Биосенсоры: основы и приложения - Тёрнер Э.
Скачать (прямая ссылка):
большого золотого катода, который непосредственно нагревался так, чтобы
вызвать локальную гиперемию. Это пионерское исследование привело к
разработке ряда выпускаемых серийно систем (например, фирмами Draeger
Medical Ltd., Orange Medical Instruments, Roche).
Как относительно неинвазивный метод, описанное непрерывное измерение р02
через кожу вызвало значительный интерес в натальной медицине. В последние
годы
Провод я монитору
Рис. 20.2. Схема 02-электрода для чрескожных измерений.
Нагреватель Анод Катод Термистор Мембрана
19*
292
Глава 20
данному вопросу были посвящены два международных совещания. В
опубликованных трудах этих встреч содержится множество сообщений о
конструкции и надежности электродов, измеряющих р,с02, а также информация
о различных физиологических и клинических исследованиях. Эта система
несомненно внесла вклад в улучшение лечения тяжелобольных новорожденных
детей, что привело к снижению как смертности, так и заболеваемости. Так,
например, Oxymonitor (SM 361) фирмы Hellinge использовали для измерения
чрескожного парциального давления кислорода у 810 младенцев, имевших
низкий вес при рождении и требовавших искусственной вентиляции легких или
введения кислорода [61]. Хотя это исследование проводилось в отсутствие
контроля, авторы пришли к выводу, что, поскольку верхний предел ptc02
поддерживали между 50 и 80 мм рт. ст. (6,6-10,6 кПа), ретинопатия
возникла всего у примерно 20 младенцев, причем никто из них не ослеп. Как
полагают авторы, это самое низкое из приводимых в литературе на
сегодняшний день количество осложнений при таком лечении.
Успешное клиническое применение мониторинга р1с02 стимулировало
разработку аналогичных систем для мониторинга С02 (ptcС02). Однако,
несмотря на большое число публикаций по данному вопросу (см. [20]),
пригодность мониторинга ptcC02 в клинических условиях пока не
установлена.
20.2.2. Мониторинг газов в крови пациентов с дыхательной
недостаточностью
В настоящее время исследователи все еще спорят по поводу того, какой
именно показатель (артериальное давление кислорода ра02, смешанное
венозное давление кислорода pv02, смешанное венозное давление кислорода
при насыщении ,vv02) лучше отражает оксигенацию тканей пациентов,
страдающих от гипоксемии либо в связи с заболеваниями дыхательных
органов, либо как следствие сердечного приступа [16]. (Поскольку эта
проблема относится к физиологии, мы больше не будем ее обсуждать в этой
главе и опишем лишь методы определения перечисленных параметров.) При
заболеваниях дыхательных органов ра02 можно контролировать
непосредственно, используя введенные внутрь сосудов 02-электроды, как
описано в разделе, посвященном мониторингу новорожденных. Авторы [3]
вводили с потоком внутрисосудистые 02-электроды в легочную артерию 25
пациентов с острой дыхательной недостаточностью, которым была необходима
периодическая вентиляция при избыточном давлении. Они нашли, что если
pv02 падает ниже 5,3 кПа, то это свидетельствует о дыхательных или
сердечных нарушениях, не всегда очевидных при клинических наблюдениях. В
работе [35] электроды этого же типа помещали в правое предсердие 26
пациентов с инфарктом миокарда. При дыхании воздухом у 11 из этих
пациентов в правом предсердии парциальное давление кислорода, rapv02,
было ниже 4,53 кПа. В этой группе было восемь смертельных исходов.
Пятнадцать пациентов имели значения rapv02 > 4,53 кПа, и в этой группе
никто не умер. Для мониторинга л\,02 авторы [25] использовали волоконно-
оптический оксиметр. Они показали, что ,sv02 является вполне достоверным
показателем перфузии и оксигенации тканей.
Катетометр, используемый в этой системе, имел диаметр 7,5 и содержал два
пластиковых волоконно-оптических световода. В оптическом модуле имелось
три светодиода, обеспечивающих свет с тремя длинами волн в диапазоне 600-
100 мкм. Свет с каждой длиной волны направляли последовательными
импульсами с частотой 244 Гц в одно и то же оптическое волокно для
освещения крови, проходящей через кончик катетера. Свет, отражаемый
кровью, проходил через второе оптическое волокно и попадал на
фотодетектор. Здесь световые сигналы превращались в электрические. Каждую
секунду на экран выводили средние значения ,v,.02 за последние 5 с.
Авторы [27] утверждают, что для пациентов с сердечно-легочной
недостаточностью
Применение in vivo сенсоров в медицине
293
sv02 является лучшим показателем сердечно-легочной функции, чем pv02. Это
связано с тем, что ,vv02 определяется только параметрами системы
транспорта кислорода (минутным сердечным выбросом, гемоглобином,
насыщенностью артериальной крови кислородом и его потреблением), тогда
как для изменения /\02 достаточно сдвига процесса диссоциации комплексов
кислорода с гемоглобином, без нарушений транспорта кислорода.
В работе [23] значения ры02. измеренные с подогреванием электродов,
сравнивали с величинами р02, полученными in vitro в пробах артериальной
крови трех групп пациентов. Первая группа состояла из 20 пациентов с
