la selectarea unui dispozitiv de monitorizare a debitului cardiac pentru uz clinic, diferiți factori joacă un rol (Tabelul 1): factorii instituționali pot limita în mare măsură alegerea dispozitivelor disponibile. Pe de altă parte, factori importanți legați de dispozitiv, de exemplu, invazivitatea (Figura 1), pot restricționa domeniul de aplicare. Mai mult, condițiile specifice pacientului pot dicta utilizarea unui dispozitiv invaziv sau a unui anumit dispozitiv minim sau neinvaziv.

monitorizarea invazivă a debitului cardiac

PAC a fost standardul clinic pentru monitorizarea debitului cardiac timp de peste 20 de ani și tehnica a fost investigată extensiv. Complicațiile sale sunt bine cunoscute și, în ciuda evoluțiilor din ultimii ani, PAC are un rol distinct în îngrijirea pacientului. O revizuire aprofundată depășește domeniul de aplicare al acestui articol, dar trebuie remarcate unele aspecte și limitări tehnice: Măsurarea debitului Cardiac prin termodiluție intermitentă a arterei pulmonare, care se bazează pe principiul Stewart-Hamilton, este considerată a fi standardul de referință pentru monitorizarea debitului cardiac, cu care sunt comparate toate dispozitivele noi de măsurare a debitului cardiac. Cu toate acestea, dependența de operator, diferitele afecțiuni ale pacientului (de exemplu, insuficiența valvei mitrale sau tricuspide, șuntul) sau înlocuirea greșită a PAC pot influența evaluarea fiabilă a debitului cardiac . În schimb, evaluarea continuă a debitului cardiac poate depăși unele dintre aceste limitări. Încălzirea intermitentă cu filament termic induce modificări ale temperaturii arterei pulmonare care sunt măsurate printr-un termistor distal și potrivite cu semnalul de intrare. Pe baza corelației încrucișate a semnalelor de intrare și ieșire, valorile intermitente ale debitului cardiac sunt produse dintr-o curbă de spălare a termodiluției. Aceste valori sunt apoi medii pentru afișarea citirilor continue ale debitului cardiac, ceea ce duce la un timp de răspuns întârziat de câteva minute după inducerea modificărilor debitului cardiac (de exemplu, pentru cateterele Opti-Q XV, Abbott, Abbott Park, IL și Vigilance, Edwards LifeSiences, Irvine, CA) . Un așa-numit cateter de ieșire cardiacă continuă cu răspuns rapid (truCCOMS XV, Omega Critical Care, East Klibride, GB) permite o monitorizare continuă a debitului cardiac mai sincronizată . Variabilele hemodinamice suplimentare care pot fi evaluate prin PAC și sunt cele mai des utilizate sunt presiunile convenționale de umplere, presiunile arterei pulmonare și saturația venoasă mixtă de oxigen (SvO2). Prin urmare, PAC este încă indicat atunci când este de dorit monitorizarea suplimentară a presiunilor arterei pulmonare și a SvO2. De asemenea, este indicat în situațiile în care tehnicile mai puțin invazive sunt contraindicate sau nu reușesc să ofere valori precise ale debitului cardiac.

monitorizarea minim invazivă a debitului cardiac

dispozitivele minim invazive de monitorizare a debitului cardiac utilizează unul dintre cele patru principii principale pentru măsurarea debitului cardiac: analiza conturului pulsului, tehnologia Doppler pulsată, principiul Fick aplicat și bioimpedanța / bio-reactanța. Mai mult, dispozitivele care utilizează analiza conturului pulsului pot fi, de asemenea, clasificate în sisteme calibrate și necalibrate.

analiza presiunii pulsului

analiza presiunii pulsului se bazează pe principiul că SV poate fi estimat continuu prin analizarea formei de undă a presiunii arteriale obținute de la o linie arterială. Caracteristicile formei de undă a presiunii arteriale sunt afectate de interacțiunea dintre SV și conformitatea vasculară individuală, impedanța aortică și rezistența arterială periferică. Pentru măsurarea fiabilă a debitului cardiac utilizând toate dispozitivele care utilizează tehnologia de analiză a presiunii pulsului, semnal optim de undă arterială (adică., eliminând amortizarea sau rezonanța crescută a tuburilor) este o condiție prealabilă. Mai mult, nu se poate sublinia faptul că aritmiile severe pot reduce precizia măsurării debitului cardiac și că utilizarea unei pompe cu balon intra-aortic împiedică performanța adecvată a dispozitivului. Mai mult, analiza presiunii pulsului poate avea o precizie limitată în perioadele de instabilitate hemodinamică, adică modificări rapide ale rezistenței vasculare. Aceasta poate fi în special o problemă pentru analiza presiunii pulsului necalibrat. În schimb, analiza calibrată a presiunii pulsului poate necesita recalibrare frecventă pentru estimarea exactă a debitului cardiac în aceste situații. Sunt disponibile un număr tot mai mare de dispozitive calibrate și necalibrate care măsoară debitul cardiac pe baza metodei de analiză a presiunii pulsului.

sistemul piccoplus XV (Pulsion Medical Systems, Munchen, Germania): sistemul PiCCO XV utilizează un cateter dedicat cu vârf termistor, care este de obicei plasat în artera femurală, pentru a evalua SV pe o bază beat-to-beat. Alternativ, poate fi utilizat un cateter radial sau brahial, dar aceste catetere trebuie să fie mai lungi decât cel femural pentru evaluarea adecvată a semnalului de undă a presiunii arteriale aortice. Calibrarea debitului Cardiac prin termodiluție transpulmonară necesită introducerea unei linii venoase centrale. Procesul de calibrare este, de asemenea, utilizat pentru ajustarea impedanței aortice individuale și trebuie repetat la fiecare opt ore la pacienții stabili hemodinamic. Cu toate acestea, în situații de instabilitate hemodinamică, calibrarea trebuie făcută mai frecvent (eventual la fiecare oră) . Cu toate acestea, o varietate de studii au validat cu succes sistemul piccoplus XV la diferite populații de pacienți .

lansarea unui dispozitiv necalibrat de la Pulsion Medical Systems, sistemul PulsioFlex XV, poate fi așteptată în 2011. Sistemul va necesita un senzor suplimentar specific, care poate fi conectat la un set regulat de monitorizare a presiunii arteriale invazive.

LiDCO si LiDCO sistem rapid: sistemele LiDCO si LiDCO si LiDCO (LiDCO Ltd, Londra, Marea Britanie) folosesc acelasi algoritm de presiune a impulsurilor (PulseCO) pentru a urmari schimbarile continue in SV. Acest algoritm se bazează pe presupunerea că schimbarea puterii nete în sistem într-o bătaie a inimii este diferența dintre cantitatea de sânge care intră în sistem (SV) și cantitatea de sânge care curge periferic. Folosește principiul conservării masei (puterii) și presupune că în urma corecției pentru conformitate există o relație liniară între netpower și netflow. Prin urmare, sistemele LiDCO ar trebui considerate tehnici de analiză a puterii pulsului. LiDCO inkt plus necesită calibrare utilizând tehnica de diluare a indicatorului transpulmonar de litiu, care poate fi efectuată printr-o linie venoasă periferică . În schimb, LiDCO xcf rapid utilizează nomograme pentru estimarea debitului cardiac. Studiile clinice au demonstrat o estimare fiabilă a debitului cardiac utilizând PulseCO atâta timp cât nu se observă modificări hemodinamice majore . În ceea ce privește LiDCO inkt plus, fiabilitatea sistemului de calibrare a litiului poate fi afectată negativ de dozele maxime ridicate de relaxante musculare, care reacționează încrucișat cu senzorul de litiu. Acest lucru poate fi abordat dacă calibrarea litiului este efectuată înainte sau la 30 de minute după administrarea unui relaxant muscular. S-a demonstrat că sistemul LiDCO inkt plus, în combinație cu un protocol de tratament hemodinamic (care vizează o livrare de oxigen > 600 ml/min/m2, a fost asociat cu complicații reduse și durata șederii în spital la pacienți după o intervenție chirurgicală generală majoră . Indicația principală pentru lidco necalibrat-ul rapid este utilizarea perioperatorie pentru optimizarea SV. Prin urmare, analiza tendinței LiDCOrapid este mai importantă decât valorile absolute ale debitului cardiac (care pot diferi în comparație cu debitul cardiac evaluat de PAC).

FloTrac™/Vigileo™sistem: FloTrac™/Vigileo™system (Edwards LifeSciences, Irvine, SUA) necesită o proprietate traductor, FloTrac™, care este atașat la un standard de non-proprietate radiale sau femurale cateter arterial și este conectat la Vigileo™monitor. Sistemul FloTrac XV / Vigileo nu necesită calibrare. Pentru a estima debitul cardiac, deviația standard a presiunii pulsului prelevată într-o fereastră de timp de 20 de secunde este corelată cu vs normal pe baza datelor demografice ale pacientului (vârstă, sex, înălțime și greutate) și a unei baze de date încorporate care conține informații despre debitul cardiac evaluat de PAC într-o varietate de scenarii clinice. Impedanța este, de asemenea, derivată din aceste date, în timp ce conformitatea vasculară și rezistența sunt determinate folosind analiza formei de undă arteriale. După rezultatele contradictorii ale studiilor de validare timpurie, algoritmul de ieșire cardiacă a fost modificat în mod repetat în ultimii 5 ani. Acest lucru a dus la o performanță îmbunătățită în primul rând în setarea perioperatorie . Alte modificări software au abordat problema preciziei limitate în timpul situațiilor hiperdynamice, iar datele preliminare au arătat măsurători îmbunătățite ale debitului cardiac în aceste condiții specifice. Cu toate acestea, precizia dispozitivului în timpul modificărilor hemodinamice rapide rămâne o preocupare majoră . Cu toate acestea, un studiu care a utilizat sistemul Flotrac VIII/Vigileo pentru optimizarea hemodinamică intraoperatorie a demonstrat recent o rată scăzută a complicațiilor și o durată redusă a șederii în spital .

un nou dispozitiv de monitorizare a debitului cardiac bazat pe analiza presiunii pulsului, care este calibrat prin termodiluție transpulmonară – sistemul EV 1000 XV / VolumeView de la Edwards Lifesciences – este în prezent testat și va fi lansat în curând pentru utilizarea sa în practica zilnică.

metoda analitică de înregistrare a presiunii (PRAM): O altă metodă de estimare a SV în mod continuu fără calibrare este PRAM-MostCare XV (Vytech, Padova, Italia), care se bazează pe evaluarea matematică a semnalului de presiune obținut de la o linie arterială fără calibrare. PRAM a fost validat până acum într-un model porcin în diferite stări hemodinamice și la oamenii supuși unei intervenții chirurgicale cardiace . Similar cu alte dispozitive care utilizează analiza conturului pulsului, precizia debitului cardiac derivat din PRAM este afectată de calitatea semnalului de presiune și de factorii care interferează cu capacitatea de a detecta un semnal de presiune.

Nexfin XV: Nexfin HD (BMEYE B. v, Amsterdam, Olanda) este un dispozitiv complet neinvaziv de analiză a presiunii pulsului care evaluează presiunea pulsului folosind pletismografie fotoelectrică în combinație cu o tehnică de prindere a volumului (manșetă gonflabilă pentru degete). Ieșirea cardiacă este derivată folosind așa-numita metodă Model-flux (simularea unui model windkessel cu trei elemente). În ceea ce privește validarea dispozitivului, sunt disponibile doar date publicate limitate .

dispozitive de monitorizare a debitului cardiac Doppler

debitul Cardiac poate fi estimat neinvaziv folosind sonde Doppler esofagiene sau transtoracice. Dispozitivele Doppler esofagiene măsoară fluxul sanguin în aorta descendentă și estimează debitul cardiac prin înmulțirea zonei secțiunii transversale a aortei cu viteza fluxului sanguin. Diametrul aortic este obținut dintr-o nomogramă încorporată sau prin măsurare directă utilizând ecocardiografia în modul M. Mai multe sonde Doppler esofagiene sunt disponibile comercial: ODM ii(Abbott, Maidenhead, MAREA BRITANIE), CardioQ(Deltex Medical Ltd, Chichester, Sussex, Marea Britanie) și HemoSonic100(Arrow, Reading, PA, SUA). Ultimul dispozitiv este o combinație între o sondă Doppler și o sondă m, a cărei producție a fost oprită recent. Există mai multe limitări pentru utilizarea dispozitivelor Doppler esofagiene. În primul rând, dispozitivul măsoară fluxul de sânge în aorta descendentă și face o presupunere a unei partiții fixe între fluxul către vasele cefalice și aorta descendentă. Deși acest lucru poate fi valabil la voluntarii sănătoși, această relație se poate schimba la pacienții cu comorbidități și în condiții de instabilitate hemodinamică. În al doilea rând, sondele Doppler sunt mai mici decât sondele convenționale de ecocardiografie transesofagiană și poziția se poate schimba neintenționat, limitând astfel evaluarea continuă a debitului cardiac. Deoarece poziția sondei este crucială pentru obținerea unei măsurători exacte a fluxului sanguin aortic, acest dispozitiv este dependent de operator și studiile au arătat că sunt necesare 10-12 inserții pentru a obține măsurători precise cu o variabilitate intra-și inter – observator de 8-12% . Mai mult, zona secțiunii transversale aortice nu este constantă, ci mai degrabă dinamică la orice pacient individual. Astfel, utilizarea unei nomograme poate duce la o estimare mai puțin precisă a debitului cardiac. În ciuda unor limitări ale dispozitivelor Doppler esofagiene, utilitatea lor pare să fie confirmată de mai multe studii de optimizare hemodinamică perioperatorie care au demonstrat în mod constant o reducere a ratelor de complicații și a duratei de ședere a spitalului .

alternativ la calea esofagiană, abordarea transtoracică poate fi utilizată pentru a evalua debitul cardiac, deși intermitent. Dispozitivul USCOM(USCOM, Sidney, Australia) vizează valvele pulmonare și aortice accesate prin ferestrele parasternale și suprasternale pentru a evalua debitul cardiac complet neinvaziv. Studiile de validare au relevat rezultate contradictorii, care ar putea fi explicate în primul rând prin problema inerentă a detectării semnalului variabil .

principiul Fick aplicat

re-respirație parțială a CO2: sistemul Nico XV (Nova-metrix Medical Systems, Wallingford, SUA) aplică principiul Fick dioxidului de carbon (CO2) pentru a obține măsurarea debitului cardiac la pacienții intubați, sedați și ventilați mecanic, utilizând o buclă proprie de re-respirație de unică folosință care este atașată la circuitul ventilatorului. Sistemul Nico XV constă dintr-un senzor infraroșu cu flux principal pentru măsurarea CO2, un senzor de flux de aer de unică folosință și un pulsoximetru. Producția de CO2 se calculează ca produs al concentrației de CO2 și al fluxului de aer în timpul unui ciclu de respirație, în timp ce conținutul de CO2 arterial este derivat din CO 2 de maree finală și curba de disociere corespunzătoare. La fiecare trei minute, se generează o stare parțială de re-respirație folosind bucla de re-respirație atașată, ceea ce are ca rezultat o creștere a CO2 de maree finală și o eliminare redusă a CO2. Presupunând că debitul cardiac nu se modifică semnificativ între stările normale și re-respirație, diferența dintre raporturile normale și re-respirație sunt utilizate pentru a calcula debitul cardiac. Există mai multe limitări ale acestui dispozitiv, inclusiv necesitatea intubării și ventilației mecanice cu setări fixe ale ventilatorului și anomalii minime ale schimbului de gaze . Variațiile setărilor ventilatorului, respirația spontană asistată mecanic, prezența fracției crescute de șunt pulmonar și instabilitatea hemodinamică au fost asociate cu scăderea preciziei . Astfel, această tehnică poate fi aplicată într-un cadru clinic precis definit numai pacienților ventilați mecanic.

densitometria pulsată a colorantului: analizorul DDG-330 (Nihon Kohden, Tokyo, Japonia) permite măsurarea intermitentă a debitului cardiac pe baza diluției colorantului transpulmonar cu detectarea semnalului transcutanat adaptat din pulsoximetrie (densitometrie pulsată a colorantului): concentrația de verde indocianină (ICG) este estimată în fluxul sanguin arterial prin măsurători de absorbție optică după injecția venoasă. Debitul Cardiac este calculat din curba de diluare a colorantului conform principiului Stewart-Hamilton. Din păcate, o varietate de factori, de exemplu, vasoconstricție, edem interstițial, mișcare sau artefacte de lumină ambientală, pot limita evaluarea fiabilă a debitului cardiac intermitent .

Bioimpedanța și bioreactanța

bioimpedanța electrică utilizează stimularea curentului electric pentru identificarea variațiilor de impedanță toracică sau corporală induse de modificările ciclice ale fluxului sanguin cauzate de bătăile inimii. Debitul Cardiac este estimat continuu cu ajutorul electrozilor cutanati (BioZ XV, CardioDynamics, San Diego, SUA) sau electrozilor montati pe un tub endotraheal (ECOM XV, Conmed Corp, Utica, SUA) prin analiza variatiei semnalului aparuta cu diferite modele matematice. În ciuda multor ajustări ale algoritmilor matematici, studiile clinice de validare continuă să arate rezultate contradictorii .

recent, cu toate acestea, a fost introdusă Bioreactanța (NICOM XV, Cheetah Medical Ltd, Maidenhead, Berkshire, MAREA BRITANIE) o modificare a bioimpedanței toracice . Spre deosebire de bioimpedanță, care se bazează pe analiza modificărilor amplitudinii tensiunii transtoracice ca răspuns la curentul de înaltă frecvență, tehnica de bioreactanță XV analizează variațiile spectrelor de frecvență ale curentului oscilant livrat. Această abordare ar trebui să conducă la un raport semnal-zgomot mai mare și, astfel, la o performanță îmbunătățită a dispozitivului. De fapt, studiile inițiale de validare dezvăluie rezultate promițătoare .