valittaessa sydämen ulostulon seurantalaitetta kliiniseen käyttöön eri tekijöillä on merkitystä (Taulukko 1): institutionaaliset tekijät voivat suurelta osin rajoittaa käytettävissä olevien laitteiden valintaa. Toisaalta laitteeseen liittyvät tärkeät tekijät, kuten invasiivisuus (Kuva 1), voivat rajoittaa käyttöaluetta. Lisäksi potilaan erityisolosuhteet voivat edellyttää invasiivisen tai tietyn vähäisesti tai ei-invasiivisen laitteen käyttöä.

invasiivisen sydämen ulostuloseurannan

PAC oli sydämen ulostuloseurannan kliininen standardi yli 20 vuoden ajan ja tekniikkaa on tutkittu laajasti. Sen komplikaatiot ovat hyvin tiedossa, ja viime vuosien kehityksestä huolimatta PAC: lla on erityinen rooli potilaiden hoidossa. Perusteellinen tarkastelu ei kuulu tämän artiklan soveltamisalaan, mutta joitakin teknisiä näkökohtia ja rajoituksia on huomattava.: Stewart-Hamilton-periaatteeseen perustuvaa sydämen ulostulon mittaamista ajoittaisella keuhkovaltimon termodiluutiolla pidetään ”sydämen lähtötehon vertailustandardina”, johon kaikkia uusia sydämen ulostulon mittalaitteita verrataan. Operaattoririippuvuus, erilaiset potilastilat (esim .mitraaliläpän tai kolmiliuskaläpän vajaatoiminta, suntti) tai PAC: n väärä sijoitus voivat kuitenkin vaikuttaa luotettavaan sydämen ulostuloarvioon. Sen sijaan jatkuva sydämen ulostuloarviointi saattaa poistaa osan näistä

rajoituksista. Jaksottainen lämpöhehkulämmitys aiheuttaa keuhkovaltimon lämpötilan muutoksia, jotka mitataan distaalisen termistorin kautta ja sovitetaan tulosignaalin kanssa. In-ja output-signaalien ristikorrelaation perusteella sydämen jaksoittaiset lähtöarvot tuotetaan termodiluutiokäyrällä. Nämä arvot lasketaan sitten keskiarvona jatkuvan sydämen ulostulolukemien näytölle, jolloin vasteaika viivästyy useita minuutteja sydämen ulostulomuutosten indusoinnin jälkeen (esim .Opti-Q™, Abbott, Abbott Park, IL ja Vigilanssi™katetrit, Edwards LifeSiences, Irvine, CA). Niin sanottu fast response continuous cardiac output katetri (truCCOMS™, Omega Critical Care, East Klibride, GB) mahdollistaa synkronoidumman jatkuvan sydämen ulostulon seurannan . Muita hemodynaamisia muuttujia, joita voidaan arvioida PAC: n avulla ja joita useimmiten käytetään, ovat tavanomaiset täyttöpaineet, keuhkovaltimopaineet ja sekalaskimoiden happisaturaatio (SvO2). Siksi PAC on edelleen indisoitu silloin, kun keuhkovaltimopaineen ja SvO2: n lisäseuranta on toivottavaa. Se on tarkoitettu myös tilanteissa, joissa vähemmän invasiiviset tekniikat ovat vasta-aiheisia tai eivät anna tarkkoja sydämen ulostuloarvoja.

minimaalisesti invasiivisen sydämen ulostulon seuranta

minimaalisesti invasiivisen sydämen ulostulon seuranta laitteet käyttävät yhtä neljästä pääperiaatteesta sydämen ulostulon mittaamiseen: pulssin ääriviivaanalyysi, pulssoitu Doppler-tekniikka, sovellettu Fick-periaate ja bioimpedanssi / bio-reaktanssi. Lisäksi pulssikäyräanalyysiä käyttävät laitteet voidaan luokitella myös kalibroituihin ja kalibroimattomiin järjestelmiin.

Pulssipaineanalyysi

Pulssipaineanalyysi perustuu siihen periaatteeseen, että SV voidaan jatkuvasti arvioida analysoimalla valtimolinjasta saatua valtimopaine-aaltomuotoa. Valtimopaine-aaltomuodon ominaisuuksiin vaikuttaa SV: n ja yksittäisten verisuonten yhteensopivuuden, aortan impedanssin ja ääreisvaltimoiden resistanssin välinen vuorovaikutus. Luotettavaan sydämen ulostulomittaukseen käyttäen kaikkia pulssipaineanalyysiteknologiaa hyödyntäviä laitteita, Optimaalinen valtimoiden aaltomuotosignaali (ts., poistaa vaimennus tai lisääntynyt letku resonanssi) on edellytys. Lisäksi ei voida korostaa liikaa, että vakavat rytmihäiriöt voivat vähentää sydämen ulostulon mittauksen tarkkuutta ja että aortan sisäisen ilmapallopumpun käyttö estää laitteen riittävän suorituskyvyn. Lisäksi pulssipaineanalyysin tarkkuus voi olla rajallinen hemodynaamisen epävakauden eli verisuonten vastuksen nopeiden muutosten aikana. Tämä voi olla ongelma erityisesti kalibroimattomassa pulssipaineanalyysissä. Sen sijaan kalibroitu pulssipaineanalyysi voi vaatia usein uudelleenkalibrointia tarkan sydämen tuotoksen arvioimiseksi näissä tilanteissa. Saatavilla on yhä enemmän kalibroituja ja kalibroimattomia laitteita, jotka mittaavat sydämen ulostuloa pulssipaineanalyysimenetelmän perusteella.

PiCCOplus™-järjestelmä (Pulsion Medical Systems, München, Saksa): PiCCO™-järjestelmässä käytetään termistorilla varustettua katetria, joka on tyypillisesti sijoitettu reisivaltimoon, SV: n arvioimiseksi beat-to-beat-periaatteella. Vaihtoehtoisesti säteittäinen tai brachial katetri voidaan käyttää,mutta nämä katetrit on oltava pidempi kuin reisiluun yksi riittävä arviointi aortan valtimon paineaaltosignaalin. Sydämen lähtökalibrointi transpulmonaalisen termodiluution kautta edellyttää keskuslaskimolinjan asettamista. Kalibrointiprosessia käytetään myös yksittäisten aortan impedanssin säätämiseen ja se on toistettava kahdeksan tunnin välein hemodynaamisesti stabiileilla potilailla. Hemodynaamisen epävakauden aikana kalibrointi on kuitenkin tehtävä useammin (lopulta tunnin välein) . Useissa tutkimuksissa on kuitenkin onnistuneesti validoitu PiCCOplus™ – järjestelmä eri potilasryhmissä .

Pulsion Medical Systemsin kalibroimattoman laitteen, PulsioFlex™ – järjestelmän, lanseerausta voidaan odottaa vuonna 2011. Järjestelmä vaatii erityisen lisäanturin, joka voidaan kytkeä säännölliseen invasiiviseen valtimopaineen valvontajoukkoon.

LiDCO™plus ja LiDCO™rapid system: LiDCO™plus ja LiDCO™rapid systems (LiDCO Ltd, Lontoo, Iso-Britannia) käyttävät samaa pulssipainealgoritmia (PulseCO™) SV: n jatkuvien muutosten seuraamiseen. Tämä algoritmi perustuu oletukseen, että nettotehon muutos järjestelmässä sydämen sykkeessä on järjestelmään tulevan veren määrän (SV) ja perifeerisesti ulos virtaavan veren määrän välinen erotus. Se käyttää massan (tehon) säilyttämisen periaatetta ja olettaa, että vaatimustenmukaisuuden korjauksen jälkeen nettovirran ja nettovirran välillä on lineaarinen suhde. Siksi LiDCO-järjestelmiä olisi pidettävä pulssitehoanalyysimenetelminä. LiDCO™plus vaatii kalibroinnin transpulmonaalisen litiumindikaattorin laimennustekniikalla, joka voidaan suorittaa perifeerisen laskimolinjan kautta . LiDCO™rapid taas käyttää nomogrammeja sydämen tuotannon estimointiin. Kliiniset tutkimukset ovat osoittaneet luotettavan arvion sydämen tuotoksesta Pulsecon avulla, kunhan suuria hemodynaamisia muutoksia ei havaita . LiDCO™plus-laitteen osalta litiumkalibrointijärjestelmän luotettavuuteen voivat vaikuttaa negatiivisesti suuret lihasrelaksanttien huippuannokset, jotka ristireaktioituvat litiumanturin kanssa. Tämä voidaan korjata, jos litiumin kalibrointi tehdään ennen lihasrelaksantin antamista tai 30 minuuttia sen jälkeen. LiDCO™plus-järjestelmän yhdessä hemodynaamisen hoitoprotokollan kanssa (hapensaanti > 600 ml/min/m2) havaittiin vähentävän komplikaatioita ja pidentävän sairaalassaoloaikaa potilailla suuren yleisleikkauksen jälkeen . Kalibroimattoman LiDCO™Rapidin ensisijainen käyttötarkoitus on sen perioperatiivinen käyttö SV-optimoinnissa. Siksi LiDCOrapid-trendianalyysi on tärkeämpi kuin absoluuttisen sydämen tuotoksen arvot (jotka voivat vaihdella verrattuna sydämen tuotokseen, jota arvioidaan PAC: lla).

FloTrac™/Vigileo™-järjestelmä: FloTrac™ / Vigileo™ – järjestelmä (Edwards LifeSciences, Irvine, USA) vaatii patentoidun anturin, FloTrac™: n, joka on kiinnitetty tavanomaiseen, ei-patentoituun säteittäiseen tai reisivaltimokatetriin ja on liitetty Vigileo™ – monitoriin. FloTrac™ / Vigileo™ – järjestelmä ei vaadi kalibrointia. Sydämen tuotoksen arvioimiseksi 20 sekunnin aikaikkunan aikana otetun pulssipaineen keskihajonta korreloi normaalin SV: n kanssa perustuen potilaan demografisiin tietoihin (ikä, sukupuoli, pituus ja paino) ja sisäänrakennettuun tietokantaan, joka sisältää tietoa sydämen tuotoksesta, jota PAC arvioi erilaisissa kliinisissä skenaarioissa. Impedanssi johdetaan myös näistä tiedoista, kun taas verisuonten Vaatimustenmukaisuus ja resistanssi määritetään valtimoiden aaltomuotoanalyysillä. Varhaisten validointitutkimusten ristiriitaisten tulosten jälkeen sydämen ulostuloalgoritmia on muutettu toistuvasti viimeisten 5 vuoden aikana. Tämä on parantanut suorituskykyä lähinnä perioperatiivisessa ympäristössä . Muut ohjelmistomuutokset koskivat heikkoa tarkkuutta hyperdynaamisissa tilanteissa, ja alustavat tiedot osoittivat parantuneen sydämen ulostulomittauksen näissä erityisolosuhteissa. Laitteen tarkkuus nopeiden hemodynaamisten muutosten aikana on kuitenkin edelleen suuri huolenaihe . Kuitenkin tutkimus, jossa Flotrac™ / Vigileo™ – järjestelmää käytettiin leikkauksen sisäisessä hemodynaamisessa optimoinnissa, osoitti äskettäin vähentyneen komplikaationopeuden ja lyhentyneen sairaalajakson.

Uusi pulssipaineanalyysiin perustuva sydämen ulostulonseurantalaite, joka on kalibroitu transpulmonaalisella termodiluutiolla – Edwards Lifesciencesin ev 1000™ / VolumeView™ – järjestelmä-on parhaillaan testattavana, ja se julkaistaan pian päivittäiseen käyttöön.

paineen kirjausanalyysimenetelmä (lastenvaunut): Toinen menetelmä SV: n arvioimiseksi jatkuvasti ilman kalibrointia on lastenvaunut – MostCare® (Vytech, Padova, Italia), joka perustuu valtimolinjasta ilman kalibrointia saadun painesignaalin matemaattiseen arviointiin. Lastenvaunut on tähän mennessä validoitu sikamallissa eri hemodynaamisissa tiloissa ja ihmisillä, joille tehdään sydänleikkaus . Kuten muutkin pulssikäyräanalyysiä käyttävät laitteet, lastenvaunujen johdetun sydämen ulostulon tarkkuuteen vaikuttavat painesignaalin laatu ja tekijät, jotka häiritsevät kykyä havaita painesignaali.

Nexfin™: Nexfin™HD (BMEYE B. V, Amsterdam, Alankomaat) on täysin ei-invasiivinen pulssipaineen analysointilaite, joka arvioi pulssipaineen valosähköisellä pletysmografialla yhdessä volume-clamp-tekniikan (puhallettava sormiranneke) kanssa. Sydämen ulostulo johdetaan niin sanotulla Mallivirtausmenetelmällä (simulointi kolmielementtisestä Windkessel-mallista). Laitteen validoinnista on saatavilla vain vähän julkaistua tietoa .

doppler-sydämen ulostulon seurantalaitteet

sydämen ulostulo voidaan arvioida ei-invasiivisesti käyttäen ruokatorven tai transthorasiisia doppler-koettimia. Ruokatorven Doppler-laitteet mittaavat veren virtausta laskevassa aortassa ja arvioivat sydämen ulostuloa kertomalla aortan poikkipinta-alan veren virtausnopeudella. Aortan halkaisija saadaan sisäänrakennetusta nomogrammista tai suoralla mittauksella m-moden kaikukardiografialla. Useita ruokatorven Doppler-koettimia on saatavilla kaupallisesti: ODM II™(Abbott, Maidenhead, UK), CardioQ™(Deltex Medical Ltd, Chichester, Sussex, UK) ja HemoSonic100™(Arrow, Reading, PA, USA). Jälkimmäinen laite on Dopplerin ja M-mode-luotaimen yhdistelmä, jonka valmistus on lopetettu hiljattain. Ruokatorven Doppler-laitteiden käytölle on useita rajoituksia. Ensinnäkin laite mittaa veren virtausta laskevassa aortassa ja tekee oletuksen kiinteästä väliseinästä virtauksen välillä kefalisiin aluksiin ja laskevaan aorttaan. Vaikka tämä voi päteä terveillä vapaaehtoisilla, tämä suhde voi muuttua potilailla, joilla on samanaikaisia sairauksia ja hemodynaamisen epävakauden vallitessa. Toiseksi Doppler-koettimet ovat pienempiä kuin tavanomaiset transesofageaalisen kaikukardiografian koettimet ja asento voi muuttua tahattomasti, mikä rajoittaa jatkuvaa sydämen ulostuloarviointia. Koska koetin asema on ratkaisevan tärkeää saada tarkka mittaus aortan verenkiertoa, tämä laite on käyttäjäriippuvainen ja tutkimukset ovat osoittaneet, että 10-12 lisäykset tarvitaan saada tarkkoja mittauksia intra – ja inter-tarkkailija vaihtelu 8-12% . Lisäksi aortan poikkipinta-ala ei ole vakio vaan pikemminkin dynaaminen millään yksittäisellä potilaalla. Näin ollen nomogrammin käyttö voi johtaa epätarkempaan sydämen tuotoksen arviointiin. Huolimatta joitakin rajoituksia ruokatorven Doppler laitteet, niiden hyödyllisyys näyttää vahvistavan useita perioperatiivisen hemodynaamisen optimointi tutkimukset, jotka ovat johdonmukaisesti osoittaneet vähentää komplikaatioita hinnat ja sairaalassa oleskelun.

vaihtoehtoisesti ruokatorveen voidaan käyttää transthorasiaa sydämen tuotoksen arvioimiseksi, joskin ajoittain. USCOM™ – laite (USCOM, Sidney, Australia) kohdistaa keuhko-ja aortan venttiilit, joita käytetään Lois-ja ulkoikkunoiden kautta sydämen ulostulon arvioimiseksi täysin ei-invasiivisesti. Validointitutkimuksissa on saatu ristiriitaisia tuloksia, jotka voidaan selittää ensisijaisesti vaihtelevan signaalin havaitsemiseen liittyvällä luontaisella ongelmalla .

Applied Fick principle

Partial CO2 rebreathing: NICO™-järjestelmä (Nova-metrix Medical Systems, Wallingford, USA) soveltaa Fick-periaatetta hiilidioksidiin (CO2), jotta intuboiduilla, sedatoiduilla ja mekaanisesti ilmastoiduilla potilailla saadaan sydämen ulostulomittaus käyttämällä omaa kertakäyttöistä uudelleenhengityssilmukkaa, joka on kiinnitetty hengityslaitteeseen. NICO™ – järjestelmä koostuu päävirtainfrapunasensorista CO2: n mittaamiseksi, kertakäyttöisestä ilmavirtasensorista ja pulssioksimetristä. CO2: n tuotanto lasketaan hiilidioksidipitoisuuden ja ilmavirtauksen tulona hengitysjakson aikana, kun taas valtimoiden CO2-pitoisuus saadaan vuoroveden lopusta CO 2: sta ja sitä vastaavasta dissosiaatiokäyrästä. Joka kolmas minuutti syntyy osittainen uudelleenhengitystila liitteenä olevan uudelleenhengityssilmukan avulla, mikä johtaa lisääntyneeseen end-vuoroveden CO2: een ja vähentyneeseen CO2: n poistumiseen. Olettaen, että sydämen tuotos ei muutu merkittävästi normaalin ja uudelleenhengitystilan välillä, lasketaan sydämen tuotos normaalin ja uudelleenhengityksen suhdeluvun erolla. Tähän laitteeseen liittyy useita rajoituksia, mukaan lukien intubaation ja koneellisen ilmanvaihdon tarve kiinteillä Tuulettimen asetuksilla ja minimaalinen kaasun vaihdon poikkeavuudet . Erot hengityskoneiden asetuksissa, mekaanisesti avustettu spontaani hengitys, lisääntynyt keuhkojen sunttifraktio ja hemodynaaminen epävakaus ovat liittyneet heikentyneeseen tarkkuuteen . Näin ollen tätä tekniikkaa voidaan soveltaa tarkasti määritellyssä kliinisessä ympäristössä vain mekaanisesti ilmastoituneille potilaille.

Pulssiväridensitometria: DDG-330® – analysaattori (Nihon kohta, Tokio, Japani) mahdollistaa sydämen jaksottaisen tuotoksen mittauksen, joka perustuu transpulmonaaliseen väriainelaimennokseen ja jossa on pulssioksimetria (pulssiväridensitometria) mukautettu transkutaaninen signaali: indosyaniinivihreän (ICG) pitoisuus valtimoverenkierrossa arvioidaan laskimoannoksen jälkeen suoritettavilla optisilla absorbanssimittauksilla. Sydämen ulostulo lasketaan väriainelaimennuskäyrästä Stewart-Hamilton-periaatteen mukaisesti. Valitettavasti monet tekijät, kuten vasokonstriktio, interstitiaalinen turvotus, liike tai ympäristön valo artefaktit, voivat rajoittaa luotettavaa ajoittaista sydämen tuotannon arviointia .

bioimpedanssi ja bioreaktanssi

sähköinen bioimpedanssi käyttää sähkövirta-stimulaatiota sydämen sykkeen aiheuttamien syklisten verenkierron muutosten aiheuttamien rintakehän tai kehon impedanssin vaihtelujen tunnistamiseen. Sydämen tuotos arvioidaan jatkuvasti ihon elektrodeilla (BioZ®, Cardodynamics, San Diego, USA) tai endotrakeaaliputkeen asennetuilla elektrodeilla (ECOM™, Conmed Corp, Utica, USA) analysoimalla signaalien vaihtelua erilaisilla matemaattisilla malleilla. Huolimatta monista matemaattisten algoritmien muutoksista kliiniset validointitutkimukset osoittavat edelleen ristiriitaisia tuloksia .

viime aikoina on kuitenkin otettu käyttöön bioreaktanssi® (NICOM®, Cheetah Medical Ltd, Maidenhead, Berkshire, UK) thoracic bioimpedancen muunnos . Toisin kuin bioimpedance, joka perustuu analyysiin tranthoracic jännite Amplitudi muutoksia vastauksena suurtaajuusvirran, Bioreaktanssi® tekniikka analysoi taajuus spektrien vaihtelut toimitetaan värähtelevän virran. Tämän lähestymistavan on tarkoitus johtaa suurempaan signaali-kohina-suhteeseen ja siten laitteen parempaan suorituskykyyn. Itse asiassa ensimmäiset validointitutkimukset osoittavat lupaavia tuloksia .