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Hämodynamisches Monitoring Theoretische und praktische Aspekte.

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Präsentation zum Thema: "Hämodynamisches Monitoring Theoretische und praktische Aspekte."—  Präsentation transkript:

1 Hämodynamisches Monitoring Theoretische und praktische Aspekte

2 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 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 4 Physiologische Grundlagen An der zellulären Sauerstoffversorgung beteiligte Prozesse Ziel: optimale Gewebeoxygenierung Pulmonaler Gasaustausch Makrozirkulation MikrozirkulationZellfunktion direkt steuerbarindirekt Sauerstoffaufnahme Lunge Sauerstofftransport Blut Sauerstoffabgabe Gewebe Sauerstoffverwertung Zellen / Mitochondrien

5 5 Organspezifische Unterschiede der Sauerstoffausschöpfung Physiologische Grundlagen Das Sauerstoffangebot muss immer größer als der Verbrauch sein! SxO 2 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 6 Physiologische Grundlagen Abhängigkeit des Sauerstoffverbrauchs vom Sauerstoffangebot Verhalten von Sauerstoffverbrauch und Sauerstoffextraktionsrate bei abnehmendem Sauerstoffangebot Sauerstoffverbrauch DO 2 -unabhängiger Bereich DO 2 -abhängiger Bereich Sauerstoffextraktionsrate abnehmendesSauerstoffangebot DO 2 : Sauerstoffangebot

7 7 Zentrale Rolle der gemischtvenösen Sauerstoffsättigung Physiologische Grundlagen Determinanten des Sauerstoffangebotes und -verbrauchs Angebot DO 2 : DO 2 = HZV x Hb x 1,34 x SaO 2 HZV: Herzzeitvolumen Hb: Hämoglobin SaO 2 : arterielle Sauerstoffsättigung SvO 2 : gemischtvenöse Sauerstoffsättigung DO 2 : Sauerstoffangebot VO 2 : Sauerstoffverbrauch SaO 2 HZV Hb

8 8 Zentrale Rolle der gemischt-/zentralvenösen Sauerstoffsättigung Physiologische Grundlagen Determinanten des Sauerstoffangebotes und -verbrauchs SaO 2 S(c)vO 2 Verbrauch VO 2 :VO 2 = HZV x Hb x 1,34 x (SaO 2 - SvO 2 ) Angebot DO 2 : DO 2 = HZV x Hb x 1,34 x SaO 2 HZV Hb Gemischtvenöse Sättigung SvO 2 SvO 2 HZV: Herzzeitvolumen Hb: Hämoglobin SaO 2 : arterielle Sauerstoffsättigung SvO 2 : gemischtvenöse Sauerstoffsättigung DO 2 : Sauerstoffangebot VO 2 : Sauerstoffverbrauch

9 9 Das Sauerstoffangebot und seine Beeinflussung Physiologische Grundlagen DO 2 = CaO 2 x HZV = Hb x 1,34 x SaO 2 x HZV Transfusion HZV: Herzzeitvolumen Hb: Hämoglobin SaO 2 : arterielle Sauerstoffsättigung CaO 2 : arterieller Sauerstoffgehalt

10 10 Das Sauerstoffangebot und seine Beeinflussung Physiologische Grundlagen DO 2 = CaO 2 x HZV = Hb x 1,34 x SaO 2 x HZV Beatmung Transfusion Beatmung HZV: Herzzeitvolumen Hb: Hämoglobin SaO 2 : arterielle Sauerstoffsättigung CaO 2 : arterieller Sauerstoffgehalt

11 11 Das Sauerstoffangebot und seine Beeinflussung Physiologische Grundlagen DO 2 = CaO 2 x HZV = Hb x 1,34 x SaO 2 x HZV Volumen Katecholamie Transfusion Beatmung Volumen Katecholamie HZV: Herzzeitvolumen Hb: Hämoglobin SaO 2 : arterielle Sauerstoffsättigung CaO 2 : arterieller Sauerstoffgehalt

12 12 Einschätzung des Sauerstoffangebotes Physiologische Grundlagen HZV: Herzzeitvolumen; Hb: Hämoglobin; SaO 2 : arterielle Sauerstoffsättigung HZV, HbSaO 2 DO 2 = HZV x Hb x 1,34 x SaO 2 Sauerstoffaufnahme Lunge Sauerstofftransport Blut Sauerstoffabgabe Gewebe Sauerstoffverwertung Zellen / Mitochondrien

13 13 Einschätzung des Sauerstoffangebotes Physiologische Grundlagen HZV: Herzzeitvolumen; Hb: Hämoglobin; SaO 2 : arterielle Sauerstoffsättigung HZV, HbSaO 2 Monitoring von HZV, SaO 2 und Hb ist essentiell! Sauerstoffaufnahme Lunge Sauerstofftransport Blut Sauerstoffabgabe Gewebe Sauerstoffverwertung Zellen / Mitochondrien

14 14 Einschätzung des Sauerstoffangebotes Physiologische Grundlagen SvO 2 HZV: Herzzeitvolumen; Hb: Hämoglobin; SaO 2 : arterielle Sauerstoffsättigung; SvO 2 : gemischtvenöse Sauerstoffsättingung SaO 2 HZV, Hb Monitoring von HZV, SaO 2 und Hb ist essentiell! Sauerstoffaufnahme Lunge Sauerstofftransport Blut Sauerstoffabgabe Gewebe Sauerstoffverwertung Zellen / Mitochondrien VO 2 = HZV x Hb x 1,34 x (SaO 2 – SvO 2 )

15 15 Einschätzung des Sauerstoffangebotes Physiologische Grundlagen SvO 2 HZV: Herzzeitvolumen; Hb: Hämoglobin; SaO 2 : arterielle Sauerstoffsättigung SaO 2 HZV, Hb Monitoring von HZV, SaO 2 und Hb ist essentiell! Sauerstoffaufnahme Lunge Sauerstofftransport Blut Sauerstoffabgabe Gewebe Sauerstoffverwertung Zellen / Mitochondrien Monitoring von HZV, SaO 2 und Hb lassen keine Aussage über den O 2 -Verbrauch zu!

16 16 Alter Körpergewicht /-größe Erkrankung Vorerkrankungen situative Faktoren Gleichgewicht von Sauerstoffangebot und -verbrauch Die adäquate Höhe des HZV und der SvO 2 wird von vielen Faktoren beeinflusst: Mikrozirkulationsstörungen Volumenstatus Gewebs-Sauerstoffversorgung Oxygenierung / Hb-Wert Alter Körpergewicht /-größe Erkrankung Vorerkrankungen Physiologische Grundlagen generelle Faktoren

17 17 Erweitertes hämodynamisches Monitoring Physiologische Grundlagen Erweitertes hämodynamisches Monitoring Therapie Optimierung O 2 - Angebot O 2 - Verbrauch Monitoring

18 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 SaO 2 kommt der SvO 2 eine zentrale Rolle bei der Beurteilung von Sauerstoffangebot und –verbrauch zu. Kein Einzelparameter lässt eine Bewertung einer ausreichenden Sauerstoffversorgung der Gewebe zu.

19 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 20 Monitoring der Vitalparameter Monitoring Atemfrequenz Temperatur

21 21 Monitoring der Vitalparameter Monitoring EKG Herzfrequenz Rhythmus Atemfrequenz Temperatur

22 22 Monitoring der Vitalparameter Monitoring Blutdruck (NiBP) keine Korrelation mit dem HZV keine Korrelation mit dem Sauerstoffangebot EKG Atemfrequenz Temperatur

23 23 DO 2 ml*m -2 *min MAP mmHg n= 1232 Monitoring der Vitalparameter Monitoring MAP: mittlerer arterieller Blutdruck, DO 2: 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 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 25 Monitoring der Vitalparameter 80 % des Blutvolumens befinden sich im venösen Gefäßsystem, nur 20 % in den Arterien! Monitoring

26 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 27 Standardmonitoring Monitoring Sauerstoffsättigung keine Auskunft über die O 2 -Transportkapazität keine Auskunft über die O 2 -Verwertung im Gewebe NIBP EKG Atemfrequenz Temperatur

28 28 Standardmonitoring Monitoring Atemfrequenz NIBP EKG Temperatur Durchblutung (klinisch) Urinproduktion Sauerstoffsättigung

29 29 Wie erfahre ich mehr? Erweitertes Monitoring Monitoring Die Standardparameter sind bei instabilen Patienten nicht ausreichend.

30 30 Erweitertes Monitoring Monitoring Invasiver Blutdruck (IBP) kontinuierliche Druckmessung arterielle Blutentnahme möglich Limitationen wie bei NiBP

31 31 Erweitertes Monitoring Monitoring IBP Arterielle BGA Informationen über: pulmonalen Gasaustausch Säure-Basen-Haushalt Keine Auskunft über die Sauerstoffversorgung auf zellulärer Ebene

32 32 Erweitertes Monitoring Monitoring IBP Lactat Marker für globale metabolische Situation Aussagekraft eingeschränkt durch: Lebermetabolismus Reperfusionseffekte Arterielle BGA

33 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 34 Erweitertes Monitoring Monitoring IBP ScvO 2 gute Korrelation mit SvO 2 (Sauerstoffverbrauch) Surrogatparameter der Sauerstoffausschöpfung aussagekräftig für die Sauerstoffverbrauchssituation im Vergleich zur SvO 2 geringe Invasivität (kein Pulmonaliskatheter erforderlich) Arterielle BGA Lactat ZVD

35 35 Reinhart K et al: Intensive Care Med 60, , 2004; Ladakis C et al: Respiration 68, , 2000 Monitoring Die ScvO 2 korreliert gut mit der SvO 2 ! Monitoring der zentralvenösen Sauerstoffsättigung n = 29 r = ScvO 2 = x SvO ScvO 2 SvO 2 r = SvO 2 (%) ScvO 2 (%)

36 36 Monitoring Monitoring der zentralvenösen Sauerstoffsättigung avDO 2 ml/dl r= n= 1191 avDO 2 = 12, *ScvO 2 ScvO 2 % Eine niedrige ScvO 2 ist ein Marker für eine erhöhte globale Sauerstoffausschöpfung! avDO 2 : arterio-venöse Sauerstoffgehaltsdifferenz, ScvO 2 : 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 37 Monitoring Monitoring der zentralvenösen Sauerstoffsättigung avDO 2 ml/dl r= n= 1191 avDO 2 = 12, *ScvO 2 Verbrauch VO 2 :VO 2 = HZV x Hb x 1,34 x (SaO 2 - S(c)vO 2 ) Angebot DO 2 : DO 2 = HZV x Hb x 1,34 x SaO 2 HZV Hb Gemischt-/zentral-venöse Sättigung S(c)vO 2 SaO 2 avDO 2 : arterio-venöse Sauerstoffgehaltsdifferenz, ScvO 2 : zentralvenöse Sauerstoffsättigung ScvO 2 % Reinhart K in: Lewis, Pfeiffer (eds): Practical Applications of Fiberoptics in Critical Care Monitoring, Springer Verlag Berlin - Heidelberg - NewYork 1990, pp 11-23

38 38 Early goal-directed therapy Rivers E et al. New Engl J Med 2001;345: O 2 -Insufflation bzw. Sedierung Intubation + Beatmung Zentraler Venenkatheter Invasive Blutdruckmessung ZVD MAP ScVO 2 Kreislaufstabilisierung Volumentherapie 8-12 mmHg < 8 mmHg 65 mmHg Inotropika >70% 70% < 70% nein Therapie beibehalten, regelmäßige Neuevaluierung < 65 mmHg Vasopressoren Bluttransfusion bis Hämatokrit 30% Monitoring Monitoring der zentralvenösen Sauerstoffsättigung < 70% Ziel erreicht? ja ScVO 2

39 39 Monitoring Monitoring der ScvO 2 – klinische Relevanz Bedeutung der ScvO 2 für die Therapiesteuerung 39

40 40 Monitoring der ScvO 2 – klinische Relevanz Monitoring Die frühe Erfassung der ScvO 2 ist entscheidend für ein rasches und effektives hämodynamisches Management! 40

41 41 Monitoring der ScvO 2 – Therapiekonsequenzen am Beispiel der Sepsis Pat. instabil ScvO 2 < 70% Volumenbolus (bei fehlender Kontraindikation) ScvO 2 > 70% aber < 80% Reevaluierung kontinuierliche ScvO 2 - Messung (CeVOX) Erweitertes Monitoring (PiCCO) Volumen / Katecholamine Erythrocyten Monitoring ScvO 2 weiter < 70% 41

42 42 Gewebehypoxie trotz normaler oder erhöhter ScvO 2 ? ? Mikrozirkulationsstörungen bei SIRS / Sepsis Monitoring der ScvO 2 – Limitationen Monitoring SxO 2 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 43 Monitoring der ScvO 2 – Therapiekonsequenzen am Beispiel der Sepsis ScvO 2 Pat. instabil ScvO 2 < 70% Reevaluierung Monitoring ScvO 2 > 80% Gewebehypoxie trotz normaler oder erhöhter ScvO 2 ? ? Volumenbolus (bei fehlender Kontraindikation) ScvO 2 > 70% aber < 80%ScvO 2 weiter < 70% kontinuierliche ScvO 2 -Messung erweitertes Monitoring Volumen / Katecholamine / Erythrocyten

44 44 Monitoring der ScvO 2 – Therapiekonsequenzen am Beispiel der Sepsis Pat. instabil ScvO 2 > 80% ScvO 2 70% Reevaluierung Monitoring ScvO 2 weiter > 80% Gewebehypoxie trotz normaler oder erhöhter ScvO 2 ? Mikrozirkulation? Organperfusion? Weitere Information nötig Makrohämodynamik (PiCCO) Leberfunktion (PDR – ICG) Nierenfunktion neurologische Beurteilung Volumenbolus (bei fehlender Kontraindikation) 44

45 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 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 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 48 Optimierung des HZV VorlastKontraktilitätNachlast Chronotropie Frank-Starling-Mechanismus Monitoring – worauf kommt es an? Optimierung des HZV 48

49 49 SV Vorlast V V V SV normale Kontraktilität Vorlast, HZV und Frank-Starling-Mechanismus Optimierung des HZV ZielbereichVolumenreagibilitätVolumenüberladung 49

50 50 V V SV Vorlast, HZV und Frank-Starling-Mechanismus Optimierung des HZV SV Vorlast niedrige Kontraktilität normale Kontraktilität ZielbereichVolumenreagibilitätVolumenüberladung 50

51 51 V V SV Vorlast Vorlast, HZV und Frank-Starling-Mechanismus Optimierung des HZV hohe Kontraktilität normale Kontraktilität ZielbereichVolumenreagibilitätVolumenüberladung niedrige Kontraktilität 51

52 52 V V V SV Vorlast, HZV und Frank-Starling-Mechanismus Zur Optimierung des HZV muss man die Vorlast messen! Optimierung des HZV ZielbereichVolumenreagibilitätVolumenüberladung 52 Vorlast SV

53 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 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 55 Vorlast Füllungsdrucke ZVD / PCWP Volumetrische Vorlastparameter, Volumenreagibilität und Füllungsdrucke Messung der Vorlast Volumenreagibilität SVV / PPV Volumetrische Vorlastparameter GEDV / ITBV 55

56 56 Kumar et al., Crit Care Med 2004;32: Korrelation des zentralen Venendrucks ZVD mit dem kardialen Auswurf Messung der Vorlast Rolle der Füllungsdrucke ZVD / PCWP 56

57 57 Kumar et al., Crit Care Med 2004;32: Korrelation des pulmonalkapillären Verschlussdrucks PCWP mit dem kardialen Auswurf Messung der Vorlast Rolle der Füllungsdrucke ZVD / PCWP 57

58 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: ) Druck ist kein Volumen! Einflussfaktoren: -Ventrikelcompliance -Katheterlage (PAK) -Beatmung -Intraabdominelle Hypertension Rolle der Füllungsdrucke ZVD / PCWP Messung der Vorlast 58

59 59 Rolle der volumetrischen Vorlastparameter GEDV / ITBV Messung der Vorlast Vorlast Füllungsdrucke ZVD / PCWP Volumenreagibilität SVV / PPV Volumetrische Vorlastparameter GEDV / ITBV 59

60 60 Summe der Blutvolumina aller 4 Herzkammern linkes Herz rechtes Herz Messung der Vorlast Rolle der volumetrischen Vorlastparameter GEDV / ITBV kleiner Kreislauf Lunge großer Kreislauf GEDV = Globales Enddiastolisches Volumen 60

61 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):

62 62 ITBV = Intrathorakales Blutvolumen Summe des Blutvolumens aller 4 Herzkammern + pulmonales Blutvolumen linkes Herz rechtes Herz Messung der Vorlast Rolle der volumetrischen Vorlastparameter GEDV / ITBV kleiner Kreislauf Lunge großer Kreislauf ITBV =GEDV + PBV 62

63 63 Sakka et al, Intensive Care Med 2000; 26: Messung der Vorlast Rolle der volumetrischen Vorlastparameter GEDV / ITBV ITBV beträgt im Normalfall das 1,25 - fache des GEDV 63 ITBV TD (ml) ITBV = 1.25 * GEDV – 28.4 [ml] GEDV vs. ITBV bei 57 Intensivpatienten GEDV (ml)

64 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 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 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 PP max PP min PP max PP min Inspiration nach Reuter et al., Anästhesist 2003;52: Messung der Vorlast Physiologie der dynamischen Parameter der Volumenreagibilität Expiration InspirationExpiration Frühe InspirationSpäte Inspiration 66 Schwankungen des Blutdrucks über den Atemzyklus

67 67 SV Vorlast V SV V Maschinelle Beatmung Messung der Vorlast Schwankungen im Schlagvolumen intrathorakale Druckschwankungen Veränderungen des intrathorakalen Blutvolumens Vorlastveränderungen 67 Physiologie der dynamischen Parameter der Volumenreagibilität Schwankungen des Schlagvolumens über den Atemzyklus

68 68 SV max SV min SV mittel 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 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: , 2001 Spezifität 1 0,50 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 69

70 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 PP max PP mittel PP min 70

71 71 SVV = Schlagvolumen-Variation Keine Reaktion n = 24 Reaktion n = 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, Ein PPV-Schwellenwert von 13% unterscheidet zwischen Respondern und Non-Respondern auf Volumengabe

72 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 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 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 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 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 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 78 PiCCO-Technologie Parameter zur Volumensteuerung Einführung in die PiCCO-Technologie HZV volumetrische Vorlast EVLW Kontraktilität differenziertes Volumenmanagement - statisch - dynamisch

79 79 Die PiCCO-Technologie ist eine Kombination aus transpulmonaler Thermodilution und Pulskonturanalyse Einführung in die PiCCO-Technologie – Funktionsweise Messprinzip linkes Herz rechtes Herz kleiner Kreislauf Lunge großer Kreislauf PULSIOCATH ZVK PULSIOCATH arterieller Thermo- dilutionskatheter zentralvenöse Bolusinjektion

80 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 RARVLALVPBV EVLW

81 81 Intrathorakale Kompartimente (Mischkammern) Einführung in die PiCCO-Technologie – Funktionsweise pulmonales Thermovolumen (PTV) Intrathorakales Thermovolumen (ITTV) Gesamtheit der Mischkammern RA RVLALVPBV EVLW größte einzelne Mischkammer

82 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 83 T b x dt (T b - T i ) x V i x K TbTb Injektion t = HZV TD a T b = Bluttemperatur T i = Injektattemperatur V i = Injektatvolumen T b. 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 84 Die Fläche unter der Thermodilutionskurve ist umgekehrt proportional zum HZV. 36, Thermodilutionskurven normales HZV: 5,5l/min Einführung in die PiCCO-Technologie – Thermodilution 36, ,5 37 Zeit erniedrigtes HZV: 1,9l/min erhöhtes HZV: 19l/min Zeit Temperatur

85 85 Transpulmonale vs. pulmonalarterielle Thermodilution Einführung in die PiCCO-Technologie – Thermodilution linkes Herz rechtes 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 86 Vergleich mit der Fick-Methode 0,97 0,68 ± 0,6237/449 Sakka SG et al., Intensive Care Med 25, / - 0,19 ± 0,219/27 McLuckie A. et a., Acta Paediatr 85, ,96 0,16 ± 0,3130/150 Gödje O et al., Chest 113 (4), ,32 ± 0,2923/218 Holm C et al., Burns 27, ,93 0,13 ± 0,5260/180 Della Rocca G et al., Eur J Anaest 14, ,95 -0,04 ± 0,4117/102 Friedman Z et al., Eur J Anaest, ,95 0,49 ± 0,4545/283 Bindels AJGH et al., Crit Care 4, ,98 0,03 ± 0,1718/54 Pauli C. et al., Intensive Care Med 28, /120 n (Pat. / Messungen) 0,99 0,03 ± 0,24 Tibby 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 87 MTt: Mean Transit time (mittlere Durchgangszeit) durchschnittliche Zeit, die der Indikator bis zum Erreichen des arteriellen Messpunkts benötigt DSt: 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 MTtDSt T b = Bluttemperatur; lnTb = logarithmische Bluttemperatur; t = Zeit

88 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 MTtDSt

89 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 RVLALVPBV EVLW

90 90 GEDV ist die Differenz zwischen intrathorakalem und pulmonalem Thermovolumen Globales enddiastolisches Volumen (GEDV) Volumetrische Vorlastparameter – GEDV Einführung in die PiCCO-Technologie – Thermodilution RA RVLALVPBV EVLW ITTV GEDV PTV

91 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 PBV RA RVLALVPBV EVLW

92 92 ITBV TD (ml) ITBV = 1.25 * GEDV – 28.4 [ml] GEDV vs. ITBV bei 57 Intensivpatienten i ntra t horakales B lut v olumen ( ITBV ) Volumetrische Vorlastparameter – ITBV Einführung in die PiCCO-Technologie – Thermodilution ITBV wird durch die PiCCO-Technologie aus dem GEDV errechnet GEDV (ml) Sakka et al, Intensive Care Med 26: , 2000

93 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 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 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 = Zeit P = Blutdruck HZV TPD HZV TPD = SV TD HF

96 96 PCHZV = cal HR P(t) SVR + C(p) dP dt ( ) Parameter der Pulskonturanalyse Einführung in die PiCCO-Technologie – Pulskonturanalyse Herzzeitvolumen Patientenspezifischer Kalibrationsfaktor (wird mit Thermodilution ermittelt) Herzfrequenz Fläche unter der Druckkurve Form der Druckkurve Aortale Compliance Systole

97 97 n (Pat. / Messungen) 0,940,03 ± 0,6312 / 36Buhre W et al., J Cardiothorac Vasc Anesth 13 (4), / / / / / / 96- / --0,40 ± 1,3Mielck et al., J Cardiothorac Vasc Anesth 17 (2), ,880,31 ± 1,25Zöllner C et al., J Cardiothorac Vasc Anesth 14 (2), ,88-0,2 ± 1,15Gödje O et al., Crit Care Med 30 (1), ,94-0,02 ± 0,74Della Rocca G et al., Br J Anaesth 88 (3), ,93-0,14 ± 0,33Felbinger TW et al., J Clin Anesth 46, / - 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 98 SV max – SV min SVV = SV mittel SV max SV min SV mittel 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 99 PP max – PP min PPV = PP mittel 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 PP max PP mittel PP min

100 100 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 Schlag und liefert Echtzeitparameter. Neben dem Herzzeitvolumen werden die Schlagvolumenvariation und die Pulsdruckvariation als dynamische Parameter der Volumenreagibilität kontinuierlich bestimmt.

101 101 Hämodynamisches Monitoring E. Einführung in die PiCCO-Technologie 1.Funktionsweise 2.Thermodilution 3.Pulskonturanalyse 4.Kontraktilitätsparameter 5.Nachlastparameter 6.Extravaskuläres Lungenwasser 7.Pulmonale Permeabilität

102 102 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

103 103 Kontraktilitätsparameter der Pulskonturanalyse Einführung in die PiCCO-Technologie – Kontraktilitätsparameter dPmx = maximale Druckanstiegsgeschwindigkeit Der Kontraktilitätsparameter dPmx bezeichnet die maximale Geschwindigkeit des linksventrikulären Druckanstiegs.

104 104 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 = 220 y = (0,8* x) r = 0,82 p < 0,

105 105 ist der Quotient aus dem vierfachen Schlagvolumen und dem globalen enddiastolischen Volumen ist ein Parameter der links- und rechtsventrikulären Kontraktilität GEF = Globale Auswurffraktion Kontraktilitätsparameter der Thermodilutionsmessung Einführung in die PiCCO-Technologie – Kontraktilitätsparameter 4 x SV GEF = GEDV LA LVRA RV

106 106 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, ,2 0,40,60,8 1 specifity FAC, % GEF, % r=076, p<0,0001 n=47

107 107 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 HI CFI = GEDVI

108 108 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, ,2 0,40,60,8 1 specifity ,5 3 2 FAC, % GEF, % r=079, p<0,0001 n=47 CFI = Kardialer Funktionsindex

109 109 Hämodynamisches Monitoring E. Einführung in die PiCCO-Technologie 1.Funktionsweise 2.Thermodilution 3.Pulskonturanalyse 4.Kontraktilitätsparameter 5.Nachlastparameter 6.Extravaskuläres Lungenwasser 7.Pulmonale Permeabilität

110 110 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 80 SVR = HZV Nachlastparameter Einführung in die PiCCO-Technologie – Nachlastparameter SVR = Systemischer vaskulärer Widerstand MAD = mittlerer arterieller Duck ZVD = zentraler Venendruck HZV = Herzzeitvolumen 80 = Faktor zur Korrektur der Einheiten

111 111 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 HZV berechneter Parameter der kardiozirkulatorischen Situation, der zusätzliche Informationen zur Steuerung der Volumen- und Katecholamintherapie liefert. Zusammenfassung Einführung in die PiCCO-Technologie – Kontraktilitäts- und Nachlastparameter

112 112 Hämodynamisches Monitoring E. Einführung in die PiCCO-Technologie 1.Funktionsweise 2.Thermodilution 3.Pulskonturanalyse 4.Kontraktilitätsparameter 5.Nachlastparameter 6.Extravaskuläres Lungenwasser 7.Pulmonale Permeabilität

113 113 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

114 114 Katzenelson et al,Crit Care Med 32 (7), 2004 Sakka et al, Intensive Care Med 26: , 2000 GravimetrieFarbstoffdilution 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 = 209 r = 0.96 ELWI by gravimetrics ELWI by PiCCO R = 0,97 P < 0,001 Y = 1.03x ELWI TD (ml/kg) ELWI ST (ml/kg)

115 115 Durch Blutgasanalysen kann ein hohes extravaskuläres Lungenwasser nicht zuverlässig erkannt werden. EVLW zur Quantifizierung eines Lungenödems Einführung in die PiCCO-Technologie – Extravaskuläres Lungenwasser PaO 2 /FiO ELWI (ml/kg) Boeck J, J Surg Res 1990;

116 116 EVLW zur Quantifizierung eines Lungenödems Einführung in die PiCCO-Technologie – Extravaskuläres Lungenwasser ELWI = 7 ml/kg ELWI = 8 ml/kg ELWI = 14 ml/kg ELWI = 19 ml/kg Extravaskulärer Lungenwasserindex (ELWI) Normalbereich: 3 – 7 ml/kg Lungenödem Normalbereich

117 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 = 0.1 p > radiographic score ELWI

118 118 ELWI (ml/kg) > 21 n = n = n = 174 < 7 n = 45 Mortalität (%) n = 373*p = 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) Mortalität (%) 20 n = > Sakka et al, Chest 2002 Sturm J in: Lewis, Pfeiffer (eds): Practical Applications of Fiberoptics in Critical Care Monitoring, Springer Verlag Berlin - Heidelberg - NewYork 1990, pp

119 119 Intensivpflegetage Mitchell et al, Am Rev Resp Dis 145: , 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 22 Tage15 Tage9 Tage7 Tage * p 0,05

120 120 Hämodynamisches Monitoring E. Einführung in die PiCCO-Technologie 1.Funktionsweise 2.Thermodilution 3.Pulskonturanalyse 4.Kontraktilitätsparameter 5.Nachlastparameter 6.Extravaskuläres Lungenwasser 7.Pulmonale Permeabilität

121 121 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) EVLW PVPI = PBV EVLW

122 122 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 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

124 124 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?

125 125 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.

126 126 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

127 127 Für das PiCCO-Monitoring werden bereits vorhandene bzw. ohnehin benötigte Gefäßzugänge verwendet! Anschlussschema der PiCCO-Technologie Praktisches Vorgehen Zentralvenöser Katheter PULSIOCATH Arterieller Thermodilutionskatheter (femoral, axillär, brachial) Injektattemperatur Sensorgehäuse

128 128 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 11mmHg Pulmo SaO 2 99% unter 2l O 2 via Nasensonde Abdomen schwere Diarrhoe, a.e. chemotherapieassoziiert Niere Retentionswerte leicht erhöht, kumulative 24h-Diurese 400ml Labor Hb 6,7g/dl, Leuko <0,2/nl, Thrombo 25/nl Hohe Flüssigkeitsverluste durch starkes Schwitzen

129 129 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: SaO 2 90% bei 15l O 2 /min, pO 2 69mmHg, pCO 2 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

130 130 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

131 131 Volumengabe Pulmo Hämodynamik Niere ? Klinisches Fallbeispiel Praktisches Vorgehen Therapeutische Probleme und Fragestellungen Volumenentzug Pulmo Hämodynamik Niere

132 132 Klinisches Fallbeispiel Praktisches Vorgehen Einsatz eines PiCCO-Systems - Weiterführung der Noradrenalinzufuhr - vorsichtige Volumentherapie unter GEDI-Kontrolle erste Werte 3, Normbereich 3,0 - 5,0 l/min/m ml/m 2 3,0 - 7,0 ml/kg dyn*s*cm 5 m mmHg Herzindex GEDI ELWI SVRI ZVD

133 133 aktuelle Werte 3, Normbereich 3,0 - 5,0 l/min/m ml/m 2 3,0 - 7,0 ml/kg dyn*s*cm 5 m 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

134 134 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

135 135 PiCCO-Werte am Folgetag Klinisches Fallbeispiel Praktisches Vorgehen aktuelle Werte 3, Normbereich 3,0 - 5,0 l/min/m ml/m 2 3,0 - 7,0 ml/kg dyn*s*cm 5 m mmHg Herzindex GEDI ELWI SVRI ZVD - Stabilisierung der pulmonalen Funktion - Beendigung der Katecholamintherapie - gute quantitative Diurese unter Furosemid

136 136 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 aussagekräftig Zeitlicher Verlauf SVRI Day 5Day 4Day 3Day 2Day 1 Nor ZVD ELWI GEDI HI

137 137 Stabilisierung der Hämodynamik Vermeidung von Komplikationen Einsparung von Ressourcen Klinisches Fallbeispiel Praktisches Vorgehen Konkrete Vorteile durch PiCCO bei diesem Patienten Optimierung des intravasalen Volumenstatus Reduktion des Katecholaminbedarfs Kein prärenales Nierenversagen Überwachung des Lungenödems Vermeidung der Intubation Pulmonale Stabilisierung Keine invasive Beatmung

138 138 Volumen ? Klinisches Fallbeispiel Praktisches Vorgehen Probleme ohne PiCCO-Einsatz bei diesem Patienten Diarrhoe starkes Schwitzen schwierige klinische Einschätzung des Volumendefizits Hoher ZVD Volumen ? Niedrige DiureseKonstantes HZV

139 139 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

140 140 ggf. zusätzliche Informationen: Sauerstoffausschöpfung ScvO 2 Organperfusion PDR-ICG Therapiesteuerung mit der PiCCO-Technologie Praktisches Vorgehen PiCCO-Monitoring HZV, Vorlast, Kontraktilität, Nachlast, Lungenwasser, Volumenreagibilität Bewertung des Therapieerfolgs Therapie Volumen / Katecholamine

141 141 7 Cardiac Output Vorlast Therapiesteuerung mit der PiCCO-Technologie Praktisches Vorgehen EVLW bei niedriger Vorlast primär Volumengabe

142 142 7 Cardiac Output Vorlast Therapiesteuerung mit der PiCCO-Technologie Praktisches Vorgehen EVLW bei niedriger Vorlast primär Volumengabe Volumenzufuhr bis zum Anstieg des EVLW fortsetzen

143 143 7 Cardiac Output Vorlast Therapiesteuerung mit der PiCCO-Technologie Praktisches Vorgehen EVLW 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)

144 144 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?

145 145 Ökonomische Aspekte der PiCCO-Technologie Kosten und Ressourcen Direkte Kosten im Vergleich zum PAK 1 bis 4 Tage 5 bis 8 Tage CCO - PAK PiCCO-Kit CCO - PAKPiCCO-Kit Prozentuale Kosten PiCCO - Kit Pulmonaliskatheter Röntgen-Thorax Schleuse ZVK Arterie Druckwandler Injektionszubehör 100% 140% 230% Die PiCCO-Technologie ermöglicht durch niedrige Kosten für Verbrauchsmaterial und geringen Personalaufwand ein kostengünstiges, effizientes Monitoring

146 146 Ökonomische Aspekte der PiCCO-Technologie Kosten und Ressourcen Indirekte Kosten im Vergleich zum PAK Intensivpflegetage Mitchell et al, Am Rev Resp Dis 1992;145: Beatmungstage PAK Gruppe n = 101 * p 0,05 PAK GruppeEVLW Gruppe 22 Tage15 Tage9 Tage7 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) !

147 147 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

148 148 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

149 149 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

150 150 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

151 151 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.

152 152 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

153 153 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

154 154 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

155 155 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

156 156 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!

157 157 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!

158 158 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

159 159 Trotzdem....


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