Hämodynamische Monitoringverfahren auf der Intensivstation unter besonderer Berücksichtigung von Patienten mit Nierenersatztherapie

Abstract

Das erweiterte hämodynamische Monitoring mit Bestimmung von Herzzeitvolumen (HZV) und weiteren für die Beurteilung von Volumenstatus und Herzleistung relevanten Parametern ist fester Bestandteil intensivmedizinischer Überwachung und Therapie. Seit Einführung der invasiven bettseitigen HZV-Messung mittels pulmonalarterieller Thermodilution in den 1970er Jahren wurden hämodynamische Monitoringverfahren kontinuierlich weiterentwickelt und ermöglichen heute die minimal- oder sogar nichtinvasive, technisch einfache, schnell durchzuführende Bestimmung des HZVs sowie dessen kontinuierliche Ableitung und somit dynamische Beurteilung unter therapeutischen Maßnahmen. Im Gegensatz zur Thermodilution wird das HZV bei diesen Verfahren allerdings auf Basis komplexer mathematischer Modelle und in den Systemen hinterlegter Datenbanken errechnet und somit eher geschätzt als wirklich gemessen. Für hämodynamisch instabile Intensivpatienten sind die Methoden daher nur eingeschränkt einsetzbar, da die Berechnungsalgorithmen wechselnden Gefäßverhältnissen unter Therapie mit vasoaktiven Substanzen bislang nicht ausreichend Rechnung tragen können. In der Intensivmedizin ist die Ermittlung des HZVs durch Thermodilutionsmessung daher nach wie vor als Standard zu betrachten. Als Alternative zur pulmonalarteriellen Thermodilution mit PAK hat sich seit den 1990er Jahren die weniger invasive transpulmonale Thermodilutionsmessung etabliert, für die lediglich die Anlage eines zentralen Venenkatheters sowie eines speziellen arteriellen Thermistor¬katheters notwendig ist. Beim PiCCO-System können zusätzlich zur HZV-Messung aus der Thermo¬dilutionskurve Parameter errechnet werden, die Aussagen zur kardialen Vorlast (ITBV) und zum pulmonalen Flüssigkeitsstatus (EVLW) ermöglichen sollen. Auch hier erfolgt die Berechnung jedoch auf Basis von komplexen mathematischen Modellen, die Validität der errechneten Werte kann bei gestörter HZV-Messung sowie durch diverse andere Einflüsse eingeschränkt sein. Nur in Kenntnis der zugrundeliegenden mathematischen Formeln ist es möglich, Plausibilität und Abweichungen bei der Berechnung dieser Werte adäquat nachzuvollziehen. Besondere Herausforderungen hinsichtlich des hämodynamischen Managements bestehen bei intensivmedizinischen Patienten mit Nierenversagen, da hier der Volumenstatus häufig über Nieren¬ersatzverfahren gesteuert werden muss und physiologische Kompensationsmechanismen zusätzlich eingeschränkt sind. Die Beurteilung von kardialer Vorlast und pulmonalem Flüssigkeitsstatus haben für diese Patientengruppe daher besondere Bedeutung, zumal die bei hämodynamisch stabilen Dialyse¬patienten angewandten Verfahren zur Ermittlung des Volumenentzugs an Nierenersatztherapie in der Intensivmedizin kaum einsetzbar sind. Die mit dem PiCCO-System errechenbaren volumetrischen Parameter können hier trotz oben genannter Limitationen wertvolle Informationen liefern. Unter laufender Nierenersatztherapie allerdings kann es zur Störungen in der Thermodilutionsmessung selbst kommen, welche dann ihrerseits die Ermittlung von ITBV und EVLW beeinflussen. Die unterschiedlichen heute zur Verfügung stehenden hämodynamischen Monitoringverfahren haben somit unterschiedliche Vor- und Nachteile sowie Limitationen und sind für unterschiedliche Patientengruppen unterschiedlich gut geeignet. Hämodynamische Monitoringverfahren können in der intensivmedizinischen Patientenversorgung wertvolle Unterstützung leisten, wie alle anderen in der Intensivmedizin durchgeführten Untersuchungen und Messungen können sie für die Therapie jedoch immer nur Bausteine liefern, die im Zusammenhang mit der Gesamtsituation beurteilt und hinsichtlich ihrer Aussagekraft und Fehlermöglichkeiten immer wieder kritisch hinterfragt werden müssen.

Advanced hemodynamic monitoring with determination of cardiac output and other parameters relevant for the assessment of volume status and heart function is well established as an integral part of intensive-care monitoring and therapy. Since the introduction of invasive bedside cardiac output measurement using pulmonary thermodilution in the 1970s, hemodynamic monitoring methods have been continuously improved and now permit minimally or even non-invasive, technically simple, quick and continuous determination of cardiac output, and thus assessment during ongoing therapeutic measures. However, in contrast to thermodilution, using these methods cardiac output is calculated based on complex mathematical models and databases stored in the systems, and thus is estimated rather than actually being measured. The methods are therefore of limited use for hemodynamically unstable critically ill patients because the calculation algorithms cannot at present sufficiently account for changing vascular conditions during therapy with vasoactive substances. Determining cardiac output baed on thermodilution is therefore still to be regarded as the standard in intensive care. Since the 1990s, the less invasive transpulmonary thermodilution measurement method, which requires only a central venous catheter and a special arterial thermistor catheter, has established itself as an alternative to pulmonary artery thermodilution with pulmonary artery catheters. With the PiCCO system, in addition to measuring the cardiac output using the thermodilution curve, parameters are calculated that should allow conclusions to be drawn about intrathoracic blood volume (ITBV) and extravascular lung water (EVLW). Here too, the calculation is carried out on the basis of complex mathematical models. The validity of the calculated values may be limited by disrupted cardiac output measurement as well as by various other influences. Only with knowledge of the underlying mathematical formulas is it possible to adequately assess plausibility and deviations in the calculation of these values. There are special challenges in terms of hemodynamic management for intensive care patients with renal failure, since their volume status must be frequently regulated with renal replacement therapy and physiological compensation mechanisms are also impaired. The assessment of ITBV and EVLW is therefore of particular importance for these patients, especially because the method used to determine the volume reduction in renal replacement therapy for hemodynamically stable patients on dialysis can hardly be used for intensive care patients. The volumetric parameters calculated using the PiCCO system can here provide valuable information despite the above-mentioned limitations. During on-going renal replacement therapy, however, there may be disruptions in the thermodilution measurements, which in turn affect the determination of ITBV and EVLW. The different hemodynamic monitoring methods available today thus have different advantages, disadvantages and limitations, and are suited for different patient groups. Hemodynamic monitoring methods can provide valuable support in intensive care, but like all the other tests and measurements used in intensive care, they can always only provide building blocks for treatment that must be judged in the context of the overall situation and be continually assessed critically in terms of their significance and reliability.