MONITORING HEMODYNAMIQUE « Des chiffres et des courbes» D. Tagan Division des soins intensifs médicaux Hôpital Riviera Site du Samaritain Mars 2001

PLAN Mesure de la pression artérielle systémique non-invasive invasive Cathétérisme artériel pulmonaire pressions débit courbes complications

MESURE DE LA PRESSION ARTERIELLE SYSTEMIQUE Méthodes de mesure auscultatoire oscillométrique

MESURE DE LA PRESSION ARTERIELLE SYSTEMIQUE Méthode auscultatoire Manchette adaptée Mesurer la circonférence du bras Largeur = 0.4 x Ci, Longueur = 0.8 x Ci Manchette trop petite  surestimation

MESURE DE LA PRESSION ARTERIELLE SYSTEMIQUE Méthode auscultatoire (2) Manchette bien placée Stéthoscope adapté Mesurer avec la cloche (cf. courbe de fréquence) Situations particulières Dans les états de choc  sous-estimation de la TA de > 30 mmHg chez 50% des pts  inadaptée chez les patients instables

MESURE DE LA PRESSION ARTERIELLE SYSTEMIQUE Oscillometric brachial mean artery pressures are higher than intra-radial mean artery pressures in intensive care unit patients receiving norepinephrine. Pytte M et al. Acta Anaesthesiol Scand. 2006 Jul;50(6):718-21. BACKGROUND: Norepinephrine is frequently used in intensive care unit (ICU) patients to raise and maintain an adequate mean arterial pressure (MAP). Conflict arises as to which MAP should guide vasopressor dose, as oscillometric MAP in the brachial artery often diverges from intra-radial MAP. We wanted to estimate the magnitude of this difference in ICU patients receiving norepinephrine, and to see whether the patient age, norepinephrine dose, age of radial catheter, ventilation treatment or severity of illness influenced the difference. METHODS: Prospective observational study comparing oscillometric MAP and intra-radial MAP performed in a central hospital-based surgical ICU during the period from February 2002 through to October 2003. Sixty-eight consecutive patients who received a norepinephrine infusion to maintain MAP above 70 mmHg were included. The mean arterial blood pressure was measured both oscillometrically and in the ipsilateral radial artery. RESULTS: Oscillometric MAP was on average 6.6 mmHg higher (95% CI 5.3-7.9) than intra-radial MAP in the 134 sets of measurements (P < 0.001). The patient's age (P = 0.319), norepinephrine dosage (P = 0.959) the age of the radial catheter (P = 0.992) were not significant. The difference in MAP was marginally greater in ventilated patients (P = 0.061) and significantly greater as the simplified acute physiology score (SAPS) score increased (P = 0.022). CONCLUSIONS: MAP measured oscillometrically over the brachial artery directly in the radial artery gave different results in an ICU population receiving norepinephrine. In more than one of four patients this difference is so large, and increases with illness severity, that the selection of any one method would influence treatment.

MESURE DE LA PRESSION ARTERIELLE SYSTEMIQUE Méthode oscillométrique Basée sur la mesure des oscillations manométriques induites par les pulsations artérielles durant le dégonflement de la manchette  inadaptée chez les patients instables

MESURE DE LA PRESSION ARTERIELLE SYSTEMIQUE Méthode non-invasive lors de fibrillation auriculaire Berger JP et al. Schweiz. Med. Wschr 1988; 118:1304-10

MESURE DE LA PRESSION ARTERIELLE SYSTEMIQUE Mesure du pouls paradoxal

MESURE DE LA PRESSION ARTERIELLE SYSTEMIQUE Mesure invasive (1) Plus on s ’éloigne de l ’aorte plus la pression systolique augmente (réflexion de l ’onde de la périphérie accentuée lorsque les artères sont non-compliantes) et plus la partie systolique de l ’onde est étroite (peut atteindre 20 mmHg entre aorte et artère radiale)

MESURE DE LA PRESSION ARTERIELLE SYSTEMIQUE Mesure invasive (2) Amortissement

MESURE DE LA PRESSION ARTERIELLE SYSTEMIQUE Mesure invasive (3) Amortissement

MESURE DE LA PRESSION ARTERIELLE SYSTEMIQUE Mesure invasive (3) préférer la pression moyenne à la pression systolique vrai pression de travail pas influencée par l ’amortissement du système préférer la valeur moyenne intégrée par le moniteur à celle calculée par la formule pression diast + 1/3 pression syst

MESURE DE LA PRESSION VEINEUSE CENTRALE Validité de la mesure par un cathéter central périphérique Transmission de la pression à travers un cathéter • à forte résistance -petite lumière -long -pliable • susceptible de se boucher -microtrombi

MESURE DE LA PRESSION VEINEUSE CENTRALE Crit Care Med 2000, vol.28 , No 12, p.3833-6

CATHETERISME ARTERIEL PULMONAIRE Technique dans la tourmente depuis plusieurs années Une incertitude Rapports risque-bénéfice et coût-bénéfice pas établi existe pas d ’étude randomisées Une certitude La technique est utilisée suboptimalement par banalisation et manque de connaissance. Iberti et al. JAMA 1990; 264: 2928-32 Gnaegi et al. Crit Care Med 1997; 25: 213-220 Une nécessité si on utilise la technique donner des cours réguliers dans les unités et faire des contrôles de qualité

Structure du cathéter standard

Cathéters spéciaux Mesure de la fraction d'éjection ventriculaire droite Mesure continue de la saturation en oxygène du sang veineux mêlé Mesure du débit cardiaque en continu Entraînement électrosystolique ventriculaire ou auriculaire- ventriculaire Avec une deuxième voie proximale pour la perfusion de solutés Pose par voie fémorale (S tip) A fonctions combinées

Matériel supplémentaire Introducteur à valve avec manchon de protection facilite les repositionnements (<72h) pas de maintien d'un introducteur en l'absence du cathéter, en raison du risque d'embolie gazeuse et de perforation vasculaire. Matériel pour la mesure des pressions vérifier les caractéristiques et la fiabilité du système choisi circuit avec un système de rinçage continu et discontinu avec de l'héparine. Module de mesure du débit cardiaque avec affichage de la courbe de thermodilution.

Précautions élémentaires ECG avant la pose pour dépister un trouble de conduction Asepsie chirurgicale impérative. Chez le patient conscient, anesthésie locale des zones de ponction et de fixation du cathéter à la peau. Contrôle RX nécessaire après la pose. Lancet, mai 2000

Zéro de référence Cam J Cardiol 2000; 86: 121-124

Zéro de référence Faire le zéro en ouvrant à l'atmosphère l'interface air/eau du capteur et en faisant mémoriser par le moniteur, comme étant égale à zéro, la pression enregistrée.

Condition de validité de la PAPO Gonflement et de dégonflement du ballonnet  courbes de PAPO et de PAP respectivement Morphologie de la courbe de PAPO  deux accidents caractéristiques "a" et "v"; PAPO moyenne  < ou = PAP diastolique (sauf s'il existe une onde "v" ample) Sang prélevé à l'extrémité distale, ballonnet gonflé  saturé à 100 % en oxygène.

Précautions lors de la mesure des pression Mesure en fin d'expiration permet de s'affranchir des modifications de pression engendrées par les variations de pression intrathoracique "geler" les tracés et déterminer graphiquement les valeurs téléexpiratoires des pressions. Mesure à l ’état stable attendre la fin d ’un remplissage attendre stabilisation après changement de traitement

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Mesure du débit cardiaque par thermodilution (1) Injection d ’un volume connu à une température contrôlée. Calcul par l'équation de Stewart-Hamilton: Q = V1 (TB-T1)K1K2 / TB(t)dt Q = débit cardiaque V1 = volume de l'injectat TB = température du sang K1 = densité de l'injectat K2 = constante de calcul TB (t)dt = intégration de la surface sous la courbe des variations de température du sang en fonction du temps par le calculateur

Mesure du débit cardiaque par thermodilution (2) Nature de l'injectat glucose 5 % (NaCl 0.9  sous-estimation du DC de 2 %). Durée et qualité de l'injection < 4 secondes. Contrôle de qualité = courbe de thermodilution.

Mesure du débit cardiaque par thermodilution (3) Volume de l'injectat grands volumes (10 mL chez l'adulte)  accroît le rapport signal/bruit Système d ’injection système clos  les risques infectieux. Température de l'injection température ambiante liquide refroidi lors d ’hypothermie, de haut débit ou de la température ambiante excessive mesure de la température de l'injectat avec précision à l'entrée du canal proximal du cathéter

Mesure du débit cardiaque par thermodilution (4) Temps de la mesure variation du débit cardiaque au cours du cycle ventilatoire, tout particulièrement chez les patients en ventilation mécanique. injection à temps aléatoire (fréquence ventilatoire élevée) et à temps déterminé (fréquence ventilatoire < 12). Nombre de mesures moyenne de 3 à 5 mesures consécutives Limites de la méthode shunt intracardiaque gauche-droit insuffisance tricuspide sévère instabilité de la température de base dans l'artère pulmonaire

POD Peut être assimilée à la pression de remplissage du ventricule droit. Augmentée lors d'hypervolémie, de dysfonction du VD (péricardite constrictive, tamponnade, infarctus), de valvulopathie tricuspide, de tumeurs du cœur (myxome), de thrombus intracardiaque, de pression intrathoracique positive. Abaissée lors d'hypovolémie vraie et d'hypovolémie relative (augmentation de la capacité du système vasculaire par vasoplégie) ou lorsque la pression intrathoracique est négative. Cave: POD basse (< 6 mmHg) n'indique pas forcément une expansion volémique, si les autres paramètres cliniques et hémodynamiques sont normaux. POD haute (> 12-15 mmHg) ne contre-indique pas forcément une expansion volémique.

Pression artérielle pulmonaire PAP systolique moyenne = un des éléments de la postcharge ventriculaire droite. En l'absence de pathologie cardiopulmonaire, la PAP télédiastolique permet d'estimer les pressions de remplissage des cavités gauches (gradient PAPd - PAPO < 5 mmHg). Pas très utile pour le diagnostic d ’embolie pulmonaire Safran D et al. Ed Réanimation et médecine d ’urgence, 1981.

PAPO Pression en aval du ballonnet gonflé, qui n'est pas toujours égale à la pression dans l'oreillette gauche. Pression intermédiaire entre la pression capillaire pulmonaire et la pression auriculaire gauche (dans les conditions normales pressions très proches l'une de l'autre). Permet d ’estimer: la pression de remplissage du ventricule G pression de remplissage élevée (dysfonction diastolique ou systolique ventriculaire gauche, hypervolémie) pression de remplissage (hypovolémie vraie ou relative) la pression hydrostatique effective régnant dans les capillaires pulmonaires (évaluation du risque d'œdème pulmonaire).

PAPO Pression capillaire Précharge

PAPO et VTDVG Pour une même pression de remplissage, VTDVG varie en fonction des propriétés mécaniques intrinsèques du myocarde (compliance) Pression de remplissage élevée ne signifie pas nécessairement précharge optimale si la compliance ventriculaire est basse (ischémie myocardique p.e.) Inversément une pression de remplissage relativement basse peut être associée à une précharge suffisante lorsque la compliance ventriculaire est élevée (cardiopathie dilatée p.e.).

PAPO et zones de West Zones de West Haut Bas

PAPO et zones de West Hypervolémie

PAPO et zones de West Hypovolémie

PAPO et zones de West Hypovolémie + PEEP

PAPO et interférence de la PEEP P mes P pleur P alv P atm = réf. P transmurale = P mes - P pleur C poumon P pleur =  P alv x C poumon + C thorax

PAPO et PEEP Conditions normales C pulmonaire et C thoracique = env. 0.2 l/cm/H20 P pleur /  P alv = 0.5 Compliance pulmonaire abaissée (SDRA) P pleur /  P alv < 0.5 PEEPe < 10 cm H2O  pas de correction PEEPe > 10 cm H2O soustraire 2 mmHg pour chaque 5 cm H2O de PEEP additionnelle Compliance pulmonaire normale ou augmentée (BPCO) P pleur /  P alv > ou = 0.5 Se méfier de la PEEP intrinsèque qui doit être mesurée pour interpréter les valeurs hémodynamiques

PAPO et PEEP Nadir PAPO Estimation de la pression de remplissage du VG lors de ventilation avec PEEP  valeur la plus basse de la PAPO obtenue 2 à 3 secondes après le débranchement du ventilateur

Interprétation de la PAPO Pas de valeurs normales dans l'absolu, mais valeurs normales, hautes ou basses selon le contexte. Considérer l'évolution des valeurs lors des actions thérapeutiques . remplissage . utilisation d'inotropes ou de médicaments vasoactifs

Tracé de POD Insuffisance tricupsidienne Fibrillation auriculaire NORMAL Tamponnade péricardique Flutter auriculaire Bloc AV complet Péricardite constrictive

Courbe lors d ’insuffisance mitrale PAPO: onde v PAP: dicrotisme haut situé

Ballon gonflé Ballon dégonflé systolique Onde V diastolique PAP PAPO

Interprétation de la PAPO en présence d ’une grande onde v PAPO moy  risque d'œdème pulmonaire PAPO diast (au pied de l'onde "v")  PTDVG

Physiologie restrictive Infarctus ventriculaire droit PVD: « dip and plateaux »; POD: creux y profond POD ECG Sans IT PVD Avec IT POD

Embolie pulmonaire massive POD: physiologie restrictive; PAP: ventricularisation du tracé Avant thrombolyse Après thrombolyse

Overwedge

Occlusion incomplète 80 60 Underwegde 37 40 20 90 60 30 PAPO 13

Interprétation du débit cardiaque le rapporter à la surface corporelle permet de s ’affranchir du poids et de la taille (index cardiaque) se souvenir que le débit s ’adapte aux besoins métaboliques qui dépendent de la taille, du poids, de l'activité musculaire, de la température et du sexe. Dans les situations où se modifient les besoins métaboliques (p.e. période péri-opératoire), la mesure de QC doit être associée aux calculs d'oxygénation. calculer l ’index systolique (IC/FC)  séparer le rôle de la fréquence cardiaque des autres déterminants de la performance cardiaque. pas de valeur normale pour l ’index cardique, parler de débit adapté ou non adapté à la demande métabolique, adaptation que l'on peut évaluer par la D(a-v) 02, l'extraction d'oxygène, la SVO2, la différence artérioveineuse de PCO2, le lactate...

Index théorique à l ’état basal En ordonnée l ’index cardiaque attendu pour un âge donné (Guyton) en admettant une différence de 10% entre les sexes. En abscisse, différence artérioveineuse en O2 attendue en admettant comme base de calcul une consommation d ’O2 conforme à la valeur prédite selon Harris-Benedict. IC l/mn/m2 Age F H D(a-v)O2 ml/l Csquara P et al. J crit Care 1989; 4: 273-282

Paramètres d ’oxygénation Finalement assez peu utilisés en routine, chronophage pour rendement assez faible La difficulté d ’interprétation des paramètre d ’oxygénation est que l ’on ne connaît pas la demande en O2 Paramètre le plus utile: D(a-v)O2 comme aide à l ’interprétation du débit cardiaque La détermination de la D(a-v)O2 nécessite de mesurer la SvO2 avec un oxymètre.

Interprétation des résistances vasculaires Valeurs calculées Représentent l'obstacle à l'écoulement du sang dans les vaisseaux de la circulation systémique ou pulmonaire Calculs très imparfaits puisqu'ils présupposent (ce qui est faux) la linéarité de la relation pression-débit et la présence d'un flux sanguin continu Interprétation des résistances isolément, hors contexte clinique, n'a pas de sens Les résistances doivent être interprétée en fonction de la pression. Si la pression est satisfaisante, les résistances sont adaptées.

Utilisation des paramètres obtenus Par étape Si la pression artérielle systémique et le débit cardiaque sont apparemment adaptés à la situation, il n'est pas nécessaire d'optimiser les autres paramètres. Dans le cas contraire ou en cas de doute, les pressions de remplissage pourront aider à définir d'éventuelles options thérapeutiques. Le calcul et l'interprétation des autres paramètres ne deviennent judicieux que dans un troisième temps pour affiner le diagnostic ou les options thérapeutiques.

Nombre de chiffre après la virgule Pressions: « 15 » DC et IC: « 4.5 » VS et IS: « 30 » RVS et RVP: « 655 » PO2: « 70 » SO2: « 90.3 » D(a-v)O2: « 3.5 » DO2: « 830 » VO2: « 175 » Montre que l ’on connaît la précision de la mesure.

Complications (1) Complications liées à l'établissement de l'accès veineux central celles de tout cathétérisme veineux central au niveau du cou . pneumothorax (accès sous-clavier) . ponction artérielle exposant à l'hématome compressif . embolie gazeuse notamment en cas d'hypovolémie . lésions nerveuses . plus rarement, blessure du canal thoracique, perforation cardiaque ou vasculaire liée à la mise en place de l'introducteur.

Complications (2) Complications lors de l'insertion du cathéter troubles du rythme lors du passage de la sonde dans le VD. Il BAV complet chez les patients atteints de bloc de branche gauche Nœud sur le cathéter ou autour des structures intracardiaques

Complications (3) Complications liées au maintien du cathéter Infarctus pulmonaire mécanismes: migration distale de l'extrémité du cathéter, maintien d'un ballonnet gonflé pendant un temps excessif, formation d'un thrombus autour de l'extrémité du cathéter ou embolie à partir d'un thrombus formé sur le cathéter. Complications thromboemboliques liée à la durée du cathétérisme Rupture artérielle pulmonaire Facteurs de risque: hypertension artérielle pulmonaire, CEC. Le signe clinique évocateur: l'hémoptysie. Cave: gonflage liquidien du ballonnet dangereux car peut générer des pressions extrêmement élevées

Complications (4) Infection sur cathéter 10 % de colonisation bactérienne 2% de septicémie. risque augmente significativement au-delà de 72 heures Rupture du ballonnet source d'embolie gazeuse ou d'embolie de fragment de ballonnet nécessite le retrait immédiat du cathéter (risque infectieux) Thrombopénie cathéter hépariné Allergie au latex contre-indication à la mise en place d'un cathéter à ballonnet.

Indications en réanimation L'échocardiographie ne permet pas de répondre à toutes les situations en raison de l'absence sur place 24 heures sur 24 de personnel formé et des limites de la technique (patients, fiabilité des mesures). L'étude hémodynamique invasive: - conforte le diagnostic échocardiographique - apporte des éléments complémentaires en cas d'échec des manœuvres initiales - permet le monitoring continu.

Références Débit cardiaque Jansen JRC. The thermodilution method for the clinical assessment of cardiac output. Int Care Med 1995; 21: 691-7 PAPO Sharkey SW. Beyond the wedge: clinical physiology and Swan-Ganz catheter. Am J Med 1987; 83: 111-22 Hémodynamique durant la grossesse Wesley L and Cotton D. Cardiorespiratory changes during pregnancy. Critical Care Obstetrics; p. 2-33 Hémodynamique chez le patient obèse Marik P and Varon J. The obese patient in the ICU. Chest 1998; 113; 492-8

Références