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Medicine

Ecodoppler venoso-arterioso continuo durante una sfida di precarico

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 di Frank-Starling-Sarnoff è clinicamente importante e descrive la relazione tra precarico cardiaco e gittata. Questo rapporto illustra un nuovo metodo di velocimetria Doppler simultanea venosa giugulare e arteriosa carotidea come surrogati transitori del precarico cardiaco e della gittata, rispettivamente; questo approccio è reso possibile dall'ecografia Doppler indossabile wireless.

Abstract

Una sfida di precarico (PC) è una manovra clinica che, in primo luogo, aumenta il riempimento cardiaco (cioè il precarico) e, in secondo luogo, calcola la variazione della gittata cardiaca. Fondamentalmente, un PC è un approccio al posto letto per testare la curva di Frank-Starling-Sarnoff (cioè "funzione cardiaca"). Normalmente, questa curva ha una pendenza ripida tale che un piccolo cambiamento nel precarico cardiaco genera un grande cambiamento nel volume della corsa (SV) o nella gittata cardiaca. Tuttavia, in vari stati patologici, la pendenza di questa relazione si appiattisce in modo tale che aumentare il volume nel cuore porta a un piccolo aumento della SV. In questo scenario patologico, è improbabile che un precarico cardiaco aggiuntivo (ad es. liquido endovenoso) sia fisiologicamente efficace e potrebbe causare danni se la congestione degli organi si evolve. Pertanto, dedurre sia il precarico cardiaco che la gittata è clinicamente utile in quanto può guidare la rianimazione fluida per via endovenosa (IV). Di conseguenza, l'obiettivo di questo protocollo è descrivere un metodo per tracciare contemporaneamente i surrogati del precarico cardiaco e dell'output utilizzando un nuovo ultrasuono indossabile wireless durante una sfida di precarico ben convalidata.

Introduction

Alla sua base, la curva di Frank-Starling-Sarnoff descrive la relazione tra precarico cardiaco e uscita 1,2,3,4. Storicamente, questa curva è rappresentata tracciando la pressione atriale destra sulle ascisse e la gittata cardiaca o il volume dell'ictus (SV)5 sull'ordinata. Valutare la pendenza di questa curva è clinicamente importante perché la relazione tra riempimento cardiaco e gittata è dinamica; Pertanto, la pendenza della curva informa la strategia di rianimazione 1,4. In particolare, se la pendenza della curva di Frank-Starling-Sarnoff (cioè "funzione cardiaca") è ripida, l'aumento del precarico (ad esempio, la somministrazione di fluido per via endovenosa) aumenta l'uscita. Al contrario, se la pendenza della curva della funzione cardiaca è poco profonda, fornire fluido per via endovenosa (IV) non aumenta la SV2.

Sapere quando il fluido IV aumenta o non aumenta la SV è importante in modo che il clinico curante possa evitare fluidi fisiologicamente inefficaci 4,6, in altre parole, lo scenario in cui dare fluido IV a un paziente non aumenta il SV 7,8. L'identificazione di questo stato clinico relativamente comune si ottiene tramite una sfida di precarico (PC), che è una manovra clinica che "testa" la pendenza della curva della funzione cardiaca3. Un PC si ottiene aumentando rapidamente il riempimento cardiaco e misurando il cambiamento in SV9. Come sopra, il fluido IV può agire come un PC, così come le manovre gravitazionali come spostare la testa sotto il livello del cuore (cioè il posizionamento di Trendelenburg)10 o passare da una posizione semi-sdraiata a supina con le gambe sollevate (cioè un sollevamento passivo della gamba)11. Infatti, il sollevamento passivo delle gambe (PLR) è un PC ben accettato e ben validato che viene impiegato nelle moderne unità di terapia intensiva e raccomandato dagli esperti prima della somministrazione di fluido IV durante la rianimazione della sepsi 4,12. È importante sottolineare che durante il PLR, il clinico dovrebbe misurare sia il precarico cardiaco (ad esempio, la variazione della pressione atriale destra) che la produzione (ad esempio, la variazione della SV) per testare adeguatamente la curva di funzione cardiaca13. Tuttavia, il primo viene eseguito raramente poiché le misure simultanee sono ingombranti e spesso è necessario un catetere invasivo inserito nell'atrio destro.

I surrogati ultrasonografici del riempimento e della produzione cardiaca sono cresciuti in popolarità negli ultimi decenni, specialmente nei reparti di emergenza e nelle unità di terapia intensiva 2,14. In particolare, la valutazione simultanea sia di una grande vena che di una grande arteria funge da surrogato per il precarico cardiaco e la gittata, rispettivamente 2,15. Ad esempio, i cambiamenti morfologici nel grande Doppler sono stati trovati per tracciare la pressione atriale destra - questo è vero per la giugulare interna 16,17,18, epatica, e vene porta 19, vena cava superiore 20, vena cava inferiore 21, vene femorali 22 e persino vene intrarenali 23. Pertanto, la grande velocimetria Doppler venosa funziona come surrogato del riempimento cardiaco2. Tuttavia, il Doppler di una grande arteria può tracciare transitoriamente i cambiamenti nella gittata cardiaca. Ad esempio, le misure del tempo sistolico dell'arteria carotide comune 24,25, della velocità 26,27,28 e del flusso 29,30 hanno mostrato risultati promettenti per rilevare i cambiamenti SV.

Una nuova ecografia Doppler wireless, indossabile, ad onda continua che insona simultaneamente sia la vena giugulare interna che l'arteria carotide comune è stata precedentemente descritta 14,15,27,28,31,32,33,34,35,36. Qui, viene illustrato un metodo che utilizza questo dispositivo durante un PC clinico comunemente impiegato, il sollevamento passivo della gamba. Inoltre, le morfologie Doppler giugulare interna e arteriosa carotide comune durante la PC sono descritte come possibili surrogati del precarico cardiaco e della gittata, rispettivamente. Questo protocollo è clinicamente importante perché fornisce una base sia pratica che fisiologica per lo studio futuro del paziente. Ad esempio, i pazienti ricoverati (ad esempio, setting perioperatorio, sepsi, malati critici) e ambulatoriali (ad esempio, insufficienza cardiaca congestizia, dialisi) potrebbero essere monitorati con il metodo, o le sue modifiche, descritte di seguito.

Protocol

Quando si esegue una sfida di precarico utilizzando il sistema a ultrasuoni Doppler indossabile wireless, ci sono una serie di passaggi critici che l'utente dovrebbe considerare. Per questo protocollo è stato ottenuto il consenso scritto e informato; lo studio è stato esaminato e approvato dal Research Ethics Board of Health Sciences North. Le procedure seguite erano conformi agli standard etici locali del comitato per la sperimentazione umana e alla Dichiarazione di Helsinki del 1975.

1. Identificare un paziente appropriato

  1. Identificare un paziente su cui verrà posizionato il dispositivo ecografico Doppler indossabile. Assicurarsi che il paziente sia calmo e relativamente immobile per ridurre al minimo la fonazione e la deglutizione per tutta la durata della valutazione (1-5 minuti).
  2. Posizionare il paziente nella posizione semi-sdraiata o semi-Fowler nel letto d'ospedale o nella barella. In particolare, regolare il letto in modo tale che il busto sia ad un angolo di 30-45 ° sopra l'orizzontale.

2. Ottenere i segnali Doppler dell'arteria carotide e della giugulare interna

  1. Attivare l'ecografia Doppler indossabile premendo il pulsante rotondo al centro del dispositivo a ultrasuoni. Le spie blu intorno alla periferia del pulsante lampeggiano, segnalando che il dispositivo è acceso e pronto per l'associazione con uno smart.
  2. Attivare l'applicazione dedicata sullo smart device. Premere il pulsante Start sull'applicazione per Smart Device. Osservare l'elenco visualizzato sull'applicazione che mostra i dispositivi a ultrasuoni rilevabili e indossabili nelle vicinanze fisiche del dispositivo intelligente. Abbinare il numero apposto sulla faccia del dispositivo a ultrasuoni desiderato al dispositivo indicato nell'elenco delle applicazioni. Premere Connetti per associare il dispositivo a ultrasuoni desiderato all'applicazione.
  3. Verificare che il dispositivo a ultrasuoni desiderato sia associato osservando le luci bianche lampeggianti attorno al pulsante al centro del dispositivo. Premere Correct sull'applicazione Smart Device per completare l'associazione.
  4. Applicare una piccola quantità di gel per ultrasuoni sulla grande faccia del cuneo del trasduttore sul retro del dispositivo a ultrasuoni.
    NOTA: l'applicazione del gel produce un caratteristico artefatto del segnale Doppler, che può essere visto sull'applicazione del dispositivo intelligente.
  5. Toccare la faccia grande del cuneo del trasduttore per assicurarsi che il dispositivo sia attivo e associato all'applicazione per dispositivi intelligenti. Assicurarsi che il volume dell'applicazione per Smart Device sia attivato premendo il pulsante dell'icona del volume nell'angolo superiore destro del display dell'applicazione.
  6. Con il collo del paziente leggermente esteso, notare la prominenza laringea e tenere premuto il dispositivo ad ultrasuoni in modo che la grande faccia del cuneo del trasduttore sia rivolta verso il basso verso il cuore del paziente. Posizionare il cuneo del dispositivo sull'aspetto laterale della prominenza laringea del paziente. Cerca una risposta audio e visiva sull'applicazione per dispositivi intelligenti: la parte superiore dell'applicazione visualizzerà uno spettro di forme d'onda per l'arteria carotide e la vena giugulare. La parte inferiore dell'applicazione quantifica il tempo di flusso corretto (ccFT) per ciascun ciclo cardiaco, visualizzato come barre verdi.
  7. Far scorrere la faccia del trasduttore sul collo del paziente lateralmente da un piano perpendicolare definito dalla trachea fino a quando lo spettro Doppler carotideo non viene rilevato sia visivamente che acusticamente sull'applicazione del dispositivo intelligente.
    NOTA: Nella maggior parte dei pazienti, gli spettri Doppler audio e visivi dell'arteria carotide e della vena giugulare sono rilevati entro pochi centimetri dal bordo laringeo laterale.

3. Ottimizzazione dei segnali Doppler dell'arteria carotide e della giugulare interna

  1. Mentre si tiene il dispositivo in posizione, osservare lo spettro Doppler carotideo e le sue caratteristiche nella parte superiore del display dell'applicazione. Un buon segnale Doppler dell'arteria carotide è identificato dalla sua caratteristica corsa di velocità acuta con un buon rapporto segnale-rumore e una chiara tacca dicrotica, che delimita la fine della sistole meccanica. L'applicazione inizierà automaticamente a tracciare lo spettro Doppler una volta ottenuto un segnale abbastanza forte, indicato da una linea bianca attorno al massimo della forma d'onda.
  2. Mentre si tiene il dispositivo in posizione, osservare le misurazioni della velocità utilizzando la scala sul lato superiore sinistro del display dello smart device. Utilizzando l'auto-trace sul massimo dell'arteria carotide, assicurarsi che la traccia sia in un intervallo tipico. La velocità sistolica di picco dell'arteria carotide è tipicamente compresa tra 50 cm/s e 120 cm/s, e la velocità diastolica finale è tipicamente inferiore a 20 cm/s.
  3. Far scorrere lentamente il dispositivo a ultrasuoni lateralmente leggermente di alcuni millimetri mentre si guarda la tacca dicrotica sullo spettro delle arterie per assicurarsi che venga osservata in modo affidabile un chiaro nadir di velocità. Se la velocità della tacca dicrotica diventa difficile da vedere, ripetere questo passaggio, ma far scorrere il dispositivo a ultrasuoni medialmente.
  4. Ripetere i passaggi 3.1-3.3 sull'arteria carotide controlaterale per valutare la presenza di una velocità di tacca dicrotica più chiara.
  5. Dopo aver osservato la presenza di una chiara velocità della tacca dicrotica su entrambe le arterie carotidi, selezionare il lato del collo a cui verrà aderito il dispositivo. Scegli il lato con la velocità della tacca dicrotica più evidente. Se entrambi i lati del collo hanno velocità di tacca dicrotica ugualmente accettabili, scegliere il lato del collo con lo spettro Doppler giugulare interno più robusto.

4. Adesione del dispositivo ad ultrasuoni al collo

  1. Preparare ad aderire il dispositivo all'arteria carotide scelta notando visivamente dove sul collo è stato ottenuto il segnale migliore. Se necessario, utilizzare una penna per marcare la pelle per identificare la posizione di posizionamento ottimale. Sollevare il dispositivo dal collo e rimuovere il supporto protettivo dall'adesivo collegato al dispositivo a ultrasuoni.
  2. Osservare la faccia del trasduttore sul dispositivo ad ultrasuoni e determinare se rimane una quantità sufficiente di gel per ultrasuoni. Se necessario, riapplicare una piccola quantità di gel ad ultrasuoni sulla faccia del trasduttore. Rimuovere il gel ad ultrasuoni in eccesso dal collo che potrebbe essere rimasto durante la scoperta del segnale in quanto ciò potrebbe interferire con l'adesione del dispositivo.
  3. Riportare il dispositivo al collo nella posizione identificata al punto 4.1, con la grande faccia del cuneo del trasduttore rivolta verso il basso verso il cuore. Lisciare le ali dell'adesivo sul collo. Rimuovere il supporto protettivo dalle punte dell'adesivo dopo aver tirato forte; Posizionare la pellicola contro la pelle per fissare completamente il dispositivo al collo. Monitorare gli spettri carotideo e giugulare durante l'adesione per assicurarsi che il segnale non venga perso.

5. Esecuzione di una sfida di precarico tramite un sollevamento passivo delle gambe (PLR)

  1. Assicurarsi che il paziente sia in posizione semi-sdraiata sul letto d'ospedale o sulla barella, come identificato al punto 1.2.
  2. Cancellare i dati dell'applicazione per Smart Device premendo Riavvia sull'applicazione per Smart Device. Premere iniziare la valutazione sull'applicazione del dispositivo intelligente per ottenere le misure di base per il sollevamento passivo delle gambe (PLR). Iniziare con 30-60 s di linea di base a riposo con il paziente in posizione semi-sdraiata sul letto d'ospedale o sulla barella. Cerca un indicatore visualizzato nella parte inferiore del display dell'applicazione per indicare l'inizio della valutazione.
  3. Preparare le misure necessarie per eseguire un PLR (ad esempio, ottenere un aiuto infermieristico supplementare se necessario).
  4. Una volta pronti per eseguire un PLR, premere il segno di intervento sull'applicazione per smart device per indicare l'inizio della sfida di precarico (in questo caso, un PLR). Cerca un indicatore visualizzato nella parte inferiore del display dell'applicazione per indicare l'inizio dell'intervento. Eseguire un PLR; Senza toccare il paziente, riposizionare il letto d'ospedale o la barella in modo che il busto venga spostato verso il basso verso l'orizzontale e le gambe siano sollevate a 30-45 ° sopra l'orizzontale.
    NOTA: L'utente deve fare molta attenzione a mantenere il paziente completamente passivo durante questa manovra.
  5. Mantenere il paziente nella posizione PLR per 90-120 s.
    NOTA: Durante tutta la manovra, è imperativo che il paziente mantenga il collo completamente fermo in modo da non modificare l'angolo di insonazione tra la faccia del trasduttore e i vasi nel collo. Se necessario, stabilizzare manualmente il collo del paziente.
  6. Osservare lo spettro Doppler giugulare sull'applicazione del dispositivo intelligente durante l'intervento; valutare i cambiamenti nella velocità venosa giugulare assoluta e il suo modello come surrogato della pressione venosa giugulare.
  7. Osservare l'evoluzione delle barre verdi sull'applicazione smart device durante l'intervento; valutare le modifiche nel ccFT prima e dopo l'inizio della sfida di precarico. L'applicazione per dispositivi intelligenti quantifica automaticamente il ccFT per ogni ciclo cardiaco e lo rappresenta come una barra verde.
  8. Una volta completato l'intervento, premere la valutazione di fine sull'applicazione per dispositivi intelligenti. Cerca un indicatore che verrà visualizzato nella parte inferiore del display dell'applicazione per indicare la fine della valutazione.
  9. Riportare il paziente alla posizione basale semi-sdraiata.
  10. Se lo si desidera, premere Salva sull'applicazione per Smart Device per salvare la valutazione ed esportare i file di dati (vedere ulteriori note sui dati per ulteriori dettagli).

6. Osservare i cambiamenti nel tempo di flusso corretto per la carotide (ccFT) sull'applicazione per dispositivi intelligenti dopo la valutazione completata

  1. Osservare le modifiche valutate nel ccFT visualizzate in un riquadro giallo sul lato inferiore destro dell'applicazione.
    NOTA: l'applicazione per smart device quantifica automaticamente le variazioni di ccFT tra le misurazioni di base registrate e le misurazioni di sfida/intervento del precarico.
  2. Premere Save sull'applicazione e attendere che i dati vengano suddivisi nei seguenti file: due file in formato .txt contenenti dati IQ e Tick dall'hardware del dispositivo Doppler; un file in formato PKL contenente le informazioni sullo spettrogramma (utilizzarlo per visualizzare i dati raccolti in tempo reale online); e due file in formato .json contenenti le informazioni sulla sessione (come la data e l'ora, le impostazioni hardware dello smart device, le impostazioni utente e altro) e i calcoli in tempo reale per ciclo cardiaco.

Representative Results

Per quanto riguarda l'interpretazione dell'ecografia Doppler venoso-arteriosa continua durante una sfida di precarico, le risposte fisiologiche generali sono illustrate in Figura 1, Figura 2, Figura 3 e Figura 4.

In primo luogo, in un paziente con una curva di funzione cardiaca normale e verticale, un piccolo aumento del precarico cardiaco (ad esempio, come dedotto dal Doppler venoso giugulare) è accompagnato da un aumento relativamente grande del volume dell'ictus (ad esempio, come indicato dall'aumento ccFT)2,14,36; questo è esemplificato dalla Figura 1. Dedurre i cambiamenti nella pressione venosa giugulare (JVP) dallo spettro Doppler giugulare durante la sfida di precarico merita qualche approfondimento. Ancora una volta, questa variabile fisiologica è un surrogato per il precarico cardiaco o il riempimento. Normalmente, la vena giugulare è collassata in posizione eretta quando la pressione venosa giugulare è inferiore alla pressione atmosferica. Nello spettro Doppler, questo si traduce in una velocità relativamente alta (cioè, di solito più di 50 cm / s) con pulsazioni minime e bassa ampiezza (cioè l'intensità o la "luminosità" del segnale giugulare). Quindi, se la pressione venosa giugulare aumenta durante la manovra, la vena si arrotonda di diametro, la sua velocità diminuisce (cioè, di solito a meno di 50 cm / s), l'intensità (cioè "luminosità") aumenta e la forma d'onda diventa più pulsante 2,14,36. Come mostrato in Figura 1, il cambiamento nella morfologia venosa Doppler indica che la vena giugulare è aumentata di diametro (cioè velocità di caduta, ampiezza crescente) e sta iniziando a seguire le deflessioni della pressione atriale destra. Sebbene non raffigurata, con l'aumento della pressione atriale destra, l'onda "v" durante la sistole tardiva può scindere l'onda monofasica vista nella Figura 1 in un'onda di velocità "s" sistolica e un'onda di velocità diastolica "d" 2,14,36. In dati non ancora pubblicati in volontari sani, abbiamo osservato che la morfologia Doppler venosa giugulare era la misura ecografica venosa più accurata per distinguere gli stati di precarico bassi da quelli alti.

Al contrario, una risposta anomala è illustrata nella Figura 2. Un esempio clinico di questa fisiopatologia è un paziente ipovolemico, veno-dilatato, settico con disfunzione cardiaca settica in evoluzione 2,15,36. Tale paziente ha diminuito il ritorno venoso (che riduce il precarico cardiaco, cioè la pressione venosa atriale o giugulare destra) e contemporaneamente ha depresso la funzione cardiaca 2,15,35,36. Pertanto, al basale, questo paziente dimostra una morfologia Doppler venosa continua e bassa di JVP che aumenta (cioè diventa più pulsatile) durante la sfida di precarico senza un aumento significativo del ccFT. Questo descrive efficacemente una pendenza appiattita della curva della funzione cardiaca.

I risultati del Doppler venoso-arterioso continuo potrebbero anche avvisare il medico curante di problemi con il PLR stesso. Ad esempio, in alcune situazioni, il PLR potrebbe non reclutare abbastanza sangue venoso dagli arti inferiori e dalla circolazione splancnica per generare una sfida di precarico fisiologicamente efficace4. Senza valutare l'otturazione cardiaca, ciò potrebbe comportare un PLR "falso negativo". Tuttavia, se il clinico vede poca risposta ccFT (cioè come surrogato del volume dell'ictus) accoppiato con nessun cambiamento nel Doppler venoso (cioè come surrogato per il precarico), questo potrebbe preannunciare un PLR inefficace, come visto in Figura 3.

Infine, è fondamentale che la manovra PLR sia fedele al suo omonimo, il che significa che non vi è alcuno sforzo da parte del paziente quando il busto cade e le gambe si sollevano13. Ciò evita la secrezione adrenergica, che può aumentare la funzione cardiaca indipendentemente dal ritorno venoso; tuttavia, come descritto nella Figura 4, questo scenario indesiderato può essere indicato dai parametri di un aumento del volume dell'ictus nel segnale arterioso accoppiato con una morfologia Doppler venosa, suggerendo una diminuzione della pressione venosa.

Figure 1
Figura 1: Aumento della pendenza della curva della funzione cardiaca. In un esempio di risultato "normale" o "atteso", la forma d'onda venosa progredisce dall'essere ad alta velocità, bassa ampiezza e non pulsatile ad essere a bassa velocità, maggiore ampiezza e carattere pulsatile. La forma d'onda venosa pulsatile può essere contrassegnata da un segnale monofasico, come si vede qui. In concomitanza, la forma d'onda Doppler arteriosa mostra un aumento del ccFT rispetto al basale, suggerendo che l'aumento del precarico cardiaco è soddisfatto da un aumento della gittata cardiaca. Queste risposte, prese insieme, indicano una curva di "funzione cardiaca" con una forte pendenza. L'asse y sullo spettro rappresenta la velocità in centimetri al secondo. La velocità positiva è verso il cervello (ad esempio, l'arteria carotide), mentre la velocità negativa è verso il cuore (ad esempio, la velocità giugulare). L'asse x sullo spettro è il tempo. Fare clic qui per visualizzare una versione ingrandita di questa figura.

Figure 2
Figura 2: Pendenza appiattita della curva della funzione cardiaca. Una risposta "anormale" durante una sfida di precarico è caratterizzata da una forma d'onda Doppler venosa che si evolve come sopra ma con una risposta arteriosa che non rivela alcun cambiamento significativo o addirittura una diminuzione del ccFT rispetto al basale, come visto qui. Questa costellazione di reperti venosi e arteriosi implica una curva di funzione cardiaca piatta o, potenzialmente, compromessa con un aumento del precarico. Fare clic qui per visualizzare una versione ingrandita di questa figura.

Figure 3
Figura 3: Nessuna variazione nel Doppler venoso. Una sfida di precarico che non mostra alcun cambiamento significativo nella forma d'onda Doppler venosa potrebbe rappresentare un cambiamento inadeguato nel riempimento cardiaco, il che significa che non è previsto alcun cambiamento nello spettro arterioso. Fare clic qui per visualizzare una versione ingrandita di questa figura.

Figure 4
Figura 4: Precarico caduto durante una verifica di precarico. Una sfida di precarico che mostra un aumento della velocità venosa e un aumento significativo delle misure Doppler arteriose può significare un aumento del tono adrenergico (cioè stimolazione simpatica) in modo tale che la funzione cardiaca aumenti indipendentemente dal ritorno venoso. Questa circostanza potrebbe essere il risultato di un sollevamento "non passivo" della gamba, ad esempio, se il paziente si sforza di cambiare la posizione del corpo. Fare clic qui per visualizzare una versione ingrandita di questa figura.

Figure 5
Figura 5: Il dispositivo su un volontario. Fare clic qui per visualizzare una versione ingrandita di questa figura.

Discussion

Lo scopo principale di questo esperimento visivo è quello di descrivere un protocollo per tracciare simultaneamente i surrogati del precarico cardiaco e dell'output durante un PC ben convalidato utilizzando un ultrasuono wireless indossabile. L'obiettivo non è quello di descrivere un protocollo di studio specifico nei pazienti, di per sé. Tuttavia, la descrizione del Doppler venoso e arterioso continuo serve come base pratica e fisiologica per progettare studi in pazienti che necessitano sia di rianimazione (ad esempio, periodo perioperatorio, sepsi) che di de-rianimazione (ad esempio, insufficienza cardiaca congestizia, dialisi, mancata liberazione dalla ventilazione meccanica)15,36.

Il metodo descritto impiega un'ecografia Doppler indossabile a onda continua che risuona simultaneamente una vena e un'arteria principali per dedurre la funzione cardiaca durante un PC15. Fondamentale per questo metodo è la selezione di un paziente appropriato e cooperativo e garantire un cambiamento minimo dell'angolo tra i vasi e il trasduttore durante la valutazione. Inoltre, assicurare una velocità di intaglio dicrotica chiara e coerente è fondamentale per consentire la misurazione coerente del tempo sistolico. Infine, l'utente deve apprezzare la morfologia venosa Doppler e la sua variazione attraverso uno spettro di pressione venosa giugulare (JVP), come discusso sopra nei risultati rappresentativi.

Come modifica al metodo descritto, invece di un PLR, il PC potrebbe consistere in una rapida infusione di liquido endovenoso9, spostando un paziente completamente supino da orizzontale a testa in giù di 15-30° (cioè posizionamento di Trendelenburg)10, o manovre respiratorie come l'occlusione di fine espirazione34. Questi approcci sono utili in quanto vi è meno movimento del paziente e, apparentemente, un rischio ridotto di cambiamento dell'angolo durante la valutazione. In generale, la risoluzione dei problemi di tutti i PC con gli ultrasuoni indossabili richiede un posizionamento stabile del collo, un adesivo extra per fissare l'angolo di insonazione, il prolungamento della valutazione quando si verificano artefatti di fonazione o deglutizione, il riposizionamento del dispositivo o l'aggiunta di gel ad ultrasuoni per ottimizzare l'accoppiamento acustico al paziente31.

Ci sono limitazioni al metodo di inferenza cardiovascolare descritto in questo manoscritto. Per quanto riguarda il segnale venoso giugulare, la morfologia Doppler è un surrogato della pressione venosa giugulare, che a sua volta è un surrogato della pressione atriale destra37,38,39,40. Pertanto, non vi è alcuna certezza che il precarico cardiaco sia aumentato in base alle sole variazioni venose del Doppler. Tuttavia, la forma d'onda Doppler venosa varia la sua morfologia in base alle deflessioni di pressione dell'atrio destro17,18,41; Questo è stato osservato in più grandi vene oltre alla giugulare. Ad esempio, le valutazioni della vena cava superiore e inferiore e delle vene epatiche, portali, intrarenali e femorali stimano qualitativamente la pressione venosa42. Più specificamente, l'onda di velocità venosa prominente durante la sistole è formata dalla discesa x della pressione atriale destra e l'onda di velocità diastolica dalla discesa y della pressione atriale destra. La velocità al nadir tra sistole e diastole è dovuta alla pressione atriale destra "onda v"16,17,18,42.

Inoltre, mentre la durata della sistole meccanica è direttamente proporzionale al volume della corsa, il tempo sistolico, simile alla SV, è mediato dalla frequenza cardiaca, dal precarico, dal postcarico e dalla contrattilità43. Mentre l'equazione ccFT corregge la frequenza cardiaca, una limitazione del ccFT come surrogato del volume dell'ictus è che è determinata da altri input emodinamici. Tuttavia, è stato dimostrato che aumenti del ccFT di almeno 7 ms 24 o di +2%-4% rilevano con precisione un aumento del 10% della SV in pazienti critici 24, volontari sani che eseguono una manovra modificante il precarico44,45 e volontari sani sottoposti a rianimazione emorragia da moderata a grave simulata27. Inoltre, ccFT è stato utilizzato per tracciare con precisione le SV mutevoli nella popolazione chirurgica elettiva durante le manovre respiratorie46. Pertanto, supponendo che il postcarico e la contrattilità siano relativamente costanti durante un PC focalizzato, il ccFT varia principalmente a causa di cambiamenti nella SV.

Inoltre, le controindicazioni assolute e relative per questo approccio devono ancora essere elaborate, specialmente nei pazienti. Come notato sopra, la controindicazione più comune è probabilmente l'incapacità di cooperare (ad esempio, delirio, parlare, movimento, rigori). Questo è vero per molti moderni monitor dei segni vitali, anche se l'ecografia indossabile è particolarmente sensibile alla fonazione e al movimento del collo. Di conseguenza, il dispositivo funziona molto bene in pazienti intubati e paralizzati in sala operatoria; Uno studio che utilizza il dispositivo su pazienti che ricevono l'innesto di bypass coronarico elettivo è attualmente in fase di arruolamento. È possibile una variazione fisiologica tra le arterie carotidi opposte in un particolare paziente; tuttavia, questa preoccupazione è mitigata perché, nel paradigma PC, il paziente agisce come il proprio controllo (cioè un pre-intervento post). Di conseguenza, prevediamo che mentre i diversi lati del collo (Figura 5) possono produrre segnali Doppler venosi e arteriosi leggermente diversi, il cambiamento dovrebbe essere coerente salvo anomalie unilaterali significative (ad esempio, stenosi). Anche le limitazioni fisiche possono comportare problemi (ad esempio, linee centrali, collari cervicali-spinosi, cinghie tracheotomiche, traumi, colli corti o cifosi cervicale grave). Controindicazioni fisiologiche come stenosi carotidea da moderata a grave, stenosi aortica, aritmia e modelli respiratori anormali sono anche di potenziale preoccupazione. Generalmente, tuttavia, un PLR con misure in tempo reale della gittata cardiaca è resistente a molti di questi problemi, inclusa l'aritmia 4,11. Il dispositivo è attualmente in fase di studio sia nei pazienti del pronto soccorso che respirano spontaneamente che in sala operatoria; La proporzione con segnali inutilizzabili sarà ricavata da questi dati.

Il significato del metodo sopra descritto è che l'ecografia aderente può campionare minuti di dati continui, mentre gli approcci portatili sono tipicamente limitati a pochi cicli cardiaci48,49. Inoltre, il software per l'ecografia indossabile misura il coefficiente di variazione Doppler arterioso. Da questo, viene implementata una "finestra intelligente" per campionare un numero sufficiente di cicli cardiaci al basale e durante l'intervento; Questo strumento statistico adatta la precisione di misura per ogni sfida di precarico47. Inoltre, dato che l'ecografia indossabile rimane apposta sul paziente, il rischio di fattori umani50,51 che aumentano la variabilità di misura è diminuito; Questo vale sia per l'insonazione arteriosa che venosa. Un altro aspetto significativo di questo metodo è che la contemporanea valutazione Doppler venosa e arteriosa consente al clinico di valutare indirettamente il precarico cardiaco durante una manovra dinamica; Questo è raccomandato dagli esperti del campo13 ma raramente eseguito perché misurare la giusta pressione atriale è ingombrante. Di conseguenza, il Doppler venoso-arterioso continuo durante un PC fornisce un quadro più profondo della funzione cardiaca al letto del paziente. Sebbene questo metodo sopra descritto possa essere utilizzato per giudicare la rianimazione fluida per via endovenosa, è anche promettente per misurare la "de-rianimazione"15,52 o prevedere lo svezzamento dalla ventilazione meccanica 53 e dovrebbe essere esplorato nella ricerca clinica futura. Ad esempio, la diuresi dei pazienti con sovraccarico di volume può essere rivelata da segni di caduta della pressione atriale destra all'interno del segnale Doppler venoso man mano che la rimozione del volume progredisce. Inoltre, se il paziente riceve un PLR prima e dopo la dialisi, il cambiamento nelle misure del Doppler arterioso dovrebbe indicare un aumento della funzione cardiaca, come precedentemente riportato52.

Un metodo di Doppler venoso-arterioso continuo durante un PC è meglio realizzato seguendo i sei passaggi generali descritti sopra nella sezione protocollo. Un nuovo sistema a ultrasuoni Doppler indossabile wireless assiste questo paradigma aderendo a un paziente e consentendo un angolo di risonanza relativamente fisso durante il cambio di precarico. Fondamentalmente, il Doppler venoso-arterioso simultaneo, istantaneo, può elaborare i due assi della relazione Frank-Starling-Sarnoff e, quindi, fornire nuove informazioni sulla funzione cardiaca. Ciò è particolarmente importante quando si gestiscono pazienti acuti; Sia l'amministrazione che la rimozione del volume potrebbero essere perfezionate da questo nuovo approccio. Mentre la discussione di cui sopra è in gran parte limitata alle applicazioni ospedaliere, ulteriori usi ambulatoriali nelle sfere di insufficienza cardiaca congestizia, insufficienza renale cronica e ipertensione polmonare sono anche possibilità. Di conseguenza, il Doppler venoso-arterioso continuo può sbloccare canali imprevisti di esplorazione all'interno dell'emodinamica e delle discipline mediche correlate.

Disclosures

J.E.S.K., S.O.G., D.J., L.M.H., E.R., G.C., J.K.E. lavorano per Flosonics Medical, la start-up che costruisce l'ecografia Doppler indossabile; R.A. e B.N. non dichiarano interessi concorrenti.

Acknowledgments

Nessuno.

Materials

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FloPatch Flosonics
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ultrasound gel

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Ritrattazione numero 191
Ecodoppler venoso-arterioso continuo durante una sfida di precarico
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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).

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