Биосенсоры: основы и приложения - Тёрнер Э.
Скачать (прямая ссылка):
контактной жидкостью. Этот прибор, In-Line Oxygen Monitoring Systems,
ILOMS (фирма Orange Instruments, Хай Виком, Бакс, Англия), схематически
показан на рис. 20.5. Основные его части-это стерильное сменное Т-
образное соединение с газопроницаемым окошком. В Т-образное соединение
вводят многократно используемый электрод Кларка с твердотельным
термистором, удерживаемым на месте байонетным разъемом. Сенсор помещают в
возвратную артериальную линию АИК. Электрод градуируют на воздухе, но
если необходимо, его можно повторно градуировать и при работе с АИК,
сохраняя стерильность крови. Кроме того, поскольку для градуировки не
требуются показания каких-либо других приборов (за исключением барометра
для определения атмосферного давления), она является абсолютной и,
теоретически, не содержит погрешностей. Рассматриваемый прибор испытывали
in vitro [9]. Заметного расхождения между показаниями ILOMS и
рассчитанными значениями р02 крови в контуре не было. Однако показания
ILOMS существенно отличались от значений, полученных при анализе проб на
обычном анализаторе газов крови. Прибор испытывали в клинике на 46
пациентах [8]. При помещении сенсора в возвратную артериальную линию АИК
наблюдались быстрые и довольно большие изменения р02. Однако, если сенсор
помещали -в венозную часть аппарата, показания монитора были почти
ЕЕ?
Рис. 20.5. Схема узла сенсор - соединитель системы линейного мониторинга
кислорода ILOMS [9]. 1 - байонетная крышка; 2-соединительный провод к
монитору; 3 сенсор для мониторинга "па линии"; 4 - держатель мембраны; 5
- О2-электрод; 6-стерильный Т-об-разный соединитель; 7-поток крови; Я-
контактная жидкость; 9 газовое окно.
постоянными, несмотря на изменения скорости потока и температуры крови.
Эти результаты свидетельствуют о том, что венозное давление 02
нечувствительно к перфузии тканей.
Для непрерывного мониторинга смешанного венозного давления кислорода при
насыщении (\.02) во время и после операций на сердце использовали [25]
также волоконно-оптический катетер-оксиметр (Oximeter Shaw(tm), Catheter
Oximeter Systems, Oximetrix Inc., Маунтайн Вью, Калифорния, США). В
качестве показателя нормального сердечного выброса принимали xv02 > 65%.
При уменьшении сердечного выброса еще до изменения кровяного давления или
частоты сердечных сокращений наблюдалось 10%-ное падение л\02.
20.3. Мониторинг калия
Калий имеет первостепенное физиологическое и патологическое значение. Это
основной катион, присутствующий внутри клеток. Он играет важную роль в
поддержании мембранного потенциала электрически возбудимых клеток,
например клеток сердечной мышцы или нервных тканей. В норме концентрация
К+ в плазме поддерживается в узком диапазоне (3,8-5,5 ммоль/л), но этот
тонкий баланс может нарушаться при многих заболеваниях, в том числе
болезнях почек, надпочечников и желудочно-кишечного тракта, сахарном
диабете, а также лекарственной терапии (например, при использовании
диуретиков). Изменение содержания К+ может существенно влиять на
сердечный ритм: гиперкалиемия (наиболее серьезное нарушение, связанное с
калием) вызывает брадикардию, фибрилляцию желудочков и, в тяжелых
случаях, остановку сердца. Действительно, непрерывный мониторинг К + ,
очевидно, имеет наибольшую ценность для пациентов, страдающих сердечными
заболеваниями (по-видимому, изменения концентрации К+ из-за болезни почек
или диабета происходят не так быстро, чтобы обычного анализа in vitro
было недостаточно).
Рядом исследователей разработаны катетерные калийселективные сейсоры либо
на основе обычного потенциометрического ионоселективного электрода с
использованием валиномицина в качестве ионофора [55, 58], либо
твердотельных приборов типа ионоселективных полевых транзисторов (ИСПТ),
покрытых ионоселективной мембраной [34].
Одно из наиболее интересных и полезных приложений К+-сенсоров описано в
работе [58]. Два пациента подвергались чрескожной пластической операции
транспазушных сосудов сердца с использованием катетерного баллона
Грюнзига для расширения коронарной артерии (эта новая методика была
разработана, чтобы избежать серьезного хирургического вмешательства при
необходимости расширить суженные кровеносные сосуды). Калиевый электрод
вводили этим пациентам в коронарный синус (в который поступает кровь,
циркулирующая через сердечную мышцу). Было проведено три последовательных
раздувания баллонного катетера в течение 20 с с интервалами в 80 с. В
ходе ангиопластической окклюзии пациенты не испытывали боли в груди; на
электрокардиограммах, регистрируемых на поверхности тела, заметных
изменений также не было. При раздувании баллона не наблюдалось изменений
концентрации К+ в коронарном синусе, но через 4,5 с после спускания
баллона уровень К+ временно повышался на 0,3 ммоль/л выше базовой линии
(4,0 ммоль/л). Этот эффект интерпретировали как отмывку от К+ из
миокардиальных клеток, происходящую через несколько секунд после ишемии.
Если уровень содержания К+ в коронарном синусе действительно может
