Bases et principes du monitorage cardiovasculaire

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1 Bases et principes du monitorage cardiovasculaire Matthieu Biais Pôle des Urgences Adultes-SAMU/SMUR Hôpital Pellegrin, Bordeaux Cours DESAR Vendredi 4 avril 2013

2 PLAN ECG Pression artérielle Non invasive Invasive DPP, DeltaPOP et PVI Mesure du Débit cardiaque Principes Avantages et Inconvénients Mesure des pressions droites Mesure de la SvO2 Principe d optimisation hémodynamique peropératoire

3 ECG

4 ECG 3 brins 2 électrodes : type de dérivation monitorée 1 électrode neutre 5 brins Même principe

5 3 électrodes CM5

6 3 électrodes CS5

7 3 électrodes CB5

8 5 électrodes

9

10 + V4 = 98%

11

12 La Pression Artérielle

13 Pression Artérielle Non Invasive

14 La Pression Artérielle Invasive

15 La Pression Artérielle PAD PAD dépend Tonus Vasculaire Compliance artères Durée de la diastole

16 La Pression Artérielle PAM La pression motrice de la circulation systémique est la PAM (-Psm)

17 La Pression Artérielle Débit Pression

18 Pression Artérielle Pression Pulsée Pression pulsée VES = k. Compliance artérielle

19 Interactions Cardio-Respiratoires EFFETS DE LA VENTILATION MECANIQUE Inspiration Expiration de l éjection du VD - du retour veineux de la précharge VG - de la postcharge du VD de l éjection du VG de l éjection du VG

20 Indices Dynamiques La ventilation mécanique entraîne des variations cycliques de VES en fonction de la réserve de préchage Réserve de précharge : variations importantes Absence de réserve de précharge : variations faibles ou nulles L amplitude des variations respiratoire du VES et de ses dérivés (PA, vélocité aortique ) pourrait prédire l efficacité d un RV

21 Analyse de la courbe de PA PS up down Ligne de référence Pause téléexpiratoire

22 SPV down up Etudes animales Analyse de la forme de la courbe de pression artérielle Composantes up et down Effets du remplissage Effets de la ventilation

23 down 35 RV 15 patients septiques down 5 mmhg Tavernier et al. Anesthesiology 1998

24 Pourquoi mesurer la pression PP pulsée? Pression pulsée VES = k. Compliance artérielle Compliance constante au cours d un cycle respiratoire Variations de pression pulsée = Variations de VES

25 Variations respiratoires de la pression pulsée PP max PP min PPmax - PPmin PP = X 100 (PPmax + PPmin) / 2

26 Am J Respir Crit Care Med 2000; 162: PP 40 patients septiques intubés/ventilés en insuffisance circulatoire

27 Oxymétrie de pouls PP= PPmax-PPmin / PPmoy PPmin PPmax POPmin POPmax POP= PPmax-PPmin / PPmoy

28 POP POPmax - POPmin POP = X 100 (POPmax + POPmin) / 2

29 POP POP 13 % Sensibilité = 80% Spécificité = 90%

30 Oxymétrie de pouls

31 Mesure du Débit Cardiaque

32 CAP Méthode la plus ancienne Considérée comme la référence Basée sur le principe de Stewart Hamilton Injection d un bolus froid dans l OD Thermistance dans l AP détecte les effets sur la température => courbe de dilution Mesure de l aire sous la courbe = débit cardiaque

33 CAP Principe de Stewart Hamilton

34 Le cathéter artériel pulmonaire standard lumière distale (AP) thermistance lumière du ballonnet lumière proximale (OD) veine cave (voie proximale) voie ventriculaire droite (pressions)

35 CAP Mesure intermittente Solution saline (10 ml) Réfrigérée (0 C) Trois injections moyennées Mesure continue Réactivité longue Attention Shunt intracardiaque IT significative

36 CAP Autres mesures Pressions droites PVC et PAPO SvO 2

37 1809 patients ASA III et IV Chirurgie majeure Mortalité

38 CAP Au total Technique invasive Seul le débit intermittent validé Pas de surmortalité démontrée mais pas de bénéfice démontré non plus Indications Mesure DC + Pressions droites SvO 2

39 PiCCO TM Thermodilution transpulmonaire Abord veineux central (Thermistance) Cathéter artériel spécifique (Thermistance) Principe de Stewart Hamilton Injection d un bolus froid (15 ml) Mesure du DC (analyse de la courbe de thermodilution) Site de détection proche de l aorte Cathéter fémoral ou axillaire

40 PiCCOTM

41 40 patients Sepsis Bonne concordance entre TD transpulmonaire et TD artérielle pulmonaire

42 PiCCO TM Analyse de l onde de pouls Mesure continue du DC à partir du calcul de l aire sous la courbe de pression artérielle jusqu à l incisure dicrotique

43 24 patients Post-opératoire, Chirurgie majeure Instabilité hémodynamique Bonne concordance entre le contour de l onde de pouls et la TD artérielle pulmonaire

44 59 patients Réanimation Débit continu fiable si - Recalibration toutes les heures - Recalibration après modification thérapeutique (amines)

45 PiCCO TM Au total: Moins invasif que le CAP mais VVC + KT artériel fémoral ou axillaire Fiable Nécessité de recalibrations fréquentes Indices de précharge-dépendance validés DPP et VVE Autres paramètres Précharge, contractilité, Eau Pulmonaire ExtraVasculaire

46 Vigileo TM Récemment commercialisé Simplicité de mise en place Abord radial (ou fémoral) Pas de calibration nécessaire Principe: La pression pulsée est proportionnelle au VES et inversement proportionnelle à la compliance du système artériel Algorithme mathématique complexe Problématique : estimation de la compliance artérielle

47 20 patients Transplantation hépatique Per et postopératoire Stabilité HD Mauvaise estimation du DC en cas de RVS basses

48 58 patients choc septique PE = 29,2% Amélioration ++++

49 Absence de relation entre biais et RVS pour la dernière génération

50 Vigileo TM Au total Mini-invasif Facilité de mise en place Bonne fiabilité même si RVS basses avec la nouvelle version 3G Indice de précharge VVE : validé

51 LiDCO TM Nécessité VVC + KT artériel Calibration nécessaire Dilution de sels de lithium Mesure continue Analyse de la pression pulsée Validé si au moins trois mesures Contre-indiqué : femme enceinte Attention aux curares Non disponible en France

52 Doppler Oespohagien Insertion d une sonde doppler dans l œsophage Mesure de la vélocité du flux aortique descendant Estimation ou mesure du diamètre de l aorte descendante Mesure du VES

53 Doppler Œsophagien Difficultés Obtention d un signal correct Entrainement nécessaire Technique fiable pour estimer des variations de DC

54 Méta-analyse 11 études 314 patients Comparaison au CAP

55 Bio-impédance Mesure de la conductivité électrique transthoracique Peu d études de validation Ouverture thorax et abdomen modifie les mesures

56 NiCO TM Equation de Fick appliquée au CO 2 DC = VCO 2 /(CvCO 2 -CaCO 2 ) Interposition en parallèle sur le circuit patient d un circuit comportant un débimètre et d une valve permettant la réinhalation partielle de CO 2

57 NiCO TM Bonne concordance avec le CAP Limite : Nécessité d une hémodynamique stable

58 Echocardiographie transoesophagienne Opérateurs expérimentés Fiable Apporte beaucoup d autres d informations que la mesure du DC Technique DIAGNOSTIC +++ Pas de monitorage

59 Mesure des Pressions

60 Le cathéter artériel pulmonaire standard lumière distale (AP) thermistance lumière du ballonnet lumière proximale (OD) veine cave (voie proximale) voie ventriculaire droite (pressions, pacing)

61 Cheminement du cathéter

62 Pression de l Oreillette Droite (POD) ECG : a : systole auriculaire z : relâchement auriculaire (fermeture tricuspide) c : bombement des valves dans l OD lors de la contraction ventriculaire isovolumétrique x : attraction des valvules tricuspides vers la pointe v : correspondant à l afflux de sang veineux dans l oreillette PVD POD a c v z y x temps

63 Pression Artérielle Pulmonaire d Occlusion pression (mmhg) gonflage du ballonnet gonflage du ballonnet PAP variations respiratoires de la PAPO PAP "transitoire" de pression PAPO dégonflage du ballonnet PAPO temps

64 Pression Artérielle Pulmonaire d Occlusion flux sanguin CAP OG veine pulmonaire de gros calibre gonflage du ballonnet interruption du flux dans un secteur dépendant d une artère pulmonaire de gros calibre PAPO flux sanguin

65 Mesure de la PAPO : Conditions de validité Technique rigoureuse Mesures réalisées sur enregistrement papier Limitation des phénomènes de suramortissement Compliance basse (tubulures courtes et rigides) Absence de bulle d air Pas d obstruction, même partielle (rinçage régulier) Absence de plicature ou de compression Colonne de sang ininterrompue Attention si HTAP sévère: risque de surestimer la PAPO

66 Les indices statiques de précharge Les pressions de remplissage : PVC et PAPO - mesure en téléexpiratoire - en cas de PEP ou auto-pep, approcher une valeur transmurale - si insuffisance mitrale mesurée la valeur au pied de l onde «V» V = 20 mmhg PAPO Teboul et al. Indicateurs du remplissage vasculaire au cours de l insuffisance circulatoire Réanimation 2004; 13:

67 A quoi sert la PAPO? 1- Estimation de la précharge VG (et seulement du VG) 2- Estimation de la pression microvasculaire pulmonaire (et donc du risque d oedème pulmonaire)

68 Estimation de la précharge du VG par la PAPO PAPO POG PTDVG Problème de la PEP VTDVG précharge VG Valvulopathies (IM, RM, IAo) Problème de compliance et pressions extra-murales

69 Predicting fluid responsiveness in ICU patients: a critical analysis of the evidence Michard & Teboul. Chest 2002, 121: R / NR R (%) Calvin (Surgery 81) 20 / 8 71 % Schneider (Am Heart J 88) 13 / 5 72 % Reuse (Chest 90) 26 / % Magder (J Crit Care 92) 17 / % Diebel (Arch Surgery 92) 13 / 9 59 % Diebel (J Trauma 94) 26 / % Wagner (Chest 98) 20 / % Tavernier (Anesthesio 98) 21 / % Magder (J Crit Care 99) 13 / % Tousignant (A Analg 00) 16 / % Michard (AJRCCM 00) 16 / % Feissel (Chest 01) 10 / 9 53 % Mean 211 / %

70 Les indices statiques de précharge Les pressions de remplissage : PVC et PAPO - même si correctement mesurées, PVC et PAPO médiocres indices prédictifs de la réponse au RV - en présence de valeurs (très) basses, une efficacité du RV peut être raisonnablement attendue PVC < 5 mmhg(accord fort) PAPO < 5 mmhg (accord fort) PAPO < 7 mmhg (accord faible) - a contrario, pas de consensus pour définir une valeur sup de PVC et PAPO au-dessus desquelles l inefficacité du RV est hautement prévisible Teboul et al. Indicateurs du remplissage vasculaire au cours de l insuffisance circulatoire Réanimation 2004; 13:

71 PAPO et remplissage vasculaire Hors valeurs extrêmes (< 5 ou > 16 mmhg), la valeur de la PAPO ne prédit pas la réponse au RV Chez un sujet donné, son élévation (> 18 mmhg) au cours de l EV peut faire envisager l arrêt du remplissage afin de réduire les risques d œdème pulmonaire

72 Mesure de la SvO2

73 Mesure de la SvO2 Discontinue: Impératifs techniques : Ballonnet du CAP dégonflé CAP régulièrement purgé Aspiration lente dans une seringue de petit calibre Limites : Risque infectieux, spoliation (enfant) Absence de monitorage réel Continue +++ Fibres optiques

74 Mesure de la SvO2 Deux sites de mesure: La SvO 2 du sang veineux mêlé : CAP + fibres optiques La SvO2 centrale ou ScvO2 : cathéter (en territoire cave supérieur) + fibres optiques

75 Mesure de la SvO2 Comparaison SvO2 et ScvO2 Reinhart et al. Intensive Care Med 2004 Reinhart et al. Chest 1989; 95: Pas d équivalence numérique stricte : Évolution parallèle Surestimation de la SvO 2 par la ScvO 2 Significativité pathologique équivalente

76 Mesure de la SvO2 Les variations de SvO2 détectent clairement les modifications de PvO2 SvO 2 = reflet global de l oxygénation tissulaire

77 Mesure de la SvO2 A savoir. CaO 2 = (Hb. 1,38. SaO 2 ) + (0,0031. PaO 2 ) O 2 lié O 2 dissous TaO 2 = DC. CaO 2 VO 2 = CO. Hb. (SaO 2 SvO 2 ) SvO 2 = SaO 2 - VO 2 IC x Hb x 1.34

78 Mesure de la SvO2

79 A l équilibre TaO 2 = CO. CaO VO 2 = CO. Hb. (SaO 2 SvO 2 ) TaO 2 SaO ml 100% O 2.min-1 VO ml O 2.min-1 EO 2 25% TvO 2 = CO. CvO TvO 2 SvO ml 75% O 2.min-1

80 «Fondamentaux» SvO 2 = proportion d'hémoglobine transportant de l O 2 mesurée sur le sang veineux mêlé Reflet de la quantité d'o 2 non extraite par les tissus après satisfaction des besoins métaboliques de l'organisme Deux mécanismes adaptatifs pour assurer l'adéquation entre TaO 2 et VO 2 l'augmentation de TaO 2 (qui repose essentiellement sur l'élévation du Qc) l'accroissement de EO 2 (mécanisme tissulaire)

81 Variations de la SvO2 SvO 2 = SaO 2 - VO 2 IC x Hb x 1.34 Une variation de SvO 2 provient nécessairement de la variation d un ou de plusieurs de ces déterminants

82 Facteurs susceptibles d influencer la valeur de la SvO 2

83 La SvO 2 reste globalement stable grâce à la mise en jeu de mécanismes compensateurs La valeur de la SvO 2 Rend compte de l'importance de la mise en jeu des phénomènes compensateurs Témoigne de leur capacité à assurer l'équilibre entre les besoins et les apports en O 2, garant du maintien d'un métabolisme aérobie

84 Imputabilité à un facteur isolé SvO 2 = SaO 2 - VO 2 CI x Hb x 1.34 Quelques précautions préalables

85 Inégalité de variabilité des 4 déterminants de la SvO 2 L'étendue numérique des variations de chaque déterminants détermine la variation numérique de la SvO 2 Dans un ordre décroissant, VO 2 ou IC (déterminants majeurs), puis Hb puis SaO 2 (déterminants mineurs) La mesure continue de la SvO 2 reflétera mieux les variations des déterminants «majeurs» : IC et VO 2

86 Covariations physiologiques Postulat = indépendance des déterminants de la SvO 2 entre eux Réalités physiologiques un remplissage vasculaire dépourvu d'érythrocytes peut accroître IC, mais fait diminuer Hb il existe une liaison entre IC et SaO 2 l'hypothermie diminue VO 2 et la P50 Les variations isolées d'un seul des déterminants de SvO 2 sont exceptionnelles voire inexistantes en clinique

87 Finalement, la SvO 2 N'est pas physiologiquement régulée Permet d apprécier l'existence d'un déséquilibre entre les besoins et les apports en oxygène Est la seule méthode permettant d'évaluer de façon continue la finalité principale du DC la délivrance d'o 2 aux tissus N a pas de valeur «normale» surveillance continue préférable

88 Existe-t-il un bénéfice à monitorer le débit cardiaque des patients au bloc opératoire?

89 Remplissage vasculaire au bloc opératoire Attitude libérale vs restrictive «Goal-directed therapy» Apport constant de soluté «Beaucoup» ou «peu» Sans monitorage Pas d adaptation au patient Apport variable de soluté Monitorage des effets du RV Adapté à chaque patient «Optimisation HD peropératoire»

90 172 patients, résection colorectale Groupe standard : 500 ml HEA puis 7, 5 et 3 ml/kg/h + compensation saignement Groupe restrictif : compensation saignement Attitude libérale : augmentation des complications majeures et mineures

91 152 patients Chirurgie abdominale Groupe libéral : 12 ml/kg/h Groupe restrictif: 4 ml/kg/h Attitude libérale : augmentation des complications postopératoires

92 Libéral ou Restrictif? Un apport excessif de soluté au bloc opératoire est pourvoyeur de complications post-opératoires Mais une hypovolémie aussi!

93 Libéral ou Restrictif? Objectif Bungaard-Nielsen et al. Acta Anesthesiol Scand 2009

94 Optimisation hémodynamique Volume d éjection systolique Objectif du RV = augmentation du VES RV : augmentation de la précharge Augmentation du VES? Titration du RV - Augmentation du VES = continuer - Pas d augmentation du VES = STOP Précharge

95 «Goal-directed therapy» Optimisation des paramètres hémodynamiques Précoce Adaptée à chaque patient Diminution de la mortalité dans le choc septique Rivers et al. NEJM 2001 Et au bloc opératoire?

96 108 patients Résection colique Control : remplissage libre Intervention : RV guidé par le doppler œsophagien, optimisation du VE Diminution de la durée d hospitalisation

97 90 patients Fracture col fémur 3 groupes RV guidé par PVC, doppler oesophagien Sortie de l hôpital plus précoce

98 L optimisation hémodynamique des patients à haut risque réduit la mortalité

99 16 études 3410 patients L optimisation hémodynamique des patients diminue les complications gastrointestinales pourvoyeuses de morbidité et de mortalité

100 33 patients Chirurgie haut risque 2 groupes - Standard - Optimisation du PPV (<10%)

101 Jochen Mayer, M.D., Joachim Boldt, M.D., Ph.D., Andinet Mengistu, M.D., Kerstin D. Röhm, M.D., Stefan Suttner, M.D. March patients Antécédents cardiovasculaires Chirurgie abdominale majeure Groupe standard: PAM>60mmHg, PVC=8-12mmHg, diurèse>0.5ml/kg/h Groupe optimisation: SVV<12% et CI>2.5l/min/m² Diminution de la durée d hospitalisation et des complications

102 Fin