Сердечный индекс

Гемодинамический параметр

Сердечный индекс (СИ) — это гемодинамическая мера, которая представляет собой сердечный выброс (СВ) человека, деленный на площадь поверхности его тела (ППТ), выраженную в литрах в минуту на квадратный метр (л/мин/м²). Этот параметр обеспечивает более точную оценку функции сердца относительно размера человека, в отличие от абсолютного сердечного выброса. Сердечный индекс имеет решающее значение при оценке пациентов с сердечной недостаточностью и другими сердечно-сосудистыми заболеваниями, предоставляя представление об адекватности сердечной функции по отношению к метаболическим потребностям человека. ^[1]

Расчет

Индекс обычно рассчитывается по следующей формуле: ^[2]

${\displaystyle {\text{CI}}={\frac {\text{CO}}{\text{BSA}}}={\frac {{\text{SV}}\times {\text{HR}}}{\text{BSA}}}}$

где

• СИ - Сердечный индекс
• BSA - Площадь поверхности тела
• УО - Ударный объем
• ЧСС - частота сердечных сокращений
• СВ - сердечный выброс

Расчет площади поверхности тела

Сердечный индекс корректируется с учетом площади поверхности тела (BSA), обычно рассчитываемой с использованием формулы Мостеллера. Эта корректировка позволяет проводить стандартизированное сравнение между людьми с разными размерами тела, что повышает точность измерений CI. ^[3]

${\displaystyle BSA(m^{2})={\sqrt {\left({\frac {Weight(kg)\times Height(cm)}{3600}}\right)}}}$

Клиническое значение

Сердечный индекс является критическим параметром при оценке работы сердца и адекватности перфузии тканей. У здоровых взрослых нормальный диапазон сердечного индекса обычно составляет от 2,6 до 4,2 л/мин/м². Значения ниже этого диапазона могут указывать на гипоперфузию и часто наблюдаются при таких состояниях, как сердечная недостаточность, гиповолемия и кардиогенный шок . И наоборот, повышенные значения сердечного индекса могут наблюдаться при гипердинамических состояниях, таких как синдром системного воспалительного ответа (SIRS) или у пациентов с анемией . Таким образом, сердечный индекс является ценным инструментом для руководства терапевтическими вмешательствами в различных клинических условиях, включая отделения интенсивной терапии. ^[4]

В клинической практике КИ помогает адаптировать терапию, например, введение вазопрессоров при септическом шоке , на основе оценок в реальном времени с помощью таких инструментов, как эхокардиограммы у постели больного. Этот показатель необходим для оценки работы сердца относительно потребностей организма, а не изолированно, что делает его ключевым фактором в управлении различными формами шока. ^[5]

Существует четыре основных типа шока, при которых КИ играет решающую роль: ^[6]

1. Кардиогенный шок : Кардиогенный шок, возникающий в результате нарушения функции сердца, например, инфаркта миокарда или сердечной недостаточности, характеризуется снижением СИ и повышением системного сосудистого сопротивления (ССС).
2. Обструктивный шок : вызванный такими препятствиями, как тампонада сердца или массивная тромбоэмболия легочной артерии , этот тип шока также характеризуется сниженным СИ, но со сниженным ОПСС.
3. Гиповолемический шок : возникает из-за значительной потери жидкости (например, кровотечения или ожогов), что приводит к снижению СИ и повышению ОПСС.
4. Распределительный шок : наблюдается при таких состояниях, как септический или анафилактический шок , при которых СИ обычно увеличивается из-за распространенной вазодилатации, сопровождающейся снижением ОПСС.

CI важен не только в условиях интенсивной терапии, но и в долгосрочных результатах для здоровья. Исследования, включая исследование сердца во Фрамингеме , связывают низкий CI с повышенным риском деменции и болезни Альцгеймера . ^[7] Кроме того, более высокий CI у доноров органов был связан с улучшенными показателями выживаемости у реципиентов пересаженного сердца. ^[8]

Методы измерения

Сердечный индекс можно оценить с помощью различных методов, которые можно в целом разделить на неинвазивные методы визуализации и инвазивные методы. Выбор метода зависит от состояния пациента, конкретных клинических требований и желаемого баланса между точностью и риском процедуры. ^{[9] [10]}

Неинвазивные методы

1. Допплеровское ультразвуковое исследование : этот метод оценивает кровоток и объем путем анализа допплеровского сдвига ультразвуковых волн. Он экономически эффективен и обеспечивает быстрые результаты, хотя его точность зависит от навыков оператора.
2. Эхокардиография : Объединяя двухмерное ультразвуковое исследование с допплеровскими измерениями, этот метод оценивает сердечную функцию неинвазивно. Он очень точен, но требует опытных операторов и стоит дороже, чем допплеровское ультразвуковое исследование . ^[11]
3. Модифицированный метод CO2 Фика : этот подход оценивает сердечный выброс путем измерения уровня CO2 у пациентов, находящихся на искусственной вентиляции легких. Хотя он точен, он ограничен определенными группами пациентов и не измеряет индексы преднагрузки.
4. МРТ сердца : комплексный метод визуализации, который обеспечивает детальную оценку структуры и функции сердца, включая КИ. Он очень точен, но дорог и менее доступен, чем другие методы. ^[12]

Инвазивные методы

1. Метод кислорода Фика : этот метод использует уравнение Фика для прямого измерения сердечного выброса через катетеризацию легочной артерии. Он обеспечивает высокую точность, но является инвазивным, требует много времени и несет в себе такие риски, как инфекция и аритмии.
2. Разбавление лития сердечного выброса : эта техника включает инъекцию хлорида лития и измерение его разбавления в кровотоке. Она дает точные результаты, но требует многократных измерений и является инвазивной. ^[13]
3. Система FloTrac : минимально инвазивное устройство, которое непрерывно контролирует гемодинамические параметры, анализируя данные артериальной волны. Оно полезно в интенсивной терапии, но менее точно у пациентов с низким сердечным выбросом или определенными состояниями, такими как прогрессирующее заболевание печени. ^[14]

Ссылки

1. Карлссон, Маркус; Андерссон, Руслана; Маркенрот Блох, Карин; Стединг-Эренборг, Катарина; Мосен, Хенрик; Штальберг, Фредди; Экмехаг, Бьорн; Археден, Хакан (2012). «Сердечный выброс и сердечный индекс, измеренные с помощью сердечно-сосудистой магнитной резонансной томографии у здоровых субъектов, элитных спортсменов и пациентов с застойной сердечной недостаточностью». Журнал кардиоваскулярного магнитного резонанса . 14 (1): 50. doi : 10.1186/1532-429X-14-51 . PMC  3419124. PMID  22839436 .
2. Дель Рио-Пертуз, Гаспар; Наджент, Кеннет; Аргуэта-Соса, Эрвин (2023-06-25). «Катетеризация правых отделов сердца в клинической практике: обзор базовой физиологии и важных вопросов, касающихся интерпретации». Американский журнал сердечно-сосудистых заболеваний . 13 (3): 122–137. ISSN  2160-200X. PMC 10352814. PMID 37469534  . 
3. Редларски, Гжегож; Палковский, Александр; Кравчук, Марек (21 июня 2016 г.). «Формулы площади поверхности тела: тревожная двусмысленность». Научные отчеты . 6 (1): 27966. Бибкод : 2016NatSR...627966R. дои : 10.1038/srep27966. ISSN  2045-2322. ПМЦ 4914842 . ПМИД  27323883. 
4. Редди, Йогеш Н.В.; Меленовский, Войтех; Редфилд, Маргарет М.; Нишимура, Рик А.; Борлоуг, Барри А. (2016). «Сердечная недостаточность с высоким выбросом». Журнал Американского колледжа кардиологии . 68 (5): 473–482. doi :10.1016/j.jacc.2016.05.043.
5. Абдалазиз, Фатен А.; Альгебалы, Хебат Аллах Фадель; Исмаил, Рим Ибрагим; Эль-Шербини, Сехам Авад; Бихайри, Ахмед (2018). «Использование прикроватной эхокардиографии для измерения сердечного индекса и системного сосудистого сопротивления у детей с септическим шоком». Revista Brasileira de Terapia Intensiva . 30 (4). doi :10.5935/0103-507X.20180067. ISSN  0103-507X. PMC 6334480. PMID 30672970  . 
6. Ли, Энь-Пэй; Ся, Шао-Сюань; Линь, Джаин-Джим; Чан, Ой-Ва; Ли, Юнг; Линь, Чиа-Ин; У, Хан-Пин (2017). «Гемодинамический анализ септического шока у детей и кардиогенного шока с использованием транспульмональной термодилюции». BioMed Research International . 2017 : 1–7. doi : 10.1155/2017/3613475 . ISSN  2314-6133. PMC 5376469. PMID  28401152 . 
7. Джефферсон, Анджела Л.; Бейсер, Алекса С.; Химали, Джаяндра Дж.; Сешадри, Судха; О'Доннелл, Кристофер Дж.; Мэннинг, Уоррен Дж.; Вольф, Филип А.; Ау, Рода; Бенджамин, Эмилия Дж. (14.04.2015). «Низкий сердечный индекс связан с инцидентной деменцией и болезнью Альцгеймера: исследование сердца во Фрамингеме». Циркуляция . 131 (15): 1333–1339. doi :10.1161/CIRCULATIONAHA.114.012438. ISSN  0009-7322. PMC 4398627. PMID 25700178  . 
8. Pasrija, Chetan; Kon, Zachary N.; Shah, Aakash; Holmes, Sari D.; Rozenberg, Karina S.; Joseph, Susan; Griffith, Bartley P. (2023). «Индексированный сердечный выброс донора для улучшенного соответствия размеров при трансплантации сердца: анализ базы данных Объединенной сети по совместному использованию органов». JTCVS Open . 15 : 291–299. doi :10.1016/j.xjon.2023.04.021. PMC 10556824. PMID  37808019 . 
9. Кариу, Ален; Мончи, Мехран; Жоли, Люк-Мари; Белленфант, Флоренс; Классенс, Ян-Эрик; Тебер, Доминик; Брюне, Фабрис; Дэно, Жан-Франсуа (1998). «Неинвазивный мониторинг сердечного выброса путем определения аортального кровотока: оценка системы Sometec Dynemo-3000». Critical Care Medicine . 26 (12): 2066–2072. doi :10.1097/00003246-199812000-00043. ISSN  0090-3493. PMID  9875922.
10. Карлссон, Маркус; Андерссон, Руслана; Маркенрот Блох, Карин; Стединг-Эренборг, Катарина; Мосен, Хенрик; Штальберг, Фредди; Экмехаг, Бьорн; Археден, Хакан (2012-01-06). "Сердечный выброс и сердечный индекс, измеренные с помощью сердечно-сосудистой магнитной резонансной томографии у здоровых субъектов, элитных спортсменов и пациентов с застойной сердечной недостаточностью". Журнал кардиоваскулярного магнитного резонанса . 14 (1): 50. doi : 10.1186/1532-429X-14-51 . ISSN  1097-6647. PMC 3419124. PMID 22839436  . 
11. Годли, Роберт В.; Грин, Дебби; Диллон, Джеймс К.; Роджерс, Эдвин В.; Фейгенбаум, Харви; Вейман, Артур Э. (1981). «Надежность двухмерной эхокардиографии при оценке тяжести клапанного аортального стеноза». Chest . 79 (6): 657–662. doi :10.1378/chest.79.6.657. PMID  7226954.
12. Раджиа, Прабхакар Шанта; Франсуа, Кристофер Дж.; Лейнер, Тим (2023-05-01). «МРТ сердца: современное состояние». Радиология . 307 (3). doi :10.1148/radiol.223008. ISSN  0033-8419. PMID  37039684.
13. Jonas, Max M.; Tanser, Suzie J. (2002). «Измерение сердечного выброса с помощью литиевого разбавления и анализ формы артериальной пульсовой волны: система разбавления индикатора, калиброванная по ударам, для непрерывной оценки сердечного выброса». Current Opinion in Critical Care . 8 (3): 257–261. doi :10.1097/00075198-200206000-00010. ISSN  1070-5295. PMID  12386506.
14. Аргуэта, Эрвин; Бердин, Гилберт; Пена, Камило; Нуджент, Кеннет М. (2015). «Система мониторинга FloTrac®: каково ее применение у пациентов в критическом состоянии III степени?». Американский журнал медицинских наук . 349 (4): 352–356. doi :10.1097/MAJ.00000000000000393. PMID  25584624.