KARDĐYAK DEBĐ ÖLÇÜMLERĐ Dr.Ramazan Coşkun
Kalp debisi (CO) en temel ifadeyle atım hacmi ile atım sayısının çarpımıdır. ortalama CO = 70 ml x 72 /dk= 5 litre/dk
Kardiyak faktörler Atım sayısı Miyokardiyal kasılabilirlik yeteneği
Atım Hacmi (Strok volüm) Ön yük (preload) (LVEDV) Ard yük (afterload)
Ventriküler geometrideki değişmeler Ventriküler kompliansdaki değişmeler Mitral valv hastalığı Kateter pozisyonunun uygunluğu Preload = LVEDV = LVEDP = LAP = PAOP PAOP ancak bunlar elimine edildiği zaman doğrudur Đntratorasik veya intraabdominal basınçtaki değişmeler
Kalp Debisi Venöz dönüş!!!!! Frank-Starling yasası
CO u etkileyen faktörler Yaş Cinsiyet (Kadınlarda % 10-20 düşük) Vücut büyüklüğü Bazal metabolizma düzeyi Egzersiz
Kalp indeksi (CI) CO un vücut yüzey alanının her bir metrekaresi başına düşen miktarı 70 kg 170 cm =1.7 m2 yüzey alanı CI= 5,1 / 1,7 = 3 litre/dakika/m2
Kardiyak Đndeks Kontraktilite ile preload un ölçümüdür CI = HR x SVI Hipovolemi Artmış direnç Septik şok Gebelik Siroz Atletler
Akım = P R CO= Ortalama aorta basıncı- Vena kava basıncı Total periferik direnç CO= Ortalama aorta basıncı Total periferik direnç
Kalp Debisi Ölçüm Yöntemleri I - Đnvaziv yöntemler 1. Fick yöntemi 2. Dilüsyon yöntemleri a. Boya dilüsyon yöntemi b. Floresan dilüsyon yöntemi c. Termodilüsyon yöntemi d. Lityum dilüsyon yöntemi 3. Radyoizotop analiz yöntemi 4. Kontrast ve radyonüklid anjiografi yöntemi
II - Non-invaziv yöntemler 1. Nabız sayım analizi yöntemi 2. Doppler Yöntemleri 3. Gaz inhalasyon yöntemi 4. Transtorasik elektriksel biyoempedans ölçüm yöntemi 5. Ballistokardiyografi yöntemi
1 - Fick yöntemi Alman fizyolog Adolph Fick 1870 Homojen dağılmış bir kütlenin hacminin hesaplanması
Pulmoner vendeki oksijen miktarı Arteryel oksijen + kapillerlerden diffüze olan oksijen miktarı (Vücudun tükettiği oksijen miktarı)
Fick formülü q1 + q2 = q3 Q[O2]pa + q2 = Q[O2]pv Q = Birim zamanda akan kan miktarı q1 = Q[O2]pa Birim zamanda pulmoner arterde akan kanının oksijen konsantrasyonu. q2 = Birim zamanda akciğerlerden diffüze olan oksijen miktarı veya başka bir ifade ile birim zamanda organizmanın tükettiği oksijen miktarı q3 = Q[O2]pv Birim zamanda pulmoner vendeki akan kanının oksijen konsantrasyonu. Q = q2 / ([O2]pv [O2]pa)
Fick yöntemi fizyolojik altın standart Klinikte altın standart değil Oksijen tüketiminin artması (ARDS ve pnömoni) Düşük CO değerlerinin ölçümünde uygun bir yöntem olmasına rağmen yükselmiş CO değerlerini ölçmede yeterli değil.
2 - Dilüsyon Yöntemleri Vene verilen indikatör bir maddenin arterdeki konsantrasyonunun ölçülüp grafiğinin çizilmesi Grafikte indikatör maddenin ilk sirkülasyon grafiğinde eğrinin altında kalan alan ve süresi kaydedilir; Steward-Hamilton eşitliği
2a - Boya dilüsyon yöntemi: Bu teknikte kullanılan boya Dolaşımda uzun süre kalmalı Hemodinamik etkilerinin bulunmamalı Non-toksik olmalı lissamina yeşili ve cardio green olarak bilinen indosiyanin yeşili Steward-Hamilton eşitliği
2b - Floresan dilüsyon yöntemi Floresan indosiyanin yeşilinin kullanıldığı yöntemde, CO ölçümü deri üzerinden Daha az invaziv Optik algılayıcı Güvenirlilik??
2c - Termodilüsyon yöntemi Đlk olarak 1971 de Ganz ve arkadaşları Termodilüsyon klinikte kullanım alanı bulması ve uygulama kolaylığı bakımından en fazla tercih edilen yöntem ve altın standart
Bu yöntemde izotonik maddenin enjeksiyonu ve ölçümü için pulmoner arteryel kateterizasyon Oda sıcaklığındaki izotonik sodyum klorür veya % 5 lik 10 ml dekstroz çözeltisi kullanılırak kanın ısı ölçümü Isı ölçümü balonlu Swan-Ganz kateterinin distal ucundaki ısı algılayıcı termistör ile
Kateter giriş noktası PAC Kateter Kateter balon sönük halde intraduser içinden vena kavaya yerleştirilir. Balon hafifçe şişirilir ve basınç dalga formları izlenerek yavaşça ilerletilir. Sağ atrium, sağ ventrikül ve pulmoner arterdeki dalga formları görüntülenir. Pulmoner arterin uç dalına ulaşıldığında balon şişirilir, ve pulmoner oklüzyon trasesi (pulmoner kapiller uç basıncı) elde edilir. Balon söndürüldüğünde pulsatil pulmoner trase geri döner. Vena kava superior Sağ atrium Triküspid kapak Vena kava inferior Sağ ventrikül Aort Pulmoner arter Sol atrium Pulmoner kapak Sol ventrikül
STEWARD HAMILTON DENKLEMĐ Q =V x (Tb-Ti) Ti) x K1 x K2 / Tb(t) dt V = injekte edilen sıvı volümü Tb= inisiyal ısı Ti=sıvının ısısı K1=dansite faktörü K2= kompütaston katsayısı Tb(t)dt= kan ısısının zaman içinde değişimi
BU YÖNTEMĐN TEKNĐĞĐNDE DĐKKAT EDĐLECEK NOKTALAR 1-HASTANIN POZĐSYONU: Kalp debisi yatan hastada oturan hastaya göre %30 daha fazla. Farklı zamanlarda tüm ölçümler aynı pozisyonda yapılmalı 2-ĐNDĐKATÖRÜN ĐNJEKSĐYONU: Đndikatör solüsyonu: %5 dekstroz veya %0,9 NaCl ile Đnjeksiyon hacmi ve sıcaklığı: Oda sıcaklığında veya buzla soğutulmuş olarak 5-10ml Đnjeksiyon süresi: 2sn içinde Đnjeksiyonun zamanlaması: ekspirium sonunda
YÖNTEMĐN DOĞRULUĞU VE GÜVENĐRLĐLĐĞĐ Ölçüm sayıları: Seri ölçümler fark %10 dan az olduğunda 3 ölçüm yeterli Triküspid kaçağı: Kalp debisinin hatalı olarak düşük ölçülmesine yol açar. Ventilatöre bağlı hastalarda triküspid kaçağı yaygın. Hastanın kliniği müsade ediyorsa hastayı ölçüm esnasında ventilatörden ayır Kalp içi şantlar: Kalp debisinin hatalı olarak yüksek Değişkenlik: Termodilüsyon yöntemiyle ölçülen kalp debisindeki (veya kalp indeksindeki) değişmelerin klinik olarak anlamlı kabul edilebilmesi için, değişimin en az %10 olmalı Sinüs ritmi: Sinüs dışı ritimlerde ölçümler çok güvenilir değil ( örn. Atrial fibrilasyon)
2d - Lityum dilüsyon yöntemi Linton ve arkadaşları 1993 Lityum klorid vücutta metabolize edilmez ve tamamına yakını idrarla atıldığı için oldukça güvenilir Erişkinler için kalp debisini etkilemeyecek ve iyon-seçici elektrot tarafından algılanabilecek en küçük doz olan 0,15-0,3 mmol lityum klorid kullanılmakta Yöntemde lityum venöz damardan enjekte edilir ve iyon seçici bir elektrot tarafından arteryel plazma konsantrasyonu ölçülerek grafiği çizilir.
Enjekte edilen lityum sadece plazmada bulunduğundan % hematokrit değerden çıkarılması gerekmekte. Hematokrit değerinin değiştiği hastalıklarda güvenilir sonuçlar??. Lityum tedavisi gören hastalar
3- Radyoizotop analiz yöntemi Đlk Prinzmetal tarafından tanımlanmış, Shipley ve Campione tarafından da geliştirilerek kullanılmış. Đndikatör madde,serum albüminine bağlı Radyoaktif iyot (I131) 1 ml standart izotop eriği vena basilica ya enjekte. Aorta veya kalp üzerine uygulanan iyonize radyoaktif maddeyi ölçen algılayıcı, bir kollimatör yardımı ile aortadan geçen radyoizotop miktarını ölçer ve radyokardiyogramda boya dilüsyon eğrisine benzer bir eğri kaydedilir
4- Kontrast ve Radyonüklid Anjiografi Klinik kardiyolojide ventrikül fonksiyonları değerlendirilirken en sık kullanılan ve en kesin ölçümün yapılabildiği yöntem kontrast anjiografi Belirli bir süre içerisinde ölçümün yapılması gerekliliği, daha invaziv olması, pahalı ve hastalar için az da olsa bir risk taşıması
Radyonüklid anjiografi Kolay güvenilir ve hastaya herhangi bir sıkıntı vermeden rahatlıkla uygulanabilmekte Teknesyum 99m ile işaretlenmiş serum albumini damar içine uygulanır. Đşaretlenmiş albuminin bulunduğu kan pasajı kalpten geçerken scintillation kamerası ile ardışık görüntüler kaydedilir. Bu yöntem ile ejeksiyon fraksiyonu, diyastol sonu volüm gibi önemli bilgiler elde edilirken kalp debisi ölçümünde kullanılan SV kolaylıkla ölçülebilmekte Pratikte kullanım??
II - NON-ĐNVAZĐV YÖNTEMLER 1- Nabız sayım analizi yöntemi (Pulse contour analysis) ile gerçek zamanlı KD ölçümü yapılabilmekte. Ölçülen nabız basınç dalgalarının grafiksel analizinden SV hesaplanır. SV; basınç grafiğinde diyastol sonu basınç ile ejeksiyon sonu basınç arasında kalan alan
Nabız sayım yönteminde basınç-zaman grafiği P : Basınç (mmhg), t : Zaman (saniye) cal : kalibrasyon faktörü, p (t) : eğri altında kalan alan, C (p) : kompliyans, f : frekans
PiCCO Minimal invazif CVP kateteri Artere (radial / femoral) yerleştirilmiş termodilüsyon kateteri Pulse counter analizi + termodilüsyon 12 s. yanıt oluşturabilmekte (C.Q.) KB, SV, SVR, KH, SVV, PPV,
PiCCO Santral Venöz Kateter Enjekte edilen sıvının ısısını ölçme yeri Enjekte edilen sıvı ısısını ölçen kablo Arterial basınç kablosu Arterial ısı arayüz kablosu PULSIOCATH Termodilüsyon Kateteri PULSION Dispozıbl basınç transdüseri
LĐDCO Minimal invazif CVP kateteri Artere (radial / femoral) yerleştirilmiş özel kateteri Pulse counter analizi + Lityum dilüsyon yöntemi KB, SV, SVR, KH, SVV, PPV,
2 Doppler Yöntemleri 1842 Christian Andreas Doppler, hareketten dolayı bir dalganın gözlenen frekansındaki değişim Franklin ve Satomura ilk ölçümler Ses dalgaları çeşitli yönlerde kalbe gönderilir. Kalpten geri yansıyan bu dalgalar bir transdüser ile algılanıp elektrik enerjisine çevrilerek kaydedilir
Transözofajial klinikte en geçerli Transtorasik Transtrakeal
Cardio-Q Ölçülen Değerler CO CI SV Cardiac Output Cardiac Index Stroke Volume SVI Stroke Volume Index SVR Systemic Vascular Resistance
CO,SV, TSVR, HemoSonic
Teorik olarak bu yöntem ile çok hassas KD ölçümleri yapmak olası değil. Çünkü birim zamanda aortanın inen kolundan geçen kan akımı sol ventrikülden pompalan kan miktarı ile eşit değil. Aortanın inen kolundaki tahmini kan akımının kalp debisine oranının yaklaşık % 70 Bu yöntemle elde edilen sonuçlar birim zamanda aortadan geçen kan akımının kesit alanına bağımlı olması nedeniyle damarın herhangi bir yapısal anomalisi
Suprasternal transtorasik ekokardiyografi yöntemi Prob yerleşim yeri toraksta sternum üstünde Uygulaması diğer yöntemlere göre daha kolay, fakat prob bölgede hassas bir şekilde sabit tutulmalı. Uzun süreli ölçümlerin gerektiği durumlarda yöntemin kullanım alanı sınırlı. Anatomik olarak özafagus Aortaya yakın olduğu için özofajial Doppler yöntemi bu yönteme göre belirgin bir avantaja sahip
USCOM
3 - Gaz inhalasyon yöntemi Gaz inhalasyon yöntemi invaziv olmayan yöntemlerden olup, modifiye Fick veya metabolik yöntem olarak isimlendirilir. Çoğunlukla CO2 ve asetilen kullanılır.
Asetilen inhalasyon yöntemi Maske ile şahıs % 35 O2, % 59,7 N2, % 5,0 helyum, % 0,3 karbon monoksit ve % 0,3 asetilen den oluşan bir gaz karışımını inhale eder. Bu işlem 30 sn süresince devam ettirilir. Kullanılan inert gaz, kütle spektrometre cihazı kullanılarak ölçülür. Daha sonra entegre bir bilgisayar yardımı ile asetilenin azalma eğrisinden KD hesaplanır
CO2 inhalasyon yöntemi Hastanın her 3 dakikada bir, 50 saniye süresince ekspire ettiği havayı tekrar soluması sağlanır. Normal şartlardaki CO2 eliminasyon Normal şartlardaki CO2 eliminasyon eğrisindeki azalma ile KD hesaplanır
Teknik ve kısıtlayıcı şartlardan ötürü yaygın değil Normal pulmoner fonksiyonlara sahip kişi Genellikle sporcuların hemodinamik parametrelerinin ölçümünde Egzersiz esnasında yapılan ölçümler daha sağlıklı
4 - Transtorasik elektriksel biyoempedans yöntemi Empedans: Dalgalı akım üreten akışkanların elektriksel direnci Bu yöntemin amacı, vücut yüzeyine yerleştirilen elektrotlarla elektriksel empedans değişimlerinin ölçülüp, doku hacimlerinin belirlenmesi Kubicek 1966
Elektrotlar, toraks ve boyun bölgesine Sensorlar yardımı ile göğüs kafesinin empedans değişimleri Empedans değişimleri aortadaki kan akımı ile ilişkili Akım, 20 200 khz lık frekansa sahip olup düşük enerjili. Akım hasta tarafından hissedilmediği gibi, organizmanın genel işleyişinde herhangi bir zarara yol açmaz. Uygulama kolaylığı, maliyetinin düşük oluşu ve gerçek zamanlı ölçümlere olanak sağlaması avantajları Elektrotların yerleştirilmesindeki hatalar, intratorasik sıvı miktarı ve vücuttaki sıvıların kompozisyonundaki değişimler ve htc değişimlerinden doğan hatalar dezavantajları
5 - Ballistokardiyografi Kalbin ejeksiyon kuvvetinin gövdede oluşturduğu sarsıntıların ölçümü yardımıyla KD nin hesaplanması Đleri geri hareket edebilen ve hareket algılayıcı akselerometre (ivmeölçer) bulunan bir yüzeyde oluşan kuvvetleri ölçebilen bir sistemdir.
Bu ölçüm yöntemi 50 yıldır bilinmesine rağmen kanın kütlesel ivmesi, masa (ölçümün yapıldığı yüzey) ve vücudun kütlesel ivmesinden oldukça düşük olduğundan hatalı ölçümlere sebep olabilmekte Klinikte kullanımı yaygın değil
SONUÇ KD ölçümlerinde amaç, hastalarda invaziv olmayan, uygulaması kolay,güvenilir ve maliyetsiz yöntemlerin uygulanmasıdır. Bu sebeplerden ötürü gerçek zamanlı ölçümlerin yapabildiği, uygulaması uzmanlık gerektirmeyen ve uygulama koşullarından etkilenmeyen yöntemler halen araştırılmaktadır. Non-invaziv yöntemler uygulama kolaylığı yaratmış olmalarına rağmen çok duyarlı kalibrasyonlara ihtiyaç duymaktadırlar. Yanlış sonuçların elde edilmesine neden olmaktadır. Bu açıdan invaziv yöntemler halen non-invaziv yöntemlerden halen daha güvenilir sonuçlar ortaya koymaktadır.
Termodilüsyon yöntemi klinikte en fazla kullanılan ve klinisyenler için altın standart olarak belirtilen yöntemdir. Bu yöntemin pulmoner arteryel kateterizasyon gerektirmesi, bazı riskleri de beraberinde getirmektedir Yeni geliştirilen yöntemlerin güvenilirliği mutlaka altın standart olarak kabul edilen yöntemlerle kıyaslanmalıdır