Artículo de método

Determinación no invasiva del tiempo de formación de vórtice mediante ecocardiograma transesofágico durante la cirugía cardíaca

DOI:

10.3791/58374

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28 de noviembre de 2018

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1Anesthesia Service, Clement J. Zablocki Veterans Affairs Medical Center, 2Department of Anesthesiology, Medical College of Wisconsin

En este artículo

Resumen

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Se describe un protocolo para medir el tiempo de formación de vórtice, un índice de eficiencia de llenado ventricular izquierdo, usando técnicas de ecocardiografía de transesophageal estándar en pacientes sometidos a cirugía cardíaca. Aplicamos esta técnica para analizar el tiempo de formación de vórtice en varios grupos de pacientes con diferentes patologías cardíacas.

Resumen

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Flujo sanguíneo trans-mitral produce un cuerpo rotacional tridimensional de líquido, conocido como un anillo de vórtice, que mejora la eficiencia del ventrículo izquierdo (LV) relleno en comparación con un chorro lineal continuo. Desarrollo del anillo de vórtice se cuantifica más a menudo con el tiempo de formación de vórtice (VFT), un parámetro sin dimensiones basado en la expulsión de líquido de un tubo rígido. Nuestro grupo está interesado en los factores que afectan LV eficiencia de llenado durante la cirugía cardíaca. En este informe, describimos el uso estándar bidimensional (2D) y Doppler la ecocardiografía transesophageal (te) para derivar de forma no invasiva las variables necesarias para calcular VFT. Calculamos la fracción de llenado auricular (β) de las integrales de velocidad-tiempo de trans-mitral temprano relleno de LV y sístole atrial sangre flujo velocidad formas de onda medidos en el punto de vista TEE cuatro-compartimiento mediados de-del esófago. Volumen sistólico (SV) se calcula como el producto del diámetro de la pista de salida de LV medido en el punto de vista de eje largo del mediados de-esófago TEE y la integral velocidad tiempo del flujo de sangre a través de la pista de salida determinado en la vista de transgastric profunda mediante ondas de pulso Doppler. Por último, diámetro de la válvula mitral (D) se determina como el promedio de longitudes de eje mayor y menor medida en ortogonal bicomisural mediados de-del esófago y planos imágenes de eje largo, respectivamente. VFT se calcula entonces como 4 × del × (1-β) SV / (πD3). Hemos utilizado esta técnica para analizar VFT en varios grupos de pacientes con anormalidades cardiacas diferentes. Discutir la aplicación de esta técnica y sus posibles limitaciones y también revisar nuestros resultados hasta la fecha. Medición no invasiva de VFT utilizando TEE es sencilla en pacientes anestesiados, sometidos a cirugía cardíaca. La técnica puede permitir que cirujanos y anestesiólogos cardiacos evaluar el impacto de las condiciones patológicas y las intervenciones quirúrgicas en LV relleno eficiencia en tiempo real.

Introducción

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Mecánica de fluidos es un determinante crítico pero a menudo infravalorado de relleno ventricular izquierdo de (LV). Un cuerpo de rotación tridimensional de líquido, conocido como un anillo de vórtice, se genera siempre que un fluido atraviesa un orificio1,2,3. Este anillo de vórtice mejora la eficiencia de transporte de fluidos en comparación con un chorro lineal continuo4. Movimiento de la sangre a través de la válvula mitral durante el llenado del LV temprana causa un anillo de vórtice formar5,6,7,8 y facilita su propagación en la cámara mediante la conservación de ímpetu fluido y energía cinética9. Estas acciones mejoran LV relleno eficiencia4,10,11,12,13. El anillo no sólo inhibe la estasis del flujo de sangre en el ápice del LV14,15,16,17 sino también dirige el flujo preferencial bajo el prospecto mitral anterior7, 18, efectos que disminuyen el riesgo de formación de trombo apical y facilitan el llenado de la salida de LV pista19, respectivamente. Ecocardiografía de contraste17, vector Doppler flujo asignación6,20,21, proyección de imagen de resonancia magnética7y partícula imaging velocimetry9,22 ,23,24 se han utilizado para demostrar el aspecto y comportamiento de anillos de vórtice trans-mitral bajo condiciones normales y patológicas. El gradiente de presión de LV atrial izquierdo, el grado de excursión anular mitral diastólica, la presión de LV mínima alcanzada durante la diástole y la velocidad y extensión de la relajación LV son los cuatro principales determinantes de la duración, tamaño, intensidad de la corriente y posición de el anillo mitral trans2,12,25,26,27,28,29.

Desarrollo del anillo de vórtice más a menudo se cuantifica con un parámetro adimensional (tiempo de formación de vórtice; VFT) basada en la expulsión de líquido de un tubo rígido3, donde VFT se define como el producto de la velocidad del fluido tiempo promedio y la duración de la eyección dividida por el diámetro del orificio. El tamaño óptimo de un anillo de vórtice se logra cuando VFT es 4 en vitro ya que se arrastra chorros y energéticas limitaciones le impiden alcanzar un mayor tamaño3,4. Válvula mitral VFT ha sido aproximada clínicamente mediante ecocardiografía transtorácica8,30,31. Basado en el análisis de la velocidad de flujo de la sangre trans-mitral y diámetro de la válvula mitral (D), puede ser fácilmente demostrado8 eso VFT = 4 × (1-β) × EF × α3, donde β = fracción de llenado auricular, fe = fracción de eyección del LV y α = EDV1/3/D, donde EDV = volumen telediastólico. Fracción de eyección es la proporción de volumen de movimiento (SV) y EDV, permitiendo esta ecuación simplificarse a VFT = 4 × del × (1-β) SV / (πD3). Porque VFT es adimensional (volumen/volumen), este índice permite la comparación directa entre pacientes de diferente tamaño sin ajuste para peso o cuerpo superficie8. Óptima oscila VFT entre 3,3 y 5,5 en sujetos sanos8y los resultados es consistente con los obtenidos en los modelos de dinámica de fluidos3,32. VFT fue demostrado para ser ≤ 2.0 en pacientes con función sistólica del VI deprimida, resultados que también son compatibles con las predicciones teóricas8. Reducciones en VFT independientemente predecían morbilidad y mortalidad en pacientes con insuficiencia cardíaca30. Elevada poscarga33de LV, la enfermedad de Alzheimer34, función diastólica anormal19y reemplazo de la válvula nativa mitral con una prótesis35 también han demostrado disminuir VFT. Medida de VFT también puede ser útil para identificar la estasis del flujo de sangre o trombosis en pacientes con infarto agudo de miocardio36,37.

Nuestro grupo está interesado en los factores que afectan LV eficiencia de llenado durante cirugía cardiaca38,39,40,41. Utilizamos el estándar bidimensional y Doppler transesofágica (ETE) para derivar de forma no invasiva las variables requeridas para calcular VFT. En este informe, describimos a esta metodología en detalle y revisión de nuestros resultados hasta la fecha.

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Protocolo

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La Junta de revisión institucional de la Clemente J. Zablocki veteranos asuntos centro médico había aprobado los protocolos. Consentimiento de informado escrita fue renunciado porque Monitoreo cardíaco invasivo y t se utilizan habitualmente en los pacientes sometidos a cirugía cardiaca en nuestra institución. Pacientes con contraindicaciones relativas o absolutas para TEE, los sometidos a repetición sternotomy mediano o cirugía de la emergencia y aquellos con taquiarritmias auriculares o ventriculares fueron excluidos de la participación.

1. anestesia

  1. Proporcionar a cada paciente con midazolam intravenoso (1 a 3 mg) y fentanilo (50 a 150 μg) para sedación consciente antes de la cirugía.
  2. Utilizar anestesia local (lidocaína al 1% subcutánea) para la inserción de catéteres en la arteria radial y vía intravenosa. Prueba de la calidad de la anestesia local con un pinchazo.
  3. Asegúrese de que el paciente recibe oxígeno suplementario mediante una cánula nasal (2 a 4 L/min).
  4. Coloque un catéter central venoso o arteria pulmonar usando anestesia local (lidocaína al 1% subcutánea) bajo condiciones estériles a través de la derecha o izquierda de la vena yugular interna con guía ecográfica basada en indicaciones clínicas apropiadas.
  5. Inducir la anestesia con fentanilo intravenoso (5 mcg/kg), propofol (1 a 2 mg/kg) y rocuronio (0.1 mg/kg). Mantener anestesia uso había inhalado isoflurano (fin-de marea concentración del 1%) en una mezcla de aire y oxígeno, fentanilo (1 a 2 μg/kg/h), y contiene efecto control neuromuscular rocuronio (0,05 mg/kg).
  6. El estómago con un tubo gástrico oral de succión.
  7. Colocar ultrasonido jalea en hipofaringe del paciente. Levantar la mandíbula hacia delante y avanzar una sonda t en el esófago con una ligera presión para vencer la resistencia del músculo hypopharygeus.

2. transesofágica

  1. Realizar un examen completo de t después de la sociedad americana de ecocardiografía sociedad de anestesiólogos cardiovasculares directrices42 en cada paciente.
  2. Colocar una volumen de muestra Doppler entre las puntas de las valvas de la mitrales a la velocidad de flujo de la sangre trans-mitral récord en el mediados de-del esófago TEE cuatro-compartimiento plano (figura 1) la proyección de imagen-de onda del pulso.
  3. Identificar los principios relleno del LV y sístole atrial sangre flujo formas de onda de velocidad de flujo de la sangre trans-mitral, y medir sus velocidades máximas correspondientes e integrales de velocidad tiempo (VTIE y VTIA, respectivamente) utilizando la paquete de software integrado del equipo de ecocardiografía (figura 1).
  4. Calcular la fracción de llenado auricular (β) como el cociente del auricular al llenado total de LV:
    figure-protocol-1
  5. Medir el diámetro máximo de la zona de salida de LV inmediatamente debajo de la válvula aórtica en el eje largo del mediados de-del esófago de la válvula aórtica ver TEE durante sístole media (figura 2A).
  6. Calcular el área de la zona de salida de LV asumiendo geometría circular como el producto de π/4 y el cuadrado del diámetro (ver paso anterior 2.5).
  7. Obtener un eje profundo transgastric vista TEE y coloque un pulso volumen muestra del Doppler en el tracto de salida de LV distal para grabar un envolvente de velocidad de flujo de sangre (figura 2B) en el mismo nivel donde se midió el diámetro (vea el paso 2.5 anterior); integrar el área de esta forma de onda con paquete de software del equipo de ecocardiografía para obtener VTI.
  8. Multiplicar el resultante integral velocidad tiempo (VTI) de la LV salida pista sangre flujo velocidad onda (figura 2B) por la zona de la salida de pista (ver paso 2.6) para obtener el volumen de movimiento (SV).
  9. Grabar videoclips de los LV eje largo TEE imágenes aviones, respectivamente42y bicomisural mediados de-del esófago. Asegúrese de que incluye varios ciclos cardíacos en cada grabación.
  10. Inspeccione visualmente imágenes de cámara lenta de los clips de vídeo (ver paso anterior 2.9) después el ECG onda T para elegir la apertura máxima de las valvas de la válvula mitral.
  11. Medir la distancia entre las valvas de la mitrales (figuras 3A y 3B) utilizando la función de "pinza" del equipo de ecocardiografía.
  12. Calcular el diámetro de la válvula mitral (D) como el promedio de los principal (transcommissural anterior-lateral-posterior-intermedio) y menores longitudes (antero-posterior).
  13. Calcular VFT utilizando la fórmula:
    figure-protocol-2
  14. Realizar todas las mediciones ecocardiográficas cuantitativas por triplicado en la expiración final.

3. diseño

  1. Determinar VFT, índices de función diastólica del VI y la hemodinámica durante condiciones de estado estacionario 30 minutos antes y 15, 30 y 60 minutos después de puente cardiopulmonar (CPB) en 10 pacientes con fracción de eyección del LV preoperatoria normal debajo de la arteria coronaria cirugía para probar la hipótesis de que el CPB disminuye transitoriamente VFT39.
  2. Probar la hipótesis de que la hipertrofia de presión sobrecarga de LV producida por estenosis de la válvula aórtica reduce VFT examinando (en un grupo de 8 pacientes sometidos a reemplazo valvular aórtico) para estenosis aórtica severa y la comparación de observaciones a otro grupo de 8 pacientes con LV normal pared espesor sometidos a cirugía de la arteria coronaria40. Medir VFT, función diastólica LV, Hemodinámica y grosor telediastólico de la pared posterior durante condiciones de estado estacionario 30 minutos antes de CPB.
  3. Probar la hipótesis de que flujo de la sangre diastólica anormal entrar en LV afecta a trans-mitral LV relleno eficiencia en 8 pacientes con insuficiencia aórtica válvula aórtica estenosis y moderada frente a 8 pacientes con estenosis aórtica que no tienen válvulas de regurgitant 38. medida VFT y otros parámetros como se describió anteriormente (paso 3.2).
  4. Prueba de la hipótesis de que la edad avanzada se asocia con una reducción en el LV relleno eficacia cuantificada mediante VFT en 7 octogenarios (82 ± 2 años) en comparación con 7 jóvenes pacientes (55 ± 6 años)41 sometidos a cirugía coronaria. Asegúrese de que ambos grupos tienen normal fracción de eyección preoperatoria del LV. Medir VFT y otros parámetros como se describió anteriormente (paso 3.2).

4. las estadísticas

  1. Presentar los datos como media ± desviación estándar.
  2. Evaluar los datos con análisis de varianza (ANOVA) seguido por la modificación de Bonferroni de de Student t-test.
  3. Utilizar análisis de regresión lineal para determinar las relaciones entre VFT y grosor telediastólico de la pared posterior y entre VFT y edad.
  4. Rechazar la hipótesis nula cuando p < 0.05.

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Resultados

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La técnica actual nos permite medir fiablemente VFT durante la cirugía cardíaca bajo una variedad de condiciones clínicas por obtener cada determinante del flujo sanguíneo y grabaciones dimensionales en los planos de imagen estándar de TEE. Una onda de pulso volumen de la muestra Doppler se colocó en las puntas de las valvas de la mitrales en la mediados de-del esófago vista de cuatro cámaras para obtener el perfil de velocidad de flujo mitral trans sangre necesario para calcular la fracc...

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Discusión

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Los resultados actuales ilustran VFT puede ser medido con fiabilidad durante la cirugía cardíaca utilizando las técnicas de t que se describe aquí. Descripciones anteriores de VFT utilizan la ecocardiografía transtorácica en sujetos conscientes, pero este enfoque no puede ser utilizado cuando el pecho está abierto. Utilizamos ETE intraoperatoria para determinar VFT en los pacientes anestesiados, sometidos a cirugía cardiaca durante el cual cambios en el LV dinámica de llenado se encuentran a menudo como resultado de isqu...

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Divulgaciones

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Los autores tienen ninguna competencia intereses financieros u otros conflictos de intereses en virtud de este trabajo.

Agradecimientos

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Este material es el resultado del trabajo apoyado con recursos y el uso de las instalaciones en el Clement J. Zablocki veteranos asuntos Medical Center en Milwaukee, Wisconsin.

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Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo
NombreEmpresaNúmero de catálogoComentarios
Máquina de ecocardiografíaPhilips Ultrasound, Bothall, WAiE33
Sonda de ecocardiografía transesofágicaPhilips Ultrasound, Bothall, WAX7-2T
Statistical SoftwareAnalystSoft, Walnut, CAStatPlus:mac Pro

Referencias

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