0517827

Neinvazivní a invazivní MONITORACE HEMODYNAMIKY na jednotce intenzivní péče

Prof. MUDr. Petr Ošťádal, Ph.D., Prof. MUDr. Richard Rokyta, Ph.D., a kolektiv

Neinvazivní a invazivní MONITORACE HEMODYNAMIKY na jednotce intenzivní péče

maxdorf jessenius

Kniha byla vydána za laskavé podpory společností:

G e n e r á l n í pa r t n e r

h l av n í pa r t n e r

Da l š í Pa R t n e ř i

Petr Ošťádal, Richard Rokyta Neinvazivní a invazivní monitorace hemodynamiky na jednotce intenzivní péče

Důležité upozornění Ochranné obchodní známky (chráněné názvy) léků ani dalších výrobků nejsou v knize zvlášť zdůrazňovány. Z absence označení ochranné známky proto nelze vyvozovat, že v konkrétním případě jde o název nechráněný.

Toto dílo, včetně všech svých částí, je zákonem chráněno. Každé jeho užití mimo úzké hranice zákona je nepřípustné a je trestné. To se týká zejména reprodukování či rozšiřování jakýmkoli způsobem (včetně mechanického, fotografického či elektronického), ale také ukládání v elektronické formě pro účely rešeršní i jiné. K jakémukoli využití díla je proto nutný písemný souhlas nakladatele, který také stanoví přesné podmínky využití díla. Písemný souhlas je nutný i pro případy, ve kterých může být udělen bezplatně.

Podpořeno MZ ČR - RVO (NNH, 00023884) IG 150501

© Petr Ošťádal, Richard Rokyta, 2020 © Maxdorf, 2020 Illustrations © Maxdorf, 2020 Cover layout © Maxdorf, 2020 Cover photo © iStockphoto.com / Pobytov Vydal Maxdorf s. r. o., nakladatelství odborné literatury, Na Šejdru 247/6a, 142 00 Praha 4 e‑mail: info@maxdorf.cz, internet: www.maxdorf.cz Jessenius® je chráněná značka [No. 267113] označující publikace určené odborné zdravotnické veřejnosti Odpovědný redaktor: Ing. Veronika Pátková Odborná a jazyková redakce: PharmDr. Aleš Dvořák, MBA, Mgr. Irena Kratochvílová Ilustrace: Jiří Hlaváček, Ing. Jaroslav Nachtigall, Ph.D., Mgr. Tereza Škrobánková, MUDr. Jan Hugo Grafické řešení, návrh obálky: Grafické studio Maxdorf Sazba: Denisa Honzalová Tisk: Books print s.r.o.

Printed in the Czech Republic

ISBN 978-80-7345-629-0

EDITOŘI

Prof. MUDr. Petr Ošťádal, Ph.D. , Kardiologické oddělení, Nemocnice Na Homolce, Praha Prof. MUDr. Richard Rokyta, Ph.D. , Kardiologická klinika, FN Plzeň Spoluautoři

Doc. MUDr. Jan Beneš, Ph.D. , Klinika anesteziologie, resuscitace a intenzivní medicíny, FN Plzeň Doc. MUDr. Milan Hromádka, Ph.D. , Kardiologická klinika, FN Plzeň MUDr. Marek Janotka , Kardiologické oddělení, Nemocnice Na Homolce, Praha MUDr. Andreas Krüger, Ph.D. , Kardiologické oddělení, Nemocnice Na Homolce, Praha MUDr. Jan Naar , Kardiologické oddělení, Nemocnice Na Homolce, Praha MUDr. Dagmar Vondráková, Ph.D. , Kardiologické oddělení, Nemocnice Na Homolce, Praha Recenzenti

MUDr. Jiří Karásek , Kardiologické oddělení, Krajská nemocnice Liberec MUDr. Pavel Jehlička , Oddělení kardioanesteziologie, Nemocnice Na Homolce, Praha

Věnování Tuto knihu bychom rádi věnovali našim rodičům…

Předmluva

Monitorace hemodynamických parametrů patří k základním postupům u pacientů v intenzivní péči a představuje zcela nezbytnou součást komplexní péče o nemocné v kritickém stavu. S pomocí pečlivé hemodynamické monitorace lze zvolit nejvhodnější léčebnou strategii, je možné včas odhalit rozvíjející se komplikace a bezprostředně reagovat odpovídající terapeutickou intervencí. Monitorace také umožňuje sledovat účinky léčby a upravovat léčbu podle vývoje stavu. Pro řadu hemodynamických parametrů máme k dispozici evidenci, podle které je udržování hodnot v cílovém rozmezí spojeno se zlepšením výsledků léčby a lepší prognózou pacienta.

S rozvojem léčebných možností a s používáním nových technologií při terapii kritických stavů jde ruku v ruce také potřeba úpravy zaběhnutých standardů pro hemodynamickou monitoraci. Navíc se v oblasti hemodynamické monitorace v poslední době objevila a je komerčně dostupná celá řada nových a vylepšených systémů, které umožňují monitorovat známé parametry novými způsoby nebo i sledovat nové parametry, které byly pro použití v intenzivní medicíně zatím nedostupné.

Každá z nových technologií má však nejen svoje přednosti, ale i nedostatky, omezení a různou úroveň evidence, které je třeba brát v úvahu při hodnocení výsledků. Interpretace sledovaných dat je potom možná pouze skládáním jednotlivých měřených údajů do mozaiky celkového klinického obrazu a pouze při znalosti základních principů používaných technologií a především patofyziologických souvislostí v kontextu konkrétního kritického stavu.

Tato monografie by měla pomoci orientovat se ve složité a relativně rychle se rozvíjející problematice hemodynamické monitorace, jak při volbě nejvhodnějšího způsobu monitorace, tak při interpretaci sledovaných hodnot.

První část monografie se věnuje základům hemodynamiky a s tím spojeným patofyziologickým principům. Druhá a třetí část shrnuje současné možnosti neinvazivní a invazivní hemodynamické monitorace se stručným popisem používaných technologií a základními pravidly interpretace výsledků v kontextu dalších vyšetření a konkrétní situace. Čtvrtá

část je potom stručným průvodcem pro volbu a využití jednotlivých monitorovacích systémů u vybraných skupin kritických stavů a pro získání odpovědi na konkrétní klinické otázky.

Tato kniha není, a jistě ani nemůže být komplexním výčtem všech monitorovacích možností ani veškeré současné evidence a lze předpokládat, že jenom od napsání tohoto textu do jeho publikace se objeví nové technologie nebo nové výsledky studií zaměřených na hemodynamickou monitoraci. Text mono­grafie si neklade za cíl vytvářet doporučené postupy pro monitoraci a je navíc zcela jistě ovlivněn subjektivními zkušenostmi jednotlivých autorů a jejich pracovišť. Nicméně patofyziologické principy, které jsou v knize popsány a z nichž je odvozována volba vhodných monitorovacích systémů a interpretace dat, zůstávají do značné míry neovlivněny subjektivními vlivy a časem.

Chtěli bychom poděkovat všem, kteří se na přípravě této knihy podíleli, především autorům jednotlivých kapitol, dále Dr. Jiřímu Karáskovi a Dr. Pavlu Jehličkovi za recenzi a cenné připomínky k formě i obsahu monografie, pracovníkům z nakladatelství Maxdorf pod vedením Dr. Jana Huga za koncepční a grafické práce a za zpracování textu i obrázků a v neposlední řadě ing. Kateřině Šimáčkové za významnou pomoc s přípravou tohoto díla.

Přejeme Vám příjemně strávený čas s touto knihou a doufáme, že její obsah pro Vás bude přínosný.

Petr Ošťádal a Richard Rokyta

Obsah

M Předmluva . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 1 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6

Základy hemodynamiky . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 Základní hemodynamické parametry . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 Parametry kyslíkového metabolismu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 Srdeční cyklus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 Interakce srdce–plíce . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 Krevní oběh . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 Základní mechanismy regulace krevního oběhu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42

neinvazivní monitorace 2

Základní monitorované veličiny – srdeční frekvence a krevní tlak . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50

3 Pulzní oxymetrie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52 3.1 Úvod . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52 3.2 Princip pulzní oxymetrie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52 3.3 Příčiny falešně normální nebo zvýšené hodnoty SpO2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56 3.4 Příčiny falešně snížené hodnoty SpO2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58 3.5 Příčiny falešně snížené nebo zvýšené hodnoty SpO2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59 3.6 Příčina falešně snížené frakční saturace FO2Hb měřené co-oxymetrem . . . . . . . . . . . . . . . . 61 3.7 Klinické využití . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61 4 Využití ultrazvuku . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63 4.1 Úvod . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63 4.2 Princip metody . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63 4.3 Základní nastavení přístroje . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64 4.4 Základní echokardiografická okna . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65 4.5 Monitorace hemodynamiky . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73 4.6 Hemodynamická jícnová echokardiografie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90 4.7 Hemodynamický protokol . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90 4.8 Závěr . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93 5 NiRS oxymetrie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95 5.1 Úvod . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95

13

Neinvazivní a invazivní monitorace hemodynamiky na jednotce intenzivní péče

5.2 Princip metody . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95 5.3 Limitace . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100 5.4 Klinické využití . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102 6 Bioimpedance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106 6.1 Úvod . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106 6.2 Princip metody . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106 6.3 Klinické využití . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111 6.4 Remote dielectric sensing technology . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113 7 Neinvazivní kontinuální monitorace krevního tlaku . . . . . . . . . . . . . . . 115 7.1 Úvod . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115 7.2 Princip metody . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116 7.3 Limitace . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118 7.4 Klinické využití . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 119 invazivní monitorace 8 Invazivní monitorace centrálního žilního tlaku . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122 8.1 Úvod . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122 8.2 Měření centrálního žilního tlaku . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122 8.3 Fyziologické konsekvence měření . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 126 8.4 Analýza křivky centrálního žilního tlaku . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 127 8.5 Centrální žilní tlak a respirace . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 135 8.6 Centrální žilní tlak a intraabdominální hypertenze . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 139 8.7 Diagnostická hodnota centrálního žilního tlaku při nízkém srdečním výdeji . . . . . . . . . . . 140 8.8 Centrální žilní tlak a odpověď na podání tekutin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 141 8.9 Závěr . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 144 9 Invazivní měření arteriálního tlaku . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 148 9.1 Úvod . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 148 9.2 Pulzní vlna a tvar tlakové křivky . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 149 9.3 Měření arteriálního tlaku . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 149 9.4 Nejčastější chyby při invazivní monitoraci arteriálního tlaku . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 152 9.5 Klinické využití . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 153 10 Analýza arteriální tlakové křivky . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 156 10.1 Úvod . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 156 10.2 Monitorace srdečního výdeje . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 156 10.3 Monitorace volemie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 161 10.4 Monitorace kontraktility levé komory . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 162 10.5 Monitorace afterloadu levé komory . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 164 11 Transpulmonální termodiluce . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 168 11.1 Úvod . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 168

14

Obsah

11.2 11.3 11.4 11.5 11.6 11.7

Měření srdečního výdeje . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 168 Další sledované parametry . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 170 Jiné metody transpulmonální termodiluce . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 175 Komplikace transpulmonální termodiluce . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 175 Dostupné systémy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 175 Klinické využití . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 176

12 Plicnicový katétr . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 180 12.1 Úvod . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 180 12.2 Indikace pravostranné katetrizace . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 180 12.3 Plicnicový (Swanův-Ganzův) katétr . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 181 12.4 Měření tlakových parametrů . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 184 12.5 Měření srdečního výdeje . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 188 12.6 Cévní rezistence . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 193 12.7 Další klinická využití . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 194 13 Monitorace tkáňové perfuze a kyslíkového metabolismu . . . . . . . . . . 196 13.1 Úvod . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 196 13.2 Klinické známky tkáňové hypoperfuze . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 198 13.3 Instrumentální metody zobrazení mikrocirkulace . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 199 13.4 Saturace žilní krve kyslíkem . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 200 13.5 Laktát . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 207 13.6 PCO2 gap . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 210 13.7 P(v-a)CO2/C(a-v)O2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 215 13.8 Závěr . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 217 Praktické poznámky 14 Monitorace volemie a odhad odpovědi na podání objemu . . . . . . . . . . . 222 14.1 Úvod . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 222 14.2 Objem krve (volemie), absolutní a relativní dysvolemie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 222 14.3 Hypovolemie a hypovolemický šok . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 224 14.4 Odhad odpovědi na podání objemu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 227 14.5 Hypervolemie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 237 15 Kardiogenní šok . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 239 15.1 Úvod . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 239 15.2 Příčiny . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 239 15.3 Patogeneze . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 241 15.4 Hemodynamická monitorace . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 242 15.5 Využití hemodynamické monitorace v diferenciální diagnostice u kardiogenního šoku . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 246

15

Neinvazivní a invazivní monitorace hemodynamiky na jednotce intenzivní péče

15.6 15.7

Monitorace účinku terapie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 248 Specifické situace . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 250

16 Sepse, septický šok . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 259 16.1 Úvod . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 259 16.2 Patogeneze . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 259 16.3 Hemodynamická monitorace . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 262 16.4 Monitorace při akutním respiračním syndromu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 275 17

Monitorace hemodynamiky u mechanických oběhových podpor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 284 17.1 Úvod . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 284 17.2 Extrakorporální membránová oxygenace . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 284 17.3 Intraaortální balonková kontrapulzace . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 294 17.4 Systém Impella . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 295 17.5 Systém TandemHeart . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 298 17.6 Levokomorová podpora v zapojení levá síň–aorta . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 302 17.7 Levokomorová podpora v zapojení levá komora–aorta . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 302 Tabulka normálních hodnot . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 306 Přehled použitých zkratek . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 307 Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 311 Rejstřík . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 313

16

1 Základy hemodynamiky Petr Ošťádal, Jan Beneš, Dagmar Vondráková

1.1 Základní hemodynamické parametry Při hodnocení hemodynamiky můžeme stanovovat velké množství jednotlivých parametrů, které popisují konkrétní hemodynamický stav.

V této úvodní kapitole uvádíme vybrané nejčastěji používané parametry.

Tepová frekvence Počet srdečních cyklů za jednotku času (TF). Nejčastěji se udává jako počet tepů za minutu (min–1). TF většinou odpovídá srdeční frekvenci a zásadním způsobem ovlivňuje srdeční výdej.

Krevní tlak Tlak, kterým působí krev na stěnu cévy, kterou protéká (TK). Udává se nejčastěji v mmHg. V systémových tepnách rozlišujeme tlak systolický (SBP – systolic blood pressure), diastolický (DBP – diastolic blood pressure) a střední (MAP – mean arterial pressure), obdobně v plicních tepnách SPAP (systolic pulmonary artery pressure), DPAP (diastolic pulmonary artery pressure) a MPAP (mean pulmonary artery pressure).

Dále můžeme měřit centrální žilní tlak (CVP – central venous pressure), tlak v zaklínění (PAWP – pulmonary artery wedge pressure), který většinou odpovídá přibližně tlaku v levé síni, a tlaky v jednotlivých srdečních oddílech.

Objemy srdečních oddílů Ke zhodnocení hemodynamického stavu využíváme především měření objemů komor na konci diastoly (end-diastolický objem – EDV) a objemů komor na konci systoly (end-systolický objem – ESV). Při kompetenci atrioventrikulárních chlopní odpovídá rozdíl EDV–ESV tepovému objemu (SV– stroke volume).

Tepový objem Objem krve, který je vypuzen z levé (pravé) komory v průběhu jedné systoly do aorty (plicnice), se nazývá tepový objem (SV). Jeho velikost

18

Základy hemodynamiky

objem krve změny a vaskulární rezistence nitrohrudního tlaku

plnící čas

žilní návrat

poddajnost komor

arteriální vaskulární rezistence

kontraktilita

preload

kompetence chlopní

afterload

sympatikus

tepová frekvence parasympatikus

tepový objem srdeční výdej

Obr. 1.1 Tepová frekvence, tepový objem a srdeční výdej je ovlivněna řadou faktorů, především preloadem, afterloadem a kontraktilitou myokardu, ale také stavem chlopní (např. mitrální regurgitace nebo aortální stenóza mohou snižovat tepový objem). V praxi se někdy vedle hodnoty SV využívá i indexovaný parametr na plochu těla (SVI).

Srdeční výdej Srdeční výdej (CO) představuje objem krve vypuzené z levé (pravé) komory do aorty (plicnice) za jednotku času; nejčastěji se udává v litrech za minutu. V případě pravidelného srdečního rytmu jej lze spočítat jako součin SV a TF. Obdobně jako v případě SVI se v praxi častěji setkáváme s parametrem CI (cardiac index), který je dán poměrem CO a plochy těla pacienta automaticky vypočítané ze zadaných demografických parametrů.

Jak SV, tak TF jsou ovlivňovány autonomní regulací, přičemž aktivace sympatiku zvyšuje zpravidla jak SV, tak TF, zatímco snížená aktivita sympatiku (resp. aktivace parasympatiku) SV a TF snižují (obr. 1.1).

19

Neinvazivní a invazivní monitorace hemodynamiky na jednotce intenzivní péče

Ejekční frakce V klinické praxi se často setkáváme s hodnocením funkce komory pomocí měření ejekční frakce (EF). Ta je definována jako poměr SV/EDV. Jedná se o parametr s velmi dobrou evidencí a vypovídá nejen o funkčním stavu, ale i o prognóze. Je však třeba vždy brát v úvahu metodu, kterou byla EF stanovena. Pokud není měřen SV přímo, ale pouze jako rozdíl mezi EDV a ESV (např. běžné stanovení EF z echokardiografie nebo ventrikulografie), může být SV významně nadhodnocen např. mitrální regurgitací.

Preload (předtížení) Parametr ukazující na plnění komor. Lze jej definovat jako sílu na konci diastoly, která napíná levou nebo pravou komoru v závislosti na konkrétní fyziologické/patofyziologické situaci. Jinak vyjádřeno se jedná o předpětí/natažení svalových vláken na konci diastoly a odpovídá presystolické délce sarkomer. Délku sarkomery in vivo měřit nelze, proto velikost preloadu v klinické praxi odhadujeme ze statických měření objemu nebo tlaku v komoře nebo v srdečních oddílech na konci diastoly (nejčastěji end-diastolický objem – EDV a end-diastolický tlak – EDP) a dále z funkčních testů.

Afterload (dotížení) Představuje odpor, proti kterému srdeční komory vypuzují krev. Čím vyšší afterload, tím větší zátěž pro myokard, napětí myokardu (wall ­stress) a spotřeba kyslíku. Dotížení je tedy definováno jako vrcholové napětí stěny v průběhu systoly. Z Laplaceova zákona je napětí ve stěně dutého útvaru (T) dáno jeho průměrem (r), silou stěny (H) a rozdílem tlaků působících na stěnu zevnitř a zevně – transmurálním tlakem (TMP): T=

TMP × r 2H

Afterload je primárně závislý na průměru komory, tedy i na velikosti end-diastolického objemu ≈ preloadu. Transmurální tlak je rozdíl mezi systolickým a nitrohrudním (pleurálním) tlakem. Nitrohrudní tlak fyziologicky kolísá v průběhu ventilačního cyklu, ale tyto změny mají za normálních okolností jen minimální vliv na modulaci afterloadu. Při velikém kolísání pleurálního tlaku (např. při dekompenzaci astmatu) nebo ventilaci přetlakem může být vliv na afterload komory významný.

Pravá komora podléhá vlivu respirací indukovaných změn afterloadu mnohem výrazněji než levá. Důvodem je jednak nižší intraventrikulární

20

Základy hemodynamiky

(systolický) tlak a dále vliv změn průsvitu plicních cév, a tedy jejich rezistence.

Afterload je možné měřit invazivně ze smyčky tlak–objem levé komory (pravé komory) jako arteriální elastanci – poměr mezi end-systolickým tlakem (ESP) levé komory (pravé komory) a tepovým objemem (Ea = ESP/SV). S touto hodnotou koreluje mnohem lépe měřitelná periferní arteriální elastance – získá se analýzou arteriální křivky jako poměr tlaku v dikrotickém bodu a tepového objemu. Na hodnotu afterloadu však často ukazují i snadněji měřitelné parametry, jako je krevní tlak, s afterloadem souvisí i vaskulární rezistence.

Systémová vaskulární rezistence Systémovou vaskulární rezistenci (SVR) můžeme spočítat jako 80 × (MAP – tlak v PS [CVP]) / CO a získáme výsledek v dyn.s.cm–5.

Plicní vaskulární rezistence Plicní vaskulární rezistenci (PVR) lze spočítat jako (MPAP – tlak v LS [PAWP]) / CO, kdy získáme výsledek v tzv. Woodových jednotkách; pokud toto číslo vynásobíme 80, získáme hodnotu v dyn.s.cm–5.

Kontraktilita Parametr ukazující na sílu komorové kontrakce. Zlatým standardem pro měření kontraktility je měření komorové elastance (ESPVR – end-systolic pressure-volume relationship) pomocí katétru pro měření smyčky tlak–objem a venookluzivního testu. Jedná se však o metodu velmi invazivní, která se proto v klinickém vyšetření využívá jen výjimečně. Řada parametrů získaných s pomocí ultrazvuku nebo invazivně však na kontraktilitu ukazuje nepřímo. Jedním z nejpřesnějších z těchto zástupných parametrů, které lze měřit (nebo odhadovat), je maximální změna tlaku na změnu času (dP/dtmax).

1.2

Parametry kyslíkového metabolismu

1.2.1 Arteriální saturace hemoglobinu kyslíkem Transport O2 z plic až do tkání je realizován především prostřednictvím hemoglobinu (Hb) v erytrocytech. Celkový obsah O2 v krvi zahrnuje jednak O2, který je vázaný na Hb (97–98 % celkového množství O2), a potom O2, který je rozpuštěn v plasmě. Obsah O2 je stejný v celém arteriálním řečišti, protože O2 je extrahován až v kapilárách. Množství

21

Neinvazivní a invazivní monitorace hemodynamiky na jednotce intenzivní péče

oxygenovaného Hb (HbO2) v arteriální krvi vyjadřujeme hodnotou saturace O2 v arteriální krvi (SaO2), což je poměr HbO2 k celkovému Hb v krvi. Hodnota SaO2 se vyjadřuje v procentech: SaO2 = HbO2 / Hb × 100 Koncentrace rozpuštěného O2 v arteriální krvi je měřená parciálním tlakem (PaO2) a vyjadřujeme ji v mmHg nebo kPa. Obě hodnoty – SaO2 i PaO2 – získáváme analýzou arteriální krve v automatických analyzátorech pro krevní plyny a acidobazickou rovnováhu (Astrup). Hodnota SaO2 se zvyšuje s hodnotou PaO2 podle disociační křivky HbO2, která má sigmoideální průběh. Křivka odráží vzájemný nelineární vztah mezi SaO2 a PaO2 (obr. 1.2).

1.2.2 Dodávka kyslíku Hlavní úlohou kardiovaskulárního systému je zajištění transportu látek (zejména kyslíku, nutričních substrátů a produktů metabolismu) do a ze tkání. Množství transportované krve je dáno velikostí průtoku a transportní kapacitou. Nejzásadnější je sledování vlivu dodávky kyslíku, zejména kvůli jeho nezastupitelné roli v energetickém metabolismu a neschopnosti tkání jej skladovat. Kyslík je vzhledem k vysoké reaktivitě a nízké rozpustnosti navázán na Hb. Protože tato transportní kapacita je jen obtížně navýšitelná v akutní situaci, základní adaptací pro případ náhlé potřeby vyššího množství kyslíku je navýšení srdečního výdeje.

DO2 = CO × (1,34 × Hb × SaO2 + 0,003 × SaO2) Jak vyplývá ze vzorce, je dodávka kyslíku do tkání závislá na hemodynamické komponentě (CO), hladině hemoglobinu (Hb) jako funkčního kyslíkového nosiče a jeho adekvátní saturaci kyslíkem (SaO2). V běžných podmínkách je množství fyzikálně rozpuštěného kyslíku dáno jeho parciálním tlakem (PaO2) minimální, a lze ho proto při výpočtu dodávky zanedbat. Pro možnost srovnání mezi pacienty se užívá, stejně jako u ostatních hemodynamických proměnných, indexování na plochu těla (DO2I – index dodávky kyslíku).

1.2.3 Spotřeba kyslíku a jeho extrakce Znalost množství kyslíku dodaného tkáním v některých stavech nemusí být postačující. Krev může obtékat funkční kapilární síť otevřenými zkratovými cévami (např. septický distribuční šok). Naopak při zvýšené

22

záKlADy HeMoDyNAMiKy

100 90 80 pao2 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

sao2 (%)

70 60 50 40

tkáňový pao2

30 20

spo2 14 35 57 75 85 90 93 95 97 98

10 10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

pao2 (mmHg)

obr. 1.2 Disociační křivka hemoglobinu; 50% saturace se dosáhne při tlaku PaO2 28 mmHg (modrá linie), při tlaku 50 mmHg je saturace přes 80 % (zelená linie), typická klidová saturace v tkáních je 75 % při tlaku 40 mmHg (fialová linie); PaO2 – parciální tlak kyslíku, SaO2 – saturace hemoglobinu kyslíkem spotřebě může být dodávka kyslíku nedostačující. Spotřeba je vypočítávána z obdobných parametrů, je ale nutno stanovit saturaci kyslíku smíšené venózní krve (SvO2) a jeho parciální tlak (PvO2) ve smíšené venózní krvi, tedy optimálně v a. pulmonalis. Pro zhodnocení adekvátnosti dodávky je stěžejní stanovení poměru mezi dodávkou a spotřebou tzv. extrakce kyslíku (O2ER – oxygen extraction ratio).

VO2 = CO × [(1,34 × Hb × (SaO2 – SvO2) + 0,003 × (PaO2 – PvO2 )] O2ER =

VO2I DO2I

× 100 =

SaO2 – SvO2 SaO2

× 100 ≅ SaO2 – SvO2*

* Poslední část vztahu platí pouze v případě, kdy se arteriální saturace kyslíku blíží 100 %.

Stanovení O2ER má v klinické praxi zásadní význam, neboť parametry dodávky a spotřeby kyslíku je nutné hodnotit ve vzájemném vztahu

23

Neinvazivní a invazivní monitorace hemodynamiky na jednotce intenzivní péče

a nikoli pouze odděleně. V některých případech při nízké dodávce kyslíku může být spotřeba normální díky zvýšenému vychytávání ve tkáních. Naopak při poruše utilizace kyslíku (v důsledku otevřených arteriovenózních kapilárních spojek, při poruše metabolismu apod.) je O2ER významně snížena. Z tohoto pohledu je dodávka kyslíku hodnocena vždy pouze jako dostatečná (adekvátní), nadměrná (luxusní, supranormální) nebo nedostatečná. Vztah DO2/VO2 navíc není konstantní ve všech tkáních. Například O2ER v srdečním svalu levé komory je za fyziologických okolností téměř maximální (blízká kritickému prahu dodávky) a jakékoli navýšení spotřeby kyslíku myokardem musí být kryto zvýšením průtoku.

1.2.4 Saturace žilní krve Vzhledem k tomu, že saturace arteriální krve kyslíkem je většinou na horní hranici normy (97–100 %), je samotná saturace smíšené venózní krve (SvO2) někdy v klinické praxi používána namísto O2ER. To přináší významné zjednodušení při podobné informativní hodnotě.

Někdy se v současných pracích můžeme setkat s aproximací kyslíkové spotřeby a extrakce na podkladě úzké korelace mezi saturací smíšené venózní krve a krve ve vena cava superior (ScvO2). Tento postup vede k významnému snížení invazivity, neboť odpadá nutnost zavedení plicnicového katétru. Na druhou stranu je užití ScvO2 jako náhrady za SvO2 zatíženo velikým množstvím předem obtížně určitelných faktorů vedoucích k nepřesnostem při zhodnocení skutečné systémové extrakce.

1.3

Srdeční cyklus

Termín „srdeční cyklus“ nebo „srdeční revoluce“ popisuje průtok krve srdcem a děje s ním spojené během jedné srdeční kontrakce. Zahrnuje systolu a diastolu síní a komor a zpravidla trvá méně než jednu sekundu.

Srdeční cyklus můžeme rozdělit do několika fází (obr. 1.3):

Fáze 1 – systola síní Mechanické systole síní předchází elektrická depolarizace, kterou detekujeme podle vlny P na EKG. Depolarizace myokardu síní vede ke kontrakci s následným zvýšením tlaku v síních, jež detekujeme jako vlnu „a“ na křivce síňového nebo centrálního žilního tlaku; důsledkem je vypuzování krve ze síní do komor provázené poklesem tlaku v síních (raménko „x“). Za některých okolností (srdeční selhání) může být systola síní zaznamenána auskultací jako tzv. presystolická ozva (S4). U pacientů s fibrilací

24

pomalé plnění komor

rychlé plnění komor

izovolumická relaxace

pomalá ejekce

rychlá ejekce

izovolumická kontrakce

systola síní

záKlADy HeMoDyNAMiKy

r eKG

t

p Q

120

s aorta

tlak (mmHg)

100 80

levá komora

60 40 20

a

levá síň

c

v

0 mitrální chlopeň

objem komory (ml)

140

žilní puls (mmHg)

srdeční ozvy

60 3

uzavření

iV.

otevření

i.

aortální chlopeň

uzavření

ii.

otevření

iii.

100 a

c

v

tlak (mmHg)

0 a. pulmonalis

30 20 10 0

pravá komora pravá síň

trikuspidální chlopeň

uzavření

otevření

pulmonální chlopeň

uzavření

otevření

0,1 s

obr. 1.3 Diagram srdečního cyklu

25

Neinvazivní a invazivní monitorace hemodynamiky na jednotce intenzivní péče

síní tento tzv. síňový příspěvek (množství krve vypuzené systolou síní) chybí, což může vést ke zhoršení jejich kardiovaskulární rezervy.

Fáze 2 – izovolumická kontrakce Této fázi předchází elektrická depolarizace komor (komplex QRS na EKG) a začíná uzavřením atrioventrikulárních (AV) chlopní (mitrální a trikuspidální), který lze auskultovat jako první ozvu (S1). Uzávěr AV chlopní také znamená konec diastoly a začátek systoly. Kontrakce komorového myokardu vede k prudkému vzestupu tlaku v komorách; dokud ale tlak v komoře nepřevýší tlak v aortě, resp. plicnici, zůstávají uzavřené poloměsíčité chlopně, což znemožňuje změnu objemu komor (izovolumická fáze). Přesto lze tuto fázi někdy detekovat na síňové tlakové křivce jako vlnu „c“.

Fáze 3 – ejekce Ve chvíli, kdy tlak uvnitř komor převýší tlak v aortě, resp. plicnici, se otevírají poloměsíčité chlopně (aortální a pulmonální) a začíná fáze ejekce. Krev je vypuzována z komor, což můžeme zaznamenat vzestupem tlaku v aortě a plicnici. Maximální dosažený tlak představuje tlak „systolický“; další vyprazdňování komor je již pomalejší a tlak postupně klesá. V průběhu ejekční fáze za normálních okolností kopíruje tlaková křivka v aortě a plicnici tlakovou křivku v levé a pravé komoře. Systolu komor můžeme zaznamenat i na síňové křivce jako vlnu „v“.

Fáze 4 – izovolumická relaxace Ve chvíli, kdy tlak v komorách klesne pod tlak ve velkých tepnách, dochází k uzavření poloměsíčitých chlopní, což se projevuje jako druhá ozva (S2) a dikrotický zářez na tepenné tlakové křivce. Tímto okamžikem začíná diastola, nejprve jako fáze izovolumické relaxace, během níž prudce klesá tlak v komorách, aniž by se měnil objem, neboť jsou uzavřené jak atrioventrikulární, tak poloměsíčité chlopně.

Fáze 5 – plnění komor Otevřením atrioventrikulárních chlopní začíná fáze plnění komor. Pokles síňového tlaku zaznamenáváme jako tzv. raménko „y“. Většinou je tato fáze dělena na fázi rychlého plnění (vyprázdnění objemu krve nahromaděného v síních) a fázi pomalého plnění (plnění komor krví přitékající z žilního systému). Za některých situací (srdeční selhání) můžeme fázi rychlého plnění komor zaznamenat i auskultačně jako tzv. protodiastolickou ozvu (S3). Během této fáze dochází k plnění komor a ke zvětšování jejich objemu. K dokončení plnicí fáze a dosažení

26

záKlADy HeMoDyNAMiKy

f aktického end-diastolického objemu ovšem dochází až v okamžiku následující systoly síní – čímž je cyklus uzavřen.

1.3.1

smyčka tlak–objem

Jiným způsobem zaznamenání srdečního cyklu je smyčka tlak–objem (PV smyčka – pressure-volume loop), kterou je možné získat současným měřením objemu a tlaku v jednotlivých srdečních oddílech. Na obrázku 1.4 je zobrazena PV smyčka z levé komory. Bod A představuje otevření mitrální chlopně, úsek AB fázi plnění komor zakončenou systolou síní a uzavřením mitrální chlopně (bod B). Následuje izovolumická kontrakce (úsek BC) zakončená otevřením aortální chlopně (bod C). Úsek CD je potom znázorněním fáze ejekce, přičemž bod D představuje uzávěr aortální chlopně; úsek DA ukazuje fázi izovolumické relaxace. Na PV smyčce můžeme měřit řadu parametrů popisujících funkci a stav komory.

a – otevření mitrální chlopně B – uzavření mitrální chlopně C – otevření aortální chlopně D – uzavření aortální chlopně

120 ejekce

D

esV 80

c

60 40

tepový objem

20 0

plnění komory 40

izovolumická kontrakce

tepoVá práce

izovolumická relaxace

tlak uvnitř komory (mmHg)

100

a

60

80

eDV B

100

120

140

objem komory (ml)

obr. 1.4 Smyčka tlak–objem levé komory; ESV – end-systolický objem, EDV – end-diastolický objem

27