Резистивный индекс отображает сопротивление артерий потоку крови. Внутрипочечные междолевые и сегментарные артерии имеют низкое сосудистое сопротивление, кровоток в них происходит постоянно в систолу и диастолу. Это обусловлено высоким минутным почечным кровотоком (до 20% от СВ), поскольку почки являются ключевым органом, регулирующим гомеостаз. Резистивный индекс измеряется по формуле:

(PSV – EDV)/PSV,

где PSV – пиковая систолическая скорость, EDV – конечно-диастолическая скорость.

При развитии гиповолемии, например при острой кровопотере, происходит централизация кровообращения за счет вазоконстрикции, в том числе почечных артерий. На значение резистивного индекса оказывает влияние в основном комплексное воздействие системной гемодинамики, жесткости аорты и податливости почечных артерий, а также почечной микроциркуляции [9]. У пациентов в критическом состоянии дополнительными факторами, которые будут влиять на RDRI, являются искусственная вентиляция легких с положительным давлением, использование вазопрессоров и повышенное внутрибрюшное давление.

У многих пациентов, находящихся в критическом состоянии, развивается острое почечное повреждение (ОПП). Это осложнение существенно увеличивает риск неблагоприятного исхода, в связи с этим ранняя диагностика ОПП является одной из приоритетных и до сих пор нерешенных клинических проблем [10]. Традиционно измеряемые показатели (сывороточный креатинин, мочевина, скорость клубочковой фильтрации, протеинурия) достигают критических значений, когда выделительная функция почек уже значимо нарушена. Биомаркеры острого почечного повреждения позволяют прогнозировать развитие ОПП еще до повышения креатинина сыворотки крови (за 12–24 часа) [11]. Их широкое использование в клинической практике ограничено, а значение в улучшении выживаемости пациентов окончательно не доказано [12]. Ведущим механизмом развития ОПП у пациентов в критическом состоянии считается гипоперфузия, и потому оценка перфузии почек может помочь в ранней диагностике и мониторинге эффективности проводимого лечения.

Из методов оценки перфузии почек наиболее доступным и приемлемым является ультразвуковое исследование. Допплерометрические показатели почечного кровотока могут быть использованы для прогнозирования развития и обратимости ОПП у пациентов в критическом состоянии, что нашло подтверждение в нескольких обсервационных исследованиях [13–15]. К примеру, S. Rozemeijer и соавт. [13] выявили, что у пациентов с шоком любой этиологии значения RDRI были достоверно выше, чем у пациентов без шока, а значения этого показателя коррелировали с частотой развития ОПП (0,751 [ 0,692–0,788] против 0,654 [ 0,610–0,686], р < 0,001). Данный показатель коррелировал со значением среднего АД и потребностью в вазопрессорной поддержке (более высокий RDRI у пациентов с лактатом более 3 ммоль/л и вазопрессорной поддержкой, чем без нее). Авторы пришли к выводу, что значения RDRI в большей степени обусловлены изменениями АД, индекса пульсового давления, применением вазопрессорной поддержки, чем влиянием СВ и параметров микроциркуляции.

Более надежным предиктором развития ОПП является комбинация высокого центрального венозного давления (ЦВД) (≥ 9,5–11,5 мм рт. ст.) и RDRI (≥ 0,695), что было доказано в нескольких исследованиях [15][16]. В то время как ЦВД традиционно считается маркером преднагрузки правого желудочка, оно также влияет на венозный кровоток в органах брюшной полости, в особенности в почках, так как они находятся в замкнутом пространстве, ограниченном капсулой. Соответственно, высокие значения ЦВД снижают почечное перфузионное давление (среднее АД минус ЦВД), препятствуя оттоку крови из почек. Высокое ЦВД повышает риск развития ОПП у пациентов с сепсисом и септическим шоком [15][16], а также у пациентов с острой сердечной недостаточностью вне зависимости от значений сердечного индекса [17].

Методологически правильно измерять почечный резистивный индекс на уровне сегментарных или междолевых артерий в разных участках почек с определением среднего значения. Из всех допплерометрических показателей RDRI наиболее сложен технически. Пациенту необходимо задержать дыхание, чтобы изображение на экране аппарата стало неподвижным, а перемещение крови по междолевой артерии и вене фиксируется импульсно-волновой допплерометрией. Пациенты в критическом состоянии не всегда могут выполнить задержку дыхания, иногда контакт с ними затруднен, что еще больше осложняет проведение исследования.

Кровоток по селезеночной артерии составляет до 10% от СВ. При резком снижении объема циркулирующей крови при кровопотере в системную циркуляцию одномоментно может быть перемещен значимый объем крови из селезенки [18]. Отмечается повышение тонуса селезеночной артерии на фоне выраженной симпатической стимуляции, что проявляется увеличением значений селезеночного резистивного индекса (SDRI), в норме составляющего 0,6–0,65. Так, у пациентов с тяжелой сочетанной травмой, которые при поступлении в стационар не имели признаков шока, но при этом допплерометрическое исследование селезеночной артерии демонстрировало высокие значения SDRI, в последующие сутки развивался гиповолемический шок, а у пациентов с нормальными значениями SDRIсостояние оставалось стабильным [19].

C. Brusasco и соавт. [20] показали, что значения SDRI меняются при проведении инфузионной терапии. В их исследование были включены кардиохирургические пациенты на искусственной вентиляции легких в раннем послеоперационном периоде. Снижение SDRI менее чем на 4% после болюсного внутривенного введения жидкости исключало восприимчивость к инфузионной нагрузке. При этом снижение значений SDRI более чем на 10% после инфузии свидетельствовало о том, что пациент восприимчив к инфузионной нагрузке [20]. В этой работе абсолютные значения SDRI между группами пациентов, восприимчивых и невосприимчивых к инфузионной нагрузке, статистически не отличались как до инфузии (0,68 ± 0,09 и 0,64 ± 0,09; p = 0,106 соответственно), так и после (0,63 ± 0,09 и 0,62 ± 0,09; p = 0,928 соответственно) [20]. Это свидетельствует о том, что значение SDRI важно оценивать в динамике. Лишь крайние значения (более 0,75–0,8) служат признаком гиповолемии.

Селезеночный резистивный индекс оценивается в трех локализациях (верхнем, среднем и нижнем участках селезенки) и определяется среднее значение показателя. Для расчета SDRI также не требуется коррекция допплеровского угла.

От 15 до 26% СВ приходится на церебральный кровоток, большая часть которого осуществляется через сонные артерии. Ультразвуковое исследование кровотока через сонную артерию может использоваться как инструмент гемодинамического мониторинга, поскольку имеется соответствие показателей каротидного кровотока и СВ [6][7]. Определение статических индексов и/или динамических показателей каротидной допплерометрии позволяет выявить восприимчивость к инфузионной нагрузке [21].

Скорректированное время потока (ccFT, corrected carotid flow time) рассчитывается по формуле:

где flow time – систолическое время, определяемое на кривой импульсно-волновой допплерометрии от начала подъема скорости потока до дикротической выемки (в мс), cycle time – время сердечного циклаот зубца R до зубца R либо время между двумя пиками систолической скорости (в секундах).

Формула аналогична формуле Базетта для расчета скорректированной продолжительности интервала QT. То есть можно измерить время систолического потока в режиме импульсно-волновой допплерометрии, частоту сердечных сокращений (ЧСС) и эти показатели подставить в соответствующую формулу на медицинском электронном калькуляторе (рис. 1).

При оценке волемического статуса с помощью каротидной допплерометрии параметр ccFT рассматривается как весьма объективный показатель [22]. При этом учитываются абсолютные значения и их изменения в процентах при проведении теста с быстрой инфузионной нагрузкой или теста с подъемом нижних конечностей. Значение в 300–350 мс выступает в качестве порогового, при меньших показателях с высокой долей вероятности пациент положительно ответит на инфузионную нагрузку. Авторы одной из первых работ, посвященной оценке ccFT в качестве волюметрического показателя, установили, что у пациентов с явной гиповолемией средние значения ccFT были 299 мс, а прирост после инфузии 1100 мл кристаллоидного раствора в среднем составлял 15% [21]. Изменения абсолютных значений ΔccFT от 7до 30 мс, а также прирост показателя на 15–25% после выполнения теста с подъемом нижних конечностей считаются пороговыми для выявления гиповолемии. Показатель ccFT не зависит от фаз дыхания (что характерно для скоростных параметров), а также менее зависим от правильности коррекции угла сканирования допплеровского луча.

Динамика изменений скорости церебрального кровотока (ΔCBF) при проведении пробной инфузионной нагрузки имеет наиболее высокую диагностическую ценность при выявлении пациентов восприимчивых к инфузионной нагрузке (респондеров) [22]. При этом пороговым считается прирост значений в пределах 9–14%. Расчет церебрального кровотока проводится по формуле:

CBF = π × D2/4 × VTI × ЧСС или 0,875 × D2 × VTI × ЧСС.

Во многих ультразвуковых аппаратах объемная скорость кровотока рассчитывается автоматически, необходимо только вручную определить диаметр общей сонной артерии (ОСА) и получить адекватную кривую кровотока в импульсно-волновом режиме.

Каротидный кровоток имеет свои особенности. В отличие от кровотока через выводной тракт левого желудочка (ВТЛЖ), диаметр ОСА меняется на протяжении сердечного цикла [23]. Широко распространенный метод оценки волемического статуса с помощью определения VTI (интеграла скорости по времени) через ВТЛЖ основан на том, что диаметр ВТЛЖ постоянен. Изменения значений VTI отражают изменение ударного объема и волемического статуса в целом. Нормальные значения VTI ВТЛЖ находятся в диапазоне 18–22 см. В связи с меняющимся диаметром ОСА показатель VTI не может использоваться в качестве эквивалента кровотока [24]. С другой стороны, при оценке кровотока учитываются и диаметр сосуда, и VTI. Поэтому среднее значение каротидного кровотока после серии измерений (обычно достаточно трех) может с достаточной точностью отражать ударный объем. Увеличение церебрального кровотока после теста с подъемом нижних конечностей у гемодинамически нестабильных септических пациентов более значительно при гиповолемии [25]. При этом изменение индекса ударного объема, оцененного с помощью биоимпеданса, коррелирует с процентным изменением церебрального кровотока [25]. Авторы установили пограничное значение прироста церебрального кровотока в 20% для выявления пациентов, восприимчивых к инфузионной нагрузке с чувствительностью и специфичностью 94 и 86% соответственно.

Третьим показателем каротидного кровотока, который может отражать волемический статус, является респираторная вариабельность пиковой систолической скорости кровотока (ΔVpeak) (рис. 1). Она рассчитывается следующим образом:

ΔVpeak = 100 × (maximum peak velocity – – minimum peak velocity)/[(maximum peak velocity + + minimum peak velocity)/2],

где maximum peak velocity – максимальная пиковая систолическая скорость за один дыхательный цикл, minimum peak velocity – минимальная пиковая систолическая скорость за один дыхательный цикл.

В исследовании Kim D.H. и соавт. [26] показано, что вариабельность пиковой систолической скорости кровотока обычно значительно выше перед инфузионной нагрузкой у респондеров, чем унереспондеров: оптимальным пограничным значением для ΔVpeak было 9,1%, с чувствительностью 72,7% и специфичностью 87,1%. В эту работу были включены гемодинамически стабильные пациенты на спонтанном дыхании перед плановыми нейрохирургическими вмешательствами. У пациентов с нестабильной гемодинамикой, находящихся на искусственной вентиляции легких, вариабельность пиковой систолической скорости кровотока в ОСА выше из-за более выраженных кардиореспираторных взаимодействий. Это приводит к вариабельности ударного объема левого желудочка за время одного дыхательного цикла. При гиповолемии эта разница более выражена, что отображается на показателе ΔVpeak.

M.Á. Ibarra-Estrada и соавт. [4] оценивали чувствительность показателя вариабельности пиковой систолической скорости кровотока, определенной в ОСА как предиктора восприимчивости к инфузионной нагрузке (7 мл/кг изотонического раствора в течение 30 минут) у септических пациентов, находящихся на искусственной вентиляции легких. При оценке других предикторов ответа на волемическую нагрузку (ЦВД, абсолютные значения и изменения диаметра нижней полой вены, вариации ударного объема и пульсового давления, индекс глобального конечно-диастолического объема при проведении теста с подъемом нижних конечностей) ΔVpeak, определенная в ОСА, имела наибольшую чувствительность и специфичность (86 и 86% соответственно), а также положительную и отрицательную прогностическую значимость (86 и 85% соответственно) при пороговом значении 14% [4]. У остальных показателей чувствительность и специфичность не превышали 70%.

Общее периферическое сосудистое сопротивление (ОПСС) рассчитывается по формуле:

ОПСС (дин × с × см–5 × м2) = 80 × (АДср-ЦВД)/СВДля расчета ОПСС необходимо вычислить сердечный выброс и определить (ЦВД), что требует инвазивного мониторинга. Поэтому поиск неинвазивного, надежного и быстрого способа расчета ОПСС видится одним из приоритетных направлений в гемодинамическом мониторинге.В 2005 году K. Ban и K. Kochi [27] впервые предложили вычислять резистивный индекс (РИ) в лучевой артерии в месте анатомической табакерки с целью оценки ОПСС. Они установили прочную взаимосвязь между этими двумя показателями у пациентов после кардиохирургических операций (r = 0,582, p < 0,0001). Авторы сравнивали ОПСС с РИ в плечевой артерии в локтевом сгибе и в лучевой артерии в области запястья: РИ и ОПСС не коррелировали между собой (плечевая артерия: r = 0,074, p = 0,12; лучевая артерия: r = 0,081, p = 0,09). Это объясняется тем, что в месте анатомической табакерки ход кровотока в лучевой артерии и ультразвукового луча практически совпадают: требуемый допплеровский угол составлял всего 11,5 ± 10,8° против более 60° в двух других местах измерения (рис. 2). Значение угла критично для измерения РИ: при показателях более 60° ошибка в измерении скоростей составляет более 30%, что обусловлено резким возрастанием значения косинуса. Авторы не предложили диапазон нормальных значений РИ, который соответствовал бы нормальным значениям ОПСС. Взамен этого они отметили, что выявление на кривой кровотока в импульсно-волновом режиме диастолического реверса потока с высокой вероятностью говорит о значении индекса ОПСС более 2000 дин × с × см–5 × м2 (норма 1970–2390 дин × с × см–5 × м2), что свидетельствует о вазоконстрикции [27].

В другом исследовании также оценивали взаимосвязь между ОПСС, измеренным методом транспульмональной термодилюции, и РИ, но у пациентов с септическим шоком, в результате была выявлена сильная корреляция между этими показателями (r = 0,87, p < 0,001) [28]. При этом РИ 0,97 соответствовал нижней границе нормального индекса ОПСС (1700 дин × с × см–5 × м2), а РИ 1,1 – верхней границе нормального индекса ОПСС (2400 дин × с × см–5 × м2). Чем глубже проводится измерение РИ в лучевой артерии, тем меньший угол коррекции требуется, тем выше корреляция между РИ и истинным ОПСС [27]. Идеально РИ измерять на глубине 1,5 см, хотя технически это более сложно.

Помимо приемлемого отображения ОПСС резистивный индекс может использоваться в качестве предиктора клиренса лактата в первые часы развития септического шока. При адекватной инфузионной терапии значение РИ более 1,09 с чувствительностью 64,3% и специфичностью 81,2% предсказывает 6-часовой клиренс лактата менее 20%, что ассоциировано с худшей выживаемостью [29]. Примечательно, что в представленном исследовании сердечный индекс, значения ОПСС и лабораторные показатели (сатурация смешанной венозной крови, артериовенозная разница по CO2) не обладали способностью предсказывать 6-часовой клиренс лактата. При этом значения РИ были достоверно ниже (0,88 ± 0,14 против 1,15 ± 0,09), а периферический перфузионный индекс был достоверно выше (2,50 ± 1,66 против 0,75 ± 0,69) в подгруппе пациентов с 6-часовым клиренсом лактата более 20% [29]. Поэтому РИ в большей степени отображает периферическую тканевую перфузию, но не глобальный гемодинамический статус. Авторы ссылаются на австралийское обсервационное исследование ARISE (Australian Resuscitation in Sepsis Evaluation), в котором было показано, что септические пациенты с изолированной гиперлактатемией имели более высокие показатели 90-дневной летальности и меньшие шансы перевода из отделения реанимации и интенсивной терапии (ОРИТ), чем септические пациенты с изолированной гипотензией [30]. Этот факт говорит о том, что недостаточно поддерживать только гемодинамические параметры, важно также обеспечить адекватную тканевую перфузию у пациентов с септическим шоком. При этом определение резистивных индексов и анализ допплерометрической кривой в спланхнических (селезенки, почек) и периферических артериях (лучевая артерия в области анатомической табакерки) являются надежными, воспроизводимыми и доступными методами оценки тканевой перфузии.

Несмотря на то что выявление пациентов с гиповолемией, нуждающихся в дополнительной инфузии, является одним из основных компонентов целенаправленной терапии, у реанимационных пациентов часто встречается гиперволемия и гипергидратация [31]. В первую очередь это касается септических пациентов, массивная инфузия кристаллоидных растворов, у которых не прекращается в первые часы интенсивной терапии, а в некоторых случаях продолжается и в последующие дни [31]. Помимо сепсиса, высокая частота ятрогенной гипергидратации встречается у пациентов с гиповолемическим шоком (массивная кровопотеря, ожоговая болезнь), а также у пациентов, находящихся в ОРИТ длительное время. Клинические проявления гипергидратации (периферические отеки, отек легких, накопление жидкости в полостях тела – асцит, гидроторакс) свидетельствуют о крайне тяжелой степени гипергидратации. При этом даже незначительный (5–10%) прирост массы тела в первые двое суток пребывания в ОРИТ (так называемый fluid overload) и положительный кумулятивный гидробаланс являются независимым фактором риска развития множественной органной дисфункции и неблагоприятного исхода [32]. Перегрузка жидкостью приводит к нарушению венозного оттока от органов и тканей, что проявляется нарушением их функции. В первую очередь это состояние касается головного мозга, печени и почек.

В норме венозный кровоток через внутрипочечные вены (чаще всего исследуют междолевые вены) низкоскоростной и постоянный, то есть отток крови происходит как в систолу, так и в диастолу. При ухудшении венозного оттока (высокое давление в правом предсердии, перитубулярный интерстициальный отек или венозный застой на фоне гиперволемии) паттерн кровотока меняется: сначала он становится бифазным в систолу и диастолу отдельными потоками, затем – монофазным только в диастолу (рис. 3) [33].

При визуализации почки в продольном сканировании в коронарной или сагиттальной плоскости при импульсно-волновой допплерографии венозный кровоток визуализируется ниже базовой линии, а артериальный кровоток – выше базовой линии. Как отмечалось ранее, междолевые почечные сосуды имеют небольшой диаметр, поэтому одновременно можно визуализировать внутрипочечную артерию и вену, что помогает в идентификации периодов сердечного цикла (систолы и диастолы).

Главной технической сложностью при импульсно-волновой допплерографии почечных вен является неизбежное движение почек при дыхании и исчезновение кривой кровотока на дисплее УЗИ-аппарата. Для улучшения визуализации при возможности необходимо просить пациента задержать дыхание, хотя это не всегда возможно у пациентов в критическом состоянии.

При прогрессировании венозного застоя характерно меняется венозный кровоток в воротной вене, который в норме постоянен и имеет скорость около 20–40 см/с. Кривая кровотока в воротной вене при импульсно-волновой допплерографии располагается выше базовой линии, имеет маловыраженный волнистый характер (пульсационный индекс меньше 30%), а изменения скорости кровотока обусловлены сокращением правого предсердия [34]. При увеличении давления в правом предсердии растет давление в системе воротной вены, кровоток становится пульсирующим. При выраженном венозном застое систолический компонент реверсирует, и кровоток меняет направление. Технически вывести кривую кровотока в воротной вене достаточно просто, подвижность печени при дыхании менее выражена, чем у почек, диаметр воротной вены довольно велик (13–15 мм), поэтому при импульсно-волновой допплерографии она «не теряется из виду».

Показатели кровотока в почках и воротной вене могут быть использованы как надежные, легко воспроизводимые, прикроватные параметры оценки венозного застоя. К примеру, W. Beaubien-Souligny и соавт. [35] проводили оценку венозного кровотока в почках и воротной вене у 145 пациентов после кардиохирургических операций, выполненных в условиях искусственного кровообращения. Пульсационный индекс в воротной вене более 50%, а также изменения характера венозного кровотока во внутрипочечных венах (бифазный или монофазный тип кровотока) ассоциировались с увеличением риска развития ОПП. Прикроватное допплерографическое исследование является одним из немногих доступных методов оценки венозного застоя. Выявление патологических паттернов кровотока позволяет проводить целенаправленную диуретическую терапию, тем самым снижая риски развития тяжелого ОПП. У пациентов с декомпенсированной сердечной недостаточностью оценка кровотока через нижнюю полую вену (НПВ) (степень коллабирования) и воротную вену (пульсационный индекс) позволяет безопасно и эффективно проводить диуретическую или заместительную почечную терапию [36]. В серии наблюдений 12 пациентов с лево- или правожелудочковой СН пульсационный индекс через воротную вену снижался с 81,75 ± 13% при поступлении до 17,43 ± 2,2% после проведения комплекса диуретической терапии и достижения отрицательного кумулятивного гидробаланса (−8,2 ± 4 л) и клинического улучшения. При этом у пациентов с левожелудочковой недостаточностью отмечалось улучшение как в показателях кровотока через нижнюю полую вену, так и через воротную вену, а при правожелудочковой недостаточности объективным показателем был только паттерн кровотока через воротную вену. Кривая кровотока через НПВ в виде pletora, характеризующаяся отсутствием изменений в диаметре в зависимости от фазы дыхания и постоянством диаметра более 2 см, сохранялась у пациентов с правожелудочковой СН даже после успешной терапии диуретиками и клинического улучшения [36]. Высокое давление в правых камерах сердца у пациентов с легочной гипертензией или констриктивным перикардитом препятствует нормальному кровотоку в системе НПВ, тем самым даже в состоянии эу- или гиповолемии у пациентов с правожелудочковой недостаточностью НПВ будет расширена (более 2 см),а ее диаметр не будет меняться. При этом кровоток в воротной вене будет иметь нормальный характер. Это обусловлено анатомическими особенностями: воротная вена ограничена от печеночных вен и НПВ системой внутрипеченочных капилляров. Это делает исследование воротной вены более надежным с точки зрения дифференциальной диагностики гиперволемии, чем оценка состояния нижней полой вены. В других исследованиях была выявлена взаимосвязь между повышенным пульсационным индексом в воротной вене и частотой возникновения делирия и когнитивными расстройствами после кардиохирургических вмешательств [37]. Церебральная десатурация (как в операционной, так и в отделении интенсивной терапии), высокие значения предсердного натрийуретического пептида (NT-pro-BNP) были ассоциированы с развитием делирия и когнитивной дисфункцией в послеоперационном периоде. У пациентов с такими осложнениями при ультразвуковом исследовании значения пульсационного индекса в воротной вене были значительно выше, чем у пациентов с неосложненным течением послеоперационного периода [37]. Это косвенно свидетельствует о том, что причиной неврологических осложнений могла быть гипергидратация. Головной мозг, так же как и почки, заключен в ограниченном пространстве. Венозный застой вызывал повышение внутричерепного давления и отек головного мозга, что могло повлечь за собой развитие когнитивных расстройств.

Таким образом, оценка паттернов кровотока в воротной и внутрипочечных венах демонстрирует высокую клиническую значимость для своевременного выявления гипергидратации и назначения дегидратационной терапии.

Допплерометрическое исследование кровотока в спланхнических и магистральных поверхностных артериях объективно отражает состояние волемического статуса пациента. Исследование кровотока в общей сонной артерии позволяет выявить пациентов, которые ответят на инфузионную терапию увеличением сердечного выброса. Оценка резистивных индексов в почечной и селезеночной артериях отражает состояние органной перфузии. Оценка резистивного индекса и характера кровотока в лучевой артерии в области анатомической табакерки позволяет неинвазивно оценить общее сосудистое сопротивление. Паттерны кровотоков в нижней полой и воротной венах, печеночных и внутрипочечных венах могут выявить гиперволемию и обосновать необходимость в диуретической терапии. Важными достоинствами ультразвукового исследования являются его неинвазивность, доступность, простота проведения и интерпретации данных, а также возможность повторной оценки для контроля проводимой терапии. Однако требуются дальнейшие исследования возможностей методов ультразвукового мониторинга в различных популяциях пациентов.

Конфликт интересов: авторы декларируют отсутствие явных и потенциальных конфликтов интересов, связанных с публикацией настоящей статьи.

Источник финансирования: авторы заявляют о финансировании проведенного исследования из собственных средств.