UNIVERSITÄTSKLINIKUM Schleswig-Holstein Campus Kiel Fortbildung perioperatives hämodynamisches Monitoring: Minimal-invasives Monitoring Jochen Renner Klinik für Anästhesiologie und Operative Intensivmedizin UKSH - Campus Kiel
Fallbeispiel 1: im OP
Fallbeispiel 1: im OP 74-jährige Patientin zur Tumor-Nephrektomie schlanke Patientin; 160cm, 60 kg COPD, Hypertonus, Diab. mell. II, noch recht gut belastbar Medikation: Beta-Blocker, Metformin, Prednisolon, diverse Sprays EKG: VHF, 90/min, unspezif. Erregungsrückbildungsstörungen Rö-Thorax wurde durchgeführt Laborchemisch keine besonderen Auffälligkeiten Prämedikation: z. N. übl. Medikation plus Mogadan Morgens: übl. Medikation plus Dormicum 3,75 mg p.o. Intensivbett ist angemeldet Monitoring:???
TED: Welches intraoperative Monitoring für diese Patientin? A. Basismonitoring plus invasive Druckmessung und ZVK B. Basismonitoring plus PiCCO C. Basismonitoring plus Pulmonaliskatheter D. Basismonitoring plus minimal-invasives hämodynamisches Monitoring
Fallbeispiel 1: im OP Ankunft im OP: Pat. schläfrig; SaO2 74% Vor Einleitung: Arterie in LA Einleitung: Propofol, Sufenta, Esmeron Hämodynamik: drucklos und tachykard, Therapie: NA 10μg plus Volumen: wenig Effekt Differentialdiagnosen? Cor pulmonale Volumenmangel kardiogener Schock Myokardischämie/-infarkt Akrinor + 10μg Supra: geringer Druckeffekt aber tachykarder
TED: Wie würden sie in dieser Phase weiter vorgehen? A. aggressivere Volumentherapie B. aggressivere Noradrenalintherapie C. aggressivere Suprarenintherapie D. forcierte Diagnostik mit Ultraschall
Fallbeispiel 1: im OP
Pulmonal-arterielle Thermodilution Pulmonaliskatheter Vigilance Transpulmonale Thermodilution PiCCO VolumeView TM INVASIV INVASIV Hämodynamisches Monitoring MINIMAL- INVASIV NICHT- INVASIV Pulswellenanalyse nicht kalibriert über arterielle Blutdruckmessung partielle CO2-Rückatmung Ösophagus-Doppler transösophageale Echokardiographie Pulswellenanalyse nicht kalibriert mittels Volume-clamp-Technologie transthorakale Echokardiographie Bioimpedanz und Bioreaktanz
Pulswellenanalyse nicht kalibriert über arterielle Blutdruckmessung partielle CO2-Rückatmung Ösophagus-Doppler transösophageale Echokardiographie
Was sollen minimal-invasive Verfahren leisten können? Kontinuierliches Blutdruckmonitoring Kontinuierlches SV/HZV-Monitoring kontinuierliches SVV/PPV-Monitoring
Druck vs Fluss A. Jarisch Kreislauffragen 1928 - Deutsche Medizinische Wochenschrift, 1928, 29: 1211-1213 Für die Entwicklung der Lehre vom Kreislauf war es gewiss ein Verhängnis, dass das Stromvolumen verhältnismäßig so umständlich, der Blutdruck aber gar so leicht bestimmbar ist. Deshalb gewann das Blutdruckmanometer einen geradezu faszinierenden Einfluss, obwohl die meisten Organe gar nicht Druck, sondern Stromvolumen brauchen.
Druck vs Fluss A. Blalock 1943 Surgery 14:487-508 It is well known by those interested in this subject that the blood volume and cardiac output are usually diminished in traumatic shock before the arterial blood pressure declines significantly
ph 7,24 pco2 34 mmhg po2 244 mmhg Ca++ 0,99 mmol/l Lact 5,7 mmol/l Hkt 35 % HCO3-14,6 mmol/l BE -12,1 mmol/l Hb 11,5 g/dl
TED: Wie gehen sie weiter vor? A. ZVK legen und die zentral-venöse Sättigung bestimmen B. Natriumbicarbonat verabreichen und weiter beobachten C. Echokardiographie durchführen D. nicht-invasives, finger-cuff-basiertes HZV-Verfahren etablieren
Herzzeitvolumen 2,17 l/min Herzindex 0,93 l/min/m 2
Sauerstoffangebot 2 Sauerstoffangebot DO2 DO2: HZV x Hb x SaO2 x 1,34 Herzzeitvolumen Hämoglobin Oxygenierung Organfunktion zentralvenöse Sättigung Laktat VO2: HZV x Hb x (SaO2 - SvO2) x 1,34 Sauerstoffverbrauch VO2
Grundprinzip der minimal-invasiven HZV-Messung
Pulskonturanalyse Otto Frank 1899 Es ist vielleicht nicht ohne Interesse, dass man aus der Grundschwingung des arteriellen Systems unter gewissen Annahmen für das Zustandekommen der Wellenreflexion das von dem Herzen ausgeworfene Volumen berechnen kann, wenn die Druckänderung des Pulses bekannt ist.
Pulskonturanalyse - das Grundprinzip - Abhängigkeiten Windkesseltheorie: Veränderungen des Blutdruckes bedingen Volumenveränderungen in arteriellen Gefäßen = zirkumferentielle Gefäßwandexpansion. Nicht-lineare Beziehung Interaktion zwischen: Kontraktilität aortaler Impedanz arterieller Compliance peripherer Gefäßwiderstand
Pulskonturanalyse - minimal-invasive Technologie Variablen: Kontinuierliches HZV (Index) Schlagvolumen (Index) Peripherer Widerstand (SVR) Schlagvolumenvariation (SVV) Eingabe von: Patientenalter Geschlecht Größe Gewicht
Pulskonturanalyse - minimal-invasive Technologie Aortale Pulsdruck (PP) ist proportional zum Schlagvolumen (SV) und umgekehrt proportional zur aortalen Compliance, d.h.: sofern Compliance und Resistenz unverändert sind, korreliert eine Zunahme des Pulsdruckes in einer Zunahme des SV.
Pulskonturanalyse - minimal-invasive Technologie Aus den gesammelten Datenpunkte der arteriellen Druckkurve (AP) wird die Standardabweichung errechnet (alle 20 sec), umeine möglichst robuste Darstellung der gesamten Kurve zu erhalten. AP Änderungen Standardabweichung (AP) SV Änderungen 100x/sec über 20 sec = 100 Hz = 2000 Datenpunkte
Pulskonturanalyse - minimal-invasive Technologie HZV = Puls-Rate X (stabw)ap X K K = M (HR, (stabw)ap, C(P), BSA, MAP, µ3ap, µ4ap...) Technisch gesehen ist die Schätzung der arteriellen Compliance der zentrale Punkt im Rechen-Algorithmus des FloTrac-Vigileo-Systems!
Ösophagusdoppler
Ösophagusdoppler Nasale oder orale Applizierung Kontinuierlicher Ultraschall (4 MHz) 35-40 cm ab Zahnreihe Bestes Signal typischerweise 5-6 BWK Höhe
Ösophagusdoppler Critchley LA et al. Anesth Analg 2010; 111:1180-1192 Huang L et al. Anesth Intensiv Care 2014; 42:631-639 kontinuierliches, beat-to-beat HZV, minimal-invasiv Messung oder Schätzung der aortalen Querschnittsfläche überwiegend Einsatz bei beatmeten, sedierten Patienten Untersucherabhängigkeit durch Winkelfehler Korrekturfaktor für Blutfluss in den supraaortalen Gefäßen und dynamische Veränderungen der aortalen Querschnittsfläche
Effects of changes in vascular tone on the agreement between pulse contour and transpulmonary thermodilution cardiac output: measurements within an up to 6-hour calibration-free period. Hamzaoui O, Monnet X..Teboul J - Crit Care Med 2008 Feb;36(2):434-440 Conclusions: Our study in suggests that the agreement between pulse contour cardiac output and TPTD cardiac output was not significantly influenced by changes in vascular tone. However, after a 1-hr calibration free period, recalibration may be encouraged.
Pulskonturanalyse: Limitationen Bein et al., Anesth Analg. 2007 Jul;105(1):107-13.
Semi-invasive measurement of cardiac output based on pulse contour: a review and analysis Schlöglhofer T et al. Can J Anesth 2014; 61: 452-479
Peyton PJ et al. Anesthesiology 2010; 113: 1220-1235
Wo wird minimal-invasives Monitoring eingesetzt?
% Hemodynamic monitoring and management in patients undergoing high risk surgery: a survey among North American and European anesthesiologists Cannesson, Pestel, Ricks, Hoeft, Perel; Crit Care 2011 15R:197 Welche Verfahren? 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 Amerika Europa Swan Ganz ED Vigileo PiCCO LiDCO Impedance TEE Other
Haemodynamic Monitoring in the Intensive Care Unit: Results from a Web-Based Swiss Survey N. Siegenthaler.and K. Bendjelid et al. BioMed Research International 2014 Which hemodynamic monitoring is reported to be the most used by Swiss Intensivists? Echo 9% FloTrac 3% LiDCO 1% PAC 31% TPTD 56%
Behandlungskonzepte basierend auf minimal-invasiver Verfahren?
Präemptiver Ansatz kritisch kranken Patienten..einer sich abzeichnenden Entwicklung zuvorkommend, vorsorglich, vorbeugend.
Thiele RH et al. Can J Anesth 2015; 62: 169-181
Salzwedel et al. Critical Care 2013, 17:R191 Multizentrisch (5 Zentren), prospektiv, randomisiert 160 Patienten Primärer Endpunkt: postoperative Komplikationen innerhalb von 28 Tagen
Minimal invasives Monitoring beim kritisch kranken Patienten
Haemodynamic Monitoring in the Intensive Care Unit: Results from a Web-Based Swiss Survey N. Siegenthaler.and K. Bendjelid et al. BioMed Research International 2014 Welches Monitoring in welcher Situation? - 1 worst to 5 best - 5 Cardiogenic shock 4 3 2 1 0 PAC Echo PiCCO FloTrac
Haemodynamic Monitoring in the Intensive Care Unit: Results from a Web-Based Swiss Survey N. Siegenthaler.and K. Bendjelid et al. BioMed Research International 2014 Welches Monitoring in welcher Situation? - 1 worst to 5 best - 5 Septic shock 4 3 2 1 0 PAC Echo PiCCO FloTrac
Haemodynamic Monitoring in the Intensive Care Unit: Results from a Web-Based Swiss Survey N. Siegenthaler.and K. Bendjelid et al. BioMed Research International 2014 Welches Monitoring in welcher Situation? - 1 worst to 5 best - 5 ARDS 4 3 2 1 0 PAC Echo PiCCO FloTrac
Spezifisches Risiko des Patienten niedrig intermediär hoch Minimal-invasives Monitoring im OP!? J. Renner et al. / Best Practice & Research Clinical Anaesthesiology 30 (2016) 201-216 Basis-Monitoring, BD invasiv, ggfs. ZVK, ggfs. Echokardiographie Basis-Monitoring, BD invasiv, ZVK, HZV minimal-invasiv, ggfs. Echokardiographie Basis-Monitoring, BD invasiv, ZVK, HZV minimal-invasiv, GDT-Protokoll, ggfs. Echokardiographie Basis-Monitoring, ggfs. BD kont. nicht-invasiv Basis-Monitoring, ggfs. BD invasiv, ggfs. HZV minimal-invasiv Basis-Monitoring, BD invasiv, ZVK, HZV minimal-invasiv, GDT-Protokoll, ggfs. Echokardiographie Basis-Monitoring Basis-Monitoring, ggfs. BD kont. nicht-invasiv Basis-Monitoring, BD invasiv, ZVK, HZV minimal-invasiv GDT-Protokoll niedrig intermediär hoch Spezifisches Risiko des operativen Eingriffs
OP Fallbeispiel 4 - Prostatektomie 62 Jahre - männlich - 174 cm - 69 kg Erstdiagnose Prostata-Ca vor 6 Monaten - Hormontherapie Rest-Anamnese: leer Läufer - jeden Tag 6km - am Wochenende 11km Medikation: keine Monitoring: FloTrac - Vigileo
OP Fallbeispiel 4 - Prostatektomie 62 Jahre - männlich - 174 cm - 69 kg Erstdiagnose Prostata-Ca vor 6 Monaten - Hormontherapie Rest-Anamnese: leer Läufer - jeden Tag 6km - am Wochenende 11km Medikation: keine Monitoring: FloTrac - Vigileo
TED: Herzindex extrem niedrig - SVV normal - ZVD normal...und nun? A. nichts machen - weiter beobachten B. weiter, aber aggressiver Volumen geben C. Dobutrexperfusor D. milde Volumen weiter plus Noradrenalin erhöhen, SvO 2
OP Fallbeispiel 4 - Prostatektomie
Zusammenfassung Die invasiven Monitorverfahren auf Basis der pulmonalen und transpulmonalen Thermodilution zur Bestimmung von HZV und SV bleiben Goldstandard. Verfahren der minimal-invasiven Pulskonturanalyse haben nach wie vor ihren Stellenwert als kontinuierliches Verfahren zur HZV-Bestimmung - am ehesten im OP. Die Schwere der Erkrankung terminiert den Einsatz von minimal-invasiven Monitoring-Verfahren.