Při výběru srdeční výdej monitorovací zařízení pro klinické použití, různé faktory hrají roli (Tabulka 1): Institucionální faktory mohou do značné míry omezit výběr dostupných zařízení. Na druhé straně důležité faktory související se zařízením, např. invazivita (Obrázek 1), mohou omezit oblast použití. Navíc specifické stavy pacienta mohou diktovat použití invazivního nebo určitého minimálně-nebo neinvazivní zařízení.

Invazivní srdeční výdej monitorování

PAC byl klinický standard pro srdeční výdej sledování pro více než 20 let a technika byla široce zkoumána. Jeho komplikace jsou dobře známy a navzdory vývoji v posledních letech má PAC výraznou roli v péči o pacienty. Hloubkový přezkum je nad rámec tohoto článku, je však třeba poznamenat některé technické aspekty a omezení: Srdeční výdej měření občasným plicní tepny thermodilution, který je založen na Stewarta-Hamiltona zásady, je považován za referenční srdeční výdej monitorování standard, proti kterému všechny nové srdeční výdej zařízení pro měření jsou porovnány. Nicméně, provozovatel závislost, různé podmínky pacienta (např. mitrální nebo trikuspidální chlopně nedostatečnosti, zkrat) nebo chybného zařazení PAC může ovlivnit spolehlivé srdeční výdej hodnocení . Naproti tomu průběžné hodnocení srdečního výdeje může překonat některá z těchto omezení

. Přerušované zahřívání tepelných vláken indukuje změny teploty plicní tepny, které jsou měřeny distálním termistorem a sladěny se vstupním signálem. Na základě křížové korelace vstupních a výstupních signálů jsou z termodiluční vymývací křivky vytvářeny přerušované hodnoty srdečního výdeje. Tyto hodnoty jsou pak zprůměrovány pro zobrazení kontinuální srdeční výdej čtení, které má za následek prodloužení doby odezvy několika minut po indukci srdeční výdej změny (např. pro Opti-Q™, Abbott, Abbott Park, IL a Ostražitost™katetry, Edwards LifeSiences, Irvine, CA) . Takzvaný kontinuální srdeční výstupní katétr s rychlou odezvou (truCCOMS™, Omega Critical Care, East Klibride, GB) umožňuje synchronizovanější nepřetržité monitorování srdečního výdeje . Další hemodynamické proměnné, které lze hodnotit pomocí PAC a nejčastěji se používají, jsou konvenční plnicí tlaky, plicní tepny a smíšená žilní saturace kyslíkem (SvO2). Proto je PAC stále indikován, když je žádoucí další monitorování tlaku plicní arterie a SvO2. Je také indikován v situacích, kdy jsou méně invazivní techniky kontraindikovány nebo neposkytují přesné hodnoty srdečního výdeje.

Minimálně invazivní srdeční výdej monitorování

Minimálně invazivní srdeční výdej monitorovacích zařízení pomocí jedné ze čtyř hlavních zásad pro měření srdečního výdeje: Pulse contour analýza, pulzní Doppler technologie, aplikovaná Fick princip, a bioimpedance/bio-reaktance. Kromě toho mohou být zařízení, která používají analýzu pulzních obrysů, také klasifikována do kalibrovaných a nekalibrovaných systémů.

analýza pulzního tlaku

analýza pulzního tlaku je založena na principu, že SV lze kontinuálně odhadnout analýzou křivky arteriálního tlaku získané z arteriální linie. Charakteristiky křivky arteriálního tlaku jsou ovlivněny interakcí mezi SV a individuální vaskulární poddajností, impedancí aorty a periferní arteriální rezistencí. Pro spolehlivé měření srdečního výdeje pomocí všech zařízení, která používají technologii analýzy pulsního tlaku, je optimální signál arteriální vlny (tj., eliminace tlumení nebo zvýšené rezonance trubek) je předpokladem. Kromě toho nelze příliš zdůraznit, že závažné arytmie mohou snížit přesnost měření srdečního výdeje a že použití intraaortální balónkové pumpy vylučuje dostatečný výkon zařízení. Analýza pulsního tlaku může mít navíc omezenou přesnost během období hemodynamické nestability, tj. To může být zejména problém pro nekalibrovanou analýzu pulzního tlaku. Naproti tomu kalibrovaná analýza pulzního tlaku může vyžadovat častou rekalibraci pro přesný odhad srdečního výdeje v těchto situacích. K dispozici je rostoucí počet kalibrovaných a nekalibrovaných zařízení, která měří srdeční výdej na základě metody analýzy pulsního tlaku.

PiCCOplus™systém (Pulsion Medical Systems, Mnichov, Německo): PiCCO™systém používá vyhrazené termistor hrotem katétru, který je obvykle umístěn v stehenní tepny, s cílem posoudit SV na beat-to-beat základě. Alternativně může být použit radiální nebo brachiální katétr, ale tyto katétry musí být delší než femorální, aby bylo možné adekvátně posoudit signál vlny aortálního arteriálního tlaku. Kalibrace srdečního výdeje pomocí transpulmonální termodiluce vyžaduje vložení centrální žilní linie. Kalibrační proces se také používá pro úpravu individuální impedance aorty a u hemodynamicky stabilních pacientů je třeba jej opakovat každých osm hodin. Během situací hemodynamické nestability je však třeba provádět kalibraci častěji (případně každou hodinu). Nicméně řada studií úspěšně ověřila systém PiCCOplus™u různých populací pacientů .

spuštění nekalibrovaného zařízení od společnosti Pulsion Medical Systems, systému PulsioFlex™, lze očekávat v roce 2011. Systém bude vyžadovat specifický přídavný senzor, který může být připojen k pravidelné invazivní sadě monitorování arteriálního tlaku.

LiDCO™plus a LiDCO™rychlý systém: LiDCO™plus a LiDCO™rychlé systémů (LiDCO Ltd, Londýn, spojené KRÁLOVSTVÍ) použijte stejné pulzní tlak algoritmus (PulseCO™) sledovat neustálé změny v SV. Tento algoritmus je založen na předpokladu, že čistá energie změna v systému, v mžiku je rozdíl mezi množstvím krve, které se do systému (SV) a množství krve proudící z periferně. Používá princip zachování hmotnosti (výkonu) a předpokládá, že po korekci souladu Existuje lineární vztah mezi netpower a netflow. Systémy LiDCO by proto měly být považovány za techniky analýzy pulzního výkonu. Lidco™plus vyžaduje kalibraci pomocí techniky ředění indikátoru transpulmonálního lithia, kterou lze provést periferní žilní linií . Naproti tomu LiDCO™rapid používá nomogramy pro odhad srdečního výdeje. Klinické studie prokázaly spolehlivý odhad srdečního výdeje pomocí PulseCO, pokud nejsou pozorovány žádné významné hemodynamické změny . Pokud jde o LiDCO™plus, spolehlivost lithium kalibrační systém může být negativně ovlivněna high peak dávky myorelaxancií, které zkříženě reagují s lithium snímače. To lze řešit, pokud je kalibrace lithia provedena před nebo 30 minut po podání svalového relaxantu. V LiDCO™plus systém, v kombinaci s hemodynamická léčba protocol (zaměřené na dodávku kyslíku > 600 ml/min/m2, bylo prokázáno, že být spojena se sníženou komplikace a délka hospitalizace u pacientů po velkých všeobecné chirurgie . Primární indikací nekalibrovaného LiDCO™rapid je jeho perioperační použití pro optimalizaci SV. Proto je analýza trendu LiDCOrapid důležitější než absolutní hodnoty srdečního výdeje (které se mohou lišit ve srovnání se srdečním výdejem hodnoceným PAC).

FloTrac™/Vigileo™systém: FloTrac™/Vigileo™systém (Edwards LifeSciences, Irvine, USA), který vyžaduje proprietární snímač, FloTrac™, který je připojen na standardní non-proprietární radiální nebo femorální arteriální katetr a je připojen k Vigileo™monitor. Systém FloTrac™ / Vigileo™nevyžaduje kalibraci. Pro odhad srdečního výdeje, směrodatná odchylka pulzní tlak vzorku v časovém okně 20 sekund je v korelaci s „normální“ SV na základě pacienta, demografické údaje (věk, pohlaví, výška a hmotnost) a builtin databáze obsahující informace o srdeční výdej posoudit PAC v různých klinických scénářů. Impedance je také odvozena z těchto dat, zatímco vaskulární poddajnost a rezistence jsou stanoveny pomocí analýzy arteriálního průběhu. Po protichůdných výsledcích studií včasné validace byl algoritmus srdečního výdeje opakovaně modifikován v posledních 5 letech. To vedlo ke zlepšení výkonu především v perioperačním prostředí . Další softwarové úpravy řeší problém omezené přesnosti během zvýšenou situace a předběžné údaje ukázaly zlepšení srdečního výdeje měření za těchto specifických podmínek. Přesnost zařízení během rychlých hemodynamických změn však zůstává velkým problémem . Nicméně, studie pomocí Flotrac™/Vigileo™systém pro intra-operativní hemodynamické optimalizace nedávno prokázala snížení komplikací a sníženou délku pobytu v nemocnici .

nový srdeční výdej monitorování zařízení založené na pulzní tlak analýzu, který je kalibrován podle transpulmonární thermodilution – EV 1000™/VolumeView™systém od společnosti Edwards Lifesciences – je v současné době testován a bude brzy propuštěn pro jeho využití v každodenní praxi.

analytická metoda záznamu tlaku (PRAM): Další metodu pro odhad SV nepřetržitě bez kalibrace je KOČÁREK – MostCare® (Vytech, Padova, Itálie), který je založen na matematické vyhodnocení tlakového signálu získaných z arteriální linky bez kalibrace. PRAM byl dosud validován v prasečím modelu za různých hemodynamických stavů a u lidí podstupujících srdeční chirurgii . Podobná jako u jiných zařízení, která používají pulse contour analýza, přesnost KOČÁREK-získané srdeční výdej je ovlivněn kvalitou signálu tlaku a faktory, které interferují se schopností detekovat signál tlaku.

Nexfin™: Nexfin™HD (BMEYE B. V., Amsterdam, Nizozemsko) je zcela neinvazivní pulzní tlak analýzu zařízení, které hodnotí pulzní tlak pomocí fotoelektrického plethysmografie v kombinaci s volume-clamp technika (nafukovací manžeta prst). Srdeční výdej je odvozen pomocí tzv. Model-flow metody (simulace tříprvkového Windkesselova modelu). Pokud jde o ověření zařízení, jsou k dispozici pouze omezené publikované údaje .

Dopplerovská zařízení pro monitorování srdečního výdeje

srdeční výdej lze odhadnout neinvazivně pomocí jícnových nebo transtorakálních dopplerovských sond. Dopplerovská zařízení jícnu měří průtok krve v sestupné aortě a odhadují srdeční výdej vynásobením plochy průřezu aorty rychlostí průtoku krve. Průměr aorty se získá z vestavěného nomogramu nebo přímým měřením pomocí echokardiografie v režimu M. Komerčně Je k dispozici několik dopplerovských sond jícnu: ODM II™(Abbott, Maidenhead, UK), CardioQ™(Deltex Medical Ltd, Chichester, Sussex, UK) a HemoSonic100™(Arrow, Reading, PA, USA). Druhé zařízení je kombinací Dopplerovy a sondy v režimu M, jejíž výroba byla nedávno zastavena. Existuje několik omezení pro použití jícnových dopplerovských zařízení. Za prvé, zařízení měří průtok krve v sestupné aortě a je předpoklad, pevné přepážky mezi proudit do hlavových cév a do sestupné aorty. I když to může platit u zdravých dobrovolníků, tento vztah se může změnit u pacientů s komorbiditami a za podmínek hemodynamické nestability. Za druhé, Dopplerovy sondy jsou menší než konvenční transesofageální echokardiografické sondy a poloha se může neúmyslně změnit,čímž se omezuje kontinuální hodnocení srdečního výdeje. Od sondy poloha je rozhodující pro získání přesné měření aortálního průtoku krve, tento přístroj je závislé na operátorovi a studie ukázaly, že 10-12 inzerce je nutné získat přesné měření s intra – a inter-observer variability 8-12% . Navíc plocha průřezu aorty není konstantní, ale spíše dynamická u každého jednotlivého pacienta. Použití nomogramu tedy může vést k méně přesnému odhadu srdečního výdeje. I přes některá omezení, jícnový Doppler zařízení, jejich nástroje se zdá být potvrzena několika perioperační hemodynamická optimalizace studií, které shodně prokázaly snížení komplikací sazby a nemocnice délce pobytu .

alternativně k jícnové cestě může být transtorakální přístup použit k posouzení srdečního výdeje, i když přerušovaně. Na USCOM™zařízení (USCOM, Sydney, Austrálie), se zaměřuje na plicní a aortální ventily přístupné přes parasternal a suprasternal windows za účelem posouzení srdeční výdej zcela neinvazivně. Validační studie odhalily protichůdné výsledky, což lze vysvětlit především inherentním problémem detekce proměnných signálů .

Aplikovaná Fick princip

Částečné CO2 recyklující vzduch: NICO™systém (Nova-metrix Medical Systems, Wallingford, USA) se vztahuje Fick zásadě oxidu uhličitého (CO2) za účelem získání srdečního výdeje měření v intubován, pod sedativy, a mechanicky ventilovaných pacientů pomocí patentovaného jednorázové re-dýchací otvor, který je připojen k ventilátoru obvod. Systém NICO™se skládá z infračerveného senzoru hlavního proudu pro měření CO2, jednorázového senzoru proudění vzduchu a pulzního oxymetru. Produkce CO2 se počítá jako součin koncentrace CO2 a proudění vzduchu během dýchacího cyklu, zatímco arteriální obsah CO2 je odvozen od koncového přílivu CO 2 a jeho odpovídající disociační křivky. Každé tři minuty, částečné re-dýchání stav je generován pomocí připojeného re-dýchání smyčky, což má za následek zvýšené koncové přílivové CO2 a snížené vylučování CO2. Za předpokladu, že srdeční výkon výrazně nemění mezi normální a re-dýchání státy, rozdíl mezi normální a re-dýchání poměry jsou použity k výpočtu srdečního výdeje. Toto zařízení má několik omezení, včetně potřeby intubace a mechanické ventilace s pevným nastavením ventilátoru a minimálními abnormalitami výměny plynu . Změny v nastavení ventilátoru, mechanicky asistované spontánní dýchání, přítomnost zvýšené plicní shunt frakce, a hemodynamické nestability byly spojeny se sníženou přesností . Tato technika tedy může být použita v přesně definovaném klinickém prostředí pouze pro mechanicky ventilované pacienty.

na bázi barviva denzitometrie: DDG-330® analyzer (Nihon Kohden, Tokio, Japonsko) umožňuje intermitentní srdečního výdeje měření založené na transpulmonární barvivo ředění s transkutánní signál detekce převzato z pulzní oxymetrie (na bázi barviva denzitometrie): koncentrace indocyanine green (ICG) se odhaduje v arteriální průtok krve do optických měření absorbance po jeho žilní injekci. Srdeční výdej se vypočítá z křivky ředění barviva podle principu Stewart-Hamilton. Bohužel řada faktorů, např. vazokonstrikce, intersticiální edém, pohyb nebo artefakty okolního světla, může omezit spolehlivé hodnocení přerušovaného srdečního výdeje .

Bioimpedance a bioreactance

Elektrické bioimpedance používá elektrický proud stimulace pro identifikaci hrudní nebo tělo impedance změny vyvolané cyklickými změnami v průtoku krve způsobené bije srdce. Srdeční výstup je průběžně odhadovány pomocí kožních elektrod (BioZ®, CardioDynamics, San Diego, USA) nebo elektrody namontované na endotracheální trubici (ECOM™, Conmed Corp, Utica, USA) na základě analýzy se vyskytující změna signálu s různými matematickými modely. Navzdory mnoha úpravám matematických algoritmů klinické validační studie nadále vykazují protichůdné výsledky .

nedávno však byla zavedena bioreactance® (NICOM®, Cheetah Medical Ltd, Maidenhead, Berkshire, UK) modifikace hrudní bioimpedance. V kontrastu k bioimpedance, který je založen na analýze transtorakální napětí amplituda se mění v reakci na vysokou frekvencí proudu, Bioreactance® technika analyzuje frekvenční spektrum změny dodaného oscilační proud. Tento přístup má vést k vyššímu poměru signálu k šumu a tím ke zlepšení výkonu zařízení. Ve skutečnosti počáteční validační studie odhalují slibné výsledky .