Balthasar Eberle Kardiovaskuläre Anästhesie Universitätsklinik für Anaesthesiologie & Schmerztherapie
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Universitätsklinik f. Anästhesie,
Allgemeine Intensivmedizin
und Schmerztherapie
Wien
-- Die Morgenvorlesung –
Balthasar Eberle
Kardiovaskuläre Anästhesie
Universitätsklinik für Anaesthesiologie & Schmerztherapie
Doppler-Effekt (Optik / Akustik)
– Christian Andreas Doppler (1803-53)
Salzburg, Prag, Wien
1842
Massen-Erhaltung, Indikator-Dilution
– Adolf Fick (1829-1901) Zürich, Würzburg
Über die Messung des Blutquantums in den Herzventrikeln.
Verh Phys Med Ges Wurzburg 1870;2:16
1870
Balloon-Flotation PA Catheter
– Jeremy Swan (1923-2005) Cedars Sinai Med Ctr L.A.
1968
2
" Erweitertes Hämodynamik-Monitoring: Praxis, Konsens ?
" Pulmonalarterienkatheter: DER Gold-Standard ?
" Minimal-invasive CO-Messung: DIE Alternative ?
" Goal-Directed Therapy (GDT): Rechtfertigt das Ziel den Monitor ?
" Transoesophageales Echo: Überlegene Alternative ?
3
Crit Care 2011;15:R197
4
Survey of Advanced Hemodynamic Monitoring
First-line indications in cardiac surgical ICUs in Germany (nR=45/80)
le HD t ility
b c
Uns
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C ontra
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C CO
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U nst
PAC Echo Pulse Contour
Analysis
→ large practice variability !
Kastrup M et al. Acta Anaesthesiol Scand 2007; 51: 347
5
Goldstandard Pulmonalarterien-Katheter ?
• Intrakardiales Druckmonitoring
RA, RV, PA, PCWP
• HZV via Indikatorverdünnung / Thermodilution
(Kälte-Bolus / random. Wärmepuls-Sequenz)
• CCO, RVEDV, RVEF, SVR (Edwards)
(schneller Thermistor, EKG-Triggerung)
• Gemischtvenöse O2-Sättigung
(SvO2 fiberoptisch, kontinuierlich)
6
Goldstandard PAC-Thermodilution-CO ?
" PAC-TD misst RV-Output, nicht systemisches HZV !
" Präzision/Reproduzierbarkeit:
§ Klinische Signifikanz der CO-Änderung erst bei
≥ Δ12-15% zwischen Einzelmessungen (triplicates, ≤ 8% from mean)
" Fehlerquelle Indikator-Verlust, -Mischung1
§ Massenerhalt von Injektion bis Detektion (intrakardialer Shunt ?)
§ ideale Einmischung (Klappenregurgitation, Schnelltransfusion?)
" Fehlerquelle Baseline-Stabilität
§ Indikator-Rezirkulation
§ Fluktuation der Bluttemperatur
(Off CPB2, Reperfusion nach OLTx: Rewarming, Afterdrop, Schnellinfusion ….)
1 Reuter DA et al, Anesth Analg 2010;110:799 2 Bazaral MG et al. Anesthesiology 1992;77:31
7
„Continuous“ PA Thermodilution CO
" Pseudo-randomisiertes Wärmesignal von RV-Filament an Thermistor
" Alle 30-60 s Update des über 3-6 min gemittelten CCO-Trends
" Enge Korrelation mit intermittierendem Bolus (IBTD-)CO1
" Durchschnittliche Reaktionszeit auf instantane CO Veränderung
in vivo: 9-12 min für 50-90% Response 2
" Anwender-Workload ↓, keine unpräzisen Boli, Infektionsrisiko ↓ (?)
" Fehlerquellen: Tblood Fluktuation (Hypothermie,
Beatmungszyklus, Rewarming, Massentransfusion 1 ….)
" Vorteil: Gemischtvenöse O2-Sättigung !!
1 Reuter DA et al, Anesth Analg 2010;110:799
2 Leibowitz AB et al. Semin Cardiothor Vasc Anesth 2007; 11:162
3 Boettiger BW et al. J Cardiothor Vasc Anesth 1995; 9:405
8
PAC-CO (IBTD vs. CCO) in der Kardioanästhesie
Träg und ungenau,
grad im
interessantesten
Moment …
-- 45 min -- ICO-CCO correlation r
Boettiger BW et al. J Cardiothor Vasc Anesth 1995;9:405
9
Messtechnischer Standard = Klinischer Nutzen ?
SUPPORT Trial: Connors AF et al, JAMA 1996; 276:889
" Prospektiv-multizentrische Kohorte
(n=5735)
" ARF, COPD, CHF, Zirrhose, Coma,
Malignität, Sepsis, MOF
" propensity score-matched: n = 2016
10SUPPORT Trial 1996
" PAC assoziiert mit
§ erhöhter Mortalität
§ erhöhtem Ressourcenverbrauch
" PAC verbesserte Outcomes
in keiner Subgruppe
" Pt mit initial höherer 2-Monats-
Überlebenswahrscheinlichkeit
hatten nach RHK das höchste
Mortalitätsrisiko.
Connors AF et al, JAMA 1996; 276:889
11Canadian Critical Care Clinical Trials Group 2003
PAC-guided “Goal-Directed Therapy” vs. Standardtherapie mit ZVK
" Postop. Intensivpatienten (n = 1994)
(major abdominal, thoracic, vascular, orthopedic surgery)
" multizentrischer RCT (single-blinded)
" kein Unterschied in Spitalmortalität (7.8 vs 7.7%),
medianem LOS, 1-Jahres-Überleben
" PAC-GDT-Gruppe: Mehr Inotropika, Vasodilator, Antihypertensiva, EK, Kolloid
" Adverse Events: PAC related 1.5%. vs. 0.7% CVC related
Sandham JD et al., N Engl J Med 2003; 348: 5
12PAC-Man 2005 Just what the doctor (NHLBI/FDA) ordered
Multizentrischer offener RCT (ARF, MOD, CHF), n = 1041
13PAC-Man -- Outcomes
" PAC-induzierte Management -Änderung in 80 % (Volumen, Vasoaktiva)
" Direkte (nicht tödliche) PAC-Komplikationen in 10% (46/486)
" KEINE Unterschiede in:
(no option)
(option)
14" ALI pts (n=1000)
" Multicentric RCT
" protocolized treatment
" mortality (60 d)
27.4% (PAC) vs. 26.3% (CVC)
15" CABG (McSPI / EPI-II), prospective observational
§ n = 2546, kein TEE
" PAC vs. non-PAC (propensity-score, matched pairs)
" PAC assoziiert mit signifikant höheren Risiken
§ Spitalmortalität (all-cause) 3.5 vs. 1.7% (AOR 2.1)
§ kardialer, zerebraler, renaler Morbidität (AOR 1.6 – 2.5)
" PAC-Gruppe hatte
§ häufiger Inotropika (58 vs 50%; p=0.001), höhere Flüssigkeitsbilanz
§ längere Intubationsdauer und LOS-ICU
Anesth Analg 2011;113:994
16Minimal-Invasive CO (MICO)-Systeme:
Pragmatische Alternative zum PAC ?
" Transcardiopulmonale Thermodilution
" Pulskontur: Trending des Schlagvolumens (“continual CO”)
" Dynamische Indizes für “fluid responsiveness” (SVV, PPV)
" Beurteilung volumetrischer Vorlast-Parameter (GEDV, ITBV)
" Kombination mit kontinuierlicher ScvO2-Messung (fiberopt. ZVK)
Reuter DA et al. Anesth Analg 2010;110:799
17Zusammenstellung:
Aktuelle MICO-Technologie C.K. Hofer, SCA 2011
18Konzept „Integriertes HD-Monitoring“
PAC
Ohne Rekalibration: Indikationen ?
Nur stabile Pat./Szenarien ? PiCCO:
Welche GDT Goals ? A. fem. Zugang ?
Supraaort. Flow ?
Wieso nicht TEE ?
Nur intubierte Pat. ?
Pat.-
Zugänglichkeit ?
Parallelbetrieb v. 4 – 6 Systemen ?
CK Hofer, Soc Cardioth Vasc Anesth Ann Meet 2011
19MICO: Von PAC-Man lernen ?
• Neither LOS-ICU nor in-hospital
mortality differed for pts managed with
(68.4%) or without (65.7%) PAC.
• Cost per QALY and per life gained from
the withdrawal of PACs were
£ 2892 and £ 21´164.
• Conclusion:
Withdrawal of PACs from routine
clinical use in ICUs within the NHS
Perspective: would be considered cost effective in
Whether less invasive monitor the current decision-making climate.
devices can produce a survival
advantage when PACs cannot
remains unclear.
Although as they provide
essentially the same information
as PACs it seems likely that they
will be equally ineffective.
20MICO: Sicherer, aber nicht effektiver als PAC
" Aktuell: Keine “beste” MICO-Technik
(engste TDCO/MICO-Übereinstimmung: kalibrierte LiDCO, PiCCO)1
" Technische und praktisch-klinische Limitationen
" “Monitoring kann Outcome nie per se verbessern
ausser gekoppelt mit adäquaten Behandlungsprotokollen” 2
1 Reuter DA et al. Anesth Analg 2010;110:799
2 Hofer CK, SCA 2011
→ CO / MICO plus Goal-Directed Therapy ?
21Anesth Analg 2012;114:640
HDM + Goal-Directed
Therapy ?
§ major surgery,
no cardiac/trauma/sepsis
§ no effect on mortality
§ pneumonia and renal
complications less common
with GDT (RR 0.7)
§ “...all forms of hemodynamic
monitoring appeared to be
equally effective in the
reductions in perioperative
complications.”
22New Engl J Med 2001; 345:1368
Early GDT verbessert Sepsis-Outcome – selbst ohne PAC-CO !
23Preemptive GDT !
Anesth Analg 2011;112:1392
Präemptive (individualisierte)
Intervention senkt Mortalität
(PAC-Effekt > MICO-Effekt )
24" Erweitertes Hämodynamik-Monitoring: Praxis, Konsens ?
" Rechtsherzkatheter / PAC: DER Gold-Standard ?
" Minimal-invasive CO-Messung: DIE Alternative ?
" Goal-Directed Therapy (GDT): Monitor oder Goal ?
Entscheidend: Das schnelle Goal !
" TEE: Die überlegene Alternative ?
" Perspektive
25„Take Images,
Leave Footprints. Only“
(TEE & Cub Scouts)
26Ultraschall – GPS der Anästhesie !
Echokardiographie
" morphologisch
US-gestützte " quantitativ
" Regionalanästhesie
" Schmerztherapie " funktionell
" Gefässzugänge, TCD
" Punktionen …
Images: H.Tschernich, Leipzig/Vienna
27TEE: Die überlegene Alternative ?
" Diagnostik und Monitoring (“individualized goal”)
" Minimalinvasiv und instantan (“early”)
" Ventrikelfunktion LV, RV
" Klappenfunktion
" Vorlast-Beurteilung (RV/LV)
" Cardiac Output
" Grosse thorakale Gefässe
" Perikardiale, pleurale Probleme
" Ausbildungsaufwand !
28TEE Indikationen:
preemptive …
early …
early …
29TEE: Apparative anästhesiologische Diagnostik
Gefässchirurgie Transplantation
Ø Myokardischämie Ø Leber Tx (Reperfusion,
Ø LV-/RV-Funktion Lungen-, Luft-Embolie
Ø Lungenembolie / RH-Belastung Herzkompression)
Ø TEVAR Ø Lungen-Tx
Trauma & Critical Care Neurochirurgie
Ø Unerklärte kritische HD Instabilität Ø Venöse Luftembolie
Ø Hypovolämie
Ø Pumpversagen, Perikardtamponade
Ø Hämatothorax Orthopädie
Ø Ao-Dissektion, Herzkontusion Ø Luft-, Fett-, Palacos-Embolie
Ø DD Kreislaufstillstand, CPR
Flachskampf FA et al. Eur J Echocard 2010;11:557
30Evidence in
Noncardiac
Surgery
Observational series or case reports about
TEE detection of the following abnormalities: Evidence Category*
1. Neurosurgery: venous air embolism, patent foramen ovale B2
2. Liver Tx: pericardial effusion, cardiac chamber compression B3
3. Orthopedic Surg.: intracardiac emboli, patent foramen ovale B2
mitral regurgitation, LV hypertrophy,
LV outflow tract obstruction B3
4. Vascular Surgery: LV segmental wall motion abnormalities B2
aortic lesions, atrial tumors B3
5. Other Major Surg: ASD, myocardial ischemia, hypovolemia,
pericardial tamponade, thromboembolic events B2
* B: Suggestive; 2, noncomparative; 3, case report
31TEE: HD-Monitoring -- mit anderen Mitteln
Morphologische Dimensionen, Doppler-Flussgeschwindigkeitsprofile, Bernoulli-Gleichung:
Minimal-invasive Abschätzung intrakardialer Drucke
" RVP, PAP systolisch TI-Jet / ZVD, oder VSD / SAP
" PAP diastolisch PI-Jet / ZVD
" LAP MI-Jet / SAP, oder Vorhofseptum / ZVD
" LVP, AoP syst MI-Jet
" dP/dt in LV, RV MI- oder TI-Jet-Anstiegsgeschwindigkeit
Minimal-invasive Abschätzung von CO = SV * HF durch
" Aortenklappe KÖF, CW-VTI (Doppler-Puls-Integral)
" LVOT, RVOT, main PA Querschnittsfläche, PW-VTI
" LV LV-Volumetrie, EF
32Schlagvolumen-Kalkulation (Doppler, z. B. LVOT oder AK)
SV [cm3] = cross-sectional area CSA [cm2] x velocity-time integral VTI [cm]
time
velocity
Annahmen:
• Querschnittsflächen-Bestimmung exakt (kreisrunder LVOT / AK Anulus → π . r2)
• Doppler-Insonation parallel (in 3D) zur Flussrichtung (Ø Winkelfehler)
• CSA und VTI am selben Ort zur selben Zeit gemessen
33" TEE-CO vs. PAC-CO (Bolus und CCO)
Transaortic TEE-CO:
• n=30, ICU nach CABG CWD, triangular AV opening
bias -0.36 l/min, prec 37%
" TEE-Zugänge: MV, LVOT/AV, RVOT/PV, LVEF
" Alle > 30% Limit of Agreement mit TD-CO
" Problem: Präzision
• Querschnittsflächen (CSA)
• velocity distribution über CSA
• Insonations-Winkel
• TD-CO Messungenauigkeit (±15%)
" “Beste” Technik: transaortal , AoKÖF-Triangulation
34ImaCor: ClariTEE™ auf Zura™ Plattform:
Hämodynamik-Management (hTEE™)
" Miniaturisierte TEE-Sonde (disposable; FDA, CE)
" Dünn (Ø 5 mm), monoplan, 7 MHz , Penetration -15 cm
" Verweildauer bis zu 72 h
– LV Grösse,
Kontraktilität,
Vorlast -Trend
– RV/LV Grösse,
Funktion (EF,RWMA)
– SVC-Füllung,
Volumen-Response
– perikardiale/
pleurale Flüssigkeit
35S3 Guidelines for Intensive Care in Cardiac Surgery:
Hemodynamic Monitoring & Cardiocirculatory System
Carl M et al, GMS German Medical Science 2010 (8)
36" PAC als Standard/Benchmark invasiven HD-Monitorings = HISTORY
PAC, MICO = Monitoring von Syndromen (LCOS, ARDS, Low SVR-
S., Capillary Leak-S., SIRS …)
Vor die Therapie haben die Götter die Diagnose gesetzt.
Vor die Early Goal-Directed Therapy haben die Götter
die rasche Diagnose gesetzt.
" FUTURE = Perioperative TEE / Echo-basierte Sofort-Diagnostik
+ serielles Monitoring
37www.scahq.org
TEE: Bringt die Diagnose zurück in die Anästhesiologie.
3839
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