Hemodinamikai monitorzás (PAC – PiCCO – NICO) Koszta György DEOEC-AITTSzívsebészeti Tanszék
A paraméterek „erdeje” CO, CI, SV, SVI, SVV HR, SBP, DBP, MAP, PASP,PADP, PAMP, LVEDP,LVSD, LAP, RAP, LVSW, LVSWI, RVSW, RVSWI RVEF, LVEF, ITTB, PBV CVP, PCWP GEDV, ITBV, ITTV EVLW SVR, SVRI, PVR, PVRI, TVR
Lássuk a fáktól az erdőt! • Kontraktilitás • Preload • Afterload
ÁRAMLÁS
A kontraktilitás misztériuma • Kontraktilitás: a szívizom preloadtól, afterloadtól, frekvenciától független összehúzódó képessége • A klinikai gyakorlatban közvetlen mérése szinte lehetetlen • Leggyakrabban áramlási (CO, SV) paraméterkkel helyettesítjük, azonban ezek nem függetlenek a preloadtól és az afteloadtól
Az áramlási paraméterek (CO, CI, SV) mérési elvei • Swan-Ganz-katéter (PAC) Æ thermodilutio • PiCCO Æ thermodilutio +/- indikátor dilutio • Ultrahangos módszerek (TTE, TEE, ODM)Æ áramlásmérés doppler elven egy mért vagy becsült áramlási keresztmetszeten • Bioimpedancia Æ szívciklustól függő mellkasi bioimpedancia (elektromos ellenállás) változás mérése • Fick-elv alapján végzett CO becslés
Thermodilutio -PAC
PAC-CO pontossága • PAC-rel mért CO érték 5-20 %-os hibahatárok között méri pontosan a valós CO-értéket • A klinikai gyakorlaban ez egyik legpontosabb,”gold standard” módszer • Pontossága meredeken csökken low output állapotokban
PAC-CO mérés hibaforrásai • Catheter warming: A alaphőmérsékletének emelkedése az egyes mérések között • A jobb és bal kamrai CO különböző lehet intracardiális shuntök jelenlétekor • Nem az előre beállított térfogatú mérőoldat befecskedezése • Regionális mellkasi hőmérsékletváltozás a légzési ill. lélegeztetési ciklussal összefüggésben • Irreguláris ritmus miatti jelentős SV ingadozás • A pontatlanság egyenesen arányos a tricuspidális és pulmonalis regurgitatio mértékével, amit a PPV is befolyásolhat, a mért érték ekkor alulbecsli a valós CO-t • Iv. gyors bólus folyadék mérés alatti adása felülbecsli a valós CO-t
CO mérés PiCCO-val • Transpulmonális thermodilutio indikátor dilutioval kiegészítve vagy anélkül • A kettős dilutios módszer az extravascularis volumenek becslését teszi lehetővé (ld. preload paraméterek) – ICG: nem diffúzibilis indikátor – Hideg sóoldat:diffuzibilis indikátor
A PiCCO thermodilutios görbe és traszformálása
PiCCO pulse contour algoritmus
• CO = SV x HR • SV meghatározása az artériás nyomásgörbe alatti terület (AUC) számítása alapján történik (Egyszeri CO mérés alapján végzett folyamatos becslés.)
A stroke volumen variábilitás
SVV= (SVmax-SVmin) / SVmean SVV > 10 % Æ lélegeztetett beteg esetén a hypovolaemia jelzője
A pulse contour módszer hátrányai • A pulzusgörbe alakja torzul emiatt az analízise pontatlanná válik: – – – – –
Aorta regurgitatio Aorta aneurysma IABP alkalmazása Cardiopulmonalis bypass alatt Aorta lefogás vagy nagyobb szegmentum oldalkirekesztése – A beteg jelentős testhelyzetváltozása – Irreguláris ritmuszavarok (pl. pitvarfibrillatio) fellépése
Az ODM mérési elve
Az ODM görbék analízise
ODM hibaforrások • Az áramlási keresztmetszet a testméretek alapján becsült érték, ami a SV abszolút értékét igen pontatlanná teszi • Az aorta véráramlás és az ultrahang nyaláb szögeltéréseinek korrekciójára nincs lehetőség • Igen érzékeny az ultrahang fej helyzetváltozásaira (mélység az oesophagusban, rotatio)
CO mérés TOE –val
Bioimpedancia • Elv: a szívciklussal kapcsolatos mellkasi elektromos ellenállás mérése • 4 pár elektróda (transmitter és sensor), a mellkas alsó és felső kimeneténél elhelyezve • Alacsony erősségű váltóáram (2,5-4,0 mA, radiofrekvenciával (70-100 kHz) • Indirekt módon becsüli a kontraktilitást Æ ejection velocity index (az ellenállásváltozás sebbessége) • A thoracic fluid index Æ az extravascularis tüdővizet becsli
Bioimpedancia hibaforrások pontosság • A SV számítása a VEPT (volume of electrically participating tissue) alapján történik, amit a testalkat és a testméret nagymértékben befolyásol • A mérés pontossága nagymértékben függ az elektródák pozicionálásától (kb. 20 %-os variabilitás) • Ritmuszavarok fellépésekor a mérés pontossága nagymértékben csökken • Igen érzékeny a szöveti elektromos ellenállás megváltozására (verejtékezés, sepsis, láz, hyperthermia) • Aorta regurgitatioban pontatlanná válik
Fick-elv alapján becsült CO (poor man’s cardiac output) CO = VO2 / (SaO2-ScvO2) X Hgb X 1,36 X 10 VO2 = feltételezett O2 fogyasztás =125 ml/min/m2 SaO2 =artériás O2- szaturáció ScvO2 = centrális vénás O2-szaturáció, a SvO2érték helyettesítésére Hgb = hemoglobin koncentráció (g/dl)
A Fick-módszer pontatlanságának forrásai • A VO2-érték feltételezett, ami eltérhet a valós oxigén fogyasztástól, mivel számos tényező befolyásolja azt: – – –
Életkor Fizikai aktivitás szintje Alapbetegség (pl. sepsis, SIRS, hyperthyreosis esetén lényegesen emelkedett lehet
• A SvO2 és a ScvO2-értékek eltérései • Intracardiális shuntök jelenléte
A preload megközelítése • A klasszikus hemodinamikai felfogás (PAC) szerint a preload a szívüregeket feszítő nyomás a kontrakció megindulása előtt • A volumetriás monitrozás (PiCCO) a preloadot a diasztolés térfogatok alapján közelíti meg • A preload élettani értelemben a szívizomrostok feszülése a kontrakció előtt • Biokémiai szinten az optimális preloadot az aktinmiozin kereszthidak számával fejezhetjük ki
Preload a PAC alapján • • • • • •
Jobb kamrai preloadÆ CVP, normál érték=6-12 Hgmm A-hullám: pitvari kontrakció, az EKG P-hulláma és a QRS közé esik C-hullám: tricuspidális billentyű pitvarba boltosulása a kamrai systole kezdetén V-hullám: passzív pitvari telődés a systole alatt X-lejtő: a jobb pitvari relaxáció kapcsán jelentkező nyomásesésnek felel meg Y-lejtő: nyomásesés a systole végén a tricuspidáslis billentyű megnyílása miatt Z-pont: az a és c-hullám közötti nyomásérték, ekkor a tricuspidális billentyű nyitva van Æ RVEDP – ez a nyomásérték felel meg a jobb kamrai preloadnak
A mért CVP értéket befolyásoló tényezők • Centrális vénás vérvolumen – Vénás visszafolyás/CO – Teljes vértérfogat – Regionális vascularis tónus
• A centrális compartment compliance – Vascularis tónus – Jobb kamrai compliance • Myocardium eltérései • Pericardium betegségei (pl.tamponad)
• Tricuspidalis billentyű hibái – Stenosis – regurgitatio
• Szívritmus – Junctionális ritmus – Pivarfibrillatio – A-V dissotiatio
• A transducer helyzete – A beteg és a transducer szintjének megváltozás
• Intrathoracalis nyomás – Spontán légzési ciklussal párhuzamos nyomásváltozások – IPPV – PEEP – Feszülő PTX
CVP görbe tricuspidális regurgitatioban
• A c és a v-hullám fusionál (s-hullám vagy cvhullám) és prominessé válik Æ a CVP görbe ventrikularizálódik
CVP görbe pericardiális tamponádban
• Emelkedett CVP-nyomásértékek • Megtartott légzési ingadozás • Csökkent vagy eltűnt y-lejtő
Bal kamrai preload: PCWP • PCWP – PAWP – PAOP = 6-12 Hgmm • A bal kamrai preloadot reprezentálja • PCWP > 6 Hgmm Æ hypovolaemiás shock • PCWP << 12 Hgmm Æ cardiogen shock, septicus shock, tamponád
PCWP görbe mitrális regurgitatioban
• Domináns, jól látható magas v-hullám Æ „camelback-appearance” • Az a-hullám magassága nem változik
Regurgitant V wave akut mitrális regurgitatioban
PCWP mitrális stenosisban
• A transmitalis gradiens közvetlenül számítható a LV és a PCWP görbék különbségéből Ædiagnosztikus hemodinamika • MS esetén a PCWP túbecsli a valós diastole végi LV nyomást Æ hemodinamikai monitorozás
Incomplete és complete wedge • A PCWP mérés egyik legfontosabb hibaforrása tökéletlen wedge Æ a jobb kamra felől érkező nyomás impulzusok hatásából ered
A légúti nyomás hatása a wedge görbére • Lélegeztetés vagy erőlködő légzés során a légúti nyomás áttevődhet a vascularis kompartmentre (még West III-ban is) • A valódi PCWP kilégzés végén mérendő a görbe vizuális megtekintése alapján • A PCWP PEEP-re való korrekciója kérdéses
Preload mérés PiCCO módszerrel
• • • • • • •
RAEDV: right atrial end diastolic volume RVEDV: right ventricular end diastolic volume PBV: pulmonary blood volume EVLW: extra-vascular lung water GEDV: global end diastolic volume LAEDV: left atrial end diastolic volume LVEDV: left ventricular end diastolic volume
Volumetrás preload paraméterek •
•
•
•
A thermodilutios görbe logaritmikus transzformációja: MTt: mean transit time – az az idő mialatt a beadott indikátor fele áthalad a mérési ponton DSt: downslope time: a thermodilutios görbe exponenciálisan csökkenő része CO X MTt szorzat: azt a teljes volument adja meg, amin az indikátor áthalad a beadás helyétől a mérési pontig CO X DSt szorzat: a legnagyobb térfogatú „mixing chamber”
ITTV = CO X MTt Intra-thoracalis thermális volumen
-----------------------------PTV = CO X DSt Pulmonalis thermalis volumen -----------------------------------------GEDV = ITTV – PTV Globális end-diastolés volumen GEDI = 680-800 ml/m2 ------------------------------------------ITBV = 1,25 X GEDV Intra-throracalis vérvolumen ITBVI = 850-1000 ml/m2 -----------------------------------------EVLW = ITTV – ITBV Extravascularis tüdővíz ELVI = 3-7 ml/kg
Afteload paraméterek: rezisztenciák • Rezisztencia Æ értónus (vasoconstrictio vagy vasodilatatio) • Közvetlen mérése klinikai körülmények között nem lehetséges Æ az összes rezisztencia paraméter számított • A számítás alapja: Ohm-törvénye • R = U / I Æ a nyomáskülönbség és az áramlás hányadosa
Rezisztenciák – validitása az alapadatok pontosságától függ CVP
MPAP
Jobb kamra
Szisztémás keringés
PVR Pulmonális keringés
Bal kamra
SVR MAP SVR=(MAP-CVP) / CO X 80 = 1200 – 2400 dyn/s/cm-5 PVR=(MPAP-PCWP) / CO X 80 = 150 - 250 dyn/s/cm-5
PCWP
A vaszkuláris rezisztencia klinikai jelentősége SV
Az afterload csökkentése myocardium dysfunctio esetén kitüntetett jelentőséget kap
NORM: SZÍV
CHF
AFTERLOAD
Melyik monitorozási módszert válasszuk? (előnyök – hátrányok) 1. •
•
PiCCO – +: pontossága megközelíti a PAC módszerét – +: volumetriás preload paramétereket ad – +: rövidebb tanulási idő, mint PAC esetén – +: kevéssé invazív, mint a PAC – -: számos nem közvetlenül mért vagy becsült paraméter – -: vitiumok, ritmuszavarok, IABP, CPB alapvetően befolyásolja a mérés pontosságát Doppler módszerek – ODM • +: a trend követésére alkalmas • +: jól jelzi a therápiára adott választ • -: az áramlási keresztmetszet feltételezett Æ pontatlanság • -: eszközigényes – TOE • +: PAC-t megközelítő pontosság • +: jól értékelhető kép a fennálló eltérésekről (vizuális benyomás) • +: semiinvazív • -: kivitelezése és értékelése speciális tudást és gyakorlatot igényel • -: költséges eszközigény
Melyik monitorozási módszert válasszuk? (előnyök – hátrányok) 2. • Bioimpedancia – +: non invazív, ambuláns körülmények között is alakalmazható – -: számos körülmény zavaró hatása miatt igen pontatlan módszer – -: beruházás igényes műszer
• Fick – +: nem eszközigényes/gyors /olcsó – - : túl sok becsült ill. feltételezett paraméter
• PAC – – – – –
+: igazi „gold standard” +: teljes képet ad a szisztémás és pulmonális hemodinamikáról -: eszközigényes -: értékelése elmélyült tudást és gyakorlatot igényel -: nyomásértékekkel becsült preload paraméterek
„Further reading”
