Porównanie rzutu minutowego serca mierzonego metodą termodylucji i echokardiografii przezprzełykowej u chorych z dobrą czynnością skurczową lewej komory
*Jarosław Bródka, Łukasz Tułecki , Magdalena Ciurysek, Tadeusz Gburek
Oddział Kardiochirurgii SPSW w Zamościu
-
- Tab. I. Różnice i korelacje pomiędzy wartościami rzutu minutowego serca mierzonego za pomocą różnych metod
-
- Ryc. 1. TEE serca. Pomiar drogi odpływu lewej komory (LVOT) w projekcji centralnej
-
- Ryc. 2. TEE serca. Obrazowanie pola powierzchni zastawki aortalnej (AVA)
-
- Ryc. 3. TEE serca. Pomiar drogi odpływu lewej komory (LVOT) w projekcji środkowo-przełykowej w osi długiej
-
- Ryc. 4. TEE serca. Pomiar pola pod krzywą wykresu prędkości krwi (VTI)
Background. Transesophageal echocardiography (TEE) has been regarded as a standard diagnostic method for assessment of cardiac output in aortic dissection, pulmonary embolism, atrial and ventricular septal defects, and acquired valvular defects. It is also a standard method of assessment of the adequacy of their surgical repair. It allows for on-line estimation of ejection fractions and stroke volumes, and calculation of cardiac output. In this prospective study, we compared the cardiac outputs estimated by aortic continuous-wave Doppler, and pulse wave Doppler via transgastric long-axis imaging plane TEE, with results obtained by thermodilution.
Methods. Cardiac output was determined in thirty adult patients, of both sexes, with good left ventricular function, scheduled for off pump coronary artery bypass grafting. Aortic valve area was plotted from the transverse short-axis view of the valve assuming a triangular shape for the valve orifice.
Results. Mean cardiac output measured by thermodilution [CO(S-G)] was 4.59±2.5 L min-1, compared to 4.49±1.14 L min-1 obtained from contour wave [CO(CW)] and 4.57±1.29 L min-1 from continuous-wave [CO(PW)] analysis. The correlation coefficient (r) between CO(S-G) and CO(CW) was 0.939, (p<0.001). The correlation coefficient (r) between CO(S-G) and CO(PW) was 0.912 (p<0.001).
Conclusions. Results of cardiac output measurements, obtained from all three methods, were comparable.
Przezprzełykowa echokardiografia (TEE – Transesophageal Echocardiography) jest badaniem szczególnie przydatnym u chorych operowanych z powodu: tętniaka rozwarstwiającego aorty, zatoru pnia i rozgałęzień tętnic płucnych, ubytku w przegrodzie międzyprzedsionkowej i międzykomorowej oraz nabytych wad zastawkowych. Ocena przed- i pooperacyjna za pomocą badania TEE jest bardzo ważna w przypadku plastyki zastawki dwudzielnej i trójdzielnej. U chorych, u których badanie wykonuje się drogą przezprzełykową, rutynową procedurą jest ocena uszka lewego przedsionka oraz przegrody międzyprzedsionkowej [1].
Podczas operacji pomostowania naczyń wieńcowych bez użycia krążenia pozaustrojowego (OPCAB – Off Pump Coronary Artery Bypass) ważna jest ocena zmian stopnia niedomykalności zastawek podczas wyważania oraz rotacji serca. Bardzo dokładnie można ocenić zaburzenia kurczliwości odcinkowej mięśnia lewej komory. Szczególnie przydatna jest ocena kurczliwości dolnej i tylnej ściany mięśnia sercowego, niewidocznych w polu operacyjnym.
Podstawowym i najczęściej używanym parametrem funkcji skurczowej lewej komory jest frakcja wyrzutowa lewej komory [2]. Parametr ten podczas TEE może być oceniany metodą obserwacji – w czasie rzeczywistym, jak i po zatrzymaniu obrazu serca w skurczu i rozkurczu – po dokonaniu odpowiednich pomiarów [3]. Echokardiografia przezprzełykowa umożliwia też śródoperacyjny pomiar rzutu minutowego serca [4].
Celem pracy była ocena porównawcza dwóch metod badania rzutu minutowego serca u chorych leczonych kardiochirurgicznie.
METODYKA
Po uzyskaniu zgody Komisji Bioetycznej przy UM w Lublinie badaniem objęto chorych poddanych planowym operacjom typu OPCAB. Warunkiem kwalifikacji do badania była dobra czynność skurczowa lewej komory (frakcja wyrzutowa>50%), miarowy rytm serca oraz prawidłowo funkcjonujące zastawki aortalna i trójdzielna. Wykluczono chorych, u których nie udało się uzyskać mniejszego niż 20º kąta pomiędzy osią strumienia krwi w drodze odpływu lewej komory a osią wiązki promieni ultradźwiękowych.
Rzut minutowy serca metodą termodylucji mierzono przy użyciu cewnika Swan-Ganza (131 HVF, Edwards Lifesciences, USA). Wykonywano 3 pomiary używając 10 mL 0,9% NaCl o temperaturze pokojowej. Jeżeli różnica pomiędzy uzyskanymi wynikami była większa niż 10% wykonywano dwa dodatkowe pomiary a skrajne odrzucano. Jako wartość prawidłową przyjmowano średnią wszystkich zarejestrowanych pomiarów.
Pomiar rzutu minutowego serca metodami echokardiograficznymi wykonywano za pomocą wielopłaszczyznowej głowicy przezprzełylowej (GE Medical System, Model 6T, GE Vingmed Ultrasound, Norwegia) i aparatu echokardiograficznego (Vivid 3, GEMS Ultrasound, Izrael). Badanie z zastosowaniem fali ciągłej wykonywano w projekcji głębokiej przezżołądkowej, kierując wiązkę promieni ultradźwiękowych centralnie przez zastawkę aortalną. Pomiaru przy użyciu fali pulsacyjnej dokonywano 0,5 cm poniżej pierścienia zastawki aortalnej (ryc.1), centralnie w drodze odpływu lewej komory (LVOT – Left Ventricular Outflow Tract). Przyjmując, że LVOT ma kształt koła powierzchnię ujścia kalkulowano w oparciu o wzór B×(LVOT D/2)2. Alternatywą takiego postępowania było obrazowanie zastawki aortalnej (ryc. 2) i określenie pola jej powierzchni metodami planimetrycznymi (AVA – Aortic Valve Area). W przypadku słabo uwidocznionej drogi odpływu lewej komory w projekcji centralnej, pomiary LVOT dokonywane były w projekcji środkowo-przełykowej w osi
długiej (ryc. 3).
Po uzyskaniu optymalnego zakresu (spektrum) przepływu przez drogę odpływu lewej komory oraz przez zastawkę aortalną obliczano całkę prędkości przepływu w czasie, odpowiadającą polu pod krzywą wykresu prędkości (VTI – Velocity Time Integral) (ryc. 4). Do dalszych kalkulacji wykorzystywano średnią trzech niezależnie uzyskanych wartości VTI.
Rzut minutowy serca oceniany metodą echokardiograficzną obliczano w oparciu o wzór CO = HRx (VTI x powierzchnia LVOT lub AVA) [5].
U każdego chorego wykonywano cztery lub pięć serii pomiarów poszczególnymi metodami w zależności od czasu trwania operacji, w takich samych warunkach hemodynamicznych.
Pomiary wykonane metodami echokardiograficznymi porównywano z pomiarami rejestrowanymi za pomocą cewnika Swan-Ganza. Różnice podano w procentach. Do oceny statystycznej wyników badań użyto współczynnika korelacji liniowej Pearsona porównując dane osiągnięte poszczególnymi metodami. Jako próg istotności przyjęto p<0,05.
WYNIKI
Badaniami objęto 30 chorych (21 mężczyzn i 9 kobiet) w wieku 44-82 lat. Ogółem wykonano 127 pomiarów rzutu minutowego serca za pomocą każdej ze stosowanych metod.
Wartość rzutu mierzonego za pomocą cewnika Swan-Ganza wyniosła 4,59±1,25 L min-1, a ocenianego metodą echokardiograficzną z użyciem fali ciągłej i pulsacyjnej odpowiednio 4,57±1,29 L min-1 i 4,49±1,14 L min-1. Średnia arytmetyczna wartości rzutu ocenianego za pomocą obu metod echokardiograficznych wyniosła 4,53±1,1 L min-1.
Różnice pomiędzy wartościami badanego parametru mierzonego za pomocą różnych metod oraz korelacje pomiędzy nimi zawiera tabela I.
U żadnego chorego nie obserwowano powikłań związanych z wykonywanymi badaniami zarówno w czasie zabiegu chirurgicznego jak i we wczesnym okresie pooperacyjnym.
DYSKUSJA
Ocena rzutu minutowego serca jest istotnym elementem postępowania śródoperacyjnego u chorych poddawanych zabiegom kardiochirurgicznym. Niezależnie od użytej metody jego pomiar zawsze wiąże się z ryzykiem błędu, co w istotny sposób może wpływać na podejmowane decyzje terapeutyczne [6]. Dotyczy to zarówno techniki echokardiograficznej jak i techniki opartej na zjawisku termodylucji, przy czym ta druga wydaje się być ciągle metodą referencyjną [7]. Wiarygodność użytej metody determinuje też obecność wad serca. Wiadomo, że u chorych z niewydolnością zastawki trójdzielnej rzut serca mierzony metodą termodylucji jest niedoszacowany [8], podczas gdy w przypadku znaczącej wady zastawki aortalnej mniejsza jest wiarygodność badania echokardiograficznego [9].
Popularność, jaką zyskuje w ostatnich latach określanie rzutu minutowego serca przy pomocy echokardiografii przezprzełykowej wynika z faktu, że jest to metoda małoinwazyjna [3, 4]. Wykorzystuje się w tym przypadku zarówno falę ciągłą jak i pulsacyjną [8, 9, 10] przepływu krwi. W obu przypadkach badanie wykonywane jest w tej samej projekcji przezżołądkowej w osi długiej (119±80) [11] lub przezżołądkowej głębokiej (00) [4]. Obie projekcje uwidoczniają przepływ krwi przez drogę odpływu lewej komory i zastawkę aortalną oraz umożliwiają kierowanie wiązki ultradźwięków równolegle do przepływu krwi. Doświadczenia własne sugerują, że bardziej skuteczna jest projekcja przezżołądkowa głęboka. Kąt pomiędzy przepływem krwi a wiązką promieni ultradźwiękowy nie powinien przekraczać 20º, w przeciwnym wypadku dochodzi do zaniżenia wartości prędkości i przepływu krwi [9, 12].
Dokonując pomiaru rzutu serca z wykorzystaniem fali ciągłej należy starannie poszukiwać optymalnego spektrum przepływu przez zastawkę aortalną. Ustalenie nieprawidłowego spektrum powoduje błędne wyliczenie VTI, a w konsekwencji błędne wyliczenie rzutu serca. W metodzie tej planimetryczny pomiar pola powierzchni otwartej zastawki aortalnej obarczony jest jednak niewielką możliwością popełnienia błędu.
Podczas pomiaru rzutu serca z wykorzystaniem fali pulsacyjnej szczególną uwagę należy zwrócić na dokładny pomiar średnicy LVOT. Niewielki błąd w pomiarze daje w konsekwencji błędne wyliczenie pola powierzchni przepływu, to z kolei powoduje błędne obliczenie rzutu serca.
Z wymienionych powodów autorzy pracy stoją na stanowisku, że optymalnym sposobem ograniczenia ryzyka uzyskania błędnego wyniku pomiaru rzutu serca metodą echokardiograficzną jest wykonanie pomiarów obydwoma metodami i przyjęcie jako wiarygodnej wartości średniej.
Wyniki badań własnych wykazały silną korelację pomiędzy wartościami rzutu serca mierzonego za pomocą różnych metod. Nawet gdy różnice wartości poszczególnych pomiarów przekraczały 10%, dynamika zmian przebiegała zawsze w tym samym kierunku. Należy jednak zaznaczyć, że badania wykonywano u chorych z dobrą czynnością skurczową lewej komory.
Echokardiografia przezprzełykowa jest uznaną metodą określania rzutu minutowego serca u chorych poddawanych zabiegom kardiochirurgicznym. Przeciwwskazaniem do zakładania sondy tą drogą są żylaki oraz uchyłki przełyku, wcześniej przebyte operacje oraz zwężenia i guzy przełyku [4]. Podczas procedur wykonywanych w głębokiej hipotermii utrzymywanie sondy w przełyku należy ograniczyć do minimum. Przestrzeganie tych zasad czyni metodę tę metodą wysoce przydatną i bezpieczną u osób operowanych z powodu chorób serca.
WNIOSKI
1. Pomiar rzutu minutowego serca metodami echokardiograficznymi z zastosowaniem fali ciągłej oraz fali pulsacyjnej wykazuje porównywalne wyniki z pomiarami metodą termodylucji.
2. Średnia wartość rzutu minutowego serca uzyskana przy pomocy pomiarów dwoma metodami echokardiograficznymi wykazuje najlepszą korelację z rzutem uzyskanym metodą termodylucji.
..............................................................................................................................................................
PIŚMIENNICTWO
1. Cahalan MK: Transesophageal echocardiography for the occasional cardiac anesthesiologist. Anesth Analag (Suppl. IARS) 2006, 17-22.
2. Hoffman P, Kasprzak. J: Echokardiografia. Via Medica, Gdańsk, 2004: 23-41.
3. Andres J, Wąsowicz M: Wybrane zagadnienia anestezjologii i intensywnej terapii w chirurgii serca i naczyń. Danbert, Kraków, 2002: 93-105.
4. Kucewicz E, Czech B,Juszczyk G,Jackowski R, Szapiel G, Bartosiewicz J, Siemiątkowski A: Ocena porównawcza dwóch metod śródoperacyjnego pomiaru rzutu minutowego serca (termodylucja i echokardiografia przezprzełykowa) u chorych poddawanych zabiegom pomostowania tętnic wieńcowych z użyciem krążenia pozaustrojowego. Anest Inten Terap 2003; 35: 3-7.
5. Podolec P, Tracz W, Hoffman P: Echokardiografia praktyczna. Medycyna Praktyczna. Kraków, 2004: 103-105.
6. Grow MP, Singh A, Fleming NW, Young N, Watnik M: Cardiac output monitoring during off – pump coronary artery bypass grafting. J Cardiothorac Vasc Anesth 2004; 18: 43-46.
7. Ranucci M: Which cardiac surgical patients can benefis from placement of pulmonary artery catheter? Crit Care 2006; http://ccforum.com/content/10/S3/S6.
8. Balik M, Plasil P, Pazout J, Othal M, Fric M, Pachl J: Correlation of cardiac output measurement with transesophageal echocardiography and bolus termodilution technique in patients with various of tricuspid regurgitation. Anest Intenziv Med 2004;15: 204-208.
9. Royse CF, Royse AG, Blake DW, Groggs LE: Measurement of cardiac output by transesophageal echocardiography: a comparison of two doppler methods with termodilution Anaesth Intensive Care 1999; 27: 586-590.
10. Swanevelder J: The role of transoesophageal echokardiography for the cardiac anaesthetist. Anestezjologia Intensywna Terapia 2001; 33 (Suppl.):10-13.
11. Feinberg MS, Hopkins WE, Davila-Roman VG, Barzilai B: Multiplane transesophageal echocardiographic doppler imaging accurately determinates cardiac output measurements in critically ill patients. Chest 1995; 3: 769-773.
12. Marik P: Pulmonary artery catheterization and esophageal doppler monitoring in the ICU. Chest 1999;116: 1085-1091.
..............................................................................................................................................................
adres/address:
Jarosław Bródka
Oddział Kardiochirurgii
SPSW im. Papieża Jana Pawła II w Zamościu
Al. Jana Pawła II 10, 22-400 Zamość
tel: 0-84 6773186
e-mail: jbrodka@poczta.onet.pl
otrzymano/received: 21.05.2009
zaakceptowano/accepted: 01.10.2010



