Ultrassonografia Doppler Véro-Arterial Contínua Durante um Desafio de Pré-Carga
January 20th, 2023
A curva de Frank-Starling-Sarnoff é clinicamente importante e descreve a relação entre pré-carga e débito cardíaco. Este relato ilustra um novo método de Dopplervelocimetria venosa jugular e arterial carotídea simultânea como substitutos transitórios da pré-carga e do débito cardíacos, respectivamente; essa abordagem é possibilitada pelo ultrassom Doppler sem fio vestível.
Pacientes gravemente enfermos frequentemente apresentam sinais de baixo fluxo sanguíneo e recebem fluidos intravenosos para aumentar o volume sistólico. O método descrito pode ajudar a prever quando a fluidoterapia será ineficaz, medindo a resposta de um substituto do volume sistólico a um desafio de pré-carga. Saber quando os fluidos são ineficazes pode reduzir o risco de danos associados à sobrecarga hídrica, como edema pulmonar ou lesão renal.
Essa técnica também pode ajudar na diurese direta, por exemplo, em pacientes com insuficiência cardíaca congestiva, doença renal crônica, hipertensão pulmonar ou pacientes que não conseguem se libertar da ventilação mecânica. Para começar, posicione o paciente na posição semi reclinável ou semi Fowler no leito ou maca do hospital, ajuste o leito de forma que o tronco fique em um ângulo de 30 a 45 graus acima da horizontal. Ligue o ultrassom Doppler vestível pressionando o botão redondo no centro do aparelho de ultrassom.
Luzes azuis ao redor da periferia do botão piscarão, sinalizando que o dispositivo está ligado e pronto para emparelhar com um dispositivo inteligente. Ligue o aplicativo dedicado no dispositivo inteligente e pressione o botão Iniciar. Observe a lista exibida no aplicativo mostrando os dispositivos de ultrassom vestíveis e detectáveis na proximidade física do dispositivo inteligente.
Combine o número afixado na face do aparelho de ultrassom desejado com o dispositivo indicado na lista de aplicativos, pressione conectar para emparelhar o aparelho de ultrassom com o aplicativo. Confirme se o aparelho de ultrassom está emparelhado observando as luzes piscando ao redor do botão no centro do dispositivo. Pressione correto no aplicativo do dispositivo inteligente para concluir o emparelhamento.
Aplique uma pequena quantidade de gel de ultrassom na face do transdutor na parte de trás do aparelho de ultrassom. Em seguida, ative o volume no aplicativo do dispositivo inteligente pressionando o botão do ícone de volume no canto superior direito da tela do aplicativo. Toque na face do transdutor para garantir que o dispositivo esteja ativo e emparelhado com o aplicativo do dispositivo inteligente.
Com o pescoço do paciente levemente estendido, observe a proeminência laríngea e segure o aparelho de ultrassom para que a etiqueta fique orientada do lado direito para cima. Coloque o aparelho na face lateral da proeminência laríngea e procure resposta de áudio e vídeo no aplicativo do aparelho. A porção superior exibirá um espectro de forma de onda para a artéria carótida e veia jugular.
Deslize lentamente o aparelho de ultrassom lateralmente ligeiramente por alguns milímetros enquanto observa a incisura dicótica no espectro da artéria para garantir que um nadir de velocidade claro seja observado de forma confiável. Se a velocidade da incisura dicótica se tornar difícil de ver, repita este passo, mas deslize o aparelho de ultrassom medialmente. Ao segurar o dispositivo no lugar, observe o espectro do doppler carotídeo e suas características na parte superior do visor do aplicativo.
A aplicação começará automaticamente a traçar o espectro do Doppler assim que um sinal forte o suficiente for obtido, indicado por uma linha branca em torno do máximo da forma de onda. Em seguida, observe as medidas de velocidade usando a escala no canto superior esquerdo da tela do dispositivo inteligente. Usando o auto trace sobre a artéria carótida máximo garantir que o traço está em uma faixa típica.
Repita esses passos sobre a artéria carótida contralateral para avaliar a presença de uma velocidade de incisura dicótica mais clara. Depois de observar a velocidade da incisura dicótica clara em ambas as artérias carótidas, selecione o lado do pescoço ao qual o dispositivo irá aderir. Adera o dispositivo à artéria carótida escolhida, observando visualmente onde o melhor sinal é obtido no pescoço.
Se necessário, use uma caneta de marcação de pele para identificar a posição de posicionamento ideal. Levante o dispositivo do pescoço e remova o suporte protetor do adesivo conectado ao dispositivo de ultrassom. Observe a face do transdutor no aparelho de ultrassom, se necessário, reaplique o gel de ultrassom na face do transdutor.
Remova o excesso de gel de ultrassom do pescoço que pode ter permanecido durante a descoberta do sinal. Como isso interfere na adesão do dispositivo. Retorne o dispositivo ao local identificado no pescoço, alisar as asas do adesivo em todo o pescoço.
Retire o suporte protetor das pontas do adesivo depois de puxar com força e coloque a filmagem contra a pele para prender totalmente o dispositivo ao pescoço. Monitore os espectros carotídeo e jugular durante toda a adesão para garantir que o sinal não seja perdido. Limpe os dados do aplicativo do dispositivo inteligente pressionando reiniciar.
Em seguida, pressione Iniciar avaliação para obter as medidas basais para a elevação passiva da perna ou PLR com 30 a 60 segundos de linha de base de repouso. A porção inferior da aplicação do dispositivo quantifica o tempo de fluxo corrigido ou CCFT para cada ciclo cardíaco exibido como barras verdes. Procure um marcador exibido na parte inferior da exibição do aplicativo para indicar o início da avaliação.
Em seguida, na tela do dispositivo inteligente, pressione Marcar Intervenção para indicar o início do desafio de pré-carregamento. Realizar uma RVP sem tocar no paciente. Reposicione a cama ou a maca do hospital de modo que o tronco seja movido para baixo para a horizontal e as pernas sejam levantadas a 30 a 45 graus acima da horizontal.
Manter o paciente na posição de PLR por 90 a 120 segundos. Observar o espectro do Doppler jugular durante a intervenção e avaliar mudanças na velocidade venosa jugular absoluta e seu padrão como substituto da pressão venosa jugular. Observar a evolução das barras verdes durante a intervenção e avaliar as mudanças no CCFT antes e após o início do desafio de pré-carga para cada ciclo cardíaco.
Quando a intervenção estiver concluída na tela do dispositivo inteligente, pressione End Assessment do desafio de pré-carga. Retornar o paciente à posição semi-reclinável. Observe as alterações avaliadas no PTCC exibidas em uma caixa amarela no canto inferior direito da aplicação.
Se desejar, pressione salvar para salvar a avaliação e exportar os arquivos de dados. Em um paciente com uma curva de função cardíaca ereta normal, um pequeno aumento na pré-carga cardíaca é acompanhado por um aumento relativamente grande no volume sistólico. A alteração da morfologia do doppler venoso indica que a veia jugular aumentou de diâmetro e está começando a acompanhar as deflexões da pressão atrial direita.
Em contraste, uma resposta anormal durante um desafio de pré-carga é marcada por uma forma de onda do Doppler venoso que evolui como acima, mas com uma resposta arterial que não revela nenhuma alteração significativa ou mesmo uma diminuição no PTCC em relação aos valores basais. Um teste de provocação pré-carga sem alteração significativa na forma de onda do Doppler venoso representa uma alteração inadequada no enchimento cardíaco. Um aumento do volume sistólico no sinal arterial.
Associado a uma morfologia do Doppler venoso sugerindo diminuição da pressão venosa. É importante obter um sinal forte do Doppler que possa ser facilmente rastreado e quantificado e manter esse sinal forte durante toda a avaliação. Essa técnica pode ser repetida várias vezes ao longo da ressuscitação do paciente para confirmar e ajudar a prever a pré-carga efetiva.
Essa técnica abriu caminho para vários projetos-piloto que avaliam tanto a ressuscitação volêmica quanto a remoção no ambiente de cuidados agudos.
Visão Geral
Este estudo apresenta um método inovador para avaliar a pré-carga cardíaca e o débito cardíaco usando velocimetria Doppler venosa jugular e arterial carotídea simultâneas. O método utiliza tecnologia de ultrassom Doppler sem fio e vestível para fornecer medições em tempo real, que podem ser cruciais para o manejo de pacientes gravemente enfermos.
Componentes Principais do Estudo
Área da Ciência
- Cardiologia
- Medicina Intensiva
- Tecnologia de Ultrassom
Fundamentos
- Pacientes gravemente enfermos frequentemente requerem terapia de fluidos para gerenciar o baixo fluxo sanguíneo.
- Determinar a eficácia da terapia de fluidos é essencial para evitar complicações como sobrecarga de fluidos.
- Métodos tradicionais de avaliação da função cardíaca podem não fornecer informações oportunas.
- O ultrassom Doppler vestível oferece uma alternativa não invasiva para monitoramento de parâmetros cardíacos.
Propósito do Estudo
- Ilustrar um método para prever a eficácia da terapia de fluidos.
- Avaliar substitutos do volume sistólico em resposta a desafios de pré-carga.
- Aumentar a segurança do paciente minimizando riscos associados à sobrecarga de fluidos.
Métodos Utilizados
- Pacientes posicionados em posição semi-reclinada para acesso ideal ao ultrassom.
- Dispositivo de ultrassom Doppler sem fio emparelhado com um dispositivo inteligente para coleta de dados.
- Avaliação dos padrões de fluxo carotídeo e venoso jugular durante desafios de pré-carga.
- Monitoramento do tempo de fluxo corrigido (CCFT) durante toda a avaliação.
Principais Resultados
- O método identificou com sucesso mudanças nos substitutos do volume sistólico durante desafios de pré-carga.
- Dados em tempo real permitiram avaliação imediata da eficácia da terapia de fluidos.
- Mudanças significativas no CCFT foram observadas, indicando a sensibilidade do método.
- A técnica se mostrou benéfica para o manejo de pacientes com várias condições cardíacas.
Conclusões
- Este novo método de ultrassom Doppler fornece insights valiosos sobre pré-carga e débito cardíaco.
- Pode orientar decisões clínicas sobre terapia de fluidos em pacientes gravemente enfermos.
- Estudos adicionais são necessários para validar sua eficácia em diversas populações de pacientes.
Perguntas Frequentes
Executive Industry Relevance
Continuous venous-arterial Doppler ultrasound during a preload challenge enables real-time, quantitative assessment of cardiac preload responsiveness in acute care settings. This approach supports predictive confidence in fluid management decisions, directly impacting risk mitigation for organ congestion and fluid overload. Integrating wearable Doppler technology into discovery-stage cardiovascular research enhances translational continuity and mechanistic de-risking for hemodynamic interventions.
Strategic Applications in Biopharma R&D
Early Discovery & Target Validation
- Enables interrogation of cardiac function curves under physiologic and pathologic conditions.
- Supports mechanistic de-risking by distinguishing preload-responsive from non-responsive states.
- Facilitates functional target validation for interventions modulating cardiac output.
Screening & Assay Development
- Provides standardized, reproducible Doppler-based readouts for cardiovascular model systems.
- Delivers quantitative outputs such as corrected flow time (CCFT) for assay comparability.
- Enables scalable, non-invasive monitoring suitable for repeated measures in preclinical studies.
Translational & Preclinical Research
- Aligns with disease-relevant models of heart failure, kidney disease, and pulmonary hypertension.
- Supports translational biomarker development by linking Doppler signatures to clinical endpoints.
- Improves risk-adjusted advancement decisions for fluid management therapeutics.
Pipeline & Workflow Integration
This method bridges early discovery and preclinical validation by providing a functional readout of cardiac preload responsiveness. It is positioned for integration into cardiovascular drug discovery pipelines where mechanistic clarity and predictive value are critical.
- Discovery Biology: Quantifies cardiac output changes in response to preload, clarifying physiological pathways.
- Screening: Offers reproducible Doppler metrics for evaluating candidate interventions.
- Analytics: Generates real-time, quantitative data (e.g., CCFT) for condition comparison.
- Translational Research: Connects preclinical Doppler findings to clinical fluid management strategies.
- Enterprise Reuse: Wearable Doppler platforms can be adapted across multiple cardiovascular research programs.
Operational & Enterprise Impact
- Scientific Value: Increases predictive confidence and reduces mechanistic ambiguity in cardiac function studies.
- Operational Value: Standardizes hemodynamic assessment and enables scalable, repeatable measurements.
- Strategic Value: Informs go/no-go decisions for fluid management interventions, improving capital efficiency.
- Portfolio Impact: Supports risk-adjusted prioritization of cardiovascular assets based on functional response data.
Implementation Considerations
- Requires expertise in Doppler ultrasound signal acquisition and interpretation.
- Needs compatible wearable ultrasound devices and integrated smart device applications.
- Demands cross-team standardization of Doppler signal quality and placement protocols.
- Adaptation may be needed for different animal models or patient populations.
- Signal acquisition and maintenance are critical for reliable, quantitative outputs.
Biopharma FAQs
Chapters in this video
0:04
Introduction
0:48
Identifying an Appropriate Patient, Obtaining the Carotid Artery, and Internal Jugular Doppler Signals
3:03
Optimizing the Carotid Artery and Internal Jugular Doppler Signals
4:24
Adhering the Ultrasound Device to the Neck
5:39
Performing a Preload Challenge via a Passive Leg Raise (PLR)
7:26
Observing the Changes in the Carotid Corrected Flow Time on the Smart Device Application Following the Completed Assessment
7:47
Results: General Physiological Responses from Continuous Venous-Arterial Doppler
8:55
Conclusion
