Čo je perfúzia a perfúzny index a aký je ich medicínsky význam?

Perfúzia je lekársky termín pre tok krvi, krvnej náhrady alebo inej tekutiny cez cievy alebo iné prirodzené kanály v orgánoch a tkanivách.

Perfúzia tkanív sa vzťahuje na prívod krvi do príslušného tkaniva, ktorá do neho privádza živiny a kyslík a odvádza odpadové látky a oxid uhličitý.

Napríklad znížená mozgová perfúzia znamená "zhoršený prietok krvi do mozgu", t. j. zhoršený prísun živín a kyslíka do mozgu.

Aký je význam perfúzie v medicíne?

Meranie perfúzie jednotlivých tkanív a orgánov má medicínsky význam.

Zvýšená perfúzia tkaniva môže byť znakom zápalových ochorení a vyskytuje sa aj pri nádoroch (nádorové bunky potrebujú pre svoj ďalší rast dostatok živín a kyslíka, a preto sú zvyčajne bohato prekrvené).

Na druhej strane, znížená perfúzia tkaniva je znakom ischémie (bezkrvnosti postihnutého tkaniva), pri ktorej je narušený prísun kyslíka a živín do postihnutého tkaniva, čo môže viesť k nekróze (intravitálna smrť tkaniva) a gangréne (sekundárna nekróza).

Merania perfúzie zohrávajú dôležitú úlohu aj pri monitorovaní metabolickej aktivity tukového tkaniva, čo sa uplatňuje pri diagnostike inzulínovej rezistencie, metabolického syndrómu a cukrovky.

Merania perfúzie sa používajú aj pri diagnostike pľúcnej embólie (ventilácia/perfúzia pľúc), ochorení srdca (perfúzia myokardu), mozgu a mnohých ďalších orgánov.

Meranie perfúzie mozgu pomocou tzv. funkčnej magnetickej rezonancie (fMRI) zohráva dôležitú úlohu pri príprave neurochirurgických zákrokov na mozgu atď.

Ako sa perfúzia meria?

Hodnota perfúzie sa najčastejšie udáva ako objem krvi, ktorý pretečie daným objemom alebo hmotnosťou tkaniva za jednotku času (najčastejšie sa stanovuje v mililitroch za sekundu na 100 ml alebo gramov tkaniva).

Perfúzia sa meria invazívnymi alebo neinvazívnymi metódami.

Invazívne postupy zahŕňajú metódy založené na injekcii rádioaktívnych látok do žilového systému s následným meraním perfúzie v cieľovom orgáne.

Najčastejšie používanými rádiofarmakami sú technécium (99Tc) alebo xenón (133Xe)

Medzi neinvazívne metódy merania perfúzie patrí napríklad dopplerovský ultrazvuk alebo moderná metóda známa ako "funkčná magnetická rezonancia - fMRI", ktorá sa používa pri funkčnom zobrazovaní mozgu a spočíva v meraní reakcie mozgu na motorické, emocionálne alebo iné podnety na základe zmien perfúzie cieľového tkaniva.

Čo je tkanivový perfúzny index?

Tkanivový perfúzny index je premenná, ktorá meria množstvo čerstvej okysličenej krvi, ktorá sa dostane do cieľového tkaniva pri každom údere srdca.

Hodnoty perfúzneho indexu sa pohybujú od 1 do 20 a uvádzajú sa v percentách.

Napríklad hodnota 3 znamená, že s každým úderom srdca sa do daného tkaniva dostanú 3 % novej okysličenej krvi v pomere k celkovému množstvu krvi, ktoré týmto tkanivom pretečie.

Tkanivový perfúzny index sa používa napríklad pri diagnostike ischémie (nedokrvenia) v končatinách alebo pri diagnostike niektorých pľúcnych ochorení, ako je COVID-19.

Pulzný oxymeter umožňuje orientačné meranie nielen hodnoty saturácie krvi kyslíkom, ale aj tzv. perfúzneho indexu.

Pulzný oxymeter možno použiť aj na meranie nasýtenia krvi kyslíkom.

Aké sú normálne hodnoty perfúzie?

Normálne hodnoty perfúzie sú pre každé tkanivo iné a líšia sa aj od človeka k človeku, pretože každý má trochu iné anatomické usporiadanie tkanív a orgánov.

Vo väčšine prípadov nie je pri meraní perfúzie dôležitá absolútna hodnota, ale relatívne prekrvenie orgánu alebo tkaniva ako celku (t. j. hľadáme miesta, ktoré majú vyššiu alebo nižšiu perfúziu, ako je normálne).

To sa uplatňuje napríklad pri diagnostike rakoviny a iných ochorení.

Hoci sa CT angiografia pľúcnych tepien v súčasnosti bežne používa pri diagnostike pľúcnej embólie, tzv. ventilačné/perfúzne zobrazovanie pľúc sa môže s výhodou použiť napríklad u ľudí s chronickým zlyhaním obličiek alebo u ľudí alergických na jódové kontrastné látky.

Pľúcna perfúzia

Zjednodušene povedané, pľúcna perfúzia meria pomer okysličenej krvi dodávanej do pľúcnych alveol zo žilového systému k množstvu okysličenej krvi odtekajúcej z alveol do arteriálneho systému tela.

Poruchy pľúcnej perfúzie spôsobujú rôzne ochorenia, ktoré označujeme ako reštrikčné alebo obštrukčné podľa toho, ktorá časť pľúcneho tkaniva je postihnutá.

Pri reštrikčných pľúcnych ochoreniach je znížená poddajnosť pľúc alebo hrudnej steny.

Medzi reštriktívne ochorenia patria rôzne deformity hrudníka (napr. pectus excavatum alebo pectus carinatum) a ochorenia pľúcneho interstícia (pľúcna fibróza, chronická obštrukčná choroba pľúc, emfyzém, atď.).

Medzi obštrukčné ochorenia, ktoré vedú k zníženiu pľúcnej perfúzie (t. j. k zníženiu množstva kyslíka a oxidu uhličitého prenášaného krvou), patrí pľúcna embólia, pľúcna hypertenzia alebo cor pulmonale.

Aký je rozdiel medzi perfúziou a ventiláciou?

Perfúzia meria prietok krvi cez pľúcne mechúriky, zatiaľ čo ventilácia meria prietok vzduchu cez pľúcne mechúriky.

 Pomer ventilácie a perfúzie je dôležitá hodnota, ktorá sa používa napríklad pri diagnostike pľúcnej embólie (ventilačno-perfúzny scan - V/P scan).

Na meranie perfúzie (tzv. perfúzny sken) sa do žily pacienta vstrekne rádioaktívna látka (najčastejšie technécium - Tc) a pomocou gama kamery sa meria distribúcia rádiofarmaka vo vetvách pľúcnej tepny (truncus pulmonalis).

Počas ventilačných meraní (tzv. ventilačný sken) pacient vdychuje vzduch obohatený rádioaktívnou látkou a distribúcia rádiofarmaka v dýchacích cestách (prieduškách, prieduškách a pľúcnych mechúrikoch) sa sleduje pomocou gama kamery.

Získané hodnoty ventilácie a perfúzie sa potom použijú na určenie pomeru (V/P scan) týchto hodnôt pre jednotlivé pľúcne krídla, laloky a segmenty, ktorý by mal byť u zdravého človeka približne rovný jednej.

Ak je pomer V/P menší alebo väčší ako jedna, tento stav sa označuje ako ventilačno-perfúzna nerovnováha a môže byť príznakom určitých pľúcnych ochorení.

Obštrukcia v pľúcnych tepnách (napríklad krvná zrazenina pri pľúcnej embólii) vedie k zhoršeniu perfúzie, čo vedie k zvýšeniu pomeru ventilácia/perfúzia (ventilácia je normálna, ale perfúzia je nižšia ako u zdravého človeka, takže celková hodnota frakcie je väčšia ako jedna).

Na druhej strane obštrukčné ochorenia pľúc, ako je CHOCHP alebo pľúcny emfyzém, vedú k hromadeniu vzduchu v pľúcach (hyperinflácia pľúc) a k zhoršeniu pľúcnej ventilácie, čo vedie k zníženiu pomeru ventilácia/perfúzia, takže celková hodnota pomeru V/P je väčšia ako jedna.

Čo si z článku odniesť?

Perfúzia je lekársky termín, ktorý označuje prietok krvi kapilárnym systémom (cievami) jednotlivých tkanív alebo orgánov.

V medicíne je perfúzia dôležitým ukazovateľom, ktorý možno použiť pri diagnostike rôznych ochorení, ako sú nádory (zvýšená perfúzia) alebo ischémia (znížená perfúzia).

Meranie pomeru perfúzie a ventilácie pľúc sa používa aj pri diagnostike pľúcnych ochorení, ako je pľúcna embólia, pľúcna hypertenzia alebo CHOCHP.

Existujú aj moderné metódy, ako napríklad funkčná magnetická rezonancia (fMRI), ktoré umožňujú merať prietok krvi rôznymi časťami mozgu a sledovať jeho reakcie na motorické, senzorické, emocionálne a iné podnety.

Výskum v tejto oblasti pokračuje a význam merania perfúzie sa bude v budúcnosti naďalej zvyšovať.