a szívteljesítmény monitorozó eszköz klinikai használatra történő kiválasztásakor különböző tényezők játszanak szerepet (1.táblázat): az intézményi tényezők nagymértékben korlátozhatják a rendelkezésre álló eszközök kiválasztását. Másrészt fontos eszközhöz kapcsolódó tényezők, pl. invazivitás (1.ábra), korlátozhatják az alkalmazási területet. Sőt, a betegspecifikus állapotok diktálhatják egy invazív vagy egy adott minimálisan vagy nem invazív eszköz használatát.
Overview of cardiac output monitoring techniques. PAC: pulmonary artery catheter.
invazív szívteljesítmény monitorozás
a PAC volt a szívteljesítmény monitorozásának klinikai standardja több mint 20 éve, és a technikát széles körben vizsgálták. Szövődményei jól ismertek, és az elmúlt évek fejleményei ellenére a PAC külön szerepet játszik a betegellátásban. A részletes felülvizsgálat túlmutat e cikk hatályán, de néhány technikai szempontot és korlátozást meg kell jegyezni: A Stewart-Hamilton elven alapuló intermittáló pulmonalis arteria thermodilúcióval végzett szívteljesítmény-mérést a ‘referencia szívteljesítmény-monitorozási szabványnak’ tekintik, amelyhez minden új szívteljesítmény-mérő eszközt összehasonlítanak. Mitralis vagy tricuspidalis elégtelenség, sönt) vagy a PAC helytelen elhelyezése befolyásolhatja a megbízható szívteljesítmény-értékelést . Ezzel szemben a folyamatos szívteljesítmény-értékelés leküzdheti ezeket a
korlátokat. Az intermittáló termikus izzószálas fűtés a pulmonalis artéria hőmérsékletváltozását idézi elő, amelyet egy disztális termisztoron keresztül mérnek, és amelyet a bemeneti jelhez igazítanak. A be – és kimeneti jelek keresztkorrelációja alapján az intermittáló szív kimeneti értékek termodilúciós kimosási görbéből származnak. Ezeket az értékeket ezután átlagoljuk a folyamatos szívteljesítmény-leolvasások megjelenítéséhez, ami késleltetett válaszidőt eredményez néhány perccel a szívteljesítmény változásainak indukciója után (pl. Opti-Q esetén), Abbott, Abbott Park, IL és Vigilance (Vigilance)) katéterek, Edwards LifeSiences, Irvine, CA). Az úgynevezett gyorsreagálású folyamatos szívteljesítmény katéter (truccoms 6, Omega Critical Care, East Klibride, GB) lehetővé teszi a szinkronizáltabb folyamatos szívteljesítmény-monitorozást . A PAC-n keresztül értékelhető további hemodinamikai változók, amelyeket leggyakrabban használnak, a hagyományos töltési nyomás, a pulmonalis artériás nyomás és a vegyes vénás oxigéntelítettség (SvO2). Ezért a PAC továbbra is indokolt, ha a pulmonalis artéria nyomásának és az SvO2 további monitorozása kívánatos. Olyan helyzetekben is javallt, amikor a kevésbé invazív technikák ellenjavalltak, vagy nem adnak pontos szívteljesítmény-értékeket.
minimálisan invazív szívteljesítmény-monitorozás
a minimálisan invazív szívteljesítmény-monitorozó eszközök a négy fő elv egyikét használják a szívteljesítmény mérésére: pulzus kontúranalízis, pulzáló Doppler technológia, alkalmazott Fick-elv és bioimpedancia / bio-reaktancia. Továbbá az impulzuskontúr analízist használó eszközök kalibrált és kalibrálatlan rendszerekbe is sorolhatók.
impulzusnyomás-elemzés
az impulzusnyomás-elemzés azon az elven alapul, hogy az SV folyamatosan becsülhető az artériás vonalból nyert artériás nyomás hullámforma elemzésével. Az artériás nyomás hullámformájának jellemzőit befolyásolja az SV és az egyéni érrendszeri megfelelés, az aorta impedancia és a perifériás artériás ellenállás közötti kölcsönhatás. A megbízható szívteljesítmény-méréshez minden olyan eszközzel, amely impulzusnyomás-elemzési technológiát alkalmaz, optimális artériás hullámforma jel (pl., a csillapítás vagy a megnövekedett cső rezonancia kiküszöbölése) előfeltétele. Ezenkívül nem lehet eléggé hangsúlyozni, hogy a súlyos aritmiák csökkenthetik a szívteljesítmény mérésének pontosságát, valamint hogy az aortán belüli ballonpumpa használata kizárja az eszköz megfelelő teljesítményét. Ezenkívül az impulzusnyomás-elemzés korlátozott pontosságú lehet a hemodinamikai instabilitás időszakaiban, azaz az érrendszeri ellenállás gyors változásai. Ez különösen a kalibrálatlan impulzusnyomás-elemzés problémája lehet. Ezzel szemben a kalibrált impulzusnyomás-elemzés gyakori újrakalibrálást igényelhet a pontos szívteljesítmény-becsléshez ezekben a helyzetekben. Egyre több olyan kalibrált és kalibrálatlan eszköz áll rendelkezésre, amelyek az impulzusnyomás-elemzési módszer alapján mérik a szívteljesítményt.
PiCCOplus GmbH rendszer (Pulsion Medical Systems, München, Németország): a PiCCO GmbH rendszer egy dedikált termisztor végű katétert használ, amelyet jellemzően a femorális artériába helyeznek annak érdekében, hogy az SV-t beat-to-beat alapon értékeljék. Alternatív megoldásként radiális vagy brachialis katéter alkalmazható, de ezeknek a katétereknek hosszabbnak kell lenniük, mint a femorális az aorta megfelelő értékeléséhez artériás nyomáshullám jel. A szívteljesítmény transzpulmonalis termodilúcióval történő kalibrálásához központi vénás vonal behelyezése szükséges. A kalibrációs eljárást az egyes aorta impedancia beállítására is használják, amelyet hemodinamikailag stabil betegeknél nyolc óránként meg kell ismételni. Hemodinamikai instabilitás esetén azonban a kalibrálást gyakrabban kell elvégezni (végül óránként) . Ennek ellenére számos tanulmány sikeresen validálta a PiCCOplus GmbH rendszert különböző betegpopulációkban .
2011-ben várható a Pulsion Medical Systems kalibrálatlan eszközének, a PulsioFlex! – nek a bevezetése. A rendszerhez speciális kiegészítő érzékelőre lesz szükség, amely egy rendszeres invazív artériás nyomásfigyelő készlethez csatlakoztatható.
LiDCO plusz és LiDCO gyors rendszer: a LiDCO plusz és LiDCO gyors rendszerek (LiDCO Ltd, London, Egyesült Királyság) ugyanazt az impulzusnyomás-algoritmust (PulseCO++) használják az SV folyamatos változásainak nyomon követésére. Ez az algoritmus azon a feltételezésen alapul, hogy a rendszerben a szívverés során bekövetkező nettó teljesítményváltozás a rendszerbe belépő vér mennyisége (SV) és a periférián kiáramló vér mennyisége közötti különbség. A tömeg (teljesítmény) megőrzésének elvét alkalmazza, és feltételezi, hogy a megfelelőség korrekciója után lineáris kapcsolat áll fenn a nettó teljesítmény és a netflow között. Ezért a LiDCO rendszereket impulzusteljesítmény-elemzési technikáknak kell tekinteni. A LiDCO++plus kalibrálást igényel a transzpulmonalis lítium indikátor hígítási technikával, amely perifériás vénás vonalon keresztül hajtható végre . Ezzel szemben a LiDCO GmbH rapid nomogramokat használ a szívteljesítmény becsléséhez. A klinikai vizsgálatok megbízható becslést mutattak a szívteljesítményről PulseCO alkalmazásával mindaddig, amíg nem figyeltek meg jelentős hemodinamikai változásokat . Ami a LiDCO-t illeti, a lítium kalibráló rendszer megbízhatóságát negatívan befolyásolhatják az izomrelaxánsok magas csúcsdózisai, amelyek keresztreakcióba lépnek a lítium érzékelővel. Ez megoldható, ha a lítium kalibrálását az izomrelaxáns beadása előtt vagy után 30 perccel végezzük. Kimutatták, hogy a LiDCO + rendszer hemodinamikai kezelési protokollal kombinálva (az oxigénszállítást célzó > 600 ml/perc/m2, csökkentette a szövődményeket és a kórházi tartózkodás időtartamát a betegeknél a nagy általános műtét után . A kalibrálatlan LiDCO elsődleges javallata a gyors gyors perioperatív felhasználása az SV optimalizálásához. Ezért a LiDCOrapid trendelemzés fontosabb, mint az abszolút szívteljesítmény értékek (amelyek eltérhetnek a PAC által értékelt szívteljesítményhez képest).
FloTrac™/Vigileo™rendszer: A FloTrac™/Vigileo™rendszer (Edwards LifeSciences, Irvine, USA) bekezdése előírja, hogy saját átalakító, a FloTrac™, amely csatlakozik egy normál, nem saját tulajdonú radiális vagy femoralis artériás katéter csatlakozik a Vigileo™monitor. A FloTrac/Vigileo (Vigileo) rendszer nem igényel kalibrálást. A szívteljesítmény becsléséhez a 20 másodperces időablak alatt mintavételezett impulzusnyomás szórása korrelál a normál SV-vel a beteg demográfiai adatai (életkor, nem, magasság és súly), valamint egy beépített adatbázis, amely információkat tartalmaz a PAC által a különböző klinikai forgatókönyvekben értékelt szívteljesítményről. Az impedancia is ezekből az adatokból származik, míg az érrendszeri megfelelőséget és az ellenállást az artériás hullámforma elemzésével határozzuk meg. A korai validációs vizsgálatok ellentmondásos eredményei után a szív kimeneti algoritmusát többször módosították az elmúlt 5 évben. Ez javított teljesítményt eredményezett elsősorban perioperatív környezetben . A további szoftvermódosítások a hiperdinamikai helyzetek korlátozott pontosságának kérdésével foglalkoztak, és az előzetes adatok javították a szívteljesítmény mérését ezen speciális körülmények között. A készülék pontossága azonban a gyors hemodinamikai változások során továbbra is komoly aggodalomra ad okot . Ennek ellenére egy tanulmány a Flotrac/Vigileo a műtéten belüli hemodinamikai optimalizálás rendszere a közelmúltban csökkentette a szövődmények arányát és csökkentette a kórházi tartózkodás időtartamát .
a transzpulmonalis termodilúcióval kalibrált pulzus nyomásanalízisen alapuló új szívteljesítmény – figyelő készülék – az Edwards Lifesciences EV 1000 6/VolumeView! – jelenleg tesztelés alatt áll, és hamarosan megjelenik a mindennapi gyakorlatban való használatra.
Nyomásrögzítési analitikai módszer (PRAM): Egy másik módszer az SV folyamatos becslésére kalibrálás nélkül a babakocsi-Mostcare (Vytech, Padova, Olaszország), amely az artériás vonalból kapott nyomásjel matematikai értékelésén alapul kalibrálás nélkül. A babakocsit eddig sertésmodellben validálták különböző hemodinamikai állapotok alatt, valamint szívműtéten átesett embereknél . Az impulzus-kontúranalízist alkalmazó egyéb eszközökhöz hasonlóan a PRAM-eredetű szívteljesítmény pontosságát befolyásolja a nyomásjel minősége és a nyomásjel észlelésének képességét zavaró tényezők.
Nexfin~~: a Nexfin ~ ~ HD (BMEYE B. V, Amszterdam, Hollandia) egy teljesen nem invazív impulzusnyomás-elemző eszköz, amely fotoelektromos pletizmográfiával értékeli az impulzusnyomást térfogat-szorító technikával kombinálva (felfújható ujj mandzsetta). A szívteljesítményt az úgynevezett modell-áramlás módszerrel (három elemű Windkessel modell szimulációja) származtatjuk. Az eszköz validálását illetően csak korlátozott közzétett adatok állnak rendelkezésre .
Doppler szívteljesítmény-figyelő eszközök
a szívteljesítmény nem invazív módon becsülhető meg nyelőcső vagy transthoracikus Doppler szondák segítségével. A nyelőcső Doppler készülékei mérik a véráramlást a csökkenő aortában, és becsülik a szívteljesítményt az aorta keresztmetszeti területének a véráramlási sebességgel való szorzásával. Az aorta átmérőjét beépített nomogramból vagy közvetlen méréssel nyerik M-módú echokardiográfiával. Számos nyelőcső Doppler szonda kapható kereskedelemben: ODM II(Abbott, Maidenhead, Egyesült Királyság), CardioQ(Deltex Medical Ltd, Chichester, Sussex, Egyesült Királyság) és HemoSonic100(Arrow, Reading, PA, USA). Ez utóbbi eszköz egy Doppler és egy M-mode szonda kombinációja, amelynek gyártását a közelmúltban leállították. A nyelőcső Doppler eszközök használatának számos korlátozása van. Először is, a készülék méri a véráramlást a csökkenő aortában, és feltételez egy rögzített partíciót a cephalic hajók és a csökkenő aorta áramlása között. Bár ez egészséges önkénteseknél érvényes lehet, ez a kapcsolat megváltozhat társbetegségben szenvedő betegeknél hemodinamikai instabilitás. Másodszor, a Doppler-szondák kisebbek, mint a hagyományos transzesophagealis echokardiográfiás szondák, és a helyzet akaratlanul is megváltozhat, ezáltal korlátozva a folyamatos szívteljesítmény-értékelést. Mivel a szonda helyzete döntő fontosságú az aorta véráramlásának pontos méréséhez, ez az eszköz operátorfüggő, és a vizsgálatok kimutatták, hogy 10-12 beillesztésre van szükség a pontos mérésekhez intra – és Inter-megfigyelők variabilitása 8-12% . Sőt, az aorta keresztmetszeti területe nem állandó, hanem dinamikus minden egyes betegnél. Így a nomogram használata kevésbé pontos szívteljesítmény becslést eredményezhet. A nyelőcső Doppler-eszközeinek bizonyos korlátai ellenére úgy tűnik, hogy hasznosságukat számos perioperatív hemodinamikai optimalizációs tanulmány igazolja, amelyek következetesen kimutatták a szövődmények arányának és a kórházi tartózkodás hosszának csökkenését .
a nyelőcső útvonalának alternatívájaként a transthoracikus megközelítés alkalmazható a szívteljesítmény értékelésére, bár szakaszosan. Az uscom (Uscom, Sidney, Ausztrália) a parasternal és suprasternal ablakokon keresztül elérhető pulmonalis és aorta szelepeket célozza meg annak érdekében, hogy teljesen invazív módon értékelje a szívteljesítményt. A validációs vizsgálatok ellentmondásos eredményeket tártak fel, amelyek elsősorban a változó jel detektálásának eredendő problémájával magyarázhatók .
Applied Fick principle
részleges CO2 újralégzése: A NICO (Nova-metrix Medical Systems, Wallingford, USA) A Fick-elvet alkalmazza a szén-dioxidra (CO2) annak érdekében, hogy a szívteljesítmény mérése intubált, szedált és mechanikusan szellőztetett betegeknél egy saját eldobható újra lélegeztető hurok segítségével, amely a lélegeztető áramkörhöz van csatlakoztatva. A NICO ons rendszer egy főáramú infravörös érzékelőből áll a CO2 mérésére, egy eldobható légáram-érzékelőből és egy pulzoximéterből. A CO2-termelést a CO2-koncentráció és a légáramlás szorzataként számítják ki egy légzési ciklus alatt, míg az artériás CO2-tartalom az árapály végi CO2-ből és annak megfelelő disszociációs görbéjéből származik. Három percenként részleges újralégzési állapot jön létre a csatolt újralégzési hurok segítségével, ami növeli a végső árapály CO2-ját és csökkenti a CO2-eliminációt. Feltételezve, hogy a szívteljesítmény nem változik jelentősen a normál és az újralégzési állapotok között, a normál és az újralégzési arány közötti különbséget használják a szívteljesítmény kiszámításához. Ennek az eszköznek számos korlátozása van, beleértve az intubálás és a mechanikus szellőzés szükségességét rögzített ventilátorbeállításokkal és minimális gázcsere-rendellenességekkel . Variációk a lélegeztetőgép beállításaiban, mechanikusan asszisztált spontán légzés, a megnövekedett pulmonalis shunt frakció jelenléte, a hemodinamikai instabilitás pedig csökkent pontossággal társult . Így ez a technika pontosan meghatározott klinikai körülmények között alkalmazható csak mechanikusan szellőztetett betegeknél.
pulzáló festékdenzitometria: a DDG-330 (Nihon Kohden, Tokió, Japán) elemző lehetővé teszi a transzpulmonalis festékhígításon alapuló szakaszos szívteljesítmény mérést transzkután jeldetektálással, pulzoximetriából adaptálva (pulzáló festékdenzitometria): az indocianin zöld (ICG) koncentrációját az artériás véráramban optikai abszorbancia mérésekkel becsüljük meg a vénás injekció után. A szívteljesítményt a Festékhígítási görbéből számítják ki a Stewart-Hamilton elv szerint. Sajnos számos tényező, pl. érszűkület, intersticiális ödéma, mozgás vagy környezeti fény műtárgyak korlátozhatják a megbízható szakaszos szívteljesítmény-értékelést .
bioimpedancia és bioreaktancia
az elektromos bioimpedancia elektromos áram stimulációt használ a szívverés által okozott véráramlás ciklikus változásai által kiváltott mellkasi vagy testimpedancia variációk azonosítására. A szívteljesítményt folyamatosan becsüljük meg bőrelektródák (BioZ++, CardioDynamics, San Diego, USA) vagy endotracheális csőre szerelt elektródák segítségével (ECOM!, Conmed Corp, Utica, USA) A előforduló jelváltozás elemzésével különböző matematikai modellekkel. A matematikai algoritmusok sok kiigazítása ellenére a klinikai validációs vizsgálatok továbbra is ellentmondásos eredményeket mutatnak .
a közelmúltban azonban a bioreaktancia (NICOM++, Cheetah Medical Ltd, Maidenhead, Berkshire, Egyesült Királyság) a mellkasi bioimpedancia módosítását vezették be . A bioimpedanciával ellentétben, amely a transthoracalis feszültség amplitúdó-változásainak elemzésén alapul a nagyfrekvenciás áram hatására, a bioreaktancia-technika a szállított oszcilláló áram frekvenciaspektrum-variációit elemzi. Ez a megközelítés állítólag magasabb jel-zaj arányt eredményez, ezáltal javítja az eszköz teljesítményét. Valójában a kezdeti validációs vizsgálatok ígéretes eredményeket tárnak fel .
