Studiu comparativ între variatiile presiunii arteriale sistolice si parametrii presionali clasici în predictia rãspunsului hemodinamic la umplere la pacientii post by-pass aorto-coronarian

Introducere
Cunostintele teoretice si suportul tehnologic aflate în anul 2006 la dispozitia clinicianului presupun o monitorizare foarte diversã pentru a evalua tabloul hemodinamic al dezechilibrelor hemodinamice majore, frecvent întâlnite post chirurgie cardiacã.
Hipovolemia este de departe dezechilibrul hemodinamic cel mai frecvent întâlnit la pacientii sectiilor de terapie intensivã, inclusiv în perioada postoperatorie imediatã din chirurgia cardiacã. Totusi studiile care au avut ca scop determinarea reactivitãtii la administrarea de lichide au arãtat cã numai în jur de 50% dintre pacientii în stare criticã au rãspuns la expansiunea volemicã printr-o crestere semnificativã a volumului bãtaie si a debitului/indexului cardiac (1-4).
În mod traditional, pentru a evalua mãrimea presarcinii, au fost folosite presiunile de umplere intracardiace:
presiunea venoasã centralã (PVC), presiunea în capilarul pulmonar (PCP) dar rezultatele unor trialuri clinice mari, retrospective, nu au arãtat cã ar exista vreun beneficiu asupra evolutiei oferit de tratamentul clasic ghidat prin cateterizarea arterei pulmonare (CAP), care rãmâne încã cea mai utilizatã metodã de monitorizare hemodinamicã în cazul pacientilor critici (1-4).
Dificultãtile si erorile care apar în cursul evaluãrii hemodi-namice efectuate cu ajutorul CAP sunt mult mai frecvente si mai probabile la pacientul ventilat mecanic, deci la o categorie de pacienti specifici si chirurgiei cardiace.
Mai mult, rezultatele multor trialuri clinice au arãtat cã nici PVC si nici, PCP nu sunt factori predictivi pentru responsivitatea la administrarea de fluide (1-4).
Prin urmare au fost propusi pentru a ajuta intensivistul la luarea unei decizii privind administrarea de lichide volemice mai multi parametri ai "dependentei de presarcinã" a debitului cardiac (5-9).
Evaluarea "dependentei de presarcinã" a debitului cardiac necesitã analizarea pozitiei pe curba lui Frank-Starling a functiei celor doi ventriculi.
Acest lucru nu este posibil utilizând CAP datoritã precaritãtii în specificitate si sensibilitate a parametrilor "clasici" care estimeazã presarcina: PVC, PCP.
Teoretic este însã posibilã, efectuarea unei probe de umplere si, ideal, mãsurarea debitului cardiac înainte si dupã umplere, dar aceastã conduitã impune o monitorizare complexã si în plus expune pacientul la un risc de umplere vascularã inutilã sau chiar iatrogenã, periculoasã. Dealtfel, nu existã nici un protocol de umplere vascularã bazat pe date clinice clare (4, 5).
Solutia posibilã atunci când pacientul este ventilat mecanic controlat constã în utilizarea variatiilor volumului de ejectie sistolic (VES) al ventriculului stâng (VS) induse de cãtre ventilatia mecanicã în scopul determinãrii "dependentei de presarcinã" a debitului cardiac.
La orice subiect cu toracele închis si ventilat mecanic, inspirul mecanic induce modificãri de presarcinã ambilor ventriculi, dar efectul dominant este scãderea returului venos cãtre ventriculul drept. Scãderea returului venos cãtre cordul drept induce o diminuare tranzitorie a volumului de ejectie sistolic al ventriculului drept (VD), care, datoritã aranjamentului ventricular VD-VS "în serie", se transmit câteva bãtãi cardiace mai târziu cãtre VS rezultând astfel o diminuare ciclicã si a VES al VS.
Deci, în mod fiziologic, ventilatia mecanicã induce variatii ciclice ale VES care pot fi obiectivate fie prin mãsurarea directã si continuã a variatiilor VES (cu ajutorul aparatelor PiCCO sau LiDCO-Pulse CO) fie prin mãsurarea unor alti parametrii hemodinamici care reflectã variatiile VES cum ar fi: variatia presiunii sistolice (VPS) si a componentelor sale delta down si delta up (D down si D up), variatiile presiunii pulsului (D PP), variatiile respiratorii ale velocitãtii sângelui în aortã, sau variatiile respiratorii ale diametrului venei cave inferioare.
În concordantã cu suportul teoretic dar si cu datele obtinute din studiile clinice, este clar cã locul parametrilor hemodinamici "clasici" presionali în evaluarea hemodinamicã, tinde sã fie luat de noii parametri ai "dependentei de presarcinã" (metoda VPS, variatia volumului bãtaie sub ventilatie mecanicã, variatia presiunii pulsului - D PP), parametri dinamici si mai fiabili (5-9).
Acesti parametrii dinamici ai dependentei de presarcinã a debitului cardiac reflectã variatiile respiratorii ale volumului bãtaie a ventriculului stâng si sunt extrem de utili clinicianului în predictia rãspunsului la umplere deoarece oferã informatii despre pozitia celor doi ventriculi pe curba lui Starling.
Amploarea variatiilor VES sau ale parametrilor care reflectã variatiile VES ("surogate ale VES") vor traduce "dependenta" sau "independenta" de presarcinã a debitului cardiac.
Dacã VES sau "surogatele"sale variazã semnificativ în cursul unui ciclu respirator, acest fenomen traduce faptul cã debitul cardiac este dependent de presarcinã (DP) si cã ambii ventriculi lucreazã pe portiunea ascendentã a curbei lui Starling.

Material si Metodã
Obiectivul studiului nostru prospectiv si randomizat a fost evaluarea utilitãtii mãsurãrii si monitorizãrii variatiei presiunii sistolice sub ventilatie mecanicã (VPS) si a componentelor acesteia (D down si D up) în scopul evaluãrii statusului hemo-dinamic la pacientul critic si a eventualei predictii a rãspunsului la umplere prin comparatie cu parametrii clasici presionali, în perioada postoperatorie imediatã post-chirurgie cardiacã.
Am inclus initial un numãr de 55 pacienti supusi unei interventii chirurgicale elective de tip by-pass coronarian, operati pe cord deschis sub circulatie extracorporealã, în cele douã clinici de Chirurgie Cardiovascularã ale Institutului de Boli Cardiovasculare "Prof. C.C. Iliescu" Bucuresti, care au fost urmãriti în perioada postoperatorie precoce (1-2 ore postoperator) în Sectia Clinicã A.T.I 1 a aceluiasi institut.
Toti pacientii inclusi în studiu se aflau în perioada mãsurãtorilor hemodinamice încã sub efectele drogurilor morfino-mimetice, hipnotice si relaxante musculare administrate intraoperator sau postoperator precoce, dar la cel putin 15 minute interval de la ultima administrare a unui astfel de drog.
Toti pacientii inclusi în studiu erau deci în perioada mãsurãtorilor hemodinamice intubati si ventilati mecanic în CMV (Continous Mechanically Ventilation) cu parametrii stabiliti standard: volum curent 10 ml/kgc, frecventa respiratorie 12 cicli/min, raport inspir-expir 1:2, PEEP £ 5 cm H2O, FiO2 pentru SaO2 £ 95%.
Monitorizarea hemodinamicã si respiratorie (monitoare Space-Labs UltraView - USA) obligatorie pentru includerea în studiu a cuprins: mãsurarea continuã în mod invaziv a presiunii arteriale radiale (pentru determinarea valorilor: PAM - presiunea arterialã medie -, VPS, D up si D down), cateter Swan-Ganz (Baxter-Edwards-USA)(pentru mãsurarea: PVC, PCP, index cardiac-IC), monitorizarea ECG în derivatia V5 si D II si a segmentului ST în aceleasi derivatii, monitorizarea numãrului de cicli respiratori/minut si identificarea graficã a debutului inspirului mecanic, pulsoximetrie digitalã.
Au fost exclusi din studiu pacientii aflati în orice alt ritm decât ritmul sinusal, pacientii care necesitau nivele de PEEP > 5 cm H2O pentru un PaO2 acceptabil, pacientii cunoscuti din preoperator ca mari emfizematosi.
Au fost inclusi în studiu numai pacienti care s-au încadrat în criteriile sus mentionate, care în plus în momentul determinãrilor hemodinamice initiale (To) prezentau si urmatoarele 2 criterii esentiale:
- IC £ 2,5 l/min/m²;
- PCP <18 mmHg.
Pacientii care s-au încadrat si în aceste ultime douã criterii au alcãtuit lotul nostru de studiu (55 cazuri).
În plus, în afarã de mãsurarea IC si PCP, în momentul includerii în studiu (To) a celor 55 de pacienti s-au mai mãsurat si notat valorile: PAM,PVC, VPS, D up si D down.
Mentionãm cã mãsurarea VPS, D up si D down s-a fãcut astfel: nu s-au deconectat pacientii de respirator în nici un moment, ci s-au studiat în paralel înregistrãrile grafice ale curbelor de presiune arterialã si respiratie la viteza micã 6,25 mm/s, considerându-se PAS apneicã ca fiind PAS preinspiratorie.
Valorile D up si D down au fost determinate bineînteles în cursul ciclului respirator imediat urmãtor determinãrii PAS apneice.
Dupã includerea celor 55 pacienti în studiu si completarea tuturor datelor hemodinamice corespunzãtoare momentului To (IC £ 2,5 l/min/m² si PCP < 18 mm Hg), pacientilor le-a fost administrat pe cale intravenoasã în decurs de 10' câte 500 ml de gelatinã.
Pe tot parcursul celor 10' cât a durat proba de încãrcare volemicã s-au urmãrit valorile PCP si s-a sistat umplerea dacã valoarea PCP ³ 18 mm Hg, iar pacientii au pãrãsit studiul (3 cazuri). Au mai pãrãsit studiul încã doi pacienti: un pacient pentru pierderea ritmului sinusal si un pacient care a necesitat reîntoarcerea în blocul operator în vederea revizuirii hemostazei chirurgicale. În final, în studiul nostru au rãmas 50 pacienti.
Dupã administrarea celor 500 ml (T1), celor 50 de pacienti rãmasi în studiu li s-a efectuat din nou un bilant hemodinamic complet care a cuprins mãsurarea: DC, IC, PCP, PVC, PAM, VPS, D up si D down.
În conformitate cu scopul studiului nostru am împãrtit apoi pacientii în douã grupuri:
· grupul A: 28 de pacienti care au rãspuns la încãrcarea volemicã printr-o crestere semnificativã a indexului cardiac (IC ) (> 15 % fatã de valoarea IC de la T0) si pe care i-am considerat "responsivi" la cresterea presarcinii, deci hipovolemici la momentul T0.
· grupul B: 22 de pacienti care nu au rãspuns la încãrcarea volemicã printr-o crestere semnificativã a indexului cardiac (<15 % fatã de valoarea IC de la T0) si pe care i-am considerat "non-responsivi" la cresterea presarcinii, deci normovolemici, desi într-o stare de debit cardiac scãzut la momentul T0.
Mentionãm cã în cursul efectuãrii probei de umplere nu s-au modificat în nici un sens dozele de droguri inotrope si/sau vasodilatatoare, care erau eventual administrate în perfuzie continuã pacientilor si nici nu s-au injectat în bolus vreuna din substantele mentionate.
Nu s-au modificat în nici un sens în cursul probei de umplere nici parametrii respiratori stabiliti anterior: volum curent, frecventã respiratorie, raportul i/e, PEEP, FiO2.
Am considerat cã cei 500 ml gelatinã administrate în 10', având temperatura cuprinsã între 25°-35°C nu reprezintã un factor de eroare prin posibila modificare a temperaturii pacientului.
Luând în consideratie toate conditiile de mai sus, am interpretat toate modificãrile parametrilor hemodinamici urmãriti - inclusiv variatiile DC si IC - ca datorându-se exclusiv administrãrii de volum. Acest ultim rationament a definit de fapt ipoteza de lucru a studiului nostru.

Rezultate
În scopul prelucrãrii si interpretãrii statistice a parametrilor hemodinamici studiati pentru fiecare grup în parte, si pentru fiecare parametru în parte s-au calculat valorile medii ± deviatia standard la momentul To, respectiv T1 (dupa repletie volemica). Pentru a evalua semnificatia statistica a modificãrilor suferite de parametrii hemodinamici studiati între momentul To si momentul T1 (în interiorul fiecãrui grup) s-a aplicat testul "t" pentru variabile independente, pentru fiecare parametru hemodinamic studiat: PAM, PVC, PCP, IC, VPS, D down si D up iar toate datele sunt prezentate în Tabelul 1.
Astfel, pentru grupul A (pacienti "responsivi" la cresterea presarcinii): au semnificatie statisticã modificãrile IC, VPS si D down (p < 0,001) dar nu si modificãrile PAM, PVC, PCP, D up.
Pentru grupul B (pacienti "non - responsivi" la cresterea presarcinii): nici unul dintre parametrii studiati: PAM, PVC, PCP, IC, VPS, D down, D up nu a variat semnificativ statistic între momentul To si momentul T1.

Discutii
Grupul A se caracterizeazã printr-o o crestere semnificativã a IC dupã încãrcare volemicã, însotitã de diminuarea consecutivã si semnificativã a VPS si D down. Aceastã crestere a IC în conditiile în care doar un singur parametru determinant al debitului cardiac (presarcina) a fost modificat între T0 si T1, prin administrare de volum, ne dã dreptul sã afirmãm cã la momentul To pacientii din grupul A erau "dependenti de presarcinã", deci hipovolemici.
Putem afirma de asemenea, cã în cazul pacientilor din grupul A (pacienti "responsivi"), singurii parametri hemo-dinamici care s-au modificat semnificativ statistic între T0 si T1 (în afarã de IC) au fost VPS si D down.
Deci, în grupul A de pacienti, valorile mici initiale ale IC s-au corelat cu valori supranormale ale VPS (>12 mm Hg) si D down (>5 mm Hg).
Se observã deasemenea cã 26 de pacienti din grupul A (din totalul de 28 de pacienti) aveau la T0 valori ale VPS > 12 mm Hg, iar 27 de pacienti din acelasi grup A aveau la T0 valori ale D down > 5 mm Hg.
În grupul B, nu avem modificãri semnificative ale parametrilor studiati: PAM, PVC, PCP, IC, VPS, D down, D up între momentele T0 si T1.
Nemodificarea IC dupã proba de umplere volemicã atestã faptul cã la momentul T0 pacientii grupului B erau "nedependenti de presarcinã", deci nu erau hipovolemici, ci se aflau într-o stare de debit cardiac scãzut prin deficit de contractilitate.
Pentru a stabili care este valoarea parametrilor VPS si D down în evaluarea statusului hemodinamic la pacientul coronarian operat, va trebui sã comparãm valoarea predictiv pozitivã si valoarea predictiv negativã în raport cu rãspunsul la umplere a acestor parametri cu aceleasi caracteristici ale parametrilor utilizati în mod clasic în evaluarea hipovolemiei: PAM, PVC, PCP.
tinând cont de datele din literatura de specialitate, am considerat ca posibil sugestive pentru o eventualã dependentã de presarcinã, urmãtoarele valori ale parametrilor mãsurati: PAM <60 mm Hg, PVC <10 mm Hg., PCP < 16 mm Hg, VPS >12 mm Hg; D down >5 mm Hg.
Apoi, am calculat valoarea predictiv pozitivã (VP+)si valoarea predictiv negativã (VP-) pentru rãspunsul la umplere, a fiecãrui parametru în parte, tinând cont cã în grupul A (28 pacienti) avem numai pacienti hipovolemici (fapt atestat de cresterea semnificativã statistic a IC dupã repletie volemicã), iar în grupul B (22 pacienti) avem numai pacienti normovolemici, într-o stare de debit cardiac scãzut (fapt atestat de nemodificarea semnificativã statistic a IC dupã umplere).
În fig. 1 si 2 sunt ilustrate comparativ: VP+ si VP- a fiecãrui parametru studiat (PAM, PVC, PCP, VPS si D down) în raport cu posibilitatea predictiei rãspunsului hemodinamic la repletia volemicã, respectiv în raport cu posibilitatea de a evidentia sau nega un episod de hipovolemie.
Din studiul constructiilor grafice anterioare rezultã cu claritate urmãtoarele:
- imposibilitatea utilizãrii în conditii de maximã securitate pentru pacient a parametrilor hemodinamici presionali clasici (PAM, PVC, PCP) pentru a prezice rãspunsul hemodinamic la umplere în cazul pacientilor post-bypass corornarian cu debit cardiac scãzut, ventilati mecanic controlat;
- imposibilitatea diagnosticãrii cu precizie sau negãrii cu precizie a stãrii de hipovolemie utilizând valorile "prag" ale parametrilor clasici;
- parametrii oferiti de cãtre studiul variatiilor presiunii arteriale sistolice sub ventilatie mecanicã, anume VPS si D down sunt capabili sã prezicã cu o foarte mare acuratete rãspunsul hemodinamic (cresterea semnificativã sau nu a IC) la umplere. Astfel o valoare a VPS >12 mm Hg are o VP+ 92,85 % în ceea ce priveste predictia cresterii semnificative (> 15 %) a IC ca rãspuns la umplere. De asemenea, o valoare a VPS £ 12 mm Hg are o VP- de 90,90 % în ceea ce priveste predictia absentei unei cresteri semnificative (>15%) a IC ca rãspuns la umplere.
- parametrul D down este usor superior VPS în predictia rãspunsului hemodinamic la umplere: VP+ (96,42 %) si VP- (95,45 %) exceptionale.

În concluzie, în studiul nostru, variatiile presiunii arteriale sistolice sub ventilatie mecanicã s-au corelat statistic foarte strâns cu variatiile indexului cardiac (IC) în cursul probei de repletie volemicã.Valorile supranormale ale celor doi parametri hemodinamici ai metodei VPS (VPS >12 mm Hg si respectiv D down >5 mm Hg) s-au dovedit predictori fideli ai cresterii semnificative (>15 %) a IC ca rãspuns la repletia volemicã.
Valorile normale sau subnormale ale VPS si D down s-au dovedit a fi predictori la fel de fideli ai absentei cresterii semnificative a IC în urma umplerii, deci ai inutilitãtii administrãrii de volum în scopul cresterii debitului cardiac.
Nici unul dintre parametrii "clasici" presionali de evaluare a statusului hemodinamic (PAM, PVC, PCP) nu a demonstrat o corelatie statistic semnificativã, în sensul predictiei rãspunsului debitului/indexului cardiac la umplere.
O valoare a VPS > 12 mm Hg si/sau a D down > 5 mm Hg la un pacient post-bypass coronarian, ventilat mecanic controlat, reprezintã o dovadã a dependentei de presarcinã a debitului/indexului cardiac a respectivului pacient, deci un criteriu foarte fidel de diagnosticare a hipovolemiei.
În studiul nostru, D down a fost parametrul cel mai fidel în predictia rãspunsului la umplere volemicã (evidentierea sau negarea "dependentei de presarcinã" a IC).
O valoare a parametrului D down >5 mm Hg la un pacient critic de terapie intensivã, ventilat mecanic controlat, reprezintã o dovadã a dependentei de presarcinã a debitului/indexului cardiac în cazul pacientilor post-bypss coronarian, deci un criteriu foarte fidel de diagnosticare a hipovolemiei chiar în absenta parametrilor clasici hemo-dinamici.
Diagnosticul de hipovolemie afirmat pe baza metodei VPS nu este valabil decât dacã s-au exclus toate celelalte cauze fiziopatologice care ar putea mima hipovolemia: volum curent mare, complianta pulmonarã mare, complianta toracicã micã, PEEP, air-trapping, ritm cardiac non-sinusal.
Metoda VPS este net superioarã în predictia rãspunsului la umplere tuturor celorlalte mãsurãtori traditionale: PAM, PVC, PCP. Ea permite un diagnostic mai precoce si mai sigur decât acestea evitând astfel eventuale erori terapeutice.

Bibliografie
1. Michard, F., Boussat, S., Chemla, D., ANGUEL, N., MERCAT, A., LECARPENTIER, Y., RICHARD, C., PINSKY, M.R., TEBOUL, J.L. - Relation between respiratory changes in arterial pulse pressure and fluid responsiveness in septic patients with acute circulatory failure. Am. J. Respir Crit. Care Med., 2000; 162:134.
2. Tavernier, B., Makhotine, O., Lebuffe, G., DUPONT, J., SCERPEREEL, P. - Systolic pressure variation as a guide to fluid therapy in patients with sepsis-induced hypotension. Anesthesiology, 1998; 89:1313.
3. Castelain, V., Teboul, J.L. - Reste-t-il des indications au cathetere arteriel pulmonaire? Ces techniques qui modifient la pratique de l'anesthesie. Ed. JEPU, 2001, pag. 167-172.
4. Teboul, J.L., Rienzo, M., Monnet, X. - Non-invasive assessement of volume responsiveness. În “Year Book of intensive care and emergency medicine“ sub redactia lui J.L. Vincent. 2004, pag. 685-693.
5. Pinsky, M.R. - Functional hemodynamic monitoring ,applied physiology at the bedside. În “Year Book of intensive care and emergency medicine“ sub redactia lui Vincent L. Ed. Springer (New York) 2002, pag. 538-542.
6. Bubenek, s. - Studiul variatiilor presiunii arteriale sistolice sub ventilatie mecanicã - metodã de evaluare a statusului hemodinamic. Revista Românã de Anestezie si Terapie Intensivã, 1994; 2:95.
7. Michard, F., Teboul, J.L. - Detection of fluid responsiveness. În “Yearbook of Intensive Care and Emergency Medicine“ sub redactia lui Vincent L. Ed. Springer (New York) 2002, pag. 553-556.
8. Feissel, M., Michard, F., Mangin, I. - Respiratory changes in aortic blood velocity as an indicator of fluid responsiveness in ventilated patients with septic shock. Chest, 2001; 119:867.
9. Tavernier, B. - Le monitorage de la volemie. În “Ces tehniques qui modifient la pratique de l'anesthesie“. 2002, pag. 182-184.

• Timeviewed: 5906 times