Сосудистый катетер, другие катетеры и устройства

Сосудистые катетеры и устройства используются для оценки состояния пациентов с серьёзными заболеваниями, в том числе с острой сердечной недостаточностью, кардиогенным шоком, тяжелой гиповолемией, сложными нарушениями кровообращения, острым респираторным дистресс-синдромом, легочной гипертензией, некоторыми типами аритмии и другими заболеваниями. При данных заболеваниях сердечные катетеры используются для измерения внутрисосудистого давления, внутрисердечного давления, сердечного выброса и уровня насыщения оксигемоглобином. Кроме того, данные устройства могут использоваться для забора венозной крови и терапевтических инфузий растворов или лекарств. Некоторые сосудистые катетеры предназначены для временной кардиостимуляции, внутрисердечного или внутрижелудочкового электрокардиографического мониторинга.

 

Пациентам с сосудистыми катетерами и сопутствующими устройствами может потребоваться прохождение МРТ обследования, поэтому крайне важно, чтобы для данных устройств была проведена оценка уровня их безопасности для пациентов и определены возможные риски. Например, такие процедуры, как МРТ, ангиография и спектроскопия имеют высокую диагностическую точность и могут быть необходимы для постановки диагноза. Кроме того, выполнение определенных процедур с помощью МРТ обследования может потребовать использования сердечно-сосудистых катетеров и вспомогательных устройств для мониторинга состояния пациентов во время биопсии или хирургического вмешательства.

 

Существует по крайней мере один зафиксированный случай, связанный с сосудистым катетером (катетер Swan-Ganz Triple Lumen Thermodilution), который "расплавился" у пациента во время прохождения  МРТ обследования. Данный катетер содержал провод, сделанный из проводящего материала, что и стало причиной повреждения. Таким образом, существуют проблемы, связанные с использованием подобных устройств пациентами, проходящими МРТ обследования. В связи с этим было проведено исследование с использованием методов тестирования ex vivo для оценки различных сосудистых катетеров и вспомогательных устройств в отношении воздействия магнитного поля, нагревания и артефактов, связанных с МРТ.

 

Для тестирования было отобрано в общей сложности пятнадцать различных сосудистых катетеров и устройств (Abbott Laboratories, Morgan Hill, CA), благодаря чему был представлен широкий спектр типов данных устройств,  которые обычно используются в условиях интенсивной терапии (т.е. базовые конструкции данных устройств сопоставимы с аналогичными конструкциями других производителей).

 

Из этих устройств 3 - Lumen CVP-катетера, CVP-PVC-катетер (используемый для мониторинга центрального венозного давления, введения жидкостей и взятия проб венозной крови; полиуретан и поливинилхлорид соответственно), Thermoset-Iced и Thermoset-Room (используемые в качестве устройств для определения сердечного выброса с использованием метода термодилюции; пластик) и Safe-set with In-Line Reservoir (используются для поточного забора крови; пластик) были определены в качестве катетеров, не имеющих маталлических компонентов (записи, Ann McGibbon, Abbott Laboratories, 1997).

 

Таким образом, данные устройства были признаны безопасными для пациентов, которые проходят МРТ диагностику, и не были включены в список тестируемых. Оставшиеся десять устройств были протестированы на наличие потенциальных проблем в МР среде.

 

Сообщалось, что чрезмерный нагрев имплантатов или устройств, изготовленных из проводящих материалов, представляет опасность для пациентов, которые проходят МРТ исследование. Риск нагрева может увеличиваться в зависимости также от параметров самого аппарата и необходимых для исследования комплектующих (определенная длина или форма катушки). При определенных условиях во время работы аппарата МРТ может появиться риск возникновения ожога I, II или III степени. 

 

Дополнительные физические факторы, связанные с возникновением данной проблемы во время МРТ с сосудистыми катетерами не были идентифицированы и достаточно изучены (то есть параметры визуализации, конкретные эффекты градиентного поля, размер катушки, связанный с чрезмерным нагревом и т. д.). По данной причине в вышеупомянутом исследовании, посвященном изучению сосудистых катетеров и вспомогательных устройств, не предпринимались попытки исследовать влияние «спиральных» форм катетера на возникновение нагревания во время МРТ, особенно с учетом множества факторов, помимо формы или конфигурации катетера с проводящими компонентами, которые также могут повлиять на уровень нагрева при МРТ обследовании.

 

Термодилюционный катетер Swan-Ganz и другие подобные сердечно-сосудистые катетеры состоят из неферромагнитных материалов, однако включают проводящие провода. Существует зафиксированный случай, согласно которому часть термодилюционного катетера Swan-Ganz, находящегося вне пациента, расплавилась во время МРТ обследования. После чего было сделано предположение, что высокочастотные электромагнитные поля, генерируемые МРТ системой, вызывали чрезмерный нагрев либо проводов внутри термодилюционного катетера, либо материала, используемого при изготовлении катетера.

 

Данный инцидент свидетельствует о том, что пациенты с данным катетером или аналогичным устройством, имеющим проводящие провода или другие компоненты, могут получить травмы во время МРТ. Кроме того, нагрев провода или временного кардиостимулятора (например, кардиостимулятора RV) представляет собой, по меньшей мере, потенциальный риск для состояния любого аналогичного провода в канале МР-системы. Разветвления проводов кардиостимулятора обычно являются внутрисосудистыми, их длины, теплообмен и распад после введения в кровь могут предотвратить достижение опасного уровня нагрева внутрисосудистых элементов кардиостимулятора. Однако для подтверждения данного аспекта необходимо  проведение дополнительного исследования. 

 

Для определенных устройств, теоретически возможно, возникновение нагревания (те, которые не связаны с генератором импульсов), что может привести к локальному повреждению ткани или ожогу во время проведения МРТ. Исследование ex vivo, проведенное Achenbach et al. подтверждает, что в результате проведения МРТ обследования на концах электродов кардиостимулятора было зафиксировано повышение температуры до 63,1 °. Исследование Shellock et al. (2005) также подтверждает, что чрезмерные температуры возникают и для неподключенных элементов кардиостимуляции на аппаратах МРТ мощностью 1,5 Тесла.

В отчете Masaki et al. описывается ожог второй степени, вызванный катетером (чрескожная транслюминальная коронарная ангиопластика или ЧТКА), покрытым цилиндрической, плетеной нержавеющей сталью. Наличие данного катетера стало причиной возникновения поверхностного ожога области живота во время МРТ обследования, выполненного на аппарате 1,5 Тесла. Кроме того, данный случай иллюстрирует потенциальные риски, связанные с МРТ исследованиями при наличии сосудистых катетеров, которые сделаны из проводящих металлических материалов.

 

Из-за возможных негативных последствий пациенты, направленные на МРТ обследования и имеющие сердечно-сосудистые катетеры и вспомогательные устройства с  проводами, не должны проходить МРТ процедуры, если только информация о проверке их безопасности для пациентов не демонстрирует иное. Неправильное использование устройств мониторинга во время МРТ процедур часто является причиной травм пациентов. Например, в МР среде в связи с использованием устройств, имеющих проводящие провода,  не раз были зафиксированы ожоги различной степени.

 

 

1. Achenbach S, Moshage W, Diem B, Bieberle T, Schibgilla V, Bachmann K. Effects of magnetic resonance imaging on cardiac pacemakers and electrodes. Am Heart J 1997;134:467-473.

2. Dempsey MF, Condon B, Hadley DM. Investigation of the factors responsible for burns during MRI. J Magn Reson Imag 2001;13:627-631. 

3. ECRI, Health devices alert. A new MRI complication? May 27, 1988. 

4. Masaki F, Shuhei Y, Riko K, Yohjiro M. Iatrogenic second-degree burn caused by a catheter encased tubular braid of stainless steel during MRI. Burns. 2007;33:1077-9. 

5. Ratnayaka K, et al. Real-time MRI-guided right heart catheterization in adults using passive catheters. Eur Heart J. 2013;34:380-9. 

6. Shellock FG, Crues JV, Editors. MRI Bioeffects, Safety, and Patient Management. Biomedical Research Publishing Group, Los Angeles, CA, 2014. 

7. Shellock FG, Kanal E. Magnetic Resonance: Bioeffects, Safety, and Patient Management. Second Edition, Lippincott-Raven Press, New York, 1996. 

8. Shellock FG, Shellock VJ. Cardiovascular catheters and accessories: Ex vivo testing of ferromagnetism, heating, and artifacts associated with MRI. J Magn Reson Imag 1998;8:1338-1342. 

9. Shellock FG, Valencerina S, Fischer L. MRI-related heating of pacemaker at 1.5- and 3-Tesla: Evaluation with and without pulse generator attached to leads. Circulation 2005;112;Supplement II:561.