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Beeinflusst der Atemzyklus die Werte der gemessenen Parameter?

Nein, der Atemzyklus beeinflusst die PiCCO-Messungen nicht. Die Thermodilutionskurve umfasst ca. 20 Sekunden und enthält damit ungefähr 3 Atemzyklen. Damit hat das mit der PiCCO-Technologie gemessene Herzzeitvolumen einen wesentlich geringeren Streuungskoeffizienten als das mit dem Pulmonalarterienkatheter gemessenen Herzzeitvolumen.

Das kardiale Vorlastvolumen entspricht nicht dem Globalen Enddiastolischen Volumen-Index (GEDI); wie kann es also eindeutig die kardiale Vorlast angeben?

Genau genommen entspricht die kardiale Vorlast der Herzmuskelspannung am Ende der ventrikulären Diastole. Ein Parameter, der die Vorlast in der klinischen Praxis genau widerspiegelt, ist noch nicht verfügbar. Studien haben jedoch gezeigt, dass GEDI (oder ITBI) als reproduzierbarer und sensitiv reagierender Parameter eine gute Abschätzung der Vorlast ermöglicht (z.B. Umgelter et al, BMC Gastro 2008; Sander et al, Critical Care 2007; Michard et al, Chest 2003; Della Rocca et al, Anesth Analg 2002).

Im Gegensatz dazu wurde wiederholt gezeigt, das zentraler Venendruck, pulmonalarterieller Verschlußdruck und rechtsventrikulärer enddiastolischer Volumenindex die kardiale Vorlast nicht widerspiegeln.

Das Pulskontur-Herzzeitvolumen weicht vom transpulmonalen Thermodilutions-Herzzeitvolumen ab. Was sind mögliche Ursachen?

Das Thermodilutions-Herzzeitvolumen ändert sich nur, wenn eine neue Thermodilutionsmessung durchgeführt wird. Der angezeigte Wert ist damit statisch. Das Pulskontur-Herzzeitvolumen beruht auf der kontinuierlichen Analyse jeder einzelnen Druckkurve und ändert sich damit dynamisch.

Bei hämodynamisch instabilen Patienten können Unterschiede zwischen Pulskontur und Thermodilutions-Herzzeitvolumen auftreten. In solchen Fällen wird häufiges Kalibrieren (via Thermodilution) empfohlen.

Eine andere Ursache sind Fehler bei der Erkennung der arteriellen Druckkurve und daher Fehler bei der Analyse der Pulskurve sowie extreme Arrhythmien oder häufige Extrasystolen.

Gibt es spezielle Empfehlungen für PiCCO bei Operationen am offenen Herzen?

  • On-Pump (mit extrakorporalem Kreislauf - Herz-Lungen-Maschine):
    Die PiCCO-Erstkalibrierung sollte nach der Anästhesie, aber vor Öffnen des Thorax durchgeführt werden. Beim Durchführen der Pulskontur-Kalibrierung mit Thermodilutionsmessungen sollte der Patient hämodynamisch stabil sein und die Körpertemperatur im Wesentlichen unverändert sein. Eine Rekalibrierung kann unmittelbar vor dem kardiopulmonalen Bypass durchgeführt werden, ist aber nicht zwingend erforderlich. Während der extrakorporalen Zirkulation kann das PiCCO keine gültigen Werte angeben, da keine arterielle Druckkurve gemessen wird. Thermodilutionsmessungen sind während der Phase der extrakorporalen Zirkulation nicht sinnvoll. Sobald das Herz wieder schlägt, stellt das PiCCO das Herzzeitvolumen basierend auf der Pulskonturanalyse unmittelbar wieder dar. Eine sofortige Rekalibrierung der Pulskontur ist nicht notwendig, aber normalerweise ist unmittelbar nach dem Bypass und dem Schließen des Thorax der Volumenstatus (GEDI) von Interesse.
  • Off pump:
    Die PiCCO-Erstkalibrierung sollte nach der Anästhesie-Einleitung durchgeführt werden. Während des ganzen Eingriffs kann das kontinuierliche Herzzeitvolumen auf Beat-to-Beat-Basis verfolgt werden. Eine Rekalibrierung ist während des Eingriffs nicht nötig. Während des Eingriffs gibt der Index der Linksventrikulären Kontraktilität (dPmx) zusätzliche Informationen zur Kontraktilität des Herzens und kann als Frühwarnung für ischämische Vorgänge dienen.
    Schlagvolumenvariation (SVV) und Pulsdruckvariation (PPV) dienen - auch bei offenem Thorax - als Indikatoren für die Volumenreagibilität. Voraussetzung dafür ist allerdings, dass die Patienten mit einem Tidalvolumen > 8 ml/kg beatmet werden und einen ausreichenden Sinusrhythmus aufweisen.

Ist das Herzzeitvolumen bei PiCCO genauer als bei einem Rechtsherzkatheter (Pulmonalarterienkatheter)?

In Bezug auf die Genauigkeit sind beide Methoden gleichwertig. Die PiCCO-Technologie hat jedoch einen wesentlich geringeren Streuungskoeffizienten, ergibt also stabilere und reproduzierbarere Messwerte. Im Vergleich zum Goldstandard (Fick-Methode) weist PiCCO eine hervorragende Korrelation auf. Das PiCCO Pulskontur-Herzzeitvolumen zeigt eine hohe Korrelation und eine geringe systematische Messabweichung zum arteriellen und pulmonalarteriellen Thermodilutions-Herzzeitvolumen.

Kann ich eine Thermodilutionsmessung mit einem peripher eingeführten zentralen Katheter (PICC) durchführen anstatt mit einem zentralvenösen Katheter?

Um eine geeignete Thermodilutionskurve für eine genaue Parameterberechnung zu erhalten, muss der Injektatsbolus in weniger als 7 Sekunden injiziert werden und kühl genug bleiben, damit der PiCCO-Katheter einen Temperarturunterschied zwischen dem Blut des Patienten und dem Bolus messen kann. Höchstwahrscheinlich können diese Bedingungen bei peripherer Injektion des Bolus nicht erfüllt werden und daher ist dieser Ansatz nicht zu empfehlen.

Kann PiCCO eine anomal geformte Thermodilutionskurve erkennen?

Ja, die PiCCO-Technologie überwacht und analysiert die Form der Thermodilutionskurve auf Plausibilität. Wird eine anomale Kurve entdeckt, zeigt eine Statuszeile am Bildschirm eine Fehlermeldung. Zusätzlich wird die Thermodilutionskurve am Bildschirm angezeigt und kann vom Benutzer geprüft werden.

Nach welchen Zeitintervallen bzw. unter welchen Umständen wird empfohlen eine Thermodilutionsmessung zur Aktualisierung der Kalibrierung der Pulskonturanalyse durchzuführen?

Generell sollte die Pulskonturanalyse alle 8 Stunden durch Thermodilutionsmessungen kalibriert werden, wobei die Erfordernisse für die verschiedenen Patienten stark variieren. Wenn sich der Patient z.B. in einer Schocksituation befindet, muss unter Umständen das GEDI stündlich bestimmt werden. Sobald der Patient stabilisiert ist, kann der Messintervall auf 2 Stunden reduziert und - falls der Patient weiterhin stabil bleibt – weiter auf 4-6 Stunden festgelegt werden. Weitere Indikation für die Durchführung einer Thermodilutionsmessung wäre eine Veränderung des Herzzeitvolumen innerhalb von 15 Minuten konsistent in eine Richtung und/oder wenn rasche und signifikante Änderungen im klinischen Zustand des Patienten auftreten, z.B. durch Gabe vasoaktiver oder inotroper Substanzen oder Volumengabe.

Bei beatmeten Patienten ist die Schlagvolumenvariation (SVV*) oder die Pulsdruckvariation (PPV*) ein weiterer hilfreicher Indikator. Wenn SVV oder PPV über 10% steigen (ohne dass sich der Beatmungsstatus des Patienten ändert), ist eine Thermodilutionsmessung notwendig um den Volumenstatus des Patienten zu bestimmen.

*Hinweis: Damit diese Parameter exakt sind, muss der Patient kontrolliert mechanisch beatmet sein mit einem Tidalvolumina > 8 ml/kg und es dürfen keine Arrhythmien oder Artefakte in der arteriellen Druckkurve erkennbar sein.

Warum ist der GEDI größer als man es physiologisch erwarten würde?

Der GEDI ergibt sich aus dem Gesamtvolumen des Herzens, geteilt durch die Zeit, die der Indikator braucht um das Herz-Lungen-System zu durchlaufen. Dadurch entspricht dieser Wert nicht dem Herzvolumen während eines einzelnen Herzzyklus. Der in eine Kammer injizierte Indikator wird auf das größtmögliche Volumen dieser Kammer verdünnt. Auf das Herz angewendet müssen also alle 4 Kammern berücksichtigt werden: das enddiastolische Volumen des rechten Vorhofs, der rechten Herzkammer, des linken Vorhofs und der linken Herzkammer.

Die Indikatorverdünnungskurven jeder Kammer werden individuell und zeitlich im Takt hinzugefügt. Der GEDI ist deshalb im Gegensatz zum Einzelwert eines Herzzyklus die Summe mehrerer Herzzyklen. Außerdem muss ein geringes Volumen hinzugefügt werden. Dies beinhaltet das Volumen der Aorta und eine geringe Menge vor dem rechten Vorhof.
Zusätzlich kann das Volumen, das während der diastolischen Ventrikelfüllung durch die Vorhöfe fließt, größer sein als die Geometrie der Vorhöfe. Dieses Phänomen wird dadurch verursacht, dass es in den Vorhöfen keine Klappen gibt. Sobald sich die atrial-ventrikuläre Klappe öffnet, bestimmt der Differenzdruck zwischen Einflußdruck und Ventrikeldruck das Volumen, das durch die Vorhöfe strömt. Als Ergebnis kann das Enddiastolische Volumen größer erscheinen als die Vorhofgeometrie vermuten lässt.

 

Warum unterscheiden sich die Herzzeitvolumenwerte aus der Thermodilution in der Pulmonalarterie von denen in der A. femoralis?

Die Ergebnisse einer gleichzeitigen Herzzeitvolumenmessung mit Thermodilution in der Pulmonalarterie (HZVpa) und der A. femoralis (HZVa) sollten identisch sein, weil die Fläche unter der Kurve - unabhängig von der abweichenden Kurvenform - das Herzzeitvolumen bestimmt. In mehreren Veröffentlichungen aus den 1980er Jahren (e.g. Lewis et al, Ann NY Acad Science 1982, Boeck et al, J Crit Care 1989) ist gut dokumentiert, dass die Ergebnisse leicht voneinander abweichen. Es wurde festgestellt, dass HZVa durchwegs um 8-10% höher ist als HZVpa, wenngleich die Korrelation zwischen den beiden Methoden ausgezeichnet ist.

Der Unterschied wurde ursprünglich als ein ‘Indikatorverlust’ erklärt, was aber bis heute nicht bestätigt wurde. Andere Studien zeigen, dass dieser Effekt vermutlich eine physiologische Ursache hat. Harris et al (Anesthesiology 1985) zeigten, das sich der Herzrhythmus signifikant verlangsamt (um ca. 10%) wenn 10 ml eisgekühlter Lösung zentralvenös injiziert werden. Diese Bradykardie führt zu einer Verringerung des Herzzeitvolumens. Wegen des geringen Abstands zwischen der zentralvenösen Injektion und der pulmonararteriellen Erfassung des Signals wirkt sich dies direkt auf die HZVpa-Messung aus. Das Messsignal aus der arteriellen Thermodilution ist wegen des größeren Abstands zwischen Injektion und Erkennung gewöhnlich davon nicht betroffen.

Ein zusätzlicher Effekt entsteht durch den Beatmungszyklus bei kontrolliert mechanisch beatmeten Patienten. Die HZVpa-Ergebnisse können zwischen Inspirations- und Exspirationsphase erheblich voneinander abweichen. Deshalb wird für COpa-Messungen empfohlen, die Injektion am Ende der Exspirationsphase durchzuführen und mindestens drei aufeinanderfolgende Messungen durchzuführen. Für HZVa ist dies nicht notwendig, da jede Messung den Durchschnittswert über mindestens einen Beatmungszyklus wiedergibt. Deshalb können beim Vergleich einer einzelnen HZVpa-Messung mit einer HZVa-Messung deutliche Unterschiede auftreten.

Was ist bei der Anwendung von PiCCO in der Pädiatrie zu beachten?

Der pädiatrische PiCCO-Katheter PV2013L07 hat einen Außendurchmesser von 3F (= 1 mm) und eine nutzbare Länge von 7 cm. Er ist für die Verwendung in der A. femoralis von pädiatrischen Patienten vorgesehen. Bei welchen Patienten (Alter, Gewicht) dieser Katheter angewendet wird, entscheidet der behandelnde Arzt. Empfehlungen zum Körpergewicht lassen sich aus Veröffentlichungen wie z.B. Cecchetti et al (Min Anest 2013) ableiten, wo bei pädiatrischen Patienten mit einem Körpergewicht unter 10 kg ein 3F-Katheter und bei einem Körpergewicht über 10 kg ein 4F-Katheter verwendet wurde. In anderen Veröffentlichungen (z.B. Lemson et al, Crital Care 2010; Szekely et al, Ped Card 2010; Anton et al, An Ped 2009; Egan et al, Intensive Care Med 2005; Cecchetti et al, Min Anest 2003) waren die jüngsten Patienten 2 Monate alt mit einem Körpergewicht von 3 kg. Eine Übersichtsarbeit zu PiCCO in der Pädiatrie wurde von Proulx et al (Pediatr Crit Care Med 2011) veröffentlicht.

Hauptindikationen für PiCCO bei pädiatrischen Patienten sind:

  • Schädel-Hirn-Verletzung (Cecchetti et al, Min Anest 2013)
  • Schwere Brandverletzung (Branski et al, Critical Care 2011; Kraft et al, J Surg Res 2012)
  • Herzchirurgie (Keller et al, J Clin Mon Comp 2011; Szekely et al, Ped Card 2010; Cherqaoui et al, Ped Anesth 2006; Mahajan et al, Anesth Analg 2003)
  • Akutes Lungenversagen (Lubrano et al, Intensive Care Med 2010)
  • Lebertransplantation (Torgay et al, Transpl Proc 2005)
  • Allgemeine Intensivmedizin (Cecchetti et al, Crit Care Med 2008, Cecchetti et al, Min Anest 2003)

Zu beachten ist, dass die Normalwertebereiche von denen erwachsener Patienten leicht abweichen. Es wurde festgestellt, dass GEDI normalerweise niedriger und ELWI höher ist, je jünger und leichter ein Patient ist (Lemson et al, Pediatrics 2011).

Was ist das empfohlene Injektatvolumen für die arterielle Thermodilutionsmessung?

Das Injektionsvolumen hängt vom Körpergewicht des Patienten ab. Weist der Patient eine erhöhte Menge an extravaskulärem Lungenwasser auf (d.h. der ELWI beträgt mehr als 10 ml/kg Körpergewicht) muss das Injektatvolumen erhöht werden.

In der klinischen Praxis wird für Erwachsene meist ein Standardvolumen von 15 ml kalter Kochsalzlösung verwendet. Dieses Volumen reicht bei den meisten Patienten aus. Das Injektatvolumen muss jedoch für Patienten mit sehr geringem oder sehr hohem Körpergewicht angepasst werden.

Der PiCCO-Messbildschirm gibt eine individuelle Empfehlung für das am besten geeignete Injektatvolumen.

Was ist der Unterschied zwischen CFI und GEF?

Der Kardiale Funktionsindex (CFI) entspricht dem Herzindex dividiert durch den Globalen Enddiastolischen Volumenindex. Globale Auswurffraktion (GEF) entspricht dem Schlagvolumen multipliziert mit 4 und dividiert durch das Globale Enddiastolische Volumen. Der Herzindex wird durch Multiplizieren des Schlagvolumens mit der Herzfrequenz berechnet; damit ist der Unterschied der beiden Parameter, dass der CFI die Herzfrequenz in seine Berechnung mit einbezieht.

Was ist die klinische Relevanz von Schlagvolumenvariation (SVV) und Pulsdruckvariation (PPV)?

Wie bei allen auf dem Markt befindlichen Produkten die diese Parameter messen, müssen für eine korrekte Interpretation von SVV oder PPV folgende Voraussetzungen erfüllt sein:

  • kontrollierte mechanische Beatmung mit einem Tidalvolumen > 8 ml/kg sein (keine Spontanatmung oder unterstützte Atmung) und
  • ausreichender Sinusrhythmus und
  • artefaktfreie arterielle Druckkurve

Unter diesen Bedingungen gibt der Unterschied zwischen maximalem und minimalem Schlagvolumen über eine Zeitspanne von 30 Sekunden an, wie der Patient auf Volumenänderungen reagiert. Ein SVV oder PPV über 13% zeigt an, dass der Patient auf das verabreichte Volumen reagieren wird, während ein SVV oder PPV unter 10% normalerweise einen ausreichenden Volumenstatus darstellt. Werte zwischen 10 und 13% erfordern eine weitere Interpretation, da sie vom klinischen Bild des einzelnen Patienten abhängen. Wenn niedrige Tidalvolumina verwendet werden (< 8 ml/kg), werden SSV und PPV weniger genau. Bei einem offenen Thorax hängen SVV und PPV von der Herzfüllung ab; daher kann die kardiale Vorlast (GEDI) zum Volumenmanagement genutzt werden.

Welche Art von Injektat kann mit der PiCCO-Technologie verwendet werden?

Die Verwendung einer Kochsalzlösung wird empfohlen. Die Verwendung von Glukose beispielsweise kann dazu führen, dass der kleine Kolben im Injektat-Sensorgehäuse am Gehäuse kleben bleibt und sich folglich während der Injektion nicht mehr bewegen kann. Es ist auch unbedingt zu vermeiden, dass durch das Injektat-Sensorgehäuse Lipide infundiert werden.

 

Welche Auswirkung hat es, wenn der Temperaturindikator für PiCCO in die Vena femoralis anstatt in die obere Hohlvene bzw. rechten Vorhof injiziert wird?

Wenn sowohl zentralvenöser Katheter als arterieller PiCCO-Katheter auf der gleichen Seite platziert werden (z.B. Femoral in der rechten Leiste), kann durch direkten Temperaturtransfer zwischen dem venösen und dem arteriellen Blutstrom das Temperatursignals gestörten sein und eine Indikatorkurve mit Doppelhöcker entstehen und sich daraus ein Messfehler ergeben. Es kann also kaltes Injektat den arteriellen Thermistor erreichen ohne vorher durch das kardiopulmonare System geflossen zu sein, sondern direkt von Vene zu Arterie. Dies kommt häufig bei pädiatrischen Patienten vor.

Selbst bei Verwendung langer femoraler Venenkatheter kommt es zu einem geringen Nebensignal durch den Temperaturtransfer vom Katheter ins Gefäß.

Dieser Effekt kann vermieden werden, wenn der arterielle PiCCO-Katheter entweder in der gegenüberliegenden A. femoralis oder in der A. brachialis/A. axillaris platziert wird.

Bei diesem Ansatz ist eine Thermodilutionsmessung möglich; allerdings wird die PiCCO-Messung für GEDI etwas höher sein als die tatsächlichen Werte. Dies wird durch das zusätzliche Volumen von der Injektionsstelle bis zur Messstelle verursacht, da der Katheter zur Injektion des Indikators nicht direkt vor oder im rechten Vorhof liegt. Der Wert für ELWI ist korrekt, da er als die Differenz zwischen zwei überhöhten Volumen berechnet wird.

Um hier Messungenauigkeiten für GEDI zu vermeiden, fragt der PulsioFlex Monitor und PiCCO2 (ab Software-Version V3.1) den Platzierungsort von zentralvenösem und arteriellem Katheter explizit ab.

Wie beeinflussen spezielle Therapien die Messung mit PiCCO?

  • Hypothermie:
    Die Ergebnisse der Thermodilutionsmessung bleiben unbeeinflusst solange die Temperaturwerte des Patienten stabil sind. Es wird empfohlen, möglichst kaltes Injektat zu verwenden.
    Temperaturabweichungen von der Basislinie werden vom Gerät kompensiert. Die Thermodilutionsmessung wird nicht empfohlen wenn keine stabile Basislinie vorhanden ist (Änderung > 0.05°C /min).
  • Vasokonstriktor-/Inotropika-/Volumentherapie
    Alle Parameter werden korrekt berechnet. Nach größeren Veränderungen der Katecholamintherapie oder großen Volumenverschiebungen wird eine Nachkalibrierung der Pulskonturanalyse empfohlen. Auch Veränderungen des zentralvenösen Drucks (CVP) sollten regelmäßig aktualisiert werden.
  • Intraaortale Ballonpumpe (IABP)
    Die Thermodilutionsmessung mit PiCCO wird durch die IABP nicht beeinflusst, aber die Pulskonturanalyse kann keine gültigen, kontinuierlichen Werte liefern. Die PiCCO-Technologie kann mit jeder Thermodilutionsmessung Herzzeitvolumen (HZV/HI), Schlagvolumen (SV/SVI), Vorlastvolumen (GEDI), Lungenwasser (ELWI) und Kontraktilität (CFI, GEF) ermitteln.
  • Hämofiltration / Dialyse (Continuous Renal Replacement Therapy, CRRT)
    Dufor et al (ICM 2012), Sakka et al (Anesth Analg 2007), Heise et al (Min Anesth 2012) und Panthil et al (EJA 2012) haben den Einfluss der Hämofiltration (CRRT) auf die PiCCO-Ergebnisse untersucht. Alle kamen zu dem Schluss, dass die Hämofiltration (CRRT) keine signifikanten Einflüsse auf die PiCCO Thermodilutionswerte hat.

    Für genaue Messergebnisse bei Hämofiltration (CRRT) sind folgende Punkte zu beachten:
    • Direkt nach dem Ein- oder Ausschalten der Hämofiltration (CRRT) sollte keine Thermodilutionsmessungen durchgeführt werden.
    • Vor Messungen mit PiCCO muss eine stabile Temperatur-Basislinie erreicht sein.
    • Der Ein- und Austritt des Hämofiltrations(CRRT)-Katheters sollte nicht in der Passagestrecke des Thermodilutionsindikators liegen.
  • Extrakorporale Membranoxygenation (ECMO)
    Die klinische Erfahrung zeigt, dass die PiCCO Thermodilution während einer ECMO keine zuverlässigen Ergebnisse liefert. Die Gründe dafür sind die relativ hohe Durchflussrate sowie die Positionierung der ECMO-Katheter. Deshalb wird empfohlen, die PiCCO Thermodilutionsmessung nur vor oder nach einer ECMO-Behandlung durchzuführen. Während einer ECMO-Behandlung arbeitet die PiCCO Pulskonturanalyse zuverlässig, vorausgesetzt die initiale Kalibrierung der Thermodilution wurde korrekt durchgeführt.

Wie beeinflusst Adipositas die Messung des Extravaskulären Lungenwasserindex (ELWI)?

Der Extravaskuläre Lungenwasserindex (ELWI) in ml/kg ist das absolute Volumen des Extravaskulären Lungenwassers dividiert durch das Körpergewicht in kg. Dies verursacht für den ELWI eine Unterschätzung (bei adipösen Patienten) bzw. Überschätzung (in kachektischen Patienten), falls das tatsächliche Körpergewicht für die Indizierung benutzt wird. Da sich die Lungengröße nicht mit dem Körpergewicht ändert, wird für die korrekte Berechnung des ELWI ein idealisiertes Körpergewicht, das sogenannte Predicted Body Weight (PBW) verwendet. Das PBW wird anhand der Größe des Patienten errechnet und berücksichtigt dabei auch andere Spezifika wie Alter und Geschlecht.

PiCCO-Geräte benutzen seit 2007 das PBW für die Berechnung des ELWI und ermöglichen damit eine hohe Genauigkeit auch bei sehr adipösen Patienten. Bei der in Patientenmonitoren integrierten PiCCO-Technologie (Philips, Draeger, Mindray, GE) verwenden nur die neuesten Software-Versionen die mit dem PBW verknüpfte ELWI-Berechnung. Für ältere Software-Versionen wird empfohlen mit einem geschätzten idealisierten Körpergewicht zu arbeiten, das folgender vereinfachten Formel entspricht: Größe in cm minus 100 minus 10% (bei Männern) bzw. minus 15% (bei Frauen).

Für die Berechnung des Globalen Enddiastolischen Volumenindex (GEDI in ml/m2) wird zusätzlich zum PBW eine Predicted Body Surface Area (PBSA) berechnet. Für die Berechnung des Herzindex (CI in ml/min/m2) wird die Standard-Körperoberfläche (Body Surface Area, BSA) verwendet, die sich aus dem tatsächlichen Körpergewicht berechnet.

Wie berechnet PiCCO die Standard-Körperoberfläche (Body Surface Area, BSA) um die indizierten Werte zu erhalten?

Die BSA-Berechnungsformeln wurden mit der Software Version V7.1 des PiCCOplus geändert. Diese Formeln sind in PiCCO2 und PulsioFlex ebenso enthalten wie in den neuesten Softwareversionen der Monitore von Philips, Draeger, Mindray und GE.

BSA Body Surface Area (m2)

  • Patienten mit Körpergewicht < 15 kg
    BSA = (W 0,5378 x H 0,3964) x 0,024265 (Haycock et al, J Pediatrics 1978)
  • Patienten mit Körpergewicht ≥ 15 kg
    BSA = (W 0,425 x H 0,725) x 0,007184 (Du Bois & Du Bois, Arch Int Med 1916)

PBW Predicted body weight (kg)

Berechnung

Kategorie

Geschlecht

PBW (kg) = 50 + 0,91 (Größe (cm) – 152,4)

Erwachsener 

Männlich

PBW (kg) = 45,5 + 0,91 (Größe (cm) – 152,4)

Erwachsener

Weiblich

PBW (kg) = 39 + 0,91 (Größe (cm) – 152,4) 

Kind/Jugendlicher > 152,4 cm

Männlich

PBW (kg) = 42,2 + 0,91 (Größe (cm) – 152,4) 

Kind/Jugendlicher > 152,4 cm

Weiblich

PBW (kg) = (Größe (cm))2 x 1,65/1000

Kind/Jugendlicher < 152,4 cm

Beides

PBSA - Predicted Body Surface Area (m2)

Wird mit PBW statt dem tatsächlichen Körpergewicht (BW) berechnet.

Wie können speziell Herz- und Lungenerkrankungen die PiCCO-Messungen beeinflussen?

Herz

  • Herzklappeninsuffizienz
    Herzklappeninsuffizienz kann zum Zurückfließen (Regurgitation) des Thermodilutionsinjektats und zu verlängerter Transitzeit des Indikators oder zum Abbruch der Thermodilutionsmessung führen. Wird jedoch eine Thermodilutionskurve aufgenommen, so ist das ermittelte Herzzeitvolumen korrekt. Bei Mitralklappeninsuffizienz wurde die Genauigkeit der Herzzeitvolumenmessung mit PiCCO bereits bestätigt (Staier et al, EJA 2012).
  • Aortenstenose
    Bei Aortenstenose gibt die PiCCO Thermodilutionsmessung das Herzzeitvolumen genau wieder. Die arterielle Druckkurve kann sowohl verringerte stolische als auch erhöhte diasystolische Werte aufweisen. Die Fläche unter der arteriellen Kurve gibt jedoch weiterhin das Schlagvolumen an. Eine Rekalibrierung der Pulskontur (mit Thermodilution) verbessert bei schwerer Aortenstenose deutlich die Zuverlässigkeit (Petzold et al, ICM 2013).
  • Intrakardiale Shunts
    Durch die meist starke Veränderung der Thermodilutionskurve können keine gültigen Werte berechnet werden. Bei sehr kleinen Shunts sind die Messungen meist zuverlässig.
  • Aortenaneurysmen
    Theoretisch wird GEDI/ITBI um das Volumen des Aortenaneurysmas erhöht, da der Indikator auch das Aneurysmavolumen durchfließen muss und sich die Transitzeit verlängert. Dies kann durch Platzierung des PiCCO-Katheters in der A. axillaris vermieden werden.
  • Herzrhythmusstörungen
    Die Thermodilutions-Parameter werden weiterhin korrekt gemessen. Die Pulskonturanalyse bleibt korrekt bei leichten bis mittleren Rhythmusstörungen (normofrequentes Vorhofflattern/-flimmern, Bigeminus, Trigeminus oder gelegentliche Extrasystolen). Bei schweren Herzrhythmusstörungen (Tachyarrhythmie, supra-ventrikuläre Tachykardie) kann die Pulskonturanalyse ungenau sein. In diesen Fällen wird empfohlen eine Kalibrierung mit 3-5 Thermodilutionsmessungen durchzuführen.

Lungen

  • Lungenteilresektion
    Lungenresektionen (Lobektomie, Bilobektomie, Pneumonektomie) reduzieren theoretisch das Pulmonale Blutvolumen (PBV) und können so zu einer falschen Berechnung des Extravaskulären Lungenwassers (EVLW) führen. Um diese theoretische Annahme zu prüfen ist ein Doppel-Indikatorverdünnungsverfahren notwendig, um das PBV vor und nach der Lungenresektion zu bestimmen. Zu diesem Thema gibt es nur sehr begrenzt veröffentlichte klinische Daten. Zwei Studien an insgesamt 35 Patienten (Schroder et al, Internet J Thorac Cardiovasc Surg 2005; Naidu et al, Int Cardio Vasc Thorac Surg 2009) haben folgendes gezeigt:

    • Die Menge des entfernten Lungengewebes und das Pulmonale Blutvolumen korrelieren nicht miteinander.
    • Eindeutige Korrekturfaktoren für die Berechnung des PBV können nicht bestimmt werden.
    • Ein Effekt auf das PBV wird 1-2 Tage nach der Operation physiologisch weitgehend ausgeglichen.

Wegen fehlender klinischer Nachweise wird davon abgeraten, die Messwerte für PBV und EVLW mit festen Berechnungsfaktoren zu korrigieren. Solche Korrekturen können bei Patienten nach einer Lungenresektion zu unerwarteten und unvorhergesehenen Fehlern bei der Berechnung des EVLW führen.

  • Pulmonale Perfusionsstörungen (z.B. Lungenembolie)
    Für eine exakte Thermodilutionsmessung (und damit exakte Parameter) muss das Injektat ohne jede Unterbrechung fließen, und zwar von der Injektionsstelle über den zentralvenösen Katheter, das rechte Herz, durch die Lungen, das linke Herz bis zur Spitze des PiCCO-Katheters in der entsprechenden Arterie. Im Falle einer Lungenblockade (verursacht z.B. durch eine Lungenembolie) werden die Messungen fehlerhaft oder irreführend; vor allem kann aus der Thermodilution das Lungenvolumen und damit das Extravaskuläre Lungenwasser nicht korrekt gemessen werden.
  • Pleuralerguss
    Pleurale Flüssigkeit wird nicht in die Messung des Lungenwassers (EVLW) eingeschlossen. Die Kapillaroberfläche des Lungenparenchyms, die mit der pleuralen Flüssigkeit in Kontakt kommt, ist sehr klein verglichen mit dem gesamten Kapillarnetz. Das Verhältnis kann verglichen werden mit der Größe eines Tennisplatzes gegenüber der Größe zweier Handflächen. Daher ist der Temperaturverlust durch die pleurale Flüssigkeit zu vernachlässigen.

Wie misst die PiCCO-Thermodilution das Lungenwasser und wie genau ist die Messung?

Zunächst haben Sakka et al (Intensive Care Med 2000) die Möglichkeit untersucht, Extravaskuläres Lungenwasser (EVLW) mittels Thermodilution zu messen. Bei 57 Intensivpatienten verwendeten sie die sogenannte Doppelindikator-Verdünnungstechnik (Thermodilution zusammen mit einer Indocyaningrün(ICG)-Lösung) und haben damit das Intrathorakale Blutvolumen (ITBV) und das Extravaskuläre Lungenwasser (EVLW) direkt gemessen. Aus der Analyse der Messergebnisse wurde ein Kalkulationsfaktor von 1,25 bestimmt um das ITBV aus dem Globalen Enddiastolischen Volumen (GEDV) zu berechnen, welches wiederum aus der Thermodilution abgeleitet wird. Bei weiteren 209 Intensivpatienten wurde dieser Kalkulationsfaktor benutzt, um ITBV und EVLW zu berechnen. Beim Vergleich der mit dem Faktor 1,25 berechneten mit den gleichzeitig direkt gemessenen Werten (Doppelindikator-Verdünnungstechnik mit ICG) fand man deutliche Korrelationen.

Der Ansatz, das EVLW durch die arteriellen Thermodilution mit PiCCO zu messen, wurde später durch verschiedene Studien validiert.

  • In einer experimentellen Studie mit 15 Hunden verglichen Katzenelson et al (Crit Care Med 2004) das mit PiCCO gemessene Lungenwasser mit der direkten Bestimmung mit dem gravimetrischen Verfahren und fanden eine hervorragende Korrelation.
  • In einer experimentellen Studie mit 18 Schafen verglichen Kirov et al (Critical Care 2004) das mit PiCCO gemessene Lungenwasser mit der direkten Bestimmung mit dem gravimetrischen Verfahren und fanden eine gute Korrelation.
  • Kuzkov et al (Crit Care Med 2007) verglichen in einer aufwendig angelegten experimentellen Studie mit 30 Schafen das mit PiCCO gemessene Lungenwasser mit der direkten Bestimmung mit dem gravimetrischen Verfahren und fanden eine akzeptable Genauigkeit.
  • Tagami et al (Critical Care 2010) verglichen in einer Humanstudie (30 hirntote Patienten) das mit PiCCO gemessene Lungenwasser mit dem Lungengewicht post mortem und fanden eine sehr gute Korrelation.

Wie viele Thermodilutionsmessungen werden für eine Kalibrierung empfohlen?

Es werden drei aufeinanderfolgende Messungen mit weniger als 20% (+/-) Abweichung innerhalb eines Zeitrahmens von 5 Minuten empfohlen. Wenn der Patient einen erhöhten ELWI hat, ist die erste Messung ungenau und mehr bzw. kühleres Injektat ist erforderlich (z.B. wenn Injektat mit Zimmertemperatur verwendet wird und der ELWI-Wert > 10 ml /kg ist).

Wie wird die exponentielle Abfallzeit (Exponential Down-Slope Time, DSt) erfasst?

Die Abfallzeit wird erfasst durch das Auftragen der Thermodilutionskurve mit dem Temperaturwechsel (Indikatorkonzentration) auf einer logarithmischen Skala (ln) und die Zeitänderung auf einer linearen Skala (lin). Wenn man die Thermodilutionskurve als linear-ln Graph überträgt, approximiert der Indikatorverfall eine lineare Funktion. Zwei Punkte werden identifiziert: Der Startpunkt bei 85% der maximalen Temperaturabhängigkeit und der Endpunkt bei 45% der maximalen Temperaturabhängigkeit. Die zeitliche Differenz wird bestimmt und als exponentielle Abfallzeit (DSt) bezeichnet. Die DSt multipliziert mit dem Herzzeitvolumen (HZV) ergibt das Pulmonale Thermovolumen (PTV), da dies die größte "Mischkammer" in einer Reihe von Mischkammern des kardiopulmonalen Systems ist. Das PTV umfasst das Pulmonale Blutvolumen (PBV) und das Extravaskuläre Lungenwasser (EVLW).

Wie wird die mittlere Durchgangszeit (Mean Transit Time MTt) erfasst und was stellt sie dar?

Die Konzentration des Indikators wird durch das Volumen im Herzkreislaufsystem über eine bestimmte Zeit verteilt, d.h. es dauert eine bestimmte Zeit, bis jedes Partikel des Indikators von der Injektionsstelle zur Messstelle gelangt ist. Dieses Zeitintervall wird die Durchgangszeit genannt. Jedes Partikel hat seine eigene Durchgangszeit. Die MTt ist der Mittelwert aller Durchgangszeiten. Die MTt multipliziert mit dem Herzzeitvolumen (HZV) ergibt das Intrathorakale Thermovolumen (ITTV), das der Indikator passieren muss.