Nicht-invasive Oszillometrie-basierte Messung des Herz-Zeit-Volumens bei hämodynamisch instabilen Patienten

Abstract

Die invasive Messung des Herzzeitvolumens (HZV) hat sich in den letzten Jahren auf Intensivstationen etabliert. Es konnten sich jedoch nur invasive Techniken der HZV-Messung durchsetzen, was die Anwendung dieser Messungen an hohe technische und personelle Voraussetzungen knüpft und den Einsatz außerhalb einer Intensivstation nicht praktikabel macht. Mit dem Tel-O-Graph (TG) kann das HZV nicht-invasiv Oszillometrie-basiert berechnet werden. Bislang fehlt jedoch der Vergleich dieser Berechnung mit einer etablierten Referenzmethode. In der vorliegenden Arbeit haben wir die nichtinvasiv Oszillometrie-basierte Berechnung von CO, die mit TG durchgeführt wurde, mit einer Standard-Thermodilutionsmethode verglichen, die von PiCCO als Referenz durchgeführt wurde. In dieser Arbeit wird prospektiv das mit dem TG berechnete HZV mit dem durch das Referenzsystem Puls Contour Cardiac Output (PiCCO, Pulsion Medical Systems, Feldkirchen, Deutschland) mittels Thermodilution gemessene HZV verglichen. Die Messungen wurden als klinische Vergleichsstudie an 50 Patienten auf der nephrologischen Intensivstation der Charité am Campus Benjamin Franklin durchgeführt. Insgesamt konnten 120 Messpaare ausgewertet werden in denen die invasive Messung von Blutdruck, Schlagvolumen und HZV mittels PiCCO mit der nicht-invasiven Berechnung mit TG verglichen wurden. Die Auswertung der Daten erfolgte mit SPSS und Graph Pad Prism 7. Das durchschnittliche Alter der Probanden betrug 68,8 (± 12,9) Jahre. Davon waren 34 (68%) männlich. Die durch den TG kalkulierten HZV-Werte lagen mit 4,7 l/min niedriger als in der Vergleichsmessung mit PiCCO. Hier konnte ein durchschnittliches HZV von 7,17 l/min gemessen werden. Die Limits of Agreement lagen zwischen 8,14 und -1,85 l/min. Der Percentage Error betrug 70%. Mit steigendem Absolutwert des HZV wurde dieses von TG im Vergleich zu PiCCO erst überschätzt und dann unterschätzt. Eine Oszillometrie-basierte, nicht-invasive Messung des HZV ist bei hämodynamisch instabilen Patienten auf der Intensivstation zuverlässig durchführbar. Anhand unserer Daten ist die Genauigkeit der Methode in diesem Patientenkollektiv noch nicht ausreichend. Basierend auf unseren Daten kann jedoch der Algorithmus verbessert werden.

The invasive determination of cardiac output (CO) has evolved into an established practice in intensive care units. The invasive manner of the method and high technical requirements limit its application mostly to intensive care units. Novel non-invasive oscillometry-based techniques provide a possibility to calculate the CO. At present, however, the comparison of this calculation with an established reference method has not been developed. In the present work we compared non-invasively oscillometry-based calculations of CO that was performed with Tel-O-GRAPH (TG) with a standard thermodilution method and with PiCCO (Pulsion Medical Systems, Feldkirchen, Germany) as a reference. The measurements were performed as a clinical comparative study of 50 patients in the nephrological intensive care unit of the Charité at the Campus Benjamin Franklin between June 2015 and December 2016. A total of 120 pairs of measurements were evaluated, comparing the invasive determination of blood pressure, stroke volume and CO using PiCCO with the non-invasive assessment using TG. The collected data was evaluated with SPPS and Graph Pad prism 7. The average age of the 50 included probands was 68,8 (± 12,9) years. Of the group 34 (68%) were male. The CO values calculated by the TG were with 4.7 l/min lower than in the comparative measurement with PiCCO. Here, an average CO of 7.17 l/min was measured. The limits of agreement were between 8.14 and -1.85 l/min. The percentage error of the study was 70%. With increasing absolute value of CO, the results were initially overestimated by TG compared to PiCCO and then underestimated. An oscillometric non-invasive determination of cardiac output in haemodynamically unstable patients in intensive care units is feasible. At present, however, the method lacks sufficient accuracy, making it necessary to revise the correction factor. Its implementation should take into account the linear increase in cardiac output underestimation that is observed with increasing cardiac output. This method could provide a greater precision in cardiac output determination with TG in hemodynamically unstable patients.