Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
JoVE Journal Medicine
Click here for the English version

Medicine

Ecografía Doppler venoso-arterial continua durante una provocación de precarga

Published: January 20, 2023 doi: 10.3791/64410
Automatic Translation
1,2, 2, 2, 2, 2, 2, 1,2,3, 1,3, 1,3
1Health Sciences North Research Institute, 2Flosonics Medical, 3Northern Ontario School of Medicine

Summary

La curva de Frank-Starling-Sarnoff es clínicamente importante y describe la relación entre la precarga cardíaca y el gasto. Este informe ilustra un nuevo método de velocimetría Doppler venosa yugular y arterial carotídea simultánea como sustitutos transitorios de la precarga cardíaca y el gasto, respectivamente; este enfoque está habilitado por el ultrasonido Doppler inalámbrico y portátil.

Abstract

Un desafío de precarga (PC) es una maniobra clínica que, primero, aumenta el llenado cardíaco (es decir, la precarga) y, segundo, calcula el cambio en el gasto cardíaco. Fundamentalmente, un PC es un enfoque de cabecera para probar la curva de Frank-Starling-Sarnoff (es decir, "función cardíaca"). Normalmente, esta curva tiene una pendiente pronunciada tal que un pequeño cambio en la precarga cardíaca genera un gran cambio en el volumen sistólico (SV) o gasto cardíaco. Sin embargo, en varios estados de enfermedad, la pendiente de esta relación se aplana de tal manera que el aumento del volumen en el corazón conduce a un pequeño aumento en el SV. En este escenario patológico, es poco probable que la precarga cardíaca adicional (p. ej., líquido intravenoso) sea fisiológicamente efectiva y podría provocar daños si evoluciona la congestión de órganos. Por lo tanto, inferir tanto la precarga cardíaca como el gasto es clínicamente útil, ya que puede guiar la reanimación con líquidos por vía intravenosa (IV). En consecuencia, el objetivo de este protocolo es describir un método para rastrear contemporáneamente los sustitutos de la precarga cardíaca y la salida utilizando un ultrasonido novedoso, inalámbrico y portátil durante un desafío de precarga bien validado.

Introduction

En su fundamento, la curva de Frank-Starling-Sarnoff describe la relación entre la precarga cardíaca y el gasto 1,2,3,4. Históricamente, esta curva se representa trazando la presión auricular derecha en la abscisa y el gasto cardíaco o volumen sistólico (SV)5 en la ordenada. La evaluación de la pendiente de esta curva es clínicamente importante porque la relación entre el llenado cardíaco y el gasto es dinámica; Así, la pendiente de la curva informa la estrategia de reanimación 1,4. Específicamente, si la pendiente de la curva de Frank-Starling-Sarnoff (es decir, "función cardíaca") es pronunciada, entonces aumentar la precarga (por ejemplo, administrar líquido intravenoso) aumenta la salida. Por el contrario, si la pendiente de la curva de la función cardíaca es poco profunda, entonces proporcionar líquido intravenoso (IV) no aumenta el SV2.

Saber cuándo el líquido IV aumenta o no el SV es importante para que el médico tratante pueda evitar el líquido fisiológicamente ineficaz4,6, en otras palabras, el escenario en el que la administración de líquido IV a un paciente no aumenta el SV 7,8. La identificación de este estado clínico relativamente común se logra a través de un desafío de precarga (CP), que es una maniobra clínica que "prueba" la pendiente de la curva de función cardíaca3. Un PC se logra aumentando rápidamente el llenado cardíaco y midiendo el cambio en SV9. Como se mencionó anteriormente, el líquido intravenoso puede actuar como un PC, al igual que las maniobras gravitacionales, como mover la cabeza por debajo del nivel del corazón (es decir, el posicionamiento de Trendelenburg)10 o pasar de una posición semi-reclinada a supina con las piernas elevadas (es decir, un levantamiento pasivo de la pierna)11. De hecho, el levantamiento pasivo de la pierna (PLR) es un PC bien aceptado y bien validado que se emplea en las unidades modernas de cuidados intensivos y recomendado por expertos antes de la administración de líquido intravenoso durante la reanimación de sepsis 4,12. Es importante destacar que se sugiere que durante la PLR, el médico debe medir tanto la precarga cardíaca (por ejemplo, el cambio en la presión auricular derecha) como el gasto (por ejemplo, el cambio en el SV) para probar adecuadamente la curva de función cardíaca13. Sin embargo, el primero rara vez se realiza ya que las medidas simultáneas son engorrosas y a menudo se requiere un catéter invasivo colocado en la aurícula derecha.

Los sustitutos ecográficos del llenado y la producción cardíaca han crecido en popularidad en las últimas décadas, especialmente en los departamentos de emergencia y unidades de cuidados intensivos 2,14. Específicamente, la evaluación simultánea tanto de una gran vena como de una arteria grande actúa como un sustituto de la precarga cardíaca y el gasto, respectivamente 2,15. Por ejemplo, se ha encontrado que los cambios morfológicos en el Doppler de la vena mayor rastrean la presión auricular derecha, esto es cierto para las venas yugular interna 16,17,18, hepática y porta 19, vena cava superior 20, vena cava inferior 21, venas femorales 22 e incluso venas intrarrenales 23. Por lo tanto, la velocimetría Doppler de venas grandes opera como un sustituto del llenado cardíaco2. Sin embargo, el Doppler de una arteria grande puede rastrear transitoriamente los cambios en el gasto cardíaco. Por ejemplo, las medidas del tiempo sistólico de la arteria carótida común 24,25, la velocidad 26,27,28 y el flujo 29,30 han demostrado ser prometedoras para detectar cambios en la SV.

Se ha descrito previamente una novedosa, inalámbrica, portátil, ecografía Doppler de onda continua que incorpora simultáneamente tanto la vena yugular interna como la arteria carótida común 14,15,27,28,31,32,33,34,35,36 . Aquí, se ilustra un método que utiliza este dispositivo durante una PC clínica comúnmente empleada, el levantamiento pasivo de la pierna. Además, las morfologías Doppler yugular interna y arterial carotídea común durante el CP se describen como posibles sustitutos de la precarga cardíaca y el gasto, respectivamente. Este protocolo es clínicamente importante porque proporciona una base práctica y fisiológica para el estudio futuro del paciente. Por ejemplo, los pacientes hospitalizados (p. ej., entorno perioperatorio, sepsis, enfermos críticos) y los pacientes ambulatorios (p. ej., insuficiencia cardíaca congestiva, diálisis) podrían ser monitoreados por el método, o sus modificaciones, que se describen a continuación.

Protocol

Al realizar un desafío de precarga utilizando el sistema de ultrasonido Doppler inalámbrico y portátil, hay una serie de pasos críticos que el usuario debe considerar. Se obtuvo el consentimiento escrito e informado para este protocolo; el estudio fue revisado y aprobado por la Junta de Ética en Investigación de Ciencias de la Salud del Norte. Los procedimientos seguidos estaban de acuerdo con las normas éticas locales del comité de experimentación humana y con la Declaración de Helsinki de 1975.

1. Identificar a un paciente apropiado

  1. Identifique a un paciente en el que se colocará el dispositivo de ultrasonido Doppler portátil. Asegúrese de que el paciente esté tranquilo y relativamente inmóvil para minimizar la fonación y la deglución durante la evaluación (1-5 min).
  2. Coloque al paciente en la posición semi-reclinada o semi-Fowler en la cama de hospital o camilla. Específicamente, ajuste la cama de tal manera que el torso esté en un ángulo de 30-45 ° por encima de la horizontal.

2. Obtención de señales Doppler de la arteria carótida y yugular interna

  1. Encienda el ultrasonido Doppler portátil presionando el botón redondo en el centro del dispositivo de ultrasonido. Las luces azules alrededor de la periferia del botón parpadearán, lo que indica que el dispositivo está encendido y listo para emparejarse con un dispositivo inteligente.
  2. Active la aplicación dedicada en el dispositivo inteligente. Pulse el botón de inicio en la aplicación del dispositivo inteligente. Observe la lista que se muestra en la aplicación que muestra los dispositivos de ultrasonido portátiles y detectables dentro de la proximidad física del dispositivo inteligente. Haga coincidir el número colocado en la cara del dispositivo de ultrasonido deseado con el dispositivo indicado en la lista de aplicaciones. Presione connect para emparejar el dispositivo de ultrasonido deseado con la aplicación.
  3. Confirme que el dispositivo de ultrasonido deseado está emparejado observando luces blancas intermitentes alrededor del botón en el centro del dispositivo. Presione correcto en la aplicación del dispositivo inteligente para completar el emparejamiento.
  4. Aplique una pequeña cantidad de gel de ultrasonido en la cara grande de la cuña del transductor en la parte posterior del dispositivo de ultrasonido.
    NOTA: La aplicación de gel produce un artefacto de señal Doppler característico, que se puede ver en la aplicación de dispositivo inteligente.
  5. Toque la cara grande de la cuña del transductor para asegurarse de que el dispositivo esté activo y emparejado con la aplicación del dispositivo inteligente. Asegúrese de que el volumen de la aplicación de dispositivo inteligente esté activado presionando el botón del icono de volumen en la esquina superior derecha de la pantalla de la aplicación.
  6. Con el cuello del paciente ligeramente extendido, observe la prominencia laríngea y sostenga el dispositivo de ultrasonido de modo que la cara grande de la cuña del transductor mire hacia abajo hacia el corazón del paciente. Coloque la cuña del dispositivo en la cara lateral de la prominencia laríngea del paciente. Busque una respuesta de audio y visual en la aplicación de dispositivo inteligente: la parte superior de la aplicación mostrará un espectro de forma de onda para la arteria carótida y la vena yugular. La parte inferior de la aplicación cuantifica el tiempo de flujo corregido (ccFT) para cada ciclo cardíaco, que se muestra como barras verdes.
  7. Deslice la cara del transductor sobre el cuello del paciente lateralmente desde un plano perpendicular definido por la tráquea hasta que el espectro Doppler carotídeo se detecte tanto visual como audiblemente en la aplicación del dispositivo inteligente.
    NOTA: En la mayoría de los pacientes, los espectros Doppler audio y visual de la arteria carótida y la vena yugular se detectan a unos pocos centímetros del borde laríngeo lateral.

3. Optimización de la arteria carótida y las señales Doppler yugulares internas

  1. Mientras mantiene el dispositivo en su lugar, observe el espectro Doppler carotídeo y sus características en la parte superior de la pantalla de la aplicación. Una buena señal Doppler de la arteria carótida se identifica por su característica carrera ascendente de velocidad aguda con una buena relación señal-ruido y una muesca dicrótica clara, que demarca el final de la sístole mecánica. La aplicación comenzará automáticamente a rastrear el espectro Doppler una vez que se obtenga una señal lo suficientemente fuerte, indicada por una línea blanca alrededor del máximo de la forma de onda.
  2. Mientras sostiene el dispositivo en su lugar, observe las mediciones de velocidad utilizando la escala en la parte superior izquierda de la pantalla del dispositivo inteligente. Usando el auto-trace sobre el máximo de la arteria carótida, asegúrese de que el rastro esté en un rango típico. La velocidad sistólica máxima de la arteria carótida es típicamente entre 50 cm / s y 120 cm / s, y la velocidad diastólica final es típicamente inferior a 20 cm / s.
  3. Deslice lentamente el dispositivo de ultrasonido lateralmente ligeramente unos milímetros mientras observa la muesca dicrótica en el espectro de la arteria para asegurarse de que se observe un nadir de velocidad clara de manera confiable. Si la velocidad de la muesca dicrótica se vuelve difícil de ver, repita este paso, pero deslice el dispositivo de ultrasonido medialmente.
  4. Repita los pasos 3.1-3.3 sobre la arteria carótida contralateral para evaluar la presencia de una velocidad de muesca dicrótica más clara.
  5. Después de observar la presencia de una velocidad de muesca dicrótica clara en ambas arterias carótidas, seleccione el lado del cuello al que se adherirá el dispositivo. Elija el lado con la velocidad de muesca dicrótica más obvia. Si ambos lados del cuello tienen velocidades de muesca dicrótica igualmente aceptables, elija el lado del cuello con el espectro Doppler yugular interno más robusto.

4. Adherir el dispositivo de ultrasonido al cuello

  1. Prepárese para adherir el dispositivo a la arteria carótida elegida anotando visualmente en qué parte del cuello se obtuvo la mejor señal. Si es necesario, use un bolígrafo de marcado de piel para identificar la posición de colocación óptima. Levante el dispositivo del cuello y retire el respaldo protector del adhesivo conectado al dispositivo de ultrasonido.
  2. Observe la cara del transductor en el dispositivo de ultrasonido y determine si queda una cantidad suficiente de gel de ultrasonido. Si es necesario, vuelva a aplicar una pequeña cantidad de gel de ultrasonido en la cara del transductor. Retire el exceso de gel de ultrasonido del cuello que pueda haber quedado durante el descubrimiento de la señal, ya que esto puede interferir con la adhesión del dispositivo.
  3. Devuelva el dispositivo al cuello a la ubicación identificada en el paso 4.1, con la cara grande de la cuña del transductor apuntando hacia abajo hacia el corazón. Alise las alas del adhesivo a través del cuello. Retire el respaldo protector de las puntas del adhesivo después de apretar; Coloque la película contra la piel para asegurar completamente el dispositivo al cuello. Controle los espectros carotídeo y yugular durante la adhesión para asegurarse de que no se pierda la señal.

5. Realizar un desafío de precarga a través de un levantamiento pasivo de piernas (PLR)

  1. Asegúrese de que el paciente esté en la posición semi-reclinada en la cama o camilla del hospital, como se identifica en el paso 1.2.
  2. Borre los datos de la aplicación de dispositivo inteligente presionando reiniciar en la aplicación de dispositivo inteligente. Presione comenzar evaluación en la aplicación de dispositivo inteligente para obtener las medidas de referencia para el levantamiento pasivo de la pierna (PLR). Comience con 30-60 s de línea de base en reposo con el paciente en la posición semi-reclinada en la cama del hospital o camilla. Busque un marcador que se muestre en la parte inferior de la pantalla de la aplicación para indicar el comienzo de la evaluación.
  3. Prepare las medidas necesarias para realizar una PLR (p. ej., obtenga ayuda de enfermería adicional según sea necesario).
  4. Una vez listo para realizar un PLR, marque la intervención en la aplicación del dispositivo inteligente para indicar el comienzo del desafío de precarga (en este caso, un PLR). Busque un marcador que se muestre en la parte inferior de la pantalla de la aplicación para indicar el comienzo de la intervención. Realizar un PLR; Sin tocar al paciente, vuelva a colocar la cama de hospital o la camilla de modo que el torso se mueva hacia abajo hacia la horizontal y las piernas se levanten a 30-45 ° por encima de la horizontal.
    NOTA: El usuario debe tener mucho cuidado de mantener al paciente completamente pasivo durante esta maniobra.
  5. Mantenga al paciente en la posición PLR durante 90-120 s.
    NOTA: A lo largo de la maniobra, es imperativo que el paciente mantenga el cuello completamente quieto para no cambiar el ángulo de insonación entre la cara del transductor y los vasos en el cuello. Si es necesario, estabilice manualmente el cuello del paciente.
  6. Observe el espectro Doppler yugular en la aplicación del dispositivo inteligente durante la intervención; Evaluar los cambios en la velocidad venosa yugular absoluta y su patrón como sustituto de la presión venosa yugular.
  7. Observe la evolución de las barras verdes en la aplicación del dispositivo inteligente durante la intervención; evaluar los cambios en el ccFT antes y después del inicio del desafío de precarga. La aplicación de dispositivo inteligente cuantifica automáticamente el ccFT para cada ciclo cardíaco y lo representa como una barra verde.
  8. Una vez completada la intervención, presione finalizar evaluación en la aplicación de dispositivo inteligente. Busque un marcador que se mostrará en la parte inferior de la pantalla de la aplicación para indicar el final de la evaluación.
  9. Devolver al paciente a la posición basal, semi-reclinada.
  10. Si lo desea, pulse Guardar en la aplicación para dispositivos inteligentes para guardar la evaluación y exportar los archivos de datos (consulte las notas de datos adicionales para obtener más detalles).

6. Observar los cambios en el tiempo de flujo corregido carotídeo (ccFT) en la aplicación de dispositivo inteligente después de la evaluación completada

  1. Observe los cambios evaluados en el ccFT que se muestran en un cuadro amarillo en la parte inferior derecha de la aplicación.
    NOTA: La aplicación para dispositivos inteligentes cuantifica automáticamente los cambios en ccFT entre las mediciones de referencia registradas y las mediciones de desafío/intervención de precarga.
  2. Presione guardar en la aplicación y espere a que los datos se dividan en los siguientes archivos: dos archivos de formato .txt que contienen datos IQ y Tick del hardware del dispositivo Doppler; un archivo de formato PKL que contiene la información del espectrograma (utilícelo para visualizar los datos recopilados en tiempo real en línea); y dos archivos de formato .json que contienen la información de la sesión (como la fecha y la hora, la configuración de hardware del dispositivo inteligente, la configuración del usuario y más) y cálculos en tiempo real por ciclo cardíaco.

Representative Results

Con respecto a la interpretación de la ecografía Doppler venoso-arterial continua durante un desafío de precarga, las respuestas fisiológicas generales se ilustran en la Figura 1, Figura 2, Figura 3 y Figura 4.

En primer lugar, en un paciente con una curva de función cardíaca normal y erguida, un pequeño aumento en la precarga cardíaca (por ejemplo, como se infiere por el Doppler venoso yugular) se acompaña de un aumento relativamente grande en el volumen sistólico (por ejemplo, como lo indica el aumento de ccFT)2,14,36; esto se ejemplifica en la Figura 1. La inferencia de cambios en la presión venosa yugular (JVP) del espectro Doppler yugular durante el desafío de precarga merece cierta elaboración. Una vez más, esta variable fisiológica es un sustituto de la precarga o llenado cardíaco. Normalmente, la vena yugular se colapsa en posición vertical cuando la presión venosa yugular es menor que la presión atmosférica. En el espectro Doppler, esto se traduce en una velocidad relativamente alta (es decir, generalmente más de 50 cm / s) con pulsaciones mínimas y baja amplitud (es decir, la intensidad o "brillo" de la señal yugular). Luego, si la presión venosa yugular aumenta durante la maniobra, la vena redondea en diámetro, su velocidad cae (es decir, generalmente a menos de 50 cm / s), la intensidad (es decir, "brillo") aumenta y la forma de onda se vuelve más pulsátil 2,14,36. Como se muestra en la Figura 1, el cambio en la morfología del Doppler venoso indica que la vena yugular ha aumentado de diámetro (es decir, velocidad descendente, amplitud creciente) y está comenzando a seguir las deflexiones de la presión auricular derecha. Aunque no se muestra en la imagen, con un aumento de la presión auricular derecha, la onda "v" durante la sístole tardía puede escindir la onda monofásica vista en la Figura 1 en una onda de velocidad "s" sistólica y una onda de velocidad "d" diastólica 2,14,36. En datos aún no publicados en voluntarios sanos, observamos que la morfología Doppler venosa yugular fue la medida ultrasonográfica venosa más precisa para distinguir los estados de precarga baja de alta.

En contraste, una respuesta anormal se representa en la Figura 2. Un ejemplo clínico de esta fisiopatología es un paciente hipovolémico, venodilatado, séptico con disfunción cardíaca séptica en evolución 2,15,36. Tal paciente tiene un retorno venoso disminuido (lo que reduce la precarga cardíaca, es decir, la presión venosa auricular o yugular derecha) y simultáneamente deprimió la función cardíaca 2,15,35,36. Por lo tanto, al inicio del estudio, este paciente demuestra una morfología Doppler venosa continua y baja en JVP que aumenta (es decir, se vuelve más pulsátil) durante el desafío de precarga sin un aumento significativo en el ccFT. Esto describe efectivamente una pendiente aplanada de la curva de la función cardíaca.

Los resultados del Doppler venoso-arterial continuo también podrían alertar al médico tratante sobre problemas con la PLR en sí. Por ejemplo, en algunas situaciones, el PLR puede no reclutar suficiente sangre venosa de las extremidades inferiores y la circulación esplácnica para generar un desafío de precarga fisiológicamente efectivo4. Sin evaluar el llenado cardíaco, esto podría resultar en un PLR "falso negativo". Sin embargo, si el médico ve poca respuesta ccFT (es decir, como un sustituto del volumen sistólico) junto con ningún cambio en el Doppler venoso (es decir, como un sustituto de la precarga), esto podría anunciar una PLR ineficaz, como se ve en la Figura 3.

Por último, es fundamental que la maniobra PLR sea fiel a su homónimo, lo que significa que no hay esfuerzo por parte del paciente cuando el torso cae y las piernas se elevan13. Esto evita la secreción adrenérgica, que puede aumentar la función cardíaca independientemente del retorno venoso; sin embargo, como se describe en la Figura 4, este escenario no deseado puede estar indicado por los parámetros de un aumento del volumen sistólico en la señal arterial junto con una morfología Doppler venosa, lo que sugiere una disminución de la presión venosa.

Figure 1
Figura 1: Aumento de la pendiente de la curva de la función cardíaca. En un ejemplo de un resultado "normal" o "esperado", la forma de onda venosa progresa de ser de alta velocidad, baja amplitud y no pulsátil a ser de menor velocidad, mayor amplitud y pulsátil en carácter. La forma de onda venosa pulsátil puede ser marcada por una señal monofásica, como se ve aquí. Concomitantemente, la forma de onda Doppler arterial muestra un aumento en el ccFT desde el inicio, lo que sugiere que el aumento en la precarga cardíaca se cumple con un aumento del gasto cardíaco. Estas respuestas, tomadas en conjunto, indican una curva de "función cardíaca" con una pendiente pronunciada. El eje y en el espectro representa la velocidad en centímetros por segundo. La velocidad positiva es hacia el cerebro (por ejemplo, la arteria carótida), mientras que la velocidad negativa es hacia el corazón (por ejemplo, la velocidad yugular). El eje x en el espectro es el tiempo. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Figure 2
Figura 2: Pendiente aplanada de la curva de función cardíaca. Una respuesta "anormal" durante un desafío de precarga está marcada por una forma de onda Doppler venosa que evoluciona como se mencionó anteriormente, pero con una respuesta arterial que no revela ningún cambio significativo o incluso una disminución en el ccFT en comparación con la línea de base, como se ve aquí. Esta constelación de hallazgos venosos y arteriales implica una curva de función cardíaca plana o, potencialmente, deteriorada con mayor precarga. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Figure 3
Figura 3: No hay cambios en el Doppler venoso. Un desafío de precarga que no muestra un cambio significativo en la forma de onda Doppler venosa podría representar un cambio inadecuado en el llenado cardíaco, lo que significa que no se espera ningún cambio en el espectro arterial. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Figure 4
Figura 4: Caída de la precarga durante un desafío de precarga. Un desafío de precarga que muestra un aumento de la velocidad venosa y un aumento significativo en las medidas Doppler arteriales puede significar un aumento del tono adrenérgico (es decir, estimulación simpática) de modo que la función cardíaca aumente independientemente del retorno venoso. Esta circunstancia podría ser el resultado de un levantamiento de piernas "no pasivo", por ejemplo, si el paciente se esfuerza por cambiar su posición corporal. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Figure 5
Figura 5: El dispositivo en un voluntario. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Discussion

El objetivo principal de este experimento visual es describir un protocolo para rastrear contemporáneamente los sustitutos de la precarga y el gasto cardíaco durante una PC bien validada utilizando un ultrasonido inalámbrico y portátil. El objetivo no es describir un protocolo de estudio específico en pacientes, per se. Sin embargo, la descripción del Doppler venoso y arterial continuo sirve como base práctica y fisiológica para diseñar estudios en pacientes con necesidad de reanimación (p. ej., período perioperatorio, sepsis) o desreanimación (p. ej., insuficiencia cardíaca congestiva, diálisis, falta de liberación de la ventilación mecánica)15,36.

El método descrito emplea un ultrasonido Doppler de onda continua portátil que suena simultáneamente una vena y una arteria principales para inferir la función cardíaca durante un PC15. Fundamental para este método es la selección de un paciente apropiado y cooperativo y garantizar un cambio mínimo de ángulo entre los vasos y el transductor durante toda la evaluación. Además, asegurar una velocidad de muesca dicrótica clara y consistente es primordial para permitir la medición consistente del tiempo sistólico. Finalmente, el usuario debe apreciar la morfología Doppler venosa y su variación a través de un espectro de presión venosa yugular (JVP), como se discutió anteriormente en los resultados representativos.

Como modificación del método descrito, en lugar de una PLR, el CP podría consistir en una infusión rápida de líquido intravenoso9, moviendo a un paciente completamente supino de horizontal a cabeza hacia abajo 15-30° (es decir, posicionamiento de Trendelenburg)10, o maniobras respiratorias como la oclusión espiratoria final34. Estos enfoques son beneficiosos porque hay menos movimiento del paciente y, aparentemente, un menor riesgo de cambio de ángulo durante la evaluación. En general, la resolución de problemas de todos los PC con ultrasonido portátil requiere una posición estable del cuello, adhesivo adicional para asegurar el ángulo de insonación, la prolongación de la evaluación cuando ocurren artefactos de fonación o deglución, el reposicionamiento del dispositivo o la adición de gel de ultrasonido para optimizar el acoplamiento acústico al paciente31.

Existen limitaciones al método de inferencia cardiovascular descrito en este manuscrito. Con respecto a la señal venosa yugular, la morfología Doppler es un sustituto de la presión venosa yugular, que a su vez es un sustituto de la presión auricular derecha37,38,39,40. Por lo tanto, no hay certeza de que la precarga cardíaca aumente en función de los cambios Doppler venosos solos. Sin embargo, la forma de onda Doppler venosa varía su morfología en función de las deflexiones de presión de la aurícula derecha17,18,41; Esto se ha observado en múltiples grandes venas además de la yugular. Por ejemplo, las evaluaciones de la vena cava superior e inferior y de las venas hepática, porta, intrarrenal y femoral estiman cualitativamente la presión venosa42. Más específicamente, la onda de velocidad venosa prominente durante la sístole está formada por el descenso x de la presión auricular derecha y la onda de velocidad diastólica por el descenso en y de la presión auricular derecha. El nadir de velocidad entre sístole y diástole se debe a la presión auricular derecha "onda v"16,17,18,42.

Además, mientras que la duración de la sístole mecánica es directamente proporcional al volumen sistólico, el tiempo sistólico, similar al SV, está mediado por la frecuencia cardíaca, la precarga, la poscarga y la contractilidad43. Mientras que la ecuación ccFT corrige la frecuencia cardíaca, una limitación de la ccFT como sustituto del volumen sistólico es que está determinada por otras entradas hemodinámicas. Sin embargo, se ha demostrado que los aumentos en el ccFT de al menos 7 ms 24 o +2%-4% detectan con precisión un aumento del 10% en el SV en pacientes críticos 24, voluntarios sanos que realizan una maniobra modificadora de precarga44,45 y voluntarios sanos sometidos a reanimación simulada de hemorragia moderada a severa27. Además, la CCFT ha sido utilizada para rastrear con precisión el cambio de SVs en la población quirúrgica electiva durante las maniobras respiratorias46. Por lo tanto, suponiendo que la poscarga y la contractilidad son relativamente constantes durante un PC enfocado, el ccFT varía principalmente debido a cambios en el SV.

Además, las contraindicaciones absolutas y relativas para este enfoque aún no se han elaborado, especialmente en pacientes. Como se señaló anteriormente, la contraindicación más común es probablemente la incapacidad de cooperar (por ejemplo, delirar, hablar, movimiento, rigores). Esto es cierto para muchos monitores modernos de signos vitales, aunque el ultrasonido portátil es particularmente sensible a la fonación y al movimiento del cuello. En consecuencia, el dispositivo funciona muy bien en pacientes intubados y paralizados en la sala de operaciones; Actualmente se está inscribiendo un estudio que utiliza el dispositivo en pacientes que reciben injertos electivos de derivación de la arteria coronaria. La variación fisiológica entre las arterias carótidas opuestas en un paciente en particular es posible; sin embargo, esta preocupación se mitiga porque, en el paradigma CP, el paciente actúa como su propio control (es decir, una intervención pre-post). En consecuencia, anticipamos que si bien los diferentes lados del cuello (Figura 5) pueden producir señales Doppler venosas y arteriales ligeramente diferentes, el cambio debe ser consistente salvo cualquier anomalía unilateral significativa (por ejemplo, estenosis). Las limitaciones físicas también pueden plantear problemas (por ejemplo, líneas centrales, collares de columna cervical, correas de traqueotomía, traumatismos, cuellos cortos o cifosis cervical grave). Las contraindicaciones fisiológicas como la estenosis carotídea moderada a grave, la estenosis aórtica, la arritmia y los patrones respiratorios anormales también son motivo de preocupación potencial. En general, sin embargo, una PLR con medidas en tiempo real del gasto cardíaco es resistente a muchos de estos problemas, incluida la arritmia 4,11. El dispositivo se está estudiando actualmente tanto en pacientes del departamento de emergencias de respiración espontánea como en la sala de operaciones; La proporción con señales inutilizables se deducirá de estos datos.

La importancia del método descrito anteriormente es que el ultrasonido adherido puede muestrear minutos de datos continuos, mientras que los abordajes manuales se limitan típicamente a unos pocos ciclos cardíacos48,49. Además, el software para el ultrasonido portátil mide el coeficiente de variación Doppler arterial. A partir de esto, se implementa una "ventana inteligente" para muestrear un número suficiente de ciclos cardíacos al inicio y durante la intervención; Este instrumento estadístico adapta la precisión de medición para cada desafío de precarga47. Además, dado que el ultrasonido portátil permanece fijado al paciente, disminuye el riesgo de factores humanos50,51 que aumentan la variabilidad de la medición; Esto es válido tanto para la insonación arterial como para la venosa. Otro aspecto significativo de este método es que la evaluación Doppler venosa y arterial contemporánea permite al clínico evaluar indirectamente la precarga cardíaca durante una maniobra dinámica; Esto es recomendado por expertos en el campo13, pero rara vez se realiza porque medir la presión auricular correcta es engorroso. En consecuencia, el Doppler venoso-arterial continuo durante un PC da una imagen más profunda de la función cardíaca al lado de la cama. Si bien este método descrito anteriormente puede ser utilizado para juzgar la reanimación con líquidos intravenosos, también es prometedor para medir la "desreanimación"15,52 o predecir la desconexión de la ventilación mecánica 53 y debe explorarse en futuras investigaciones clínicas. Por ejemplo, la diuresis de pacientes con sobrecarga de volumen puede revelarse por signos de caída de la presión auricular derecha dentro de la señal Doppler venosa a medida que avanza la eliminación del volumen. Además, si el paciente recibe una RPP antes y después de la diálisis, el cambio en las medidas Doppler arteriales debe indicar un aumento de la función cardíaca, como se informó anteriormente52.

Un método de Doppler venoso-arterial continuo durante una PC se logra mejor siguiendo los seis pasos generales descritos anteriormente en la sección de protocolo. Un novedoso sistema de ultrasonido Doppler inalámbrico y portátil ayuda a este paradigma adhiriéndose a un paciente y permitiendo un ángulo de insonación relativamente fijo durante el cambio de precarga. Fundamentalmente, el Doppler venoso-arterial simultáneo, instantáneo puede elaborar los dos ejes de la relación Frank-Starling-Sarnoff y, por lo tanto, dar nuevos conocimientos sobre la función cardíaca. Esto es especialmente importante cuando se trata a pacientes gravemente enfermos; Tanto la administración como la eliminación del volumen podrían refinarse con este nuevo enfoque. Si bien la discusión anterior se limita en gran medida a las aplicaciones hospitalarias, también son posibles usos ambulatorios adicionales dentro de las esferas de insuficiencia cardíaca congestiva, insuficiencia renal crónica e hipertensión pulmonar. En consecuencia, el Doppler venoso-arterial continuo puede desbloquear canales imprevistos de exploración dentro de la hemodinámica y disciplinas médicas relacionadas.

Disclosures

J.E.S.K., S.O.G., D.J., L.M.H., E.R., G.C., J.K.E. trabajan para Flosonics Medical, la start-up que construye el ultrasonido Doppler portátil; R.A. y B.N. declaran que no hay intereses en conflicto.

Acknowledgments

Ninguno.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
FloPatch Flosonics
iPad Apple
ultrasound gel

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Berlin, D. A., Bakker, J. Starling curves and central venous pressure. Critical Care. 19 (1), 55 (2015).
  2. Kenny, J. -E. S. Assessing fluid intolerance with Doppler ultrasonography: A physiological framework. Medical Sciences. 10 (1), 12 (2022).
  3. Monnet, X., Marik, P. E., Teboul, J. -L. Prediction of fluid responsiveness: An update. Annals of Intensive Care. 6 (1), 111 (2016).
  4. Monnet, X., Shi, R., Teboul, J. -L. Prediction of fluid responsiveness. What's new. Annals of Intensive Care. 12 (1), 46 (2022).
  5. Kenny, J. -E. S., Barjaktarevic, I. Letter to the editor: Stroke volume is the key measure of fluid responsiveness. Critical Care. 25 (1), 104 (2021).
  6. Malbrain, M. L., et al. Principles of fluid management and stewardship in septic shock: It is time to consider the four D's and the four phases of fluid therapy. Annals of Intensive Care. 8 (1), 66 (2018).
  7. Douglas, I. S., et al. Fluid response evaluation in sepsis hypotension and shock: A randomized clinical trial. Chest. 158 (4), 1431-1445 (2020).
  8. Latham, H. E., et al. Stroke volume guided resuscitation in severe sepsis and septic shock improves outcomes. Journal of Critical Care. 42, 42-46 (2017).
  9. Barthélémy, R., et al. Accuracy of cumulative volumes of fluid challenge to assess fluid responsiveness in critically ill patients with acute circulatory failure: A pharmacodynamic approach. British Journal of Anaesthesia. 128 (2), 236-243 (2021).
  10. Ma, G. -G., et al. Change in left ventricular velocity time integral during Trendelenburg maneuver predicts fluid responsiveness in cardiac surgical patients in the operating room. Quantitative Imaging in Medicine and Surgery. 11 (7), 3133 (2021).
  11. Monnet, X., et al. Passive leg raising predicts fluid responsiveness in the critically ill. Critical Care Medicine. 34 (5), 1402-1407 (2006).
  12. Bentzer, P., et al. Will this hemodynamically unstable patient respond to a bolus of intravenous fluids. JAMA. 316 (12), 1298-1309 (2016).
  13. Monnet, X., Teboul, J. -L. Passive leg raising. Intensive Care Medicine. 34 (4), 659-663 (2008).
  14. Kenny, J. -ÉS. Functional hemodynamic monitoring with a wireless ultrasound patch. Journal of Cardiothoracic and Vascular Anesthesia. 35 (5), 1509-1515 (2021).
  15. Kenny, J. -ÉS., et al. Inferring the Frank-Starling curve from simultaneous venous and arterial Doppler: Measurements from a wireless, wearable ultrasound patch. Frontiers in Medical Technology. 3, 676995 (2021).
  16. Sivaciyan, V., Ranganathan, N. Transcutaneous doppler jugular venous flow velocity recording. Circulation. 57 (5), 930-939 (1978).
  17. Ranganathan, N., Sivaciyan, V., Pryszlak, M., Freeman, M. R. Changes in jugular venous flow velocity after coronary artery bypass grafting. The American Journal of Cardiology. 63 (11), 725-729 (1989).
  18. Ranganathan, N., Sivaciyan, V. Jugular venous pulse descents patterns - Recognition and clinical relevance. CJC Open. , (2022).
  19. Abu-Yousef, M. M. Normal and respiratory variations of the hepatic and portal venous duplex Doppler waveforms with simultaneous electrocardiographic correlation. Journal of Ultrasound in Medicine. 11 (6), 263-268 (1992).
  20. Appleton, C. P., Hatle, L. K., Popp, R. L. Superior vena cava and hepatic vein Doppler echocardiography in healthy adults. Journal of the American College of Cardiology. 10 (5), 1032-1039 (1987).
  21. Reynolds, T., Appleton, C. P. Doppler flow velocity patterns of the superior vena cava, inferior vena cava, hepatic vein, coronary sinus, and atrial septal defect: A guide for the echocardiographer. Journal of the American Society of Echocardiography. 4 (5), 503-512 (1991).
  22. Abu-Yousef, M. M., Kakish, M., Mufid, M. Pulsatile venous Doppler flow in lower limbs: Highly indicative of elevated right atrium pressure. American Journal of Roentgenology. 167 (4), 977-980 (1996).
  23. Iida, N., et al. Clinical implications of intrarenal hemodynamic evaluation by Doppler ultrasonography in heart failure. JACC: Heart Failure. 4 (8), 674-682 (2016).
  24. Barjaktarevic, I., et al. Ultrasound assessment of the change in carotid corrected flow time in fluid responsiveness in undifferentiated shock. Critical Care Medicine. 46 (11), 1040-1046 (2018).
  25. Mackenzie, D. C., et al. Ultrasound measurement of carotid flow time changes with volume status. Critical Care. 18 (1), 131 (2014).
  26. Pace, R., et al. Carotid vs aortic velocity time integral and peak velocity to predict fluid responsiveness in mechanically ventilated patients. A comparative study. Minerva Anestesiologica. 88 (5), 352-360 (2021).
  27. Kenny, J. -ÉS., et al. Carotid artery velocity time integral and corrected flow time measured by a wearable Doppler ultrasound detect stroke volume rise from simulated hemorrhage to transfusion. BMC Research Notes. 15 (1), 7 (2022).
  28. Kenny, J. -ÉS., et al. Carotid Doppler ultrasonography correlates with stroke volume in a human model of hypovolaemia and resuscitation: analysis of 48 570 cardiac cycles. British Journal of Anaesthesia. 127 (2), 60-63 (2021).
  29. Marik, P. E., Levitov, A., Young, A., Andrews, L. The use of bioreactance and carotid Doppler to determine volume responsiveness and blood flow redistribution following passive leg raising in hemodynamically unstable patients. Chest. 143 (2), 364-370 (2013).
  30. Effat, H., Hamed, K., Hamed, G., Mostafa, R., El Hadidy, S. Electrical cardiometry versus carotid Doppler in assessment of fluid responsiveness in critically ill septic patients. Egyptian Journal of Critical Care Medicine. 8 (4), 96-113 (2021).
  31. Kenny, J. -ÉS., et al. A novel, hands-free ultrasound patch for continuous monitoring of quantitative Doppler in the carotid artery. Scientific Reports. 11, 7780 (2021).
  32. Kenny, J. S., et al. A wireless wearable Doppler ultrasound detects changing stroke volume: Proof-of-principle comparison with trans-esophageal echocardiography during coronary bypass surgery. Bioengineering. 8 (12), 203 (2021).
  33. Kenny, J. -E. S., et al. A wearable patch to assess changes in carotid blood velocity during passive leg raising. European Journal of Anesthesiology. 36, 223 (2019).
  34. Kenny, J. ÉS., et al. A wearable carotid Doppler tracks changes in the descending aorta and stroke volume induced by end-inspiratory and end-expiratory occlusion: A pilot study. Health Science Reports. 3 (4), 190 (2020).
  35. Kenny, J. -E. S., Eibl, J. K., Mackenzie, D. C., Barjaktarevic, I. Guidance of intravenous fluid by ultrasound will improve with technology. Chest. 161 (2), 132-133 (2021).
  36. Kenny, J. -ÉS., Munding, C. E., Eibl, A. M., Eibl, J. K. Wearable ultrasound and provocative hemodynamics: A view of the future. Critical Care. 26 (1), 329 (2022).
  37. Guarracino, F., et al. Jugular vein distensibility predicts fluid responsiveness in septic patients. Critical Care. 18 (6), 647 (2014).
  38. Hossein-Nejad, H., Mohammadinejad, P., Ahmadi, F. Internal jugular vein/common carotid artery cross-sectional area ratio and central venous pressure. Journal of Clinical Ultrasound. 44 (5), 312-318 (2016).
  39. Lipton, B. Estimation of central venous pressure by ultrasound of the internal jugular vein. The American Journal of Emergency Medicine. 18 (4), 432-434 (2000).
  40. Donahue, S. P., Wood, J. P., Patel, B. M., Quinn, J. V. Correlation of sonographic measurements of the internal jugular vein with central venous pressure. The American Journal of Emergency Medicine. 27 (7), 851-855 (2009).
  41. Tang, W. W., Kitai, T. Intrarenal venous flow: A window into the congestive kidney failure phenotype of heart failure. JACC: Heart Failure. 4 (8), 683-686 (2016).
  42. McNaughton, D. A., Abu-Yousef, M. M. Doppler US of the liver made simple. Radiographics. 31 (1), 161-188 (2011).
  43. Boudoulas, H. Systolic time intervals. European Heart Journal. 11, 93-104 (1990).
  44. Kenny, J. -ÉS., et al. Diagnostic characteristics of 11 formulae for calculating corrected flow time as measured by a wearable Doppler patch. Intensive Care Medicine Experimental. 8 (1), 54 (2020).
  45. Kenny, J. -ÉS., et al. A carotid Doppler patch accurately tracks stroke volume changes during a preload-modifying maneuver in healthy volunteers. Critical Care Explorations. 2 (1), 0072 (2020).
  46. Kimura, A., Suehiro, K., Juri, T., Tanaka, K., Mori, T. Changes in corrected carotid flow time induced by recruitment maneuver predict fluid responsiveness in patients undergoing general anesthesia. Journal of Clinical Monitoring and Computing. 36 (4), 1069-1077 (2021).
  47. Kenny, J. -ÉS., et al. Carotid Doppler measurement variability in functional hemodynamic monitoring: An analysis of 17,822 cardiac cycles. Critical Care Explorations. 3 (6), 0439 (2021).
  48. Kenny, J. -ÉS., Barjaktarevic, I. Timing and measurement variability are critical when using carotid Doppler to infer hemodynamics. Ultrasound in Medicine and Biology. 46 (12), 3485-3486 (2020).
  49. Kenny, J., Cannesson, M., Barjaktarevic, I. Minimizing measurement variability in carotid ultrasound evaluations. Journal of Ultrasound in Medicine. 40 (4), 855-856 (2020).
  50. Lui, E. Y., Steinman, A. H., Cobbold, R. S., Johnston, K. W. Human factors as a source of error in peak Doppler velocity measurement. Journal of Vascular Surgery. 42 (5), 972-979 (2005).
  51. Gill, R. W. Measurement of blood flow by ultrasound: Accuracy and sources of error. Ultrasound in Medicine and Biology. 11 (4), 625-641 (1985).
  52. Chebl, R. B., et al. Corrected carotid flow time and passive leg raise as a measure of volume status. American Journal of Emergency Medicine. 37 (8), 1460-1465 (2019).
  53. Dres, M., et al. Passive leg raising performed before a spontaneous breathing trial predicts weaning-induced cardiac dysfunction. Intensive Care Medicine. 41 (3), 487-494 (2015).

Tags

Retractación Número 191
Ecografía Doppler venoso-arterial continua durante una provocación de precarga
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Kenny, J. É. S., Gibbs, S. O.,… More

Kenny, J. É. S., Gibbs, S. O., Johnston, D., Hofer, L. M., Rae, E., Clarke, G., Eibl, J. K., Nalla, B., Atoui, R. Continuous Venous-Arterial Doppler Ultrasound During a Preload Challenge. J. Vis. Exp. (191), e64410, doi:10.3791/64410 (2023).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter