esCCO
Nicht-invasives hämodynamisches Monitoring der nächsten Generation
Pflegequalität neu definieren mit esCCO
Nihon Kohden definiert die Pflegequalität mit einer innovativen Technologie neu: esCCO. Dabei werden ungeachtet der Invasivität volumetrische Informationen auf allen Pflegestufen eingeführt.
Die Fähigkeit von esCCO zur Erfassung von Trends bei der Verfolgung von Änderungen des Herzzeitvolumens und des Schlagvolumens wurde in klinischen Studien evaluiert und es hat sich gezeigt, dass eine für die klinische Anwendungen geeignete Genauigkeit gegeben ist1), 2).
Mit esCCO wird die Qualität des hämodynamischen Monitorings für alle Pflegestufen verbessert.
Da esCCO den CO-Wert anhand von Standardmessparametern berechnet, sind keine speziellen Techniken oder Verbrauchsmaterialien erforderlich. Mit esCCO kann ein optimales hämodynamisches Management für Patienten bereitgestellt werden, bei denen eine CO-Messung aus Kostengründen oder aufgrund fehlender personeller Ressourcen nicht möglich ist.
Zuverlässige Trending-Performance
Einfach
Keine zusätzlichen Sensoren
esCCO zur Flüssigkeitsoptimierung
Es wurde berichtet, dass ein optimales Flüssigkeitsmanagement basierend auf volumetrischen Parametern wie Schlagvolumen und Herzindex das Patientenergebnis verbessern könne, einschließlich einer verkürzten Verweildauer und einer reduzierten Komplikationsrate 3) 4). So gibt es eine wachsende Nachfrage nach einer weniger invasiven und effizienteren Methode zum Management hämodynamischer Trends für eine bessere Patientenversorgung. Nicht-invasive und einfach zu bedienende esCCO kann eine nützliche Lösung für diesen Zweck bereitstellen, indem die Mängel anderer auf dem Markt derzeit verfügbarer Verfahren ausgeglichen werden.
Volumetrische Informationen für alle Pflegestufen
esCCO liefert Informationen zum Herzzeitvolumen nur mit den üblichen Vitalparametern EKG, SpO2 und Blutdruck, ohne zusätzliche Sensoren oder spezielle Trainings. Das hämodynamische Trendmonitoring steht mit esCCO für alle Pflegestufen zur Verfügung, nicht nur bei größeren Operationen, sondern auch bei risikoärmeren Eingriffen, die mit höherer Blutungsgefahr oder hämodynamischem Stress einhergehen.
Auch kann esCCO ein zuverlässiger Index während der Flüssigkeitsverabreichung in verschiedenen klinischen Umgebungen sein. Die Erweiterung der konventionellen Patientenüberwachung um esCCO kann zu einer Optimierung des Flüssigkeitsmanagements, einer Verringerung des Komplikationsrisikos und schließlich zu einem besseren Endergebnis, einschließlich einer kürzeren Verweildauer, führen.
Mögliche Anwendungen von esCCO
Hämodynamische Überwachung nach Pulmonalarterien- oder transpulmonaler Thermodilutionskatheter-Entfernung.
Hämodynamische Optimierung von Patienten, die für aggressivere und riskantere Techniken nicht geeignet sind (z. B. für Pulmonalarterienkatheter).
Unterstützung bei der Entscheidungsfindung für zielgerichtetes Flüssigkeitsmanagement und mehr.
Triage Tool zur Früherkennung von plötzlicher Verschlechterung.
1) Ishihara H, Okawa H, Tanabe K, Tsubo T, Sugo Y, Akiyama T, Takeda S. A New Non-Invasive Continuous Cardiac Output Trend Solely Utilizing Routine Cardiovascular Monitors. J Clin Monit Comput 2004; 18: 313–320.
2) Yamada T, Tsutsui M, Sugo Y, Sato T, Akazawa T, Sato N, Yamashita K, Ishihara H, Takeda J. Multicenter Study Verifying a Method of Noninvasive Continuous Cardiac Output Measurement Using Pulse Wave Transit Time: A Comparison with Intermittent Bolus Thermodilution Cardiac Output. Anesth Analg. 2012 Mar 30
3) Wakeling HG et al. Intraoperative oesophageal Doppler guided fluid management shortens postoperative hospital stay after major bowel surgery. Br J Anaesth 2005; 95 : 634-42.
4) Mayer J et al. Goal-directed intraoperative therapy based on autocalibrated arterial pressure waveform analysis reduces hospital stay in high-risk surgical patients: a randomized, controlled trial. Crit Care 2010; 14: R18.
Funktionsprinzip von esCCO
Pulswellenlaufzeit als wesentliche Technologie für esCCO
Wir definieren PWTT als die Zeit, die vom RGW-Peak der EKGs bis zum Anstiegspunkt der SpO2-Pulswelle gemessen wurde. Der Pulswellenanstiegspunkt ist definiert als der Punkt, an dem die differenzierte Pulswelle 30 % ihrer Spitzenamplitude erreicht1). Die PWTT besteht aus drei Intervallen: der Prä-Ejektionsperiode (PEP), der Pulswellenlaufzeit durch die elastische Arterie (T1) und der Pulswellenlaufzeit durch die peripheren Arterien (T2) (Abbildung 1).
PEP wird durch kardiale Kontraktilität, Vorlast und Nachlast beeinflusst und wird bei steigendem Schlagvolumen (SV) reduziert.
T1 hängt von der arteriellen Elastizität ab und verkürzt sich, wenn der Blutdruck steigt. T2 spiegelt den Gefäßwiderstand wider, wenn sich das Blutgefäß erweitert. Auf der Grundlage der verschiedenen Elemente des hämodynamischen Managements, die in der PWTT enthalten sind, in Verbindung mit physiologischen Befunden in Bezug auf das Herzzeitvolumen (CO), haben wir daher ihre klinische Anwendung validiert.
Infolgedessen wurde zunächst versucht, aus der PWTT den Blutdruck abzuleiten. Es wurde jedoch deutlich, dass sich die PWTT bei der Verabreichung von kardiovaskulären Agonisten unterschiedlich entwickelte.
Es wurde festgestellt, dass die PWTT und das Schlagvolumen (SV) auch dann gut korrelieren, wenn die Änderungen des Blutdrucks und des SV während der Verabreichung von Medikamenten nicht übereinstimmen (Abbildung 2).
Formel für esCCO
Die meisten bestehenden Geräte zur Messung des Herzzeitvolumens verwenden als Messprinzip die Pulskonturmethode, bei der das Herzzeitvolumen aus der Wellenform des arteriellen Blutdrucks berechnet wird. Dies zeigt, dass es eine gute Korrelation zwischen Schlagvolumen (SV) und Pulsdruck (PP) gibt (Gleichung (1)).
SV = K × PP (1) K: eine Konstante
Auch im Basiskonzept von esCCO stehen PWTT und SV in Abbildung 2 in guter Korrelation zueinander, was in Gleichung (2) dargestellt werden kann.
SV = α' × PWTT ＋ β' (2) α': eine Konstante β': ein Koeffizient
Gleichung (2) kann zu Gleichung (3) erweitert werden, indem Gleichung (1) verwendet wird, um die Nachgiebigkeitskomponente K einzubeziehen.
SV= K × ( α × PWTT + β ) (3) α: eine Konstante, β und K: Koeffizienten
Auf dieser Grundlage wird das Herzzeitvolumen kontinuierlich mit dem PWTT gemessen, und esCCO wird mit Gleichung (4) berechnet.
CO = SV × HR = K × (α × PWTT + β) × HR = esCCO (4)
α: eine Konstante, β und K: Koeffizienten
Kalibrierung von esCCO
esCCO erhält das Herzzeitvolumen aus Gleichung (4), die drei Koeffizienten (K, α und β) enthält.
esCCO = K × (α ×PWTT ＋β) ×HR (4)
Von den drei Koeffizienten ist α eine Konstante (2), die aus früheren Studien gewonnen wurde. K und β werden durch Eingabe der drei Werte (PWTT, PP und CO) bestimmt, die durch die Überwachung während der Kalibrierung berechnet werden.
CO für die Kalibrierung wird jedoch aus den Patienteninformationen gewonnen, was eine nicht-invasive Messung ermöglicht, eine der wichtigsten Eigenschaften von esCCO.
Referenz
1) Sugo Y, UkawaT, Takeda S, Ishihara H, Kazama T, Takeda Z. 2010. A Novel ContinuousCardiac Output Monitor Based on Pulse Wave Transit Time. Conf Proc IEEE Eng MedBiol Soc. 2010: 2853-6.
2) Ishihara H, Okawa H, Tanabe K, Tsubo T, Sugo Y, Akiyama T, Takeda S. A New Non-Invasive Continuous Cardiac Output Trend Solely Utilizing Routine Cardiovascular Monitors. J Clin Monit, 2004; 18: 313–320.
Evidenzbasierte Leistung
Im Jahr 2004 haben wir berichtet, dass esCCO eine hohe Korrelation mit dem kontinuierlichen Herzzeitvolumen (CCO) aufweist.
Da wir mehrere klinische Tests durchgeführt haben, wurde der folgende Bericht über die Genauigkeit und Reaktionsfähigkeit erstellt, die die Schlüsselpunkte der Messleistung sind.
Messgenauigkeit
Im Jahr 2009 hat eine Multicenter-Studie unter Beteiligung von 7 Einrichtungen die Wirksamkeit von esCCO in der praktischen Anwendung nachgewiesen1).
Multicenter Study Verifying a Method of Noninvasive Continuous Cardiac Output Measurement Using Pulse Wave Transit Time: A Comparison with Intermittent Bolus Thermodilution Cardiac Output
Authors: Yamada T, Tsutsui M, Sugo Y, Sato T, Akazawa T, Sato N, Yamashita K, Ishihara H, Takeda J. Reference: Anesth Analg 2012；115：82-6. July 2012, Vol.115, No.1.
Hintergrund
Für die weniger invasive Überwachung des Herzzeitvolumens wurden zahlreiche Technologien entwickelt. esCCO ist eine dieser Technologien, die das Herzzeitvolumen mithilfe der PWTT bestimmt. Wird esCCO zusammen mit der grundlegenden Überwachung von EKG, SpO2 und Blutdruck unter Verwendung von EKG-Elektroden, SpO2-Sonden und Manschetten eingesetzt, kann esCCO für die klinische Kreislaufüberwachung bei allen Patienten, einschließlich Patienten mit niedrigem Risiko, verwendet werden. Die Wirksamkeit von esCCO wurde mit Hilfe des PWTT in einer gemeinsamen Studie mehrerer Institutionen untersucht.
Methode
In der Studie wurden esCCO und das durch intermittierende Bolus-Thermodilution (ICO) gemessene Herzzeitvolumen bei 213 Fällen in 7 Einrichtungen in Japan (139 Fälle auf der Intensivstation, 74 Fälle im OP) verglichen. EKG, SpO2 und invasiver Blutdruck wurden bei allen Patienten gemessen, und die esCCO wurde einmal kalibriert. Für die ICO-Messung wurde das Herzzeitvolumen bei Patienten auf der Intensivstation einmal täglich und bei OP-Patienten stündlich sowie bei Patienten auf der Intensivstation und im OP unmittelbar vor der Entfernung des Pulmonalarterienkatheters gemessen.
ICO und esCCO wurden mittels Korrelationsanalyse und Bland-Altman-Analyse verglichen, und es wurden auch Veränderungen der Verzerrung im Laufe der Zeit bewertet.
Ergebnis
Korrelation zwischen esCCO und ICO
Insgesamt wurden 587 Messpunkte von 213 Patienten erhoben. Die demografischen Daten der Patienten sind in Tabelle 1 aufgeführt.
| n | Alter | Geschlecht (M/W) | Größe (cm) | Gewicht (kg) | BSA (㎡) | |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Total | 213 | 65.1 ± 12.7 | 142/71 | 160.0 ±10.3 | 59.2 ±12.5 | 1.61 ±0.20 |
Tabelle 1. Demografische Daten der Patienten
Die Korrelation zwischen esCCO und ICO betrug r = 0,79 (p<0,01) und die Abweichung ± Präzision betrug 0,13 ± 1,15 (L/min), was darauf hindeutet, dass esCCO eine gute Messgenauigkeit hat, die der ICO entspricht (Abbildung 4).
Das 95 %-Konfidenzintervall für die mittlere Abweichung zwischen esCCO und ICO betrug 0,04 bis 0,22. Dies lag innerhalb des Bereichs von ±ｍｉｎ0,3 (L/min), der für den klinischen Gebrauch als akzeptabel gilt.
Um die Veränderungen der Verzerrung im Laufe der Zeit zu bewerten, wurden die Daten für den Zeitraum nach der Kalibrierung in der OP-Gruppe in 5 Intervalle zu je 2 Stunden unterteilt. Es wurde kein signifikanter Unterschied in der Verzerrung dieser 5 Intervalle festgestellt. (Welch's ANOVA p = 0,07)
Auch in der ICU-Gruppe wurden die Daten nach der Kalibrierung in 3 Intervalle von jeweils 24 Stunden unterteilt. Ein signifikanter Unterschied in der Verzerrung dieser 3 Intervalle wurde nicht festgestellt. (Repeated-measures ANOVA P = 0,781) (Abbildung 5).
Zusammenfassung
Es bestand eine starke Korrelation zwischen esCCO und ICO, und die Verzerrung war gering. Die Veränderung der Verzerrung im Laufe der Zeit war ebenfalls gering.
Reaktionsfähigkeit
Im Jahr 2015 wurde über einen Vergleich mit einer Messmethode (APCO) berichtet, die auf der invasiven Blutdruckkurve basiert, die in vielen Einrichtungen zur Messung des Herzzeitvolumens verwendet wird.
Als Vergleichsbasis wurde das Herzzeitvolumen mittels intermittierender Bolus-Thermodilution (ICO) herangezogen, und der Vergleich der Veränderungen im Zeitverlauf bestätigte, dass die Reaktionsfähigkeit mit der APCO vergleichbar war.
Comparison of the ability of two continuous cardiac output monitors to measure trends in cardiac output: estimated continuous cardiac output measured by modified pulse wave transit time and an arterial pulse contour-based cardiac output device
Authors: Terada T, Oiwa A, Maemura Y, Robert S, Kessoku S, Ochiai R.Reference: J Clin Monit Comput. 2015 Sep 14.
Hintergrund
Eine Nierentransplantation ist mit zahlreichen kardiovaskulären Anomalien verbunden, die die Herzleistung erhöhen und den arteriellen Druck und den Gefäßwiderstand senken. Daher ist die perioperative Überwachung dieser Parameter für Nierentransplantationspatienten von entscheidender Bedeutung.
In dieser Studie wurden das esCCO, das durch intermittierende Bolus-Thermodilution (ICO) gemessene Herzzeitvolumen und das auf dem arteriellen Druck basierende Herzzeitvolumen (APCO) verglichen, das auf der Beobachtung des arteriellen Blutdruckverlaufs beruht.
Methode
Erwachsene Patienten, bei denen eine Nierentransplantation geplant war und die in der Lage waren, ihr Einverständnis zu geben, wurden in die Untersuchung am Omori Medical Center der Toho Universität aufgenommen.
Bei allen Patienten wurden EKG, SpO2 und invasiver Blutdruck gemessen.
ICO, esCCO und APCO wurden zu den folgenden vier Zeitpunkten gemessen: nach Einleitung der Anästhesie, vor Beginn der Naht der transplantierten Niere, vor der arteriellen Abklemmung (arterielle Revaskularisation) und am Ende der Operation.
Die Ergebnisse der einzelnen Algorithmen wurden mithilfe der Korrelationsanalyse, der Bland- und Altman-Analyse und der Polarplot-Analyse verglichen.
Ergebnis
Die mittlere Winkelabweichung von esCCO und ICO betrug -1,8°, die radialen Grenzen der Übereinstimmung lagen bei ± 37,6°. (Abbildung 6. Links)
Die mittlere winkelmäßige Abweichung von esCCO und APCO betrug -3,3°, die radialen Grenzen der Übereinstimmung lagen bei ± 42,2°. (Abbildung 6, rechts).
Wir können also sagen, dass die Korrelation, die Verzerrung und die Trendfähigkeit zwischen esCCO und ICO mit denen von APCO und ICO vergleichbar sind.
Ein Fallbericht (Abbildung 7) zeigt, dass die Trendfähigkeit von esCCO mit der von APCO vergleichbar ist.
31 Jahre alter Mann mit einer Größe von 180 cm und einem Gewicht von 93,8 kg.
Die gemessenen Werte von APCO und esCCO betrugen 6,5 L/min bzw. 4,7 L/min nach der Einleitung der Anästhesie, 7,3 L/min bzw. 6,5 L/min vor dem Beginn des Nähens der transplantierten Niere, 14,3 L/min bzw. 12,0 L/min vor dem Abklemmen der Arterie (Arterienreperfusion) nach der Flüssigkeitsbelastung und 7,4 L/min bzw. 7,4 L/min am Ende der Operation.
Zusammenfassung
Die Trendfähigkeit von esCCO ist klinisch akzeptabel und vergleichbar mit der Analyse der arteriellen Druckkurve.
Reference
1) Ishihara et al. 2004. A new non-invasive continuous cardiac output trend solely utilizing routine cardiovascular monitors. J Clin Monit, Dec, 18: 313-320.
2) Lawrence C. Siegel, Maeve M. Hennessy, Ronald G. Pearl. 1996. Delayed Time Response of the Continuous Cardiac Output Pulmonary Artery Catheter. Anesth Analg
FAQ
esCCO ist eine neue Technologie zur kontinuierlichen und nicht-invasiven Bestimmung des Herzzeitvolumens. Dies ist eine FAQ-Seite für die am häufigsten gestellten Fragen, die wir erhalten.
Können Kinder und Neugeborene gemessen werden?
Ja, aber es wird nicht empfohlen, da wir keine klinischen Belege haben.
- Sie wurde bei Neugeborenen noch nicht validiert. Die Gefäßeigenschaften von Neugeborenen unterscheiden sich im Allgemeinen von denen Erwachsener, so dass die Wellenausbreitungseigenschaften beeinflusst werden.
- Bei der CO-Kalibrierung anhand von Patienteninformationen kann der esCCO-Wert für ein Kind überschätzt werden, da die pädiatrischen Daten bei der Bestimmung der Regressionsgleichung nicht berücksichtigt werden.
Kann eine Pulsoxymetersonde an Zehen oder Ohren angebracht werden?
Ja, aber es wird nicht empfohlen, da wir keine klinischen Belege haben.
Da die PWTT von der Länge des Blutgefäßes und seiner Compliance abhängt, kann die PWTT je nach Anbringungsort variieren. Das aktuelle esCCO wurde in erster Linie an den Fingern evaluiert und wurde nicht an Zehen oder Ohren validiert.
Achten Sie darauf, wenn die Sondenbefestigung während der esCCO-Messung von einem Finger zu einem Zeh oder einem Ohr gewechselt wird, da sich die PWTT ändert und der Wert des esCCO sich deutlich verändert.
Wann sollte die Kalibrierung durchgeführt werden?
Es wird empfohlen, die Kalibrierung nach der Einleitung der Anästhesie durchzuführen.
Die Bewertung der Wirksamkeit von esCCO wird durch einen Vergleich mit invasiven CO-Messungen bestätigt, die in erster Linie nach Einleitung der Anästhesie durchgeführt werden.
Vor der Narkoseeinleitung ist der Patient nervös, der Blutdruck hoch und die Herzfrequenz schnell, so dass die Kalibrierung in dieser Situation tendenziell zu überhöhten esCCO-Werten führt.
Außerdem neigt die Sonde während der Einleitung der Anästhesie dazu, sich aufgrund von Atem- und Körperbewegungen zu bewegen, was eine stabile Erfassung der Pulswelle verhindern und die Kalibrierung erschweren kann.
Blutdruck und Herzfrequenz sind nach der Einleitung der Anästhesie relativ stabil, so dass die PWTT stabil ist, was die Kalibrierung erleichtert.
Daher wird eine Kalibrierung nach Einleitung der Anästhesie empfohlen.
Wann ist eine Rekalibrierung erforderlich?
Wir empfehlen eine Neukalibrierung, wenn sich der Wert von esCCO signifikant ändert, z. B. in den folgenden Situationen, in denen sich die Korrelation zwischen PWTT und SV gegenüber dem Zeitpunkt der Kalibrierung signifikant ändert.
EKG: veränderte EKG-Induktion, QRS-Form deutlich verändert.
Vor der Narkoseeinleitung ist der Patient nervös, der Blutdruck hoch und die Herzfrequenz schnell, so dass die Kalibrierung in dieser Situation tendenziell zu überhöhten esCCO-Werten führt.
Andere: Der Ansatzpunkt des Herzens und der Pulswelle hat sich durch die veränderte Lagerung verändert. (Bauchlage zu Seitenlage.)
Nach kardiopulmonalem Bypass (CPB), Herzklappenersatz.
Wann ist esCCO nicht anwendbar?
Die folgenden Situationen und Fälle werden als nicht zutreffend betrachtet.
Herzchirurgie: esCCO-Maßnahmen auf der Grundlage der PWTT. Bei einem erkrankten Herzen kann die Situation, dass die PWTT nicht stabilisiert werden kann oder die PWTT aufgrund einer Invasion des Herzens oder des makrovaskulären Systems nicht gemessen werden kann, in Betracht gezogen werden.
Fälle, in denen häufig ein Elektrokauter verwendet wird: Das Rauschen des Elektrokauters beeinträchtigt das EKG und macht eine Messung der PWTT unmöglich.
Andere Beschränkungen, wie z. B. das Verbot des Schrittmachens, sind in den Bedienungsanleitungen vermerkt.
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