esCCO
La nuova generazione del monitoraggio emodinamico non invasivo
Redefine Quality of Care with esCCO
Nihon Kohden sta contribuendo a ridefinire gli standard di qualità clinici con l'introduzione di una tecnologia innovativa, esCCO, rendendo disponibili le informazioni emodinamiche a tutti i livelli di intensità di cura in modo non invasivo. L'accuratezza di esCCO nel rilevare le variazioni di gittata cardiaca è stata valutata nell'ambito di studi clinici e la metodica si è dimostrata di particolare utilità clinica1, 2.
esCCO consente il miglioramento della qualità del monitoraggio emodinamico a tutti i livelli di intensità di cura.
Prestazioni di trend affidabili
Easy
Nessun sensore supplementare
esCCO per l'ottimizzazione dei fluidi
È stato dimostrato che la gestione ottimale dei fluidi basata su parametri volumetrici quali il volume di eiezione e l'indice cardiaco comporta dei vantaggi clinici per il paziente, tra cui la riduzione della durata del ricovero e del rischio di complicazioni. Si assiste oggi ad una crescente richiesta di metodi meno invasivi e più efficienti per la gestione dei trend emodinamici per offrire ai pazienti una migliore assistenza clinica. La metodica di monitoraggio esCCO, non invasiva e di semplice utilizzo, può rappresentare una valida soluzione in tal senso, in modo alternativo o complementare agli altri metodi attualmente disponibili sul mercato.
Informazioni emodinamiche a tutti i livelli di intensità di cura
esCCO fornisce informazioni sulla gittata cardiaca utilizzando solo i parametri vitali standard, ovvero ECG, SpO2 e pressione sanguigna, e non richiede sensori aggiuntivi né alcuna formazione specifica. Con esCCO, il monitoraggio del trend emodinamico è disponibile a tutti i livelli di intensità di cura, non solo durante gli interventi chirurgici più importanti, ma anche durante le procedure a basso rischio che presentano comunque un'elevata probabilità di complicanze emodinamiche. Inoltre, grazie alla sua affidabilità, esCCO può essere utilizzata come indicatore per la somministrazione di fluidi in varie situazioni cliniche. Il ricorso ad esCCO in aggiunta alle procedure convenzionali di monitoraggio permette l'ottimizzazione della gestione dei fluidi, riducendo il rischio di complicazioni e offrendo vantaggi clinici importanti, quali ad esempio la riduzione dei tempi di ospedalizzazione.
Potenziali applicazioni di esCCO
Monitoraggio emodinamico dopo rimozione del catetere arterioso per termodiluizione polmonare o transpolmonare
Monitoraggio emodinamico di pazienti non eligibili a metodiche più invasive e rischiose (es. catetere arterioso polmonare)
A supporto del processo decisionale relativo alla gestione dei fluidi "goal-directed"
Strumento di screening per la rilevazione precoce di un eventuale deterioramento improvviso della condizione emodinamica
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.
Il principio clinico di esCCO
PWTT è definito come il periodo di tempo misurato tra il picco dell'onda R dell'ECG e l'inizio della fase ascendente della curva pletismografica SpO2. PWTT è costituito dai tre intervalli di tempo di seguito indicati (Figure 1).:
- PEP: periodo di pre-eiezione, comprende il ritardo elettromeccanico all'inizio della sistole e il tempo di contrazione isometrica.
- T1: tempo impiegato dall'onda di polso per passare dall'aorta alle arterie periferiche attraverso le grande arterie.
- T2: tempo impiegato dall'onda di polso per passare attraverso le arterie periferiche fino al sito di misurazione della SpO2.3, 4
La PEP riflette la contrattilità e il precarico cardiaco e si accorcia quando la contrattilità e il precarico cardiaco aumentano.
Il T1 dipende dalla compliance arteriosa e si accorcia quando la pressione sanguigna aumenta. T2 riflette la resistenza vascolare quando i vasi sanguigni si dilatano. Pertanto, sulla base dei vari elementi di gestione emodinamica inclusi nel PWTT, in combinazione con i risultati fisiologici relativi alla gittata cardiaca (CO), abbiamo convalidato la sua applicazione clinica.
Di conseguenza, è stato fatto un primo tentativo di dedurre la pressione sanguigna dal PWTT. Tuttavia, è emerso chiaramente che i cambiamenti nella PWTT erano diversi quando venivano somministrati farmaci agonisti cardiovascolari.
È stato osservato che la PWTT e lo stroke volume (SV) mostrano una buona correlazione anche quando le variazioni della pressione arteriosa e della SV non coincidono durante la somministrazione di farmaci (Figura 2).
Formula dell'esCCO
La maggior parte dei dispositivi esistenti per la misurazione della gittata cardiaca utilizza come principio di misurazione il metodo del contorno del polso, che calcola la gittata dalla forma d'onda della pressione arteriosa. Ciò dimostra che esiste una buona correlazione tra il volume della corsa (SV) e la pressione del polso (PP) (equazione (1)).
SV = K × PP (1) K: una costante
Inoltre, nel concetto di base dell'esCCO, PWTT e SV nella Figura 2 sono in buona correlazione, il che può essere mostrato come equazione (2).
SV = α' × PWTT ＋ β' (2) α': una costante β': un coefficiente
L'equazione (2) può essere estesa all'equazione (3) utilizzando l'equazione (1) per includere la componente di conformità K.
SV= K × ( α × PWTT + β ) (3) α: una costante, β e K: coefficienti
Sulla base di quanto sopra, la gittata cardiaca viene misurata in modo continuo con il PWTT e l'esCCO si ottiene con l'equazione (4).
CO = SV × HR = K × (α × PWTT + β) × HR = esCCO (4)
α: una costante, β e K: coefficienti
Calibrazione dell'esCCO
esCCO ottiene la gittata cardiaca dall'equazione (4), che include tre coefficienti (K, α e β).
esCCO = K × (α ×PWTT ＋β) ×HR (4)
Dei tre coefficienti, α è una costante (2) ottenuta da studi precedenti. K e β sono determinati inserendo i tre valori (PWTT, PP e CO) calcolati dal monitoraggio durante la calibrazione.
Tuttavia, la CO per la calibrazione è ottenuta dalle informazioni del paziente, il che consente una misurazione non invasiva, una delle caratteristiche principali di esCCO.
Reference
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.
Performance basate sull'evidenza
Nel 2004 abbiamo riportato che esCCO ha un'elevata correlazione con la gittata cardiaca continua (CCO).
Poiché abbiamo eseguito diversi test clinici, il seguente rapporto è stato redatto sull'accuratezza e sulla reattività, che sono i punti chiave delle prestazioni di misurazione.
Precisione di misurazione
Nel 2009, l'efficacia di esCCO nell'applicazione pratica è stata valutata in uno studio multicentrico in 7 strutture in Giappone e i risultati dello studio sono stati riportati in un articolo del 2012.
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.
Background
Sono state sviluppate molte tecnologie per il monitoraggio meno invasivo della gittata cardiaca. esCCO è una delle tecnologie che determina la gittata cardiaca utilizzando il PWTT. Se utilizzato insieme al monitoraggio di base di ECG, SpO2 e pressione arteriosa mediante elettrodi ECG, sonde SpO2 e bracciali, esCCO può essere applicabile per il monitoraggio circolatorio clinico di tutti i pazienti, compresi quelli a basso rischio. L'efficacia di esCCO è stata valutata utilizzando il PWTT in uno studio congiunto multi-istituzionale.
Metodi
Lo studio ha confrontato l'esCCO e la gittata cardiaca misurata mediante termodiluizione a bolo intermittente (ICO) per 213 casi in 7 strutture in Giappone (139 casi in terapia intensiva, 74 casi in sala operatoria). Per tutti i pazienti sono stati misurati ECG, SpO2 e pressione arteriosa invasiva e l'esCCO è stato calibrato una volta. Per la misurazione dell'ICO, la gittata cardiaca è stata misurata una volta al giorno per i pazienti in terapia intensiva e ogni ora per quelli in sala operatoria, e appena prima della rimozione del catetere dell'arteria polmonare sia per i pazienti in terapia intensiva che per quelli in sala operatoria.
ICO ed esCCO sono stati confrontati mediante analisi di correlazione e analisi di Bland-Altman e sono state valutate le variazioni del bias nel tempo.
Risultati
Correlazione tra esCCO e ICO
Sono stati ottenuti in totale 587 punti di misurazione da 213 pazienti. I dati demografici dei pazienti sono riportati nella Tabella 1.
| n | Age | Gender (M/F) | Height (cm) | Weight (kg) | BSA (㎡) | |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Total | 213 | 65.1 ± 12.7 | 142/71 | 160.0 ±10.3 | 59.2 ±12.5 | 1.61 ±0.20 |
Tabella 1. Dati demografici dei pazienti
La correlazione tra esCCO e ICO è risultata r = 0,79 (p<0,01) e il bias ± precisione è risultato pari a 0,13 ± 1,15 (L/min), il che suggerisce che esCCO ha una buona accuratezza di misurazione equivalente a ICO (Figura 4).
L'intervallo di confidenza al 95% per il bias medio tra esCCO e ICO è risultato compreso tra 0,04 e 0,22. Questo valore rientra nell'intervallo di ±ｍｉｎ0,3 (L/min), considerato accettabile per l'uso clinico3.
Per valutare le variazioni del bias nel tempo, i dati relativi al periodo successivo alla calibrazione nel gruppo OR sono stati suddivisi in 5 intervalli di 2 ore ciascuno. Non è stata riscontrata una differenza significativa nel bias di questi 5 intervalli. (ANOVA di Welch p = 0,07).
Inoltre, nel gruppo ICU, i dati dopo la calibrazione sono stati suddivisi in 3 intervalli di 24 ore ciascuno. Non è stata riscontrata una differenza significativa nel bias di questi 3 intervalli. (ANOVA a misure ripetute P = 0,781) (Figura 5).
Sintesi
È stata riscontrata una forte correlazione tra esCCO e ICO e il bias è risultato ridotto. Anche la variazione del bias nel tempo è stata minima.
Reattività
Nel 2015 è stato riportato un confronto con un metodo di misurazione basato sulla forma d'onda della pressione arteriosa invasiva (APCO), ampiamente utilizzato in molte strutture per misurare la gittata cardiaca.
La gittata cardiaca mediante termodiluizione a bolo intermittente (ICO) è stata utilizzata come base per il confronto e il confronto delle variazioni nel tempo ha confermato che la reattività era paragonabile a quella di APCO.
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.
Background
Il trapianto di rene è associato a numerose anomalie cardiovascolari, con un aumento della gittata cardiaca e una riduzione della pressione arteriosa e della resistenza vascolare. Pertanto, il monitoraggio perioperatorio di questi parametri è fondamentale per i pazienti sottoposti a trapianto di rene.
Questo studio ha confrontato l'esCCO, la gittata cardiaca misurata mediante termodiluizione in bolo intermittente (ICO) e la gittata cardiaca basata sulla pressione arteriosa (APCO), che si basa sull'osservazione della forma d'onda della pressione arteriosa.
Metodi
I pazienti adulti programmati per il trapianto di rene e in grado di fornire il consenso informato sono stati arruolati nella valutazione presso il Toho University Omori Medical Center.
In tutti i pazienti sono stati misurati ECG, SpO2 e pressione arteriosa invasiva.
ICO, esCCO e APCO sono stati misurati nei seguenti 4 momenti: dopo l'induzione dell'anestesia, prima dell'inizio della sutura del rene trapiantato, prima del clampaggio arterioso (rivascolarizzazione arteriosa) e al termine dell'intervento.
I risultati per ciascun algoritmo sono stati confrontati utilizzando l'analisi di correlazione, l'analisi di Bland e Altman e l'analisi Polar Plot.
Risultati
Il bias angolare medio di esCCO e ICO era di -1,8°, mentre i limiti radiali di accordo erano di ± 37,6°. (Figura 6. Sinistra)
Il bias angolare medio di APCO e ICO era di -3,3°, i limiti radiali di accordo erano di ± 42,2°. (Figura 6. A destra).
Pertanto, possiamo affermare che la correlazione, il bias e la capacità di tendenza tra esCCO e ICO sono paragonabili a quelli tra APCO e ICO.
Un case report (Figura 7) mostra che la capacità di trending di esCCO è comparabile con APCO.
Maschio di 31 anni con altezza di 180 cm e peso di 93,8 kg.
I valori misurati di APCO ed esCCO erano rispettivamente 6,5 L/min e 4,7 L/min dopo l'induzione dell'anestesia, 7,3 L/min e 6,5 L/min prima dell'inizio della sutura del rene trapiantato, 14,3 L/min e 12,0 L/min prima del clampaggio dell'arteria (riperfusione arteriosa) dopo il fluid challenge, e 7,4 L/min e 7,4 L/min al termine dell'intervento.
Sintesi
La capacità di trending di esCCO è clinicamente accettabile e paragonabile all'analisi della forma d'onda della pressione arteriosa.
Reference
1 Sugo Y, Ukawa T, Takeda S, Ishihara H, Kazama T, Takeda Z. 2010. A Novel Continuous Cardiac Output Monitor Based on Pulse Wave Transit Time. Conf Proc IEEE Eng Med Biol 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.
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 è una nuova tecnologia per determinare la gittata cardiaca in modo continuo e non invasivo. Questa è una pagina di FAQ per le domande più frequenti che riceviamo.
Bambini e neonati possono essere misurati?
Sì, ma non è raccomandato perché non abbiamo prove cliniche.
- Non è stato convalidato nei neonati. Le caratteristiche vascolari dei neonati sono generalmente diverse da quelle degli adulti, quindi le caratteristiche di propagazione dell'onda sono influenzate.
- Per quanto riguarda i bambini, quando si esegue la calibrazione della CO utilizzando le informazioni sui pazienti, poiché i dati pediatrici non sono inclusi nei dati quando si determina l'equazione di regressione, il valore esCCO può essere sovrastimato.
La sonda del pulsossimetro può essere collegata all'alluce o all'orecchio?
Sì, ma non è raccomandato perché non abbiamo prove cliniche.
- Poiché la PWTT dipende dalla lunghezza del vaso sanguigno e dalla sua compliance, la PWTT può variare a seconda del sito di attacco. L'esCCO attuale è valutato principalmente sulle dita delle mani e non è stato convalidato sulle dita dei piedi o sulle orecchie.
- Prestare attenzione se il sito di attacco della sonda viene cambiato da un dito a un dito del piede o a un orecchio durante la misurazione dell'esCCO, perché la PWTT cambia e il valore dell'esCCO si modifica in modo significativo.
Quando deve essere effettuata la calibrazione?
Si raccomanda la calibrazione dopo l'induzione dell'anestesia.
- La valutazione dell'efficacia dell'esCCO è confermata dal confronto con le misurazioni invasive di CO iniziate principalmente dopo l'induzione dell'anestesia.
- Prima dell'induzione dell'anestesia, il paziente è nervoso, la pressione arteriosa è elevata e la frequenza cardiaca è veloce, quindi la calibrazione in questa situazione tende a produrre valori eccessivi di esCCO.
- Inoltre, durante l'induzione dell'anestesia, la sonda tende a muoversi a causa della respirazione e dei movimenti del corpo, il che può impedire un rilevamento stabile dell'onda di polso e la calibrazione può risultare difficile.
- La pressione arteriosa e la frequenza cardiaca sono relativamente stabili dopo l'induzione dell'anestesia, quindi la PWTT è stabile, rendendo più facile la calibrazione.
Pertanto, si raccomanda la calibrazione dopo l'induzione dell'anestesia.
Quando è necessaria la ricalibrazione?
Si consiglia di ricalibrare quando il valore di esCCO cambia in modo significativo, ad esempio nelle seguenti situazioni in cui la correlazione tra PWTT e SV cambia in modo significativo rispetto al momento della calibrazione.
- ECG: modifica dell'induzione dell'ECG, la forma del QRS è cambiata in modo significativo.
- Prima dell'induzione dell'anestesia, il paziente è nervoso, la pressione arteriosa è elevata e la frequenza cardiaca è veloce, pertanto la calibrazione in questa situazione tende a determinare valori eccessivi di esCCO.
- Altri: il sito di attacco del cuore e dell'onda di polso è cambiato a causa del cambiamento di posizionamento. (dalla posizione a faccia in su a quella laterale).
Dopo bypass cardiopolmonare (CPB), sostituzione della valvola cardiaca.
Quando l'esCCO non è applicabile?
Le situazioni e i casi seguenti sono considerati inapplicabili.
- Chirurgia cardiaca: misure di esCCO basate su PWTT. In caso di cuore malato, si può prendere in considerazione una situazione in cui il PWTT non si stabilizza o il PWTT non può essere misurato a causa dell'invasione del cuore o del sistema macrovascolare.
- Casi in cui si utilizza frequentemente l'elettrocauterizzazione: il rumore dell'elettrocauterizzazione influisce sull'ECG, rendendo impossibile la misurazione del PWTT.
- Altre limitazioni, come il divieto di stimolazione, sono riportate sui manuali operativi.
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