La courbe de pression artérielle J.F. Cochard Service Pr Sztark Hop. Pellegrin Bordeaux La courbe de pression artérielle Mesure Artère Cathéter Capteur (hydraulique) Moniteur 1
Descriptif du système Pression périodique dans un système biologique. Recueil du signal de pression : cathéter. Transmission hydraulique du signal de pression : "tubing". Transduction du signal de pression en un signal électrique : capteur. Recueil du signal électrique et conversion en signal analogique ou digital : moniteur. Transduction du signal de pression Membrane déformable sous l'action de la pression. Pont de Weatstone Déformation du pont modification de la résistance globale donc du courant. Signal de pression signal électrique. 2
Morphologie de la courbe de PA Deux composantes principales Systolique Diastolique Un certain nombre de composantes secondaires Réflexions des ondes de pression Re-réflexions Morphologie de la courbe de PA Une onde de réflexion 140 130 120 110 100 90 80 100 90 80 70 60 50 40 Zoom of Th D 56/1 : Page 1 From 1395 to 1925ms 0.9 1.0 1.1 1.2 1.3 3
Morphologie de la courbe de PA Deux ondes Zoom of 66/3 : Page 2 160 180 140 160 120 140 120 100 100 80 80 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 From 1225 to 1705ms Morphologie de la courbe de PA Trois ondes Zoom of Th D 8/5 : Page 1 120 100 130 120 110 80 100 90 60 80 70 2000 ms 2.4 2.6 2.8 3.0 3.2 4
Morphologie de la courbe de PA 150 140 130 120 110 100 90 2.0 2.2 2.4 2.6 Quatre ondes DÉTERMINANTS DES DIFFÉRENTES COMPOSANTES COMPOSANTE SYSTOLIQUE : VES Propriétés élastiques des gros vaisseaux COMPOSANTE DIASTOLIQUE Propriétés visco-élastiques du système vasculaire Dépend du site d'insertion, de l âge, de l état des parois vasculaire ONDE DICROTE Réflexion de l onde de pression sur les valves sigmoïdes fermées 5
Modèle de Windkessel C VE R Déterminants des différentes parties de la courbe Partie systolique P = f(ves,c) Partie diastolique P = f (C, R) P = P 0 e (-1/C.R) t pour la partie terminale de la courbe en l absence d onde de réflexion. 6
Effets d une modification des résistances sur la morphologie de la courbe From Remington & Wood 1956 Intérêt dans les défaillances circulatoires Choc à haute résistance Choc à basse résistance Normal 7
Estimation des RVS Paramètre r p mesuré Pd 0.55 <0.001 Ps 0.42 <0.001 RVS m (dynes.cm-5.s.) 2200.00 2000.00 1800.00 1600.00 1400.00 1200.00 1000.00 800.00 600.00 400.00 200.00 0 400.00 800.00 1200.00 1600.00 RVScalc. (dynes.cm-5.s.) RVS m =.091 + 1 * RVScalc.; R^2 =.54 800.00 t1 0.16 0.006 t2 0.63 <0.001 ² RVS (dynes.cm-5.s.) 600.00 400.00 200.00 0.00-200.00-400.00 moy.+2sd moy. = 0.09 moy.-2sd JF Cochard SRLF 1998-600.00 0 400.00 800.00 1200.00 1600.00 RVS moy. (dynes.cm-5.s.) Elaboration de modèles +/- complexes Evaluation de l impédance artérielle Evaluation des résistances vasculaires systémiques Permettant l estimation du débit cardiaque connaissant la pression artérielle PICCO : nécessite une calibration par thermodilution VIGILEO : pas de calibration 8
Résultats 12.00 11.00 10.00 9.00 8.00 7.00 6.00 5.00 4.00 3.00 2.00 1.00 3.00 5.00 7.00 9.00 11.00 DC e Y =.84 +.85 * X; R^2 =.756 DC 5 4 3 2 1 0-1 -2-3 -4-5 Biais moy + 2 S moy = -0 moy - 2 S 0 2 4 6 8 10 DC moyen Contraintes qualitatives liées aux capteurs Liées à la membrane Liées à la tubulure 9
Transmission de la pression Déplacement de la colonne d'eau dans le système aboutissant à la déformation de la membrane. Système visco-élastique : résistance à l'écoulement (R)et distensibilité (C). Système = capteur ET "tubing". Modèle hydraulique O =R/2M d =( 02-02 ) 1/2 0 =(S/M) 1/2 10
Rapporté au capteur Il se comporte comme un système de second ordre. Sa cinétique de relaxation dépend de deux paramètres seulement : La fréquence naturelle du capteur :Fn Son coefficient d'amortissement (dumping coeficient) : CA Déterminants dess paramètres Fn et CA Pipes 1958 : Fn = r( E/ L) 1/2 où E = élastance du système, r = rayon du tube, =densité du liquide. CA = 4 /r 3 ( L/ E) 1/2 où = viscosité. Interdépendance des deux paramètres 11
Conséquences de cette dynamique de relaxation Délivrance d'un signal de pression sinusoïdal simple à fréquence croissante. Distorsion de la réponse avec un système de second ordre. Conséquences (2) Sur l'amplitude de la réponse : Sur la phase : 12
Conséquences sur le signal global Signal périodique : transformation de Fourier. A = a 0 + a1cos +a 2 cos2 +a 3 cos3 + +a n cosn +b 1 sin +b 2 sin2 + +b n sinn. Ou A =A 0 +A 1 sin ( + 1 )+ A 2 Sin(2 + 2 )+ +A n Sin(n + n ) Où A 1= ±[(a 1 +b 2 ) 2 ] 1/2 et n = tan -1 (a n /b n ) Décomposition : Conséquences sur le signal global (2) Dix harmoniques sont nécessaires pour reconstituer un signal de pression artérielle. Plus la fréquence naturelle du capteur sera faible plus nombreuses seront les harmoniques amplifiées. Plus faible sera le coefficient d'amortissement, plus importante sera l'amplification de chaque harmonique donc du signal dans son ensemble. 13
Conséquences (3) Conséquences (4) 14
Conséquences (6) Critères de fiabilité d'un capteur 15
Critères de fiabilité (2) Overdamped underdamped Analyse des caractéristiques dynamiques de huit capteurs réutilisables Sets complets (capteur + tubing+ accessoires), prêts à l'emploi. Pression rectangulaire délivrée par un générateur de pression (Biotek 601) Mesure de Fn et CA Positionnement sur la courbe de Gardner 16
1,6 1,2 0,8 0,4 0 100 200 300 400 500 600 ms 09/03/2012 Mesure des caractéristiques dynamiques Zoom of Medex2 : Page 2 A 1 T A2 Fn = 1/T CA = Log(A 2 /A 1 )/ ( 2 + Log(A 2 /A 1 ) 2 Résultats (2) Edwards Medex Logical Medex/MX 9504 B/Braun Pulsion Smiths Abbott BD/Ohmeda 17
RV DC ETUDE DES VARIATIONS DE LA PA SOUS VENTILATION ARTIFICIELLE DÉTERMINANTS DU RETOUR VEINEUX RV = 1/R V (P cap -POD) PSM POD VARIATION DES RETOURS VEINEUX SOUS VA INSUFFLATION RETOUR VX GAUCHE RETOUR VX DROIT VES GAUCHE VES DROIT PAS EXSUFFLATION RETOUR VX GAUCHE Après quelques battements PAS 18
VARIATIONS DE LA COURBE DE PA SOUS VENTILATION ARTIFICIELLE PS up down Line of reference end-expiratory pause VARIATIONS DE LA COURBE DE PA SOUS VENTILATION ARTIFICIELLE Tavernier et al. Anesthesiology 1998; 89:1313-1321 19
PP Am J Respir Crit Care Med 2000; 162:134-138 PP = PPmax -PPmin (PPmax + PPmin) /2 120 mmhg PPmax PPmin 40 Arterial Pressure 20
PPV (%) before fluid infusion 13 % 45 40 35 30 25 20 15 10 non-responders n = 24 5 0 responders n = 16 PPV SPV Sensitivity RAP PAOP 1 - Specificity 21
Conclusion Intérêt quantitatif mais aussi qualitatif Attention au choix du capteur Permet d extraire avec une bonne fiabilité la composante «hypovolémique» dans les défaillances circulatoires de réanimation. 22