Diagnostic de l’hypovolémie peropératoire Bernard CHOLLEY Département d’Anesthésie-réanimation Hôpital Lariboisière Paris 1

Hypovolémie ??? Quelle est la valeur « normale » de la volémie ? Est-ce vraiment l’hypovolémie qui est notre problème ?

Hypovolémie Hypoperfusion

Perfusion « adéquate » PRESSION DEBIT Pression intra-luminale >pression externe DEBIT Apports d’O2 et de métabolites Epuration du CO2 et des catabolites

Perfusion adéquate ? Le plus souvent, le seul aspect de la perfusion que nous monitorons est la pression artérielle systémique La PAS étant étroitement régulée, ses variations sont relativement indépendantes de celles du débit, même sous anesthésie La connaissance du débit est très utile pour évaluer l’autre aspect de la perfusion (i.e.: « transport »)

Quand la perfusion est-elle « adéquate » ? Quel débit cardiaque est bon pour le patient ? Réponse: celui qui satisfait la demande en O2 de chaque cellule Comment le savoir ? Réponse: impossible

  A B Peut-on prédire la réponse au remplissage ? Débit Peut-on la quantifier ? Débit cardiaque  Being able to predict the hemodynamic response to therapeutic interventions is one of the daily challenges of anesthesiologists and intensivists. Once we have made the decision to try to improve the circulatory status of our patient (by giving fluids or vasoactive agents), we are facing two questions: Is my patient going to improve his cardiac output or not ? And how much the improvement ? Clinical judgement alone is often inaccurate,  A B Précharge

Augmentation du % de volume contraint An increase in venous return (or cardiac output) can be achieved either by giving fluids or vasoconstrictors, both of which result in an increase in the stressed fraction of the blood volume, and therefore in an increase in mean systemic pressure. Remplissage Veinoconstriction

Abaissement de la pression d’opposition au retour veineux An increase in venous return (or cardiac output) can be achieved either by giving fluids or vasoconstrictors, both of which result in an increase in the stressed fraction of the blood volume, and therefore in an increase in mean systemic pressure. Agent inotrope

Venous reservoir characteristics & right atrial pressure An increase in venous return (or cardiac output) can be achieved either by giving fluids or vasoconstrictors, both of which result in an increase in the stressed fraction of the blood volume, and therefore in an increase in mean systemic pressure. Long distance runner Cardiac failure

Pressions de remplissage ?

Can Echo help ? I am the person in charge of the ultrasound studies in my Department and my colleagues always ask me as a subsidiary question: can you please tell me if my patient is hypovolemic ? Understand: should I give him fluids ? This is a difficult question and there is only one situation in which I feel comfortable answering YES

LV End-Diastolic Area End-diastolic Area is related to end-diastolic volume: proportional to the stretch of cardiac fibers ( preload) Easy to measure (TEE), reproducible Reduction in LVEDA proportional to blood volume spoliation during hemorrhage Swenson et al., Anesth Analg 1996 Cheung et al., Anesthesiology 1994 Reich et al., Anesthesiology 1993

LV End-Diastolic Area In ICU patients: If cardiac cavities are not “empty”, or if baseline size is not known: ????? EDA is not influenced by fluid challenges Axler et al., Crit Care Med 1997 EDA value is not predictive of % increase in stroke volume after a fluid challenge Tousignant et al., Anesth Analg 2000

Tousignant et al., Anesth Analg 2000

Estimation of filling pressures 1) Using M mode echo Askenasi et al., JACC 1983 2) Using pulsed-wave Doppler PCWP: transmitral and PV flow velocities Kuecherer et al., Circulation 1990 Nomura et al., Anesth Analg 1997 RAP: tricuspid and supra-hepatic vein flow Nagueh et al., Circulation 1996 Ommen et al. Mayo Clin Proc 2000 3) Using the diameter of inferior vena cava Kircher et al., Am J Cardiol 1990 Jue et al., JASE 1992 Pulsed wave Doppler measures blood velocity at a precise location. Velocity is proportional to the pressure gradient Cette vélocité est proportionnelle au gradient de pression entre l’amont et l’aval de ce point. Le gradient de pression lui-même dépend de multiples facteurs parmi lesquels on retrouve la compliance passive des cavités, les phénomènes actifs de relaxation, et, bien sûr, les conditions de charge.

Transmitral flow velocity patterns dt: dt dt: Hypovolemia Normal Excess Fluids : Direct correlation between E/A and PCWP

Pulmonary venous flow pattern ECG PV velocity z ITVs ITVd When LAP increases, the systolic fraction decreases : inverse correlation between %ITVs and PCWP

Estimation of filling pressures using pulsed wave Doppler Characteristic changes in Doppler flow patterns are only produced by very high filling pressures Only rough estimations of filling pressures can be obtained (bias ± 5 mmHg !!!) Need a trained operator

Diameter of the Inferior Vena Cava Vessel diameter and its variation with spontaneous breathing are correlated with RAP Nagueh et al., Circulation 1996 Kircher et al., Am J Cardiol 1990 No correlation in mechanically ventilated patients IVC diameter<12mm, RAP<10mmHg (sensitivity = 25%) Jue et al., JASE 1992

Diameter of the Inferior Vena Cava Reflects the distension of large veins, one of the determinants of venous return Patients who have a reduction in RAP during inspiration increase their cardiac output in response to fluids Magder et al., J Crit Care 1992 Patients who have a reduction in IVC diameter during inspiration have a reserve in venous stressed volume that can be recruited

Variations respiratoires du VES ou de la PAS

POD ou PAPo Surface du VG en télédiastole Volume d’éjection systolique ou débit cardiaque Pression artérielle (Ddown; %DPP) Aucun de ces paramètres ne peut nous permettre d’affirmer que la volémie est « suffisante » ou pas.

Cardiac Output « Optimal » cardiac output   A B C D Preload

Mesurer le débit cardiaque représente le seul moyen effectif de déterminer la limite supérieure du remplissage tolérable pour le patient

Intérêt de maximaliser le débit cardiaque et le transport en oxygène ? 14 études randomisées ayant testé l’optimisation du transport en O2 6 études: réduction de mortalité 4 études: réduction de morbidité Probablement oui chez les patients chirurgicaux à “haut risque”

Monitorage du débit cardiaque Indispensable chez le patients les plus « à risque » La thermodilution associée au cathétérisme de l’AP reste une technique incontournable De nouvelles techniques facilitent l’obtention du débit et peuvent trouver leur place chez les patients chez qui les pressions droites et la SvO2 ne sont pas nécessaires

Arterioles + Capillaries Arteries Venous Reservoir Right Heart Lungs Stressed Volume Unstressed Volume As Guyton told us, the relation between blood volume and cardiac output can also be viewed from the venous return point of view. Most of the blood volume is contained in the venous reservoir, where only a fraction of it is called stressed volume and is responsible for the hydrostatic pressure that drives the blood back to the heart (also called mean systemic pressure). the heart himself, if normal, only pumping out the blood that returns to him. Venous Reservoir Right Heart Lungs Left Heart

Au total: Le VES est un paramètre clé pour optimiser le remplissage des patients Sa mesure est désormais facile et peu invasive grâce aux nouvelles techniques de mesure du débit cardiaque Une stratégie basée sur l ’optimisation du VES peut avoir un impact bénéfique en terme de pronostic pour les patients chirurgicaux à haut risque A-t-on le droit de s’en passer ?