Университетская клиника КрасГМУ

Транскутанная оксиметрия как методика выявления угрозы критической ишемии у больных с синдромом диабетической стопы и окклюзирующими поражениями артерий нижних конечностей


Д.В. Терсков1,2, Н.А. Шнайдер1

ГБОУ ВПО «Красноярский государственный университет имени профессора В.Ф. Войно-Ясенецкого» Министерства здравоохранения и социального развития, Красноярск1; Университетская клиника, кабинет диабетической стопы, Красноярск2; ФГУЗ «Клиническая больница №51 Федерального медико-биологического агентства», научный отдел3, ЗАТО Железногорск Красноярского края

В статье представлена новая современная методика исследования микроциркуляции на уровне нижних конечностей - транскутанная оксиметрия, а также показания для ее использования в повседневной клинической практике врачей хирургов, ангиохирургов, эндокринологов, неврологов, терапевтов с целью диагностики критической ишемии и прогноза заживления трофических язв у больных с синдромом диабетической стопы и другими окклюзирующими заболеваниями артерий нижних конечностей.

Ключевые слова: транскутанная оксиметрия, синдром диабетической стопы, окклюзирующие заболевания нижних конечностей, критическая ишемия.


TRANSCUTANEUS OXYMETHRIA IS THE METHOD OF CRITICAL ISCHEMIA DIAGNOSTICS AT PATIENTS WITH DIABETIC FOOT SYNDROME AND CHRONIC SEVERE ISCHEMIA OF LOWER LIMBS

D.V. Terskov1,2, N. A. Shnayder1

Krasnoyarsk State Medical University named after prof. V.F. Voyno-Yasenetsky, Krasnoyarsk1; University Clinics, Krasnoyarsk2; Clinical Hospital No.51, Zheleznogorsk3, Krasnoyarsk region, RF

The paper presented the modern method of diagnostics of lower limbs microcirculation – transcutaneus oxymethria, for examples at patients with diabetic foot syndrome and chronic severe ischemia.

Key words: transcutaneus oxymethria, diabetic foot syndrome, chronic ischemia, lower limbs, critical ischemia.



Введение

Основными патогенетическими факторами синдрома диабетической стопы (СДС) являются: ишемия и диабетическая полинейропатия (ДПН), включая степень выраженности окклюзирующего поражения макро- и микрокровотока, выраженность и распространенность присоединившегося инфекционно-некротического процесса, что является основным и главным показателем, влияющим на прогноз сохранения нижней конечности у больных с СДС. У больных сахарным диабетом критическая ишемия наблюдается примерно в 5 раз чаще, а трофические нарушения развиваются у 10% пациентов в пожилом возрасте [7]. Поэтому очень важна объективная оценка не только макрокровотока, которая исследуется при помощи общепринятых методик (дуплексного сканирования сосудов, ангиографии), но и микроциркуляторного русла. У больных с сахарным диабетом преобладает дистальный тип окклюзирующего поражения артерий нижних конечностей, морфологической основой которого является атеросклероз.

Прямой показатель состояния микроциркуляции в области нижних конечностей – транскутанное напряжение кислорода в поверхностных мягких тканях (tcpO2). Под tcpO2 понимают данные неинвазивного мониторинга парциального давления кислорода в коже. В отличие от показателей артериального давления и скорости кровотока, tcpO2 отражает реальное снабжение кислородом клеток кожи, непосредственно зависит от состояния микроциркуляции и реагирует на изменения кровообращения, например, на изменение артериального давления (АД) и на проведение провокационных (диагностических) проб.

Транскутанная оксиметрия относится к методам оценки микрогемодинамики. Мониторинг осуществляется с помощью электрода Кларка, установленного на кожу и нагревающего ее. Идея бескровного измерения содержания кислорода в коже впервые была реализована в 1951г. M. Baumberger и R. Goodfriend, которые использовали для этого ртутный каплевидный электрод в подогретом буферном растворе, куда был помещен палец исследуемого пациента. При этом удалось обнаружить, что напряжение кислорода (рО2) в буферном растворе приближается к значению рО2 артериальной крови. Однако вследствие своей сложности и недостаточной точности получаемых данных эта методика в то время не нашла применения в клинической практике. Новые ее возможности открылись после изобретения мониторов с модифицированным электродом типа Кларка (Clark) для длительного определения рО2 со специальным нагревательным устройством. Создаваемая с помощью тепла локальная реактивная гиперемия вызывает местное усиление кровообращения и диффузию газов через мембрану электрода. Измеряемое таким электродом tсрО2 достоверно коррелирует с рО2 артериальной крови, как у новорожденных детей, так и у взрослых, и количественно характеризует кожный кровоток (рис. 1).

Рис. 1. Датчик Кларка на коже нагревается до 43°C и фиксирует диффузию кислорода.

Возможность изучения с помощью этих приборов кожного кровотока и его изменений способствовала широкому использованию данной методики при обследовании больных с облитерирующими заболеваниями сосудов нижних конечностей. В 1978г. A. Tonnesen установил, что при поражениях периферических артерий нижних конечностей происходит значительное снижение tсрО2 по сравнению с рО2 артериальной крови. Кроме того, он выявил корреляционную зависимость между тяжестью хронической артериальной недостаточности и tсрО2. В 1984г. Hauser и соавт. дополнили метод измерения tcpO2. Было проведено сравнение результатов, полученных у пациентов с ишемией конечности, в положении стоя, лежа и при подъеме ноги для определения степени тяжести поражения, прогнозирования вероятности заживления язвенного дефекта и выбора уровня необходимой ампутации. Был вычислен индекс местной перфузии – ИМП (RPI) для каждой конечности, который определяется, как отношение показателя транскутанного напряжения кислорода в нижней конечности к показателю на груди, умноженный на 100. В исследовании было показано, что у пациентов с бессимптомными хроническими облитерирующими заболеваниями артерий нижних конечностей (ХОЗАНК), более достоверным является положение с поднятой конечностью, в то время как у пациентов с 3–4 ст. ишемии достоверной разницы в результатах получено не было. Также, было выявлено преимущество метода измерения tcpO2 по сравнению с методом измерения сегментарного давления в артериях голени у пациентов с сахарным диабетом.

Рис. 2. Диагностическое оборудование для транскутанной оксиметрии - TCM 400 Radiometer (Дания).

Переносной транскутанный (чрескожный) монитор с сенсорным экраном и шестью твердотельными электродами позволяет проводить точнейшую локализацию и маппирование зон некроза и нарушения циркуляции крови и одновременно оценивать потенциальный уровень поражения конечностей (рис. 2). Прибор разработан специально для диагностики больных с СДС и другими ХОЗАНК, путем прямого измерения локального рО2 пораженных тканей. Время измерения по одному каналу (или одновременно по 6-ти каналам) составляет 15-20 мин.

Для получения сравнимых результатов при мониторинге, соблюдаются стандартные условия:

• температура окружающей среды - 21–23°С;

• пациент перед обследованием не должен курить;

• пациент перед обследованием не должен принимать кофеин, включая кофе, крепкий чай, кофеин-содержащие безалкогольные напитки (например, «Флеш», «Бёрн» и др.);

• состояние пациента должно быть стабильным.

Чаще всего измерение tсpО2 проводится в первом межпальцевом промежутке на тыле стопы, хотя возможны любые другие точки, например, на уровне предполагаемой ампутации (рис. 3-4).

Рис. 3. Стандартные точки наложения электродов транскутанного монитора [Sheffield P.J., 1998].

Рис. 4. Процедура проведения транскутанной оксиметрии: показано расположение электродов на стопе и голени больного.

Нормальным значением tср02 считается 50-60 мм рт. ст., пограничным - 30±10 мм рт. ст. Ниже этого уровня трофические язвы не заживают самостоятельно и требуют либо консервативной терапии, либо реконструктивной операции. При напряжении кислорода выше 40 мм рт. ст. можно ожидать самостоятельной репарации тканей. Тем не менее, у пациентов с перемежающейся хромотой также могут быть низкие значения tср02.

Клинические ситуации, в которых используется методика определения tcpO2:

• диагностика ишемии;

• синдром диабетической стопы (СДС);

• определение возможности заживления трофической язвы;

• прогнозирование заживления язвы, определение индекса региональной перфузии (ИРП);

• оценка действия вазодилататоров;

• определение необходимости ампутации;

• определение уровня ампутации;

• прогнозирование заживления в зависимости от уровня ампутации;

• контроль над жизнеспособностью лоскутов на питающей ножке, в микрохирургии;

• контроль после проведения реконструктивных операций у больных с окклюзирующим поражением нижних конечностей в отделениях сосудистой хирургии;

• идентификация гипоксии и прогноз ответа на гипероксию при лечении методом гипербарической оксигенации (ГБО).

Рассмотрим некоторые из этих ситуаций, наиболее часто встречающихся в повседневной клинической практике.

Диагностика ишемии. Определение уровня оксигенации вокруг трофической язвы и на конечности позволяет выявить ишемию и степень ее тяжести, при этом tcpO2 выступает как показатель критической ишемии конечности [2]. Для выявления критической ишемии конечности измеряют tcpO2 на стопе в положениях лежа и сидя [2]. Последовательность работы с tcpO2 представлена на рисунке 5.

Синдром диабетической стопы. Определение tcpO2 – полезный инструмент при скрининге пациентов с сахарным диабетом 2 типа и риском развития СДС. Высокий риск имеется при наличии одного или более факторов: ангиопатия, ДПН, деформация стоп, гиперкератозы, отеки, сухость и атрофия кожи, грибковое поражение ногтей и кожи стоп. При скрининг обследовании определяеются значения tcpO2 на тыле стоп в положениях лежа и сидя, данные исследования приведены в таблице 1.

Рис. 5. Алгоритм диагностики ишемии с использованием транскутанной оксиметрии.

Таблица 1. Разница значений транскутанного напряжения кислорода в положениях лежа и сидя [3].
Примечание: К больным сахарным диабетом 2 типа с риском поражения стопы отнесены пациенты с дистальной полинейропатией нижних конечностей, но без текущего или предшествующего изъязвления. В контрольную группу больных диабетом типа 2 вошли пациенты без поражения стопы или нейропатии, а контрольную группу составили здоровые люди.

Лечение трофических язв.Представленный ниже алгоритм принятия решений охватывает весь процесс лечения трофических язв конечностей (рис. 6).

Рис. 6. Алгоритм при лечении трофических язв стоп (на основе данных транскутанной оксиметрии).

Вероятность заживления трофических язв. Нормальным значением tcpO2 считается 50-60 мм рт. ст., пограничным - 30±10 мм рт. ст. Ниже этого уровня трофические язвы не заживают самостоятельно и требуют либо консервативной терапии, либо реконструктивной операции. При напряжении кислорода выше 40 мм рт. ст. можно ожидать самостоятельной репарации тканей. Выполняя диагностические провокационные пробы, такие как подъем ноги, можно оценить возможности кровоснабжения и микроциркуляции. При значениях tcpO2 в пределах 20 – 40 мм рт. ст. в положении лежа для предсказания вероятности заживления рекомендуется измерить tcpO2 на поднятой кверху ноге [4]. Как выполнить провокационную пробу показано на рис. 7. Измеряют tcpO2 на поднятой ноге в течение трех минут.

Рис. 7. Провокационная диагностическая проба при проведении транскутанной оксиметрии.

При прогнозировании возможности заживления трофических язв, как показали исследования T. Rooke [4], величины ниже 20 мм рт. ст. в положении лежа указывают на сложности заживления язвы, а значения выше 40 мм рт. ст. свидетельствуют о хорошей возможности заживления. В диапазоне 20–40 мм рт.ст. проба с подъемом ноги поможет предсказать исход. Если снижение менее 10 мм рт.ст., 80% язв заживут. Если снижение более 10 мм рт.ст., 80% язв не заживут.

Прогноз заживления трофических язв. Индекс региональной перфузии (ИРП) используется для исключения влияния сердечно-легочных нарушений и упрощения интерпретации tcpO2, которое соотносят со значениями, полученными на груди. Методика вычисление ИРП показана на рисунке 8.

Рис. 8. Методика вычисления индекса региональной перфузии.

Прогноз заживления язв:

• ИРП = < 0.4 плохой исход;

• ИРП = > 0.6 отличный исход;

• 0.4 < ИРП < 0.6 некоторые - заживут, некоторые – нет.

Оценка эффективности консервативного лечения вазодилататорами. Измерение tсрО2 помогает контролировать и проводит оценку консервативной терапии. До сих пор единственным средством документирования действия вазодилататоров был регресс клинической симптоматики. Измерение tcpO2 в начале лечения и в ходе его позволяет оценить эффект терапии. Терапевтический эффект при чисто консервативной терапии (например, PGE1) следует ожидать на уровне микроциркуляции, что может быть подтверждено при существенном повышении tcpO2. При консервативном лечении окклюзирующих артериальных заболеваний дорогостоящими препаратами простагландинов PGE1 это позволяет сделать ранний прогноз эффективности лечения. При необходимости можно изменить курс лечения, что приводит к значительной экономии средств. При отсутствии значимого прироста напряжения кислорода tсрО2 в течение 3-5 дней, говорит о неэффективности проводимой консервативной терапии, в том числе препаратами PGE1. Это в значительной степени помогает изменить тактику и сделать правильный выбор между консервативным и оперативным методом лечения. При tcpO2 на стопе ниже 20 мм рт. ст. - консервативная терапия бесперспективна, а больным необходимы реконструктивные сосудистые операции, при невозможности их выполнения - показана первичная ампутация конечности.

Определение необходимости ампутации основывается на предсказании исхода тяжелой хронической ишемии нижних конечностей. Диагностическая провокационная проба состоит в измерении tсО2 в положениях лежа и сидя. Это полезный диагностический тест при определении степени облитерирующего поражения периферических артерий или диагностики критической ишемии. Он важен для определения скрытого резерва перераспределения кровотока на уровне дистальных отделов конечностей. Прогностическая ценность теста: у пациентов с показателями tcpO2 ниже 10 мм рт. ст. на тыле стопы в положении лежа - прогноз плохой. Измерение в положении сидя (табл. 2) повышает точность прогноза [9].

Таблица 2. Показатели транскутанной оксиметрии при проведении тестов в положении сидя.

Определение уровня ампутации. Процесс заживления после ампутации в значительной степени зависит от оксигенации тканей. На основании исходных значений рО2 на уровне предполагаемой ампутации, можно прогнозировать заживление ампутационной культи. Показатели tсрО2 в пределах 35-40 мм рт.ст. в преобладающем большинстве случаев гарантируют первичное заживление. Регистрируя уровни tcpO2 на нижней конечности, можно определить оптимальный уровень ампутации (рис. 9), что снижает риск ампутации зоны с хорошей перфузией и риск реампутации.

Рис. 9. Алгоритм принятия решения об уровне ампутации нижней конечности с использованием метода транскутанной оксиметрии.

В исследовании A. Misuri и соавт. показатель 20 мм рт. ст. был расценен как подходящий для оценки уровня ампутации. Оценка уровня транскутанного кислорода перед ампутацией дает количественную информацию для выбора правильного уровня. Эти данные помогут уменьшить количество необоснованных реампутаций, уменьшить затраты, улучшить исход и сократить пребывание пациента в стационаре [10].

При решении выбора уровня ампутации проводится провокационная проба - влияние ингаляции 100% кислорода на tcpO2 в течение 10 мин (рис. 10, табл. 3-4).

Рис. 10. Дыхательная провокационная диагностическая проба при проведении транскутанной оксиметрии для решения выбора уровня ампутации.

Таблица 3. Показатели транскутанной оксиметрии свидетельствующие о благоприятном исходе (заживлении культи).

Таблица 4. Показатели транскутанной оксиметрии свидетельствующие о негативном результате (незаживлении культи).

Заключение

Таким образом, транскутанное измерение кислорода в клетках кожи нижних конечностей является простой, неинвазивной и точной методикой оценки функционального состояния сосудистой системы, количественно определяя наличие адекватного коллатерального кровотока и степень нарушения микроциркуляции. Методика помогает практическим врачам (хирургам, ангиохирургам, эндокринологам, неврологам, терапевтам) провести скрининговую диагностику угрозы ишемии, как на догоспитальном этапе у пациентов в группах риска, так и сделать оптимальный выбор тактики лечения и принять решение в случаях критической ишемии при возникших серьезных гангренозно-инфекционных осложнениях у больных с СДС и ХОЗАНК.

Список литературы

1. Sheffield P.J. Clinical Application of Transcutaneous pO2 in Hyperbaric Oxygen Treatment // Blood Gas News. – 1998. – Vol. 7(2). – P. 10-13.

2. Scheffler A. et al. Influence of clinical findings, positional maneuvers, and systolic ankle arterial pressure on tcpO2 in PAOD // Eur. J. F. Clin. Invest . – 1992. - Vol. 22 (420). – P. 26.

3. Zimny S., Dessel F., Ehren M. Early detection of microcirculatory impairment in diabetic patients with foot at risk // Diabetes Care. – 2001 - Vol. 10 (1810). - P.14.

. Rooke T. tcpO2 in non-invasive vascular medicine // Blood Gas News. – 1998. – Vol. 7(2). - P. - 21-23.

5. Hauser C.J. Tissue salvage by mapping of skin surface transcutaneous oxygen tension index // Arch. Surg. – 1987- Vol..122.(1128). - P. 30.

6. tcpO2 // Краткое руководство, Radiometer Medical ApS, Denmark. – 2005. – C. 5-26.

7. Диагностика и лечение пациентов с критической ишемией нижних конечностей: Российский консенсус // Совещание экспертов рабочей группы под председательством акад. РАМН, проф. А.В. Покровского. – М., 2002. – 40с.

8. Scheffler А. et al. Therapeutic efficacy of intravenously applied prostaglandin E1 // VASA. - 1989. - Vol. 28. – P. 19-25.

9. Becker et al. Predictive value of tcpO2 in chronic severe ischemia of lower limbs // Int. J. Microcirc.: Clin. Exp. –1988. - Vol. 7. – P. 270.

10. Misuri A. et al. // The Journal of Cardiovascular Surgery. - 2000.

11. Harward T.R., Volny J., Golbranson F. et al. Oxygen inhalation-induced tcpO2 changes as a predictor of amputation level // J. Vasc. Surg. – 1985. – Vol. 2. - P. 220-228.

12. Национальные стандарты оказания помощи больным с сахарным диабетом. – М., 2006.

13. Международная рабочая группа по диабетической стопе. Международное соглашение по диабетической стопе. – М.: «Берег», 2000.

14. Diabetic foot disorders: a clinical practice guideline // J. F. A. Surg. – 2006. – Vol. 45 (5). – P. 34-38.

(c) Все права защищены. Полное или частичное копирование материала статьи разрешено только при обязательном указании автора и прямой гиперссылки. // Транскутанная оксиметрия как методика выявления угрозы критической ишемии у больных с синдромом диабетической стопы и окклюзирующими поражениями артерий нижних конечностей / Терсков Д.В., Шнайдер Н.А. // Вестник Клинической больницы №51. - Т. 3, №8.- С.56-61.