MOŽNOSTI NEINVAZIVNÍHO HODNOCENÍ VOLEMIE (PRELOADU) V ČASNÉM OBDOBÍ PO VÝKONU V ECC P.Pavlík, P.Pokorný, J.Černošek Centrum kardiovaskulární a transplantační chirurgie Brno
MOŽNOSTI NEINVAZIVNÍHO HODNOCENÍ VOLEMIE (PRELOADU) V ČASNÉM OBDOBÍ PO VÝKONU V ECC 1. Monitorace hemodynamických parametrů 2. PAC versus semiinvazivní metodiky 3. PAC v kardiochirurgii (specifika kardiochirurgického pacienta) 4. Preload v centru zájmu 5. Observační studie Cíle Metodika Výsledky 6. Diskuze 7. Závěr
Přínos plícnícového katetru (PAC)pro léčbu a diagnostiku závažných stavů National Health Service sponsored study PAC-Man (Pulmonary Artery Catheters in Patient Management in Intensive Care) ESCAPE (Evaluation Study of Congestive heart failure and Pulmonary artery catheter Effectiveness) trial Bez rozdílu při indikaci vasodilatační terapie a diuretik (PAC data + posouzení klinického stavu proti pouze posuzování klinického stavu) z hlediska mortality a délky hospitalizace. Čas k dosažení ústupu symptomů byl kratší při použití PAC, ale neodrazil se v dalších sledovaných parametrech. Byl konstatován trend k lepšímu průběhu ( outcomes ) při PAC-řízené terapii v centrech s vysokým počtem zařazených pacientů a jednoznačný trend k významnému funkčnímu zlepšení při PAC-řízené terapii ve skupině pacientů s CHF (chronickým srdečním selháním), odrážející úzký vztah mezi plnícími tlaky a symptomy CHF Obě studie, ESCAPE i PAC-Man prokazují bezpečnost PAC, což by svědčilo pro fakt, že zvýšená mortalita, udavaná v souvislosti s použitím PAC v historických studiích, byla spíše navrub závažnosti základního onemocnění než použité monitoraci. Pinsky MR, Vincent JL: Let us use the pulmonary artery catheter correctly and only when we need it. Crit Care Med 2005, 33:1119-1122.
Statické hemodynamické parametry Plnící tlaky nejsou vhodným indikátorem preloadu CVP, RAP, PAOP - PAC RVEDV, LVEDA, GEDV PAC, ECHO, PiCCO, LiDCO Rozdíl mezi měřenými a skutečnými transmurálními tlaky Pinsky et al. Am Rev Respir Dis 1992 Teboul et al Crit Care Med 1999 Výše CVP nepredikuje odpověď na tekutinovou zátěž Osman D.,. Teboul JL Crit are Med 2007
Dynamické (funkční) hemodynamické parametry fluid challenge test test tekutinové zátěže založen na nárůstu srdečního výdeje jako důsledek podání kontrolovaného, malého množství tekutiny do oběhu. Pozitivní test (fluid responsiveness) - predikuje příznivý efekt podání tekutiny Negativní test (fluid unresponsiveness) může i malé množství podané tekutiny zhoršit stav pacienta Reverzibilní změny prelaodu díky specifickým manévrům, spojeným s redistribucí cirkulujícího volumu Mechanická ventilace cyklické variace nitrohrudního tlaku jsou spojeny se změnami venosního návratu a preloadu = oscilace tepového objemu (SV), nejvýznamnější u hypovolemického pacienta (vzestupná část Frank- Starlingovy křivky). Variace tepového objemu (SVV) > 12% - vysoká pravděpodobnost navýšení CO po podání tekutin (sensitivita 81%, specificita 82%) Ale - řízeně ventilovaný, sedovaný (event. Relaxovaný) pacient. Přítomnost spont., dechové aktivitym byť jen triggerování zkresluje výsledky. Další podmínkou je pravidelný srdeční rytmus (s.r., plná stimulace) Michard F, Teboul JL. Predicting fluid responsiveness in ICU patients. A critical analysis of evidence. Chest 2002;121:2000-8 Preisman S et al. Predicting fluid responsiveness in patients undergoing cardiac surgery: functional haemodynamic parameters including the Respiratory Systolic Variation Test and static preload indicators. Br J Anaesth 2005;95:746-55.
SVV as predictor of volume responsiveness Preload shifts ( EDV) induced by mechanically ventilation lead to different stroke volumes ( SV), depending on the patient's individual starling curve. A volume respondent patient is on the linear part of the starling curve which leads to a high variation in stroke volume (SVV). SV SV 2 SVV small SVV large SV 1 EDV 1 EDV 2 EDV The increase of preload volume is equal: EDV 1 = EDV 2 but: SV 1 > SV 2 12
Dynamické (funkční) hemodynamické parametry fluid challenge test test tekutinové zátěže založen na nárůstu srdečního výdeje jako důsledek podání kontrolovaného, malého množství tekutiny do oběhu. Pozitivní test (fluid responsiveness) - predikuje příznivý efekt podání tekutiny Negativní test (fluid unresponsiveness) může i malé množství podané tekutiny zhoršit stav pacienta Reverzibilní změny prelaodu díky specifickým manévrům, spojeným s redistribucí cirkulujícího volumu Omezení, daná nutností sedace pacienta a řízené ventilace neplatí zcela pro passive leg raising (PLR) manévr. Zvýšením dolních končetin lze dosáhnout autotransfuse krve z dolní poloviny těla, zhruba 150 300 ml. Manévr je plně reveribilní a hemodynamický efekt srovnatelný s efektem tekutinové zátěže. Michard F, Teboul JL. Predicting fluid responsiveness in ICU patients. A critical analysis of evidence. Chest 2002;121:2000-8 Lafanechere A et al Changes in aortic blood flow induced by passive leg raising predict fluid responsiveness in critically ill patients, Crit Care 2006, 10: R132 DeBacker D. Can passive leg raising be used to guide fluid administration? Crit Care 2006, 10: 170
Dynamické (funkční) hemodynamické parametry Kontinuálního beat-by-beat měření lze dosáhnout pomocí analýzy tepové křivky invazivně měřeného tlaku krevního přístroji jako PiCCO, LiDCO, Intellegio and VigiLeo FloTrac, PAC-CCO/SvO2/RVEDV. Kromě přímo měřeného SV lze monitorovat oscilace dalších odvozených parametrů, které odrážejí preload a potřebu tekutin (fluid responsiveness). Variace pulsního tlaku (pulse pressure variation - PPV) > 13% (pulse pressure = diference mezi systolickým a diastolickým tlakem), nebo delta-down >5 mmhg (delta-down pokles systolického tlaku v expiriu oproti bazální linii v postexpirační apnoické pauze) predikuje schopnost pozitivně reagovat na tekutinovou nálož (fluid responsiveness) se sensitivitou a specificitou >85% a area under the receiver operating curve (ROC) curve > 0,90 Michard F et al. Relation between respiratory changes in arterial pulse pressure and fluid responsiveness in septic patients with acute circulatory failure. Am J Respir Crit Care Med 2000;162:134-8. Preisman S et al. Predicting fluid responsiveness in patients undergoing cardiac surgery: functional haemodynamic parameters including the Respiratory Systolic Variation Test and static preload indicators. Br J Anaesth 2005;95:746-55.
Sensitivity SVV and PPV Clinical Studies 1 SVV and PPV are excellent predictors of volume responsiveness. 1 0,8 0,6 0,4 Central Venous Pressure (CVP) can not predict whether volume load leads to an increase in stroke volume or not. 0,2 - - - CVP SVV 0 Berkenstadt et al, Anesth Analg 92: 984-989, 2001 0 0,5 Specificity 1 15
Pulse Pressure Variation: Calculation Pulse pressure variation (PPV) represents the variation of the pulse pressure over the ventilatory cycle. PP mean PP max PP min PPV = PP max PP min PP mean PPV is... measured over last 30s window only applicable in controlled mechanically ventilated patients with regular bea rhythm 16
Stroke Volume Variation - SVV In controlled mechanically ventilated patients without arrhythmia, SVV reflects the sensitivity of the heart to the cyclic changes in cardiac preload induced by mechanical ventilation. 1,17,20,21,22 SVV can predict whether stroke volume will increase with volume expansion and by this avoid time consuming volume challenge. 1,17,20,21,22 SVV = ON-LINE CARDIAC VOLUME RESPONSIVENSS 17
Dynamické (funkční) hemodynamické parametry LV end diastolic area (EDA) LV end diastolic area/bsa (EDAi) Doppler CO: Ao valve area (AVA): π x (aortic diametr/2) SV = AVA x velocity time integral Ao průtoku CO = SV x srdeční frekvence Vrcholová rychlost průtoku (Vpeak) Variace v průběhu dech. cyklu - Vpeakmax, Vpeakmin, Δ Vpeak Δ Vpeak% = 100x (Vpeakmax - Vpeakmin) / (Vpeakmax + Vpeak min/2)
Kardiochirurgický pacient - specifika Základní kardiologické onemocnění (systolická/diastolická dysfunkce, valvulopatie, plícní hypertense, dominující pravostranné/levostranné selhání, arytmie) Terén a medikace (věk, generalizovaná vaskulopatie, orgánové postižení zjm. renální insuficience, diabetická neuropatie, vasoaktivní farmaka před výkonem) Ischemicko-reperfusní poškození myokardu peroperačně (délka ECC, svorky, ochrana myokardu - kardioplegie, toxicita/ochrana myokardu za použití farmakol. a nefarmakologických postupů ) Velké změny v cévní reaktivitě v jednotlivých peroperačních fázích (volba anestetik, nepulzatilní tok během ECC, vasoaktivní farmaka, redistribuce tekutin, hypotermie, osmoticky aktivní farmaka ) Aktivace zánětlivé reakce a koagulační kaskády během ECC (SIRS, proinflamatorní/antiinflamatorní mediátory, změna permeability membrán, změny tělesné teploty, hypokoagulční/hyperkoagulační stav) Velké přesuny tekutin (osmotická diuresa, koloidní/krystaloidní náplň ECC, krevní ztráty na operačním sále, po výkonu, dlouhý výkon při otevřeném hrudníku, redistribuce tekutin při změnách permeability membrán.) Volemie - předoperační stav hydratace (lačnění + diuretika) - předoperační nutriční status (dlouhodobá hospitalizace, vyšetření, katabolismus, bílkoviny, albumin ) - krevní ztráty na operačním sále
Kardiochirurgický pacient - specifika Kardiochirurgický pacient, který může profitovat z peroperčního monitoringu pomocí PAC = přítomná nebo hrozící hemodynamická instabilita. Pacient se systolickou dysfunkcí levé komory srdeční Se systolickou dysfunkcí pravé komory srdeční S levostrannou diastolickou dysfunkcí S akutním defektem interventrikulárního septa S levostrannou mechanickou srdeční podporou (LVAD) 1998-30 velkých kardiochirurgických center v USA - 67% rutinně používá PAC k monitoraci pacientů během CABG. 2004, kolem 20% kardiochir. v Italii rutinně PAC, ostatní selekce pacientů dle protokolu Japonsko 2001 pod 10% Nyní mezi 5 a 20% pacientů podle center Schwann TA, et al Safe, highly selective use of pulmonary artery catheters in coronary artery bypass grafting: an objective patient selection method. Ann Thorac Surg 2002, 73:1394-1402 Marco Ranucci Which cardiac surgical patients can benefit from placement of a pulmonary artery catheter? Critical Care 2006, 10(Suppl 3):S6
Kardiochirurgický pacient - specifika CKTCH Brno cca 1200 KCH pacientů/rok 2009 CABG 468 pac, kombin. 190 pac, ostatní zákrok na chlopních 2001 CABG 819 (z 1290 pac/rok) Indikace PAC: - transplantace srdce - LVAD (Levitronix, Heart Mate) - výkon na třech chlopních (PH) - kardiální dekompenzace při příjezdu na oper. sál, MOF - operace pro (sub)akutní defekt komorového septa - těžká systolická/diastolická dysfunkce + výkon na chlopni Pacienti s hraničními nálezy/rizikem komplikací - sheath in situ Perop. TEE monitorace zaměřená na valvulopatie, přítomnost trombů v srd. Oddílech (zjm. MAZE procedure), regionální poruchy kinetiky Pooperačně - pacienti s PAC CO/CI, CCO/CCI, CSvO2+RVEDV - všichni pacienti CVP, SvO2/ScvO2 + laktát - klinický nález, kapilární návrat - sporadicky PiCCO, Vigileo FloTrac RES: možnosti hodnocení volemie u pacienta po KCH výkonu omezené
Měření preloadu u pacienta po kardiochirurgickém zákroku Otázky: Máme jednoduchý prostředek k posouzení volemie pacienta po KCH výkonu (identifikace tzv. fluidresponsiveness pacienta? Pokud ano, je metodika použitelná pro celé spektrum kardiochirurgických pacientů (těžká systolická dysfunkce, diastolická dysfunkce, arytmie, izolované pravostranné srdeční selhání, přítomnost reziduální chlopňové vady ) Jsou u fluidresponsiveness pacienta přítomny metabolické známky orgánové hypoperfuse (laktát, Sv(c)O2) = cílová skupina? Může pacient s klinickými a metabolickými známkami orgánové hypoperfuse profitovat z terapie vedené na základě preload monitoringu = cílová skupina? Dochází v časném pooperačním období po výkonu v ECC k tak velkým změnám vaskulárního tonu, že se měřitelné parametry preloadu také rychle mění Je outcome pacientů s terapií vedenou na podkladě monitorace preloadu jiný než u ostatních pacientů?
Měření preloadu u pacienta po kardiochirurgickém zákroku 1.fáze observační, bez intervence Metodika: Měření dynamických a statických hemodynamických parametrů v průběhu prvních dvou hodin po výkonu v ECC. Pacient na objemově řízené ventilaci, reverzibilní fluid challenge pomocí passive leg raising manévru v průběhu první a druhé hodiny po výkonu Hemodynamické parametry měřené pomocí TEE a PiCCO v obvyklé poloze pacienta (elevace horní poloviny těla 30-45 st) a po provedení passive leg raising manévru Terapeutické intervence u pacientů (podávání tekutin, ordinace vasoaktivních farmak, antiarytmická terapie, korekce koagulopatií.) jsou vedeny obvyklým způsobem, bez ohledu na data získaná pomocí TEE a PiCCO Pacient je sedován po dobu manévrů Bilance tekutin je monitorována po hodině, laboratorní screening včetně SvO2/SvcO2, laktátu, krevních plynů, odpovídá běžnému protokolu pacienta na našem pracovišti.
Měření preloadu u pacienta po kardiochirurgickém zákroku 1.fáze observační, bez intervence Měřené parametry: TEE : peak velocity (min, max, Δ, Δ%), EDA, EDAi, ESA, ESAi Peak flow velocity Δ%>15% PiCCO : SV, SI, SVR, SVRI, CO, CI, SVV, PPV, GEDV, GEDVI, ITBV, ITBVI, EWLW, EWLWI, SVV>13% ABPs, ABPd, ABPstr, CVPstr Sv(c)O2>65% Laktát art 1.5 mmol/l Charakteristika souboru: Z 33 pacientů 19 s kompletními daty 12 mužů, 7 žen, průměrný věk 62 let (34 až 78 let) EF LKS půměrná 47% (25 72%) Výkony, vše v ECC (CABGx5, CABG + chlopně 6x, chlopně 5x, jiné 2x) Ventilace: VCV 8 ml/kg t.hm., PEEP +10, df 10/min U 5 pacientů předoperačně stř. těžká diastolická porucha
Měření preloadu u pacienta po kardiochirurgickém zákroku 1.fáze observační Výsledky: V čase T1 je - SVV fluidresponsiveness (12 pac) 57% pacientů - TEE fluidresponsiveness (15 pac) 71.4% pacientů Po PLR manévru T1 - SVV fluidresponsiveness (4 pac) 19,0% - TEE fluidresponsiveness (5 pac) 23,8 V čase T2 je - SVV fluidresponsiveness (9pac) 42,8% - TEE fluidresponsiveness (8pac) 38,1% Po PLR manévru T2 - SVV fluidresponsiveness (6pac) 28,6% - TEE fluidresponsiveness (6 pac) 28,6% EDAi, resp ΔEDAi T x Telev vykazuje významnější změny v čase T2, nezdá se být patrná korelace s SVV a/nebo Peak velocity Δ% SvcO2 pod 65% u dvou pacientů, současně přechodně laktát > 1,5 mmol/l. Jeden z těchto pacientů protrahovaná porucha vědomí, UPV 6 dní.
Měření preloadu u pacienta po kardiochirurgickém zákroku 1.fáze observační Diskuse: více jak polovina pacientů po KCH zákroku se jeví jako fluidresponsiveness TEE (Peak flow velocity Δ%) se zdá být poněkud citlivější než SVV (cut off?) Passive leg raising vede u řady pacientů k normalizaci parametrů (SVV, Peak velocity Δ%) užší stratifikace pacientů? Při zvyklé terapii je patrný trend k úpravě volemie v průběhu prvních dvou hodin po výkonu U pacientů s přetrvávajícími PiCCO parametry ve smyslu fluidresponsiveness se zdá být menší efekt PLR (hypovolemie x jiný pacient?) Ve skupině fluidresponsiveness pacientů je jen minimální počet pacientů s metabolickými známkami orgánové hypoperfuse
Závěr: Vypracovali jsme metodiku hodnocení preloadu u pacientů v časném období po výkonu v ECC Na základě cut off sledovaných parametrů (literární údaje) se více než polovina pacientů jeví jako fluidresponsiveness Klinický význam této hypovolemie ale není jasný, metabolický dopad se zdá být ve skupině sledovaných pacientů nevýznamný Stratifikace kadiochirurgických pacientů potencionálně profitujících z takového monitoringu je nutno ještě provést na základě většího množství dat. Je nutno významně navýšit počet pacientů a doplnit přesná data hemodynamická a klinická.
Děkuji za pozornost Děkuji za pozornost