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Hämodynamisches Monitoring. Theoretische und praktische Aspekte. Hämodynamisches Monitoring. Physiologische Grundlagen Monitoring Optimierung des HZV Messung der Vorlast Einführung in die PiCCO-Technologie Praktisches Vorgehen Anwendungsgebiete Limitationen. Physiologische Grundlagen. - PowerPoint PPT Presentation
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Hämodynamisches Monitoring
Theoretische und praktische Aspekte
2
Hämodynamisches Monitoring
A. Physiologische Grundlagen
B. Monitoring
C. Optimierung des HZV
D. Messung der Vorlast
E. Einführung in die PiCCO-Technologie
F. Praktisches Vorgehen
G. Anwendungsgebiete
H. Limitationen
3
Aufgabe des Kreislaufs
Pflüger 1872: „Das kardiorespiratorische System erfüllt seine physiologische Aufgabe in der Gewährleistung der zelllulären Sauerstoffversorgung“
Physiologische Grundlagen
Uni Bonn
Aufgabe erfüllt?Beurteilung von Sauerstoffangebot und -verbrauch
OK
Nein
Ja
Was ist das Problem?
Diagnose Therapie
4
Physiologische Grundlagen
An der zellulären Sauerstoffversorgung beteiligte Prozesse
Ziel: optimale Gewebeoxygenierung
Pulmonaler Gasaustausch Makrozirkulation Mikrozirkulation Zellfunktion
direkt steuerbar indirekt
SauerstoffaufnahmeLunge
SauerstofftransportBlut
SauerstoffabgabeGewebe
SauerstoffverwertungZellen / Mitochondrien
5
Organspezifische Unterschiede der Sauerstoffausschöpfung
Physiologische Grundlagen
Das Sauerstoffangebot muss immer größer als der Verbrauch sein!
SxO2 in %
modifiziert nach:Reinhart K in: Lewis, Pfeiffer (eds): Practical Applications of Fiberoptics in Critical Care Monitoring, Springer Verlag Berlin - Heidelberg - NewYork 1990, pp 11-23
6
Physiologische Grundlagen
Abhängigkeit des Sauerstoffverbrauchs vom Sauerstoffangebot
Verhalten von Sauerstoffverbrauch und Sauerstoffextraktionsrate bei abnehmendem Sauerstoffangebot
Sauerstoffverbrauch
DO2-unabhängiger Bereich DO2-abhängiger Bereich
Sauerstoffextraktionsrate
abnehmendesSauerstoffangebotDO2: Sauerstoffangebot
7
Zentrale Rolle der gemischtvenösen Sauerstoffsättigung
Physiologische Grundlagen
Determinanten des Sauerstoffangebotes und -verbrauchs
Angebot DO2: DO2 = HZV x Hb x 1,34 x SaO2
HZV: HerzzeitvolumenHb: HämoglobinSaO2: arterielle SauerstoffsättigungSvO2: gemischtvenöse SauerstoffsättigungDO2: SauerstoffangebotVO2: Sauerstoffverbrauch
SaO2HZV
Hb
8
Zentrale Rolle der gemischt-/zentralvenösen Sauerstoffsättigung
Physiologische Grundlagen
Determinanten des Sauerstoffangebotes und -verbrauchs
SaO2
S(c)vO2
Verbrauch VO2: VO2 = HZV x Hb x 1,34 x (SaO2 - SvO2)
Angebot DO2: DO2 = HZV x Hb x 1,34 x SaO2
HZV
Hb
Gemischtvenöse Sättigung SvO2
SvO2
HZV: HerzzeitvolumenHb: HämoglobinSaO2: arterielle SauerstoffsättigungSvO2: gemischtvenöse SauerstoffsättigungDO2: SauerstoffangebotVO2: Sauerstoffverbrauch
9
Das Sauerstoffangebot und seine Beeinflussung
Physiologische Grundlagen
DO2 = CaO2 x HZV = Hb x 1,34 x SaO2 x HZV
Transfusion
• Transfusion HZV: Herzzeitvolumen
Hb: Hämoglobin
SaO2: arterielle Sauerstoffsättigung
CaO2: arterieller Sauerstoffgehalt
10
Das Sauerstoffangebot und seine Beeinflussung
Physiologische Grundlagen
DO2 = CaO2 x HZV = Hb x 1,34 x SaO2 x HZV
Beatmung
• Transfusion• Beatmung
HZV: Herzzeitvolumen
Hb: Hämoglobin
SaO2: arterielle Sauerstoffsättigung
CaO2: arterieller Sauerstoffgehalt
11
Das Sauerstoffangebot und seine Beeinflussung
Physiologische Grundlagen
DO2 = CaO2 x HZV = Hb x 1,34 x SaO2 x HZV
VolumenKatecholamie
• Transfusion• Beatmung• Volumen• Katecholamie
HZV: Herzzeitvolumen
Hb: Hämoglobin
SaO2: arterielle Sauerstoffsättigung
CaO2: arterieller Sauerstoffgehalt
12
Einschätzung des Sauerstoffangebotes
Physiologische Grundlagen
HZV: Herzzeitvolumen; Hb: Hämoglobin; SaO2: arterielle Sauerstoffsättigung
HZV, HbSaO2
DO2 = HZV x Hb x 1,34 x SaO2
SauerstoffaufnahmeLunge
SauerstofftransportBlut
SauerstoffabgabeGewebe
SauerstoffverwertungZellen / Mitochondrien
13
Einschätzung des Sauerstoffangebotes
Physiologische Grundlagen
HZV: Herzzeitvolumen; Hb: Hämoglobin; SaO2: arterielle Sauerstoffsättigung
HZV, HbSaO2
Monitoring von HZV, SaO2 und Hb ist essentiell!
SauerstoffaufnahmeLunge
SauerstofftransportBlut
SauerstoffabgabeGewebe
SauerstoffverwertungZellen / Mitochondrien
14
Einschätzung des Sauerstoffangebotes
Physiologische Grundlagen
SvO2
HZV: Herzzeitvolumen; Hb: Hämoglobin; SaO2: arterielle Sauerstoffsättigung; SvO2: gemischtvenöse Sauerstoffsättingung
SaO2 HZV, Hb
Monitoring von HZV, SaO2 und Hb ist essentiell!
SauerstoffaufnahmeLunge
SauerstofftransportBlut
SauerstoffabgabeGewebe
SauerstoffverwertungZellen / Mitochondrien
VO2 = HZV x Hb x 1,34 x (SaO2 – SvO2)
15
Einschätzung des Sauerstoffangebotes
Physiologische Grundlagen
SvO2
HZV: Herzzeitvolumen; Hb: Hämoglobin; SaO2: arterielle Sauerstoffsättigung
SaO2 HZV, Hb
Monitoring von HZV, SaO2 und Hb ist essentiell!
SauerstoffaufnahmeLunge
SauerstofftransportBlut
SauerstoffabgabeGewebe
SauerstoffverwertungZellen / Mitochondrien
Monitoring von HZV, SaO2 und Hb lassen keine Aussage über den O2-Verbrauch zu!
16
Alter
Körpergewicht /-größeErkrankungVorerkrankungen
situative Faktoren
Gleichgewicht von Sauerstoffangebot und -verbrauch
Die adäquate Höhe des HZV und der SvO2 wird von vielen Faktoren beeinflusst:
Mikrozirkulationsstörungen
Volumenstatus Gewebs-Sauerstoffversorgung
Oxygenierung / Hb-Wert
Alter
Körpergewicht /-größeErkrankungVorerkrankungen
Physiologische Grundlagen
generelle Faktoren
17
Erweitertes hämodynamisches Monitoring
Physiologische Grundlagen
Erweitertes hämodynamisches Monitoring
TherapieOptimierungO2 - AngebotO2 - Verbrauch
Monitoring
18
Zusammenfassung
Physiologische Grundlagen
• Aufgabe des Kreislaufsystems ist die zelluläre Sauerstoffversorgung
• Für eine optimale Sauerstoffversorgung auf zellulärer Ebene müssen Makro- und Mikrozirkulation sowie der pulmonale Gasaustausch im Gleichgewicht stehen.
• Neben HZV, Hb und SaO2 kommt der SvO2 eine zentrale Rolle bei der
Beurteilung von Sauerstoffangebot und –verbrauch zu.
• Kein Einzelparameter lässt eine Bewertung einer ausreichenden Sauerstoffversorgung der Gewebe zu.
19
Hämodynamisches Monitoring
A. Physiologische Grundlagen
B. Monitoring
C. Optimierung des HZV
D. Messung der Vorlast
E. Einführung in die PiCCO-Technolgie
F. Praktisches Vorgehen
G. Anwendungsgebiete
H. Limitationen
20
Monitoring der Vitalparameter
Monitoring
Atemfrequenz
Temperatur
21
Monitoring der Vitalparameter
Monitoring
EKG
• Herzfrequenz
• Rhythmus
Atemfrequenz
Temperatur
22
Monitoring der Vitalparameter
Monitoring
Blutdruck (NiBP)
• keine Korrelation mit dem HZV
• keine Korrelation mit dem SauerstoffangebotEKG
Atemfrequenz
Temperatur
23
DO2 ml*m-2*min-1100 300 500 70030
60
90
120
150
MAP mmHg
n= 1232
Monitoring der Vitalparameter
Monitoring
MAP: mittlerer arterieller Blutdruck, DO2: Sauerstoffangebot
Der arterielle Mitteldruck korreliert nicht mit dem Sauerstoffangebot!
Reinhart K in: Lewis, Pfeiffer (eds): Practical Applications of Fiberoptics in Critical Care Monitoring, Springer Verlag Berlin - Heidelberg - NewYork 1990, pp 11-23
24
Monitoring der Vitalparameter
Monitoring
Blutdruck (NiBP)
• keine Korrelation mit dem HZV
• keine Korrelation mit dem Sauerstoffangebot
• keine Korrelation mit dem Volumenstatus
EKG
Atemfrequenz
Temperatur
25
Monitoring der Vitalparameter
80 % des Blutvolumens befinden sich im venösen Gefäßsystem,
nur 20 % in den Arterien!
Monitoring
26
Monitoring der Vitalparameter
Monitoring
Blutdruck (NiBP)
• keine Korrelation mit dem HZV
• keine Korrelation mit dem Sauerstoffangebot
• keine Korrelation mit dem Volumenstatus
• keine Aussage über den “richtigen” Perfusionsdruck
EKG
Atemfrequenz
Temperatur
27
Standardmonitoring
Monitoring
Sauerstoffsättigung
• keine Auskunft über die O2-Transportkapazität
• keine Auskunft über die O2-Verwertung im Gewebe
NIBP
EKG
Atemfrequenz
Temperatur
28
Standardmonitoring
Monitoring
Atemfrequenz
NIBP
EKG
Temperatur
Durchblutung(klinisch)
Urinproduktion
Sauerstoffsättigung
29
Wie erfahre ich mehr?
Erweitertes Monitoring
Monitoring
Die Standardparameter sind bei instabilen Patienten nicht ausreichend.
30
Erweitertes Monitoring
Monitoring
Invasiver Blutdruck (IBP)
• kontinuierliche Druckmessung
• arterielle Blutentnahme möglich
• Limitationen wie bei NiBP
31
Erweitertes Monitoring
Monitoring
IBP Arterielle BGA
Informationen über:
• pulmonalen Gasaustausch
• Säure-Basen-Haushalt
Keine Auskunft über die Sauerstoffversorgung
auf zellulärer Ebene
32
Erweitertes Monitoring
Monitoring
IBP Lactat
Marker für globale metabolische Situation
Aussagekraft eingeschränkt durch:
• Lebermetabolismus
• Reperfusionseffekte
Arterielle BGA
33
Erweitertes Monitoring
Monitoring
IBP ZVD
Arterielle BGA
Lactat
• zentralvenöse BGA-Abnahme möglich
• wenn niedrig: Hypovolämie wahrscheinlich
• wenn hoch: Hypovolämie nicht ausgeschlossen
• kein verlässlicher Parameter für den Volumenstatus
34
Erweitertes Monitoring
Monitoring
IBP ScvO2
• gute Korrelation mit SvO2 (Sauerstoffverbrauch)
• Surrogatparameter der Sauerstoffausschöpfung
• aussagekräftig für die Sauerstoffverbrauchssituation
• im Vergleich zur SvO2 geringe Invasivität (kein Pulmonaliskatheter erforderlich)
Arterielle BGA
Lactat
ZVD
35
Reinhart K et al: Intensive Care Med 60, 1572-1578, 2004; Ladakis C et al: Respiration 68, 279-285, 2000
Monitoring
Die ScvO2 korreliert gut mit der SvO2!
Monitoring der zentralvenösen Sauerstoffsättigung
n = 29r = 0.866ScvO2 = 0.616 x SvO2 + 35.35
ScvO2
SvO2
r = 0.945
30
50
70
90
70 9050
SvO2 (%)
65
70
85
70 90
90
30 6040 80
80
ScvO2 (%)
40
60
80
806040
75
6050
36
Monitoring
Monitoring der zentralvenösen Sauerstoffsättigung
avDO2 ml/dl
30 40 50 60 70 80 90 100
7.0
6.0
7.0
4.0
3.0
2.0
1.0
0
r= -0.664
n= 1191
avDO2= 12,7 -0.12*ScvO2
ScvO2 %
Eine niedrige ScvO2 ist ein Marker für eine erhöhte globale Sauerstoffausschöpfung!
avDO2: arterio-venöse Sauerstoffgehaltsdifferenz, ScvO2: zentralvenöse Sauerstoffsättigung
Reinhart K in: Lewis, Pfeiffer (eds): Practical Applications of Fiberoptics in Critical Care Monitoring, Springer Verlag Berlin - Heidelberg - NewYork 1990, pp 11-23
37
Monitoring
Monitoring der zentralvenösen Sauerstoffsättigung
avDO2 ml/dl
7.0
6.0
7.0
4.0
3.0
2.0
1.0
r= -0.664
n= 1191
avDO2= 12,7 -0.12*ScvO2
Verbrauch VO2: VO2 = HZV x Hb x 1,34 x (SaO2 - S(c)vO2)
Angebot DO2: DO2 = HZV x Hb x 1,34 x SaO2
HZV
Hb
Gemischt-/zentral-venöse Sättigung S(c)vO2
SaO2
avDO2: arterio-venöse Sauerstoffgehaltsdifferenz, ScvO2: zentralvenöse Sauerstoffsättigung
30 40 50 60 70 80 90 100
0 ScvO2 %
Reinhart K in: Lewis, Pfeiffer (eds): Practical Applications of Fiberoptics in Critical Care Monitoring, Springer Verlag Berlin - Heidelberg - NewYork 1990, pp 11-23
38
Early goal-directed therapyRivers E et al. New Engl J Med 2001;345:1368-77
O2-Insufflation bzw. SedierungIntubation + Beatmung
Zentraler VenenkatheterInvasive Blutdruckmessung
ZVD
MAP
ScVO2
Kreislaufstabilisierung
Volumentherapie
8-12 mmHg
< 8 mmHg
65 mmHg
Inotropika
>70%70%
< 70%
nein Therapie beibehalten,regelmäßige Neuevaluierung
< 65 mmHgVasopressoren
Bluttransfusion bis Hämatokrit 30%
Monitoring
Monitoring der zentralvenösen Sauerstoffsättigung
< 70%
Ziel erreicht?ja
ScVO2
39
Monitoring
Monitoring der ScvO2 – klinische Relevanz
Bedeutung der ScvO2 für die Therapiesteuerung
39
40
Monitoring der ScvO2 – klinische Relevanz
Monitoring
Die frühe Erfassung der ScvO2 ist entscheidend
für ein rasches und effektives hämodynamisches Management!
40
41
Monitoring der ScvO2 – Therapiekonsequenzen am Beispiel der Sepsis
Pat. instabilScvO2 < 70%
Volumenbolus (bei fehlender Kontraindikation)
ScvO2 > 70% aber < 80%
Reevaluierung
kontinuierliche ScvO2- Messung (CeVOX)
Erweitertes Monitoring (PiCCO)
Volumen / Katecholamine
Erythrocyten
Monitoring
ScvO2 weiter < 70%
41
42
Gewebehypoxie trotz „normaler“ oder erhöhter ScvO2?
?Mikrozirkulationsstörungen
bei SIRS / Sepsis
Monitoring der ScvO2 – Limitationen
Monitoring
SxO2 in %
modifiziert nach:Reinhart K in: Lewis, Pfeiffer (eds): Practical Applications of Fiberoptics in Critical Care Monitoring, Springer Verlag Berlin - Heidelberg - NewYork 1990, pp 11-23
43
Monitoring der ScvO2 – Therapiekonsequenzen am Beispiel der Sepsis
ScvO2
Pat. instabilScvO2 < 70%
Reevaluierung
Monitoring
ScvO2 > 80%
Gewebehypoxie trotz „normaler“ oder erhöhter ScvO2?
?
Volumenbolus (bei fehlender Kontraindikation)
ScvO2 > 70% aber < 80% ScvO2 weiter < 70%
kontinuierliche ScvO2-Messung
erweitertes Monitoring
Volumen / Katecholamine / Erythrocyten
44
Monitoring der ScvO2 – Therapiekonsequenzen am Beispiel der Sepsis
Pat. instabilScvO2 > 80%
ScvO2 < 80% aber > 70%
Reevaluierung
Monitoring
ScvO2 weiter > 80%
Gewebehypoxie trotz „normaler“ oder erhöhter ScvO2?
Mikrozirkulation?
Organperfusion?
Weitere Information nötigMakrohämodynamik (PiCCO)
Leberfunktion (PDR – ICG)Nierenfunktion
neurologische Beurteilung
Volumenbolus (bei fehlender Kontraindikation)
44
45
Monitoring
Zusammenfassung
• Das Standardmonitoring gibt weder Aufschluss über den Volumenstatus noch über die Adäquatheit von Sauerstoffangebot und –verbrauch.
• Der ZVD ist kein verlässlicher Parameter für den Volumenstatus.
• Die Messung der zentralvenösen Sauerstoffsättigung gibt wichtige Hinweise auf die globale Oxygenierungssituation und die Sauerstoffausschöpfung.
• Die Messung der zentralvenösen Sauerstoffsättigung kann aufzeigen, wann der Einsatz weiterer Monitoringverfahren erforderlich ist.
45
46
Hämodynamisches Monitoring
A. Physiologische Grundlagen
B. Monitoring
C. Optimierung des HZV
D. Messung der Vorlast
E. Einführung in die PiCCO-Technolgie
F. Praktisches Vorgehen
G. Anwendungsgebiete
H. Limitationen
46
47
Die hämodynamische Instabilität ist erkannt.
Wie therapiert man den Patienten (Beispiel Sepsis)?
1. Schritt: Volumenmanagement Ziel?
Monitoring – worauf kommt es an?
Optimierung des HZV
Empfehlung Grad B DSG/DIVI bei Sepsis
Wie optimiert man das HZV?
Optimierung des HZV
47
48
Optimierung des HZV
Vorlast Kontraktilität Nachlast Chronotropie
Frank-Starling-Mechanismus
Monitoring – worauf kommt es an?
Optimierung des HZV
48
49
SV
Vorlast
V
V
V
SV
SVSV
normale Kontraktilität
Vorlast, HZV und Frank-Starling-Mechanismus
Optimierung des HZV
ZielbereichVolumenreagibilität Volumenüberladung
49
50
V
V
SV
SV
Vorlast, HZV und Frank-Starling-Mechanismus
Optimierung des HZV
SV
Vorlast
niedrige Kontraktilität
normale Kontraktilität
ZielbereichVolumenreagibilität Volumenüberladung
50
51
V
V
SV
SV
SV
Vorlast
Vorlast, HZV und Frank-Starling-Mechanismus
Optimierung des HZV
hohe Kontraktilität
normale Kontraktilität
ZielbereichVolumenreagibilität Volumenüberladung
niedrige Kontraktilität
51
52
V
V
V
SV
SVSV
Vorlast, HZV und Frank-Starling-Mechanismus
Zur Optimierung des HZV muss man die Vorlast messen!
Optimierung des HZV
ZielbereichVolumenreagibilität Volumenüberladung
52
Vorlast
SV
53
Zusammenfassung
Optimierung des HZV
• Das Ziel des Volumenmanagements ist die Optimierung des Herzzeitvolumens. • Eine Erhöhung der Vorlast führt innerhalb gewisser Grenzen zu einer Erhöhung
des kardialen Auswurfs. Dieser Zusammenhang wird durch den Frank-Starling-Mechanismus beschrieben.
• Die Messung des Herzzeitvolumens erlaubt keine Standortbestimmung auf der Frank-Starling-Kurve.
• Zur Optimierung des HZV muss man valide Parameter der kardialen Vorlast messen.
53
54
Hämodynamisches Monitoring
A. Physiologische Grundlagen
B. Monitoring
C. Optimierung des HZV
D. Messung der Vorlast
E. Einführung in die PiCCO-Technolgie
F. Praktisches Vorgehen
G. Anwendungsgebiete
H. Limitationen
54
55
Vorlast
Füllungsdrucke
ZVD / PCWP
Volumetrische Vorlastparameter, Volumenreagibilität und Füllungsdrucke
Messung der Vorlast
Volumenreagibilität
SVV / PPV
Volumetrische Vorlastparameter GEDV
/ ITBV
55
56
Kumar et al., Crit Care Med 2004;32: 691-699
Korrelation des zentralen Venendrucks ZVD mit dem kardialen Auswurf
Messung der Vorlast
Rolle der Füllungsdrucke ZVD / PCWP
56
57
Kumar et al., Crit Care Med 2004;32: 691-699
Korrelation des pulmonalkapillären Verschlussdrucks PCWP mit dem kardialen Auswurf
Messung der Vorlast
Rolle der Füllungsdrucke ZVD / PCWP
57
58
Die Füllungsdrucke ZVD und PCWP sind zur Abschätzung der kardialen Vorlast nicht geeignet.
Der PCWP ist diesbezüglich dem ZVD nicht überlegen. (ARDSNetwork, N Engl J Med 2006;354:2564-75)
Druck ist kein Volumen!
Einflussfaktoren:-Ventrikelcompliance-Katheterlage (PAK)-Beatmung-Intraabdominelle Hypertension
Rolle der Füllungsdrucke ZVD / PCWP
Messung der Vorlast
58
59
Rolle der volumetrischen Vorlastparameter GEDV / ITBV
Messung der Vorlast
Vorlast
Füllungsdrucke
ZVD / PCWP
Volumenreagibilität
SVV / PPV
Volumetrische Vorlastparameter GEDV
/ ITBV
59
60
Summe der Blutvolumina aller 4 Herzkammern
linkes Herzrechtes Herz
Messung der Vorlast
Rolle der volumetrischen Vorlastparameter GEDV / ITBV
kleiner Kreislauf
Lunge
großer Kreislauf
GEDV = Globales Enddiastolisches Volumen
60
61
Messung der Vorlast
Rolle der volumetrischen Vorlastparameter GEDV / ITBV
GEDV zeigt eine gute Korrelation mit dem kardialen Auswurf!
Michard et al., Chest 2003;124(5):1900-1908
61
62
ITBV = Intrathorakales Blutvolumen
Summe des Blutvolumens aller 4 Herzkammern + pulmonales Blutvolumen
linkes Herzrechtes Herz
Messung der Vorlast
Rolle der volumetrischen Vorlastparameter GEDV / ITBV
kleiner Kreislauf
Lunge
großer Kreislauf
ITBV =GEDV + PBV
62
63
Sakka et al, Intensive Care Med 2000; 26: 180-187
Messung der Vorlast
Rolle der volumetrischen Vorlastparameter GEDV / ITBV
ITBV beträgt im Normalfall das 1,25 - fache des GEDV
63
ITBVTD (ml)
ITBV = 1.25 * GEDV – 28.4 [ml]
GEDV vs. ITBV bei 57 Intensivpatienten
0
1000
2000
3000
0 1000 2000 3000 GEDV (ml)
64
Die statischen volumetrischen Vorlastparameter GEDV und ITBV
Rolle der volumetrischen Vorlastparameter GEDV / ITBV
Messung der Vorlast
• sind zur Abschätzung der kardialen Vorlast den Füllungsdrucken überlegen (DSG/DIVI S2-Leitlinien)
• werden im Gegensatz zu den Füllungsdrucken nicht durch Druckeinflüsse (Beatmung, intraabdomineller Druck) verfälscht
64
65
Messung der Vorlast
Rolle der dynamischen Parameter der Volumenreagibilität SVV / PPV
Vorlast
Füllungsdrucke
ZVD / PCWP
Volumenreagibilität
SVV / PPV
Volumetrische Vorlastparameter GEDV
/ ITBV
65
66
intrathorakaler Druck
venöser Rückstrom zum linken und rechten Ventrikel
Linksventrikuläre Vorlast
Linksventrikuläres Schlagvolumen
Systolischer arterieller Blutdruck
intrathorakaler Druck
„Auspressen“ der pulmonalen Strombahn
Linksventrikuläre Vorlast
Linksventrikuläres Schlagvolumen
Systolischer arterieller Blutdruck
PPPPmaxmax PPPPminmin
PPPPmaxmax
PPPPminmin
Inspiration
nach Reuter et al., Anästhesist 2003;52: 1005-1013
Messung der Vorlast
Physiologie der dynamischen Parameter der Volumenreagibilität
Expiration Inspiration Expiration
Frühe Inspiration Späte Inspiration
66
Schwankungen des Blutdrucks über den Atemzyklus
67
SV
VorlastV
SV
V
SV
Maschinelle Beatmung
Messung der Vorlast
Schwankungen im Schlagvolumen
intrathorakale DruckschwankungenVeränderungen des intrathorakalen Blutvolumens
Vorlastveränderungen
67
Physiologie der dynamischen Parameter der Volumenreagibilität
Schwankungen des Schlagvolumens über den Atemzyklus
68
SVSVmaxmax
SVSVminmin
SVSVmittelmittel
Messung der Vorlast
Rolle der dynamischen Parameter der Volumenreagibilität SVV / PPV
SVV = Schlagvolumen-Variation
• ist die Variation der Schlagvolumina über den Atemzyklus • korreliert gut mit der Reaktion des kardialen Auswurfs auf Vorlasterhöhung
(Volumenreagibilität)
68
69
Sensitivität
- - - ZVD__ SVV
Messung der Vorlast
Rolle der dynamischen Parameter der Volumenreagibilität SVV / PPV
SVV ist zur Vorhersage der Volumenreagibilität wesentlich besser geeignet als der ZVD
Berkenstadt et al, Anesth Analg 92: 984-989, 2001
Spezifität 1 0,5 0
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
69
70
Messung der Vorlast
Rolle der dynamischen Parameter der Volumenreagibilität SVV / PPV
PPV = Pulse Pressure Variation (Pulsdruck-Variation)
• ist die Variation der Pulsdruckamplitude über den Atemzyklus • korreliert ebenso wie die SVV gut mit der Volumenreagibilität
PPPPmaxmax
PPPPmittelmittel
PPPPminmin
70
71
SVV
= Schlagvolumen-Variation
Keine Reaktionn = 24
Reaktionn = 16
Respiratorische Veränderungen im art. Pulsdruck (%)
Messung der Vorlast
Rolle der dynamischen Parameter der Volumenreagibilität SVV / PPV
Michard et al, Am J Respir Crit Care Med 162, 2000
71
Ein PPV-Schwellenwert von 13% unterscheidet zwischen Respondern und Non-Respondern auf Volumengabe
72
Die dynamischen Parameter der Volumenreagibilität SVV und PPV
Messung der Vorlast
Rolle der dynamischen Parameter der Volumenreagibilität SVV / PPV
- sind gute Prädiktoren eines potenziellen HZV-Anstiegs nach Volumenzufuhr
- sind nur bei kontrolliert beatmeten Patienten ohne kardiale Arrhythmien verwertbar
72
73
extravaskulärer Wassergehalt der Lunge
kleiner Kreislauf
linkes Herz
rechtes Herz
Lunge
Rolle des extravaskulären Lungenwassers EVLW
Exkurs
EVLW = Extravaskuläres Lungenwasser
großer Kreislauf
73
74
Rolle des extravaskulären Lungenwassers EVLW
Exkurs
- dient zur Erfassung und Quantifizierung eines Lungenödems
- ist hierfür der einzige bettseitig verfügbare Parameter
- fungiert als Warnparameter einer Volumenüberladung
Das Extravaskuläre Lungenwasser EVLW
74
75
Zusammenfassung
• Die volumetrischen Vorlastparameter GEDV / ITBV sind zur Messung der kardialen Vorlast den Füllungsdrucken ZVD / PCWP überlegen.
• Die dynamischen Parameter der Volumenreagibilität SVV und PPV können eine HZV-Erhöhung nach Volumengabe vorhersagen.
• GEDV und ITBV sind Parameter des aktuellen Volumenstatus, während SVV und PPV die Volumenreagibilität des Herzens widerspiegeln.
• Zur optimalen Steuerung der Volumentherapie ist die gleichzeitige Messung von statischen Vorlastparametern und dynamischen Parametern der Volumenreagibilität sinnvoll (F. Michard, Intensive Care Med 2003;29: 1396).
Messung der Vorlast
75
76
Hämodynamisches Monitoring
A. Physiologische Grundlagen
B. Monitoring
C. Optimierung des HZV
D. Messung der Vorlast
E. Einführung in die PiCCO-Technolgie
F. Praktisches Vorgehen
G. Anwendungsgebiete
H. Limitationen
77
E. Einführung in die PiCCO-Technologie
1. Funktionsweise
2. Thermodilution
3. Pulskonturanalyse
4. Kontraktilitätsparameter
5. Nachlastparameter
6. Extravaskuläres Lungenwasser
7. Pulmonale Permeabilität
Hämodynamisches Monitoring
78
PiCCO-Technologie
Parameter zur Volumensteuerung
Einführung in die PiCCO-Technologie
HZV
volumetrische Vorlast
EVLW
Kontraktilität
differenziertes Volumenmanagement
- statisch - dynamisch
79
Die PiCCO-Technologie ist eine Kombination aus transpulmonaler Thermodilution und Pulskonturanalyse
Einführung in die PiCCO-Technologie – Funktionsweise
Messprinzip
linkes Herzrechtes Herz
kleiner Kreislauf
Lunge
großer KreislaufPULSIOCATHPULSIOCATH
ZVK
PULSIOCATH arterieller Thermo-dilutionskatheter
zentralvenöse Bolusinjektion
80
Injektion des Indikators
Zeitlicher Konzen-trationsverlauf (Thermodilutionskurve)
Nach zentralvenöser Injektion durchläuft der Kältebolus nacheinander verschiedene intrathorakale Kompartimente
Über einen arteriellen Sensor wird der zeitliche Verlauf der Temperaturänderung registriert
Einführung in die PiCCO-Technologie – Funktionsweise
Messprinzip
linkes Herzrechtes Herz Lunge
RA RV LA LVPBV
EVLW
EVLW
81
Intrathorakale Kompartimente (Mischkammern)
Einführung in die PiCCO-Technologie – Funktionsweise
pulmonales Thermovolumen (PTV)
Intrathorakales Thermovolumen (ITTV)
Gesamtheit der Mischkammern
RA RV LA LVPBV
EVLW
EVLW
größte einzelne Mischkammer
82
Hämodynamisches Monitoring
E. Einführung in die PiCCO-Technologie
1. Funktionsweise
2. Thermodilution
3. Pulskonturanalyse
4. Kontraktilitätsparameter
5. Nachlastparameter
6. Extravaskuläres Lungenwasser
7. Pulmonale Permeabilität
83
Tb x dt
(Tb - Ti) x Vi x
K
Tb
Injektion
t
∫ =HZVTD a
Tb = BluttemperaturTi = InjektattemperaturVi = Injektatvolumen∫ ∆ Tb
. dt = Fläche unter der Thermodilutionskurve
K = Korrekturfaktor, aus spezifischem Gewicht und spezifischer Wärmekapazität von Blut und Injektat
Das HZV wird nach dem modifizierten Stewart-Hamilton-Algorithmus aus der Fläche unter der Thermodilutionskurve berechnet
Berechnung des Herzzeitvolumens
Einführung in die PiCCO-Technologie – Thermodilution
84
Die Fläche unter der Thermodilutionskurve ist umgekehrt proportional zum HZV.
36,5
37
5 10
Thermodilutionskurven
normales HZV: 5,5l/min
Einführung in die PiCCO-Technologie – Thermodilution
36,5
37
36,5
37
Zeit
erniedrigtes HZV: 1,9l/min
erhöhtes HZV: 19l/min
Zeit
Zeit
Temperatur
Temperatur
Temperatur
85
Transpulmonale vs. pulmonalarterielle Thermodilution
Einführung in die PiCCO-Technologie – Thermodilution
linkes Herzrechtes Herz
kleiner Kreislauf
Lunge
großer Kreislauf
PULSIOCATH arterieller Thermo-dilutionskatheter
zentralvenöse Bolusinjektion
RA
RV
PA
LA
LV
Aorta
Transpulmonale TD (PiCCO) Pulmonalarterielle TD (PAK)
Bei beiden Verfahren fließt nur ein Teil des injizierten Indikators am Messort vorbei.
Das HZV wird trotzdem korrekt bestimmt, da nicht die Menge des detektierten Indikators sondern nur der Temperaturunterschied über die Zeit relevant ist!
86
Vergleich mit der Fick-Methode
0,970,68 ± 0,6237/449Sakka SG et al., Intensive Care Med 25, 1999
- / - 0,19 ± 0,219/27McLuckie A. et a., Acta Paediatr 85, 1996
0,960,16 ± 0,3130/150Gödje O et al., Chest 113 (4), 1998
0.980,32 ± 0,2923/218Holm C et al., Burns 27, 2001
0,930,13 ± 0,5260/180Della Rocca G et al., Eur J Anaest 14, 2002
0,95-0,04 ± 0,4117/102Friedman Z et al., Eur J Anaest, 2002
0,950,49 ± 0,4545/283Bindels AJGH et al., Crit Care 4, 2000
0,980,03 ± 0,1718/54Pauli C. et al., Intensive Care Med 28, 2002
24/120
n (Pat. / Messungen)
0,990,03 ± 0,24Tibby S. et al., Intensive Care Med 23, 1997
r bias ±SD(l/min)
Vergleich mit pulmonalarterieller Thermodiliution
Validierung der transpulmonalen Thermodilution
Einführung in die PiCCO-Technologie – Thermodilution
87
MTt: Mean Transit time (mittlere Durchgangszeit)
durchschnittliche Zeit, die der Indikator bis zum Erreichen des arteriellen Messpunkts benötigtDSt: Down Slope time (exponentielle Abfall- oder Auswaschzeit)
exponentielle Abfallzeit der Thermodilutionskurve
Rezirkulation
t
e-1
Tb
Aus dem Verlauf der Thermodilutionskurve können bestimmte Zeitparameter ermittelt werden
erweiterte Analyse der Thermodilutionskurve
Einführung in die PiCCO-Technologie – Thermodilution
Injektion
In Tb
MTt DSt
Tb = Bluttemperatur; lnTb = logarithmische Bluttemperatur; t = Zeit
88
Pulmonales Thermovolumen
PTV = Dst x HZV
Aus den Zeitparametern der Thermodilutionskurve und dem HZV können ITTV und PTV berechnet werden
Berechnung von ITTV und PTV
Einführung in die PiCCO-Technologie – Thermodilution
Rezirkulation
t
e-1
Tb
Injektion
In Tb
Intrathorakales Thermovolumen
ITTV = MTt x HZV
MTt DSt
89
pulmonales Thermovolumen (PTV)
Intrathorakales Thermovolumen (ITTV)
Berechnung von ITTV und PTV
Einführung in die PiCCO-Technologie – Thermodilution
ITTV = MTt x HZV
PTV = Dst x HZV
RA RV LA LVPBV
EVLW
EVLW
90
GEDV ist die Differenz zwischen intrathorakalem und pulmonalem Thermovolumen
Globales enddiastolisches Volumen (GEDV)
Volumetrische Vorlastparameter – GEDV
Einführung in die PiCCO-Technologie – Thermodilution
RA RV LA LVPBV
EVLW
EVLW
ITTV
GEDV
PTV
91
Volumetrische Vorlastparameter – ITBV
Einführung in die PiCCO-Technologie – Thermodilution
ITBV ist die Summe aus gesamt enddiastolischem Volumen und pulmonalem Blutvolumen
Intrathorakales Blutvolumen (ITBV)
GEDV
ITBV
PBVRA RV LA LVPBV
EVLW
EVLW
92
ITBVTD (ml)
ITBV = 1.25 * GEDV – 28.4 [ml]
GEDV vs. ITBV bei 57 Intensivpatienten
iintrantratthorakales horakales BBlutlutvvolumen (olumen (ITBVITBV))
Volumetrische Vorlastparameter – ITBV
Einführung in die PiCCO-Technologie – Thermodilution
ITBV wird durch die PiCCO-Technologie aus dem GEDV errechnet
0
1000
2000
3000
0 1000 2000 3000GEDV (ml)
Sakka et al, Intensive Care Med 26: 180-187, 2000
93
Zusammenfassung Thermodilution
• Die PiCCO-Technologie ist ein gering invasives Verfahren zum Monitoring von Volumenstatus und kardiovaskulärer Funktion.
• Die transpulmonale Thermodilution dient der Berechnung verschiedener volumetrischer Parameter.
• Aus der Form der Thermodilutionskurve wird das HZV bestimmt.
• Über eine erweiterte zeitliche Analyse der Thermodilutionskurve können die volumetrischen Parameter der kardialen Vorlast berechnet werden.
• Für die Thermodilutionsmessung ist nur der Temperaturunterschied über die Zeit relevant, nicht das am Messort vorbeiströmende Indikatorvolumen.
Einführung in die PiCCO-Technologie – Funktionsweise und Thermodilution
94
1. Funktionsweise
2. Thermodilution
3. Pulskonturanalyse
4. Kontraktilitätsparameter
5. Nachlastparameter
6. Extravaskuläres Lungenwasser
7. Pulmonale Permeabilität
Hämodynamisches Monitoring
E. Einführung in die PiCCO-Technologie
95
transpulmonale Thermodilution
Die Pulskonturanalyse wird durch die transpulmonale Thermodilution kalibriert und ist eine Schlag-für-Schlag Echtzeitanalyse der arteriellen Druckkurve
Kalibrierung der Pulskonturanalyse
Einführung in die PiCCO-Technologie – Pulskonturanalyse
Injektion
Pulskonturanalyse
T = Bluttemperatur t = ZeitP = Blutdruck
HZVHZVTPDTPD= SV= SVTDTD
HFHF
96
PCHZV = cal • HR •P(t)SVR
+ C(p) •dPdt
( ) dt
Parameter der Pulskonturanalyse
Einführung in die PiCCO-Technologie – Pulskonturanalyse
Herzzeitvolumen
Patientenspezifischer Kalibrationsfaktor (wird mit Thermodilution ermittelt)
Herzfrequenz Fläche unterder Druckkurve
Form der DruckkurveAortale Compliance
Systole
97
n (Pat. / Messungen)
0,940,03 ± 0,6312 / 36Buhre W et al., J Cardiothorac Vasc Anesth 13 (4), 1999
19 / 76
24 / 517
62 / 186
20 / 360
25 / 380
22 / 96 - / --0,40 ± 1,3Mielck et al., J Cardiothorac Vasc Anesth 17 (2), 2003
0,880,31 ± 1,25Zöllner C et al., J Cardiothorac Vasc Anesth 14 (2), 2000
0,88-0,2 ± 1,15Gödje O et al., Crit Care Med 30 (1), 2002
0,94-0,02 ± 0,74Della Rocca G et al., Br J Anaesth 88 (3), 2002
0,93-0,14 ± 0,33Felbinger TW et al., J Clin Anesth 46, 2002
- / - 0,14 ± 0,58Rauch H et al., Acta Anaesth Scand 46, 2002
r
bias ±SD (l/min)
Vergleich mit pulmonalarterieller Thermodilution
Validierung der Pulskonturanalyse
Einführung in die PiCCO-Technologie – Pulskonturanalyse
98
SVSVmaxmax – SV – SVminminSVV =SVV =
SVSVmittelmittel
SVSVmaxmax
SVSVminmin
SVSVmittelmittel
Die Schlagvolumenvariation ist die Variation der Schlagvolumina über den Atemzyklus, gemessen über ein Zeitfenster von 30 sec.
Parameter der Pulskonturanalyse
Einführung in die PiCCO-Technologie – Pulskonturanalyse
Dynamische Parameter der Volumenreagibilität – Schlagvolumenvariation
99
PPPPmaxmax – PP – PPminminPPV =PPV =
PPPPmittelmittel
Die Pulsdruckvariation ist die Variation der arteriellen Druckamplitude über den Atemzyklus, gemessen über ein Zeitfenster von 30 sec.
Parameter der Pulskonturanalyse
Einführung in die PiCCO-Technologie – Pulskonturanalyse
Dynamische Parameter der Volumenreagibilität – Pulsdruckvariation
PPPPmaxmax
PPPPmittelmittel
PPPPminmin
100
Zusammenfassung Pulskonturanalyse – HZV und Volumenreagibilität
Einführung in die PiCCO-Technologie – Pulskonturanalyse
• Die Pulskonturanalyse der PiCCO-Technologie wird über die transpulmonale Thermodilution kalibriert.
• Die PiCCO-Technologie analysiert die arterielle Druckkurve Schlag für Schlagund liefert Echtzeitparameter.
• Neben dem Herzzeitvolumen werden die Schlagvolumenvariation und diePulsdruckvariation als dynamische Parameter der Volumenreagibilität
kontinuierlich bestimmt.
101
Hämodynamisches Monitoring
E. Einführung in die PiCCO-Technologie
1. Funktionsweise
2. Thermodilution
3. Pulskonturanalyse
4. Kontraktilitätsparameter
5. Nachlastparameter
6. Extravaskuläres Lungenwasser
7. Pulmonale Permeabilität
102
Die Kontraktilität ist ein Maß für die Leistungsfähigkeit des Herzmuskels
Kontraktilitätsparameter der PiCCO-Technologie:
- dPmx (maximale Druckanstiegsgeschwindigkeit)
- GEF (globale Auswurffraktion)
- CFI (kardialer Funktionsindex)
Kontraktilitätsparameter
Einführung in die PiCCO-Technologie – Kontraktilitätsparameter
kg
103
Kontraktilitätsparameter der Pulskonturanalyse
Einführung in die PiCCO-Technologie – Kontraktilitätsparameter
dPmx = maximale Druckanstiegsgeschwindigkeit
Der Kontraktilitätsparameter dPmx bezeichnet die maximale Geschwindigkeit des linksventrikulären Druckanstiegs.
104
Kontraktilitätsparameter der Pulskonturanalyse
Einführung in die PiCCO-Technologie – Kontraktilitätsparameter
dPmx = maximale Druckanstiegsgeschwindigkeit
femoral dP/max [mmHg/s]
LV dP/dtmax [mmHg/s]
dPmx zeigt bei 70 kardiochirurgischen Patienten eine gute Korrelation mit der direkt linksventrikulär gemessenen Druckanstiegsgeschwindigkeit.
de Hert et al., JCardioThor&VascAnes 2006
n = 220y = -120 + (0,8* x)r = 0,82p < 0,001
0
500
1000
1500
0 1000 1500
2000
2000500
105
• ist der Quotient aus dem vierfachen Schlagvolumen und dem globalenenddiastolischen Volumen
• ist ein Parameter der links- und rechtsventrikulären Kontraktilität
GEF = Globale Auswurffraktion
Kontraktilitätsparameter der Thermodilutionsmessung
Einführung in die PiCCO-Technologie – Kontraktilitätsparameter
4 x SVGEF =
GEDV
LA
LVRA
RV
106
Combes et al, Intensive Care Med 30, 2004
GEF = Globale Auswurffraktion
Kontraktilitätsparameter der Thermodilutionsmessung
Einführung in die PiCCO-Technologie – Kontraktilitätsparameter
Vergleich der GEF mit der mittels des Goldstandards TEE gemessenen Kontraktilität bei Patienten ohne isoliertes Rechtsherzversagen
sensitivity
0
0,4
0,6
0,8
0
1
0,2
0,2
0,4 0,6 0,81 specifity
22
20
19
18
16
12 8
FAC, %
GEF, %
5
10
-5
-20 -10 10 20
15
-15
-10
r=076, p<0,0001n=47
107
• ist der Quotient aus dem Herzindex und dem globalen enddiastolischen Volumen
• ist ebenso wie die GEF ein Parameter der links- und rechtsventrikulären Kontraktilität
Kontraktilitätsparameter der Thermodilutionsmessung
Einführung in die PiCCO-Technologie – Kontraktilitätsparameter
CFI = Kardialer Funktionsindex
HICFI =
GEDVI
108
Combes et al, Intensive Care Med 30, 2004
Kontraktilitätsparameter der Thermodilutionsmessung
Einführung in die PiCCO-Technologie – Kontraktilitätsparameter
Vergleich der CFI mit der mittels des Goldstandards TEE gemessenen Kontraktilität bei Patienten ohne isoliertes Rechtsherzversagen
sensitivity
0
0,4
0,6
0,8
0
1
0,2
0,2
0,4 0,6 0,81 specifity
6
5
43,5
3 2
FAC, %
GEF, %
5
10
-5
-20 -10 10 20
15
-15
-10
r=079, p<0,0001n=47
CFI = Kardialer Funktionsindex
109
Hämodynamisches Monitoring
E. Einführung in die PiCCO-Technologie
1. Funktionsweise
2. Thermodilution
3. Pulskonturanalyse
4. Kontraktilitätsparameter
5. Nachlastparameter
6. Extravaskuläres Lungenwasser
7. Pulmonale Permeabilität
110
• wird errechnet aus dem Quotienten der Differenz zwischen MAD und ZVD und dem HZV
• stellt als Nachlastparameter eine weitere Determinante der kardiozirkulatorischen Situation dar
• ist ein wichtiger Parameter zur Steuerung der Volumen- und Katecholamintherapie
(MAD – ZVD) x 80SVR =
HZV
Nachlastparameter
Einführung in die PiCCO-Technologie – Nachlastparameter
SVR = Systemischer vaskulärer Widerstand
MAD = mittlerer arterieller Duck ZVD = zentraler VenendruckHZV = Herzzeitvolumen80 = Faktor zur Korrektur der Einheiten
111
• Der Parameter dPmx der Pulskonturanalyse liefert als Maß für die linksventrikuläre myokardiale Kontraktilität wichtige Informationen über die kardiale Funktion und Therapiesteuerung.
• Die Kontraktilitätsparameter GEF und CFI sind aussagekräftige Parameter zur Beurteilung der globalen systolischen Funktion und tragen zur frühzeitigen Diagnose eines myokardialen Versagens bei.
• Der systemische vaskuläre Widerstand SVR ist ein aus Blutdruck und HZVberechneter Parameter der kardiozirkulatorischen Situation, der zusätzliche Informationen zur Steuerung der Volumen- und Katecholamintherapie liefert.
Zusammenfassung
Einführung in die PiCCO-Technologie – Kontraktilitäts- und Nachlastparameter
112
Hämodynamisches Monitoring
E. Einführung in die PiCCO-Technologie
1. Funktionsweise
2. Thermodilution
3. Pulskonturanalyse
4. Kontraktilitätsparameter
5. Nachlastparameter
6. Extravaskuläres Lungenwasser
7. Pulmonale Permeabilität
113
ITTV
– ITBV
= EVLW
Das extravaskuläre Lungenwasser entspricht der Differenz aus intrathorakalem Thermovolumen und intrathorakalem Blutvolumen. Es bezeichnet den extravasalen Wassergehalt des Lungengewebes.
Berechnung des extravaskulären Lungenwassers (EVLW)
Einführung in die PiCCO-Technologie – Extravaskuläres Lungenwasser
114
Katzenelson et al,Crit Care Med 32 (7), 2004 Sakka et al, Intensive Care Med 26: 180-187, 2000
Gravimetrie Farbstoffdilution
Das EVLW der PiCCO-Technologie korreliert gut mit der Bestimmung des extravaskulären Lungenwassers durch die Referenzmethoden Gravimetrie und Farbstoffdilution
Validierung des extravaskulären Lungenwassers
Einführung in die PiCCO-Technologie – Extravaskuläres Lungenwasser
n = 209r = 0.96
ELWI by gravimetrics
ELWI by PiCCO
R = 0,97P < 0,001
Y = 1.03x + 2.49
0
10
20
30
20 30
40
10
ELWITD (ml/kg)
0
5
10
20
15 25
25
50 100 20
15
ELWIST (ml/kg)
115
Durch Blutgasanalysen kann ein hohes extravaskuläres Lungenwasser nicht zuverlässig erkannt werden.
EVLW zur Quantifizierung eines Lungenödems
Einführung in die PiCCO-Technologie – Extravaskuläres Lungenwasser
PaO2 /FiO2
10
20
550
30
150 2500 450
ELWI (ml/kg)
050 350
Boeck J, J Surg Res 1990; 254-265
116
EVLW zur Quantifizierung eines Lungenödems
Einführung in die PiCCO-Technologie – Extravaskuläres Lungenwasser
ELWI = 7 ml/kg
ELWI = 8 ml/kgELWI = 14 ml/kg
ELWI = 19 ml/kg
Extravaskulärer Lungenwasserindex
(ELWI) Normalbereich:
3 – 7 ml/kg
Lungenödem
Normalbereich
117
40
Halperin et al, 1985, Chest 88: 649
EVLW zur Quantifizierung eines Lungenödems
Einführung in die PiCCO-Technologie – Extravaskuläres Lungenwasser
Auch Röntgen-Thorax-Aufnahmen können ein Lungenödem nicht quantifizieren und sind vor allem beim liegenden Patienten schwer zu beurteilen.
r = 0.1p > 0.05
0
20
80
15-10-15 10
60
radiographic score
-80
-60
-40
-20 ELWI
118
ELWI (ml/kg)
> 21 n = 54
14 - 21 n = 100
7 - 14 n = 174
< 7 n = 45
Mortalität (%)
10
00
n = 373*p = 0.002
20
30
40
50
60
70
80
Relevanz der EVLW-Bestimmung
Einführung in die PiCCO-Technologie – Extravaskuläres Lungenwasser
Die Höhe des Extravaskulären Lungenwassers stellt einen Prädiktor für die Mortalität von Intensivpatienten dar.
ELWI (ml/kg) 4 - 6
30
0
Mortalität (%)
20
n = 81
40
50
60
70
80
6 - 8 8 - 10 10 - 12 12 - 16 16 - 20 > 20
90
100
Sakka et al , Chest 2002Sturm J in: Lewis, Pfeiffer (eds): Practical Applications of Fiberoptics in Critical Care Monitoring, Springer Verlag Berlin - Heidelberg - NewYork 1990, pp 129-139
119
Intensivpflegetage
Mitchell et al, Am Rev Resp Dis 145: 990-998, 1992
Relevanz der EVLW-Bestimmung
Einführung in die PiCCO-Technologie – Extravaskuläres Lungenwasser
Ein EVLW-gestütztes Volumenmanagement kann gegenüber einer PCWP-orientierten Therapie die Liegezeit und Beatmungsdauer von Intensivpatienten signifikant verkürzen.
Beatmungstage
PAK Gruppe
n = 101* p ≤ 0,05
PAK GruppeEVLW Gruppe EVLW Gruppe
22 Tage 15 Tage9 Tage 7 Tage
* p ≤ 0,05
120
Hämodynamisches Monitoring
E. Einführung in die PiCCO-Technologie
1. Funktionsweise
2. Thermodilution
3. Pulskonturanalyse
4. Kontraktilitätsparameter
5. Nachlastparameter
6. Extravaskuläres Lungenwasser
7. Pulmonale Permeabilität
121
Differenzierung eines Lungenödems
Einführung in die PiCCO-Technologie – Pulmonale Permeabilität
PVPI = pulmonalvaskulärer Permeabilitätsindex
• ist der Quotient aus Extravaskulärem Lungenwasser und Pulmonalem Blutvolumen
• ist ein Maß für die Permeabilität der Lungengefäße und dient damit zur Klassifikation eines Lungenödems (hydrostatisch vs. permeabilitätsbedingt)
EVLWPVPI =
PBVPBV
EVLW
122
permeabilitätsbedingt
PVPI normal (1-3) PVPI erhöht (>3)
Klassifizierung eines Lungenödems mit dem PVPI
Einführung in die PiCCO-Technologie – Pulmonale Permeabilität
Unterschiedliche Werte des PVPI bei hydrostatischem und permeabilitätsbedingtem Lungenödem:
Lungenödem
hydrostatisch
PBV
EVLW
PBV
EVLW
PBV
EVLW
PBV
EVLW
123
16 Patienten mit kongestiver Herzinsuffizienz und erworbener Pneumonie. ELWI war in beiden Gruppen 16 ml/kg.
Validierung des PVPI
Einführung in die PiCCO-Technologie – Pulmonale Permeabilität
Der PVPI kann zwischen einem pneumoniebedingten und einem durch Herzinsuffizienz verursachten Lungenödem unterscheiden.
Benedikz et al ESICM 2003, Abstract 60
Herzinsuffizienz
PVPI
Pneumonie
4
3
2
124
ELWI beantwortet die Frage:
Klinische Relevanz des Pulmonalvaskulären Permeabilitätsindex
Einführung in die PiCCO-Technologie – Pulmonale Permeabilität
PVPI beantwortet die Frage:
und kann damit wertvolle Hinweise zur Therapie geben!
Wieviel Wasser ist in der Lunge?
Was ist die Ursache dafür?
125
Zusammenfassung
Einführung in die PiCCO-Technologie – EVLW und Pulmonale Permeabilität
• Das EVLW als valide Messgröße für den extravasalen Wassergehalt der Lunge ist der einzige bettseitig erhebbare Parameter zur Quantifizierung eines
Lungenödems.
• Blutgasanalysen und Röntgen-Thorax-Aufnahmen sind zur Erkennung und Beurteilung eines Lungenödems nicht geeignet.
• Die Höhe des EVLW stellt einen Prädiktor für die Mortalität von Intensivpatienten dar.
• Der Pulmonalvaskuläre Permeabilitätsindex PVPI kann zur Differenzierung zwischen einem hydrostatischen und einem permeabilitätsbedingten Lungenödem verwendet werden.
126
Hämodynamisches Monitoring
A. Physiologische Grundlagen
B. Monitoring
C. Optimierung des HZV
D. Messung der Vorlast
E. Einführung in die PiCCO-Technolgie
F. Praktisches Vorgehen
G. Anwendungsgebiete
H. Limitationen
127
Für das PiCCO-Monitoring werden bereits vorhandene bzw. ohnehin benötigte Gefäßzugänge verwendet!
Anschlussschema der PiCCO-Technologie
Praktisches Vorgehen
Zentralvenöser Katheter
PULSIOCATHArterieller Thermodilutionskatheter (femoral, axillär, brachial)
Injektattemperatur Sensorgehäuse
128
Patient mit sekundärer myeloischer Leukämie bei Z.n. Non-Hodgkin-Lymphom.Aktuell: Aplasie unter laufender Chemotherapie.Übernahme von der peripheren onkologischen Station auf die interne Intensivstation aufgrund der Entwicklung eines septischen Zustandsbildes
Klinisches Fallbeispiel
Praktisches Vorgehen
Befunde bei Aufnahme auf die Intensivstation
initiale Therapie
Gabe von 6500 ml Kristalloiden und 4 EK
Hämodynamik RR 90/50mmHg, HF 150bpm SR, ZVD 11mmHgPulmo SaO2 99% unter 2l O2 via NasensondeAbdomen schwere Diarrhoe, a.e. chemotherapieassoziiertNiere Retentionswerte leicht erhöht, kumulative 24h-Diurese 400mlLabor Hb 6,7g/dl, Leuko <0,2/nl, Thrombo 25/nl
Hohe Flüssigkeitsverluste durch starkes Schwitzen
129
Hämodynamik • trotz großzügiger Volumentherapie Entwicklung einer Katecholaminpflichtigkeit innerhalb der ersten 6 Stunden
• Katecholaminbedarf stetig steigend• echokardiographisch gute Pumpfunktion• ZVD-Anstieg von 11 auf 15mmHg
Pulmo • Respiratorische Verschlechterung unter der Volumentherapie: SaO2 90% bei 15l O2/min, pO2 69mmHg, pCO2 39mmHg, AF 40/min
• radiologisch Zeichen der pulmonalen Überwässerung • Beginn einer intermittierenden nicht-invasiven BIPAP-Beatmung
Niere • Weiterhin quantitativ sehr knappe Diurese trotz Furosemidapplikation
Infektsituation • Nachweis von E.coli in der Blutkultur
Diagnose: septisches Multiorganversagen
Weiterer Verlauf
Klinisches Fallbeispiel
Praktisches Vorgehen
130
Therapeutische Probleme und Fragestellungen
Klinisches Fallbeispiel
Praktisches Vorgehen
Hämodynamik • besteht weiterer Volumenbedarf? (steigender Katecholaminbedarf trotz guter Pumpfunktion)
• problematische Einschätzung des Volumenstatus (ZVD primär erhöht, Schwitzen/Diarrhoe)
Pulmo • bereits bestehendes Lungenödem (pulmonale Funktion verschlechtert) • Gefahr der Intubationspflichtigkeit mit erhöhtem Risiko einer Ventilator-
assoziierten Pneumonie (VAP) bei Immunsuppression
Niere • drohendes anurisches Nierenversagen
131
Volumengabe Pulmo
Hämodynamik
Niere
?
Klinisches Fallbeispiel
Praktisches Vorgehen
Therapeutische Probleme und Fragestellungen
Volumenentzug Pulmo
Hämodynamik
Niere
132
Klinisches Fallbeispiel
Praktisches Vorgehen
Einsatz eines PiCCO-Systems
- Weiterführung der Noradrenalinzufuhr- vorsichtige Volumentherapie unter GEDI-Kontrolle
erste Werte
3,4
760
14
950
16
Normbereich
3,0 - 5,0 l/min/m2
680 - 800 ml/m2
3,0 - 7,0 ml/kg
1700 - 2400 dyn*s*cm 5 m2
2 - 8 mmHg
Herzindex
GEDI
ELWI
SVRI
ZVD
133
aktuelle Werte
3,5
780
14
990
16
Normbereich
3,0 - 5,0 l/min/m2
680 - 800 ml/m2
3,0 - 7,0 ml/kg
1700 - 2400 dyn*s*cm 5 m2
2 - 8 mmHg
Herzindex
GEDI
ELWI
SVRI
ZVD
PiCCO-Werte am Folgetag
Klinisches Fallbeispiel
Praktisches Vorgehen
GEDI unter Volumentherapie weiter im oberen Normbereich, jedoch kein ELWI-Anstieg
134
Sonstige Therapie
Klinisches Fallbeispiel
Praktisches Vorgehen
- Stabilisierung der Hämodynamik- gleichbleibender Noradrenalinbedarf- Beginn der negativen Volumenbilanzierung unter Kontrolle der PiCCO-Parameter
weiterer Verlauf
- non-invasive Beatmung- testgerechte Antibiotikatherapie - Gabe von Hydrocortison/GCSF
135
PiCCO-Werte am Folgetag
Klinisches Fallbeispiel
Praktisches Vorgehen
aktuelle Werte
3,2
750
8
1810
14
Normbereich
3,0 - 5,0 l/min/m2
680 - 800 ml/m2
3,0 - 7,0 ml/kg
1700 - 2400 dyn*s*cm 5 m2
2 - 8 mmHg
Herzindex
GEDI
ELWI
SVRI
ZVD
- Stabilisierung der pulmonalen Funktion- Beendigung der Katecholamintherapie- gute quantitative Diurese unter Furosemid
136
HI
ITBI
EVLW
SVR
Nor
trotz Volumenzufuhr/-entzug relativ konstant, somit HI allein kein geeigneter Indikator für den Volumenstatus
HI
ZVD
PiCCO-Werte im Verlauf
Klinisches Fallbeispiel
Praktisches Vorgehen
GEDI bleibt unter Monitoring im oberen Normbereich
ELWI
regelmäßiges Monitoring erlaubt titrierende Volumentherapie bei gleichzeitiger Vermeidung einer Zunahme des Lungenödems
bereits initial trotz Volumenmangel erhöht und damit nicht aussagekräftigZeitlicher Verlauf
SVRI
0
5
10
15
20
25
30
Day 5Day 4Day 3Day 2Day 1
Nor
ZVD
ELWI
GEDI
HI
137
Stabilisierung der Hämodynamik
Vermeidung von Komplikationen Einsparung von Ressourcen
Klinisches Fallbeispiel
Praktisches Vorgehen
Konkrete Vorteile durch PiCCO bei diesem Patienten
Optimierung des intravasalen Volumenstatus
Reduktiondes Katecholaminbedarfs
Kein prärenales Nierenversagen
Überwachung des Lungenödems
Vermeidung der Intubation
Pulmonale Stabilisierung
Keine invasive Beatmung
138
Volumen ?Volumen ?
Klinisches Fallbeispiel
Praktisches Vorgehen
Probleme ohne PiCCO-Einsatz bei diesem Patienten
Diarrhoe starkes Schwitzen
schwierige klinische Einschätzung
des Volumendefizits
Hoher ZVD
Volumen ?
Niedrige Diurese Konstantes HZV
139
Das
hämodynamische Dreieck
Optimierung der Vorlast
Optimierung des Schlagvolumens
Therapiesteuerung mit der PiCCO-Technologie
Praktisches Vorgehen
PiCCO erlaubt die Etablierung eines adäquaten HZV durch optimalen Volumenstatus unter Vermeidung eines Lungenödems
Vermeidung eines Lungenödems
140
ggf. zusätzliche Informationen:Sauerstoffausschöpfung ScvO2
Organperfusion PDR-ICG
Therapiesteuerung mit der PiCCO-Technologie
Praktisches Vorgehen
PiCCO-Monitoring HZV, Vorlast, Kontraktilität, Nachlast, Lungenwasser,
Volumenreagibilität
Bewertung des Therapieerfolgs
TherapieVolumen / Katecholamine
141
7
Cardiac Output
Vorlast
Therapiesteuerung mit der PiCCO-Technologie
Praktisches Vorgehen
EVLW
3
5
3
bei niedriger Vorlast primär Volumengabe
142
7
Cardiac Output
Vorlast
Therapiesteuerung mit der PiCCO-Technologie
Praktisches Vorgehen
EVLW
3
5
3
bei niedriger Vorlast primär Volumengabe
Volumenzufuhr bis zum Anstieg des EVLW fortsetzen
143
7
Cardiac Output
Vorlast
Therapiesteuerung mit der PiCCO-Technologie
Praktisches Vorgehen
EVLW
3
5
3
bei niedriger Vorlast primär Volumengabe
Volumenzufuhr bis zum Anstieg des EVLW fortsetzen
Volumenentzug bis EVLW nicht mehr oder nur noch langsam fällt (Vorlastmonitoring!)
Messwerte immer auf Plausibilität prüfen! Volumenzufuhr muss zum Anstieg der Vorlast oder zum Lungenödem (Anstieg des EVLW führen)
144
Ökonomische Aspekte der PiCCO-Technologie
Kosten und Ressourcen
Können durch die optimierte Therapiesteuerung mit der PiCCO-Technologie die Behandlungskosten gesenkt werden?
Wie hoch ist der finanzielle Aufwand im Vergleich zum Pulmonalarterienkatheter?
145
Ökonomische Aspekte der PiCCO-Technologie
Kosten und Ressourcen
Direkte Kosten im Vergleich zum PAK
1 bis 4 Tage 5 bis 8 Tage
CCO - PAKPiCCO-Kit CCO - PAKPiCCO-Kit
Prozentuale Kosten
PiCCO - KitPulmonaliskatheterRöntgen-ThoraxSchleuseZVKArterieDruckwandlerInjektionszubehör
100% 100%
140%
230%
Die PiCCO-Technologie ermöglicht durch niedrige Kosten für Verbrauchsmaterial und geringen Personalaufwand ein kostengünstiges, effizientes Monitoring
146
Ökonomische Aspekte der PiCCO-Technologie
Kosten und Ressourcen
Indirekte Kosten im Vergleich zum PAK
Intensivpflegetage
Mitchell et al, Am Rev Resp Dis 1992;145: 990-998
Beatmungstage
PAK Gruppe
n = 101* p ≤ 0,05
PAK GruppeEVLW Gruppe EVLW Gruppe
22 Tage 15 Tage9 Tage 7 Tage
* p ≤ 0,05
Durch Verkürzung der Beatmungs- und Intensivliegedauer können die Kosten wirksam gesenkt werden (durchschnittliche Fallkosten pro Tag: 1.318,00€ (Moerer et al., Int Care Med 2002; 28)!
147
Zusammenfassung
Praktisches Vorgehen
• Die PiCCO-Technologie verwendet als gering invasives Verfahren bereits vorhandene bzw. bei Intensivpatienten ohnehin benötigte Gefässzugänge
• Die PiCCO-Technologie liefert alle Parameter, die für ein komplettes hämodynamisches Management erforderlich sind
• Durch die validen und schnell verfügbaren PiCCO-Parameter wird eine optimale hämodynamische Therapiesteuerung ermöglicht
• Durch die Therapieoptimierung mit der PiCCO-Technologie können Komplikationen vermieden und Ressourcen eingespart werden
148
Hämodynamisches Monitoring
A. Physiologische Grundlagen
B. Monitoring
C. Optimierung des HZV
D. Messung der Vorlast
E. Einführung in die PiCCO-Technolgie
F. Praktisches Vorgehen
G. Anwendungsgebiete
H. Limitationen
149
Intensivmedizinische Einsatzgebiete (frühzeitiger Einsatz)
Indikationen für die PiCCO-Technologie
Anwendungsgebiete
- Schwere Sepsis- Septischer Schock/SIRS-Reaktion- ARDS- Kardiogener Schock (Myokardinfarkt/-ischämie, dekompensierte Herzinsuffizienz) - Herzinsuffizienz (z.B. bei Kardiomyopathie) - Pankreatitis- Polytrauma bzw. hämorrhagischer Schock- Subarachnoidalblutung- Dekompensierte Leberzirrhose / hepatorenales Syndrom- Schwerbrandverletzte
Perioperative Einsatzgebiete
- Kardiochirurgie- Risikoeingriffe und Risikopatienten- Transplantationen
150
Die PiCCO-Technologie ist bereits in mehrere klinikinterne SOPs zum hämodynamischen Management integriert.
Der Einsatz der PiCCO-Technologie ist bei allen hämo-dynamisch instabilen Patienten bzw. bei allen komplexen kardiozirkulatorischen Situationen indiziert!Durch frühzeitige, PiCCO-gesteuerte Therapieoptimierung können Komplikationen vermieden werden.
Empfehlung:
Indikationen für die PiCCO-Technologie
Anwendungsgebiete
151
Zusammenfassung
Anwendungsgebiete
• Die PiCCO-Technologie weist in der Intensivmedizin und im perioperativen Bereich ein sehr breites Anwendungsspektrum auf.
• Der Einsatz sollte bei allen hämodynamisch instabilen Patienten und komplexen kardiozirkulatorischen Situationen erwogen werden.
• Neben der Therapiesteuerung können die PiCCO-Parameter auch wichtige diagnostische Hinweise liefern.
• Die PiCCO-Technologie unterstützt die Entscheidungsfindung in der Therapie hämodynamisch instabiler Patienten.
152
Hämodynamisches Monitoring
A. Physiologische Grundlagen
B. Monitoring
C. Optimierung des HZV
D. Messung der Vorlast
E. Einführung in die PiCCO-Technolgie
F. Praktisches Vorgehen
G. Anwendungsgebiete
H. Limitationen
153
Die Kenntnis der Limitationen ist essentiell für die korrekte Interpretation der Messwerte!
Limitationen der PiCCO-Parameter - Thermodilution
Limitationen
GEDV - wird bei großen Aortenaneurysmen falsch hoch gemessen- ist bei intrakardialen Links-Rechts-Shunts nicht verwertbar- kann bei großen Klappeninsuffizienzen überschätzt werden
EVLW - wird bei größeren pulmonalen Perfusionsausfällen (Makroembolie) falsch niedrig gemessen- ist bei intrakardialen Links-Rechts-Shunts nicht verwertbar
154
sind nur bei voll kontrollierter Beatmung (minimales Tidalvolumen 6-8ml/kgKG) und Fehlen von kardialen Arrhythmien verwertbar (sonst meist falsch hoch)
Die Kenntnis der Limitationen ist essentiell für die korrekte Interpretation der Messwerte!
Limitationen der PiCCO-Parameter - Pulskonturanalyse
Limitationen
SVV / PPV
sind bei Verwendung einer IABP nicht verwertbar (Thermodilution ist unbeeinflusst!)
alle Parameter der Pulskonturanalyse
155
Die PiCCO-Technologie in speziellen Situationen
Besondere klinische Situationen
i.d.R. keine Beeinflussung der PiCCO-ParameterNierenersatztherapie
Bauchlagerung alle Parameter werden korrekt gemessen
periphervenöse Injektion
nicht empfohlen, Messwerte evtl. nicht korrekt
156
Anwendungsbeschränkungen der PiCCO-Technologie
Limitationen
Aufgrund der Verwendung von Kochsalzlösung als Indikator sind beliebig häufige Thermodilutionsmessungen möglich, auch bei Kindern (ab 5kg) und Schwangeren.
Die PiCCO-Technologie weist keine speziellen Anwendungsbeschränkungen auf!
157
Kontraindikationen der PiCCO-Technologie
Limitationen
Zu beachten sind die üblichen Vorsichtsmassnahmen bei der Punktion großer Gefässe:• Gerinnungsstörungen• Gefäßprothesen (anderen Punktionsort, z.B. axillär, wählen)
Aufgrund der geringen Invasivität gibt es keine absoluten Kontraindikationen!
158
Die Komplikationen der PiCCO-Technologie beschränken sich auf die üblichen Risiken von arteriellen Punktionen:
Komplikationen der PiCCO-Technologie
Limitationen
• Punktionsverletzungen
• Infektion
• Durchblutungsstörungen
PULSION empfiehlt eine maximale Liegedauer des PiCCO-Katheters von 10 Tagen
159
Trotzdem....
Recommended