2. Vereisten ideale cardiac output meter - Topics in Intensive Care

Ervaringen met FloTrac/Vigileo
op OK en IC
Dr. E.E.C. de Waal,
Cardioanesthesist-Intensivist
18 december 200

Disclosure
Declarations of interest: None
•Declarations of interest None

Inhoud
1. Waar gaat het om?
2. Vereisten ideale cardiac output meter
3. Vigileo: voordelen en algoritme
4. Verschillende Softwareversies
5. Referentietechniek versus Experimentele techiek
6. Peer reviewed literature
7. Dynamische preload parameters: SVV
8. Take home message

1. Waar gaat het om?
HR
DO 2
Cardiac Output
Hb: oxygen carrying capacity
Loading conditions
Contractiliteit
Preload
Afterload
End-diastolic myocardial fibre length
LVED-wall stress
LVEDV
LVEDP
Wall Thickness De Hert, EJA 2009; 26: 269-71

2. Vereisten ideale cardiac output meter
1. Continu
2. Niet-invasief
3. Operator-independent: “PLUG-and-PLAY”
4. Kosten-effectief
5. Betrouwbaar

3. Vigileo: voordelen
• Continue meting van cardiac output
• Weinig invasief: gebaseerd op arterial waveform analysis
• Geen externe calibratie vereist
• Kosten-effectief
• Biedt extra mogelijkheden: o.a. SVV en ScvO 2

3. Vigileo: algoritme
Algemeen: Cardiac Output (CO) = HR * SV
• HR = Hart Ritme
• SV = Stroke Volume
Vigileo:
CO = HR * std(BP) * c (compliance, resistance)
• HR = Hart Ritme
• Std(BP) = Standaard Deviatie van Arteriele BP
• c = Khi
Beїnvloed door
• Biometrische variabelen
• Vormvariabelen: arterial waveform analysis
Recalibratie elke 10 (G1) of elke minuut (G2 en G3)

CO = HR ∙ std(BP) ∙ c
Hart Ritme (bpm)
• Berekend uit 20 sec tijdsperiode van hartslagen
• Hartslagen: o.b.v. upslope van de waveform

CO = HR ∙ std(BP) ∙ c
• Blood Pressure is sampled at 100 Hz
• Pulse Pressure = difference between SBP and DBP (Guyton)
• Std (BP) ∞ Pulse Pressure ∞ SV (Boulain, Chest 2002)
• Elke 20 seconden een nieuwe CO waarde
• Eenheid: mm Hg

Pulse pressure
Bij een constant vaatbed…
↑ Pulse Pressure ↑ Std(AP) SV
↓ Pulse Pressure ↓ Std(AP) ↓ SV

CO = HR ∙ std(BP) ∙ c
f = Multivariate onderling
aanpassende factor
HR = Hart Ritme
BSA = Body Surface Area
C(P) Lang = Arterial Compliance
(Langewouters)
MAP = Mean Arterial Pressure
σ AP = SD van Art Pressure Curve
μ 3AP = Skewness
μ 3AT = Kurtosis
Beschrijft elk een
ander aspect van de
golfkromme

Vascular compliance: biometrische variabelen
• Biometrische variabelen correleren met Aorta compliance
• Compliance is omgekeerd evenredig met PP:
Meer aderverkalking, bloedvat stijver, Pulse Pressure hoger.

Vascular tone
Karakteristieke veranderingen in de Arterial Pressure
curve zijn gebaseerd op veranderingen in compliance en
resistance (d.w.z.: MAP, Skewness en Kurtosis)
Δ in vaat tonus
Skewness
=
Scheefheid
Kurtosis
=
Spitsheid

4. Verschillende software versies
1 st generation 2 nd generation 3 rd generation
Year 2006-2007 2007-2008 2008-2009
Software versions 1.01 – 1.03 1.07 – 2.0 3.02-3.0….
Investigated
patients
Introduced
automatic
vascular tone
adjustment (10
minute
averaging)
Primarily cardiac
surgery patients
• Improved automatic
vascular tone
adjustment (1
minute averaging)
• Added fluid
optimization screen
enhancements
Broader patient range
to include high risk
surgical patients
Enhanced
automatic vascular
tone adjustment
during vasoplegic
conditions
Broader patient
range to include
vasoplegic patients
(e.g. sepsis, septic
shock)

5. Ref. techniek versus Exp. techniek
• Referentie techniek: gold standard?
• Correlatie
• Bland-Altman analyse: Bias, SD, LOA, SEM, Conf. Interval
Lancet 1986
Stat Methods Med Res 1999
BMJ 2005
• Mean Error: Critchley & Critchley
J Clin Monit Comput 1999
• SD van experimentele techniek en SD van referentie methode.

6. Peer reviewed literature FloTrac/Vigileo
Tot nu toe >57 artikelen:
Waarvan
* 36: Vergelijkend onderzoek met FloTrac/Vigileo als exp
techniek: 14 met 1e generatie software; 21 met 2e
generatie software; 0 met 3e generatie software.
* 13 studies omtrent de waarde van SVV als predictor voor fluid
responsiveness, waarvan 1 met 1e generatie software en
12 met 2e generatie software: 10 studies met relevante
informatie: AUC met threshold waardes
* Outcome studies met FloTrac/Vigileo

Studies regarding 1 st and 2 nd Generation
Meta-analysis 16 verschillende studies G1 en G2
Exp. techniek versus Ref. techniek (4 PiCCO, 10 PAC)
Mayer et al, J Cardiothorac Vasc Anesth 2009
Bland en Altman
Mean Error

Limitations
Technische beperkingen
• Goede arterielijn
• Goede arteriele bloeddrukcurve
• Goed geflushed systeem, geen luchtbellen
Medische beperkingen
• Aorta insufficientie
• Mitraalklep insufficientie
• IABP
• Vasoplegie
Andere compliance
en ∆ in waveform
characteristics
JCTVA 2007; 21:636-43

Beperkingen: vasoplegie
Sepsis en levertransplantaties

Beperkingen: vasoplegie post ECC
Hofer C, et al. JCTVA 2009

Beperkingen: Vasoactieve middelen
Gebruik vasoactieve middelen:
• Phenylefrine vasoconstrictie pulsatility ↑ vals
hogere CO Vig
• Noradrenaline gebruik pre bypass (Crit Care 2009;
13:R179) vasoconstrictie met afname
betrouwbaarheid
• Nitroglycerine vasodilatatie pulsatility ↓ vals
lagere CO Vig

Betrouwbaarheid
• Vigileo cardiac output monitoring betrouwbaar in aantal
klinische situaties:
Redelijk stabiele hemodynamiek
Onder invloed van vochttoediening
Tijdens pacemaker gebruik
Bij Obesitas
• Maar niet tijdens klinische vasoplegie of snelle
veranderingen in vaattonus /bloeddruk o.i.v. vasoactieve
stoffen.
Nieuwste software versie: (G3) met verbeterde
aanpassing van vaattonus tijdens vasoplegie

Studies regarding 3 rd generation FloTrac software
• Vergelijkend onderzoek FloTrac/Vigileo 2 e en 3 e Gen
• Ref. techniek: PAC BTCO en PAC CCO
• 58 septische patienten, 401 gepaarde waarnemingen
G2: Bias (l/min) = -1,0 ± 1,2 l/min G3: Bias (l/min) = -0,2 ± 1,1 l/min

Accuracy FloTrac/Vigileo CO
Compton
2008
Lorsomradee
2007
Cannesson
2007
Sander
2006
Mayer
2007
De Waal
2007
Schramm
2009
Mehta
2008
Mayer
2008
Mayer
2009
Mutoh
2008
Della Rocca
2008
Breukers
2007
Biancofiore
2009
McGee
2007
Closer to optimal accuracy
Sakka
2007

Data provided by FloTrac/Vigileo
Preload
Fluid responsiveness

7. Dynamic preload parameters
Apnoeic baseline
SP max
Δup
Δdown
SP min
PP max
PP min

Fluid Responsiveness
LVEDV
CO
SV
Normovolaemia
Hypovolaemia
Volume Load
Non Responder
Volume Load
Responder
20 18 16 14 12 10 8 6 4 2 0 SVV (%)
PRELOAD

Studies regarding Fluid responsiveness

SVV obtained with FloTrac/Vigileo to
predict fluid responsiveness
Conclusie: 1ste gen: SVV FT geen goede predictor fluid responsiveness
2e Gen: SVV FT goede predictor fluid responsiveness

Beperkingen dynamische
preload parameters
• Klepafwijkingen: MI, AoI: arteriele compliance is veranderd
• Alleen bij beademde patiënten
• IABP
• Niet bij open thorax (Crit Care Med 2009; 37: 510-5)
• Rechter ventrikel falen: nog onbekend
• LVEF < 35%: nog onbekend
• Ritmestoornissen: verschillende output per hartslag

Predictie Fluid Responsiveness met
SVV tijdens ritmestoornissen
• Vigileo G2 werkt nog adequaat tot 6 PVC/minuut
• Vigileo G3 kan nog beter PVC’s filteren: tot 20/min
• Hatib, et al:
7 beademde varkens met een VPM met PVC’s 20-30/min
Fluid challenge
Ruwe data werden geevalueerd met G2 en G3

Outcome studies
Are under construction

8. Take home message
• Vigileo/FloTrac: minimaal invasief, continu, operator-independent
• CO FloTrac : beinvloed door de SVR
• Betrouwbaarheid: G3(?!)>G2>G1
• SVV: goede predictor fluid responsiveness. Cave limitations
• ScvO 2 : betrouwbaarheid afhankelijk van locatie PreSep cathetertip
• CO FloTrac /SVV/PreSep: integrale oplossing voor EGDT

Prettige Feestdagen