Kredsløbsmonitorering af kritisk syge patienter med »pulse contour cardiac output«-systemet

Kritisk syge patienter har ofte kredsløbsinsufficiens, som kan være forårsaget af hypovolæmi, perifer kardilatation, hjerteinsufficiens eller kombinationer heraf. Disse forandringer er hyppigt følgetilstande til systemisk infektion - sepsis eller septisk shock. Kredsløbsbehandlingen af disse patienter omfatter indgift af væske, vasokonstriktorer og inotropika. For at optimere denne behandling anvendes der ud over klinisk observation og måling af puls og blodtryk, en række invasive monitoreringsmetoder, der kan vejlede klinikeren i vurde- ringen af intravaskulær volumenstatus, perifer kartonus og hjertets kontraktile egenskaber.

Anvendelsen af specifikke monitoreringsmodaliteter har endnu ikke vist sig at kunne reducere hverken morbiditeten eller mortaliteten blandt kritisk syge patienter. Den ideelle metode bør kunne bestemme hjertets minutvolumen, kontraktilitet og preload samt kroppens forbrug af ilt ved måling af O2 -saturationen i centralt venøst blod.

Ved valg af monitoreringsstrategi indgår der derfor en række faktorer: præcision, nøjagtighed og reproducerbarhed, risici, metodens praktiske anvendelighed herunder behovet for uddannelse og anskaffelsespris og løbende driftsomkostninger.

I det efterfølgende beskrives et relativt nyt monitoreringssystem, pulse contour cardiac output (PiCCO,Pulsion Medical Systems, München, Tyskland), som synes at kunne honorere ovennævnte krav.

Metode

PiCCO-systemet består af en computer, et centralt venekateter (CVK), hvorpå der er tilkoblet en termoføler, og et arteriekateter med en termoføler på spidsen (Figur 1 ). Sidstnævnte indføres i enten a. femoralis eller a. axillaris, således at spidsen er tæt på aorta. Trykkurven fra hvert hjerteslag bliver konverteret fra analog til digital form, og sammen med data opnået ved transpulmonal arteriel termodilution beregnes en række hæmodynamiske parametre.

Hjertets minutvolumen

Hjertets minutvolumen kan bestemmes ved transpulmonal arteriel termodilution og pulskonturanalyse.

Transpulmonal termodilution udføres ved injektion af et kendt volumen koldt vand via et CVK, og flow beregnes fra den arterielle termodilutionskurve vha. en modificeret Stewart-Hamilton-algoritme. Denne metode bestemmer hjertets minutvolumen med samme præcision som den, der opnås ved katerisation af a. pulmonalis, der er den kliniske standardmetode [1]. Ved sidstnævnte metode anvendes Stewart-Hamiltons formel direkte, da hele temperaturfaldet foregår i karbanen, og intet går tabt til omkringliggende væv. Ved den transpulmonale metode, som anvendes i PiCCO-systemet, korrigeres flowestimatet for den del af temperaturfaldet, som foregår ekstravaskulært i lungerne.

Pulskonturanalyse udføres ved digitalanalyse af den arterielle pulskurve, hvorved venstre ventrikels slagvolumen estimeres slag for slag. Konturanalysen i PiCCO (Figur 2 ) er en videreudvikling af den algoritme, der er beskrevet af Wesseling et al , og systemet kalibreres ved intermitterende termodilution, hvilket er en forbedring i forhold til de tidligere analysemetoder.

Hjertets kontraktilitet

Kontraktiliten estimeres i PiCCO-systemet ved cardiac function index (CFI) (Tabel 1 ). Teoretisk er dette en preload -uafhængig markør for hjertets kontraktilitet, og det er vist, at CFI korrelerer med venstre ventrikels uddrivningsfraktion estimeret ved ekkokardiografi [2]. I klinisk sammenhæng er værdien af CFI endnu ikke dokumenteret.

Intravaskulær volumenstatus

Ved hjælp af PiCCO-systemet kan der foretages en beregning af parametre til dynamisk og statisk volumenmonitorering.

Dynamisk volumenmonitorering

Til identificering af patienter med hypovolæmi [3] anvender PiCCO-systemmet systolic pressure variation (SPV) og pulse pressure variation (PPV) (Tabel 1), som dog kun beregnes i PiCCO-Plus-versionen. Baggrunden for dette er, at overtryksventilation påvirker hjertets slagvolumen, og at denne påvirkning er korreleret til hypovolæmi [3]. Under inspiration komprimeres højre ventrikel med efterfølgende fald i højre og umiddelbart derefter venstre ventrikels slagvolumen. Ekspiration vil normalisere slagvolumen, hvorfor de arterielle tryk vil variere.

Ved PiCCO-systemet kan man ydermere vha. pulskonturanalyse estimere slagvolumenvariationen (SVV) direkte og kontinuerligt. SVV er en valideret markør for hypovolæmi [4]. Den positive prædiktive værdi af forøget SPV, PPV eller SVV er imidlertid endnu kun beskrevet hos patienter, der har været respiratorbehandlet og dybt sederet [3-5].

Statisk volumenmonitorering

Statisk volumenmonitorering kan anvendes som et udtryk for preload , som per definition er venstre ventrikels slutdiastoliske volumen. I PiCCO-systemet anvendes global end diastolic volume (GEDV) og intratorakalt blodvolumen (ITBV) som markør for preload. Disse beregnes vha. det termiske fordelingsrum i thorax, som igen er estimeret fra den arterielle termodilutionskurve (Tabel 1). Disse parametre ændres parallelt med hjertets minutvolumen under væskeindgift, men ikke under behandling med dobutamin [6]. De dynamiske målemetoder (SVV, SPV og PPV) synes at være de statiske (GEDV, ITBV og fyldningstryk) overlegne, når patienter med hypovolæmi skal findes [7]. Den kliniske værdi og indikation for anvendelse af GEDV og ITBV skal derfor efterprøves i yderligere studier.

Extravascular lung water (EVLW) er formentlig en markør for væskeudsivning/ødem i lungerne (Tabel 1), men om denne parameter har et klinisk værdi, er endnu uvist [8].

PiCCO-systemets fordele

Med PiCCO-systemet måles hjertets minutvolumen med stor præcision og reproducerbarhed [6], og man kan kontinuerligt måle væsentlige hæmodynamiske parametre. PiCCO-monitorering kan hurtig opnås, da kredsløbspåvirkede patienter oftest har CVK, og kanylering af en stor arterie som oftest hurtigt kan foretages. Som anført nedenfor er komplikationsraten lav. Systemet kan også anvendes til kritisk syge børn [1], hvor mulighederne for hæmodynamisk monitorering hidtil har været begrænsede. Optimal anvendelse af PiCCO-systemmet og a. pulmonalis-kateter vil kræve tilsvarende uddannelse af personellet, men behovet er væsentlig mindre end ved de øvrige nedenstående metoder.

PiCCO-systemets begrænsninger

Hos patienter med svær arteriel stenose kan flowet i det kanylerede kar være så lavt, at en brugbar termodilutionskurve ikke kan opnås. Termodilutionskurven vil også påvirkes af en samtidig hurtig væskeindgift, systemisk shunt, udtalt klapinsufficiens, ekstrakorporal cirkulation eller blodtab fra de centrale vener eller arterier. Selv om metoden er mindre invasiv end anlæggelse af a. pulmonalis-kateter, omfatter den kanylering af en endearterie og en central vene. Komplikationsraten er angivet til at være under 1% og inkluderer større arteriel blødning, trombose og infektion.

Diskussion

Tidlig kredsløbsintervention i form af volumenterapi vejledt af iltsaturationen i centralt venøst blod reducerer morbiditeten og mortaliteten blandt patienter med svær sepsis og septisk shock [9]. Titrering af videre behandling med væske, intropika og vasopressorer foregår i øjeblikket pragmatisk, og det er i denne fase, at avanceret kredsløbsmonitorering har en potentiel rolle. Der foreligger ikke international konsensus om valg af monitoreringsudstyr, og ud over PiCCO-systemet anvendes der flere metoder, som hver især besidder fordele og ulemper.

A. pulmonalis-kateteret har siden 1970'erne været den kliniske standard til bestemmelse af hjertets minutvolumen og estimering af preload ved måling af hjertets fyldningstryk. I et stort case-kontrol-studie [10] og i et endnu upubliceret randomiseret studie af patienter indlagt på intensiv afdeling kunne anvendelse af a. pulmonalis-kateter imidlertid ikke bedre overlevelsen. En medvirkende årsag til den manglende effekt kan være, at der ikke blev anvendt behandlingsprotokoller. En anden begrænsning ved anvendelsen af kateteret er, at man ved måling af fyldningstrykkene ikke kan identificere patienter med hypovolæmi [7]. Hvis kontinuerlig monitorering af trykket i a. pulmonalis er ønskelig, f.eks. hos patienter med klinisk hæmodynamisk betydende højresidigt hjertesvigt eller pulmonal hypertension, er der ingen alternativer til a. pulmonalis-kateteret. Komplikationerne omfatter arytmier, perforation af a. pulmonalis og infektion. Der er ikke foretaget sammenlignende undersøgelser af komlikationsfrekvensen ved anvendelse af PiCCO- og a. pulmonalis-kateteret.

Prisen på PiCCO-kateteret er ca. 1.000 kr., mens et a. pulmonalis-kateter koster ca. 800 kr. og 1.500 kr. i den udgave, hvor minutvolumen måles kontinuerligt. Selvstændige monitoreringsenheder koster ca. 75.000 kr. til PiCCO og 50.000 kr. til a. pulmonalis-kateteret.

Ekkokardiografi er primært en diagnostisk metode, som er velegnet til akut bedømmelse af hjertets pumpefunktion og identifikation af klappatologi, perikardieekssudat og svigt af højre ventrikel. De dynamiske parametre, SPV, PPV og SVV, er dog ekkokardiografi overlegen til identifikation af hypovolæmi [7]. Teknikken er operatørafhængig og kræver uddannelse, samt at rutinen fastholdes.

Øsofagus-Doppler muliggør hurtig måling af flowhastigheden i aorta descendens, som korrelerer med hjertets minutvolumen bestemt ved kontinuerlig pulskonturanalyse og termodilution bestemt ved PiCCO. Hvorvidt displacering af Doppler-proben og dermed behovet for hyppig repositionering begrænser denne metodes kliniske anvendelighed, er endnu uvist.

Alternative metoder til bestemmelse af hjertets minutvolumen såsom impedans kardiografi, kontinuerlig CO-måling baseret på pulskontouranalyse, lithiumindikatordilution (LIDCO), dobbelt indikatorfortyndingsprincip og partiel CO2 -genindånding har ikke vundet klinisk udbredelse.

Konklusion

Med PiCCO-systemet måles hjertets minutvolumen med høj præcision og nøjagtighed. Metoden kan erstatte brug af a. pulmonalis-kateteret hos de fleste kritisk syge patienter. Hvorvidt anvendelsen af dynamisk eller statisk volumenmonitorering vha. PiCCO vil bedre væskebehandlingen af kritiske syge patienter, bør efterprøves i studier med klinisk relevante effektmål.

Arash Afshari , Anæstesiologisk Klinik 4013, Juliane Marie Centret, H:S Rigshospitalet, DK-2100 København Ø. E-mail: arriba_a@yahoo.dk

Antaget: 1. august 2005

Interessekonflikter: Ingen angivet

Artiklen bygger på en større litteraturgennemgang. En fuldstændig litteraturliste kan fås ved henvendelse til forfatterne.