JoVE Journal > Medicine
Summary
Abstract
Introduction
Protocol
Results
Discussion
Disclosures
Acknowledgements
Materials
References
עברית

Automatically Generated
Please note that all translations are automatically generated. Click here for the English version.
Medicine

אולטרסאונד דופלר ורידי ורידי רציף במהלך אתגר טרום העמסה

Published: January 20, 2023
doi:
10.3791/64410
, , , , , , , ,
1Health Sciences North Research Institute, 2Flosonics Medical, 3Northern Ontario School of Medicine

Summary

עקומת פרנק-סטרלינג-סארנוף חשובה מבחינה קלינית ומתארת את הקשר בין עומס מקדים לבבי לבין תפוקה. דו”ח זה מדגים שיטה חדשנית של מהירות דופלר עורקי הצוואר ועורקי התרדמה בו זמנית כפונדקאיות חולפות של עומס ופלט לב מוקדם, בהתאמה; גישה זו מתאפשרת על ידי אולטרסאונד דופלר אלחוטי ולביש.

Abstract

אתגר preload (PC) הוא תמרון קליני אשר, ראשית, מגביר את מילוי הלב (כלומר, preload), ושנית, מחשב את השינוי בתפוקת הלב. ביסודו של דבר, מחשב הוא גישה ליד המיטה לבדיקת עקומת פרנק-סטרלינג-סארנוף (כלומר, “תפקוד הלב”). בדרך כלל, לעקומה זו יש שיפוע תלול כך ששינוי קטן בעומס הלב יוצר שינוי גדול בנפח השבץ (SV) או בתפוקת הלב. עם זאת, במצבי מחלה שונים, השיפוע של מערכת יחסים זו משתטח כך שהגדלת הנפח לתוך הלב מובילה לעלייה קטנה ב- SV. בתרחיש פתולוגי זה, עומס לב נוסף (למשל, נוזל תוך ורידי) אינו צפוי להיות יעיל מבחינה פיזיולוגית ועלול להוביל לנזק אם מתפתח גודש באיברים. לכן, הסקת העומס מראש של הלב והתפוקה היא שימושית מבחינה קלינית מכיוון שהיא עשויה להנחות החייאה תוך ורידית (IV) נוזלים. בהתאם לכך, מטרת פרוטוקול זה היא לתאר שיטה למעקב בו-זמני אחר הפונדקאיות של עומס ופלט לב באמצעות אולטרסאונד חדשני, אלחוטי ולביש במהלך אתגר טרום עומס מאומת היטב.

Introduction

בבסיסה, עקומת פרנק-סטרלינג-סארנוף מתארת את הקשר בין עומס מוקדם של הלב לבין תפוקה 1,2,3,4. מבחינה היסטורית, עקומה זו מתוארת על ידי התוויית לחץ פרוזדורים ימני על האבסיסה ונפח תפוקת הלב או שבץ (SV)5 על הקואורדינטה. הערכת השיפוע של עקומה זו חשובה מבחינה קלינית מכיוון שהקשר בין מילוי הלב לתפוקה הוא דינמי; לפיכך, שיפוע העקומה מודיע על אסטרטגיית ההחייאה 1,4. באופן ספציפי, אם השיפוע של עקומת פרנק-סטרלינג-סארנוף (כלומר, “תפקוד הלב”) תלול, אז הגדלת העומס מראש (למשל, מתן נוזל תוך ורידי) מגדילה את התפוקה. לעומת זאת, אם השיפוע של עקומת תפקוד הלב רדוד, אז מתן נוזל תוך ורידי (IV) אינו מגדיל את SV2.

חשוב לדעת מתי נוזל IV מגדיל או לא מגדיל את ה- SV כדי שהמטפל יוכל להימנע מנוזל לא יעיל פיזיולוגית 4,6, במילים אחרות, התרחיש שבו מתן נוזל IV למטופל אינו מגדיל את SV 7,8. זיהוי מצב קליני שכיח יחסית זה מושג באמצעות אתגר קדם-עומס (PC), שהוא תמרון קליני ש”בודק” את שיפוע עקומת תפקוד הלב3. מחשב מושג על ידי הגדלה מהירה של מילוי הלב ומדידת השינוי ב- SV9. כאמור, נוזל IV יכול לפעול כמחשב, וכך גם תמרוני כבידה כגון הזזת הראש מתחת לגובה הלב (כלומר, מיקום Trendelenburg)10 או מעבר ממצב שכיבה למחצה לשכיבה עם רגליים מוגבהות (כלומר, הרמת רגל פסיבית)11. למעשה, הרמת הרגל הפסיבית (PLR) היא מחשב מקובל ומאומת היטב המשמש ביחידות טיפול נמרץ מודרניות ומומלץ על ידי מומחים לפני מתן נוזלים בעירוי במהלך החייאה של אלח דם 4,12. חשוב לציין, מוצע כי במהלך PLR, המטפל צריך למדוד הן את העומס המוקדם של הלב (למשל, השינוי בלחץ פרוזדורים ימני) ואת התפוקה (למשל, השינוי ב- SV) כדי לבדוק כראוי את עקומת תפקוד הלב13. עם זאת, הראשון מבוצע לעתים רחוקות כמו אמצעים בו זמנית הם מסורבלים קטטר פולשני ממוקם לתוך אטריום ימין נדרש לעתים קרובות.

פונדקאיות אולטרה-סונוגרפיות של מילוי ותפוקת הלב גדלו בפופולריות בעשורים האחרונים, במיוחד במחלקות לרפואה דחופה וביחידות טיפול נמרץ 2,14. באופן ספציפי, הערכה בו זמנית של וריד גדול ועורק גדול פועלת כתחליף עבור עומס לב מראש ותפוקה, בהתאמה 2,15. לדוגמה, שינויים מורפולוגיים בדופלר ורידים גדולים נמצאו כעוקבים אחר לחץ פרוזדורים ימני – זה נכון לגבי הצוואר הפנימי 16,17,18, הכבד והוורידים הפורטליים 19, הווריד הנבוב העליון 20, הווריד הנבוב התחתון21, ורידי הירך22, ואפילו ורידים תוך כלייתיים23. לפיכך, מהירות דופלר ורידים גדולה פועלת כתחליף למילוי לב2. עם זאת, דופלר של עורק גדול יכול לעקוב באופן זמני אחר שינויים בתפוקת הלב. לדוגמה, מדדים של זמן סיסטולי של עורק התרדמה המשותף 24,25, מהירות 26,27,28 וזרימה 29,30 הראו הבטחה לגילוי שינויים ב- SV.

אולטרסאונד דופלר חדשני, אלחוטי, לביש ורציף גל המהדהד בו זמנית הן את וריד הצוואר הפנימי והן את עורק התרדמה המשותף תואר בעבר 14,15,27,28,31,32,33,34,35,36. כאן מודגמת שיטה המשתמשת במכשיר זה במהלך מחשב קליני נפוץ – הרמת הרגל הפסיבית. יתר על כן, מורפולוגיות דופלר עורקי התרדמה הפנימיים והנפוצים במהלך המחשב מתוארים כפונדקאיות אפשריות של עומס ופלט לב מראש, בהתאמה. פרוטוקול זה חשוב מבחינה קלינית מכיוון שהוא מספק בסיס מעשי ופיזיולוגי למחקר עתידי של המטופלים. לדוגמה, ניתן לעקוב אחר אשפוזים (למשל, סביבה פרי-ניתוחית, אלח דם, חולים קריטיים) ואשפוזי חוץ (למשל, אי ספיקת לב, דיאליזה) באמצעות השיטה, או שינויים בה, המתוארים להלן.

Protocol

בעת ביצוע אתגר טעינה מראש באמצעות מערכת האולטרסאונד האלחוטית והלבישה דופלר, ישנם מספר שלבים קריטיים שהמשתמש צריך לשקול. התקבלה הסכמה בכתב ומדעת לפרוטוקול זה; המחקר נבדק ואושר על ידי המועצה לאתיקה מחקרית של מדעי הבריאות צפון. הנהלים שננקטו היו בהתאם לסטנדרטים האתיים המקומיים של הוועדה לניסויים בבני אדם ולהצהרת הלסינקי משנת 1975. 1. זיהוי מטופל מתאים זהה מטופל שעליו יוצב מכשיר האולטרסאונד הדופלר הלביש. ודא כי המטופל רגוע יחסית ללא תנועה כדי למזער phonation ו deglutition למשך ההערכה (1-5 דקות). מקם את המטופל בתנוחת חצי שכיבה או חצי פאולר במיטת בית החולים או באלונקה. באופן ספציפי, התאימו את המיטה כך שפלג הגוף העליון יהיה בזווית של 30-45 מעלות מעל אופקית. 2. קבלת אותות עורק התרדמה ודופלר הצוואר הפנימי הפעל את אולטרסאונד דופלר הלביש על ידי לחיצה על הכפתור העגול במרכז מכשיר האולטרסאונד. אורות כחולים מסביב לפריפריה של הכפתור יהבהבו, ויסמנו שהמכשיר דולק ומוכן להתאמה עם מכשיר חכם. הפעילו את האפליקציה הייעודית במכשיר החכם. לחץ על לחצן התחל ביישום המכשיר החכם. שימו לב לרשימה המוצגת ביישום המציגה את מכשירי האולטרסאונד הניתנים לגילוי, הלבישים, בסמיכות פיזית למכשיר החכם. התאם את המספר המודבק על פני מכשיר האולטרסאונד הרצוי למכשיר המצוין ברשימת היישומים. לחץ על התחבר כדי לשייך את התקן האולטרסאונד הרצוי ליישום. ודא שמכשיר האולטרסאונד הרצוי משויך על ידי התבוננות באורות לבנים מהבהבים סביב הלחצן במרכז המכשיר. לחץ על תקן ביישום המכשיר החכם כדי להשלים את השיוך. החל כמות קטנה של ג’ל אולטרסאונד על הפנים הגדולות של טריז המתמר בגב מכשיר האולטרסאונד.הערה: יישום הג’ל מייצר חפץ אות דופלר אופייני, אותו ניתן לראות ביישום המכשיר החכם. הקש על הפנים הגדולות של טריז המתמר כדי לוודא שההתקן חי ומשויך ליישום המכשיר החכם. ודא שעוצמת הקול ביישום המכשיר החכם מופעלת על-ידי לחיצה על לחצן סמל עוצמת הקול בפינה השמאלית העליונה של תצוגת היישום. כאשר צווארו של המטופל מוארך מעט, שימו לב לבולטות הגרון, והחזיקו את מכשיר האולטרסאונד כך שפניו הגדולות של המתמר פונות כלפי מטה לכיוון לב המטופל. הניחו את הטריז של המכשיר על ההיבט הרוחבי של בולטות הגרון של המטופל. חפש תגובה קולית וחזותית ביישום המכשיר החכם: החלק העליון של היישום יציג ספקטרום צורת גל עבור עורק התרדמה ווריד הצוואר. החלק התחתון של היישום מכמת את זמן הזרימה המתוקן (ccFT) עבור כל מחזור לב, המוצג כפסים ירוקים. החלק את פני המתמר על צוואר המטופל לרוחב ממישור ניצב המוגדר על ידי קנה הנשימה עד לזיהוי ספקטרום דופלר התרדמה הן חזותית והן קולית ביישום המכשיר החכם.הערה: ברוב החולים, ספקטרום דופלר קולי וחזותי של עורק התרדמה ווריד הצוואר מזוהים בתוך סנטימטרים ספורים מגבול הגרון הצידי. 3. אופטימיזציה של עורק התרדמה ואותות דופלר הצוואר הפנימי בעת החזקת המכשיר במקומו, התבונן בספקטרום דופלר התרדמה ובתכונותיו בחלק העליון של תצוגת היישום. אות דופלר טוב של עורק התרדמה מזוהה על ידי המהירות החדה האופיינית שלו עם יחס אות לרעש טוב וחריץ דיקרוטי ברור, התוחם את קצה הסיסטולה המכנית. היישום יתחיל באופן אוטומטי לעקוב אחר ספקטרום דופלר ברגע שמתקבל אות חזק מספיק, המסומן על ידי קו לבן סביב המקסימום של צורת הגל. בעת החזקת המכשיר במקומו, צפה במדידות המהירות באמצעות קנה המידה בצד השמאלי העליון של תצוגת המכשיר החכם. באמצעות המעקב האוטומטי מעל עורק התרדמה המרבי, ודא כי העקבות נמצאות בטווח אופייני. שיא המהירות הסיסטולית של עורק התרדמה הוא בדרך כלל בין 50 ס”מ לשנייה ל-120 ס”מ לשנייה, והמהירות הדיאסטולית הסופית היא בדרך כלל פחות מ-20 ס”מ לשנייה. החלק לאט את מכשיר האולטרסאונד לרוחב מעט בכמה מילימטרים תוך התבוננות בחריץ הדיקרוטי על ספקטרום העורקים כדי להבטיח שנקודת השפל של מהירות ברורה נצפית בצורה אמינה. אם קשה לראות את מהירות החריץ הדיקרוטי, חזור על שלב זה, אך החלק את מכשיר האולטרסאונד מדיאלית. חזור על שלבים 3.1-3.3 מעל עורק התרדמה הנגדי כדי להעריך נוכחות של מהירות חריץ דיקרוטית ברורה יותר. לאחר התבוננות על נוכחות של מהירות חריץ דיקרוטי ברור על שני עורקי התרדמה, בחר את הצד של הצוואר שאליו המכשיר יהיה מודבק. בחר את הצד עם מהירות החריץ הדיקרוטית הברורה ביותר. אם לשני צידי הצוואר יש מהירויות חריץ דיקרוטיות מקובלות במידה שווה, בחר בצד הצוואר עם ספקטרום דופלר הג’וגולרי הפנימי החזק ביותר. 4. הצמדת מכשיר האולטרסאונד לצוואר היכונו להדביק את המכשיר לעורק התרדמה שנבחר על ידי ציון חזותי היכן על הצוואר התקבל האות הטוב ביותר. במידת הצורך, השתמש בעט לסימון העור כדי לזהות את מיקום המיקום האופטימלי. הרימו את המכשיר מהצוואר, והסירו את גב המגן מהדבק המחובר למכשיר האולטרסאונד. התבונן בפנים המתמר במכשיר האולטרסאונד, וקבע אם נותרה כמות מספקת של ג’ל אולטרסאונד. במידת הצורך, יש למרוח מחדש כמות קטנה של ג’ל אולטרסאונד על פני המתמר. הסר עודף ג’ל אולטרסאונד מהצוואר שאולי נשאר במהלך גילוי האות מכיוון שהדבר עלול להפריע להידבקות המכשיר. החזירו את המכשיר לצוואר למיקום שזוהה בשלב 4.1, כאשר פניו הגדולות של טריז המתמר מצביעות כלפי מטה לכיוון הלב. יש להחליק את כנפי הדבק לאורך הצוואר. הסר את גב המגן מקצות הדבק לאחר משיכה חזקה; הניחו את השכבה על העור כדי לאבטח את המכשיר באופן מלא לצוואר. עקוב אחר ספקטרום התרדמה והצוואר לאורך כל ההדבקה כדי להבטיח שהאות לא יאבד. 5. ביצוע אתגר העמסה מראש באמצעות הרמת רגל פסיבית (PLR) ודא כי המטופל נמצא במצב שכיבה למחצה על מיטת בית החולים או אלונקה, כפי שזוהה בשלב 1.2. נקה את נתוני יישום המכשיר החכם על-ידי לחיצה על הפעל מחדש ביישום המכשיר החכם. לחץ על התחל הערכה ביישום המכשיר החכם כדי לקבל את המדדים הבסיסיים להרמת רגל פסיבית (PLR). התחל עם 30-60 שניות של בסיס מנוחה עם המטופל במצב שכיבה למחצה על מיטת בית החולים או אלונקה. חפש סמן המוצג בחלק התחתון של תצוגת היישום כדי לציין את תחילת ההערכה. הכינו את האמצעים הדרושים לביצוע PLR (למשל, קבלת עזרה סיעודית נוספת לפי הצורך). ברגע שאתה מוכן לבצע PLR, לחץ על התערבות סימן ביישום המכשיר החכם כדי לסמן את תחילת אתגר הטעינה מראש (במקרה זה, PLR). חפש סמן המוצג בחלק התחתון של תצוגת היישום כדי לציין את תחילת ההתערבות. לבצע PLR; מבלי לגעת במטופל, מקם מחדש את מיטת בית החולים או האלונקה כך שפלג הגוף העליון מועבר כלפי מטה לאופקי והרגליים מורמות ל 30-45 מעלות מעל האופקי.הערה: על המשתמש להקפיד מאוד לשמור על המטופל פסיבי לחלוטין במהלך תמרון זה. שמור על המטופל במצב PLR במשך 90-120 שניות.הערה: לאורך כל התמרון, חובה על המטופל לשמור על צווארו דומם לחלוטין כדי לא לשנות את זווית התהודה בין פני המתמר לבין כלי הדם בצוואר. במידת הצורך, ייצב ידנית את צוואר המטופל. שימו לב לספקטרום דופלר הג’וגולרי ביישום המכשיר החכם במהלך ההתערבות; להעריך שינויים במהירות הווריד הג’וגולרית המוחלטת ואת התבנית שלה כתחליף ללחץ ורידי הג’וגולרי. שימו לב להתפתחות הפסים הירוקים ביישום המכשיר החכם במהלך ההתערבות; להעריך שינויים ב- ccFT לפני ואחרי תחילת אתגר הטעינה מראש. יישום המכשיר החכם מכמת באופן אוטומטי את ccFT עבור כל מחזור לב ומייצג זאת כסרגל ירוק. לאחר השלמת ההתערבות, לחץ על סיום הערכה ביישום המכשיר החכם. חפש סמן שיוצג בחלק התחתון של תצוגת היישום כדי לציין את סוף ההערכה. החזירו את המטופל לקו הבסיס, במצב שכיבה למחצה. אם תרצה, לחץ על שמור ביישום המכשיר החכם כדי לשמור את ההערכה ולייצא את קבצי הנתונים (ראה הערות נתונים נוספות לפרטים נוספים). 6. התבוננות בשינויים בזמן הזרימה המתוקן של התרדמה (ccFT) ביישום המכשיר החכם לאחר השלמת ההערכה שים לב לשינויים המוערכים ב- ccFT המוצגים בתיבה צהובה בצד הימני התחתון של היישום.הערה: יישום המכשיר החכם מכמת באופן אוטומטי את השינויים ב- ccFT בין מדידות קו הבסיס המוקלטות לבין מדידות אתגר/התערבות לפני הטעינה. לחץ על שמור ביישום והמתן לפיצול הנתונים לקבצים הבאים: שני קבצים בפורמט .txt המכילים נתוני IQ ו- Tick מחומרת התקן דופלר; קובץ אחד בפורמט PKL המכיל את מידע הספקטוגרמה (השתמש בו כדי להמחיש את הנתונים שנאספו בזמן אמת באופן מקוון); ושני קבצים בפורמט .json המכילים את פרטי ההפעלה (כגון תאריך ושעה, הגדרות חומרה של מכשירים חכמים, הגדרות משתמש ועוד) וחישובים בזמן אמת לכל מחזור לב.

Representative Results

בהתייחס לפענוח אולטרסאונד דופלר ורידי-עורקי רציף במהלך אתגר טרום העמסה, תגובות פיזיולוגיות כלליות מודגמות באיור 1, איור 2, איור 3 ואיור 4. ראשית, בחולה עם עקומת תפקוד לב תקינה וזקופה, עלייה קטנה בעומס המוקדם של הלב (למשל, כפי שמוסק על ידי דופלר ורידי ג’וגולרי) מלווה בעלייה גדולה יחסית בנפח השבץ (למשל, כפי שמצוין על ידי הגדלת ccFT)2,14,36; דוגמה לכך היא איור 1. הסקת שינויים בלחץ ורידי הג’וגולרי (JVP) מספקטרום דופלר הג’וגולרי במהלך אתגר ההעמסה המוקדמת ראויה להרחבה. שוב, משתנה פיזיולוגי זה הוא תחליף לעומס או מילוי לבבי. בדרך כלל, הווריד הצווארי מתמוטט במצב זקוף כאשר הלחץ הורידי הצווארי נמוך מהלחץ האטמוספרי. בספקטרום דופלר, זה מתורגם למהירות גבוהה יחסית (כלומר, בדרך כלל יותר מ -50 ס”מ לשנייה) עם פעימות מינימליות ומשרעת נמוכה (כלומר, עוצמת או “בהירות” האות הצווארי). לאחר מכן, אם הלחץ הורידי הצווארי עולה במהלך התמרון, קוטרו של הווריד מתעגל, מהירותו יורדת (כלומר, בדרך כלל לפחות מ-50 ס”מ לשנייה), העוצמה (כלומר, “בהירות”) עולה, וצורת הגל הופכת פועמת יותר 2,14,36. כפי שניתן לראות באיור 1, השינוי במורפולוגיית הדופלר הוורידי מצביע על כך שהוריד הצווארי גדל בקוטרו (כלומר, מהירות יורדת, משרעת עולה) והוא מתחיל לעקוב אחר סטיות הלחץ הפרוזדוריות הימניות. אף על פי שלא בתמונה, עם לחץ פרוזדורים ימני מוגבר, גל “v” במהלך סיסטול מאוחר יכול לבקע את הגל המונופאזי שנראה באיור 1 לגל מהירות “s” סיסטולי ולגל דיאסטולי במהירות “d” 2,14,36. בנתונים שטרם פורסמו במתנדבים בריאים, ראינו שמורפולוגיה של דופלר ורידי הצוואר הייתה המדד האולטרה-סונוגרפי הוורידי המדויק ביותר להבחנה בין מצבי עומס נמוך לגבוה. לעומת זאת, תגובה חריגה מתוארת באיור 2. דוגמה קלינית לפתופיזיולוגיה זו היא חולה היפו-וולמי, מורחב ורידים, ספטי עם תפקוד לבבי ספטי מתפתח 2,15,36. לחולה כזה יש חזרה ורידית מופחתת (המפחיתה את העומס המוקדם של הלב, כלומר את הלחץ הוורידי של פרוזדורים ימין או ג’וגולרי) ובו זמנית תפקוד לבבי מדוכא 2,15,35,36. לכן, בנקודת ההתחלה, מטופל זה מדגים מורפולוגיית דופלר ורידי רציפה ונמוכה של JVP שעולה (כלומר, הופכת פועמת יותר) במהלך אתגר ההעמסה ללא עלייה משמעותית ב- ccFT. זה מתאר למעשה שיפוע שטוח של עקומת תפקוד הלב. התוצאות מדופלר ורידי-עורקי רציף יכולות גם להתריע בפני המטפל על בעיות עם ה- PLR עצמו. לדוגמה, במצבים מסוימים, ה- PLR עשוי שלא לגייס מספיק דם ורידי מהגפיים התחתונות וממחזור הדם הספלנצ’ני כדי ליצור אתגר עומס מקדים יעיל מבחינה פיזיולוגית4. ללא הערכת סתימת הלב, הדבר עלול לגרום ל- PLR “שלילי כוזב”. אולם אם המטפל רואה תגובת ccFT קטנה (כלומר, כפונדקאית נפח שבץ) יחד עם ללא שינוי בדופלר הורידי (כלומר, כפונדקאית להעמסה מוקדמת), זה יכול לבשר על PLR לא יעיל, כפי שניתן לראות באיור 3. לבסוף, קריטי שתמרון PLR יהיה נאמן לשמו, כלומר אין מאמץ על ידי המטופל כאשר פלג הגוף העליון נופל והרגליים מתרוממות13. זה מונע פריקה אדרנרגית, אשר עשוי להגדיל את תפקוד הלב ללא תלות בחזרה ורידי; עם זאת, כפי שמתואר באיור 4, תרחיש בלתי רצוי זה עשוי להיות מסומן על ידי הפרמטרים של נפח שבץ עולה באות העורקי יחד עם מורפולוגיה דופלר ורידי, דבר המצביע על לחץ ורידי מופחת . איור 1: שיפוע מוגבר של עקומת תפקוד הלב. בדוגמה לתוצאה “נורמלית” או “צפויה”, צורת הגל הוורידי מתקדמת ממהירות גבוהה, משרעת נמוכה ולא פועמת למהירות נמוכה יותר, משרעת גבוהה יותר ופעימה באופיה. צורת הגל הוורידית הפועמת יכולה להיות מסומנת על ידי אות מונופאזי, כפי שניתן לראות כאן. במקביל, צורת הגל של דופלר העורקי מראה עלייה ב- ccFT מנקודת ההתחלה, דבר המצביע על כך שהעלייה בעומס המקדים של הלב נפגשת על ידי תפוקת לב עולה. תגובות אלה, ביחד, מצביעות על עקומת “תפקוד לבבי” עם שיפוע תלול. ציר ה-y על הספקטרום מייצג את המהירות בסנטימטרים לשנייה. המהירות החיובית היא לכיוון המוח (למשל, עורק התרדמה), בעוד שהמהירות השלילית היא לכיוון הלב (למשל, המהירות הצווארית). ציר ה-x על הספקטרום הוא זמן. אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של איור זה. איור 2: שיפוע שטוח של עקומת תפקוד הלב. תגובה “חריגה” במהלך אתגר טרום עומס מסומנת על ידי צורת גל דופלר ורידי המתפתחת כנ”ל אך עם תגובה עורקית שאינה מגלה שינוי משמעותי או אפילו ירידה ב- ccFT בהשוואה לקו הבסיס, כפי שניתן לראות כאן. מכלול זה של ממצאים ורידיים ועורקיים מרמז על עקומה שטוחה או, פוטנציאלית, לקויה בתפקוד הלב עם עומס מקדים מוגבר. אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של איור זה. איור 3: אין שינוי בדופלר הוורידי. אתגר טרום עומס שלא מראה שינוי משמעותי בצורת גל דופלר ורידי יכול לייצג שינוי לא מספק במילוי הלב, כלומר לא צפוי שינוי בספקטרום העורקי. אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של איור זה. איור 4: נפילה בטעינה מראש במהלך אתגר טעינה מראש. אתגר טרום עומס המעיד על עלייה במהירות הוורידים ועלייה משמעותית במדדי דופלר עורקיים עשוי להיות טונוס אדרנרגי מוגבר (כלומר, גירוי סימפתטי) כך שתפקוד הלב עולה ללא תלות בחזרה הוורידית. מצב זה יכול להיות תוצאה של הרמת רגל “לא פסיבית”, למשל, אם המטופל מתאמץ לשנות את תנוחת גופו. אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של איור זה. איור 5: המכשיר של מתנדב. לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של איור זה.

Discussion

המטרה העיקרית של ניסוי חזותי זה היא לתאר פרוטוקול למעקב בו-זמני אחר פונדקאיות של עומס ופלט לב במהלך מחשב מאומת היטב באמצעות אולטרסאונד אלחוטי לביש. המטרה אינה לתאר פרוטוקול מחקר ספציפי בחולים, כשלעצמו. עם זאת, התיאור של דופלר ורידי ועורקי רציף משמש בסיס מעשי ופיזיולוגי לתכנון מחקרים בחולים הזקוקים הן להחייאה (למשל, תקופה פרי-ניתוחית, אלח דם) והן לדה-החייאה (למשל, אי ספיקת לב, דיאליזה, אי שחרור מהנשמה מכנית)15,36.

השיטה המתוארת משתמשת באולטרסאונד דופלר לביש ורציף גל אשר בו זמנית מחדד וריד ועורק מרכזי כדי להסיק את תפקוד הלב במהלך PC15. קריטי לשיטה זו הוא בחירת מטופל מתאים, משתף פעולה והבטחת שינוי זווית מינימלי בין כלי הדם למתמר לאורך כל ההערכה. יתר על כן, הבטחת מהירות חריץ דיקרוטית ברורה ועקבית היא בעלת חשיבות עליונה כדי לאפשר מדידה עקבית של הזמן הסיסטולי. לבסוף, על המשתמש להעריך את המורפולוגיה של דופלר ורידי ואת השונות שלו על פני ספקטרום של לחץ ורידי ג’וגולרי (JVP), כפי שנדון לעיל בתוצאות המייצגות.

כשינוי לשיטה המתוארת, במקום PLR, המחשב עשוי להיות מורכב מעירוי מהיר של נוזל תוך ורידי9, העברת חולה שכיבה לחלוטין מאופקי לראש למטה ב 15-30° (כלומר, מיקום Trendelenburg)10, או תמרונים נשימתיים כגון חסימת סוף תפוגה34. גישות אלה מועילות בכך שיש פחות תנועת מטופלים, ולכאורה, סיכון מופחת לשינוי זווית במהלך ההערכה. באופן כללי, פתרון בעיות בכל המחשבים עם אולטרסאונד לביש דורש מיקום צוואר יציב, דבק נוסף כדי לאבטח את זווית התהודה, הארכת ההערכה כאשר מתרחשים חפצי פונציה או deglutition, מיקום מחדש של המכשיר, או תוספת של ג’ל אולטרסאונד כדי לייעל את הצימוד האקוסטי למטופל31.

ישנן מגבלות לשיטת ההיסק הקרדיווסקולרי המתוארת בכתב יד זה. לגבי האות הוורידי הצווארי, מורפולוגיית דופלר היא פונדקאית של הלחץ הורידי הצווארי, שהוא עצמו פונדקאי של לחץ פרוזדורים ימני37,38,39,40. לכן, אין ודאות שהעומס הלבבי מוגבר על סמך השינויים הוורידיים בדופלר בלבד. עם זאת, צורת גל דופלר ורידי משנה את המורפולוגיה שלה בהתבסס על סטיות הלחץ של האטריום הימני17,18,41; זה נצפה במספר ורידים גדולים בנוסף jugular. לדוגמה, הערכות של הווריד הנבוב העליון והנחות והוורידים הכבדיים, הפורטליים, התוך-כלייתיים והירכיים מעריכים כולם באופן איכותי את הלחץ הוורידי42. באופן ספציפי יותר, גל המהירות הוורידי הבולט במהלך הסיסטולה נוצר על ידי ירידת x של לחץ פרוזדורים ימני וגל המהירות הדיאסטולי על ידי ירידת y של לחץ פרוזדורים ימני. נקודת השפל במהירות בין סיסטול לדיאסטולה נובעת מלחץ פרוזדורים ימני “גל v”16,17,18,42.

בנוסף, בעוד שמשך הסיסטולה המכנית עומד ביחס ישר לנפח השבץ, הזמן הסיסטולי, בדומה ל-SV, מתווך על ידי קצב הלב, העומס המוקדם, העומס וההתכווצות43. בעוד משוואת ccFT מתקנת עבור קצב הלב, מגבלה של ccFT כתחליף לנפח שבץ היא שהוא נקבע על ידי קלטים המודינמיים אחרים. עם זאת, עלייה ב- ccFT בלפחות 7 ms 24 או ב +2%-4% הוכחו כמזהים במדויק עלייה של 10% ב- SV בחולים קריטיים 24, מתנדבים בריאים המבצעים תמרון שינוי עומס מקדים44,45, ומתנדבים בריאים שעברו החייאה מדומה של דימום בינוני עד חמור 27. יתר על כן, ccFT שימש למעקב מדויק אחר SVs משתנים באוכלוסיית הניתוחים האלקטיביים במהלך תמרוני נשימה46. לכן, בהנחה שעומס לאחר והתכווצות הם קבועים יחסית במהלך מחשב ממוקד, ה- ccFT משתנה בעיקר עקב שינויים ב- SV.

יתר על כן, התוויות הנגד האבסולוטיות והיחסיות לגישה זו טרם פורטו, במיוחד בחולים. כפי שצוין לעיל, התווית הנגד הנפוצה ביותר היא ככל הנראה חוסר יכולת לשתף פעולה (למשל, הזוי, דיבור, תנועה, קשיחות). זה נכון לגבי מוניטורים מודרניים רבים של סימנים חיוניים, אם כי האולטרסאונד הלביש רגיש במיוחד לפונציה ולתנועת הצוואר. בהתאם לכך, המכשיר עובד היטב בחולים מונשמים ומשותקים בחדר ניתוח; בימים אלה נרשם מחקר באמצעות המכשיר על חולים שעברו השתלת מעקפים אלקטיביים של עורק כלילי. שונות פיזיולוגית בין עורקי התרדמה המנוגדים בחולה מסוים אפשרית; עם זאת, דאגה זו מופחתת מכיוון שבפרדיגמת ה- PC, המטופל פועל כשליטה משלו (כלומר, התערבות לפני הפוסט). בהתאם לכך, אנו צופים שבעוד שהצדדים השונים של הצוואר (איור 5) עשויים לייצר אותות דופלר ורידיים ועורקיים שונים במקצת, השינוי צריך להיות עקבי ולמנוע הפרעות חד-צדדיות משמעותיות (למשל, היצרות). מגבלות פיזיות עשויות גם להוות בעיות (למשל, קווים מרכזיים, צווארוני עמוד השדרה הצווארי, רצועות קנה הנשימה, טראומה, צוואר קצר או קיפוזיס צוואר הרחם חמור). התוויות נגד פיזיולוגיות כגון היצרות קרוטיד בינונית עד חמורה, היצרות אבי העורקים, הפרעות קצב ודפוסי נשימה חריגים הם גם מדאיגים פוטנציאליים. באופן כללי, עם זאת, PLR עם מדדים בזמן אמת של תפוקת הלב עמיד בפני רבים מנושאים אלה, כולל הפרעות קצב 4,11. המכשיר נחקר כעת הן בחולים במחלקה לרפואה דחופה נושמים באופן ספונטני והן בחדר ניתוח; השיעור עם אותות בלתי שמישים ייאסף מנתונים אלה.

המשמעות של השיטה שתוארה לעיל היא כי אולטרסאונד דבק יכול לדגום דקות של נתונים רציפים, בעוד גישות כף יד מוגבלות בדרך כלל כמה מחזורי לב48,49. בנוסף, התוכנה עבור אולטרסאונד לביש מודדת את מקדם דופלר העורקי של שונות. מכאן, “חלון חכם” מיושם כדי לדגום מספר מספיק של מחזורי לב בתחילת המחקר ובמהלך ההתערבות; מכשיר סטטיסטי זה מתאים את דיוק המדידה לכל אתגר טעינה מוקדמת47. יתר על כן, בהתחשב בכך שהאולטרסאונד הלביש נשאר מודבק למטופל, הסיכון לגורמים אנושיים50,51 המגבירים את שונות המדידה פוחת; זה נכון הן לתהודה עורקית והן לתהודה וורידית. היבט משמעותי נוסף של שיטה זו הוא שהערכת דופלר ורידי ועורקי בו זמנית מאפשרת לקלינאי להעריך בעקיפין את העומס המוקדם של הלב במהלך תמרון דינמי; זה מומלץ על ידי מומחים בתחום13 אבל לעתים רחוקות מבוצע כי מדידת לחץ פרוזדורים ימין הוא מסורבל. בהתאם לכך, דופלר ורידי-עורקי רציף במהלך מחשב נותן תמונה עמוקה יותר של תפקוד הלב ליד המיטה. בעוד ששיטה זו שתוארה לעיל עשויה לשמש לשיפוט החייאה תוך ורידית של נוזלים, היא גם טומנת בחובה הבטחה למדידת “דה-החייאה”15,52 או לחיזוי גמילה מהנשמה מכנית 53 ויש לחקור אותה במחקר קליני עתידי. לדוגמה, משתן של חולים עם עומס נפח עשוי להתגלות על ידי סימנים של נפילת לחץ פרוזדורים ימין בתוך אות דופלר ורידי ככל שהסרת נפח מתקדמת. יתר על כן, אם המטופל מקבל PLR לפני ואחרי דיאליזה, השינוי במדדי דופלר עורקי צריך להצביע על תפקוד לב מוגבר, כפי שדווח בעבר52.

שיטה של דופלר ורידי-עורקי רציף במהלך מחשב מושגת בצורה הטובה ביותר על ידי ביצוע ששת השלבים הכלליים המפורטים לעיל בסעיף הפרוטוקול. מערכת אולטרסאונד דופלר חדשנית, אלחוטית ולבישה מסייעת לפרדיגמה זו על ידי היצמדות למטופל ומאפשרת זווית תהודה קבועה יחסית במהלך שינוי העומס מראש. ביסודו של דבר, דופלר ורידי-עורקי בו-זמני עשוי לפרט את שני הצירים של יחסי פרנק-סטרלינג-סארנוף, ולכן לתת תובנות חדשות על תפקוד הלב. זה חשוב במיוחד בעת ניהול חולים חריפים; הן ניהול נפח והן הסרה יכולים להיות מעודנים על ידי גישה חדשה זו. בעוד שהדיון לעיל מוגבל במידה רבה ליישומי אשפוז, שימושים נוספים באשפוז בתחומי אי ספיקת לב, אי ספיקת כליות כרונית ויתר לחץ דם ריאתי הם גם אפשרויות. בהתאם לכך, דופלר ורידי-עורקי רציף עשוי לפתוח ערוצי חקירה בלתי צפויים בתוך המודינמיקה ודיסציפלינות רפואיות קשורות.

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

ללא.

Materials

FloPatch Flosonics
iPad Apple
ultrasound gel
DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Berlin, D. A., Bakker, J. Starling curves and central venous pressure. Critical Care. 19 (1), 55 (2015).
  2. Kenny, J. -. E. S. Assessing fluid intolerance with Doppler ultrasonography: A physiological framework. Medical Sciences. 10 (1), 12 (2022).
  3. Monnet, X., Marik, P. E., Teboul, J. -. L. Prediction of fluid responsiveness: An update. Annals of Intensive Care. 6 (1), 111 (2016).
  4. Monnet, X., Shi, R., Teboul, J. -. L. Prediction of fluid responsiveness. What’s new. Annals of Intensive Care. 12 (1), 46 (2022).
  5. Kenny, J. -. E. S., Barjaktarevic, I. Letter to the editor: Stroke volume is the key measure of fluid responsiveness. Critical Care. 25 (1), 104 (2021).
  6. Malbrain, M. L., et al. Principles of fluid management and stewardship in septic shock: It is time to consider the four D’s and the four phases of fluid therapy. Annals of Intensive Care. 8 (1), 66 (2018).
  7. Douglas, I. S., et al. Fluid response evaluation in sepsis hypotension and shock: A randomized clinical trial. Chest. 158 (4), 1431-1445 (2020).
  8. Latham, H. E., et al. Stroke volume guided resuscitation in severe sepsis and septic shock improves outcomes. Journal of Critical Care. 42, 42-46 (2017).
  9. Barthélémy, R., et al. Accuracy of cumulative volumes of fluid challenge to assess fluid responsiveness in critically ill patients with acute circulatory failure: A pharmacodynamic approach. British Journal of Anaesthesia. 128 (2), 236-243 (2021).
  10. Ma, G. -. G., et al. Change in left ventricular velocity time integral during Trendelenburg maneuver predicts fluid responsiveness in cardiac surgical patients in the operating room. Quantitative Imaging in Medicine and Surgery. 11 (7), 3133 (2021).
  11. Monnet, X., et al. Passive leg raising predicts fluid responsiveness in the critically ill. Critical Care Medicine. 34 (5), 1402-1407 (2006).
  12. Bentzer, P., et al. Will this hemodynamically unstable patient respond to a bolus of intravenous fluids. JAMA. 316 (12), 1298-1309 (2016).
  13. Monnet, X., Teboul, J. -. L. Passive leg raising. Intensive Care Medicine. 34 (4), 659-663 (2008).
  14. Kenny, J. -. &. #. 2. 0. 1. ;. S. Functional hemodynamic monitoring with a wireless ultrasound patch. Journal of Cardiothoracic and Vascular Anesthesia. 35 (5), 1509-1515 (2021).
  15. Kenny, J. -. &. #. 2. 0. 1. ;. S., et al. Inferring the Frank-Starling curve from simultaneous venous and arterial Doppler: Measurements from a wireless, wearable ultrasound patch. Frontiers in Medical Technology. 3, 676995 (2021).
  16. Sivaciyan, V., Ranganathan, N. Transcutaneous doppler jugular venous flow velocity recording. Circulation. 57 (5), 930-939 (1978).
  17. Ranganathan, N., Sivaciyan, V., Pryszlak, M., Freeman, M. R. Changes in jugular venous flow velocity after coronary artery bypass grafting. The American Journal of Cardiology. 63 (11), 725-729 (1989).
  18. Ranganathan, N., Sivaciyan, V. Jugular venous pulse descents patterns – Recognition and clinical relevance. CJC Open. , (2022).
  19. Abu-Yousef, M. M. Normal and respiratory variations of the hepatic and portal venous duplex Doppler waveforms with simultaneous electrocardiographic correlation. Journal of Ultrasound in Medicine. 11 (6), 263-268 (1992).
  20. Appleton, C. P., Hatle, L. K., Popp, R. L. Superior vena cava and hepatic vein Doppler echocardiography in healthy adults. Journal of the American College of Cardiology. 10 (5), 1032-1039 (1987).
  21. Reynolds, T., Appleton, C. P. Doppler flow velocity patterns of the superior vena cava, inferior vena cava, hepatic vein, coronary sinus, and atrial septal defect: A guide for the echocardiographer. Journal of the American Society of Echocardiography. 4 (5), 503-512 (1991).
  22. Abu-Yousef, M. M., Kakish, M., Mufid, M. Pulsatile venous Doppler flow in lower limbs: Highly indicative of elevated right atrium pressure. American Journal of Roentgenology. 167 (4), 977-980 (1996).
  23. Iida, N., et al. Clinical implications of intrarenal hemodynamic evaluation by Doppler ultrasonography in heart failure. JACC: Heart Failure. 4 (8), 674-682 (2016).
  24. Barjaktarevic, I., et al. Ultrasound assessment of the change in carotid corrected flow time in fluid responsiveness in undifferentiated shock. Critical Care Medicine. 46 (11), 1040-1046 (2018).
  25. Mackenzie, D. C., et al. Ultrasound measurement of carotid flow time changes with volume status. Critical Care. 18 (1), 131 (2014).
  26. Pace, R., et al. Carotid vs aortic velocity time integral and peak velocity to predict fluid responsiveness in mechanically ventilated patients. A comparative study. Minerva Anestesiologica. 88 (5), 352-360 (2021).
  27. Kenny, J. -. &. #. 2. 0. 1. ;. S., et al. Carotid artery velocity time integral and corrected flow time measured by a wearable Doppler ultrasound detect stroke volume rise from simulated hemorrhage to transfusion. BMC Research Notes. 15 (1), 7 (2022).
  28. Kenny, J. -. &. #. 2. 0. 1. ;. S., et al. Carotid Doppler ultrasonography correlates with stroke volume in a human model of hypovolaemia and resuscitation: analysis of 48 570 cardiac cycles. British Journal of Anaesthesia. 127 (2), 60-63 (2021).
  29. Marik, P. E., Levitov, A., Young, A., Andrews, L. The use of bioreactance and carotid Doppler to determine volume responsiveness and blood flow redistribution following passive leg raising in hemodynamically unstable patients. Chest. 143 (2), 364-370 (2013).
  30. Effat, H., Hamed, K., Hamed, G., Mostafa, R., El Hadidy, S. Electrical cardiometry versus carotid Doppler in assessment of fluid responsiveness in critically ill septic patients. Egyptian Journal of Critical Care Medicine. 8 (4), 96-113 (2021).
  31. Kenny, J. -. &. #. 2. 0. 1. ;. S., et al. A novel, hands-free ultrasound patch for continuous monitoring of quantitative Doppler in the carotid artery. Scientific Reports. 11, 7780 (2021).
  32. Kenny, J. S., et al. A wireless wearable Doppler ultrasound detects changing stroke volume: Proof-of-principle comparison with trans-esophageal echocardiography during coronary bypass surgery. Bioengineering. 8 (12), 203 (2021).
  33. Kenny, J. -. E. S., et al. A wearable patch to assess changes in carotid blood velocity during passive leg raising. European Journal of Anesthesiology. 36, 223 (2019).
  34. Kenny, J. &. #. 2. 0. 1. ;. S., et al. A wearable carotid Doppler tracks changes in the descending aorta and stroke volume induced by end-inspiratory and end-expiratory occlusion: A pilot study. Health Science Reports. 3 (4), 190 (2020).
  35. Kenny, J. -. E. S., Eibl, J. K., Mackenzie, D. C., Barjaktarevic, I. Guidance of intravenous fluid by ultrasound will improve with technology. Chest. 161 (2), 132-133 (2021).
  36. Kenny, J. -. &. #. 2. 0. 1. ;. S., Munding, C. E., Eibl, A. M., Eibl, J. K. Wearable ultrasound and provocative hemodynamics: A view of the future. Critical Care. 26 (1), 329 (2022).
  37. Guarracino, F., et al. Jugular vein distensibility predicts fluid responsiveness in septic patients. Critical Care. 18 (6), 647 (2014).
  38. Hossein-Nejad, H., Mohammadinejad, P., Ahmadi, F. Internal jugular vein/common carotid artery cross-sectional area ratio and central venous pressure. Journal of Clinical Ultrasound. 44 (5), 312-318 (2016).
  39. Lipton, B. Estimation of central venous pressure by ultrasound of the internal jugular vein. The American Journal of Emergency Medicine. 18 (4), 432-434 (2000).
  40. Donahue, S. P., Wood, J. P., Patel, B. M., Quinn, J. V. Correlation of sonographic measurements of the internal jugular vein with central venous pressure. The American Journal of Emergency Medicine. 27 (7), 851-855 (2009).
  41. Tang, W. W., Kitai, T. Intrarenal venous flow: A window into the congestive kidney failure phenotype of heart failure. JACC: Heart Failure. 4 (8), 683-686 (2016).
  42. McNaughton, D. A., Abu-Yousef, M. M. Doppler US of the liver made simple. Radiographics. 31 (1), 161-188 (2011).
  43. Boudoulas, H. Systolic time intervals. European Heart Journal. 11, 93-104 (1990).
  44. Kenny, J. -. &. #. 2. 0. 1. ;. S., et al. Diagnostic characteristics of 11 formulae for calculating corrected flow time as measured by a wearable Doppler patch. Intensive Care Medicine Experimental. 8 (1), 54 (2020).
  45. Kenny, J. -. &. #. 2. 0. 1. ;. S., et al. A carotid Doppler patch accurately tracks stroke volume changes during a preload-modifying maneuver in healthy volunteers. Critical Care Explorations. 2 (1), 0072 (2020).
  46. Kimura, A., Suehiro, K., Juri, T., Tanaka, K., Mori, T. Changes in corrected carotid flow time induced by recruitment maneuver predict fluid responsiveness in patients undergoing general anesthesia. Journal of Clinical Monitoring and Computing. 36 (4), 1069-1077 (2021).
  47. Kenny, J. -. &. #. 2. 0. 1. ;. S., et al. Carotid Doppler measurement variability in functional hemodynamic monitoring: An analysis of 17,822 cardiac cycles. Critical Care Explorations. 3 (6), 0439 (2021).
  48. Kenny, J. -. &. #. 2. 0. 1. ;. S., Barjaktarevic, I. Timing and measurement variability are critical when using carotid Doppler to infer hemodynamics. Ultrasound in Medicine and Biology. 46 (12), 3485-3486 (2020).
  49. Kenny, J., Cannesson, M., Barjaktarevic, I. Minimizing measurement variability in carotid ultrasound evaluations. Journal of Ultrasound in Medicine. 40 (4), 855-856 (2020).
  50. Lui, E. Y., Steinman, A. H., Cobbold, R. S., Johnston, K. W. Human factors as a source of error in peak Doppler velocity measurement. Journal of Vascular Surgery. 42 (5), 972-979 (2005).
  51. Gill, R. W. Measurement of blood flow by ultrasound: Accuracy and sources of error. Ultrasound in Medicine and Biology. 11 (4), 625-641 (1985).
  52. Chebl, R. B., et al. Corrected carotid flow time and passive leg raise as a measure of volume status. American Journal of Emergency Medicine. 37 (8), 1460-1465 (2019).
  53. Dres, M., et al. Passive leg raising performed before a spontaneous breathing trial predicts weaning-induced cardiac dysfunction. Intensive Care Medicine. 41 (3), 487-494 (2015).

Tags

Continuous Venous-Arterial Doppler UltrasoundPreload ChallengeCritically Ill PatientsStroke VolumeFluid TherapyFluid OverloadPulmonary EdemaKidney InjuryDiuresisCongestive Heart FailureChronic Kidney DiseasePulmonary HypertensionMechanical VentilationWearable Doppler UltrasoundSmart Device ApplicationUltrasound TransducerCarotid ArteryJugular Vein

Play Video
PDF
DOI
DOWNLOAD MATERIALS LIST
Cite This Article
Kenny, J. S., Gibbs, S. O., Johnston, D., Hofer, L. M., Rae, E., Clarke, G., Eibl, J. K., Nalla, B., Atoui, R. Continuous Venous-Arterial Doppler Ultrasound During a Preload Challenge. J. Vis. Exp. (191), e64410, doi:10.3791/64410 (2023).
Download Citation
Reprints and Permissions

View Video

✖

To prove you're not a robot, please enter the text in the image below

CAPTCHA Image
Play CAPTCHA Audio
Refresh Image