Bases et principes du monitorage cardiovasculaire Matthieu Biais Pôle des Urgences Adultes-SAMU/SMUR Hôpital Pellegrin, Bordeaux Cours DESAR Vendredi 4 avril 2013
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
ECG
ECG 3 brins 2 électrodes : type de dérivation monitorée 1 électrode neutre 5 brins Même principe
3 électrodes CM5
3 électrodes CS5
3 électrodes CB5
5 électrodes
+ V4 = 98%
La Pression Artérielle
Pression Artérielle Non Invasive
La Pression Artérielle Invasive
La Pression Artérielle PAD PAD dépend Tonus Vasculaire Compliance artères Durée de la diastole
La Pression Artérielle PAM La pression motrice de la circulation systémique est la PAM (-Psm)
La Pression Artérielle Débit Pression
Pression Artérielle Pression Pulsée Pression pulsée VES = k. Compliance artérielle
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
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
Analyse de la courbe de PA PS up down Ligne de référence Pause téléexpiratoire
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
down 35 RV 15 patients septiques down 5 mmhg Tavernier et al. Anesthesiology 1998
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
Variations respiratoires de la pression pulsée PP max PP min PPmax - PPmin PP = X 100 (PPmax + PPmin) / 2
Am J Respir Crit Care Med 2000; 162:134-138 PP 40 patients septiques intubés/ventilés en insuffisance circulatoire
Oxymétrie de pouls PP= PPmax-PPmin / PPmoy PPmin PPmax POPmin POPmax POP= PPmax-PPmin / PPmoy
POP POPmax - POPmin POP = X 100 (POPmax + POPmin) / 2
POP POP 13 % Sensibilité = 80% Spécificité = 90%
Oxymétrie de pouls
Mesure du Débit Cardiaque
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
CAP Principe de Stewart Hamilton
Le cathéter artériel pulmonaire standard lumière distale (AP) thermistance lumière du ballonnet lumière proximale (OD) veine cave (voie proximale) voie ventriculaire droite (pressions)
CAP Mesure intermittente Solution saline (10 ml) Réfrigérée (0 C) Trois injections moyennées Mesure continue Réactivité longue Attention Shunt intracardiaque IT significative
CAP Autres mesures Pressions droites PVC et PAPO SvO 2
1809 patients ASA III et IV Chirurgie majeure Mortalité
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
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
PiCCOTM
40 patients Sepsis Bonne concordance entre TD transpulmonaire et TD artérielle pulmonaire
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
24 patients Post-opératoire, Chirurgie majeure Instabilité hémodynamique Bonne concordance entre le contour de l onde de pouls et la TD artérielle pulmonaire
59 patients Réanimation Débit continu fiable si - Recalibration toutes les heures - Recalibration après modification thérapeutique (amines)
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
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
20 patients Transplantation hépatique Per et postopératoire Stabilité HD Mauvaise estimation du DC en cas de RVS basses
58 patients choc septique PE = 29,2% Amélioration ++++
Absence de relation entre biais et RVS pour la dernière génération
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
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
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
Doppler Œsophagien Difficultés Obtention d un signal correct Entrainement nécessaire Technique fiable pour estimer des variations de DC
Méta-analyse 11 études 314 patients Comparaison au CAP
Bio-impédance Mesure de la conductivité électrique transthoracique Peu d études de validation Ouverture thorax et abdomen modifie les mesures
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
NiCO TM Bonne concordance avec le CAP Limite : Nécessité d une hémodynamique stable
Echocardiographie transoesophagienne Opérateurs expérimentés Fiable Apporte beaucoup d autres d informations que la mesure du DC Technique DIAGNOSTIC +++ Pas de monitorage
Mesure des Pressions
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
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
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
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
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
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: 255-63
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)
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
Predicting fluid responsiveness in ICU patients: a critical analysis of the evidence Michard & Teboul. Chest 2002, 121:2000-8 R / NR R (%) Calvin (Surgery 81) 20 / 8 71 % Schneider (Am Heart J 88) 13 / 5 72 % Reuse (Chest 90) 26 / 15 63 % Magder (J Crit Care 92) 17 / 16 52 % Diebel (Arch Surgery 92) 13 / 9 59 % Diebel (J Trauma 94) 26 / 39 40 % Wagner (Chest 98) 20 / 16 56 % Tavernier (Anesthesio 98) 21 / 14 60 % Magder (J Crit Care 99) 13 / 16 45 % Tousignant (A Analg 00) 16 / 24 40 % Michard (AJRCCM 00) 16 / 24 40 % Feissel (Chest 01) 10 / 9 53 % Mean 211 / 195 52 %
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: 255-63
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
Mesure de la SvO2
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
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
Mesure de la SvO2 Comparaison SvO2 et ScvO2 Reinhart et al. Intensive Care Med 2004 Reinhart et al. Chest 1989; 95: 1216-1221 Pas d équivalence numérique stricte : Évolution parallèle Surestimation de la SvO 2 par la ScvO 2 Significativité pathologique équivalente
Mesure de la SvO2 Les variations de SvO2 détectent clairement les modifications de PvO2 SvO 2 = reflet global de l oxygénation tissulaire
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
Mesure de la SvO2
A l équilibre TaO 2 = CO. CaO 2. 10 VO 2 = CO. Hb. (SaO 2 SvO 2 ) TaO 2 SaO 1005 2 ml 100% O 2.min-1 VO 2 230 ml O 2.min-1 EO 2 25% TvO 2 = CO. CvO 2. 10 TvO 2 SvO 775 2 ml 75% O 2.min-1
«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)
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
Facteurs susceptibles d influencer la valeur de la SvO 2
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
Imputabilité à un facteur isolé SvO 2 = SaO 2 - VO 2 CI x Hb x 1.34 Quelques précautions préalables
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
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
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
Existe-t-il un bénéfice à monitorer le débit cardiaque des patients au bloc opératoire?
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»
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
152 patients Chirurgie abdominale Groupe libéral : 12 ml/kg/h Groupe restrictif: 4 ml/kg/h Attitude libérale : augmentation des complications postopératoires
Libéral ou Restrictif? Un apport excessif de soluté au bloc opératoire est pourvoyeur de complications post-opératoires Mais une hypovolémie aussi!
Libéral ou Restrictif? Objectif Bungaard-Nielsen et al. Acta Anesthesiol Scand 2009
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
«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?
108 patients Résection colique Control : remplissage libre Intervention : RV guidé par le doppler œsophagien, optimisation du VE Diminution de la durée d hospitalisation
90 patients Fracture col fémur 3 groupes RV guidé par PVC, doppler oesophagien Sortie de l hôpital plus précoce
L optimisation hémodynamique des patients à haut risque réduit la mortalité
16 études 3410 patients L optimisation hémodynamique des patients diminue les complications gastrointestinales pourvoyeuses de morbidité et de mortalité
33 patients Chirurgie haut risque 2 groupes - Standard - Optimisation du PPV (<10%)
Jochen Mayer, M.D., Joachim Boldt, M.D., Ph.D., Andinet Mengistu, M.D., Kerstin D. Röhm, M.D., Stefan Suttner, M.D. March 2010 60 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
Fin