michard F (2019) Arterial pulse pres‑sure variation with mechanical ventilation. Am J Respir Crit Care Med 199:22–31
- Monnet X, Shi R, Teboul JL (2022) Prediction of fluid responsiveness: what’s new? Ann Intensive Care 12:46
- Myatra SN, Prabu NR, Divatia JV, Monnet X, Kulkarni AP, Teboul JL (2017) The changes in pulse pressure variation or stroke volume variation after a“tidal volume challenge” reliably predict fluid responsiveness during low tidal volume ventilation. Crit Care Med 45:415–421
- Wang X, Liu S, Gao J, Zhang Y, Huang T (2023) Does tidal volume challenge improve the feasibility of pulse pressure variation in patients mechanically ventilated at low tidal volumes? A systematic review and meta‑analysis. Crit Care 27:45
- Gavelli F, Teboul JL, Monnet X (2019) The end‑expiratory occlusion test: please, let me hold your breath! Crit Care 23:274
- Gavelli F, Shi R, Teboul JL, Azzolina D, Monnet X (2020) The end‑expiratory occlusion test for detecting preload responsiveness: a systematic review and meta‑analysis. Ann Intensive Care 10:65
- Jozwiak M, Depret F, Teboul JL, Alphonsine JE, Lai C, Richard C, Monnet X (2017) Predicting fluid responsiveness in critically ill patients by using combined end‑expiratory and end‑inspiratory occlusions with echocardi‑ography. Crit Care Med 45:e1131–e1138
- Messina A, Colombo D, Barra FL, Cammarota G, De Mattei G, Longhini F, Romagnoli S, DellaCorte F, De Backer D, Cecconi M, Navalesi P (2019) Sigh maneuver to enhance assessment of fluid responsiveness during pres‑sure support ventilation. Crit Care 23:31
- Vallier S, Bouchet JB, Desebbe O, Francou C, Raphael D, Tardy B, Gergele L, Morel J (2022) Slope analysis for the prediction of fluid responsiveness by a stepwise PEEP elevation recruitment maneuver in mechanically ventilated patients. BMC Anesthesiol 22:4
- Lai C, Shi R, Beurton A, Moretto F, Ayed S, Fage N, Gavelli F, Pavot A, Dres M, Teboul JL, Monnet X (2023) The increase in cardiac output induced by a decrease in positive end‑expiratory pressure reliably detects volume responsiveness: the PEEP‑test study. Crit Care 27:136
- De Backer D, Cecconi M, Chew MS, Hajjar L, Monnet X, Ospina‑Tascon GA, Ostermann M, Pinsky MR, Vincent JL (2022) A plea for personalization of the hemodynamic management of septic shock. Crit Care 26:372
- Pinsky MR, Cecconi M, Chew MS, De Backer D, Douglas I, Edwards M, Hamzaoui O, Hernandez G, Martin G, Monnet X, Saugel B, Scheeren TWL, Teboul JL, Vincent JL (2022) Effective hemodynamic monitoring. Crit Care 26:294
*Примечание: см. рисунки по ссылке ниже