Базовий курс анестезіолога / Базовый курс анестезиолога

					Рисунок 3. Мениски воды и ртути
					Поверхностное натяжение будет определять форму
					мениска — верхнего края столба жидкости. Эта сила вы-
					тягивает воду вверх вдоль стенок трубки, что вызывает
					некоторое завышение измеренного давления (вогнутый
					мениск). В то же время ртуть характеризуется выгну-
					тым мениском, при этом уровень жидкости будет слегка
					ниже ожидаемого (рисунок 3).
Рисунок 2. Манометр					Манометр Бурдона (Bourdon)
равным атмосферному (100 кПа), если только газ не из-					Это устройство используется для измерения высо-
					ких давлений, когда большая высота столба жидкости
влекали из баллона при помощи вакуума.					делает использование простых жидкостных манометров

Таким образом, манометрическое давление характенепрактичным. В манометре Бурдона использована со-

ризует на сколько измеренное давление «выше или ниже	гнутая (витая) трубка, которая, стремясь распрямить-
окружающего» — атмосферного давления. Большинство	ся по мере повышения давления, приводит в движение
давлений, которые нам приходится измерять в анесте-	стрелку, обращенную к шкале.
зиологической практике, являются манометрическими.	Манометр Бурдона является примером анероидно-
Примеры включают давление в газовых баллонах, дыха-	го манометра (термин «анероид» означает в буквальном
тельных путях и кровеносных сосудах.	переводе — «безводный», греч.). Еще один тип анероид-

Используя представленное выше уравнение, мы моных устройств основан на использовании мехов, кото-

	жем рассчитать абсолютное давление в полном кисло-	рые расширяются по мере повышения давления. Этот
	родном баллоне. Оно составит 13 800 кПа (13 700 + 100).	вид устройств используется при измерении небольших
	ИЗМЕРЕНИЕ ДАВЛЕНИЯ	давлений и может быть соединен (открыт) с атмосферой,
		измеряя манометрическое давление, или закрыт, ото-
	Для измерения давления может быть использовано	бражая при этом абсолютное давление.
	множество разнообразных систем, некоторые из кото-
	рых описаны ниже. Каждый из методов измерения име-
	ет свои преимущества и недостатки.
	Манометры
	В простейших манометрах для измерения давле-
	ния используется столб жидкости, при этом границы
	измерения обычно близки к атмосферному давлению.
	Давление оценивается количественно на основании сме-
	щения столба жидкости внутри устройства. Столб жид-
	кости будет подниматься или опускаться, пока его вес
	не придет в равновесие с разностью давлений на двух
	концах трубки. Наиболее простым вариантом является
	U-образная трубка (рисунок 2), наполовину заполнен-
	ная жидкостью, один конец которой обращен к атмос-
	ферному давлению, а другой — в сторону измеряемого.
	Наиболее часто в манометрах используются вода и
	ртуть, при этом каждая из жидкостей имеет свои преи-
	мущества и недостатки. Поскольку ртуть в 13,6 раза тя-
	желее воды, ее удобнее использовать для измерения бо-
	лее высоких давлений. Давление столба жидкости равно
		Рисунок 4. Манометр Бурдона
	произведению высоты столба, плотности жидкости и
	силы тяжести. Ширина (диаметр), форма и даже пере-	По мере повышения давления пружинная трубка раскручивается и двигает
		стрелку по калиброванной шкале. Система шестерен (не показана на рисун-
	гибы столба жидкости не оказывают никакого влияния
		ке) преобразует развертывание спирали в движение стрелки в часовом на-
	на измеряемую величину.	правлении
	190		World Federation of Societies of Anaesthesiologists | WFSA

Диафрагма

Еще одним типом анероидного манометра является диафрагма. В ней используется гибкая мембрана, которая изменяет форму под воздействием давления. Степень изгиба диафрагмы пропорциональна величине приложенной силы, таким образом, при определенной калибровке можно измерить давление. Мембранные манометры обычно встречаются в системах, использующихся для прямого измерения давления крови внутри артерий.

ИЗМЕРЕНИЕ АРТЕРИАЛЬНОГО ДАВЛЕНИЯ

Какое артериальное давление считать «нормальным»?

«Нормальное», или «приемлемое», значение артериального давления варьирует в зависимости от возраста, состояния здоровья и конкретной клинической ситуации. При рождении АД составляет 80/50 мм рт. ст. и, постепенно повышаясь по мере взросления, достигает значений близких к 120/80 мм рт. ст. у молодых взрослых людей. По мере старения АД продолжает расти. В этом отношении может быть использовано правило: ожидаемое систолическое АД = возраст (лет) + 100 мм рт. ст. Артериальное давление снижается на ранних сроках беременности и во время сна.

МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЯ АРТЕРИАЛЬНОГО ДАВЛЕНИЯ

Приблизительная оценка (оборудование недоступно)

Без определенного оборудования количественно оценить АД невозможно. Вместе с тем даже в отсутствие какого-либо оснащения можно грубо, приблизительно, но оценить состояние кровообращения. Обычно, если вы можете чувствовать пульс на лучевой артерии пациента, АД составляет по меньшей мере 80 мм рт. ст. Дополнительные характеристики пульсации (например, нитевидный пульс) дают дополнительную информацию. В большинстве случаев шока кисти и ступни больного холодные — наиболее важным исключением из этого правила будут пациенты с шоком, развившимся на фоне тяжелого сепсиса.

Время капиллярного заполнения — еще один простой тест, позволяющий оценить адекватность крово­

обращения. Для этого необходимо дово­льно­ сильно надавить на ноготь пальца руки пациента в течение 3 секунд, так чтобы кровь отлила от ногтевого ложа. После этого необходимо убрать свой большой палец с ногтя пациента и обратить внимание, спустя какой промежуток времени цвет ногтя восстановится.

При времени заполнения более 2 секунд можно, как правило, говорить о

Рисунок 5. Простейший сфиг- неадекватном кровообра-

моманометр с манжетой для щении. Этот тест особен- неинвазивного измерения АД но полезен в диагностике

шока и отслеживании ответа на инфузионную терапию у детей, при этом наиболее часто надавливание производят на кожу в области грудной клетки.

Ручное неинвазивное измерение давления

Это метод требует, по крайней мере, наличия надуваемой манжетки, соединенной с манометром (сфигмоманометр). Манжетка оборачивается вокруг плеча больного (должно находиться на уровне сердца) и надувается до значения давления, превышающего ожидаемое АД. После этого манжетка медленно сдувается. При использовании стетоскопа он устанавливается над плечевой артерией. По достижении давлением внутри манжетки уровня систолического АД слышен четкий звук, удары которого соответствуют сердцебиениям. По мере дальнейшего сброса давления в манжете звук в стетоскопе сначала затихает, но затем — перед тем как полностью затихнуть — на какое-то мгновение становится громче. Значение давления, по достижении которого отмечается полное исчезновение звука, соответствует диастолическому давлению. Если у вас нет стетоскопа, систолическое АД может быть оценено путем пальпации пульса на плечевой артерии. Давление в манжете, при котором появляется ощутимая пульсация, соответствует систолическому АД.

Тоны пульсации, описанные выше, носят название «тоны Короткова» и состоят из пяти фаз:

I.Начальный «ударяющий» тон (давление в манжете = систолическое АД).

II. Увеличение интенсивности звука.

III. Достижение максимальной интенсивности звука. IV. Приглушение звука.

V.Исчезновение звука (диастолическое давление).

Вбольшинстве случаев причиной неверных измерений является неправильный подбор размера манжеты. При использовании узкой манжеты на плече большой окружности значения АД будут ложно завышены, и наоборот, если манжета широкая, а плечо относительно тонкое, может наблюдаться занижение измеренных значений. По рекомендации ВОЗ у взрослых людей должна использоваться манжета шириной 14 см. Для младенцев и детей доступны соответствующие манжеты меньшего размера. В некоторых случаях значение АД, измеренное на одной руке, может отличаться от давления на другой. Обычно это явление не имеет особого клинического значения, но может указывать на поражение аорты, особенно расслоение ее стенки или коарктацию.

Манжетка соответствующего размера может быть также надета в области икры, при этом давление определяется при помощи пальпации заднеберцовой артерии. Такой прием может оказаться полезным при хирургических вмешательствах, во время которых руки пациента оказываются недоступны для анестезиолога, например, при операциях на плечевой кости и т. п.

Осциллотонометрия

Осциллометр фон Реклингхаузена представляет собой устройство, которое позволяет измерить как систолическое, так и диастолическое АД без стетоскопа. Он

Базовый курс анестезиолога | Basic Sciences

191

Автоматическое неинвазивное измерение АД

Выпускается ряд автоматических устройств для измерения АД, действие которых основано на принципе осциллометрии (например, «Dinamap», Critikon). Эти мониторы требуют наличия сетевого электропитания.

Инвазивное измерение АД

Этот метод измерения требует наличия прямого доступа к просвету крупного артериального ствола, например, при помощи канюли. Обычно выполняется катетеризация лучевой или бедренной артерии, реже артерии тыла стопы или плечевой артерии. Канюля должна быть соединена со стерильной системой, заполненной жидкостью, которая в свою очередь передает сигнал через трансдюсер на электронный монитор. Преимуществом системы является возможность непрерывного (с каждым ударом сердца), измерения АД, при этом на экране монитора может быть отображена кривая давления.

	состоит из двух наслаивающихся манжеток, одна из ко- •	Существует несколько причин ошибок измерения:
	торых большего, а другая — меньшего размера. Манжета	––	Эти устройства склонны завышать АД при низ-
	большего размера выполняет функции основной ман-		ких его значениях и занижать АД при очень вы-
	жеты сфигмоманометра. Роль малой манжеты состоит		соких его значениях.
	в усилении пульсаций, которые появляются, когда боль-	––	Манжета должна быть соответствующего раз-
	шая манжета сдувается, благодаря чему вместо тонов
			мера.
	Короткова регистрируются колебания давления (осцил-
		–– Во время измерения пациент должен находиться
	ляции), которые нередко видны и на обычном маноме-
			в покое.
	тре в виде колебания стрелки. Специальный рычаг пе-
		–– Измерение сильно зависит от постоянного на-
	реключает манометр с большей манжетки на меньшую.
	Использование осциллометра		полнения пульса, в связи с чем показания мо-
			гут быть неточными на фоне нарушений ритма
	• Оберните манжетку вокруг плеча и надуйте ее.
			сердца (особенно при мерцательной аритмии).
	• Настройте выпускной клапан так, чтобы давление
		––	Иногда монитор АД многократно наполняет и
	снижалось медленно.

	• Потяните контрольный рычажок на себя. Будут на-	спускает манжету, как бы «охотясь» за давлени-
		ем, и при этом не может отобразить его значение.
	блюдаться легкие подергивания измерительной
		Если при этом определяется пульс, а манжета
	иглы, соответствующие пульсу.
		продолжает надуваться и сдуваться, АД можно
	• По достижении систолического давления игла вне-
		оценить при помощи пальпации пульса и на-
	запно начинает подрагивать сильнее, при этом не-
		блюдения за фактическим давлением в манже-
	обходимо при помощи рычага прекратить страв-
		те, которое обычно также указывается на экране
	ливание воздуха, и игла остановится на значении,
		монитора (обычно более мелко, чем значение из-
	соответствующем систолическому АД.
		меренного АД).
	• Вновь потяните рычаг. По мере снижения давления

игла усиливает свои колебания.

• Еслирычаготпуститьнапикеамплитудыколебания

иглы, будет зафиксировано значение среднего АД.

• Если рычаг отпустить, когда амплитуда колебаний

иглы внезапно уменьшается, на шкале будет отражено значение диастолического АД.

Использование автоматических сфигмоманометров	Пациенты с инвазивным мониторингом АД нужда-
• Манжета надевается на плечо пациента, после чего	ются в постоянном наблюдении, что связано с риском
монитор надувает ее до значения, который, как ожи-	тяжелого кровотечения в случае отсоединения системы
дается, превышает систолическое АД пациента.	измерения. Обычно инвазивное измерение АД произво-
• Манжета постепенно сдувается; сенсор монитора	дится у пациентов отделений интенсивной терапии или
отмечает малейшие осцилляции (колебания) давле-	во время обширных хирургических вмешательств, в си-
ния в манжете, вызванные пульсацией крови.	туациях, когда возможны резкие изменения АД. Базовые

•Систолическое АД регистрируется в момент начала научные принципы, лежащие в основе этой методи-

пульсации, среднее АД — когда осцилляции достигают наибольшей амплитуды, диастолическое АД —

в момент исчезновения осцилляций.

•Измерения довольно точны. Эти устройства позво- ляют сэкономить время и силы для других задач.

ки измерения АД, рассмотрены в главе «Биологические сигналы и их измерение» (с. 193). Методика инвазивного измерения артериального давления уже обсуждалась в деталях на страницах журнала Update in Anaesthesia (русское издание № 14, с. 50).

192	World Federation of Societies of Anaesthesiologists | WFSA

Биологические сигналы и их измерение

Зоя Браун*, Бен Гупта

* E-mail: [e-mail]

ВВЕДЕНИЕ

бой электрические или

электромагнитные

90 мВ, но к моменту достижения поверхности

импульсы, возникающие в процессе биологи-

кожи он снижается до 1–2 мВ. Кроме того, в

ческой активности в организме человека. Они

снижение вольтажа вносит свой вклад импе-

могут быть зарегистрированы напрямую с ис-

данс кожных электродов.

пользованием электродов, например при элек-

Импеданс

трокардиографии (ЭКГ)

и электроэнцефало-

Импеданс — это сопротивление перемен-

графии (ЭЭГ), или могут быть преобразованы

ному току. Сами по себе электроды обладают

при помощи системы, включающей трансдю-

небольшим значением импеданса, что обу-

сер, например, при инвазивном мониторинге

словлено их электрохимическими свойствами.

артериального давления. Сигналы подверга-

Импеданс на границе контакта кожа–электрод

ются усилению, преобразованию, обработке, а

связан с несовершенным механическим кон-

затем, как правило, анализируются при помо-

тактом между кожей и электродом. Если им-

щи компьютера. В результате биологический

педанс высокий, сигнал искажают помехи, ис-

сигнал преобразуется в форму, удобную для

точником которых нередко становятся сеть

интерпретации.

электроснабжения или сокращения скелетной

СИСТЕМЫ,  ИЗМЕРЯЮЩИЕ  ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ

мускулатуры, сопровождающиеся электриче-

СИГНАЛЫ

ской активностью. Для снижения сопротив-

Электроды

ления кожи и улучшения качества сигнала не-

обходимо помещать электроды на выбритую,

Электрод представляет собой твердый кон-

чистую и сухую кожу.

дуктор, через который электрический ток вхо-

дит в среду (например, человеческое тело) или

Синусовые волны

покидает ее. Как правило, электроды находят-

В действительности, сигнал ЭКГ пред-

ся в прямом контакте с тканями. При изготов-

ставляет собой сложную волну, состоящую из

лении кожных электродов их активную часть

множества различных синусовых волн, нало-

чаще всего покрывают серебром и тонким сло-

женных друг на друга (рисунок 2). Синусовая

ем хлорида серебра. Контакт электродов с ко-

волна количественно характеризует параметр,

жей обеспечивают при помощи хлоридного

который ритмично изменяется с течением вре-

геля, которым пропитана пористая прокладка.

мени. Примером может служить вариабель-

ЭЛЕКТРОКАРДИОГРАФИЯ  (ЭКГ)

ность вольтажа переменного тока во времени.

Для разложения сложных биологических волн

Электрокардиография

отражает электро­­

на отдельные составляющие синусоидальные

Биологические сигналы представляют со-

потенциал кардиомиоцитов составляет около

физиологическую активность миокарда. Сила

(амплитуда) сигнала зависит от напряжения

токавцепикожныхэлектродов.Электрический

Рисунок 2. Типичная синусовая волна

Частота волны — количество циклов или полных синусоидаль-

Рисунок 1. Кожные электроды (Ag–AgCl)

ных волн за секунду, она обратно пропорциональна длине вол-

ны. Стандартная единица измерения частоты — герц (Гц)

Физика и оборудование 10

Содержание

Биологические сигналы отражают электрические и магнитные импульсы, возникающие в организме человека. Они распознаются при помощи электродов или трансдюсеров.

Сложные волны воспроизводятся с использованием анализа Фурье. Трансдюсеры преобразуют энергию сигнала из одного вида в другой и могут быть использованы для измерения артериального давления.

Zoe Brown

Specialist Trainee,

Derriford Hospital

Plymouth

Devon PL6 8DH, UK

Ben Gupta

Anaesthetic Registrar,

Sir Charles Gairdner

Hospital

Perth, Western Australia

Базовый курс анестезиолога | Basic Sciences

193

необходимо усиление достаточного числа отдельных

гармоник. Для точного воспроизведения начальной вол-

ны полоса пропускания усилителя должна покрывать

фундаментальную частоту и восемь (как правило) бли-

жайших гармоник.

Диапазон частот усиления ЭКГ-сигнала составляет

0,5–80 Гц. Применение диапазона более низких частот

создаст помехи от движений и дыхания, тогда как в диа-

пазоне более высоких частот сигнал будет искажаться на

фоне мышечной активности и близлежащего оборудо-

вания. Для визуальной оценки ЭКГ (мониторинг в опе-

рационной) верхняя граница полосы пропускания мо-

жет быть понижена до 40 Гц, что позволяет уменьшить

помехи от бытовой сети, однако для анализа сегмента ST

диапазон частот необходимо расширить (запись ЭКГ).

ЭКГ-изображение

Сигнал ЭКГ обычно проецируется на экран при по-

мощи осциллоскопа (аналоговый сигнал) со скоростью

регистрации 25 мм/сек или формирует цифровое изобра-

жение с той же скоростью отображения. Деполяризация,

при которой ток направлен к электроду, вызывает поло-

жительное отклонение сигнала, если ток направлен от

электрода — отклонение сигнала будет отрицательным

Рисунок 3. Запись электрокардиограммы

Диаграмма показывает, как положение электрода определяет полярность

(рисунок 3). Амплитуда отклонения пропорциональна

отклонения ЭКГ-сигнала во время деполяризации миокарда. Здесь вол-

объему сердечной мышцы, прилежащей к электроду.

на деполяризации распространяется от AV-узла через межжелудочковую

Как правило, для диагностических целей применя-

перегородку к верхушке сердца. Электрод V1 располагается над четвертым

межреберным промежутком справа, электрод V4 — над верхушкой сердца.

ется десять электродов: по одному устанавливается на

волны используется анализ Фурье (Fourier). Самая мед-

каждую из конечностей (отведения от конечностей) и

шесть — на переднюю грудную стенку (грудные отведе-

ленная (низкочастотная) составляющая синусовая вол-

ния). Такое расположение электродов дает 12 различных

на определяет фундаментальную частоту сигнала.

сигналов (двенадцатиканальная ЭКГ).

Составные синусовые волны, частота которых в n раз

превышает фундаментальную частоту, носят название

Усиленные монополярные и грудные электроды ис-

гармоники.

пользуют референтный электрод, образующийся при

Диапазон частот и усиление

соединении всех трех усиленных монополярных отве-

дений.

В силу того, что амплитуда (или «сила») биологиче-

ских сигналов очень мала, для их интерпретации требу-

Во время анестезии обычно используют только три

ется усиление сигнала. Усилением называется процесс

стандартных отведения, причем II отведение использу-

увеличения амплитуды сигнала в той степени, чтобы

ется наиболее часто, так как оно является оптимальным

его можно было использовать. В процессе усиления

для выявления аритмий. Прочие конфигурации элек-

диапазон частот (ширина полосы пропускания) должен

тродов включают «СМ5», которая оптимальна для рас-

быть достаточно широким, поскольку для того, чтобы

познавания ишемии левого желудочка. Электрод пра-

усиленный сигнал точно воспроизводил оригинальный,

вой руки (красный) располагается на рукоятке грудины,

Таблица 1. Стандартные положения электродов. Грудные электроды устанавливаются, как указано. Стандартные и усиленные униполярные отведения являются производными сигнала от четырех электродов, установленных на конечностях

	Отведения	Сокращение	Расположение
		I	Правая рука — левая рука
	Стандартные отведения	II	Левая нога — правая рука
		III	Левая нога — левая рука
		aVR	Правая рука
	Усиленные униполярные отведения от конечностей	aVL	Левая рука
		aVF	Левая нога
		V1	Парастернальная линия справа, 4-й межреберный промежуток
		V2	Парастернальная линия слева, 4-й межреберный промежуток
	Униполярные грудные отведения	V3	На линии между V2 и V4
		V4	На верхушке сердца
		V5	На уровне V4 по передней подмышечной линии
		V6	На уровне V4 по средней подмышечной линии

194	World Federation of Societies of Anaesthesiologists | WFSA

Все частотные диапазоны могут быть нормальными в одной ситуации и патологическими — при другой. Например, альфа-ритм наблюдается во время отдыха при закрытых глазах, особенно над теменно-затылочной областью (рисунок 4), но также определяется при коме и свидетельствует о деактивации коры. Дельта волны

	с левой руки (желтый) — в позицию электрода V5, и тре-	ЭЛЕКТРОЭНЦЕФАЛОГРАФИЯ
	тий электрод (зеленый) располагается на левом плече.		Электроэнцефалография (ЭЭГ) позволяет оценить
	ЭЛЕКТРОМИОГРАФИЯ	электрическую активность мозга, используя кожные
		электроды. При мониторинге активности мозга для диа-
	Электромиография (ЭМГ) используется для изме-	гностических целей обычно используют 21 электрод, ко-
	рения спонтанных или вызванных потенциалов скелет-	торые располагаются согласно международной «системе
	ных мышц. Для этого могут использоваться игольчатые	10–20». Этот метод определяет сумму постсинаптиче-
	(устанавливаются в толщу мышцы) или поверхностные	ских потенциалов пирамидальных клеток коры голов-
	электроды. Для получения спонтанного потенциала па-	ного мозга в ответ на ритмичные разряды таламической
	циент должен выполнить движение, или же потенциал	системы.
	может быть вызван стимуляцией нерва, идущего к дан-		Частота	волн	ЭЭГ варьирует вплоть до 40 Гц.
	ной мышце. Измеренные потенциалы варьируют от ме-
		Амплитуда волн составляет от 1 до 100 мкВ. В зависимо-
	нее 0,05 до 20–30 мВ. Диапазон частот усиленного сигна-
		сти от частоты волны ЭЭГ классифицируются следую-
	ла намного шире, чем для ЭКГ, и составляет 0–4 кГц.
		щим образом:
	В клинике ЭМГ может использоваться для монито-
		•	Альфа	(α)	8–13 Гц
	ринга эффекта препаратов, вызывающих нейромышеч-	•	Бета	(β)	13–40 Гц
	ный блок. Для воздействия супрамаксимальным током
	на нерв с целью вызова деполяризации используется	•	Тета	(θ)	4–7 Гц
	нейростимулятор. Мышечный ответ обычно оценивает-	•	Дельта	(δ)	< 4 Гц

ся визуально, однако может быть более точно определен и измерен электрически при помощи ЭМГ. Этот метод часто используется для исследования скорости нервного проведения в диагностике мио- и нейропатий, которые могут развиваться у пациентов отделений интенсивной терапии.

Рисунок 4. Нормальная ЭЭГ. Стрелка — пациент закрыл глаза, далее наблюдается альфа-ритм (жирным)

Базовый курс анестезиолога | Basic Sciences

195

Таблица 2. Предложенная интерпретация значений BIS

				Значение		Интерпретация
				100–85		Ясное сознание, способность воспроизводить вос-
						поминания
				85–60		Седация, можно разбудить пациента при помощи
						легкой стимуляции
				60–40		Хирургическая стадия анестезии, низкая вероят-
						ность сохранения воспоминаний
				40–0		Подавление вспышек электрической активности
			0			Отсутствие электрической активности коры (элек-
						трическая тишина)
					В алгоритме BIS-мониторинга используется спек-
			тральный анализ мощности и анализ во временной об-
			ласти. Также оценивается отношение индивидуальных
			частотных компонентов друг к другу (фазовое сопря-
			жение). Анализ во временной области был разработан
			как часть мониторинга «функции головного мозга» в
	Рисунок 5. Положение электродов при мониторинге би-		1950-х годах для измерения амплитуды и частоты сиг-
	спектрального индекса (BIS)		налов головного мозга во времени. Спектральный ана-
	могут быть признаком внутричерепного повреждения,		лиз мощности использует анализ частотных характери-
			стик, где амплитуды волн измеряются и принимаются в
	но наблюдаются в норме у младенцев.
			качестве показателя «мощности» каждой из частот ЭЭГ.
	Электроэнцефалография используется в клиниче-
			Мощность графически изображается по отношению к
	ской практике для различных целей. В ОИТ ЭЭГ при-		частоте, а каждая частота рассматривается индивиду-
	меняется для диагностики судорожной активности,		ально.
	особенно когда клиническая	картина неясна (напри-			Считается, что BIS не зависит от типа применяемых
	мер, при «бессудорожном эпилептическом статусе»). На
			гипнотических препаратов и коррелирует с клиниче-
	ЭЭГ влияют препараты, используемые для анестезии.
			ской оценкой сознания. Один из существенных недо-
	При углублении анестезии частота ЭЭГ-волн снижает-
			статков BIS заключается в том, что эффекты опиоидов,
	ся дозозависимо, а при введении очень высоких доз ста-
			кетамина и закиси азота на сознание не отражаются на
	новится очень низкой. В этом случае кроме снижения
			BIS. Полагают, что вероятность восстановления в памяти
	амплитуды волн периодически наблюдаются вспышки
			интраоперационных событий после вмешательства низ-
	ЭЭГ-активности более высокой частоты и амплитуды.
			ка, если во время операции BIS ниже 60. Исследования
	При лечении в ОИТ пациентов с устойчивой внутри-
			показали, что			интраоперационный мониторинг BIS
	черепной гипертензией подавление вспышек считается
			снижает риск сохранения воспоминаний об операции
	желательным результатом, свидетельствующим о мини-
			(так же как использование ингаляционных анестетиков
	мизации метаболической активности головного мозга.
				в дозе 0,7–1,3 МАК в сочетании с закисью азота).
	Применение меньших доз может вызвать повышение
	ЭЭГ-активности с преобладанием бета-ритма.		СИСТЕМЫ, ВКЛЮЧАЮЩИЕ ТРАНСДЮСЕР
	При анестезии в клинических условиях ЭЭГ-картина				Трансдюсеры предназначены для преобразования
	может быть более сложной, что связано с наличием ряда		одного вида энергии в другой. В медицине трансдюсе-
	фоновых факторов, изменяющих активность головного			ры преобразуют физиологические сигналы в электриче-
	мозга, например гипоксия или гиперкапния. Кроме того,		ские, после чего информация интерпретируется.
	разные анестезиологические	препараты по-разному		ИНВАЗИВНОЕ ИЗМЕРЕНИЕ АРТЕРИАЛЬНОГО ДАВЛЕНИЯ
	влияют на ЭЭГ-активность.
				Компоненты и принципы инвазивного мониторинга
	МОНИТОРИНГ БИСПЕКТРАЛЬНОГО ИНДЕКСА (BIS)
				давления
	Проведение развернутого ЭЭГ-мониторинга в опе-				Внутриартериальная система мониторинга состоит
	рационной является непрактичным. В этой ситуации		из трех основных частей (рисунок 6):
	мониторинг биспектрального индекса (BIS) превосходит		1.		Измеряющее устройство.
	другие методы мониторинга глубины анестезии. После
			2.		Трансдюсер.
	модификации ЭЭГ-сигнала специальный алгоритм по-
			3.		Монитор.
	зволяет получить интегральное значение BIS, отражаю-
	щее глубину сознания и варьирующее от 0 (очень глу-			Измеряющее устройство
	бокая анестезия) до 100 (ясное сознание). Мониторинг				Измеряющее устройство состоит из артериальной
	BIS опробован на здоровых добровольцах и пациентах		канюли (20 G для взрослых и 22 G для детей), соеди-
	различного профиля, тем не менее, золотого стандарта		ненной с трубкой (линией), заполненной физиологиче-
	для оценки его эффективности не существует. При про-		ским раствором, который передает давление крови на
	ведении BIS-мониторинга необходима пара электродов,		трансдюсер. Артериальная линия также соединяется
	которые устанавливаются в лобной области (рисунок 5).		с промывочной системой, состоящей из контейнера с

196	World Federation of Societies of Anaesthesiologists | WFSA

Рисунок 6. Компоненты системы инвазивного мониторинга артериального давления

	500 мл физиологического раствора, поступающего под	Монитор
	давлением 300 мм рт. ст. через промывочное устрой-	Анестезиологу не нужно глубокое понимание вну-
	ство. Ранее было принято добавлять к раствору для	тренней работы мониторинга. Современные мониторы
	промывки гепарин (около 1 ЕД/мл), однако в настоящее	усиливают входящий сигнал, фильтруют «шум» сиг-
	время такая практика часто считается нецелесообраз-	нала (устраняют нежелательные фоновые волны) и вы-
	ной. Промывочная система обеспечивает медленный,	водят изображение волны артериального давления на
	но постоянный поток раствора в систему со скоростью	экран в режиме реального времени.
	примерно 4–5 мл в час. Быстрая промывка может быть	Монитор также отображает значения систоличе-
	осуществлена вручную, для этого необходимо открыть
		ского, диастолического и среднего давления в артерии.
	промывочный клапан. Кроме того, к системе обычно
		Большинство мониторов включают различные функции,
	присоединяют трехходовой краник, который позволяет
		повышающие безопасность пациента, такие как тревож-
	брать артериальную кровь на анализ и при необходи-
		ная сигнализация при высоком или низком среднем АД,
	мости удалять воздух из системы. Трехходовой краник
		а ткже тахиили брадикардии.
	должен быть четко промаркирован как артериальный

	во избежание случайного введения препаратов. У ма-	Точность инвазивного мониторинга АД
	леньких детей меньший объем промывочного раствора	На точность инвазивного мониторинга давления
	вводится при помощи инфузомата, что предотвращает	оказывают влияние следующие физические феномены:
	избыточную инфузию раствора при повторных промы-	осцилляция, собственная частота, демпфирование и ре-
	ваниях артериальной канюли.	зонанс системы.
	Трансдюсер	Осцилляция
	Трансдюсером считается любое устройство, пре-
		Качающийся маятник является примером системы,
	вращающее одну форму энергии в другую. Например,
		которая осциллирует (или совершает колебания). Когда
	гортань является физиологическим трансдюсером (ме-
		маятник толкают (энергия приложена к системе), он от-
	ханическая энергия потока воздуха превращается в
		клоняется от положения равновесия, после чего возвра-
	звуковую энергию). Обычно в результате работы транс-
		щается к нему. Равновесным состоянием для маятника
	дюсера образуется электрическая энергия (сигнал). При
		является самая низкая точка дуги его траектории, что
	инвазивном мониторинге АД трансдюсер состоит из
		объясняется гравитацией.
	гибкой диафрагмы, к которой подводится электриче-
		Однако маятник обычно не просто возвращается в
	ский ток (рисунок 7). При давлении на диафрагму она
	растягивается и ее электрическое сопротивление меня-	равновесное состояние, но стремится сместиться в про-
	ется, что изменяет параметры электрического тока в си-	тивоположную сторону от первого отклонения. Данный
	стеме. Современные трансдюсеры определяют разницу	цикл продолжается, пока энергия, приложенная к систе-
	давлений, поэтому перед применением они требуют ка-	ме, не будет растрачена. Тенденция системы отклонить-
	либровки по отношению к значению атмосферного дав-	ся в сторону от начальной точки называется тенденцией
	ления (обнуление).	к осцилляции.

Базовый курс анестезиолога | Basic Sciences

197

В

A

Б

Рисунок 8. Прикроватный монитор: инвазивный монито-

ринг артериального давления

Графическое изображение параметров обычно имеет цветовой код (крас-

ный для кривой артериального давления), монитор показывает систоличе-

ское / диастолическое АД и среднее артериальное АД (ниже в скобках)

возвращения системы в равновесное положение, при

этом обычного колебания не происходит. При D значи-

тельно меньше 1 (ближе к 0) система обладает недоста-

точными демпфирующими свойствами, она свободно

колеблется, быстро смещаясь от равновесного положе-

ния и обратно, и далее отклоняется в сторону, противо-

положную от первоначального отклонения, колеблясь

вокруг равновесного состояния (маятник с низкой си-

лой трения). При D, равном единице, система обладает

так называемым критическим демпфированием.

Рисунок 7. Трансдюсер (А) системы для инвазивного мони-

В системах измерений физиологических параметров

осцилляции нежелательны. Данные системы требуют

торинга АД с трехходовым краником для обну-

точного измерения максимальной амплитуды (напри-

ления по атмосферному давлению (Б) и система

мер, систолическое АД при артериальной пульсации).

для промывки артериальной линии (В)

Необходим быстрый ответ и быстрое возвращение в на-

Демпфирование

чальную точку для готовности к следующему измере-

Представьте два одинаковых маятника. Шарнир

нию. Идеальный уровень демпфирования, используе-

одного из них недавно был хорошо смазан, а у друго-

мый в измерительных системах, является компромиссом

го — сильно заржавел. Если к обоим маятникам при-

менить одинаковую силу, смазанный маятник будет

свободно отклоняться от равновесного состояния, в то

время как заржавевший будет едва двигаться. Это про-

исходит вследствие того, что большое количество энер-

гии, приложенное ко второму маятнику, затрачивается

на преодоление силы трения заржавевших деталей, то

есть происходит гашение колебаний (демпфирование). У

заржавевшего маятника уменьшается амплитуда и уко-

рачивается период колебаний. Степень свободы колеба-

ний системы после приложения к ней энергии зависит

от демпфирования в системе.

В «высокодемпфированной» системе колебания га-

сятся, и наоборот, системы, отличающиеся низкими

демпфирующими свойствами, могут колебаться с боль-

шой амплитудой. Демпфирующие свойства системы мо-

гут быть описаны при помощи коэффициента демпфи-

рования (D), который обычно варьирует от 0 до 1 (может

превышать 1). Системы с коэффициентом демпфиро-

вания выше единицы являются избыточно демпфиро-

ванными, т. е. колебания настолько затруднены, что не-

Рисунок 9. График, изображающий влияние демпфирования

обходимо длительное время для начального сдвига и

на осцилляторные свойства системы

198	World Federation of Societies of Anaesthesiologists | WFSA

199

	между значением, при котором достигается быстрый	завышению систолического АД. Кривая артериального
	ответ системы без избыточного отклонения (D около 1),	давления представляет собой сложную (составную) си-
	и значением, обеспечивающим точное отражение мак-	нусоидальную кривую, состоящую из множества от-
	симальной амплитуды (D, близкое к нулю). В случае с	дельных синусовых волн, в связи с чем важно, чтобы
	инвазивным мониторингом АД можно легко увидеть	собственная частота измеряющего оборудования (кате-
	эти различия при использовании системы измерения	тер, система, заполненная физиологическим раствором,
	с высоким комплайнсом (податливые катетеры и труб-	и т. д.) не совпадала с любой из частот, составляющих
	ки), т. е. с D, близким к нулю, и очень жесткими и непо-	артериальную волну. Это достигается путем намеренно-
	датливыми устройствами с D, близким к 1. Значение D,	го повышения собственной частоты системы по сравне-
	используемое для систем инвазивного мониторинга АД	нию с любой из составляющих частот АД.
	в физиологических пределах, составляет 0,6–0,7 (опти-	Ниже представлены характеристики измеритель-
	мальное демпфирование, см. рисунок 9).	ного оборудования, которые обеспечивают повышение
	Собственная частота и резонанс	собственной частоты системы:
	Маятник с определенной длиной и массой всегда ко-	• артериальный катетер должен быть коротким и как
	леблется с одной и той же частотой вне зависимости от	можно более узким (большой номер калибра, G);
	начального отклонения при запуске маятника. Другими	• столб физиологического раствора должен быть как
	словами, если лишь слегка толкнуть маятник или силь-	можно короче;
	но отклонить его от начального положения, он совер-
		• следует использовать катетер и трубки с неподатли-
	шит одинаковое число колебаний за единицу времени
	(хотя амплитуда колебаний будет различаться). Именно	выми стенками;
		• диафрагма трансдюсера должна обладать макси-
	поэтому маятники используются для измерения време-
	ни. Любая система, подобная этой, обладает определен-	мальной ригидностью.
	ной частотой, с которой она «естественно» колеблется.
	Данная частота называется собственной частотой.	ДЛЯ ДАЛЬНЕЙШЕГО ЧТЕНИЯ
	Если энергия, приложенная к системе, изменяется	1. Magee P, Tooley M. The physics, clinical measurement, and equipment of
		anaesthetic practice. Oxford Medical Publications.
	с частотой, равной (или близкой) ее собственной часто-
		2. Davis P, Kenny G. Basic physics and measurement in anaesthesia.
	те, наблюдается феномен резонанса, и амплитуда ко-
		Butterworth Heinemann.
	лебаний системы значительно увеличивается. При ин-	3. Whyte S, Booker P. Monitoring depth of anaesthesia by EEG. British
	вазивном мониторинге АД резонанс может привести к	Journal of Anaesthesia, CEPD Journal; 2003:106–110.

Базовый курс анестезиолога | Basic Sciences