Summary
Frank-Starling-Sarnoff eğrisi klinik olarak önemlidir ve kardiyak ön yük ile çıktı arasındaki ilişkiyi tanımlar. Bu yazıda, kardiyak preload ve output'un geçici vekilleri olarak eş zamanlı juguler venöz ve karotis arteriyel Doppler velosimetrinin yeni bir yöntemi gösterilmektedir; Bu yaklaşım kablosuz, giyilebilir Doppler ultrason ile sağlanır.
Abstract
Bir ön yük zorluğu (PC), ilk olarak, kardiyak dolguyu (yani ön yükü) artıran ve ikincisi, kalp debisindeki değişikliği hesaplayan klinik bir manevradır. Temel olarak, bir PC, Frank-Starling-Sarnoff (yani, "kardiyak fonksiyon") eğrisini test etmek için bir başucu yaklaşımıdır. Normalde, bu eğri dik bir eğime sahiptir, böylece kardiyak ön yükteki küçük bir değişiklik, inme hacminde (SV) veya kalp debisinde büyük bir değişiklik oluşturur. Bununla birlikte, çeşitli hastalık durumlarında, bu ilişkinin eğimi düzleşir, böylece kalbe hacmin arttırılması SV'de çok az artışa neden olur. Bu patolojik senaryoda, ek kardiyak ön yükün (örneğin, intravenöz sıvı) fizyolojik olarak etkili olması muhtemel değildir ve organ tıkanıklığı gelişirse zarara yol açabilir. Bu nedenle, hem kardiyak ön yükün hem de çıktının çıkarılması, intravenöz (IV) sıvı resüsitasyonuna rehberlik edebileceğinden klinik olarak yararlıdır. Buna göre, bu protokolün amacı, iyi doğrulanmış bir ön yükleme zorluğu sırasında yeni, kablosuz, giyilebilir bir ultrason kullanarak kardiyak ön yükleme ve çıktının vekillerini eşzamanlı olarak izlemek için bir yöntem tanımlamaktır.
Introduction
Temelinde, Frank-Starling-Sarnoff eğrisi, kardiyak ön yük ile çıkış 1,2,3,4 arasındaki ilişkiyi tanımlar. Tarihsel olarak, bu eğri, apsis üzerindeki sağ atriyal basıncı ve ordinat üzerindeki kalp debisi veya inme hacmini (SV)5 çizerek tasvir edilmiştir. Bu eğrinin eğiminin değerlendirilmesi klinik olarak önemlidir, çünkü kardiyak dolgu ve çıkış arasındaki ilişki dinamiktir; Böylece, eğrinin eğimi resüsitasyon stratejisini bilgilendirir 1,4. Spesifik olarak, Frank-Starling-Sarnoff (yani, "kardiyak fonksiyon") eğrisinin eğimi dik ise, ön yükün arttırılması (örneğin, intravenöz sıvı verilmesi) çıktıyı arttırır. Buna karşılık, kardiyak fonksiyon eğrisinin eğimi sığsa, intravenöz (IV) sıvı sağlamak SV2'yi arttırmaz.
IV sıvısının SV'yi ne zaman arttırdığını veya arttırmadığını bilmek, tedavi eden klinisyenin fizyolojik olarak etkisiz sıvı 4,6'dan kaçınabilmesi için önemlidir, başka bir deyişle, bir hastaya IV sıvısı vermenin SV 7,8'i artırmadığı senaryo. Bu nispeten yaygın klinik durumun tanımlanması, kardiyak fonksiyon eğrisi3'ün eğimini "test eden" klinik bir manevra olan bir ön yük zorluğu (PC) ile elde edilir. Bir PC, kardiyak dolguyu hızla artırarak ve SV9'daki değişimi ölçerek elde edilir. Yukarıdaki gibi, IV sıvısı, başı kalp seviyesinin altına düşürmek (yani, Trendelenburg konumlandırması)10 veya yarı yaslanmış bir pozisyondan bacakları yükseltilmiş olarak sırtüstü yatmaya geçmek (yani pasif bir bacak kaldırmak)11 gibi yerçekimi manevraları gibi bir PC görevi görebilir. Aslında, pasif bacak kaldırma (PLR), modern yoğun bakım ünitelerinde kullanılan ve sepsis resüsitasyonusırasında IV sıvı uygulamasından önce uzmanlar tarafından önerilen, iyi kabul görmüş ve iyi doğrulanmış bir PC'dir 4,12. Önemli olarak, PLR sırasında, klinisyenin kardiyak fonksiyon eğrisi13'ü yeterince test etmek için hem kardiyak ön yükü (örneğin, sağ atriyal basınçtaki değişiklik) hem de çıktıyı (örneğin, SV'deki değişiklik) ölçmesi önerilir. Bununla birlikte, eşzamanlı ölçümler hantal olduğundan ve sağ atriyuma yerleştirilen invaziv bir kateter sıklıkla gerektiğinden, birincisi nadiren gerçekleştirilir.
Kardiyak dolgu ve çıktının ultrasonografik vekilleri, özellikle acil servislerde ve yoğun bakım ünitelerinde son birkaç on yılda popülerlik kazanmıştır 2,14. Spesifik olarak, hem büyük bir venin hem de büyük arterin eşzamanlı değerlendirilmesi, sırasıyla 2,15 kardiyak ön yük ve çıkış için bir vekil görevi görür. Örneğin, büyük ven Doppler'indeki morfolojik değişikliklerin sağ atriyal basıncı izlediği bulunmuştur – bu, internal juguler 16,17,18, hepatik ve portal venler 19, superior vena kava 20, inferior venakava 21, femoral venler 22 ve hatta intrarenal venler23 için geçerlidir. Böylece büyük ven Doppler velosimetrisi kardiyak dolgu2 için bir vekil olarak çalışır. Bununla birlikte, büyük bir arterin Doppler'i kalp debisindeki değişiklikleri geçici olarak izleyebilir. Örneğin, ortak karotis arter sistolik zamanı24,25, hız 26,27,28 ve akış 29,30 ölçümleri, SV değişikliklerini tespit etmek için umut vaat etmiştir.
Hem internal juguler veni hem de ortak karotis arteri aynı anda inzonlayan yeni, kablosuz, giyilebilir, sürekli dalga Doppler ultrason daha önce tanımlanmıştır 14,15,27,28,31,32,33,34,35,36. Burada, yaygın olarak kullanılan, klinik bir PC sırasında bu cihazı kullanan bir yöntem - pasif bacak kaldırma - gösterilmiştir. Ayrıca, PK sırasında internal juguler ve ortak karotis arteriyel Doppler morfolojileri, sırasıyla kardiyak preload ve output'un olası vekilleri olarak tanımlanmaktadır. Bu protokol klinik olarak önemlidir, çünkü gelecekteki hasta çalışması için hem pratik hem de fizyolojik bir temel sağlar. Örneğin, yatan hastalar (örneğin, perioperatif ortam, sepsis, kritik hasta) ve ayakta tedavi gören hastalar (örneğin, konjestif kalp yetmezliği, diyaliz) aşağıda açıklanan yöntem veya bunların modifikasyonları ile izlenebilir.
Protocol
Kablosuz, giyilebilir Doppler ultrason sistemini kullanarak bir ön yükleme zorluğu gerçekleştirirken, kullanıcının göz önünde bulundurması gereken bir dizi kritik adım vardır. Bu protokol için yazılı ve bilgilendirilmiş onam alınmış; Çalışma, Kuzey Sağlık Bilimleri Araştırma Etik Kurulu tarafından incelenmiş ve onaylanmıştır. İzlenen prosedürler, insan deneyleri komitesinin yerel etik standartlarına ve 1975 Helsinki Deklarasyonu'na uygundu.
1. Uygun bir hastanın belirlenmesi
- Giyilebilir Doppler ultrason cihazının yerleştirileceği hastayı tanımlayın. Değerlendirme süresince fonasyon ve deglutitasyonu en aza indirmek için hastanın sakin ve nispeten hareketsiz olduğundan emin olun (1-5 dakika).
- Hastayı hastane yatağında veya gurney'de yarı yaslanmış veya yarı Fowler pozisyonunda konumlandırın. Özellikle, yatağı, gövde yataydan 30-45 ° 'lik bir açıyla olacak şekilde ayarlayın.
2. Karotis arter ve internal juguler Doppler sinyallerinin elde edilmesi
- Ultrason cihazının ortasındaki yuvarlak düğmeye basarak giyilebilir Doppler ultrasonu açın. Düğmenin çevresindeki mavi ışıklar yanıp sönerek cihazın açık olduğunu ve bir akıllı cihazla eşleşmeye hazır olduğunu gösterir.
- Akıllı cihazdaki özel uygulamayı açın. Akıllı cihaz uygulamasındaki başlat düğmesine basın. Akıllı cihazın fiziksel yakınlığındaki keşfedilebilir, giyilebilir, ultrason cihazlarını gösteren uygulamada görüntülenen listeyi izleyin. İstenilen ultrason cihazının yüzüne yapıştırılan numarayı, uygulama listesinde belirtilen cihazla eşleştirin. İstediğiniz ultrason cihazını uygulamayla eşleştirmek için connect tuşuna basın.
- Cihazın ortasındaki düğmenin etrafında beyaz yanıp sönen ışıkları gözlemleyerek istenen ultrason cihazının eşleştirildiğini onaylayın. Eşleştirmeyi tamamlamak için akıllı cihaz uygulamasında doğru düğmesine basın.
- Ultrason cihazının arkasındaki dönüştürücü kamanın büyük yüzüne az miktarda ultrason jeli uygulayın.
NOT: Jel uygulaması, akıllı cihaz uygulamasında görülebilen karakteristik bir Doppler sinyal artefaktı üretir. - Cihazın canlı olduğundan ve akıllı cihaz uygulamasıyla eşleştirildiğinden emin olmak için dönüştürücü kamasının büyük yüzüne dokunun. Uygulama ekranının sağ üst köşesindeki ses seviyesi simgesi düğmesine basarak akıllı cihaz uygulamasındaki ses seviyesinin açık olduğundan emin olun.
- Hastanın boynu hafifçe uzatılmışken, laringeal belirginliğe dikkat edin ve ultrason cihazını, transdüser kamasının büyük yüzü hastanın kalbine doğru aşağı bakacak şekilde tutun. Cihazın kamalarını hastanın laringeal çıkıntısının lateral yönüne yerleştirin. Akıllı cihaz uygulamasında sesli ve görsel bir yanıt arayın: uygulamanın üst kısmı, karotis arter ve juguler ven için bir dalga formu spektrumu gösterecektir. Uygulamanın alt kısmı, yeşil çubuklar olarak görüntülenen her kardiyak döngü için düzeltilmiş akış süresini (ccFT) ölçer.
- Akıllı cihaz uygulamasında karotis Doppler spektrumu hem görsel hem de işitsel olarak algılanana kadar trakea tarafından tanımlanan dik bir düzlemden hastanın boynundaki transdüser yüzünü lateral olarak kaydırın.
NOT: Çoğu hastada, karotis arter ve juguler venin sesli ve görsel Doppler spektrumları lateral laringeal sınırın birkaç santimetre içinde tespit edilir.
3. Karotis arter ve internal juguler Doppler sinyallerinin optimize edilmesi
- Cihazı yerinde tutarken, uygulama ekranının üst kısmındaki karotis Doppler spektrumunu ve özelliklerini gözlemleyin. İyi bir karotis arter Doppler sinyali, iyi bir sinyal-gürültü oranı ve mekanik sistolün sonunu sınırlayan net bir dikrotik çentik ile karakteristik keskin hız yukarı vuruşu ile tanımlanır. Uygulama, yeterince güçlü bir sinyal elde edildiğinde, dalga formunun maksimumunun etrafında beyaz bir çizgi ile gösterilen Doppler spektrumunu otomatik olarak izlemeye başlayacaktır.
- Cihazı yerinde tutarken, akıllı cihaz ekranının sol üst tarafındaki ölçeği kullanarak hız ölçümlerini gözlemleyin. Otomatik izlemeyi maksimum karotis arter üzerinde kullanarak, izlemenin tipik bir aralıkta olduğundan emin olun. Karotis arterin tepe sistolik hızı tipik olarak 50 cm / s ile 120 cm / s arasındadır ve son diyastolik hız tipik olarak 20 cm / s'den azdır.
- Net bir hızın güvenilir bir şekilde gözlemlenmesini sağlamak için arter spektrumundaki dikrotik çentik çentik bakarken ultrason cihazını yanal olarak yavaşça birkaç milimetre kaydırın. Dikrotik çentik hızının görülmesi zorlaşırsa, bu adımı tekrarlayın, ancak ultrason cihazını medial olarak kaydırın.
- Daha net bir dikrotik çentik hızının varlığını değerlendirmek için kontralateral karotis arter üzerinde 3.1-3.3 adımlarını tekrarlayın.
- Her iki karotis arterde net bir dikrotik çentik hızının varlığını gözlemledikten sonra, cihazın yapışacağı boynun tarafını seçin. En belirgin dikrotik çentik hızına sahip tarafı seçin. Boynun her iki tarafı da eşit derecede kabul edilebilir dikrotik çentik hızlarına sahipse, boynun en sağlam iç juguler Doppler spektrumuna sahip tarafını seçin.
4. Ultrason cihazının boynuna yapıştırılması
- Boynun neresinde en iyi sinyalin elde edildiğini görsel olarak not ederek cihazı seçilen karotis artere yapıştırmaya hazırlanın. Gerekirse, en uygun yerleştirme pozisyonunu belirlemek için bir cilt işaretleme kalemi kullanın. Cihazı boyundan kaldırın ve koruyucu desteği ultrason cihazına bağlı yapıştırıcıdan çıkarın.
- Ultrason cihazındaki dönüştürücü yüzünü gözlemleyin ve yeterli miktarda ultrason jeli kalıp kalmadığını belirleyin. Gerekirse, dönüştürücü yüze az miktarda ultrason jeli uygulayın. Sinyal keşfi sırasında kalmış olabilecek fazla ultrason jelini boyundan çıkarın, çünkü bu, cihazın yapışmasını engelleyebilir.
- Cihazı, dönüştürücü takozunun büyük yüzü kalbe doğru aşağı bakacak şekilde adım 4.1'de tanımlanan konuma boyuna geri döndürün. Yapıştırıcının kanatlarını boyun boyunca pürüzsüzleştirin. Sıkıca çektikten sonra koruyucu desteği yapıştırıcının uçlarından çıkarın; Cihazı boynuna tamamen sabitlemek için filmi cilde yerleştirin. Sinyalin kaybolmadığından emin olmak için yapışma boyunca karotis ve juguler spektrumları izleyin.
5. Pasif bacak kaldırma (PLR) ile bir ön yükleme zorluğu gerçekleştirme
- Hastanın adım 1.2'de tanımlandığı gibi hastane yatağında veya gurneyde yarı yaslanmış pozisyonda olduğundan emin olun.
- Akıllı cihaz uygulamasında yeniden başlat düğmesine basarak akıllı cihaz uygulama verilerini temizleyin. Pasif bacak kaldırma (PLR) için temel önlemleri almak üzere akıllı cihaz uygulamasında değerlendirmeye başla düğmesine basın. Hasta hastane yatağında veya gurney'de yarı yaslanmış pozisyonda 30-60 s dinlenme taban çizgisi ile başlayın. Değerlendirmenin başlangıcını belirtmek için uygulama ekranının alt kısmında görüntülenen bir işaretçi olup olmadığına bakın.
- Bir PLR gerçekleştirmek için gerekli önlemleri hazırlayın (örneğin, gerektiğinde ekstra hemşirelik yardımı alın).
- Bir PLR gerçekleştirmeye hazır olduğunuzda, ön yükleme zorluğunun (bu durumda bir PLR) başlangıcını belirtmek için akıllı cihaz uygulamasında işareti müdahalesine basın. Müdahalenin başlangıcını belirtmek için uygulama ekranının alt kısmında görüntülenen bir işaretçi arayın. PLR gerçekleştirmek; Hastaya dokunmadan, hastane yatağını veya gurney'i, gövde yataydan aşağıya doğru hareket ettirilecek ve bacaklar yataydan 30-45 ° 'ye kaldırılacak şekilde yeniden konumlandırın.
NOT: Kullanıcı bu manevra sırasında hastayı tamamen pasif tutmak için büyük özen göstermelidir. - Hastayı 90-120 sn PLR pozisyonunda tutun.
NOT: Manevra boyunca, transdüser yüzü ile boyundaki damarlar arasındaki insonasyon açısını değiştirmemek için hastanın boynunu tamamen sabit tutması zorunludur. Gerekirse, hastanın boynunu manuel olarak stabilize edin. - Müdahale sırasında akıllı cihaz uygulamasındaki juguler Doppler spektrumunu gözlemlemek; mutlak juguler venöz hızdaki değişiklikleri ve juguler venöz basınç için bir vekil olarak paternini değerlendirin.
- Müdahale sırasında akıllı cihaz uygulamasındaki yeşil çubukların evrimini gözlemleyin; Ön yükleme sınamasının başlamasından önce ve sonra ccFT'deki değişiklikleri değerlendirin. Akıllı cihaz uygulaması, her kalp döngüsü için ccFT'yi otomatik olarak ölçer ve bunu yeşil bir çubuk olarak temsil eder.
- Müdahale tamamlandıktan sonra, akıllı cihaz uygulamasında değerlendirmeyi sonlandır düğmesine basın. Değerlendirmenin sonunu belirtmek için uygulama ekranının alt kısmında görüntülenecek bir işaretçi arayın.
- Hastayı başlangıçta, yarı yaslanmış pozisyona geri döndürün.
- İsterseniz, değerlendirmeyi kaydetmek ve veri dosyalarını dışa aktarmak için akıllı cihaz uygulamasında kaydet düğmesine basın (daha fazla ayrıntı için ek veri notlarına bakın).
6. Tamamlanan değerlendirmeyi takiben akıllı cihaz uygulamasında karotis düzeltilmiş akış süresindeki (ccFT) değişikliklerin gözlemlenmesi
- Uygulamanın sağ alt tarafındaki sarı bir kutuda görüntülenen ccFT'deki değerlendirilen değişiklikleri gözlemleyin.
NOT: Akıllı cihaz uygulaması, kaydedilen temel ölçümler ile ön yük zorluğu/müdahale ölçümleri arasındaki ccFT'deki değişiklikleri otomatik olarak ölçer. - Uygulamada kaydet'e basın ve verilerin aşağıdaki dosyalara bölünmesini bekleyin: Doppler cihaz donanımından IQ ve Tick verilerini içeren iki .txt formatlı dosya; spektrogram bilgilerini içeren bir PKL formatındaki dosya (gerçek zamanlı toplanan verileri çevrimiçi olarak görselleştirmek için bunu kullanın); ve oturum bilgilerini (tarih ve saat, akıllı cihaz donanım ayarları, kullanıcı ayarları ve daha fazlası gibi) ve kardiyak döngü başına gerçek zamanlı hesaplamaları içeren iki .json biçimi dosyası.
Representative Results
Bir ön yük zorluğu sırasında sürekli venöz-arteriyel Doppler ultrasonun yorumlanması ile ilgili olarak, genel fizyolojik yanıtlar Şekil 1, Şekil 2, Şekil 3 ve Şekil 4'te gösterilmiştir.
İlk olarak, normal, dik kardiyak fonksiyon eğrisi olan bir hastada, kardiyak ön yükte küçük bir artışa (örneğin, juguler venöz Doppler tarafından çıkarıldığı gibi), inme hacminde nispeten büyük bir artış eşlik eder (örneğin, ccFT büyütme ile gösterildiği gibi)2,14,36; bu, Şekil 1 ile örneklendirilmiştir. Ön yük mücadelesi sırasında juguler Doppler spektrumundan juguler venöz basınçtaki (JVP) değişiklikleri çıkarmak biraz detaylandırmayı hak ediyor. Yine, bu fizyolojik değişken kardiyak ön yükleme veya doldurma için bir vekildir. Normalde, juguler venöz basınç atmosferik basınçtan daha düşük olduğunda juguler ven dik pozisyonda çöker. Doppler spektrumunda bu, minimum titreşimler ve düşük genlik (yani, juguler sinyalin yoğunluğu veya "parlaklığı") ile nispeten yüksek bir hıza (yani, genellikle 50 cm / s'den fazla) dönüşür. Daha sonra, manevra sırasında juguler venöz basınç yükselirse, damar çapı yuvarlanır, hızı düşer (yani, genellikle 50 cm / s'den daha az), yoğunluk (yani, "parlaklık") artar ve dalga formu daha pulsatil hale gelir 2,14,36. Şekil 1'de gösterildiği gibi, venöz Doppler morfolojisindeki değişiklik, juguler venin çapının arttığını (yani düşme hızı, yükselen genlik) ve sağ atriyal basınç sapmalarını takip etmeye başladığını göstermektedir. Resimde olmamasına rağmen, artmış sağ atriyal basınçla, geç sistol sırasındaki "v" dalgası, Şekil 1'de görülen monofazik dalgayı bir sistolik "s" hız dalgasına ve diyastolik bir "d" hız dalgası 2,14,36'ya bölebilir. Sağlıklı gönüllülerde henüz yayınlanmamış verilerde, juguler venöz Doppler morfolojisinin düşük ve yüksek preload durumlarını ayırt etmek için en doğru venöz ultrasonografik ölçüt olduğunu gözlemledik.
Buna karşılık, anormal bir yanıt Şekil 2'de gösterilmiştir. Bu patofizyolojinin klinik bir örneği, gelişen septik kardiyak disfonksiyonu olan hipovolemik, veno-dilate olmuş, septik bir hastadır 2,15,36. Böyle bir hastada venöz dönüş azalmıştır (kardiyak ön yükü, yani sağ atriyal veya juguler venöz basıncı azaltır) ve aynı anda depresif kardiyak fonksiyon 2,15,35,36. Bu nedenle, başlangıçta, bu hasta, ccFT'de önemli bir artış olmaksızın ön yük zorluğu sırasında artan (yani daha pulsatil hale gelen) sürekli, düşük JVP'li bir venöz Doppler morfolojisi göstermektedir. Bu, kardiyak fonksiyon eğrisinin düzleştirilmiş bir eğimini etkili bir şekilde tanımlar.
Sürekli venöz-arteriyel Doppler'den elde edilen sonuçlar, tedavi eden klinisyeni PLR'nin kendisiyle ilgili sorunlara karşı da uyarabilir. Örneğin, bazı durumlarda, PLR fizyolojik olarak etkili bir ön yük zorluğu oluşturmak için alt ekstremitelerden ve splanknik dolaşımdan yeterli venöz kan almayabilir4. Kardiyak dolguyu değerlendirmeden, bu "yanlış negatif" PLR ile sonuçlanabilir. Bununla birlikte, klinisyen çok az ccFT yanıtı (yani, bir inme hacmi vekili olarak) ve venöz Doppler'de (yani, ön yükleme için bir vekil olarak) hiçbir değişiklik görmezse, bu, Şekil 3'te görüldüğü gibi etkisiz bir PLR'nin habercisi olabilir.
Son olarak, PLR manevrasının adaşı için doğru olması çok önemlidir, yani gövde düştüğünde ve bacaklar13 yükseldiğinde hasta tarafından efor sarf edilmez. Bu, venöz dönüşten bağımsız olarak kalp fonksiyonunu artırabilen adrenerjik akıntıyı önler; Bununla birlikte, Şekil 4'te tarif edildiği gibi, bu istenmeyen senaryo, arteriyel sinyaldeki artan inme hacminin parametreleri ile venöz Doppler morfolojisi ile birleştiğinde, azalmış venöz basıncı düşündüren parametrelerle gösterilebilir.
Şekil 1: Kardiyak fonksiyon eğrisinin eğiminin artması. "Normal" veya "beklenen" bir sonuç örneğinde, venöz dalga formu yüksek hız, düşük genlik ve pulsatil olmayan olmaktan daha düşük hız, daha yüksek genlik ve pulsatil karaktere doğru ilerler. Pulsatil venöz dalga formu, burada görüldüğü gibi monofazik bir sinyal ile işaretlenebilir. Aynı zamanda, arteriyel Doppler dalga formu, ccFT'de başlangıçtan itibaren bir artış gösterir, bu da kardiyak ön yükteki artışın yükselen bir kalp debisi ile karşılandığını düşündürür. Bu yanıtlar, birlikte ele alındığında, dik bir eğime sahip bir "kardiyak fonksiyon" eğrisini gösterir. Spektrumdaki y ekseni, hızı saniyede santimetre cinsinden temsil eder. Pozitif hız beyne (örneğin, karotis arter) doğruyken, negatif hız kalbe doğrudur (örneğin, juguler hız). Spektrumdaki x ekseni zamandır. Bu şeklin daha büyük bir versiyonunu görmek için lütfen buraya tıklayın.
Şekil 2: Kardiyak fonksiyon eğrisinin düzleştirilmiş eğimi. Bir ön yük mücadelesi sırasında "anormal" bir yanıt, yukarıdaki gibi gelişen bir venöz Doppler dalga formu ile işaretlenir, ancak burada görüldüğü gibi, ccFT'de taban çizgisine kıyasla önemli bir değişiklik veya hatta bir azalma ortaya koymayan bir arteriyel yanıt ile işaretlenir. Venöz ve arteriyel bulguların bu takımyıldızı, artmış ön yük ile düz veya potansiyel olarak bozulmuş bir kardiyak fonksiyon eğrisi anlamına gelir. Bu şeklin daha büyük bir versiyonunu görmek için lütfen buraya tıklayın.
Şekil 3: Venöz Doppler'de değişiklik yok. Venöz Doppler dalga formunda önemli bir değişiklik göstermeyen bir ön yük zorluğu, kardiyak dolguda yetersiz bir değişikliği temsil edebilir, yani arteriyel spektrumda herhangi bir değişiklik beklenmez. Bu şeklin daha büyük bir versiyonunu görmek için lütfen buraya tıklayın.
Şekil 4: Bir ön yükleme sınaması sırasında düşen ön yük. Artan venöz hız ve arteriyel Doppler ölçümlerinde önemli bir artış gösteren bir ön yük zorluğu, kardiyak fonksiyonun venöz dönüşten bağımsız olarak arttığı şekilde artmış adrenerjik ton (yani sempatik stimülasyon) anlamına gelebilir. Bu durum, örneğin hasta vücut pozisyonunu değiştirmek için zorlanırsa, "pasif olmayan" bir bacak kaldırmanın sonucu olabilir. Bu şeklin daha büyük bir versiyonunu görmek için lütfen buraya tıklayın.
Şekil 5: Bir gönüllünün üzerindeki cihaz. Bu şeklin daha büyük bir versiyonunu görmek için lütfen buraya tıklayın.
Discussion
Bu görsel deneyin temel amacı, kablosuz, giyilebilir bir ultrason kullanarak iyi doğrulanmış bir PC sırasında kardiyak ön yükleme ve çıkışın vekillerini eşzamanlı olarak izlemek için bir protokol tanımlamaktır. Amaç, hastalarda kendi başına belirli bir çalışma protokolünü tanımlamak değildir. Bununla birlikte, sürekli venöz ve arteriyel Doppler'in tanımı, hem resüsitasyona (örneğin, perioperatif dönem, sepsis) hem de resüsitasyona (örneğin, konjestif kalp yetmezliği, diyaliz, mekanik ventilasyondan kurtulamama) ihtiyaç duyan hastalarda çalışmaların tasarlanmasında pratik ve fizyolojik bir temel görevi görmektedir15,36.
Açıklanan yöntem, bir PC15 sırasında kardiyak fonksiyonu çıkarmak için aynı anda büyük bir damar ve arteri inzonlayan giyilebilir, sürekli dalga Doppler ultrason kullanır. Bu yöntem için kritik olan, uygun, işbirlikçi bir hastanın seçilmesi ve değerlendirme boyunca damarlar ve transdüser arasında minimum açı değişiminin sağlanmasıdır. Ayrıca, net ve tutarlı bir dikrotik çentik hızının sağlanması, sistolik zamanın tutarlı bir şekilde ölçülmesine izin vermek için çok önemlidir. Son olarak, kullanıcı venöz Doppler morfolojisini ve yukarıda temsili sonuçlarda tartışıldığı gibi bir juguler venöz basınç (JVP) spektrumundaki varyasyonunu takdir etmelidir.
Tarif edilen yöntemin bir modifikasyonu olarak, bir PLR yerine, PC, intravenöz sıvı9'un hızlı bir infüzyonundan, tamamen sırtüstü yatan bir hastayı yataydan başın aşağısına 15-30 ° hareket ettirmekten (yani, Trendelenburg konumlandırması)10 veya ekspiratuar oklüzyonsonu 34 gibi solunum manevralarından oluşabilir. Bu yaklaşımlar, daha az hasta hareketi olması ve görünüşte değerlendirme sırasında açı değişikliği riskinin azalması açısından faydalıdır. Genel olarak, giyilebilir ultrason ile tüm PC'lerde sorun giderme, sabit boyun pozisyonu, insonasyon açısını sabitlemek için ekstra yapıştırıcı, fonasyon veya deglutition artefaktları meydana geldiğinde değerlendirmenin uzaması, cihazın yeniden konumlandırılması veya hastaya akustik kuplajın optimize edilmesi için ultrason jelinin eklenmesi gerekir31.
Bu makalede açıklanan kardiyovasküler çıkarım yönteminde sınırlamalar vardır. Juguler venöz sinyal ile ilgili olarak, Doppler morfolojisi, sağ atriyal basıncın 37,38,39,40'ın bir vekili olan juguler venöz basıncın bir vekilidir. Bu nedenle, kardiyak preyükün sadece venöz Doppler değişikliklerine bağlı olarak arttığı kesin değildir. Bununla birlikte, venöz Doppler dalga formu, sağ atriyumun basınç sapmalarına bağlı olarak morfolojisini değiştirir17,18,41; Bu, jugulere ek olarak birçok büyük damarda gözlenmiştir. Örneğin, superior ve inferior vena kava ve hepatik, portal, intrarenal ve femoral venlerin değerlendirilmesi venöz basıncı kalitatif olarak tahmin eder42. Daha spesifik olarak, sistol sırasında belirgin venöz hız dalgası, sağ atriyal basıncın x-inişi ve diyastolik hız dalgası sağ atriyal basıncın y-inişi ile oluşur. Sistol ve diyastol arasındaki nadir hız, sağ atriyal basınç "v dalgası"16,17,18,42'den kaynaklanmaktadır.
Ek olarak, mekanik sistolün süresi inme hacmi ile doğru orantılı olsa da, SV'ye benzer sistolik süreye kalp atış hızı, ön yük, son yük ve kontraktilite43 aracılık eder. ccFT denklemi kalp atış hızını düzeltirken, inme hacmi için bir vekil olarak ccFT'nin bir sınırlaması, diğer hemodinamik girdiler tarafından belirlenmesidir. Bununla birlikte, ccFT'de en az 7 ms 24 veya +%2-4 oranında artışın, kritik hastalarda SV'de %10'luk bir artışı doğru bir şekilde tespit ettiği gösterilmiştir 24, ön yük modifiye edici manevra yapan sağlıklı gönüllüler44,45 ve simüle edilmiş orta-şiddetli kanama resüsitasyonu uygulanan sağlıklı gönüllüler27. Ayrıca, ccFT, solunum manevraları sırasında elektif cerrahi popülasyondaki değişen SV'leri doğru bir şekilde izlemek için kullanılmıştır46. Bu nedenle, odaklanmış bir PC sırasında son yük ve kontraktilitenin nispeten sabit olduğunu varsayarsak, ccFT öncelikle SV'deki değişiklikler nedeniyle değişir.
Ayrıca, bu yaklaşım için mutlak ve göreceli kontrendikasyonlar, özellikle hastalarda, henüz detaylandırılmamıştır. Yukarıda belirtildiği gibi, en yaygın kontrendikasyon muhtemelen işbirliği yapamamaktır (örneğin, çılgınca, konuşma, hareket, titizlik). Bu, birçok modern yaşamsal belirti monitörü için geçerlidir, ancak giyilebilir ultrason fonasyon ve boyun hareketine özellikle duyarlıdır. Buna göre, cihaz ameliyathanede entübe ve felçli hastalarda çok iyi çalışır; Elektif koroner arter baypas greftleme alan hastalar üzerinde cihazı kullanan bir çalışma şu anda kayıt altındadır. Belirli bir hastada karşıt karotis arterler arasındaki fizyolojik varyasyon mümkündür; Bununla birlikte, bu endişe hafifletilir, çünkü PC paradigmasında, hasta kendi kontrolü olarak hareket eder (yani, bir ön müdahale sonrası). Buna göre, boynun farklı tarafları (Şekil 5) biraz farklı venöz ve arteriyel Doppler sinyalleri üretebilse de, değişimin herhangi bir önemli tek taraflı anormalliği (örneğin, darlık) engelleyecek şekilde tutarlı olması gerektiğini öngörüyoruz. Fiziksel sınırlamalar da sorunlara neden olabilir (örneğin, merkezi çizgiler, servikal-omurga tasmaları, trakeotomi kayışları, travma, kısa boyunlar veya ciddi servikal kifoz). Orta-şiddetli karotis darlığı, aort darlığı, aritmi ve anormal solunum paternleri gibi fizyolojik kontrendikasyonlar da potansiyel endişe kaynağıdır. Bununla birlikte, genel olarak, gerçek zamanlı kalp debisi ölçümlerine sahip bir PLR, aritmi 4,11 dahil olmak üzere bu sorunların çoğuna karşı dirençlidir. Cihaz şu anda hem spontan solunum yapan acil servis hastalarında hem de ameliyathanede çalışılmaktadır; Kullanılamaz sinyallere sahip oran bu verilerden toplanacaktır.
Yukarıda açıklanan yöntemin önemi, yapıştırılmış ultrasonun dakikalarca sürekli veri örnekleyebilmesidir, oysa elde tutulan yaklaşımlar tipik olarak birkaç kardiyak döngüile sınırlıdır 48,49. Ek olarak, giyilebilir ultrason yazılımı arteriyel Doppler varyasyon katsayısını ölçer. Bundan, başlangıçta ve müdahale sırasında yeterli sayıda kardiyak siklusu örneklemek için bir "akıllı pencere" uygulanır; Bu istatistiksel cihaz, ölçüm hassasiyetini her bir ön yük zorluğu47 için uyarlar. Ayrıca, giyilebilir ultrasonun hastaya bağlı kaldığı göz önüne alındığında, ölçüm değişkenliğini artıran insan faktörlerinin50,51 riski azalır; Bu hem arteriyel hem de venöz insonasyon için geçerlidir. Bu yöntemin bir diğer önemli yönü, eşzamanlı venöz ve arteriyel Doppler değerlendirmesinin, klinisyenin dinamik bir manevra sırasında kardiyak ön yükü dolaylı olarak değerlendirmesine izin vermesidir; Bu,13. alandaki uzmanlar tarafından tavsiye edilir, ancak nadiren yapılır çünkü doğru atriyal basıncın ölçülmesi hantaldır. Buna göre, bir PC sırasında sürekli venöz-arteriyel Doppler, yatak başındaki kardiyak fonksiyonun daha derin bir resmini verir. Yukarıda tarif edilen bu yöntem intravenöz sıvı resüsitasyonunu değerlendirmek için kullanılabilse de, aynı zamanda "resüsitasyon"15,52'yi ölçmek veya mekanik ventilasyondan sütten kesmeyi tahmin etmek için umut vaat etmektedir 53 ve gelecekteki klinik araştırmalarda araştırılmalıdır. Örneğin, volüm aşırı yüklenmesi olan hastaların diürezisi, volüm giderimi ilerledikçe venöz Doppler sinyali içinde sağ atriyal basıncın düşmesi belirtileri ile ortaya çıkabilir. Ayrıca, hastaya diyalizden önce ve sonra PLR verilirse, arteriyel Doppler ölçümlerindeki değişiklik, daha önce bildirildiği gibi artmış kalp fonksiyonunu göstermelidir52.
Bir PC sırasında sürekli venöz-arteriyel Doppler yöntemi, protokol bölümünde yukarıda özetlenen altı genel adımı izleyerek en iyi şekilde gerçekleştirilir. Yeni, kablosuz, giyilebilir bir Doppler ultrason sistemi, bir hastaya bağlı kalarak ve ön yük değişimi sırasında nispeten sabit bir sonlama açısı sağlayarak bu paradigmaya yardımcı olur. Temel olarak, eşzamanlı, anlık, venöz-arteriyel Doppler, Frank-Starling-Sarnoff ilişkisinin iki eksenini detaylandırabilir ve bu nedenle kardiyak fonksiyon hakkında yeni bilgiler verebilir. Bu özellikle akut hastaları yönetirken önemlidir; Hem birim yönetimi hem de kaldırma bu yeni yaklaşımla iyileştirilebilir. Yukarıdaki tartışma büyük ölçüde yatarak yapılan uygulamalarla sınırlı olmakla birlikte, konjestif kalp yetmezliği, kronik böbrek yetmezliği ve pulmoner hipertansiyon alanlarında ek ayakta tedavi kullanımları da olasılıklardır. Buna göre, sürekli venöz-arteriyel Doppler, hemodinamik ve ilgili tıp disiplinlerinde öngörülemeyen keşif kanallarının kilidini açabilir.
Disclosures
J.E.S.K., S.O.G., D.J., L.M.H., E.R., G.C., J.K.E., giyilebilir Doppler ultrasonu geliştiren Flosonics Medical için çalışıyor; R.A. ve B.N. birbiriyle çelişen çıkarlar olmadığını beyan ederler.
Acknowledgments
Hiç kimse.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| FloPatch | Flosonics | ||
| iPad | Apple | ||
| ultrasound gel |
References
- Berlin, D. A., Bakker, J. Starling curves and central venous pressure. Critical Care. 19 (1), 55 (2015).
- Kenny, J. -E. S. Assessing fluid intolerance with Doppler ultrasonography: A physiological framework. Medical Sciences. 10 (1), 12 (2022).
- Monnet, X., Marik, P. E., Teboul, J. -L. Prediction of fluid responsiveness: An update. Annals of Intensive Care. 6 (1), 111 (2016).
- Monnet, X., Shi, R., Teboul, J. -L. Prediction of fluid responsiveness. What's new. Annals of Intensive Care. 12 (1), 46 (2022).
- 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).
- 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).
- Douglas, I. S., et al. Fluid response evaluation in sepsis hypotension and shock: A randomized clinical trial. Chest. 158 (4), 1431-1445 (2020).
- 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).
- 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).
- 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).
- Monnet, X., et al. Passive leg raising predicts fluid responsiveness in the critically ill. Critical Care Medicine. 34 (5), 1402-1407 (2006).
- Bentzer, P., et al. Will this hemodynamically unstable patient respond to a bolus of intravenous fluids. JAMA. 316 (12), 1298-1309 (2016).
- Monnet, X., Teboul, J. -L.
- Kenny, J. -ÉS. Functional hemodynamic monitoring with a wireless ultrasound patch. Journal of Cardiothoracic and Vascular Anesthesia. 35 (5), 1509-1515 (2021).
- 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).
- Sivaciyan, V., Ranganathan, N. Transcutaneous doppler jugular venous flow velocity recording. Circulation. 57 (5), 930-939 (1978).
- 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).
- Ranganathan, N., Sivaciyan, V. Jugular venous pulse descents patterns - Recognition and clinical relevance. CJC Open. , (2022).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- Iida, N., et al. Clinical implications of intrarenal hemodynamic evaluation by Doppler ultrasonography in heart failure. JACC: Heart Failure. 4 (8), 674-682 (2016).
- 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).
- Mackenzie, D. C., et al. Ultrasound measurement of carotid flow time changes with volume status. Critical Care. 18 (1), 131 (2014).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- Guarracino, F., et al. Jugular vein distensibility predicts fluid responsiveness in septic patients. Critical Care. 18 (6), 647 (2014).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- McNaughton, D. A., Abu-Yousef, M. M. Doppler US of the liver made simple. Radiographics. 31 (1), 161-188 (2011).
- Boudoulas, H.
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- Kenny, J., Cannesson, M., Barjaktarevic, I. Minimizing measurement variability in carotid ultrasound evaluations. Journal of Ultrasound in Medicine. 40 (4), 855-856 (2020).
- 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).
- Gill, R. W. Measurement of blood flow by ultrasound: Accuracy and sources of error. Ultrasound in Medicine and Biology. 11 (4), 625-641 (1985).
- 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).
- 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).
