Hjerteeffekt



All kunnskapen som mennesket har samlet i århundrer om Hjerteeffekt er nå tilgjengelig på internett, og vi har samlet og bestilt den for deg på en mest mulig tilgjengelig måte. Vi vil at du skal kunne få tilgang til alt relatert til Hjerteeffekt som du vil vite raskt og effektivt; at opplevelsen din er hyggelig og at du føler at du virkelig har funnet informasjonen om Hjerteeffekt som du lette etter.

For å nå våre mål har vi gjort en innsats for ikke bare å få den mest oppdaterte, forståelige og sannferdige informasjonen om Hjerteeffekt, men vi har også passet på at utformingen, lesbarheten, lastehastigheten og brukervennligheten til siden være så hyggelig som mulig, slik at du på denne måten kan fokusere på det essensielle, kjenne til all data og informasjon som er tilgjengelig om Hjerteeffekt, uten å måtte bekymre deg for noe annet, vi har allerede tatt hånd om det for deg. Vi håper vi har oppnådd vårt formål og at du har funnet informasjonen du ønsket om Hjerteeffekt. Så vi ønsker deg velkommen og oppfordrer deg til å fortsette å nyte opplevelsen av å bruke scientiano.com.

Minuttvolumet ( CO ), også kjent som hjerte utgang betegnet med symbolene , eller er et begrep som brukes i hjerte fysiologi som beskriver volumet av blod som pumpes av hjertet, ved den venstre og høyre ventrikkel , per tidsenhet. Cardiac output (CO) er produktet av hjertefrekvensen (HR), det vil si antall hjerteslag per minutt (bpm), og slagvolumet (SV), som er volumet av blod pumpet fra ventrikelen per slag; dermed CO = HR × SV. Verdier for hjerteeffekt er vanligvis betegnet som L/min. For en frisk person som veier 70 kg, er hjerteeffekten i hvile i gjennomsnitt ca. 5 l/min. forutsatt en puls på 70 slag/min, ville slagvolumet være omtrent 70 ml.

Fordi hjerteeffekten er relatert til mengden blod som leveres til forskjellige deler av kroppen, er det en viktig komponent i hvor effektivt hjertet kan oppfylle kroppens krav om vedlikehold av tilstrekkelig vevsperfusjon . Kroppsvev krever kontinuerlig oksygentilførsel som krever vedvarende transport av oksygen til vevet ved systemisk sirkulasjon av oksygenrikt blod ved et tilstrekkelig trykk fra venstre hjertekammer via aorta og arterier. Oksygenlevering (DO 2 ml/min) er resultatet av blodstrømmen (kardial utgang CO) ganger oksygeninnholdet i blodet (CaO 2 ). Matematisk beregnes dette som følger: Oksygenlevering = hjerteeffekt × arterielt oksygeninnhold DO 2 = CO × CaO 2 . Med en hvilepuls på 5 liter min -1 er en 'normal' oksygenlevering rundt 997,5 ml min. Mengden/prosentandelen av det forbrukte oksygen som sirkuleres (VO 2 ) per minutt gjennom metabolisme varierer avhengig av aktivitetsnivået, men i hvile er ca. 25% av DO 2 . Fysisk trening krever et høyere nivå av oksygenforbruk enn hvile for å støtte økt muskelaktivitet. Ved hjertesvikt kan faktisk CO være utilstrekkelig til å støtte selv enkle dagliglivsaktiviteter; den kan heller ikke øke tilstrekkelig til å dekke de høyere metabolske kravene som følger av til og med moderat trening.

Cardiac output er en global blodstrømsparameter av interesse for hemodynamikk , studiet av blodstrømmen. Faktorene som påvirker slagvolum og puls påvirker også hjerteeffekten. Figuren til høyre margin illustrerer denne avhengigheten og viser noen av disse faktorene. En detaljert hierarkisk illustrasjon er gitt i en påfølgende figur .

Det er mange metoder for måling av CO, både invasivt og ikke-invasivt; hver har fordeler og ulemper som beskrevet nedenfor.

Definisjon

Hjertets funksjon er å drive blod gjennom sirkulasjonssystemet i en syklus som leverer oksygen, næringsstoffer og kjemikalier til kroppens celler og fjerner mobilavfall. Fordi det pumper ut hva blodet kommer tilbake til det fra venesystemet , mengde blod tilbake til hjertet bestemmer effektivt mengden blod hjertet pumper ut - dens blodsirkulasjon, Q . Hjerteeffekten er klassisk definert sammen med slagvolum (SV) og hjertefrekvens (HR) som:

 

 

 

 

( 1 )

Ved standardisering av hvilke CO -verdier som anses å være innenfor normalområdet uavhengig av størrelsen på individets kropp, er den aksepterte konvensjonen å videre indeksere ligning ( 1 ) ved å bruke kroppsoverflate (BSA), noe som gir opphav til hjerteindeksen (CI). Dette er beskrevet i ligning ( 2 ) nedenfor.

Mål

Det finnes en rekke kliniske metoder for å måle hjerteeffekten, alt fra direkte intrakardial kateterisering til ikke-invasiv måling av arteriell puls. Hver metode har fordeler og ulemper. Relativ sammenligning er begrenset av fraværet av en allment akseptert "gullstandard" -måling. Hjerteutgang kan også påvirkes betydelig av respirasjonsfasen-endringer i intra-thorax trykk påvirker diastolisk fylling og derfor hjerteutgang. Dette er spesielt viktig under mekanisk ventilasjon, der hjerteeffekten kan variere med opptil 50% over en enkelt respirasjonssyklus. Hjerteeffekten bør derfor måles på jevnt fordelte punkter over en enkelt syklus eller i gjennomsnitt over flere sykluser.

Invasive metoder er godt akseptert, men det er økende bevis på at disse metodene verken er nøyaktige eller effektive i veiledning av terapi. Følgelig vokser fokuset på utvikling av ikke-invasive metoder.

Doppler ultralyd

Denne metoden bruker ultralyd og doppler -effekten for å måle hjerteeffekten. Blodhastigheten gjennom hjertet forårsaker et Doppler -skifte i frekvensen av ultralydbølgene som kommer tilbake. Dette skiftet kan deretter brukes til å beregne strømningshastighet og volum, og effektivt hjerteeffekt, ved å bruke følgende ligninger:

hvor:

  • CSA er ventilåpningens tverrsnittsareal,
  • r er ventilradius, og,
  • VTI er hastighetstidsintegralet av sporet til Doppler -strømningsprofilen.

Å være ikke-invasiv, nøyaktig og billig, Doppler ultralyd er en rutinemessig del av klinisk ultralyd; den har høy pålitelighet og reproduserbarhet, og har vært i klinisk bruk siden 1960 -tallet.

Ekkokardiografi

Ekkokardiografi er en ikke-invasiv metode for å kvantifisere hjerteeffekten ved hjelp av ultralyd. To-dimensjonale (2D) ultralyd- og doppler-målinger brukes sammen for å beregne hjerteeffekten. 2D-måling av diameteren (d) til aorta-ringrommet tillater beregning av strømningstverrsnittsarealet (CSA), som deretter multipliseres med VTI for Doppler-strømningsprofilen over aortaventilen for å bestemme strømningsvolumet per slag ( slag volum , SV). Resultatet multipliseres deretter med hjertefrekvensen (HR) for å oppnå hjerteeffekt. Selv om den brukes i klinisk medisin, har den en stor variasjon i test-retest. Det sies å kreve omfattende opplæring og dyktighet, men de eksakte trinnene som er nødvendige for å oppnå klinisk tilstrekkelig presisjon, har aldri blitt avslørt. 2D -måling av aortaklaffdiameteren er en kilde til støy; andre er slag-til-slag-variasjon i slagvolum og subtile forskjeller i sondeposisjon. Et alternativ som ikke nødvendigvis er mer reproduserbart, er måling av lungeventilen for å beregne høyresidig CO. Selv om den er i vid generell bruk, er teknikken tidkrevende og er begrenset av reproduserbarheten til komponentelementene. På den måten som brukes i klinisk praksis, er presisjonen av SV og CO i størrelsesorden ± 20%.

Transkutan

Ultrasonic Cardiac Output Monitor (USCOM) bruker Doppler med kontinuerlig bølge for å måle Doppler -strømningsprofilen VTI. Den bruker antropometri til å beregne aorta- og lungeventildiametre og CSA, slik at høyresidige og venstresidige Q- målinger. I sammenligning med den ekkokardiografiske metoden forbedrer USCOM signifikant reproduserbarhet og øker følsomheten for deteksjon av endringer i strømning. Sanntid, automatisk sporing av Doppler-strømningsprofilen tillater beat-to-beat høyre- og venstresidige Q- målinger, forenkler driften og reduserer oppkjøpstidspunktet sammenlignet med konvensjonell ekkokardiografi. USCOM er validert fra 0,12 L/min til 18,7 L/min hos nyfødte babyer, barn og voksne. Metoden kan brukes like nøyaktig til pasienter i alle aldre for utvikling av fysiologisk rasjonelle hemodynamiske protokoller. USCOM er den eneste metoden for hjerteeffektmåling som har oppnådd tilsvarende nøyaktighet som den implanterbare strømningssonden. Denne nøyaktigheten har sikret høye nivåer av klinisk bruk under forhold som sepsis, hjertesvikt og hypertensjon.

Transoesophageal

Transoesophageal Doppler inkluderer to hovedteknologier; transoesophageal ekkokardiogram - som hovedsakelig brukes til diagnostiske formål, og esophageal Doppler -overvåking - som hovedsakelig brukes til klinisk overvåking av hjerteeffekten. Sistnevnte bruker Doppler med kontinuerlig bølge for å måle blodhastigheten i den synkende thorax -aorta . En ultralydsonde settes inn enten oralt eller nasalt i spiserøret til midten av thoraxnivået, på hvilket tidspunkt spiserøret ligger langs den synkende thorax-aorta . Fordi transduseren er nær blodstrømmen, er signalet klart. Sonden kan kreve omfokusering for å sikre et optimalt signal. Denne metoden har god validering, er mye brukt for væskestyring under operasjon med bevis for forbedret pasientutfall, og har blitt anbefalt av Storbritannias National Institute for Health and Clinical Excellence ( NICE ). Øsofageal dopplerovervåking måler blodets hastighet og ikke sant Q , og er derfor avhengig av et nomogram basert på pasientens alder, høyde og vekt for å konvertere den målte hastigheten til slagvolum og hjerteeffekt. Denne metoden krever vanligvis pasient sedasjon og er akseptert for bruk hos både voksne og barn.

Pulstrykkmetoder

Pulstrykkmetoder (PP) måler trykket i en arterie over tid for å utlede en bølgeform og bruker denne informasjonen til å beregne hjerteytelse. Imidlertid inkluderer ethvert mål fra arterien endringer i trykk forbundet med endringer i arteriell funksjon, for eksempel samsvar og impedans. Fysiologiske eller terapeutiske endringer i kardiameter antas å reflektere endringer i Q . PP metoder måle den kombinerte resultatene av hjertet og blodkarene, noe som begrenser deres anvendelse for måling av Q . Dette kan delvis kompenseres for ved periodisk kalibrering av bølgeformen til en annen Q -målemetode for deretter å overvåke PP -bølgeformen. Ideelt sett bør PP-bølgeformen kalibreres på beat-to-beat-basis. Det finnes invasive og ikke-invasive metoder for måling av PP.

Finapres metodikk

I 1967, Den tsjekkiske fysiologen Jan Peáz oppfunnet og patentert volum klemmen metode for å måle kontinuerlig blodtrykket. Prinsippet for volumklemmemetoden er å dynamisk gi like trykk på hver side av en arterievegg. Ved å klemme arterien til et visst volum, balanserer det innvendige trykket-det intra-arterielle trykket-det utvendige trykket-fingermansjettrykket. Peñáz bestemte at fingeren var det optimale stedet for å bruke denne volumklemmemetoden. Bruk av fingermansjetter utelukker enheten fra bruk hos pasienter uten vasokonstriksjon, for eksempel ved sepsis eller hos pasienter på vasopressorer.

I 1978 oppfunnet og patenterte forskere ved BMI-TNO, forskningsenheten til Netherlands Organization for Applied Scientific Research ved University of Amsterdam , en rekke tilleggsnøkkelelementer som får volumklemmen til å fungere i klinisk praksis. Disse metodene inkluderer bruk av modulert infrarødt lys i det optiske systemet inne i sensoren, den lette, lett å vikle fingermansjetten med borrelåsfiksering , et nytt pneumatisk proporsjonalt kontrollventilprinsipp og en settpunktstrategi for å bestemme og spore riktig volum for å klemme fingerårene - det fysiokalske systemet. Et akronym for fysiologisk kalibrering av fingerarteriene, denne fysiokaliske trackeren ble funnet å være nøyaktig, robust og pålitelig.

Finapres -metoden ble utviklet for å bruke denne informasjonen til å beregne arterielt trykk fra fingermansjett -trykkdata. En generalisert algoritme for å korrigere for trykknivåforskjellen mellom fingeren og brachialstedet hos pasienter ble utviklet. Denne korreksjonen fungerte under alle omstendigheter den ble testet i - selv når den ikke var designet for den - fordi den anvendte generelle fysiologiske prinsipper. Denne innovative rekonstruksjonsmetoden for brachial trykkbølgeform ble først implementert i Finometer, etterfølgeren til Finapres som BMI-TNO introduserte for markedet i 2000.

Tilgjengeligheten av en kontinuerlig, høyoppløselig, kalibrert blodtrykksbølgeform åpnet perspektivet for slag-til-slag-beregning av integrert hemodynamikk, basert på to forestillinger: trykk og strømning er relatert til hverandre på hvert sted i arteriesystemet av deres såkalt karakteristisk impedans. På det proksimale aorta-stedet kan 3-elementers Windkessel- modell av denne impedansen modelleres med tilstrekkelig nøyaktighet hos en individuell pasient med kjent alder, kjønn, høyde og vekt. Ifølge sammenligninger av ikke-invasive perifere vaskulære skjermer, er beskjeden klinisk nytte begrenset til pasienter med normal og invariant sirkulasjon.

Invasiv

Invasiv PP -overvåking innebærer å sette inn en manometer trykksensor i en arterie - vanligvis den radiale eller femorale arterien - og kontinuerlig måling av PP -bølgeformen. Dette gjøres vanligvis ved å koble kateteret til en signalbehandlingsenhet med et display. PP -bølgeformen kan deretter analyseres for å gi målinger av kardiovaskulær ytelse. Endringer i vaskulær funksjon, posisjonen til kateterspissen eller demping av trykkbølgeformsignalet vil påvirke nøyaktigheten av avlesningene. Invasive PP -målinger kan kalibreres eller ukalibreres.

Kalibrert PP - PiCCO, LiDCO

PiCCO ( PULSION Medical Systems AG, München, Tyskland) og PulseCO (LiDCO Ltd, London, England) genererer kontinuerlig Q ved å analysere den arterielle PP -bølgeformen. I begge tilfeller er det nødvendig med en uavhengig teknikk for å gi kalibrering av kontinuerlig Q -analyse fordi arteriell PP -analyse ikke kan redegjøre for ikke -målte variabler, for eksempel endring i samsvar med vaskulær seng. Rekalibrering anbefales etter endringer i pasientens posisjon, terapi eller tilstand.

I PiCCO brukes transpulmonær termodilusjon, som bruker Stewart-Hamilton-prinsippet, men måler temperaturendringer fra sentral venelinje til en sentral arteriell linje, dvs. femoral eller aksillær arteriell linje, som kalibreringsteknikk. Den Q- verdi stammer fra kaldt saltvann varmeutjevning brukes til å kalibrere den arterielle PP kontur, som deretter kan gi kontinuerlig Q overvåking. PiCCO -algoritmen er avhengig av blodtrykksbølgeformmorfologi (matematisk analyse av PP -bølgeformen), og den beregner kontinuerlig Q som beskrevet av Wesseling og kolleger. Transpulmonær termodilusjon spenner over høyre hjerte, lungesirkulasjon og venstre hjerte, noe som muliggjør ytterligere matematisk analyse av termodilusjonskurven og gir målinger av hjertefyllingsvolumer ( GEDV ), intratorakalt blodvolum og ekstravaskulært lungevann . Transpulmonær termodilusjon gir mindre invasiv Q -kalibrering, men er mindre nøyaktig enn PA -termodilusjon og krever en sentral venøs og arteriell linje med den medfølgende infeksjonsrisikoen.

I LiDCO er den uavhengige kalibreringsteknikken litiumkloridfortynning ved bruk av Stewart-Hamilton-prinsippet. Litiumkloridfortynning bruker en perifer vene og en perifer arteriell linje. I likhet med PiCCO, anbefales hyppig kalibrering når det er en endring i Q. Kalibreringshendelser er begrenset i frekvens fordi de involverer injeksjon av litiumklorid og kan bli utsatt for feil i nærvær av visse muskelavslappende midler. PulseCO -algoritmen som brukes av LiDCO er basert på pulseffektderivasjon og er ikke avhengig av bølgeformmorfologi.

Statistisk analyse av arterielt trykk - FloTrac/Vigileo
Hjertefunksjonskurve i Frank  Starlings lov, som illustrerer slagvolum (SV) som en funksjon av forspenning
Hjertefunksjonskurve i Frank - Starlings lov , som illustrerer slagvolum (SV) som en funksjon av forspenning

FloTrac/Vigileo ( Edwards Lifesciences ) er en ukalibrert, hemodynamisk monitor basert på pulskonturanalyse . Den estimerer hjerteeffekten ( Q ) ved bruk av et standard arteriekateter med et manometer plassert i femoral eller radial arterie. Enheten består av en høytrykks tryktransduser, som, når den brukes sammen med en støttende skjerm (Vigileo eller EV1000-skjerm), utleder venstresidig hjerteeffekt ( Q ) fra et utvalg arterielle pulsasjoner. Enheten bruker en algoritme basert på Frank -Starling -loven i hjertet , som sier at pulstrykket (PP) er proporsjonalt med slagvolumet (SV). Algoritmen beregner produktet av standardavviket for arteriell trykk (AP) -bølge over en prøveperiode på 20 sekunder og en vaskulær tonefaktor (Khi eller ) for å generere slagvolum. Ligningen i forenklet form er:, eller ,. Khi er designet for å reflektere arteriell motstand; compliance er en multivariat polynomligning som kontinuerlig kvantifiserer arteriell etterlevelse og vaskulær motstand. Khi gjør dette ved å analysere de morfologiske endringene av arterielle trykkbølgeformer bit for bit, basert på prinsippet om at endringer i samsvar eller motstand påvirker formen på arteriell trykkbølgeform. Ved å analysere formen på bølgeformene, blir effekten av vaskulær tone vurdert, slik at man kan beregne SV. Q blir deretter avledet ved bruk av ligning ( 1 ). Bare perfusjonerte slag som genererer en arteriell bølgeform telles i HR.

Dette systemet estimerer Q ved bruk av et eksisterende arteriekateter med variabel nøyaktighet. Disse arterielle monitorene krever ikke intrakardial kateterisering fra et pulmonal arteriekateter. De krever en arteriell linje og er derfor invasive. Som med andre arterielle bølgeformsystemer, er det korte oppsett og datainnsamlingstid fordeler med denne teknologien. Ulemper inkluderer manglende evne til å gi data om høyresidig hjertetrykk eller blandet venøs oksygenmetning. Målingen av Stroke Volume Variation (SVV), som forutsier volumrespons, er iboende for alle arterielle bølgeformteknologier. Det brukes til å håndtere væskeoptimalisering hos høyrisikokirurgiske eller kritisk syke pasienter. Et fysiologisk optimaliseringsprogram basert på hemodynamiske prinsipper som inneholder dataparene SV og SVV er publisert.

Arterielle overvåkingssystemer klarer ikke å forutsi endringer i vaskulær tone; de anslår endringer i vaskulær etterlevelse. Måling av trykk i arterien for å beregne strømmen i hjertet er fysiologisk irrasjonell og tvilsom nøyaktighet, og av ubevist fordel. Overvåking av arterielt trykk er begrenset hos pasienter utenfor ventilasjon, ved atrieflimmer, hos pasienter på vasopressorer og hos de med et dynamisk autonomt system som de med sepsis.

Ukalibrert, forhåndsestimert demografisk datafritt-PRAM

Pressure Recording Analytical Method (PRAM), estimerer Q fra analysen av trykkbølgeprofilen hentet fra et arterielt kateter - radial eller femoral tilgang. Dette PP bølgeform kan så brukes til å bestemme Q . Ettersom bølgeformen er samplet ved 1000 Hz, kan den detekterte trykkurven måles for å beregne det faktiske slag-til-slag slagvolumet. I motsetning til FloTrac er det verken nødvendig med konstante verdier av impedans fra ekstern kalibrering, eller form forhåndsestimert in vivo eller in vitro- data.

PRAM har blitt validert mot de betraktede gullstandardmetodene i stabil tilstand og i forskjellige hemodynamiske tilstander. Den kan brukes til å overvåke barn og mekanisk støttede pasienter.

Generelt overvåket hemodynamiske verdier, parametere for fluidrespons og en eksklusiv referanse er gitt av PRAM: Cardiac Cycle Efficiency (CCE). Det uttrykkes med et rent tall fra 1 (best) til -1 (verst), og det indikerer den totale hjerte -vaskulære responskoblingen. Forholdet mellom hjerteytelse og forbrukt energi, representert som CCE "stressindeks", kan være av største betydning for å forstå pasientens nåværende og fremtidige kurs.

Impedans kardiografi

Impedanskardiografi (ofte forkortet som ICG, eller Thoracic Electrical Bioimpedance (TEB)) måler endringer i elektrisk impedans over thoraxområdet over hjertesyklusen. Lavere impedans indikerer større intratorakalt væskevolum og blodstrøm. Ved å synkronisere væskevolumendringer med hjerteslag, kan endringen i impedans brukes til å beregne slagvolum, hjerteeffekt og systemisk vaskulær motstand.

Både invasive og ikke-invasive tilnærminger brukes. Påliteligheten og gyldigheten til den ikke-invasive tilnærmingen har fått en viss aksept, selv om det ikke er fullstendig enighet om dette punktet. Den kliniske bruken av denne tilnærmingen ved diagnose, prognose og behandling av en rekke sykdommer fortsetter.

Ikke-invasivt ICG-utstyr inkluderer Bio-Z Dx, Niccomo og TEBCO-produktene fra BoMed.

Ultralydfortynning

Ultralydfortynning (UD) bruker kroppstemperatur normal saltvann (NS) som en indikator innført i en ekstrakorporeal sløyfe for å lage en atriovetrikulær (AV) sirkulasjon med en ultralydssensor, som brukes til å måle fortynningen og deretter beregne hjerteeffekten ved hjelp av en proprietær algoritme. En rekke andre hemodynamiske variabler, for eksempel totalt end-diastolvolum (TEDV), sentralt blodvolum (CBV) og aktivt sirkulasjonsvolum (ACVI) kan beregnes ved hjelp av denne metoden.

UD -metoden ble først introdusert i 1995. Den ble mye brukt til å måle strømning og volumer med ekstrakorporale kretsforhold, for eksempel ECMO og hemodialyse , som ledet mer enn 150 fagfellevurderte publikasjoner. UD er nå tilpasset intensivavdelinger (ICU) som COstatus -enhet.

UD -metoden er basert på fortynning av ultralydindikatorer. Blod -ultralydshastighet (15601585 m/s) er en funksjon av total blodproteinkonsentrasjon - summer av proteiner i plasma og i røde blodlegemer - og temperatur. Injeksjon av kroppstemperatur normal saltvann (ultralydhastighet for saltvann er 1533 m/s) i en unik AV-sløyfe reduserer blod-ultralydshastighet og gir fortynningskurver.

UD krever etablering av en ekstrakorporeal sirkulasjon gjennom sin unike AV-sløyfe med to eksisterende arterielle og sentrale venøse linjer hos ICU-pasienter. Når saltvannsindikatoren injiseres i AV-sløyfen, detekteres den av den venøse klemmesensoren på løkken før den kommer inn i pasientens hjerte i høyre atrium. Etter at indikatoren har krysset hjerte og lunge, registreres konsentrasjonskurven i arteriell linje og vises på COstatus HCM101 Monitor. Hjerteeffekten beregnes ut fra arealet av konsentrasjonskurven ved bruk av Stewart-Hamilton-ligningen. UD er en ikke-invasiv prosedyre, som bare krever tilkobling til AV-sløyfen og to linjer fra en pasient. UD er spesialisert for bruk hos pediatriske ICU -pasienter og har vist seg å være relativt trygt, selv om det er invasivt og reproduserbart.

Elektrisk kardiometri

Elektrisk kardiometri er en ikke-invasiv metode som ligner på impedans-kardiografi; begge metodene måler thorax elektrisk bioimpedans (TEB). Den underliggende modellen skiller mellom de to metodene; Elektrisk kardiometri tilskriver den bratte økningen av TEB beat-to-beat til endringen i orienteringen av røde blodlegemer. Fire standard EKG -elektroder kreves for måling av hjerteeffekt. Elektrisk kardiometri er en metode som er merket av Cardiotronic, Inc., og viser lovende resultater hos et bredt spekter av pasienter. Det er for tiden godkjent i USA for bruk hos voksne, barn og babyer. Elektriske kardiometri -skjermer har vist løfte i postoperative hjertekirurgiske pasienter, både i hemodynamisk stabile og ustabile tilfeller.

Magnetisk resonansavbildning

Hastighetskodet fasekontrast Magnetisk resonansavbildning (MRI) er den mest nøyaktige teknikken for måling av strømning i store fartøy hos pattedyr. MR -strømningsmålinger har vist seg å være svært nøyaktige sammenlignet med målinger gjort med beger og timer, og mindre variabel enn Fick -prinsippet og termodilusjon.

Hastighetskodet MR er basert på påvisning av endringer i fasen av protonpresesjon . Disse endringene er proporsjonale med hastigheten til protonenes bevegelse gjennom et magnetfelt med en kjent gradient. Ved bruk av hastighetskodet MR er resultatet to sett med bilder, ett for hvert tidspunkt i hjertesyklusen. Det ene er et anatomisk bilde, og det andre er et bilde der signalintensiteten i hver piksel er direkte proporsjonal med gjennomgående planhastighet. Gjennomsnittshastigheten i et fartøy, dvs. aorta eller lungearterien , kvantifiseres ved å måle gjennomsnittlig signalintensitet for pikslene i tverrsnittet av fartøyet og deretter multiplisere med en kjent konstant. Strømmen beregnes ved å multiplisere gjennomsnittshastigheten med fartøyets tverrsnittsareal. Disse flytdataene kan brukes i en flyt-mot-tid-graf. Området under strømning-mot-tid-kurven for en hjertesyklus er slagvolumet. Lengden på hjertesyklusen er kjent og bestemmer pulsen; Q kan beregnes ved hjelp av ligning ( 1 ). MR brukes vanligvis til å kvantifisere strømmen over en hjertesyklus som gjennomsnittet av flere hjerteslag. Det er også mulig å kvantifisere slagvolumet i sanntid på slag for slag-basis.

Selv om MR er et viktig forskningsverktøy for nøyaktig måling av Q , brukes det foreløpig ikke klinisk for hemodynamisk overvåking i nødstilfeller eller intensivinstitusjoner. Fra og med 2015 brukes hjertemåling ved hjelp av MR rutinemessig i kliniske hjerte -MR -undersøkelser.

Fargestofffortynningsmetode

Metoden for fortynning av fargestoff gjøres ved å raskt injisere et fargestoff, indocyaningrønt , inn i høyre atrium i hjertet. Fargestoffet renner med blodet inn i aorta. En sonde settes inn i aorta for å måle konsentrasjonen av fargestoffet som forlater hjertet med jevne tidsintervaller [0, T ] til fargestoffet har ryddet. La c ( t) være konsentrasjonen av fargestoffet på tidspunktet t . Ved å dele tidsintervallene fra [0, T ] i subintervaller t , er mengden fargestoff som flyter forbi målepunktet under delintervallet fra til :

hvor er strømningshastigheten som beregnes. Den totale mengden fargestoff er:

og mengden fargestoff er:

Dermed er hjerteeffekten gitt av:

hvor mengden fargestoff som injiseres er kjent, og integralet kan bestemmes ved bruk av konsentrasjonsavlesningene.

Fargestofffortynningsmetoden er en av de mest nøyaktige metodene for å bestemme hjerteeffekten under trening. Feilen ved en enkelt beregning av hjerteutgangsverdier i hvile og under trening er mindre enn 5%. Denne metoden tillater ikke måling av "beat to beat" -endringer, og krever en hjerteeffekt som er stabil i omtrent 10 s under trening og 30 s i hvile.

påvirkninger

Hjerteeffekten styres først og fremst av oksygenbehovet i vev i kroppen. I motsetning til andre pumpesystemer er hjertet en etterspørselspumpe som ikke regulerer sin egen effekt. Når kroppen har et høyt metabolsk oksygenbehov, økes den metabolsk kontrollerte strømmen gjennom vevene, noe som fører til en større strøm av blod tilbake til hjertet, noe som fører til høyere hjerteeffekt.

Kapasitansen, også kjent som compliance, til arterio-vaskulære kanaler som bærer blodet, styrer også hjerteeffekten. Etter hvert som kroppens blodkar aktivt ekspanderer og trekker seg sammen, reduseres og øker motstanden mot blodstrømmen. Tynnveggede vener har omtrent atten ganger kapasitansen til tykkveggede arterier fordi de er i stand til å bære mer blod i kraft av å være mer distensible.

Fra denne formelen er det klart at faktorene som påvirker slagvolum og puls også påvirker hjerteeffekten. Figuren til høyre illustrerer denne avhengigheten og viser noen av disse faktorene. En mer detaljert hierarkisk illustrasjon er gitt i en påfølgende figur .

Ligning ( 1 ) avslører at HR og SV er de viktigste determinantene for hjerteutgang Q. En detaljert representasjon av disse faktorene er illustrert i figuren til høyre. De viktigste faktorene som påvirker HR er autonom innervasjon pluss endokrin kontroll. Miljøfaktorer, for eksempel elektrolytter, metabolske produkter og temperatur er ikke vist. Determinantene for SV under hjertesyklusen er hjertemuskulaturens kontraktilitet, graden av forhåndsbelastning av myokardial oppblåsthet før forkortelse og etterbelastning under utkastning. Andre faktorer som elektrolytter kan klassifiseres som enten positive eller negative inotrope midler.

Hjerterespons

Tabell 3: Hjerterespons på redusert blodstrøm og trykk på grunn av redusert hjerteeffekt
Baroreceptorer (aorta, halspulsårer, venae cavae og atria) Kemoreseptorer (både sentralnervesystemet og i nærheten av baroreceptorer)
Følsom for Avtagende strekk Reduserer O 2 og øker CO 2 , H + og melkesyre
Mål Parasympatisk stimulering undertrykt Sympatisk stimulering økte
Hjertets svar Økende hjertefrekvens og økt slagvolum Økende hjertefrekvens og økt slagvolum
Samlet effekt Økende blodstrøm og trykk på grunn av økende hjerteeffekt; hemostase restaurert Økende blodstrøm og trykk på grunn av økende hjerteeffekt; hemostase restaurert
Tabell 4: Hjerterespons på økende blodstrøm og trykk på grunn av økende hjerteeffekt
Baroreceptorer (aorta, halspulsårer, venae cavae og atria) Kemoreseptorer (både sentralnervesystemet og i nærheten av baroreceptorer)
Følsom for Økende strekk Økende O 2 og redusert CO 2 , H + og melkesyre
Mål Parasympatisk stimulering økte Sympatisk stimulering undertrykt
Hjertets svar Reduserende hjertefrekvens og redusert slagvolum Senkende hjertefrekvens og redusert slagvolum
Samlet effekt Reduserende blodstrøm og trykk på grunn av redusert hjerteeffekt; hemostase restaurert Reduserende blodstrøm og trykk på grunn av redusert hjerteeffekt; hemostase restaurert

Klinisk signifikans

Når Q øker hos et sunt, men utrent individ, kan mesteparten av økningen tilskrives en økning i hjertefrekvensen (HR). Endring av holdning, økt sympatisk nervesystemaktivitet og redusert parasympatisk nervesystemaktivitet kan også øke hjerteeffekten. HR kan variere med en faktor på omtrent 3 - mellom 60 og 180 slag per minutt - mens slagvolum (SV) kan variere mellom 70 og 120 ml (2,5 og 4,2 imp fl oz; 2,4 og 4,1 US fl oz), en faktor på bare 1,7.

Sykdommer i det kardiovaskulære systemet er ofte forbundet med endringer i Q , spesielt de pandemiske sykdommene hypertensjon og hjertesvikt . Økt Q kan være assosiert med kardiovaskulær sykdom som kan oppstå under infeksjon og sepsis. Redusert Q kan være assosiert med kardiomyopati og hjertesvikt. Noen ganger, i nærvær av ventrikelsykdom forbundet med utvidelse , kan EDV variere. En økning i EDV kan motvirke LV -dilatasjon og svekket sammentrekning. Fra ligning ( 3 ) kan den resulterende hjerteeffekten Q forbli konstant. Evnen til å måle Q nøyaktig er viktig i klinisk medisin fordi den gir forbedret diagnose av abnormiteter og kan brukes til å veilede passende behandling.

Eksempelverdier

Ventrikulære volumer
Måle Høyre ventrikkel Venstre ventrikkel
Slutt-diastolisk volum 144 ml (± 23 ml) 142 ml (± 21 ml)
Sluttdiastolisk volum / kroppsoverflate (ml / m 2 ) 78 ml/m 2 (± 11 ml/m 2 ) 78 ml/m 2 (± 8,8 ml/m 2 )
Slutt-systolisk volum 50 ml (± 14 ml) 47 ml (± 10 ml)
End-systolisk volum / kroppsoverflate (ml / m 2 ) 27 ml/m 2 (± 7 ml/m 2 ) 26 ml/m 2 (± 5,1 ml/m 2 )
Slagvolum 94 ml (± 15 ml) 95 ml (± 14 ml)
Slagvolum / kroppsoverflate (ml / m 2 ) 51 ml/m 2 (± 7 ml/m 2 ) 52 ml/m 2 (± 6,2 ml/m 2 )
Utkastningsfraksjon 66% (± 6%) 67% (± 4,6%)
Puls 60100 slag i minuttet 60100 slag i minuttet
Hjerteeffekt 4,08,0 l/minutt 4,08,0 l L/minutt

Relaterte målinger

Utkastningsfraksjon

Ejektionsfraksjon (EF) er en parameter relatert til SV. EF er brøkdelen av blod som blir kastet ut av venstre ventrikkel (LV) under sammentreknings- eller utstøtningsfasen av hjertesyklusen eller systolen. Før starten av systolen, under fyllingsfasen eller diastolen, fylles LV med blod til kapasiteten kjent som sluttdiastolisk volum (EDV). Under systole trekker LV seg sammen og tømmer ut blod til det når sin minimumskapasitet, kjent som det endelige systoliske volumet (ESV). Den er ikke helt tom. Følgende ligninger hjelper til med å oversette effekten av EF og EDV på hjerteutgang Q, via SV.

 

 

 

 

( 3 )

Hjerteinngang

Cardiac input (CI) er invers drift av hjerteeffekten. Siden hjerteutgang innebærer det volumetriske uttrykket for utstøtningsfraksjon, innebærer hjerteinput den volumetriske injeksjonsfraksjonen (IF).

IF = sluttdiastolisk volum (EDV) / sluttsystolisk volum (ESV)

Cardiac input er en lett avbildet matematisk modell av diastole.

Hjerteindeks

Hos alle hvilende pattedyr med normal masse er CO -verdien en lineær funksjon av kroppsmassen med en skråning på 0,1 L/(min kg). Fett har omtrent 65% av oksygenbehovet per masse sammenlignet med andre magre kroppsvev. Som et resultat er beregningen av normal CO -verdi i et overvektig emne mer komplisert; en enkelt, vanlig "normal" verdi av SV og CO for voksne kan ikke eksistere. Alle blodstrømsparametere må indekseres. Det er akseptert konvensjon å indeksere dem etter Body Surface Area, BSA [m 2 ], av DuBois & DuBois Formula, en funksjon av høyde og vekt:

De resulterende indekserte parametrene er Stroke Index (SI) og Cardiac Index (CI). Slaglengdeindeks, målt i ml/slag/m 2 , er definert som

Hjerteindeks, målt i L/min/m 2 , er definert som

CO -ligningen ( 1 ) for indekserte parametere endres deretter til følgende.

 

 

 

 

( 2 )

Det normale området for disse indekserte blodstrømsparametrene er mellom 35 og 65 ml/slag/m 2 for SI og mellom 2,5 og 4 L/(min m 2 ) for CI.

Kombinert hjerteeffekt

Kombinert hjerteutgang (CCO) er summen av utgangene til høyre og venstre side av hjertet. Det er en nyttig måling i fosterets sirkulasjon , der hjerteutgangene fra begge sider av hjertet fungerer delvis parallelt med foramen ovale og ductus arteriosus , som direkte forsyner den systemiske sirkulasjonen .

Historiske metoder

Fick -prinsippet

Fick -prinsippet, først beskrevet av Adolf Eugen Fick i 1870, antar at oksygenforbrukshastigheten er en funksjon av blodstrømshastigheten og oksygenhastigheten som de røde blodcellene tar opp. Anvendelse av Fick -prinsippet innebærer beregning av oksygen som forbrukes over tid ved å måle oksygenkonsentrasjonen av venøst blod og arterielt blod. Q beregnes ut fra disse målingene som følger:

  • V O 2 forbruk per minutt ved bruk av et spirometer (med motivet som puster inn luft) og en CO 2- absorber
  • oksygeninnholdet i blod tatt fra lungearterien (som representerer blandet venøst blod)
  • oksygeninnholdet i blod fra en kanyle i en perifer arterie (representerer arterielt blod)

Fra disse verdiene vet vi at:

hvor

  • C A er oksygeninnholdet i arterielt blod, og
  • C V er oksygeninnholdet i venøst blod.

Dette lar oss si

og derfor beregne Q . (C A - C V ) er også kjent som den arteriovenøse oksygenforskjellen .

Selv om Fick -metoden anses å være den mest nøyaktige metoden for måling av Q , er den invasiv og krever tid for analyse, og nøyaktige oksygenforbruksprøver er vanskelig å skaffe. Det har vært modifikasjoner av Fick metode hvor luftoksygeninnholdet blir målt som en del av et lukket system og at forbrukt oksygen blir beregnet ved bruk av en antatt oksygenforbruk indeks, som deretter brukes til å beregne Q . Andre variasjoner bruker inerte gasser som sporstoffer og måler endringen i inspirerte og utløpte gasskonsentrasjoner for å beregne Q (Innocor, Innovision A/S, Danmark).

Beregningen av arterielt og venøst oksygeninnhold i blodet er en grei prosess. Nesten alt oksygen i blodet er bundet til hemoglobinmolekyler i de røde blodcellene. Å måle innholdet av hæmoglobin i blodet og andelen av metning av hemoglobin - oksygenmetningen i blodet - er en enkel prosess og er lett tilgjengelig for leger. Hvert gram av hemoglobin kan bære 1,34 ml av O 2 ; oksygeninnholdet i blodet - enten arterielt eller venøst - kan estimeres ved hjelp av følgende formel:

Lungearter termodilusjon (trans-høyre-hjerte termodilusjon)

Indikatormetoden ble videreutviklet ved å erstatte indikatorfargen med oppvarmet eller avkjølt væske. Temperaturendringer i stedet for fargestoffkonsentrasjon måles på steder i sirkulasjonen; denne metoden er kjent som termodilusjon. Den Swan-Ganz kateter (PAC) innført i klinisk praksis i 1970, også kjent som den svane Ganz kateter , gir direkte adgang til det høyre hjerte for varmeutjevning målinger. Kontinuerlig, invasiv, hjerteovervåking på intensivavdelinger har stort sett blitt faset ut. PAC er fortsatt nyttig i hjertestudier utført i hjertekateteriseringslaboratorier.

PAC er ballongtippet og blåses opp, noe som hjelper "seile" kateterballongen gjennom høyre ventrikkel for å stenge en liten gren av lungearteriesystemet. Ballongen tømmes deretter. PAC termodilusjonsmetoden innebærer injeksjon av en liten mengde (10 ml) kald glukose ved en kjent temperatur i lungearterien og måling av temperaturen en kjent avstand 610 cm (2,43,9 in) ved bruk av det samme kateteret med temperatur sensorer skilt fra hverandre på en kjent avstand.

Det historisk signifikante Swan-Ganz multi-lumen kateteret tillater reproduserbar beregning av hjerteeffekten fra en målt tid-temperatur kurve, også kjent som termodilusjonskurven. Termistorteknologi muliggjorde observasjonene om at lave CO registrerer temperaturendringer sakte og høye CO registrerer temperaturendringer raskt. Graden av temperaturendring er direkte proporsjonal med hjerteeffekten. I denne unike metoden blir tre eller fire gjentatte målinger eller passeringer vanligvis gjennomsnittet for å forbedre nøyaktigheten. Moderne katetre er utstyrt med varmefilamenter som intermitterende varmes opp og måler termodilusjonskurven, og gir serielle Q -målinger. Disse instrumentene gjennomsnittlige målinger over 29 minutter avhengig av sirkulasjonens stabilitet, og gir dermed ikke kontinuerlig overvåking.

PAC -bruk kan kompliseres av arytmier, infeksjon, lungearterruptur og skade på høyre hjerteklaff. Nyere studier på pasienter med kritiske sykdommer, sepsis, akutt respirasjonssvikt og hjertesvikt tyder på at bruk av PAC ikke forbedrer pasientens utfall. Denne kliniske ineffektiviteten kan knytte seg til dens dårlige nøyaktighet og følsomhet, som er påvist ved sammenligning med strømningssonder i et seksdoblet område med Q -verdier. Bruk av PAC er i tilbakegang ettersom klinikere går over til mindre invasive og mer nøyaktige teknologier for overvåking av hæmodynamikk.

Referanser

Eksterne linker

Opiniones de nuestros usuarios

Tina Lian

Flott oppdagelse denne artikkelen om Hjerteeffekt og hele siden. Den går rett til favoritter.

Mariann Dale

Det stemmer. Gir nødvendig informasjon om Hjerteeffekt.