Le cathéter artériel pulmonaire

Le cathéter artériel pulmonaire PLAN : Ø Paramètres mesurés Ø Pressions Ø Débit Ø SvO2 Ø Avantages Ø Inconvénients Ø Indica=ons Thierry Boulain Réanimation Médicale CHR Orléans

L auteur n a pas déclarer de conflit d intérêt

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

Cheminement du cathéter

Evolu3on du CAP lumière distale (AP) lumière du ballonnet distal lumière proximale (OD) fibres op=ques mesure con3nue SvO 2 Impulsions électriques mesure automa3que DC

Les paramètres mesurés par le CAP : Les pressions Ø pression veineuse centrale (PVC) Ø pression auriculaire droite (POD) Ø pression ventriculaire droite (PVD) Ø pression artérielle pulmonaire (PAP) Ø pression artérielle pulmonaire d occlusion (PAPO) Ø (pression distale bloquée) Ø pression capillaire pulmonaire Le Débit Cardiaque (La Frac=on d Ejec=on du Ventricule Droit) PvCO2, PvO2 et SvO2

Pressions POD cycle cardiaque a : systole auriculaire pression z : relâchement auriculaire (fermeture tricuspide) PAP c : bombement des valves dans l OD lors de la contrac=on PVD ventriculaire isovolumétrique a c v x :aarac=on des valvules tricuspides vers la pointe z x y temps POD v : correspondant à l afflux de sang veineux dans l oreilleae

pression (mmhg) gonflage du ballonnet gonflage du ballonnet PAP varia=ons respiratoires de la PAPO PAP "transitoire" de pression PAPO dégonflage du ballonnet PAPO temps

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

La PAPO est une pression veineuse pulmonaire, reflètant la POG de façon amor3e et retardée donc non superposable à l OD : a : systole auriculaire z : relâchement auriculaire (fermeture tricuspide) a v PAPO c : bombement des valves dans l OD lors de la contrac3on ventriculaire isovolumétrique a c v POD x : aprac3on des valvules tricuspides vers la pointe z x y v : correspondant à l afflux de sang veineux dans l OD ( ou de sang veineux pulmonaire l OG) ECG

Condi3on de validité de la mesure de la PAPO : Con=nuité de la colonne sanguine artériolo- capillaro- veineuse alvéole P Alv. > P a > P v capillaires P a > P Alv. > P v AP OG P a > P v > P Alv. = Zone III de West flux sanguin

Non- con3nuité de la colonne sanguine : Zone I de West physiologique Hypovolémie Hauts niveaux de PEP Corner vessels Vérifica3on des condi3ons de Zone III de West : CAP au niveau ou en dessous de l OG radiographie de profil courbe de PAPO avec ondes «a» et «v» Δ PAPO/Δ PAP < 1,5 (Teboul et al. JCC 1992) Zone II de West

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

Es=ma=on de la précharge du VG par la PAPO «Indicateurs du remplissage vasculaire au cours de l insuffisance circulatoire» PAPO PAPO POG POG PTDVG problème de la PEP (écrasement, é=rement des capillaires et veines) PTDVG VTDVG Valvulopathies (IM) VTDVG problème de la PEP (écrasement, é=rement des capillaires et veines) Problème de compliance et pressions extra- murales (Ven=la=on en pression posi=ve, PEP) = Valvulopathies (IM) Problème de compliance et pressions extra- murales (Ven=la=on en pression posi=ve, PEP) = précharge cardiaque précharge cardiaque Recommanda=ons d experts de la SRLF J.- L. Teboul, et le groupe d experts de la SRLF

Es3ma3on du risque d oedème pulmonaire PAPO = pression capillaire pulmonaire Pcp Gradient de pression dépendant de : OG PAPO débit cardiaque PEP IM aiguë hématocrite infla=on pulmonaire catécholamines cytokines, leucotriènes, prostaglandines, endotoxines etc.

Approche de la Pression Capillaire Pulmonaire Modélisa3on

pression (mmhg) gonflage du ballonnet Vidange rapide du secteur artériel (car élastance élevée, résistances d aval basses) PAP Remplissage rapide des capillaires et veines par le secteur artériel + vidange lente car compliance élevée PAPO "transitoire" de pression temps

Différentes méthodes : - Inspec=on visuelle - modèle monoexponen=el - Modèle biexponen=el Problèmes: - Inspec=on visuelle imprécise - repérage instant occlusion - acquisi=on du signal - différences entre occlusion en systole ou en diastole - Moins fiable si HTAP - faussé par respira=on

EVLW PaO2 3 techniques: - Pression onco:que - Pcp (simple occlusion) - - EVLW/double dilu:on 4x10 min 3x30 min 0 min? 2x30 min

Pulmonary capillary pressure during acute lung injury in dogs Pellen et al. Crit Care Med 2002 Intensive Care Med 2003 Pcp PAPO = 2 à 9 mmhg

PAPO 12 mmhg : «risque faible» Correspond à une Pcp possible de 14 à 21 mmhg

mesure du débit cardiaque par thermodilu3on mesure de la température dans l AP thermistance lumière proximale (OD) injec=on d un bolus de sérum salé froid

évolu=on de la température du sang dans l artère pulmonaire, après injec=on d un bolus froid injec3on T 0,2 C varia=ons en fonc=on du cycle respiratoire varia=ons en fonc=on du cycle cardiaque La précision de la mesure dépend du rapport signal/bruit

évolu=on de la température du sang dans l artère pulmonaire, après injec=on d un bolus froid La précision de la mesure dépend du rapport signal/bruit

Effet de l insuffisance tricuspide sur- es:ma:on de l aire totale sous- es:ma:on du DC Recircula:on précoce Kashtan HI et al.can J Anesth 1987,34:246 Balik M et al. Intensive Care Med 2002,28:1117 Important seulement si IT+++ : Balik M et al. Intensive Care Med 2002,28:1117

% de varia:on nécessaire pour affirmer qu une valeur de DC a changé??? Nilsson Acta Anaesth Scand 2004, 48:1322

«Two measurements, separated by time or intervention, must differ by 15% in AF patients and 9% in SR patients before one can be 95% confident that a real change has taken place.

Comparaison thermodilution /bolus froid et thermodilution par impulsion de chaleur lumière proximale (OD) thermistance impulsions de chaleur filament thermique IMPULSION RAPPORT SIGNAL/BRUIT PEU FAVORABLE impulsions électriques mesure automa=que du DC par thermodilu=on T 0,2 C varia=ons en fonc=on du cycle respiratoire injec3on varia=ons en fonc=on du cycle cardiaque Random sequence Filtrage des fréquences artéfactuelles Transforma:on de Fourrier Cross- correla:on La précision de la mesure dépend du rapport signal/bruit

Comparaison thermodilution /bolus froid et thermodilution par impulsion de chaleur IMPULSION RAPPORT SIGNAL/BRUIT PEU FAVORABLE T 0,2 C varia=ons en fonc=on du cycle respiratoire injec3on varia=ons en fonc=on du cycle cardiaque Random sequence Filtrage des fréquences artéfactuelles Transforma:on de Fourrier Cross- correla:on La précision de la mesure dépend du rapport signal/bruit

Délai de réponse important : Souvent supérieur à 4 minutes voire 10 minutes Siegel et al, Anesth Analg 1996

Le DC n est pas un paramètre constant il est censé être adapté aux besoins Il n y a pas de valeur normale Un index cardiaque < 2L/min/m 2 est probablement anormal Le DC n est qu un déterminant du TaO2 (avec Hb et SaO2) Idéalement, dans le contexte d insuffisance circulatoire le DC doit être interprété en fonc:on de la SvO2

U=lité de la mesure du débit cardiaque La mesure du DC n est pas u=le pour diagnos=quer le bas débit (clinique, SvO2) L effet du traitement visant à augmenter le DC se juge sur la clinique (marbrures, colora=on cutanée, état de conscience, diurèse, PA) et sur la SvO2 Il est intéressant de vérifier qu un traitement censé augmenter le DC l augmente effec:vement

Caractéris3ques du sang veineux mêlé accessibles par le CAP PvCO2... calcul du Δ (PvCO2 - PaCO2) PvO2 et SvO2... calcul de Δ (CaO2 - CvO2) Mesure con3nue de la SvO2... es=ma=on des varia=ons de EO2%

Principe de la mesure con=nue de SvO2 par spectrophotométrie de réflexion artère pulmonaire source lumineuse rouge et infrarouge héma:es réfléchissant la lumière lumière émise calculateur cathéter à fibres op:ques lumière réfléchie cellule photo- électrique

Principe de la mesure con=nue de SvO2 par spectrophotométrie de réflexion (suite) intensité lumineuse réfléchie (%) λ 1 HbR λ 2 HbO2 λ 3 600 750 900 longueur d'onde (nm)

Facteurs susceptibles d influencer la valeur de la SvO 2

EO2 = VO2/TaO2 EO2 = (DC x (CaO2-CvO2) ) / (DC x CaO2) EO2 = (CaO2-CvO2)/CaO2 EO2 = ( ([ Hb x 1,34 x SaO2) + [0,003 x PaO2]) - ([ Hb x 1,34 x SvO2) + [0,003 x PvO2]) ) ([ Hb x 1,34 x SaO2) + [0,003 x PaO2]) EO2 ( ([ Hb x 1,34 x SaO2) + [0,003 x PaO2] ) - ([ Hb x 1,34 x SvO2) + [0,003 x PvO2] ]) ) ([ Hb x 1,34 x SaO2) + [0,003 x PaO2] ]) EO2 [ Hb x 1,34 x SaO2 ] - [ Hb x 1,34 x SvO2] [ Hb x 1,34 x SaO2] EO2 [ Hb x 1,34 ] x (SaO2 - SvO2) = SaO2 - SvO2 1 SvO2 [ Hb x 1,34 ] SaO2 SvO2 1 EO 2

L'étendue numérique des varia=ons de chaque déterminants détermine la varia=on numérique de la SvO 2 Inégalité de variabilité des 4 déterminants de la SvO 2 Dans un orde décroissant, VO 2 ou DC (déterminants majeurs), puis Hb puis SaO 2 (déterminants mineurs) SvO 2 = SaO 2 - VO 2 DC x Hb x 1.34 La mesure continue de la SvO 2 reflétera mieux les variations des déterminants «majeurs» : DC et VO 2 Les variations isolées d'un seul des déterminants de SvO 2 sont exceptionnelles voire inexistantes en clinique

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 permemant d'évaluer de façon con:nue la finalité principale du DC : l apport d'o 2 aux :ssus N a pas de valeur «normale»

SvO 2 = reflet global de l oxygénation tissulaire ScvO2 SvO2 Mais ne renseigne ni sur la répar==on inter- organes ni sur la répar==on microcirculatoire du TaO2

SvO 2 (%) 90 83 80 70 57 - VO 2 : 110 ml/min/m 2 - SaO 2 : 95 % - Hb : 11 g/dl Ø Varia=on de SvO2 crédible : au moins 5% Ø Mauvais reflet de DC quand DC élevé 40 1 2 3 5 6 7 Cardiac index (L/min/m 2 )

Pinsky MR, Vincent JL. Crit Care Med 2005, 33:1119

Dépendance VO2/TaO2 VO 2 sepsis SvO 2 70-75% 60% Quand la SvO2 est basse, le TaO2 est insuffisant, et ce quelle que soit la valeur absolue du Débit Cardiaque TaO2 cri=que TaO2 cri=que TaO2

2013 PAC is a diagnos=c and haemodynamic monitoring tool but not a therapeu=c interven=on. Our review concluded that use of a PAC did not alter the mortality, general ICU or hospital LOS, or cost for adult pa=ents in intensive care. The quality of evidence was high for mortality and LOS but low for cost analysis.

La Swan ça fait pas de mal!

Cathéter artériel pulmonaire / avantages 1- Accès à la PAPO, (et la pcp), et donc au risque d œdème pulmonaire : mesure précisément la pression minimale régnant dans les capillaires pulmonaires 2- Accès aux paramètres d'oxygéna:on: SvO 2, ΔPCO 2, et donc à l adéqua:on globale entre TaO2 et besoins 3- Possibilités de monitorage simultané de DC et SvO2, donc permet de faire la part entre modifica:ons de VO2 ou d extrac:on et modifica:ons de TaO2 4- Permet de vérifier l effet des traitements censés augmenter le DC 5- «Warning system» pra:que, automa:que

Intérêts et limites du double monitorage SvO2 + Débit Cardiaque q intérêt pratique évident q intérêt pour la compréhension physiopathologique q aucune information sur perfusion et oxygénation régionales q intérêt clinique (en terme de survie) non validé

Cathéter artériel pulmonaire / inconvénients 1- INVASIF, donc complica:ons 2- Temps d iner:e de la mesure du DCC 3- pas de mesure du VES bamement à bamement 4- Nécessite forma:on et appren:ssage

INDICATIONS DU CATHETER ARTERIEL PULMONAIRE Ø toutes les indica=ons sont discutables Ø l échographie cardiaque est obligatoire +++ Ø la clinique doit garder toute sa place : PA, diurèse, vascularisa=on des extrémités... +++ Ø jamais quand on ne sait pas faire (risques >>> bénéfices) Proposi:ons : Ø Sevrage de la VM et insuffisance cardiaque Ø Sepsis et cardiopathie ischémique Ø Choc de l infarctus du myocarde Ø SDRA et insuffisance circulatoire

Cas clinique SDRA / pneumonie Ischémie myocardique récente PaO2/FiO2 = 50 Oligurie, PA 72/42 mmhg, Lactate = 4 mmol/l Arythmie /fibrilla=on atriale ScvO2 ITV ssao E/Ea EVLW deltapp resp LJP PAPO = 8 mmhg SvO2 = 60% IC = 3,8 L/min/m 2 PAPO = 24 mmhg SvO2 = 62% IC = 2,4 L/min/m 2 PAPO = 16 mmhg SvO2 = 81% IC = 4.7 L/min/m 2 PAPO =? SvO2 =? IC =? perplexité CONFIANCE