Proˇc monitorovat hemodynamiku Fyziologie a fyzika pod kˇrivkou“ ”
Duˇsan Merta ˇ e Budˇejovice, 2012 Cesk´
´ Uvod
1 1.1
Hemodynamick´ e veliˇ ciny
Tepov´ y objem Mnoˇzstv´ı krve vypuzen´e srdcem bˇehem jednoho stahu. • Stroke Volume – SV [ml] Srdeˇ cn´ı v´ ydej Mnoˇzstv´ı krve pˇreˇcerpan´e srdcem za jednotku ˇcasu (minutu). • Cardiac Output – CO [l/min] • pˇrepoˇcet na povrch tˇela → Cardiac Index – CI [l/min/m2 ] • CO = SV · T F (tepov´ a frekvence) Syst´ emov´ a Vaskul´ arn´ı Rezistence – SVR M AP − CV P [dyn · s · cm−5 ] SV R = 80 · CO MAP CVP 80
... ... ...
stˇredn´ı arteri´ aln´ı tlak centr´ aln´ı ˇ ziln´ı tlak pˇrepoˇ cet jednotek do soustavy CGS (MAP a CVP mˇ eˇr´ıme v [mmHg])
• pˇrepoˇ cet na povrch tˇ ela SV RI = 80 ·
M AP − CV P [dyn · s · cm−5 · m2 ] CI
Dod´ avka kysl´ıku – Delivery O2 DO2 = CO · Ca O2 [ml/min] Ca O2 = (1, 34 · Hb · Sa O2 ) + (0, 003 · Pa O2 ) [ml/l] Cv O2 = (1, 34 · Hb · Sv O2 ) + (0, 003 · Pv O2 ) [ml/l]
Spotˇ reba kysl´ıku – V O2 V O2 = CO · (Ca O2 − Cv O2 ) [ml/min]
1
1.2
Fyziologick´ e pozad´ı
• srdeˇcn´ı v´ ydej je jednou z determinat dod´avky kysl´ıku tk´an´ım – dalˇs´ımi jsou hladina Hb a extrakce O2 tk´anˇemi • pˇr´ıˇcina ˇsoku – vysok´ y v´ ydej → sepse – n´ızk´ y v´ ydej → selh´ an´ı pumpy“ ” • hodnocen´ı preloadu
2
Klasick´ a mˇ eˇ ren´ı • ECHO – rychlost proudu krve (Doppler˚ uv efekt) a pr˚ umˇer aorty • hrudn´ı elektrick´ a bioimpedance • radionuklidov´ a ventrikulografie • zachov´ an´ı hmoty – Fick˚ uv princip FPFP • diluce indik´ atoru / termodiluce (SG katetr) • ...
2.1
3
Swan-Ganz˚ uv plicnicov´ y katetr
Pulzov´ a vlna
3.1
Historie
• 1899 – Windkessel model cirkulace (Otto Frank) WMWM • 1904 – tepov´ y objem je u ´mˇern´ y tlaku (Erlanger & Hooker) • 1904 – nutnost kalibrace nez´ avislou metodou mˇeˇren´ı CO (Wezler & Bogler) • 1970 – plocha pod systolickou ˇc´ ast´ı kˇrivky (Kouchoukos) • 1993 – plocha pod systolickou ˇc´ ast´ı s korekˇcn´ım faktorem – 3 kompartmentov´ y Windkessel Model (Wesseling & Jansen)
2
3.2
Plocha pod kˇ rivkou P 1 ρc p ·q = 2 2 ˙ ‘ Q πR (1 − σ ) M1,0 πR2 Q˙ = P · ρc Z SV = Q˙ dt Ts
SV = SV =
πR2 · ρc
Z
πR2 · ρc
Z
P dt Ts
P dt Ts
SV = K · PSA
LiDCOT M
4 4.1
Princip
• nejde o anal´ yzu plochy pod systolickou ˇc´ast´ı kˇrivky • pˇresn´ y algoritmus nen´ı veˇrejnˇe zn´am´ y • z´ akon zachov´ an´ı hmoty a energie • line´ arn´ı z´ avislost mezi v´ ykonem a pr˚ utokem • vyuˇz´ıv´ a celou pulzovou vlnu, ne jen systolickou ˇc´ast – niˇzˇs´ı citlivost na konkr´etn´ı pozici arteri´aln´ıho katetru ∆V = c · 250 · e−k·p ∆p – V . . . nomin´ aln´ı objem (arbitr´arn´ı jednotky) 3
–
∆V ∆p
→
dV dp
• kalibrace na re´ aln´ y objem (SV) pomoc´ı diluce Li+ – principi´ alnˇ e je moˇ zn´ a kalibrace i jinou metodou
4.2
Potenci´ aln´ı probl´ emy
• maxim´ aln´ı kumulativn´ı d´ avka Li – 3mmol • l´eˇcba lithiem • arytmie • CRRT bˇehem kalibrace • interference detekce Li+ s nedepolarizaˇcn´ımi myorelaxancii • neline´ arn´ı vztah mezi tlakem a objemem v aortˇe (compliance) • zmˇena tvaru pulzov´e vlny pˇri pr˚ uchodu krevn´ım ˇreˇciˇstˇem
4.3
Nedepolarizuj´ıc´ı myorelaxancia
• kvart´ern´ı amonn´ y iont (N H4+ ) je detekov´an Li senzorem • nevad´ı relaxovan´ y pacient, ale pˇ r´ıtomnost myorelaxancia v obˇ ehu SCH 5–10 min Bezpeˇ cn´ a“ myorelaxancia Vecuronium1 15–30 min ” Pancuronium 15 min Atracurium Nekompatibiln´ı myorelaxancia2 Rocuronium “No data”
5
Cisatracurium Mivacurium
Hodnocen´ı preloadu
Preload – pˇ redt´ıˇ zen´ı“ ” Napˇet´ı srdeˇcn´ıho svalu pˇred zah´ ajen´ım stahu (na konci diastoly). • je urˇcen enddiastolick´ ym objemem (EDV) • klinicky sp´ıˇse nahrazov´ an enddiastolick´ ym tlakem (EDP) – PCWP (PAOP) v pˇr´ıpadˇe lev´e komory 1 Moˇ zn´ a 2 Nutn´ e
je i kontinu´ aln´ı infuze. vysok´ e plazmatick´ e koncentrace pro vyvol´ an´ı blok´ ady ⇒ delˇs´ı doba setrv´ an´ı v obˇ ehu
4
Frank–Starling˚ uv z´ akon
• zd´ anlivˇe ide´ aln´ı m´ıra preloadu • Early goal directed therapy: CVP 8–12 mmHg • reakce na volume challenge
• CV P < 8 mmHg . . . 47 % responder˚ u na volume challenge • P CW P < 12 mmHg . . . 54 % 1
Osman D. et al: Cardiac filling pressures are not appropriate to predict hemodynamic response to volume challenge, Crit Care Med 2007 Vol. 35, No. 1
2 Shippy C.R. et al: Reliability of clinical monitoring to assess blood volume in critically ill patients, Crit Care Med 1984; 12:107–112
5
5.1
Dynamick´ e parametry
Variabilita tepov´ eho objemu – Stroke volume variation SVmax − SVmin SV V = · 100 [%] (SVmax + SVmin )/2 • norma do 10 % Variabilita tlakov´ e amplitudy – Pulse pressure variation tlakov´ a amplituda (P P )– rozd´ıl systolick´eho a diastolick´eho tlaku PPV =
P Pmax − P Pmin · 100 [%] (P Pmax + P Pmin )/2
• norma do 13 %
Pokud je u ˇ r´ızenˇ e ventilovan´ ych pacient˚ u SV V > 10 % je pravdˇ epodobn´ e, ˇ ze pod´ an´ı objemu povede k n´ ar˚ ustu SV .[1em]
• obvykle hodnoceno v pr˚ ubˇehu dechov´eho cyklu • Moˇ znost zv´ yˇsit CO pod´ an´ım objemu neznamen´ a nutnost objem pod´avat! – terapautick´ y c´ıl?
SV V
=
SVmax − SVmin · 100 [%] (SVmax + SVmin )/2
∆V
=
∆p · c · 250 · e−k·p
• kalibraˇcn´ı faktor v ˇcitateli i jmenovateli • informaci o SV V poskytne pˇ resnˇ e i nezkalibrovan´ e LiDCO 6
6
Z´ avˇ er • existuje evidence o lepˇs´ım pˇreˇzit´ı“ (ale . . . ) ” • snazˇs´ı a ˇcasnˇejˇs´ı identifikace hemodynamick´e nestability • monitorace odpovˇedi na terapii • je to zaj´ımav´e • hemodynamika nen´ı vˇse • vˇsechny metody maj´ı systematickou chybu ⇒ lepˇs´ı je trend neˇz jednotliv´e mˇeˇren´ı
Reference [1] S. M. Scharf (editor) Cardiopulmonary Physiology in Critical Care [2] A. Rhodes, R. Sunderland Arterial Pulse Power Analysis: The LiDCOT M plus system [3] N. T. Kouchoukos, S. L. Sheppard, D. A. McDonald Estimation of Stroke Volume in the Dog by a Pulse Contour Method Circ. Res. 1970;26;611-623 [4] M. Hlav´ aˇ c Windkessel model analysis in MATLAB [5] Michael R. Pinsky Hemodynamic Evaluation and Monitoring in the ICU Chest 2007;132;2020-2029
LATEX 2ε
7
