PULSION PiCCO plus OCT - 04

RAZONES PARA CONOCER UN MÉTODO NUEVO DE MONITORIZACIÓN HEMODINÁMICA

Ventajas del PiCCO Catéter TD: Precisa menos tiempo de colocación; puede mantenerse hasta 10 días ; manejo simple y rápida y tiempo de respuesta corto Sistema de medición dinámico “latido a latido”, menos invasivo, sin necesidad de cateterizar el corazón derecho Reducción de la estancia en la UCI y económica Parámetros de aplicación clínica directa, sin necesidad de interpretación Cuantificación del agua pulmonar extravascular Medida de flujo, precarga, postcarga y contractilidad Fácil de aplicar en pacientes pediátricos

CATETER DE ARTERIA PULMONAR: UN DEBATE ABIERTO Desde 1970 se han usado más de 45 millones de CAP Más de 3000 publicaciones en la literatura médica En 1996 Connors y colaboradores describen la asociación entre el uso de CAP y un mayor riesgo de muerte En un estudio reciente randomizado el CAP no demostró beneficio: Sandham JD, N Engl J. Med Estudios deficientes por randomización inadecuada, tamaño de la muestra insuficiente, presencia de enfermedades y terapias concomitantes y estudio mal diseñado Otros estudios han sugerido resultados positivos con la monitorización con CAP: Shoemaker (Chest 1988), BoyD (Jama 1993), Minoz (Crit Care Med 1994), Ivanov (New Horizon 1997).

CATETER DE ARTERIA PULMONAR: UN DEBATE ABIERTO (II) A veces, el conocimiento de aquellos que usan los CAP es inconsistente e inadecuado: Squara (Chest 2002), Iberti (Jama 1990), Jacka (Crit Care Med 2002) Los resultados mejoran cuando el CAP es utilizado por personal con buen conocimiento de la técnica: Gnaegi (Crit Care Med 1997) Conferencia Consenso sobre Cap (Crit Care Med 1997) Conclusión: El examen clínico parece un “pobre” predictor hemodinámico, las diversas técnicas de monitorización son herramientas diagnósticas y el principal determinante de sus resultados positivos es la toma correcta de decisiones sobre el tratamiento

INTRODUCCION HISTORICA PICCO es un aparato diseñado para el manejo hemodinámico y volumétrico del paciente, que permite medir tres parámetros relativamente nuevos: ITBV, EVLW y CFI Combina dos técnicas: TD transpulmonar y análisis del contorno del pulso 1960: Surge la idea de usar el calor como indicador para medir el GC 1966: Descripción de la técnica de dilución de doble indicador (Edwards) 1970: Estudios de validación confirman que la termodilución intermitente y la dilución DyE son intercambiables Método empleado por ICCO: TD simple transpulmonar

INTRODUCCION HISTORICA (II) 1899: Frank describe los conceptos básicos para calcular el VS desde el controno de la onda de pulso arterial 1983: Wesseling desarrolla un algoritmo basado en el análisis del contorno de pulso arterial para monitorizar el GC continuamente 1999: Goedge valida el GCCP con GCAP y GCA incluso en presencia de variaciones hemodinámicas y del tono vascular

Central venous catheter Injectate temperature sensor housing PV4046 Arterial thermodilution catheter Injectate temperature sensor cable PC80109 PULSION disposable pressure transducer PV8115 PCCI AP TB37.0 AP (CVP) 5 SVRI 2762 PC CI 3.24 HR 78 SVI 42 SVV 5% dPmx 1140 (GEDI) 625 DPT Monitor cable PMK-206 Interface cable PC80150 Connection cable to bedside monitor PMK - XXX AUX adapter cable PC81200 Picco plus setup

Método de Termodilución Transpulmonar Catéter TD Arterial (e.g. PV2015L20) VC Inyección en Bolo RAEDV PBV ETV LAEDV LVEDV ETV RVEDV ,0 0,2 0,4 0,6 [°C]  T Injection [s]

Rangos Normales Parámetro Rango Unidad CI 3.0 – 5.0 l/min/m 2 SVI 40 – 60 ml/m2 SVRI 1200 – 1800 dyn*s*cm-5*m MAP 70 – 90 mmHg GEF 25 – 35 % CFI 4.5 – 6.5 1/min HR 60 – 90 1/min GEDVI 680 – 800 ml/m 2 ITBVI 850 – 1000 ml/m 2 SVV  10 % EVLWI 3.0 – 7.0 ml/kg PVPI 1.0 – 3.0

Análisis del contorno del pulso arterial t [s] P [mm Hg]

Rangos Normales Parámetro Rango Unidad CI 3.0 – 5.0 l/min/m 2 SVI 40 – 60 ml/m2 SVRI 1200 – 1800 dyn*s*cm-5*m MAP 70 – 90 mmHg GEF 25 – 35 % CFI 4.5 – 6.5 1/min HR 60 – 90 1/min GEDVI 680 – 800 ml/m 2 ITBVI 850 – 1000 ml/m 2 SVV  10 % EVLWI 3.0 – 7.0 ml/kg PVPI 1.0 – 3.0

INDICACION Necesidad de monitorizar el estado cardiovascular y circulatorio de cualquier paciente, tanto intraoperatoriamente como en la reanimación, siempre y cuando la relación beneficio / riesgo sea favorable CONTRAINDICACIONES Pacientes en los que la colocación de un catéter arterial esté contraindicada Pacientes con JABP

TERMODILUCION VOLUMETRICA INTERMITENTE - Determinación del GC por termodilución transpulmonar - Principios del cálculo de volúmenes - ITBV y GEDV: Volumen sanguíneo intratorácico y volumen díastólico final global Estimación de ITBV usando el método de TD simple Volumen diastólico final global: GEDV Significado fisiológico de GEDV Significado fisiológico de ITBV ITBV como guía en el manejo hemodinámico - Indice de función cardiaca: CFI - Agua pulmonar extravascular: EVLW Estimación de EVLW (mediante el ITBV estimado) Significado fisiológico de EVLW EVLW como indicador de modos específicos de ventilación - Indice de permeabilidad vascular pulmonar: PVPI

TbTb injection t Determinación del gasto cardiaco por TD transpulmonar Stewart-Hamilton method T b = Blood temperature T i = Injectate temperature V i = Injectate volume ∫ ∆ T b. dt = Area under the thermodilution curve K = Correction constant, made up of specific weight and specific heat of blood and injectate

Comparación de CO TDa y CO TDpa Author n (patients / measurements) CO TDa - CO TDpa r bias  SD von Spiegel et al, /  1.5% 0.97 Anaesthesist 45 (11) Mc Luckie et al, / ? 0.19  0.21 l/min/m 2 Acta Paediatr 85 Goedje et al, / 150 (triple) 0.16  0.31 l/min/m Chest 113 (4) Goedje et al, /  0.7 l/min 0.96 Thorac Cardiovasc Surg 46 Zöllner et al, / 160 (131 double / 29 triple) 0.03  1.04 l/min 0.91 Anaesthesist 47 (11) Goedje et al, / 216 (triple)  0.66 l/min 0.93 Crit Care Med 27 (11) Sakka et al, /  0.62 l/min 0.97 Intensive Care Med 25 Sakka et al, / 51 (triple) 0.73  0.38 l/min 0.98 J Cardiothorac Vasc Anesth 14 (2) Bindels et al, /  0.45 l/min/m Crit Care 4 Holm et al, /  0.29 l/min 0.98 Burns 27

Principios del cálculo de volúmenes ln c (I) injection At recirculation MTt t e DSt c (I) MTt: Mean transit time ≈ half of the indicator passed the point of detection DSt: Downslope time ≈ exponential downslope time of TD curve

Principios del cálculo de volúmenes (II) V all = V1 + V2 + V3 + V4 = MTt x Flow V 3 = largest volume = DSt x Flow The MTt determines the whole volume the indicator passed through from the point of injection to the point of detection. The DSt determines the largest single volume (min. 20% larger!) in a series of mixing chambers flow V3V3 V4V4 V2V2 V1V1 injection detection

TERMODILUCION VOLUMETRICA INTERMITENTE - Determinación del GC por termodilución transpulmonar - Principios del cálculo de volumen - ITBV y GEDV: Volumen sanguíneo intratorácico y volumen diastólico final global Estimación de ITBV usando el método de TD simple Volumen diastólico final global: GEDV Significado fisiológico de GEDV Significado fisiológico de ITBV ITBV como guía en el manejo hemodinámico - Indice de función cardiaca: CFI - Agua pulmonar extravascular: EVLW Estimación de EVLW (mediante el ITBV estimado) Significado fisiológico de EVLW EVLW como indicador de modos específicos de ventilación - Indice de permeabilidad vascular pulmonar: PVPI

Volúmen sanguíneo intratorácico (ITBV) RAEDV PBV LAEDV LVEDV RVEDV

Relación entre ITBV TD y GEDV ST Sakka et al, Intensive Care Med 26: , 2000 GEDV vs. ITBV in 57 intensive care patients ITBV = 1.25 * GEDV – 28.4 [ml] r = 0.96 ITBV TD (ml) GEDV ST (ml)

Sakka et al, Intensive Care Med 26: , 2000 Termodilución ITBVI ST vs. thermo-dye dilución ITBVI TD n = 209 r = 0.97 Bias = -7.6 ml/m 2 SD = 57.4 ml/m 2 ITBVI ST vs. ITBVI TD in 209 intensive care patients

TERMODILUCION VOLUMETRICA INTERMITENTE - Determinación del GC por termodilución transpulmonar - Principios del cálculo de volumen - ITBV y GEDV: Volumen sanguíneo intratorácico y volumen diastólico final global Estimación de ITBV usando el método de TD simple Volumen diastólico final global: GEDV Significado fisiológico de GEDV Significado fisiológico de ITBV ITBV como guía en el manejo hemodinámico - Indice de función cardiaca: CFI - Agua pulmonar extravascular: EVLW Estimación de EVLW (mediante el ITBV estimado) Significado fisiológico de EVLW EVLW como indicador de modos específicos de ventilación - Indice de permebilidad vascular pulmonar: PVPI

GEDV = Global end-diastolic volume End-diastolic volume of the 4 heart chambers PTV RAEDV LAEDV LVEDV RVEDV GEDV GEDV = ITTV - PTV Principios del cálculo de volúmenes (III)

Principios del cálculo de volúmenes (IV) RAEDV LAEDV LVEDV RVEDV PTV ITTV PTV = Pulmonary Thermal Volume largest thermal volume in the series of mixing chambers (DSt – Volume) ITTV = Intrathoracic Thermal Volume volume from the point of injection to the point of detection (MTt – Volume)

ITTV = CO * MTt TDa PTV = CO * DSt TDa ITBV = 1.25 * GEDV EVLW = ITTV - ITBV GEDV = ITTV - PTV RAEDV RVEDV LAEDV LVEDV RAEDVRVEDV LAEDV LVEDVPBV RAEDVRVEDV LAEDV LVEDV PTV EVLW Calculation of volumes

TERMODILUCION VOLUMETRICA INTERMITENTE - Determinación del GC por termodilución transpulmonar - Principios del cálculo de volumen - ITBV y GEDV: Volumen sanguíneo intratorácico y volumen diastólico final global Estimación de ITBV usando el método de TD simple Volumen diastólico final global: GEDV Significado fisiológico de GEDV Significado fisiológico de ITBV ITBV como guía en el manejo hemodinámico - Indice de función cardiaca: CFI - Agua pulmonar extravascular: EVLW Estimación de EVLW (mediante el ITBV estimado) Significado fisiológico de EVLW EVLW como indicador de modos específicos de ventilación - Indice de permeabilidad vascular pulmonar: PVPI

GEDV = Global end-diastolic volume End-diastolic volume of the 4 heart chambers PTV RAEDV LAEDV LVEDV RVEDV GEDV GEDV = ITTV - PTV

TERMODILUCION VOLUMETRICA INTERMITENTE - Determinación del GC por termodilución transpulmonar - Principios del cálculo de volumen - ITBV y GEDV: Volumen sanguíneo intratorácico y volumen diastólico final global Estimación de ITBV usando el método de TD simple Volumen diastólico final global: GEDV Significado fisiológico de GEDV Significado fisiológico de ITBV ITBV como guía en el manejo hemodinámico - Indice de función cardiaca: CFI - Agua pulmonar extravascular: EVLW Estimación de EVLW (mediante el ITBV estimado) Significado fisiológico de EVLW EVLW como indicador de modos específicos de ventilación - Indice de permeabilidad vascular pulmonar: PVPI

Goedje et al, Eur J Cardiothorac Surg 13 (5): ;discussion , 1998 Correlación de los indicadores de precarga con SVI y CI (  )

Presiones como indicadores de precarga Lichtwarck-Aschoff et al, Intensive Care Med 18: , 1992

ITBV como indicador de precarga

TERMODILUCION VOLUMETRICA INTERMITENTE - Determinación del GC por termodilución transpulmonar - Principios del cálculo de volumen - ITBV y GEDV: Volumen sanguíneo intratorácico y volumen diastólico final global Estimación de ITBV usando el método de TD simple Volumen diastólico final global: GEDV Significado fisiológico de GEDV Significado fisiológico de ITBV ITBV como guía en el manejo hemodinámico - Indice de función cardiaca: CFI - Agua pulmonar extravascular: EVLW Estimación de EVLW (mediante el ITBV estimado) Significado fisiológico de EVLW EVLW como indicador de modos específicos de ventilación - Indice de permeabilidad vascular pulmonar: PVPI

Agua Pulmonar Extravascular EVLW Clinical validation

GEDVI (ml/m 2 ) CI (l/min/m 2 ) Volume Inotropics normal range normal cardiac function CFI = CI / GEDVI Indice de función cardiaca

TERMODILUCION VOLUMETRICA INTERMITENTE - Determinación del GC por termodilución transpulmonar - Principios del cálculo de volumen - ITBV y GEDV: Volumen sanguíneo intratorácico y volumen diastólico final global Estimación de ITBV usando el método de TD simple Volumen diastólico final global: GEDV Significado fisiológico de GEDV Significado fisiológico de ITBV ITBV como guía en el manejo hemodinámico - Indice de función cardiaca: CFI - Agua pulmonar extravascular: EVLW Estimación de EVLW (mediante el ITBV estimado) Significado fisiológico de EVLW EVLW como indicador de modos específicos de ventilación - Indice de permeabilidad vascular pulmonar: PVPI

ITTV = CO * MTt TDa PTV = CO * DSt TDa ITBV = 1.25 * GEDV EVLW = ITTV - ITBV GEDV = ITTV - PTV RAEDV RVEDV LAEDV LVEDV RAEDVRVEDV LAEDV LVEDVPBV RAEDVRVEDV LAEDV LVEDV PTV EVLW Calculation of volumes

Sakka et al, Intensive Care Med 26: , 2000 Termodilución EVLWI ST vs. thermo-dye dilución EVLWI TD Bias = -0.2 ml/kg SD = 1.4 ml/kg n = 209 r = 0.96 EVLWI ST vs. EVLWI TD in 209 intensive care patients

Sturm, In: Practical Applications of Fiberoptics in Critical Care Monitoring, Springer Verlag Berlin - Heidelberg - NewYork 1990, pp Validación de EVLW (I) EVLW by indicator dilution compared to gravimetric EVLW measurement in brain-dead humans

Katzenelson et al, SCCM 2002, Abstract PiCCO – EVLW vs Gravimetric EVLW in dogs, cardiogenic + noncardiogenic PE Validación de EVLW (II)

TERMODILUCION VOLUMETRICA INTERMITENTE - Determinación del GC por termodilución transpulmonar - Principios del cálculo de volumen - ITBV y GEDV: Volumen sanguíneo intratorácico y volumen diastólico final global Estimación de ITBV usando el método de TD simple Volumen diastólico final global: GEDV Significado fisiológico de GEDV Significado fisiológico de ITBV ITBV como guía en el manejo hemodinámico - Indice de función cardiaca: CFI - Agua pulmonar extravascular: EVLW Estimación de EVLW (mediante el ITBV estimado) Significado fisiológico de EVLW EVLW como indicador de modos específicos de ventilación - Indice de permeabilidad vascular pulmonar: PVPI

Böck, Lewis, In: Practical Applications of Fiberoptics in Critical Care Monitoring, Springer Verlag Berlin - Heidelberg - NewYork 1990, pp EVLW y Oxigenación

Source Comparison Correlation Baudendistel et al, 1982 X-ray score vs.EVLW 77 % J Trauma 22: 983 Sibbald et al, 1983 comparison cardiac edema r = 0,66 Chest 83: 725 comparison non cardiac edema r = 0,7 Sivak et al, 1983 X-ray score vs EVLW 64 % Crit Care Med. 11: 498  X-ray score vs.  EVLW 42 % Laggner et al, 1984 X-ray score vs. EVLW r = 0,84 Intensive Care Med. 10: 309 Halperin et al, 1985  X-ray score vs. r = 0,51 Chest 88: 649  EVLW Haller et al, 1985 X-ray score vs. EVLW 66 % Fortschr. Röntgenstr. 142: 68 Eisenberg et al, 1987 X-ray score vs. EVLW 76 % Am Rev Resp Dis 136: 662 Takeda et al, 1995 X-ray score vs. EVLW X-ray insensitive J Vet Med Sci 57 (3): 481 Comparación de EVLW con la Rx de torax

TERMODILUCION VOLUMETRICA INTERMITENTE - Determinación del GC por termodilución transpulmonar - Principios del cálculo de volumen - ITBV y GEDV: Volumen sanguíneo intratorácico y volumen diastólico final global Estimación de ITBV usando el método de TD simple Volumen diastólico final global: GEDV Significado fisiológico de GEDV Significado fisiológico de ITBV ITBV como guía en el manejo hemodinámico - Indice de función cardiaca: CFI - Agua pulmonar extravascular: EVLW Estimación de EVLW (mediante el ITBV estimado) Significado fisiológico de EVLW EVLW como indicador de modos específicos de ventilación - Indice de permeabilidad vascular pulmonar: PVPI

Relevancia del manejo con EVLW After: Mitchell et al, Am Rev Resp Dis 145: , days 15 days 9 days 7 days RHC group EVLW group * * Ventilation daysICU days n=101

Sturm, In: Practical Applications of Fiberoptics in Critical Care Monitoring, Springer Verlag Berlin - Heidelberg - NewYork 1990, pp EVLW y mortalidad

TERMODILUCION VOLUMETRICA INTERMITENTE - Determinación del GC por termodilución transpulmonar - Principios del cálculo de volumen - ITBV y GEDV: Volumen sanguíneo intratorácico y volumen diastólico final global Estimación de ITBV usando el método de TD simple Volumen diastólico final global: GEDV Significado fisiológico de GEDV Significado fisiológico de ITBV ITBV como guía en el manejo hemodinámico - Indice de función cardiaca: CFI - Agua pulmonar extravascular: EVLW Estimación de EVLW (mediante el ITBV estimado) Significado fisiológico de EVLW EVLW como indicador de modos específicos de ventilación - Indice de permeabilidad vascular pulmonar: PVPI

Nuevos parámetros GEF = GEDV 4 x SV Global ejection fraction PVPI = PBV EVLW Estimation of pulmonary vascular permeability

Relación entre ITVBI y EVLWI ITBVI to EVLWI PVPI increased PVPI normal

Análisis del contorno del pulso arterial t [s] P [mm Hg]

ANALISIS DEL CONTORNO DEL PULSO ARTERIAL Principios de la medición Parámetros obtenidos por análisis del contorno de pulso PCCO: Gasto cardiaco por contorno de pulso SVV: Variación del volúmen sistólico PPV: Variación de la presión del pulso dP/dtmax: índice de contractilidad del ventrículo izquierdo

P(t) SístoleDiástole Compliance Aórtica Rise of the blood pressure curve dependent on the characteristic Compliance of the Aorta Fall of the blood pressure curve dependent on the characteristic Compliance of the Aorta

Individual aortic compliance C(p) Measured blood pressure (P(t), MAP, CVP) Reference CO value from thermodilution Determinación de la Compliance aórtica individual C(p)

Area under pressure curve Shape of pressure curve PCCO = cal HR   Systole P(t) SVR + C(p) dP dt () Aortic compliance Heart rate Patient-specific calibration factor (determined by thermodilution) t [s] P [mm Hg] Cálculo de PCCO  Modelo PCCO is displayed as last 12s mean

ANALISIS DEL CONTORNO DEL PULSO ARTERIAL Principios de la medición Parámetros obtenidos por análisis del contorno de pulso PCCO: Gasto cardiaco por contorno de pulso SVV: Variación del volúmen sistólico PPV: Variación de la presión del pulso dP/dtmax: índice de contractilidad del ventrículo izquierdo

Rangos Normales Parámetro Rango Unidad CI 3.0 – 5.0 l/min/m 2 SVI 40 – 60 ml/m2 SVRI 1200 – 1800 dyn*s*cm-5*m MAP 70 – 90 mmHg GEF 25 – 35 % CFI 4.5 – 6.5 1/min HR 60 – 90 1/min GEDVI 680 – 800 ml/m 2 ITBVI 850 – 1000 ml/m 2 SVV  10 % EVLWI 3.0 – 7.0 ml/kg PVPI 1.0 – 3.0

ANALISIS DEL CONTORNO DEL PULSO ARTERIAL Principios de la medición Parámetros obtenidos por análisis del contorno de pulso PCCO: Gasto cardiaco por contorno de pulso SVV: Variación del volúmen sistólico PPV: Variación de la presión del pulso dP/dtmax: índice de contractilidad del ventrículo izquierdo

Comparación entre PCCO y CO TDpa Author n (patients / measurements) PCCO - CO TDpa r bias  SD Goedje et al, / 270 (triple) 0.11  0.6 l/min 0.91 Thorac Cardiovasc Surg 46 Goedje et al, / 216 (triple) 0.07  0.7 l/min/m Crit Care Med 27 (11) Buhre et al, / 36 (triple)  0.63 l/min 0.94 J Cardiothorac Vasc Anesth 13 (4) Goedje et al, / 192 (triple) -0.1  0.42 l/min 0.91 Ann Thorac Surg 68 (4) Zöllner et al, / 76 (triple) 0.31  1.25 l/min 0.88 J Cardiothorac Vasc Anesth 14 (2) PCCO - CO TDa Gödje et al, 2002* 24 / 517 (triple) /-2.50 l/min 0.88 CCM 30 (1) * New PiCCO algorithm during hemodynamic instability

PCCO vs CO TDpa en 30 pacientes trás cirugía cardiaca Goedje et al, Thorac Cardiovasc Surg 46: , 1998

ANALISIS DEL CONTORNO DEL PULSO ARTERIAL Principios de la medición Parámetros obtenidos por análisis del contorno de pulso PCCO: Gasto cardiaco por contorno de pulso SVV: Variación del volúmen sistólico PPV: Variación de la presión del pulso dP/dtmax: índice de contractilidad del ventrículo izquierdo

SVmax SVmin SVmean SVmax – SVmin SVV = SVmean SVmax and SVmin are determined over last 30 s window Determinación de SVV Only applicable in controlled mechanically ventilated patients

SVV – Estudios Clínicos Berkenstadt et al, Anesth Analg 92: , 2001 Sensitifity Specificity CVP __ SVV Highest sensitivity and specificity for the prognosis of the effect of volume loading

The increase of preload volume is equal: ∆ EDV 1 = ∆ EDV 2 ∆ SV 1 >> ∆ SV 2 SVV como predictor de la respuesta del corazón al aporte de volúmen EDV SV SVV small SVV large ∆ EDV 1 ∆ EDV 2 ∆ SV 1 ∆ SV 2

ANALISIS DEL CONTORNO DEL PULSO ARTERIAL Principios de la medición Parámetros obtenidos por análisis del contorno de pulso PCCO: Gasto cardiaco por contorno de pulso SVV: Variación del volúmen sistólico PPV: Variación de la presión del pulso dP/dtmax: índice de contractilidad del ventrículo izquierdo

dPmx = dP/dtmax of arterial pressure curve Estimation of left ventricular pressure velocity increase Indice de contractilidad del ventrículo izquierdo t [s] P [mm Hg]

Aplicación Clínica Volume Drugs

CI (l/min/m2) ITBVI (ml/m2) Therapy Target ITBVI CFI EVLWI (slowly responding) <10 V >4.5 >10 V+! Cat temporary >5.5 <10 Cat >4.5 >3.0<3.0 >10 Cat V- temporary >5.5 <10 V <10 >10 V+ temporary <10 >850<850>850 <10 OK! >10 V- temporary <10 <850 EVLWI (ml/kg) V+ = volume loading (! = cautiously) V- = volume contraction Cat = catecholamines/ cardiovascular agents Arbol de decisión para la monitorización volumétrica / hemodinámica