Monitoraggio emodinamico
invasivo
Definizione di gittata cardiaca
La gittata cardiaca (L/min): quantità di sangue espulsa dal
ventricolo in un minuto.
ml/battito (quantità di
sangue espulsa dal
Frequenza cardiaca
ventricolo in un battito)
(battiti al minuto)
GC = FC * Stroke volume
Gittata cardiaca normale: 4-8 L/min
Normale indice cardiaco (CI): 2,5-4 L/min/m2
= CO/BSA (body Surface Area
Normale frequenza cardiaca= 60-100 bpm
Normale stroke volume= 60-100 ml
Lo stroke volume è la differenza tra il volume di fine
diastole (EDV = cioè la quantità di sangue nel ventricolo
alla fine della diastole) e il volume di fine sistole (ESV =
volume di sangue nel ventricolo alla fine della sistole).
SV = EDV -ESV
Lo Stroke volume è anche calcolato come: CO/HR * 1000
Quando lo stroke volume è espresso come una % di
volume di fine diastole, lo stroke volume si riferisce alla
frazione d’eiezione (EF). La normale frazione d’eiezione
per il Vsx è 60-75%. La normale frazione d’eiezione per il
Vdx è 40-60%.
EF = SV/EDV *100
Definizione di pre-carico e sua misurazione
Il precarico si riferisce alla quantità di fibre miocardiche stirate alla fine della diastole.
Si riferisce anche all volume nel ventricolo alla fine di questa fase. È clinicamente
accettato che la misura della pressione richiesta per riempire i ventricoli dia una stima
indiretta del pre-carico ventricolare.
La pressione di riempimento del Vsx (LAFP) o la pressione d’incuneamento
dell’arteria polmonare (PAWP) e le pressioni del Vsx (LAP) sono usate per valutare il
precarico ventricolare. La pressione atriale dx (RAP) è usata per stimare il pre carico
ventricolare dx. I parametri volumetrici provvedono ad una più vicina misurazione del
precarico ventriccolare per il Vdx.
PRECARICO
RAP/CVP : 2-6 mmHg
PAD: 8-15 mmHg
PAWP/LAP: 6-12 mmHg
RVEDV: 100-160 ml
Legge di Frank-Starling
Frank e Starling (1895, 1914) identificarono la relazione tra la
lunghezza delle fibre muscolari e la forza di contrazione.
Curve di compliace ventricolare
La relazione tra il volume di fine diastole e la pressione di fine diastole è dipendente
dalla compliance cella parete muscolare. La relazione tra i due è curvilinea. Con una
normale compliance, un incremento relativamente grande nel volume crea un
piccolo incremento nella pressione. Questo si ha in un ventricolo che non è
completamente dilatato. Quando il ventricolo diventa molto dilatato, i più piccoli
incrementi del volume producono più grandi aumenti della pressione. In un
ventricolo non compliante, un pressione maggiore è generata con un incremento
molto piccolo nel volume.
Definizione di post-carico e sua misurazione
Il postcarico si riferisce alla tensione sviluppata dalle fibre miocardiche durante
l’eiezione sistolica ventricolare. Più comunemente il postcarico è descritto come la
resistenza, l’impedenza o la pressione che il ventricolo deve vincere per espellere il
suo volume di sangue.
È determinato da vari fattori che includono: volume e massa di sangue espulsa, lo
spessore e la rigidità della parete ventricolare el’impedenza del sistema vascolare.
Clinicamente, la misura più sensibile del postcarico è la resisteza vascolare sistemica
(PVR) per il ventricolo dx. le formule per calcolare il postcarico includono il
gradiente tra l’inizio o l’afflusso nel circuito e la fine o l’efflusso dal circuito.
POSTCARICO
Resistenze vascolari polmonari (PVR): <250 dine/sec/cm -5
PVR = (MPAP-PAWP/CO)*80
Resistenze vascolari Sistemiche (SVR): 800-1200 dine/sec/cm-5
SVR = (MAP-RAP/CO)*80
Pressione atriale sinistra
In cardioanestesia è possibile monitorizzare, se le condizioni cliniche lo
richiedono, la pressione atriale sinistra (LAP). La morfologia di questa curva di
pressione è molto simile alla CVP, differenziandosi solo per i valori di pressione
raggiunti. LAP: onda a 3-15 mmhg; onda v 3-12 mmhg mmhg; media 1 -10
mmhg.
La LAP viene monitorizzata da parte del cardiochirurgo introducendo , durante
l'intervento chirurgico, un catetere nella vena polmonare superiore di destra e
spingendolo fino all'atrio sinistro. La LAP può fornire informazioni molto utili
sulle pressioni di riempimento del cuore sinistro, ma è una procedura abbastanza
rischiosa e richiede estrema cautela sia al momento dell'inserzione sia durante la
sua utilizzazione in terapia intensiva e sia durante la fase di rimozione. L'accesso
diretto alle camere sinistre del cuore porta l'ovvio rischio di embolizzazione di
aria e trombi nella circolazione sistemica, per cui richiede un continuo lavaggio
con soluzioni eparinate, in più al momento della sua rimozione si può verificare
un sanguinamento mediastinico, per questo motivo la sua rimozione deve avvenire
prima di aver tolto i drenaggi toracici.
La LAP da una efficace valutazione della pressione di riempimento del ventricolo
sinistro e della sua funzionalità, in quanto sono evitate le variabili associate alla
vascolarizzazione polmonare che sono presenti nel suo metodo alternativo, la
misurazione della pressione polmonare capillare incuneata (PCWP) con il catetere
di Swan-Ganz. E' specialmente utile in pazienti sottoposti a chirurgia delle valvole
cardiache nei quali la compliance del ventricolo sinistro ed i cambiamenti del letto
vascolare polmonare causati dal disturbo valvolare rendono la misura della PCWP
significativamente imprecisa.
Curva di pressione venosa centrale
Viene misurato il picco a (vn. 2-10 mmhg) ed il picco v (vn. 2-10 mmhg) e
calcolata la pressione media (vn. 0-8 mmhg), che è quella che normalmente viene
valutata intraoperatoriamente
a) onda positiva dovuta alla contrazione atriale.Quando l'atrio si rilascia il polso
venoso scende ed è interrotto da una più piccola onda (c) anch'essa positiva, che
rappresenta la protrusione della valvola tricuspide nell'atrio all' inizio della sistole
ventricolare. La fase (x) discendente segue l'onda c quando l'atrio si rilascia
ulteriormente e la valvola tricuspide è spostata verso il basso.
La positiva onda (v) avviene quando il sangue si accumula nelle vene cave e
nell'atrio destro con la valvola tricuspide chiusa. Per ultimo, la fase (y) discendente
è il risultato dell' apertura della valvola tricuspide e del riempimento del ventricolo
destro.
Pressione arteria polmonare
Il cateterismo dell'arteria polmonare con catetere di Swan-Ganz, introdotto ormai più di venti anni fa, ha
rappresentato un significativo passo avanti per definire e monitorizzare lo stato emodinamico del paziente. Durante
un intervento di cardiochirurgia, noi introduciamo il catetere attraverso un introduttore posto nella vena giugulare
interna od in alternativa nella vena succlavia.
Curve durante l'introduzione di un catetere di Swan-Ganz in arteria polmonare
RF = riempimento rapido ; SF= riempimento lento ; ed = fine diastole ; I = incisura dicrota
Con questo tipo di catetere possono essere misurate facilmente la CVP, la pressione in arteria polmonare (PAP;
vn. syst 15-30 mmhg, dyast 4-12 mmhg, media 9-16 mmhg) e la pressione capillare polmonare di incuneamento
(PCWP; vn. 2-12 mmhg). La PCWP in molte circostanze determina una adeguata stima del riempimento diastolico
(preload) del cuore sinistro.Questa deduzione è basata sulla proporzionalità della PAP con la LAP e con la
pressione di fine diastole del ventricolo sinistro (LVEDP; vn. medio 8 mmhg ). Se la compliance del ventricolo
sinistro è normale, la LVEDP può essere usata come un indice del volume di fine diastole del ventricolo sinistro
(LVEDV), che è la migliore misura ottenibile del preload.
Inoltre usando il sistema della termodiluizione è possibile misurare la gettata cardiaca (CO) e molti altri parametri
misurati o calcolati riguardanti lo stato emodinamico del paziente, tra cui l'indice cardiaco , le resistenze vascolari
sistemiche e periferiche, gli indici di lavoro del cuore destro e sinistro.Con cateteri dell' ultima generazione è facile
la misura della CO in continuo con ogni ciclo cardiaco.
Catetere di SWAN-GANZ
È lungo 110 cm e ha un diametro esterno di 2,3 mm (7 french). Al suo interno vi
sono 2 canali: il primo percorre l’intera lunghezza del catetere per andare ad aprirsi
alla sua estremità (apertura distale), mentre il secondo, più corto, termina in
un’apertura situata a 30 cm dall’estremità del catetere (apertura prossimale).
L’estremità del catetere è provvista di un palloncino della capacità di 1,5 ml. Il
palloncino completamente gonfiato crea una protezione per l’estremità del catetere,
prevenendo con ciò la possibilità che esso perfori le strutture vascolari durante
l’avanzamento del catetere stesso. Situato sulla superficie esterna del catetere, a 4
cm dall’estremità, vi è un termistore.
INSERZIONE del CATETERE di SWAN-GANZ
1. Prima dell’inserzione preparare il sistema di monitoraggio della pressione.
2. Inserire il catetere seguendo le linee guida e avanzare il ccatetere attraverso il
torace.
3. Una volta che il torace ha raggiunto la giunzione della CAVA superiore o inferiorie
con l’Atrio dx, il palloncino viene gonfiato con aria o CO2 col volume indicato sul
catetre, quindi la valvola viene chiusa (1,5 cc). Questa posizione viene notata
quando le oscillazioni respiratorie sono osservate sul monitor.
4. L’avazamento del catetere dovrebbe essere rapido perché la manipolazione
prolungata del catetere può risultare in una perdita di stiffness. Il catetere è di PVC,
materiale costruito per soften in vivo. Con tempi di inserzione prolungati, un softer
catetere può causare coiling nel RV o difficoltà nell’avanzamento del catetere.
5. Una volta che la posizione di wedge è identificcata, il pallone è sgonfiato
sbloccando la valvola, rimuovendo la siringa e seguendo le pressione di ritorno
nella PA sgonfiando il palloncino.
6. Per ridurre o rimuovere qualche lunghezza ridondate o loop nell’atrio destro o el
ventricolo, lentamente tirare indietro il catetre di 1-2 cm.. Poi rigonfiare il
palloncino per determinare il minimo volume di inflazione necessario per ottenere
una pressione di wedge.
ACCESSORI ADDIZIONALI
Canale addizionale che si apre a
14 cm dall’estremità del catetere
(utilizzabile come canale infusivo
oppure
per
il
passaggio
temporaneo di fili di pacemaker
all’interno del Vdx)
Sistema a fibre ottiche che
consente il monitoraggio continuo
della saturazione dell’Hb nel
sangue venoso misto.
Filamento termico che genera ode di calore a bassa energia che
consente la misurazione continua con il metodo della
termodiluizione la GC
Termistore a risposta rapida che può misurare la FE del Vdx
POSIZIONAMENTO
Viene inserito attraverso la v. succlavia o la v. giugulare interna (per
facilitare l’inserzione viene spesso utilizzato un catetere introduttore
di grosso calibro). subito prima dell’inserzione, il lume distale del
catetere viene connesso ad un trasduttore di pressione e ad un
monitor oscilloscopico, così che, durante l’avanzamento del catetere,
le tracce di pressione possano essere continuamente monitorizzate
onde facilitare l’identificazione della posizione dell’estremità del
catetere stesso.
Quando l’estremità del catetere entra
all’interno del lume vascolare, la traccia di
pressione mostra delle oscillazioni trasmesse
dall’apertura distale del catetere.
Nel momento in cui ciò si verifica, il
palloncino
deve
essere
gonfiato
completamente con 1,5 ml di aria. Il catetere
viene quindi fatto avanzare a palloncino
gonfio.
Gonfiaggio del palloncino
Il gonfiaggio del palloncino va riservato alla necessità di misurare
una pressione capillare polmonare di incuneamento. Il palloncino
non deve essere gonfiato completamente (1,5 ml di aria) tutto di
un colpo: al contrario deve essere gonfiato lentamente fino a
quando on compaia sul monitor oscilloscopico una traccia di
pressione capillare polmonare incuneata. Una volta ottenuta una
misurazione soddisfacente della pressione di wedge il palloncino
deve essere completamente sgonfiato.
PARAMETRI EMODINAMICI
PVC
Determinata attraverso l’apertura prossimale del catetere arterioso polmonare
situata in vena cava superiore o in atrio destro. È uguale alla pressione atriale
destra (PAD) che dovrebbe essere equivalente alla pressione tele-diastolica del
Vdx (PTDVD)
PRESSIONE CAPILARE DI INCUNEAMENTO
Poiché il gonfiaggio del palloncino posto all’estremità del catetere arterioso
polmonare azzera il flusso tra estremità del catetere e atrio sinistro, la PCWP è
misurata in condizioni statiche e quindi dovrebbe avere lo stesso valore della
PAS (pressione in atrio sinistro). La PAS dovrebbe essere equivalente alla
pressione tele-diastolica del ventricolo sx (PTDVS).
INDICE CARDIACO
Il termistore posizionato all’estremità distale del catetere arterioso polmonare
consente di misurare la GC registrando il cambiamento di temperatura del
sangue che fluisce in arteria polmonare conseguente all’iniezione in atrio destro
di u volume noto di liquido freddo attraverso l’apertura prossimale del catetere
(TERMODILUIZIONE).
FRAZIONE DI EIEZIONE DEL VDX
viene misurato grazie ad un termistore a risposta rapida. La misurazione in
realtà è il rapporto tra volume sistolico (VS) e volume tele-diastolico
ventricolare destro (VTDVD)
FEVD = VS/VTDVD
VOLUME TELEDIASTOLICO DEL VDX
Se si conosce il FEVD il VTDVD può essere risolto risolvendo per la
formula precedente.
VTDVD = VS
INDICE DI LAVORO SISTOLICO V SX
IWSVS è il lavoro eseguito dal ventricolo per espellere il volume sistole i
aorta. È dato dal prodotto della forza o pressione sviluppata dal ventricolo sx
durante la sistole (pressione arteriosa sistemica media – PCWP) per la
corrispondente massa o volume (VS) che viene spostata. Il fattore0,0136
coverte pressione e volume in unità di lavoro.
IWSVS = (PA –PCWP) *IS *0,0136
INDICE DI LAVORO SISTOLICO VDX
È il lavoro necessario per spostare il volume sistole attraverso la circolazione
polmonare. È ottenuto moltiplicando la presisone sviluppata dal vetricolo dx
durante la sistole (presisone arteriosa polmonare media – PVC) per il
corrispondente volume sistole.
IWSVD = (PAP-PVC) *IS*0,0136
RESISTENZA VASCOLARE SISTEMICA INDICIZZATA
resisteza vascolare sistemica indicizzata (RVSI) è la resistenza vascolare
attraverso l’intera circolazione sistemica. È proporzionale al gradiente di
pressione tra aorta e atrio destro (PA-PVC) e inversamente proporzionale al
flusso di sangue (IC). Il fattore 80 è necessario per convertire le unità di
misura.
RVPI=(PAP-PCWP) *80/IC
RESISTENZA VASCOLARE POLMONARE INDICIZZATA
resistenza vascolare sistemica indicizzata (RVPI) è proporzionale al gradiente di
pressione attraverso l’intera circolazione polmonare, partendo dall’arteria
polmonare (PAP) fino all’atrio sx (PAS). Poiché la pressione di incuneamento
(PCWP) è equivalente alla precisione atriale sinistra (PAS) il gradiente di pressione
attraverso i polmoni può essere espresso come (PAP-PCWP). Le RVPI possono
quindi essere derivate per mezzo della seguente equazione:
RVPI = (PAP-PCWP)*80/IC
TRASPORTO DELL’OSSIGENO
La velocità del trasporto dell’ossigeno nel sangue arterioso è data dal
prodotto della gettata cardiaca per la concentrazione dell’O2 nel sangue
arterioso. Il trasporto arterioso di O 2 (DO2) è definito dall’equazione (10.12)
dove
DO2=IC*13,4*Hb*SaO2
SATURAZIONE DI O2 DELL’HB NEL SANGUE
VENOSO MISTO
Varia in maniera inversamente proporzionale alla quantità di O 2 estratto dalla
microcirc9olazione periferica.
CONSUMO DI O2
È la quantità di O2 assunto dalla microcircolazione sistemica, ed è dato dal
prodotto della GC per la differenza tra concentrazione di O2 nel sangue
arterioso e concentrazione di O2 nel sangue venoso misto.
VO2=IC*13,4*Hb*(SaO2-SVO2)
FRAZIONE DI ESTRAZIONE DELL’O2
Il coefficiente di estrazioen dell’O2 (O2ER) è la % dell’O2 trasportato che
viene estratta a livello della microcircolazione, e dè pertanto ottenibile dal
rapporto tra trasporto di O2 e consumo di O2.
O2ER=VO2/DO2*100
Localizzazione e funzioni delle aperture del
catetere di Swan-Ganz
LOCALIZZAZIONE
Distale
Prossimale
Valvola d’uscita
del palloncino
Connettore al
termistore
COLORE
FUNZIONE
Giallo
Monitorizza la
pressione PA
Blu
Monitorizza la
pressione del RA,
usata per la gittata
cardiaca
Rosso
Siringa per gonfiare
il palloncino per
posizionare e
ottenere i valori di
wedge
Bianco/rosso
Misura la T° C 4 cm
dalla punta distale
Normali pressioni di inserzione e tracce
delle forme di onda
Atrio dx/Pressione Venosa
Centrale (RA/PVC)
Da -1 a 7 mmHg
Media 4 mmHg
a = sistole atriale
c = backward bulging dalla chiusura
della valvola tricuspidale
v = riempimento atriale, sistole
ventricolare
Ventricolo destro
Pressione sistolica (RVSP)
15-25 mmHg
Pressione diastolica (RVDP)
0-8 mmHg
Arteria Polmonare
Pressione Sistolica (PASP)
15-25 mmHg
Pressione diastolica (PADP)
8-15 mmHg
Pressione Media (MPA)
10-20 mmHg
Pressione di incuneamnto
in Arteria Polmonare
(PAWP)
Pressione Media 6-12 mmHg
a = sistole atriale
V = riempimento atriale, sistole
ventricolare
Teniche di inserzione del catetere di
Swan-Ganz
1. Prima di inserire il catetere preparare il sistema di monitoraggio di pressione.
2. Inserire il catetere seguendo le raccomandazioni delle linee-guida e avanzare il
catetere all’interno del torace
3. Una volta che la punta del catetere è giunta alla giunzione della vena cava inferiore o
superiore con l’atrio destro, il palloncinno è gonfiato con aria o CO 2 a pieno volume
come è indicato su sul catetere e la valvola viene chiusa (1,5 cc). Questa posizione
può essere notata quando le oscillazioni respiratorie si vedono sullo schermo.
4. L’avanzamento del catetere sino all AP dovrebbe essere rapido, dato chhun
prolungata manipolazione può risultare in una perdita di rigidezza del catetere. Il
catetere di Swan-Ganz è fatto di PVC materiale ostruito per rammollirsi in vivo. Con
tempi di inserzione rapidi, un catetere molto molle può causare attorcigliamenti nel
V dx o difficoltà nell’avazamento del catetere.
1. Una volta che la posizione di wedge è stata identificata, il pallone viene
sgonfiato aprendo la valvola, rimuovendo la siringa e tenendo conto della
pressione indietro nell’arteria polmonare per sgonfiare il palloncino. La valvola è
tipicamente solo posizionata nnella chiusura durante l’inserzione del catetere.
1. Per ridurre o rimuovere qualche lunghezza ridondante o loop nell’atrio dx o el
ventricolo, lentamente tirare indietro il ccatetere dii 2-3 cm. Poi rigonfiare il
palloncino per determinare il minimo volume di inflazione necessario ad ottenere
la traccia di pressione di wedge. La punta del catetere sarebbe in una posizione
dove il pieno o qwuasi pieno volume di inflazioe (1,25- 1,5 cc per i catetri da 7 a
8 F) produce una traccia di pressione di wedge.
Markers di distanza per l’inserzione del
catetere
Localizzazione
Distanza dalla
giunzione VC/RA
Distanza dalla PA
Giugulare int.
15-20 cm
40-55 cm
Vena succlavia
10-15 cm
35-50 cm
Vena femorale
30 cm
60 cm
Fossa anticubitale dx
40 cm
70 cm
Fossa anticubitale sx
50 cm
80 cm
N.B. il catetere ha dei segni ogni 10 cm e sono evidenziati da una linea
sottile. 50 cm sono evidenziati da una spessa linea nera.
Osservare la pressione diastolica all’inserzione come pressione che salirà
quando l’arteria polmonare viene raggiunta.
Monitoraggio continuo della pressione dell’AP
1. Mantenere la pervietà dei lumi interni con soluzioni eparinate o con un sistema
di flusso continuo.
2. Osservare le forme d’onda per i posizionamenti esatti.
3. Si può avere una migrazione del catetere. Stare attenti a qualunque
smorzamento o perdita di chiarezza della traccia della PA in quanto la
posizione del catetere può essere cambiata.
4. Il catetere può essere scivolato indietro nel Vdx. Osservare le forme d’onda
spontanee tracce di Vdx da scivolamento del catetere indietro nel Vdx.
Annotare i cambiamenti nella pressione diastolica.
5. Icuneare il catetere con la minima pressione richiesta per ottenere la traccia di
wedge. Annotare il volume di inflazione. Se è richiesto < 1,25 cc di volume, la
posizione del catetere può essere cambiata. Considerare il riposizionamento del
catetere.
6. Non usare mai inflazioni superiori a quelle raccomandate.
7. Mai gonfiare il palloncino più del minimo richiesto per ottenere la traccia di
wedge.
Razionale fisiologico per il monitoraggio
della pressione in Arteria Polmonare
Ventricoli in sistole
In questa figura il palloncino è sgonfio e i ventricoli sono in sistole. Le
valvole tricuspide e mitrale sono chiuse, mentre le valvole polmonare e
aortica sono aperte. Un’alta pressione è generata dal Vdx durante la
contrazione ed è trasmessa alla punta del catetere localizzata nell’arteria
polmonare. Il catetere registra la pressione sistolica in AP (PASP), che
riflette la pressione sistolica del Vdx (RVSP) perché ora c’è una camera
comune con un volume e una pressione unica.
Razionale fisiologico per il monitoraggio
della pressione in Arteria Polmonare
Ventricoli in diastole
Durante la diastole le valvole tricuspide e mitrale sono aperte. I
ventricoli si stanno riempiendo con il sangue proveniente dai rispettivi
atri. A questo punto la valvola tricuspide (TV) e la valvola mitrale (MV)
sono aperte e le valvole polmonare e aortica sono chiuse.
Con il palloncino sgonfio, la pressione diastolica dell’arteria polmonare
è registrata. Dopo la chiusura della valvola polmonare, il Vdx continua a
rilasciarsi. Questo causa una pressione diastolica più la RVEDP è
minore rispetto alla PADP.
Dato che normalmente non ci sono ostruzioni tra l’arteria polmonare e
l’atrio dx, la pressione registrata sarà virtualmente la stessa della
pressione dell’atrio sx. la pressione dell’atrio sx. la pressione dell’atrio
sx è anche riflettuta dalla pressione ventricolare sx di fine diastole
(LVEDP) quando la valvola mitralica è aperta. bassa nel Vdx rispetto
all’arteria polmonare. Quando la valvola tricuspide è aperta, la pressione
atriale dx riflette la pressione ventricolare dx di fine diastole
Razionale fisiologico per il monitoraggio
della pressione in Arteria Polmonare
Ventricoli in diastole: catetere incuneato
Con l’inflazione del palloncino, il catetere fluttua seguendo la corrente
all’interno del ramo più piccolo dell’arteria polmonare. Una volta che
il pallone si posiziona, il catetere si considera incuneato
Poiché non ci sono valvole tra le valvole polmonare e mitralica, c’è
ora un canale vascolare illimitato tra la punta del catetere nell’arteria
polmonare attraverso il letto vascolare polmonare, la vena polmonare,
l’atrio sx, la mitrale aperta e all’interno del Vsx. l’importanza di
questa pressione è che normalmente approssima la pressione presente
nel Vsx durante la fine della diastole e provvede ad una media
indiretta della stima del pre-load del Vsx.
Pressioni normali valori di Sat O2
Ao
125/80 (95)
95-99%
Circolazione
sistemica
PA
25-15 (15)
60-80%
RV
15-25/ 0-8
LV
125/ 0-10
RA
(2-6)
65-80%
LA
(6-12)
95-99%
Circolazione
polmonare
