História invazívneho merania tlaku krvi

Overview

História invazívneho merania tlaku krvi (TK), ktorá je dokumentovaná publikáciami, sa začína experimentami na zvieratách v 18. storočí. Ako prvý publikoval metodiku a výsledky meraní tlaku krvi Stephen Hales v „Statical Essays containing Haemastatics“ v roku 1733, avšak merania obsahujúce aj venózny tlak, rýchlosť toku krvi v aorte, minútový vývrhový objem srdca a iné, dokonca v rôznych situáciách robil už v prvej a druhej dekáde 18. storočia.

Metodiku merania TK zdokonalil Poisseuille (1828) zostrojením hemodynamometra – U trubice naplnenej ortuťou. Kontinuálnu registráciu tlaku krvi umožnil od roku 1847 kymograf – vynález Ludwiga a použitie plaváčika v hemodynamometri. Túto metódu použil Faivre v roku 1856 prvýkrát u troch mužov pri amputácii končatín.

Pre meranie tlaku krvi v rôznych úsekoch cirkulácie, vrátane srdca bolo potrebné zaviesť katetrizácie. Katetrizácie experimentálnych zvierat využívali Claude Bernard, Chauveau a Marey. U ľudí na rozvoji metodík katetrizácií srdca majú najväčšiu zásluhu Dieffenbach, Bleichröder, Unger, Montanari a nositeľ Nobelovej ceny Forssmann. Pri ďalšom rozvoji katetrizácií srdca a ciev mali významný podiel Klein, Cournand, Richardson, Swan a Ganz.

Presný rok začatia invazívneho merania tlaku krvi u novorodencov nie je známy. V roku 1938 publikoval Woodbury prácu s meraním TK v a. umbilicalis Hamiltonovým hypodermickým manometrom. K rozvoju katetrizácií umbilikálnych ciev prispeli Diamond (1947) a James (1959). Začiatkom šesťdesiatych rokov 20. storočia vďaka skonštruovaniu presných elektromanometrov a vhodných katétrov nastal prelom v invazívnom meraní TK u novorodencov. Zaslúžili sa o to hlavne Wallgren, Rudolph, Moss, Gupta, Scopes aj ďalší. V súčasnosti je priame invazívne monitorovanie TK v neonatológii zlatý štandard. Táto metóda je potrebná pri získavaní beat-to-beat hodnôt TK a vtedy, keď nie je možné použiť neinvazívne metódy.

Klíčová slova:

história – tlak krvi – meranie – invazívna metóda – katetrizácie ciev a srdca – novorodenci

V súčasnosti každodennou praxou na novorodeneckých pracoviskách je monitorovanie tlaku krvi (TK) u chorých donosených i nedonosených novorodencov. Invazívnou metódou boli uskutočnené prvé merania tlaku krvi najprv na zvieratách, neskôr u dospelých ľudí. Až neskôr, vďaka technologickým pokrokom boli vyvinuté metodiky na meranie tlaku krvi aj u novorodencov.

Ako prvý publikoval výsledky merania tlaku krvi anglický kňaz Stephen Hales (obr. 1), a to v roku 1733 v 2. dieli Statical Essays [1], ktorú nazval „ Haemastaticks“.

Stephen Hales sa narodil v roku 1677, vyštudoval teológiu v Cambridge a okrem teológie mal hlboký záujem o prírodné vedy. Bol kňazom anglikánskej cirkvi v Teddingtone, Middlesex (teraz časť oblasti Londýna), kde prežil celý svoj život a je tam aj pochovaný. Popri klerikálnych povinnostiach sa zaoberal prírodnými vedami, hlavne fyziológiou rastlín, prúdením miazgy v rastlinách a stromoch, zložením vzduchu, reflexami a krvným obehom. Široký záber záujmov Halesa, priateľstvo s W. Stukeleyom, ktorý na Univerzite v Cambridge študoval medicínu, ako aj objav obehu krvi Williamom Harveyom a na prvý pohľad určitá podobnosť s prúdením miazgy v rastlinách ho priviedli aj k štúdiu obehu krvi u zvierat.

Presný dátum prvého úspešného merania tlaku krvi u živých zvierat nepoznáme. Bežne uvádzaný rok 1733 je rokom prvého vydania diela Haemastatics, v ktorom Hales dôkladne opisuje jednotlivé experimenty. Avšak niektoré experimenty na psoch robil Hales so Stuckeleyom už počas štúdia okolo roku 1708. Približne o 6 rokov neskôr okolo roku 1714 pokračoval Hales v Teddingtone s meraním tlaku krvi na väčších zvieratách, koňoch, ovci, danielej lani a psoch [2, 3]. V prvom opísanom experimente v Haemastatics zaviedol Hales 14-ročnej kobyle mosadznú rúrku do a. femoralis, prípadne jej vetvy („the crural artery“), na ktorú vertikálne napojil sklenú trubicu. Jeho pomocník referoval, že hladina krvi vystúpila v trubici do výšky viac ako 250 cm (8 feet 3 inches), čo zodpovedá tlaku približne 185 mmHg, a tam kolísala synchrónne s činnosťou srdca a dýchania. V tomto experimente, ale aj v ďalších dvoch experimentoch na koňovi – valachovi a ďalšej kobyle chorým na rakovinu Hales v určitých časových intervaloch robil exsanguináciu, zaznamenával hodnoty systolického tlaku krvi („force of blood“) a v treťom experimente aj vo v. jugularis. Dospel k výsledku, že pri postupnom odoberaní krvi klesá zo začiatku tlak krvi takmer lineárne s odobratým objemom krvi, ale neskôr i napriek pokračujúcej exsanguinácii zostáva tlak určitú dobu stály (obr. 2). Vyslovil hypotézu, že v týchto situáciách existuje kompenzačný mechanizmus, čím bol na stope významu zmien periférnej vaskulárnej rezistencie na udržiavaní krvného tlaku.

Hales neštudoval len tlak krvi, ale určil aj objem ľavej komory, pomocou frekvencie srdca vypočítal minútový vývrhový objem, simultánne meral tlak krvi vo vénach, pokúsil sa vypočítať tlak krvi v kapilárach, rýchlosť toku krvi v aorte, osobitne sa zaoberal pľúcnym obehom v rôznych situáciách, napríklad pri experimentálnom pneumotoraxe, tvorbou tepla v tela, zmenami teploty na priesvit ciev a ďalšie. Okrem toho vo svojom diele Haemastatics zdôraznil udržiavanie dynamickej funkčnej rovnováhy medzi pevnými časticami a tekutinami v tele, čím predvídal koncepciu homeostázy. A to je len malá časť zamerania jeho práce pri štúdiu kardiovaskulárneho systému, ktoré Hales získal na vidieckej fare popri svojich iných povinnostiach. Britský botanik Francis Darwin, syn Charlesa Darwina, označil neskôr Stephena Halesa za „otca fyziológie“.

Nutnosť používať dlhú sklenú trubicu na odmeranie tlaku krvi odstránil jednoduchým a geniálnym spôsobom francúzsky vedec, matematik, fyzik a lekár Jean Leonard Marie Poiseuille (1790–1869). Sklenú trubicu zohol do tvaru U, naplnil ortuťou a tak v roku 1828 skonštruoval ortuťový manometer, ktorý nazval hemodynamometer. U-trubicu napojil na kanylu naplnenú tekutinou s protizrážanlivým činidlom, ktorú zaviedol do artérie experimentálneho zvieraťa. Tlak krvi vytlačil ortuťový stĺpec do výšky zodpovedajúcej jeho hodnote. Tam vykazoval malé pulzačné výkyvy v súčinnosti s akciami srdca. Ich amplitúda bola vzhľadom k mernej hmotnosti a zotrvačnosti hmoty ortuti oveľa menšia ako skutočná amplitúda pulzného tlaku, takže hladina ortuti skôr ukazovala hodnotu stredného tlaku krvi. Je zaujímavé, že Poiseuille dokázal kanylovať artérie zvierat do malého priemeru 2 mm a ukázal, že napriek malému lúmenu týchto ciev je tam taký istý krvný tlak ako vo veľkých atériách (obr. 3).

Poiseuille sa narodil v Paríži, zaujalo ho štúdium matematiky a fyziky. Vďaka tomu, že škola, ktorú navštevoval, bola pre politické nepokoje rozpustená, prešiel na štúdium medicíny. Aj keď si po ukončení štúdia medicíny otvoril lekársku prax v Paríži, záujem o vedu ho neopúšťal. Poiseuilee vynašiel hemodynamometer ako tridsaťročný a zverejnil ho v r. 1828 vo svojej doktorskej dizertačnej práci: „Recherches sur la force du coeur aortique“ [5]. Verzie takéhoto manometra, ktorý sa neskôr volal Poiseuille-Ludwigov hemodynamometer, sa používali na lekárskych fakultách až do šestdesiatich rokov minulého storočia a dodnes sa tlak krvi udáva v mm ortuťového stĺpca (mmHg). Z jeho prác je najznámejším zákon o prúdení tekutín [6].

Vo vývoji a zdokonaľovaní merania tlaku krvi Poiseuilleho hemodynamometrom pokračoval Nemec Carl Friedrich Wilhelm Ludwig (1816–1895).

Carl Ludwig použil Poiseuilleov manometer, ale s plaváčikom, ktorým zapisoval tlak na začadený papier otáčaný jeho vynálezom z roku 1847 – kymografom (obr. 4). Bola to prvá registrácia tlaku krvi. Zápisy kriviek tlaku krvi vyzerali veľmi podobne ako súčasné krivky získané modernými prístrojmi (obr. 5). Kymograf našiel široké uplatnenie v rôznych fyziologických štúdiách, nielen pri registrovaní tlaku krvi. Ludwig ukázal význam registrovania mnohých fyziologických a patofyziologických dejov a ich hodnotenia zo záznamov a stimuloval ich vývoj a používanie vo fyziológii i v medicíne. Ludwig okrem mnohých ďalších objavov a vynálezov skonštruoval prietokomer krvi – tzv. Ludwigove hodiny.

Carl Ludwig vyštudoval medicínu v Erlangene a v Marburgu (doktorát v roku 1839), kde pedagogicky pôsobil v odboroch anatómia a fyziológia do r. 1849. Neskôr ako profesor fyziológie pôsobil v Zürichu (1849–1855) a vo Viedni (1855–1865). V roku 1865 odišiel do Lipska, kde rozvíjal existujúci Ústav fyziológie až do svojej smrti. Tento ústav v Lipsku dnes nesie jeho meno.

Po takejto experimentálnej a technickej príprave dozrel čas na prvé invazívne meranie tlaku krvi človeka. Brzdou širšieho použitia experimentálne overených metód bolo, že v polovici 19. storočia nebola ešte k dispozícii vedecky podložená analgézia a anestézia, ako aj technické zázemie, hlavne vhodné katétre. Navyše zavádzanie gumených cievok do ciev, prípadne až do srdca človeka začiatkom 19. storočia nebolo pre vtedajšiu lekársku prax potrebné, bolo považované za škodlivé a čo sa týka manipulácie so srdcom jednoznačne nedovolené.

Prvé dokumentované zavedenie cievky do ľavého srdca človeka vykonal Johann Friedrich Dieffenbach v roku 1831. U umierajúceho pacienta na choleru sa pokúsil podporiť činnosť srdca presunutím predpokladaného nadbytku krvi zo srdca na perifériu a mechanicky stimulovať vnútornú stenu ľavého srdca. Opísal, že cez a. brachialis zasunul cievku do srdca, ale nepodarilo sa mu získať krv na jej presunutie na perifériu [8, 9]. Johan Friedrich Dieffenbach (1792–1847) sa okrem prvej katetrizácie srdca človeka, čomu nekládol veľký význam, preslávil plastickou a rekonštrukčnou chirurgiou, použitím éteru a pokusmi s transfúziou krvi (obr. 6).

Experimentálne katetrizácie ciev a srdca robil aj velikán fyziológie Claude Bernard (1813–1878). V roku 1844 zaviedol sklené trubice cez a. carotis a v. jugularis koňa do pravej a ľavej komory na odmeranie teploty krvi [10]. Hlavným cieľom tohto experimentu bolo potvrdiť, alebo vyvrátiť dve naoko protichodné hypotézy hovoriace na jednej strane, že v pľúcach sa pri výmene plynov významne produkuje teplo a tak krv v ľavej komore bude po prechode pľúcami teplejšia, ako krv v pravej komore. Druhá hypotéza hovorila, že teplo sa tvorí metabolickými procesmi vo všetkých tkanivách. Dôkaz na otvorenom hrudníku s meraním teploty by nebol presný, a tak sa Claude Bernard odhodlal ku katetrizáciám srdca, pričom vymyslel aj toto dnes používané pomenovanie (obr. 7).

Kone v čase ešte neexistujúcej elektronizácie a miniaturizácie boli svojou veľkosťou vhodnými experimentálnymi objektami na štúdium ciev a srdca. Na nich robili pokusy s katetrizáciami a meraniami intrakardiálnych tlakov aj Jean Baptiste Auguste Chauveau a Étienne-Jules Marey (obr. 8), ktorí prácu s výsledkami pokusov publikovali v roku 1863 [11]. Na katetrizácie používali špeciálne skonštruovaný gumený dvojitý katéter a robili simultánne registrácie predsieňových a komorových tlakov pravého a ľavého srdca. Vo svojich prácach uvádzajú, že tlak krvi v pravej komore je asi polovicou tlaku v ľavej komore, neskôr upresnili hodnoty v pravej komore na 25 mmHg a tlak v ľavej komore koňa na 128 mmHg [12]. Na obrázke 9 je zachytený záber z experimentu a záznamy intrakardiálnych tlakov. Záznamy tlakov: Hore tlak v pravej predsieni, v strede v pravej komore, dole záznam tlaku z ľavej komory.

Kanyláciu a. femoralis a prvé invazívne meranie tlaku krvi u človeka vykonal v roku 1856 Jean Faivre. Vo svojej monografii [13], ktorá je viac zameraná na činnosť srdca, uvádza v nej aj výsledky pokusov Poiseuillho a Chauveaua, opisuje, že pri troch amputáciách končatín v nemocnici v Lyone meral hemodynamometrom tlak krvi v obnažených veľkých cievach. Počas indikovaných amputácií ramena a stehna u troch pacientov („bez toho, aby som pridal pacientom ďalšie utrpenie“), pripojil mosadznú kanylu zavedenú v a. brachialis a a. femoralis k ortuťovému manometru (hemodynamometru). V uvedených artériách nameral hodnotu tlaku krvi 11,5–12 cm (115–120 mm) Hg s respiračnými osciláciami tlaku (2 cm Hg). Až 27 rokov zopakoval E. Albert rovnakou metódou tieto merania na pacientoch pri amputáciách na úrovni kolien a zistil pomerne veľké interindividuálne hodnoty tlaku krvi – 100 až 160 mmHg [14].

Samozrejme, takéto invazívne meranie tlaku krvi nebolo vhodné pre rutinnú klinickú prax. Muselo prísť k technologickému i medicínskemu prelomu v metodike katetrizácie ciev a srdca. Začiatkom 20. storočia Fritz Bleichröder (1875–1938) ako internista v mestskej ženskej nemocnici v Berlíne-Kreuzbergu zaviedol katéter do vlastnej a. radialis. Vo svojej práci [15] neuvádza, že meral aj tlak krvi. Spolu s Ernstom Ungerom (1875–1938) – priekopníkom transplantácií obličiek – uskutočnili viac ako sto pokusov s katetrizáciami (obr. 10). Cieľom týchto štúdií nebolo meranie tlaku krvi, ale presné a lokálne podávanie liečiv a tým dosiahnutie ich vysokej koncentrácie v postihnutých orgánoch, napr. pri puerperálnej sepse. U štyroch pacientiek s týmto stavom aplikovali cez katéter zavedený cez a. femoralis do oblasti bifurkácie aorty vtedy používaný Collargol. Po sérii pokusov na zvieratách podstúpil Bleichröder ďalšie dva experimenty, pri ktorých mu Ernst Unger zavádzal katéter do žíl na rukách a nohách. Počas jedného z týchto experimentov sa katéter pravdepodobne dostal až do jeho srdca. Tento záver bol urobený podľa odmeranej zavedenej dĺžky katétra. Bleichröder navyše uviedol, že pocítil ostrú bolesť na hrudníku. Tento pokus nebol röntgenologicky zdokumentovaný a taktiež ho neopísali v publikovanom článku [15–18].

Fritz Bleichröder sa stal známym nielen snahou o presne topicky cielenom podávaní liečiv s vysokou koncentráciou do postihnutého orgánu, ale aj neúspešným sporom o prvej katetrizácii srdca človeka s neskorším nositeľom Nobelovej ceny W. Forssmannom. Tento spor bol neúspešný práve pre chýbajúce rtg a písomné dôkazy o umiestnení katétra do srdca.

V roku 1928 Arrigo Montanari (1892–1971) študoval vo Florencii možnosť zavádzať katétre do pravej komory srdca v experimentoch na zvieratách, ako aj pri pitvách ľudí. Potvrdil možnosť presného zavedenia katétra cez v. brachialis do pravej komory a patrí medzi priekopníkov katetrizácie pravého srdca.

K zavedeniu a rozmachu invazívneho merania tlaku krvi výrazne prispel Werner Otto Theodor Forssmann (1904–1979) svojim dramatickým a pri tom vedeckým dokázaním možnosti katetrizácie srdca, ktoré sa považovalo za „nedotknuteľné”. Katetrizácie srdca si Forssmann vopred vyskúšal na zvieratách a na mŕtvolách. Presvedčil sa o tom, že gumeným urologickým katétrom sa dá cez v. cubiti dostať do pravej predsiene. Ako mladý lekár si to v roku 1929 vyskúšal sám na sebe s rtg kontrolou a fotografickým dôkazom umiestnenia 65 cm dlhého katétra. Pretože pri tomto pokuse potreboval pomocníka a zároveň svedka, podarilo sa mu prehovoriť na pokus sestru na operačnej sále Gerdu Ditzenovú, ktorá súhlasila s tým, že bude pokusným subjektom. Po pripútaní Gerdy Ditzen na lôžko so zdôvodnením, aby pri pokuse neodpadla na zem, si katéter po lokálnej anestézii zaviedol sám. Po uvoľnení sestry Ditzenovej zišli do rtg miestnosti, kde sa Forssmann presvedčil o lokalizácii konca katétra a urobil dokazujúce snímky (obr. 11).

Forssmann napriek nepriaznivej odozve a odporu kardiologickej obce pokračoval po krátkom niekoľkotýždňovom neúspešnom pracovnom intermezzu v Charité, Berlín u prof. F. Sauerbrucha v pokusoch s katetrizáciami a vpravovaním kontrastných látok do srdca experimentálnym zvieratám na pracovisku v Eberswalde (obr. 12). Pokus na sebe s katetrizáciou srdca a vstreknutím kontrastnej látky si niekoľkokrát zopakoval a výsledky už s priaznivejšou odozvou predniesol na kongrese Nemeckej chirurgickej spoločnosti [19–21].

Počas 2. svetovej vojny Forssmann pracoval ako vojenský chirurg na frontoch v Nórsku i v Sovietskom zväze. Po zajatí Američanmi a po skončení vojny pracoval manuálne v lesoch, neskôr ako praktický lekár v Schwarzwalde, spolu so svojou manželkou, urologičkou a v roku 1950 sa vrátil k urologickej a chirurgickej praxi.

Pri ďalšom rozvoji katetrizácií srdca mal významný podiel rodák z Plzne Otto Klein (1881–1968), obr. 13. Dr. Klein slúžil cez 1. svetovú vojnu ako lekár na východnom fronte a na Piave, v roku 1919 nastúpil na 2. internú kliniku Karlovej univerzity v Prahe. Zaujalo ho určovanie minútového vývrhového objemu srdca Fickovým princípom, k čomu potreboval zmiešanú venóznu krv. Na klinike urobil 18 pokusov o katetrizáciu pravej predsiene, z toho 11 úspešných (u ostatných 7 pacientov katéter pokračoval do v. jugularis). V dvoch prípadoch katéter dosiahol pravú komoru, čo bolo dokázané röntgenologicky [22]. Jeho nadriadený (prof. Nonnenbruch) mu však neodporučil pokračovať v tejto tématike.

O. Klein po nástupe fašizmu emigroval pre svoj židovský pôvod do Argentíny, kde v roku 1968 zomrel [23]. V roku 1964 bol účastníkom Európskeho kardiologického kongresu v Prahe [24, 25].

Otto Klein prezentoval metódu katetrizáciu pravého srdca v USA (Boston), ale bez väčšieho záujmu tamojších lekárov. A tak medicína musela počkať ďalších 12 rokov na Cournanda a Richardsa [26]. Rozvoj katetrizácií ciev a srdca André Cournandom a Dickinsonom Richardsom bol logickým pokračovaním prác ich predchodcov Bleichrödera, Ungera, Montanariho, Kleina i Forssmanna (obr. 14). Cournand a Richards ďalej vypracovávali katetrizačnú techniku a neskôr ju klinicky úspešne používali v Bellevue Hospital v New Yorku. V roku 1945 publikovali prácu s poznatkami z katetrizácií [27, 28], hoci už začiatkom 40. rokov publikovali viac prác s touto tématikou. Katetrizácie boli používané hlavne na získavanie vzoriek zmiešanej venóznej krvi a na meranie minútového objemu srdca Fickovým princípom.

Novej ére katetrizácií výrazne pomohol vynález Jeremy Swana a Wiliama Ganza – špeciálny katéter na meranie tlaku krvi v pravom srdci, v a. pulmonalis i určenie tlaku krvi v pľúcnych cievach zaklinením katétra. Na ich počesť sa nazýva Swanov-Ganzov katéter.

Wiliam (Vilém) Ganz (obr. 15) sa narodil v roku 1919 v novovzniknutom Československu – v Košiciach, kde chodil do školy i na gymnázium. V roku 1938 začal študovať na Karlovej univerzite v Prahe, po príchode nacistov bol ako študent židovského pôvodu poslaný do koncentračného tábora v Maďarsku. Z tohto tábora ušiel a skrýval sa. V roku 1947 promoval na Karlovej univerzite a pracoval v novozaloženom Ústave pro choroby oběhu krevního v Prahe-Krči. Výskumne sa zaoberal katetrizáciami a spolu s MUDr. Arnoštom Froněkom pracovali na termodilučnej metóde merania prietoku krvi a minútového vývrhového objemu srdca [29, 30]. V roku 1966 W. Ganz emigroval do USA, kde v Los Angeles pokračoval spolu s J. Swanom vo svojom výskume a práci. Okrem katetrizácií sa zaoberal aj trombolýzou. Zomrel ako 90-ročný v roku 2009 v Los Angeles [31, 32].

Dokázanie možnosti katetrizovania jednotlivých dutín srdca a pľúcnych ciev umožnilo aj meranie tlakov v predsieňach a komorách srdca, v pľúcnej, ale aj v rôznych častiach systémovej cirkulácie.

Elektronizácia, neskôr digitalizácia, vývoj elektromanometrov a zapisovačov, ako aj makromolekulovej chémie s vývojom PVC, teflonových a silikónových katétrov umožnila katetrizáciu a priame invazívne meranie tlaku krvi aj u novorodencov. Metódy merania tlaku krvi priamou metódou novorodencov však museli prejsť svojim osobitným vývojom.

ZAČIATKY INVAZÍVNEHO MERANIA TLAKU KRVI U NOVORODENCOV

Presný rok začatia merania tlaku krvi priamou invazívnou metódou u novorodencov nie je známy [33]. Vychádzame z dostupných publikovaných prác.

V roku 1938 publikoval Woodbury so spolupracovníkmi prácu [34], v ktorej uvádza, že tlak krvi u novorodencov odmeral v roku 1902 Neu [35], avšak neinvazívnou metódou pomocou Gärtnerovho tonometra. Aj ďalší autori citovaní vo Woodburyho práci začiatkom 20. storočia merali tlak krvi novorodencov neinvazívnymi pomerne nepresnými metódami a tak získali veľký rozptyl hodnôt systolického tlaku krvi (43–60 mmHg). Woodbury so spolupracovníkmi napichli ihlou a. umbilicalis donosených novorodencov tesne po pôrode a zistili priemerné hodnoty arteriálneho systolického tlaku krvi 80,1 ± 8,1 mmHg a diastolického tlaku 46,3 ± 8,2 mmHg. Konštatovali, že krvný tlak bol výrazne ovplyvnený krikom, infúziou tekutín. Zároveň opísali oscilácie tlaku krvi v závislosti od dýchania.

Na meranie a registráciu tlaku krvi novorodencov použili nový „vysokofrekvenčný hypodermický manometer“ skonštruovaný v roku 1934 Hamiltonom a spol. [36]. Tlak krvi sa prenášal cez ihlu na postriebrenú membránu, ktorej deformácie vyvolané tlakom sa lúčom svetla prenášali na fotografický film. Autori uvádzajú presnosť merania ± 1 mmHg. Na oddialenie spontánneho uzáveru pupočníkových ciev počas merania používali ponorenie tela a pupočníkovej šnúry do teplej vody.

O „hypodermickom manometri“ priniesol správu bulletin Science: Earth & Man (Monday, July 08, 1935): „Drs. William Ferguson Hamilton a Robert A. Woodbury ... do tepny zaviedli sterilnú hypodermickú ihlu pripojenú k veľmi citlivému meradlu. Každý výkyv arteriálneho tlaku vychyľoval postriebrenú membránu, ktorá pomocou odrazeného lúča svetla vysielala odraz každého pohybu na fotografický film. Hypodermický manometer odhalil, že krvný tlak myši je rovnaký ako krvný tlaku dospelého človeka, a že krvný tlak človeka trpiaceho na kardiovaskulárne choroby je prakticky dvojnásobný.... Ak bude príležitosť, pokúsia sa zmerať krvný tlak ešte nenarodeného dieťaťa, aby sa dozvedeli viac o situácii, ktorú dieťa pri narodení prežíva.“

K rozvoju katetrizácie umbilikálnych ciev výrazne prispel Diamond [37], ktorý v roku 1947 opísal metodiku katetrizácie pre exsanguinačnú transfúziu. Uvádza sa, že ako prvý zaviedol polyetylénový katéter do v. umbilicalis pri erythroblastosis fetalis [38].

Umbilikálnu artériu katetrizoval v roku 1959 James [39], ktorý vzorky arteriálnej krvi novorodencov potreboval na vyšetrenie krvných plynov a pH. Ten istý autor o 10 rokov neskôr upozornil na možné komplikácie tejto metodiky [40].

Začiatkom šesťdesiatych rokov minulého storočia nastal prelom v invazívnom meraní tlaku krvi novorodencov zostrojením presných a bezpečných elektromanometrických prevodníkov a elektromanometrov. Novú techniku, špeciálny Cournandov katétrov a elektromanometer (Elema, Švédsko) so strain gauge prevodníkom použili Wallgren a spol. [41]. U 10 donosených novorodencov napichli a. umbilicalis vo vzdialenosti asi 10 cm od umbilika a cez katéter naplnený fyziologickým roztokom registrovali arteriálny tlak krvi, spoločne s intraezofageálnym tlakom počas prvých minút po pôrode. Študovali zmeny tlaku krvi v prvých minútach po narodení a vplyv prvých dýchacích pohybov na tlak krvi.

Už o rok neskôr (1961) Rudolph a spol. [42] katetrizovali cievny systém, vrátane ductus arteriosus a srdce cez v. umbilicalis novorodencov bez a s poruchami dýchania (RDS) a okrem iných parametrov komplexne merali tlaky krvi v dutinách srdca i v systémovej a pľúcnej cirkulácii.

Medzi priekopníkov invazívneho merania tlaku krvi u novorodencov patria aj Moss a spol. [43]. Títo autori merali aortálny tlak krvi cez a. umbilicalis u 100 novorodencov (74 donosených a 26 nedonosených). Už vtedy zistili pozitívne korelácie medzi vekom, hmotnosťou a výškou krvného tlaku. Sledovaním vazomotorických reakcií na chladový test a zmeny polohy (tilting) došli k záveru, že kardiovaskulárne reakcie sú prítomné a plnia svoje funkcie už pri narodení u donosených, ako aj u nedonosených novorodencov.

Gupta a Scopes [44] okrem špeciálnej neinvazívnej oscilometrickej metódy študovali TK aj invazívnou metódou. Upozornili na nutnosť nemať bublinky vzduchu v systéme (katéter, hlavica), ktorých prítomnosť skresľuje hodnoty tlaku. Vo svojej práci opisujú výsledky získané od 43 novorodencov prvý deň po narodení. Opísali zvyšovanie TK pri kŕmení a kriku dieťaťa a upozornili na nízky tlak krvi u detí s RDS. Registráciou tlaku krvi ukázali účinnosť externej masáže srdca pri vytváraní pulzného tlaku a potvrdili všeobecné tvrdenie, že vazomotorické regulačné mechanizmy u novorodencov sú do určitej miery funkčné. Skúsenosti s viac ako 300 katetrizáciami a. umbilicalis pre odber vzoriek arteriálnej krvi v priebehu 4 rokov zhrnuli Gupta a spol. [45] vo svojej práci s poukázaním na výhodnosť tejto metodiky, ale aj na možnosť komplikácií, ktoré mali v 10 % prípadov.

Koncom 60. rokov a začiatkom 70. rokov minulého storočia vzniklo už množstvo prác s hodnotením stavu a zmien krvného tlaku novorodencov použitím priamej invazívnej metódy katétrom zavedeným cez a. umbilicalis. Ďalšiemu rozvoju využívania tejto metodiky prispel technický pokrok, vhodné rigidné katétre s nízkou compliance, antikoagulačné látky, elektromanometrické hlavice s malým mŕtvym priestorom a presnými prevodníkmi fyzikálnej veličiny – tlaku na elektrický signál, tip katétre na intravaskulárne meranie tlaku, analógové a neskôr digitálne zapisovače. Metóda priameho invazívneho merania a monitorovania tlaku krvi u novorodencov začala slúžiť nielen na vedecké účely, na spoznávanie fyziológie a patológie novorodencov, ale aj pre klinickú prax.

Kontinuálne priame invazívne monitorovanie TK udáva jeho presné hodnoty a je zlatým štandardom. Je užitočné najmä vtedy, keď sa očakávajú rýchle až beat-to-beat zmeny tlaku, pri kardiovaskulárnej instabilite a sledovaní farmakologických efektov. Registrácia beat-to-beat hodnôt systolického i diastolického tlaku novorodencov je nevyhnutná pri hodnotení krátkodobej variability tlaku krvi, napríklad spektrálnou analýzou, baroreflexnej senzitivity a pri štúdiu reflexov. Invazívne meranie je potrebné i vtedy, keď nie je možné použiť neinvazívne metódy, ako je to pri hypotenzii [46]. Invazívne meranie tlaku krvi je najpresnejšia, ale zároveň najrizikovejšia metóda.

ADDENDUM

PREHĽAD PRIEKOPNÍKOV VÝVOJA INVAZÍVNEHO MERANIA TLAKU KRVI

Stephen Hales – 1. meranie u zvierat – pokus, písomne zverejnené v roku 1773

Jean Leonard Marie Poiseuille – zostrojenie ortuťového hemodynamometra (1828)

Carl Fruiedrich Wilhelm Ludwig – registrácia tlaku krvi kymografom (1847)

Johann Friedrich Dieffenbach – zavedenie cievky do srdca človeka (1831)

Claude Bernard – katetrizácia komôr srdca koňa, zavedenie termínu “katetrizácia” (1844)

Jean Faivre – invazívne meranie TK u ľudí pri amputácii končatín (1856)

Fritz Bleichröder, Ernst Unger 1912 – katetrizácie cievneho systému na priame podávanie látok (1912)

Arrigo Montanari – pokusy s katetrizáciami ciev a srdca (zvieratá, mŕtvoly; 1928)

Werner Otto Theodor Forssmann – opakované katetrizácie vlastného srdca (1929)

Otto Klein – katetrizácie pravej predsiene na získanie zmiešanej venóznej krvi u ľudí (1930)

André Cournand, Dickinson Richards – zavedenie katetrizácií do klinickej praxe (začiatok 40. rokov 20. storočia)

Jeremy Swan, Wiliam Ganz – vynález špeciálneho katétra (1970)

VÝVOJ PRIAMEHO MERANIA TLAKU KRVI NOVORODENCOV

Woodbury RA. a spol. – registrácia tlaku v a. umbilicalis (1938)

Diamond LK. – katetrizácia v. umbilicalis pre exsanguinačnú transfúziu (1947)

James LS. – katetrizácia a. umbilicalis na získavanie vzoriek arteriálnej krvi (1959)

Wallgren G. a spol.– meranie tlaku krvi v a. umbilicalis (1960)

Rudolph AM. a spol. – komplexné merania tlakov krvi v dutinách srdca i v systémovej a pľúcnej cirkulácii (1961)

Moss AJ. a spol. (1963), Gupta JM. a Scopes JW. (1963) a ďalší.

Poďakovanie: Táto práca bola podporená grantom VEGA 1/0199/19.

Korespondující autor:

Prof. MUDr. Kamil Javorka, DrSc.

Ústav fyziológie, Jesseniova lekárska fakulta Martin

Univerzita Komenského v Bratislave

Malá Hora 4C

036 01 Martin

Slovenská republika

e-mail: kamil.javorka@uniba.sk