Interpretazione clinica dei parametri volumetrici

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1 SEDA S.p.A. Interpretazione clinica dei parametri volumetrici SEDA S.p.A. Via Tolstoi Trezzano S/N (Milano) Tel 02/ ; Fax 02/ sito internet: certificazione UNI EN ISO 9001:2000

2 Introduzione Solo la determinazione di parametri emodidamici clinicamente rilevanti rende possibile una corretta diagnosi ed una adeguata terapia di pazienti critici. Oggigiorno nelle sale operatorie e nei reparti di terapia intensiva viene spesso eseguito il monitoraggio delle pressione intravascolare e della gittata cardiaca (CO). Attualmente la CO viene misurata in maniera discontinua sebbene sia preferibile una determinazione continua. La misurazione continua della gittata cardiaca rappresenta un significativo miglioramento del controllo emodinamico di pazienti con affezioni critiche. Il metodo per una misurazione continua della gittata cardiaca dovrebbe essere il più sicuro possibile, di semplice esecuzione e privo di margini aleatori. La valutazione della CO sulla base del contorno del polso è poco invasiva e produce un vero segnale "battito-battito". Oltre a ciò, il "pulse contour cardiac output" (PCCO) è facilmente utilizzabile nei pazienti con affezioni critiche. Il metodo del contorno del polso per la misurazione della gittata cardiaca venne descritto per la prima volta nel 1899 da Otto Frank. Da allora sono stati sviluppati molti algoritmi per la determinazione del volume di gittata "battito-battito". Il PiCCO plus è un apparecchio per la misurazione continua della gittata cardiaca e per la valutazione del volume di precarico cardiaco e dell'acqua polmonare extravascolare senza l'utilizzo di un catetere in arteria polmonare. Il PiCCO plus calcola la CO utilizzando un migliorato algoritmo del contorno polso. La gittata cardiaca a mezzo analisi del contorno polso (PCCO) viene calibrata per mezzo di una termodiluizione transpolmonare. Un bolo freddo, di una soluzione di cloruro di sodio oppure una soluzione del 5% di destrosio in acqua, viene iniettato in un qualsiasi catetere venoso centrale. Per mezzo del catetere arterioso, utilizzato anche per il controllo della pressione, viene rilevata la curva di termodiluizione. Oltre alla calibrazione del PiCCO plus, la termodiluizione transpolmonare fornisce una stima del volume di acqua polmonare extravascolare (EVLW) e del precarico cardiaco in termini di volume di sangue intratoracico (ITBV). I seguenti parametri possono essere rilevati mediante termodiluizione transpolmonare: Parametri Assoluto Indicizzato (Abbr. Unità Abbr. Unità) Gittata cardiaca COa l/min CIa l/min/m2 Indice di funzionalità cardiaca CFI 1/min Volume di sangue intratoracico ITBV ml ITBI ml/m2 Volume telediastolico globale GEDV ml GEDI ml/m2 Volume acqua extravascolare polmonare EVLW ml ELWI ml/kg Permeabilità vascolare polmonare indicizzata PVPI n.a. n.a. Frazione d'eiezione globale GEF % n.a.

3 Dopo la calibrazione iniziale, dall analisi del contorno del polso il sistema ricava in continuo i seguenti parametri: Parametri Assoluto Indicizzato (Abbr. Unità Abbr. Unità) Gittata cardiaca in continuo PCCO l/min PCCI l/min/m 2 Pressione arteriosa sistolica Apsys mm Hg Pressione arteriosa diastolica APdia mm Hg Pressione arteriosa media MAP mm Hg Frequenza cardiaca HR 1/min Stroke volume SV ml SVI ml/m 2 Variazioni di stroke volume SVV % Variazione della pressione pulsatoria PPV % Resistenze vascolari sistemiche SVR dyn sec cm- 5 SVRI dyn sec cm- 5 m 2 Indice di contrattilità ventricolare sin. dp/dt max mmhg/s

4 Termodiluizione volumetrica transpolmonare Determinazione della gittata cardiaca La gittata cardiaca (CO) viene determinata mediante l equazione di Stewart-Hamilton. Per rendere possibile una misura per termodiluizione, è necessario iniettare più velocemente possibile un volume noto di soluzione salina o glucosata in una via venosa centrale. La variazione di temperatura misurata a valle del cuore è inversamente proporzionale al flusso ed al volume attraversato dall indicatore freddo. Il sistema PiCCO plus permette proprio l analisi di una curva di temodiluizione arteriosa. La gittata cardiaca (CO) è calcolata nel seguente modo: CO = [(Tb Ti) Vi K] / [ Tb dt] dove Tb è la temperatura del sangue prima dell iniezione del bolo freddo, Ti è la temperatura della soluzione iniettata, Vi è il volume iniettato, è l area sottesa alla curva di termodiluizione e K è una costante di correzione dipendente dal peso e dal calore specifico del sangue e della soluzione iniettata. Determinazione dei volumi E possibile calcolare alcuni volumi ematici mediante il prodotto tra la gittata cardiaca ed i parametri temporali della curva di termodiluizione. Per far ciò, il sistema PULSION PiCCO plus calcola il tempo di attraversamento medio (MTt) ed il tempo di decadimento (DSt) della curva di termodiluizione. At = tempo di comparsa (appearance time) MTt = tempo medio di attraversamento (mean transit time) DSt = costante di tempo (exponential downslope time) DSt MTt Fig. 1: Curva di termodiluizione e caratteristiche temporali di interesse

5 Volume ricavato da MTt Il prodotto tra CO e MTt corrisponde al volume in cui l indicatore si distribuisce cioè tutto il volume compreso tra il punto di iniezione e il punto di rilevamento. Questo volume è chiamato needle to needle volume. Volume ricavato dal DSt Il prodotto tra CO e DSt corrisponde al volume della camera di mescolamento più grande tra quelle attraversate dell indicatore. ingresso EVLW uscita RAEDV RVEDV PBV LAEDV LVEDV EVLW dove RAEDV=Volume telediastolico atrio destro, LAEDV=Volume telediastolico atrio sinistro, RVEDV=Volume telediastolico ventricolo destro, LVEDV=Volume telediastolico ventricolo sinistro, PBV=Volume di sangue polmonare, EVLW: Acqua polmonare extravascolare. Fig. 2: Descrizione schematica delle camere di mescolamento nel sistema cardiopolmonare Parametri ricavati mediante termodiluizione arteriosa I seguenti parametri possono essere rilevati dal sistema PiCCO plus mediante iniezione di un bolo in un catetere venoso centrale e dopo aver posizionato un catetere per termodiluizione arteriosa.[1,2] Parametri Assoluto Indicizzato (Abbr. Unità Abbr. Unità) Gittata cardiaca COa l/min CIa l/min/m2 Indice di funzionalità cardiaca CFI 1/min Volume di sangue intratoracico ITBV ml ITBI ml/m2 Volume telediastolico globale GEDV ml GEDI ml/m2 Volume acqua extravascolare polmonare EVLW ml ELWI ml/kg Permeabilità vascolare polmonare indicizzata PVPI n.a. n.a. Frazione d'eiezione globale GEF % n.a.

6 Gittata cardiaca arteriosa (COa) La gittata cardiaca misurata in arteria (COa) è utilizzata come valore di base per il calcolo dei volumi ematici e dell acqua polmonare extravascolare. Se il contenuto acquoso dei polmoni è normale la curva di termodiluizione arteriosa è da quattro a cinque volte più lunga della curva di termodiluizione misurata in arteria polmonare. Nel caso sia presente un edema polmonare, la curva di termodiluizione rilevata in arteria sistemica si allunga proporzionalmente. Dal momento che la determinazione in arteria femorale richiede un tempo più lungo della determinazione in arteria polmonare, la COa risulta meno influenzata dal ciclo ventilatorio rispetto alla determinazione in arteria polmonare e corrisponde al valore medio durante il ciclo respiratorio. [6, 8, 9, 11, 14, 15] Volume di sangue intratoracico (ITBV) e Volume di sangue telediastolico globale (GEDV) La determinazione del volume cardiopolmonare, o più precisamente intratoracico, è nota da circa 30 anni. Stima dell ITBV* mediante termodiluizione Il sistema PiCCO plus permette di stimare l ITBV derivandolo dalla misura del GEDV effettuata mediante un semplice bolo di acqua fredda. Infatti si è osservato che il GEDV è molto ben correlato all ITBV sia in studi sperimentali sia in valutazioni su pazienti. In virtù dell eccellente correlazione tra i due parametri, la retta di regressione lineare tra i due parametri permette di ricavare, dato un valore di GEDV misurato con la termodiluizione, il valore del corrispondente ITBV (senza impiegare alcun bolo di colorante): [3, 4, 5]. ITBV = 1.25 GEDV (2) Fig. 3: Relazione tra il volume telediastolico globale (GEDV) ed il volume di sangue intratoracico (ITBV) in pazienti critici

7 Volume telediastolico globale (GEDV) Il volume telediastolico globale è la somma di tutti i volumi telediastolici degli atri e dei ventricoli. Esso dunque corrisponde al precarico globale di tutto il cuore. Questo volume può essere rilevato mediante un sottile catetere arterioso al letto del paziente: GEDV = COa (MTtTDa DStTDa) (3) essendo MTtTDa il tempo medio di attraversamento del bolo freddo dal sito di iniezione al punto di rilevamento e DStTDa la costante di tempo della curva di termodiluizione arteriosa. Significato fisiopatologico del GEDV Il seguente diagramma illustra la relazione di Frank-Starling tra il GEDV e lo stroke volume (SVI). In questo studio il volume circolante di 10 maiali è stato acutamente ridotto o aumentato. È da notare che la relazione SVI/GEDVI è lineare, nell'intervallo considerato, contrariamente alla relazione SVI/pressione telediastolica che, notoriamente, è di tipo curvilineo. Inoltre la retta di regressione intercetta l'asse delle ascisse (per SVI=0) in un punto diverso dall'origine: questo valore corrisponde al volume "basale" del cuore che non rientra nella meccanismo di Frank- Starling per il quale aumenti/diminuzioni del volume di riempimento causano aumenti/diminuzioni del volume di eiezione (questo volume basale viene spesso denominato unstressed volume ) Fig. 4: Analisi della regressione tra il volume di eiezione indicizzato (SVI) e il volume telediastolico globale indicizzato (GEDVI). L'interpretazione comune della pressione venosa centrale ed incuneata come misure di precarico cardiaco è falsata da diverse variabili: la pressione di riempimento, la pressione intratoracica, la compliance del sistema arterioso e la contrattilità del ventricolo a valle. Al contrario, il GEDV fornisce un valore volumetrico di "puro" precarico senza alcuna interferenza. I seguenti diagrammi illustrano l'andamento della pressione venosa centrale (CVP) e capillare polmonare (PCWP) nello

8 stesso esperimento prima descritto. I risultati mostrano che la CVP e PCWP sono indicatori peggiori del precarico cardiaco rispetto al GEDV. Fig. 5: Analisi della regressione tra il volume di eiezione indicizzato (SVI) e la pressione venosa centrale (CVP). Fig. 6: Analisi della regressione tra il volume di eiezione indicizzato (SVI) e la pressione capillare polmonare incuneata (PCWP). Significato fisiopatologico dell' ITBV Il volume di sangue intratoracico (ITBV) comprende il volume cardiaco telediastolico (GEDV, corrispondente da 2/3 a 3/4 dell'itbv) e il volume di sangue polmonare (PBV). Nel torace hanno sede tre volumi variabili che, a causa della limitata capacità di espansione del torace, possono influenzarsi reciprocamente: il volume di sangue intratoracico, il volume di gas intratoracico e il volume di acqua polmonare extravascolare. Un potenziale quarto spazio può essere legato alla presenza di tumori, contusioni o versamenti.

9 ITBV come parametro emodinamico guida In numerosi studi l ITBV si è dimostrato essere un indicatore del precarico molto più preciso rispetto alla pressione venosa centrale o alla pressione capillare polmonare incuneata. Anche nel confronto diretto con il volume telediastolico ventricolare destro, l ITBV si dimostra un parametro più sensibile e preciso. [16, 19, 22] Lichtwarck-Aschoff et al. [17] hanno dimostrato che l ITBV rappresenta lo stato del volume di sangue circolante in pazienti critici ventilati artificialmente, e che lo standard clinico delle pressioni di riempimento cardiaco (pressione venosa centrale ed incuneata) non hanno alcuna correlazione con le condizioni di riempimento effettivo. [20, 21] Volume di acqua polmonare (EVLW) La stima del volume di acqua polmonare (EVLW), che costituisce un volume termico extravascolare, è valutato con il metodo del tempo medio di attraversamento [30]: EVLW = ITTV ITBV (4) Stima dell'evlw (EVLW*) tramite ITBV stimato (ITBV*) La termodiluizione transpolmonare produce, quali valori di misura diretti, il volume termico polmonare (PTV), il volume termico intratoracico (ITTV) oltre a, quale differenza tra i due volumi, il volume telediastolico globale. Di conseguenza l'acqua polmonare extravascolare EVLW può essere stimata con: EVLW* = ITTV ITBV* = ITTV 1.25 GEDV (5) Significato fisiopatologico dell EVLW Il contenuto di acqua polmonare nei polmoni aumenta per insufficienza cardiaca, polmonite, sepsi, intossicazioni, ustioni, ecc.. Il valore di EVLW aumenta con l incremento del fluido trasportato nell interstizio a causa di un aumento della pressione intravascolare (insufficienza del ventricolo sinistro, sovraccarico di volume) o a causa di un aumento della permeabilità vascolare polmonare alle proteine plasmatiche che, causando una modifica della pressione colloido-osmotica, produce a sua volta edema polmonare (endotossine, polmonite, sepsi, intossicazioni, ustioni). EVLW è l unico parametro determinabile al letto del paziente mediante il quale è possibile valutare lo stato dei polmoni in seguito ad un danno della membrana capillare. Infatti il rapporto tra volume di acqua polmonare extravascolare e volume di sangue polmonare (EVLW/PBV) è un indice preciso di permeabilità del distretto capillare polmonare. Un valore normale per questo indice è 1 e può arrivare fino a 5 nel caso di gravi danni polmonari.

10 I gas disciolti e gli indici di funzionalità polmonare da questi derivati, non sono specifici dell organo dal momento che dipendono non solo dallo stato polmonare ma anche dalla perfusione e dalla ventilazione. Il coefficiente di correlazione tra il valore di EVLW e gli indici di ossigenazione è nell ordine di r=0,5 [25, 39, 40]. La radiografia del polmone mostra la densità totale del torace e questa è la ragione per cui dipende dal contenuto d aria e di sangue oltre che di acqua polmonare. Inoltre gli strati di muscoli e di grasso influenzano la valutazione di densità effettuata mediante lastra polmonare [26, 27, 28, 29, 31, 32, 39]. La compliance polmonare è un parametro relativo al film di superficie attiva e non si correla col contenuto di acqua polmonare [40]. EVLW come indicatore di specifiche modalità di ventilazione Due lavori svolti per mezzo del sistema PULSION COLD nel recente passato hanno considerato un nuovo aspetto nella scelta del tipo di ventilazione più adatto in pazienti con insufficienza respiratoria. Zeravik et al [42] hanno dimostrato che in pazienti con ARDS la ventilazione ad alta frequenza migliora l ossigenazione solo per valori elevati di edema polmonare. In un altro studio è stato dimostrato che con un valore di acqua polmonare normale o lievemente aumentato, la ventilazione a pressione di supporto si dimostra più efficace rispetto ad una ventilazione a volume controllato [43]. Questi studi suggeriscono che per mezzo del volume di acqua polmonare si può comprendere se un paziente benefici di una ventilazione ad alta frequenza o piuttosto da una respirazione spontanea con supporto pressorio. Una discriminazione di questo tipo non è possibile con i tradizionali criteri di valutazione, non con gli indici di ossigenazione e neppure con la compliance od altri parametri. Il gruppo del dott. D.Schuster ha esaminato in numerosi studi [36, 37, 38] se l utilizzo del valore di EVLW come parametro guida nella somministrazione dei fluidi ha qualche influenza sul corso della patologia nei pazienti critici. Tutti gli studi hanno dimostrato che la conoscenza da parte del medico del valore e del trend del volume di acqua polmonare ha un influenza positiva sul decorso della permanenza in terapia intensiva. In particolare, nell ambito dello studio più recente con più di 100 pazienti coinvolti [37] è stato dimostrato che la conoscenza del valore di EVLW porta alla riduzione dei giorni di ventilazione e di permanenza in terapia intensiva. Da questo punto di vista il monitoraggio dell EVLW può comportare una riduzione dei costi legati ai pazienti critici. L uso dell EVLW per la valutazione del riempimento riduce l edema polmonare, i giorni di ventilazione e di degenza in terapia intensiva. Correlazione fra ITBV e EVLW Negli ultimi anni molti studi hanno mostrato che il trattamento del paziente critico guidato dalla valutazione dei volumi ha molti vantaggi [16, 17, 18, 19, 20, 21, 22]. Dal momento che è noto come la quantità di edema polmonare (EVLW) sia collegata all outcome del paziente, [40] ogni manovra per ridurre l EVLW ha buona probabilità di ridurre il numero di giorni di ventilazione e di permanenza in terapia intensiva [37] oltre che ridurre la probabilità di possibili complicazioni (infezioni polmonari, pneumotorace, ecc.). La componente idrostatica di un aumentato EVLW può essere eliminata per mezzo di un bilancio di fluidi negativo. Nei diagrammi sottostanti viene mostrato come al di sotto del valore normale di

11 sangue intratoracico (ITBV), ogni ulteriore estrazione di fluidi non produca una parallela riduzione dell EVLW. Dunque l ITBV, che rappresenta il precarico cardiaco, non deve essere portato al di sotto dei valori normali, dal momento che questa manovra non produce beneficio sull EVLW e anzi rischia di ridurre la gittata cardiaca e quindi il trasporto di ossigeno ai tessuti. Fig. 7: Gestione del paziente per mezzo di ITBV e EVLW Permeabilità vascolare polmonare indicizzata (PVPI) La permeabilità vascolare polmonare indicizzata indica la correlazione tra il volume d'acqua polmonare extravascolare (EVLW) e volume di sangue polmonare PVB e consente di distinguere tra edema polmonare (PE) idrostatico o del tipo dovuto a modificata permeabilità. PVPI = EVLW / PBV (6) Significato fisiopatologico della PVPI. In caso di edema polmonare idrostatico, si rileva un incremento dell'evlw a fronte di un valore normale della PVPI; in caso di edema polmonare dovuto a modificata permeabilità, sono invece aumentati sia l'evlw che la PVPI. La terapia per l'edema polmonare di tipo idrostatico consiste nell'applicazione di PEEP, nell eliminazione di liquidi mediante diuretico e con l eventuale supporto di farmaci inotropi positivi. Indice di funzionalità cardiaca (CFI) L'indice di funzionalità cardiaca (CFI) è ricavato dalla relazione della gittata cardiaca con il precarico cardiaco globale: CFI = CIa / GEDVI (6)

12 Significato fisiopatologico del CFI Il CFI è equivalente alla pendenza della funzione CO/GEDV. Quindi il CFI rappresenta un indice di performance cardiaca indipendentemente dal precarico. [33, 34]. Una stimolazione con sostanza inotropa positiva aumenta il rapporto CO/GEDV (maggiore pendenza). Una contrattilità ridotta sarà invece caratterizzata da una minore pendenza. Una stimolazione con sostanza inotropa positiva aumenta il rapporto CO/GEDV (maggiore pendenza). Una contrattilità ridotta sarà invece caratterizzata da una minore pendenza. Fig. 8: Diagramma della relazione tra indice cardiaco (CI) e volume telediastolico globale (GEDVI) Frazione d'eiezione globale (GEF) La frazione d'eiezione globale (GEF) deriva dal rapporto di 4 stroke volume divisi per il volume telediastolico globale (GEDV). GEF = 4*SV / GEDV (8) Il GEDV rappresenta la somma di tutti i volumi telediastolici della quattro camere cardiache e, dal punto di vista fisiologico, non esiste. Per calcolare il GEF occorre utilizzare quattro stroke volume. Significato fisiopatologico del GEF Il GEF riflette la frazione d'eiezione del volume di precarico cardiaco. La dilatazione del miocardio ridurrà il GEF. Il GEF può quindi essere utilizzato per rilevare l'insufficienza miocardica.

13 Parametri continui Principi di misura Durante la fase sistolica cardiaca, il sangue viene espulso nell aorta. Simultaneamente, il sangue scorre dall aorta nel sistema periferico. Dal momento che però, durante la fase di eiezione, la quantità di sangue che entra nell arco aortico è maggiore di quella che lascia l aorta stessa, il volume dell arco aortico aumenta. Nella successiva fase diastolica, la maggior parte del sangue accumulato nell arco aortico scorrerà verso il sistema periferico. Questo comportamento dipende dalla funzione elastica dell arco aortico per un certo valore di pressione e volume. In particolare, la variazione di volume in conseguenza di una variazione di pressione è determinata dalla funzione compliance. Fig. 9: Compliance caratteristica durante le fasi cardiache

14 Dal momento che la relazione nell arco aortico tra flusso e pressione è descritta dalla funzione di compliance, è possibile determinare questa funzione misurando simultaneamente gittata cardiaca e pressione arteriosa (che va rilevata il più vicino possibile all aorta o in un grosso vaso arterioso per es. arteria femorale). Dunque la rilevazione contemporanea di gittata cardiaca per mezzo della termodiluizione arteriosa e di pressione arteriosa permette di identificare la compliance aortica del particolare paziente e di calibrare il metodo del contorno del polso. Fig. 10: Determinazione della compliance individuale dell'aorta del paziente Per il calcolo continuo del valore PCCO il PiCCO plus fa uso di un fattore di calibrazione (cal) derivato dalla gittata cardiaca determinata in via transpolmonare, dalla frequenza cardiaca (HR), dal valore integrato della superficie sotto la sezione sistolica della curva di pressione, la compliance dell'aorta e la forma della curva di pressione rappresentata dalla variazione di pressione nel tempo (dp/dt). Fig. 11: Calcolo della gittata cardiaca con il contorno del polso (PCCO)

15 Calibrazione dell analisi del contorno del polso Per il calcolo del fattore di calibrazione "cal" e della funzione di compliance individuale del paziente C(p) è necessario determinare la gittata cardiaca transpolmonare quale riferimento. A questo scopo il PiCCO plus utilizza la termodiluizione arteriosa. Tale misurazione viene eseguita. iniettando, in un catetere posizionato in una vena centrale, una adeguata soluzione (ad esempio soluzione fisiologica sterile) raffreddata ad una temperatura inferiore a 10 C,. senza l'utilizzo di un catetere nell'arteria polmonare. La curva di termodiluizione viene poi determinata tramite un catetere arterioso per termodiluizione, catetere che viene anche utilizzato per la misurazione della curva di pressione arteriosa. Parametri dell analisi del contorno del polso Dall analisi della curva di pressione arteriosa, il sistema PULSION PiCCO plus ricava i seguenti parametri. Il parametro SVV viene visualizzato quale valore determinato nel corso degli ultimi 30 secondi, tutti i rimanenti parametri, determinati dall'analisi del contorno polso, vengono visualizzati come valore medio degli ultimi 12 secondi. Parametri Assoluto Indicizzato (Abbr. Unità Abbr. Unità) Gittata cardiaca in continuo PCCO l/min PCCI l/min/m 2 Pressione arteriosa sistolica Apsys mm Hg Pressione arteriosa diastolica APdia mm Hg Pressione arteriosa media MAP mm Hg Frequenza cardiaca HR 1/min Stroke volume SV ml SVI ml/m 2 Variazioni di stroke volume SVV % Variazione della pressione pulsatoria PPV % Resistenze vascolari sistemiche SVR dyn sec cm- 5 SVRI dyn sec cm- 5 m 2 Indice di contrattilità ventricolare sin. dp/dt max mmhg/s Gittata cardiaca in continuo (PCCO) Quando sono stati determinati il fattore di calibrazione e la compliance aortica individuale C(p), è possibile misurare la gittata cardiaca in continuo per mezzo della frequenza cardiaca e dell area sottesa alla curva di flusso aortico. Il volume della gittata cardiaca ricavato a mezzo analisi del contorno polso viene visualizzato quale valore medio degli ultimi 12 secondi. Recentemente alcuni studi di valutazione hanno dimostrato che la determinazione a minor invasività della gittata cardiaca per mezzo dell analisi del contorno del polso è affidabile, riproducibile ed è una valida

16 alternativa alla determinazione della gittata mediante catetere in arteria polmonare (PAC). [44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52] Pressione arteriosa (AP) La pressione arteriosa è uno dei più importanti parametri diagnostici nel trattamento del paziente. Il sistema PULSION PiCCO plus monitorizza la pressione arteriosa in continuo. Per permettere il monitoraggio della pressione e la termodiluizione attraverso la stessa via arteriosa, PULSION ha sviluppato un particolare catetere con un lume addizionale. Il segnale di pressione viene registrato per mezzo di un trasduttore e visualizzato sul display del sistema PULSION PiCCO plus. La pressione arteriosa viene indicata viene indicata quale valore medio degli ultimi 12 secondi. Inoltre è possibile trasferire lo stesso segnale ad un monitor convenzionale. Variazioni di stroke volume (SVV) Le variazioni di stroke volume indicano la variazione di stroke volume (in percentuale) come media nell arco degli ultimi 30 secondi. SVV è calcolato nel seguente modo: SVV = (SVmax SVmin) / SVmean (9) essendo SVmax il valore medio degli stroke volume massimi negli ultimi 30s, SVmin il valore medio degli stroke volume minimi negli ultimi 30s e SVmedio il valore medio degli stroke volume negli ultimi 30s. Nei pazienti ventilati, l SVV dipende principalmente dalle condizioni di riempimento del paziente. Un ampia variazione di SV, indotta dalla ventilazione meccanica, è principalmente legata ad un riempimento intravascolare insufficiente in relazione alla pressione intratoracica applicata. Da ciò deriva che l SVV permette una stima dello stato volemico e dei suoi cambiamenti. In caso di alti valori di SVV si raccomanda di effettuare una termodiluizione per valutare correttamente lo stato di riempimento per mezzo dell ITBV. [22]. Variazione della pressione pulsatoria (PPV) La variazione di pressione pulsatoria PPV indica la variazione percentuale di pressione pulsatoria calcolata come differenza media tra la pressione pulsatoria massima e quella minima divisa per una pressione pulsatoria media nell'arco degli ultimi 30 secondi. La PP (pressione pulsatoria) vale: PP = APsis APdia PPV è calcolata nel modo seguente: PPV = (PPmax PPmin) / PPmean (10)

17 dove PP max = valore medio di 4 pressioni pulsatorie massime negli ultimi 30sec, PP min = valore medio di 4 pressioni pulsatorie minime negli ultimi 30sec, PP mean = valore medio della pressione pulsatoria negli ultimi 30sec In generale, la PPV fornisce informazioni sullo stato volemico di pazienti con ventilazione meccanica analoghe a quelle rilevate con l'svv. Resistenze vascolari sistemiche (SVR) Le resistenze vascolari sistemiche sono definite dal quoziente tra la pressione di spinta (driving pressure) e la gittata cardiaca durante gli ultimi 12 secondi. In questo caso la pressione di spinta è la differenza tra la pressione arteriosa media (MAP) e la pressione venosa centrale (CVP). SVR = (MAP CVP) / CO (11) Indice di contrattilità ventricolare sinistra (dp/dtmax) Specialmente nella fisiologia di base la contrattilità ventricolare sinistra è stimata dalla massima velocità nell aumento della curva di pressione ventricolare. Dal momento che questo massimo avviene durante la fase di eiezione, questo punto è rilevabile anche dalla curva di pressione arteriosa. Dunque esiste una corrispondenza tra la massima velocità di aumento della pressione arteriosa e la massima potenza o contrattilità del cuore sinistro. Dunque, in senso stretto il dp/dtmax ventricolare sinistro viene rilevato durante la fase di contrazione isovolumetrica. Dal momento che però il posizionamento di un catetere ventricolare sinistro è una procedura con molte controindicazioni, si raccomanda di misurare la velocità di aumento della pressione in un grosso vaso arterioso. Significato fisiopatologico della contrattilità cardiaca La gittata cardiaca dipende da quattro parametri: precarico, contrattilità, postcarico, frequenza Questi parametri subiscono a loro volta molte influenze. L influenza del postcarico e della frequenza sulla gittata cardiaca è minore rispetto agli altri due determinanti e dunque per aumentare la gittata cardiaca esistono sostanzialmente due possibilità. La prima opzione consiste nell avvalersi del meccanismo di Frank-Starling per mezzo di un aumento del precarico entro limiti ragionevoli. Nel caso invece di contrattilità ridotta la somministrazione di volume (per aumentare il precarico) può essere controindicata. In questo caso la contrattilità, che è un parametro diretto della forza del miocardio, può essere aumentata solamente per mezzo di sostanze inotrope.

18 Valori normali ATTENZIONE: Valori ricavati dall esperienza, soggetti a modifica senza ulteriore informazione. I valori normali relativi possono variare da paziente a paziente. Sigla. Valore normale Unità di misura CI l/min/m2 CFI /min ITBVI ml/m2 GEDI ml/m2 GEF % EVLWI ml/kg PVPI 1,0-3,0 n.a. HR /min SVI ml/m2 SVV < 10 % PPV < 10 % APsys mmhg APdia mmhg MAP mmhg dp/dtmax mmhg/sec SVRI dyn sec cm- 5 m2 CVP 2-10 mmhg

19 Bibliografia METODO DELLA TECNICA DI DILUIZIONE TRANSPOLMONARE DI UN INDICATORE (TPID) (1) Pfeiffer UJ, Backus G, Blümel G, Eckart J, Müller P, Winkler P, Zeravik J, Zimermann GJ: A Fiberoptics-Based Systems for Integrated Monitoring of Cardiac Output, Intrathoracic Blood Volume, Extravascular Lung Water, O2 Saturation, and a-v Differences. In: Lewis FR and Pfeiffer UJ (Eds.), Practical Applications of Fiberoptics in Critical Care Monitoring. Springer-Verlag Berlin-Heidelberg-New York 1990: (2) Hoeft A: Transpulmonary Indicator Dilution: An Alternative Approach for Hemodynamic Monitoring. Yearbook of Intensive Care and Emergency Medicine, Springer-Verlag Berlin Heidelberg New York, , 1995 (3) Buhre W, Bendyk K, Weyland A, Kazmaier S, Schmidt M, Mursch K, Sonntag H: Assessment of intrathoracic blood volume: Thermo-dye dilution technique vs single-thermodilution technique. 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