Noninvasiv måling av minuttvolum

Transkript

1 Noninvasiv måling av minuttvolum Svend Aakhus Rikshospitalet 1

2 Minuttvolum (cardiac output), L/min Det blodvolum som pumpes ut fra hjertet til systemisk kretsløp hvert minutt Normalt: Venstre minuttvolum = høyre minuttvolum Minuttvolum = Slagvolum x Hjertefrekvens Indeksert: CI = CO/BSA (L/min/m 2 ) 2

3 Minuttvolum Indikator på global kardial funksjon høyt MV feber, anemi, thyreotoxicose, AV fistel etc lavt MV: myokardiell svikt, hypovolemi, hypothyreose, alvorlig pulmonal hypertensjon, etc Indikator på intrakardial shunting: Qp Qs 3

4 Nonivasive metoder for måling av MV Noninvasive: Ultralydbaserte Doppler-baserte 2D/3D avbildning Trykkurve-baserte 4

5 Minuttvolum ved Doppler S. Aakhus 0209 V = blodstrømshastighet C = lydens hastighet i blod Ft = utsendt lydbølge frekvens Fg = reflektert lydbølgefrekvens Fg - Ft = Doppler shift Θ = vinkel mellom lydstråle og blodstrøm NB! cosinus 20 =

6 Minuttvolum ved Doppler sammenhengen mellom blodstrømshastigheter og volum strøm S. Aakhus 0209 Blodstrømshastighet: v(t) = strekning / tid [cm/s] Gitt v(t) = v, konstant over hele arealet, A v(t) = A l = A v t [cm 2 cm s] q = V(t) / t = A v [cm 3 ] Volum strøm: q(t) = volum / tid [cm 3 /s] q(t) = A v(t) v A l = v t l 6

7 Volumstrømsmåling med Doppler FORUTSETNINGER Laminær blodstrøm (dvs ikke turbulent) Flat hastighetsprofil (dvs ikke parabol eller asymmetrisk) Parallellitet mellom blodstrøm og Doppler Kjent blodstrømstverrsnitt dvs målbart blodstrømsareal Hastighet og tverrsnittsmål fra samme sted 7

8 Blodstrømsmønstre Rørform: Konvergens Effekt: Flat profil Divergens Turbulens Kurvatur Skjev profil Fra Hatle og Angelsen,

9 Minuttvolum ved Doppler LVOT areal MÅLESTED aorta annulus = LVOT = venstre utløp - parasternal langakse - veldefinert diameter D A - antas sirkulær - upåvirket av arbeid - leading to leading edge D D A = π r 2 = π (D/2) 2 NB! 10% diameter feil --> 21% areal og volumfeil D 9

10 Slagvolum ved Doppler LVOT SV LVOT (cm 3 ) = A LVOT (cm 2 ) x VTI LVOT (cm) vel cm/s = A D x time s A = π (D/2) 2 VTI = v (t) dt MV = SV x HR 10

11 Minuttvolum ved Doppler vs Fick og TD S. Aakhus 0209 Ihlen et al,

12 Minuttvolum ved LVOT Doppler 12 Coats, 1990

13 Praktisk gjennomgang 1: LVOT diameter Systolisk åpning av aortaklaff 13

14 D Gjennomsnitt av 3 mål Dersom Δ > 2 mm, mål 3 nye mål 14

15 LVOT avbildning, effekten av ultralydfrekvens S. Aakhus MHz + 2 harmoniske 2.2 MHz Måle på det opptaket som gir best definering av LVOT og aorta-cusper 15

16 Praktisk gjennomgang 2: LVOT blodstrømshastigheter S. Aakhus 0209 Apikal 5 kammer Apikal 4 kammer

17 Pulset Doppler stråle med måleområde 17

18 Plassering av målepunkt VV opp mot LVOT LVOT = aorta annulus = korrekt S. Aakhus 0209 Ao rot = supravalvulært AVC AVO 18

19 Tracing av LVOT hastighetsprofil S. Aakhus 0209 Midle 3 hjerteslag ( 5 slag ved arytmi) 19

20 Feilkilder, 1 Dopplerstrålens plassering i LVOT Korrekt plassering Eksentrisk i LVOT Vmax 1,1 m/s SV 65 ml CO 3,7 L/min Vmax 0,75 m/s SV 44 ml CO 2.4 L/min 20

21 Feilkilder, 2 Størrelse på målepunkt (område) Måleområde 2 mm Måleområde 10 mm Heterogent Doppler hastighetsspekter 21

22 Feilkilder, 3 Filter og gain setting S. Aakhus 0209 High pass filter satt for høyt Gain for lavt satt Gain satt for høyt Vanskelig tracebar kontur Mulighet for underestimering av VTI Mulighet for overestimering av VTI 22

23 Feilkilder, 4 LVOT diameter, avbildning Korrekt LVOT avbildning Skjev LVOT avbildning Diameter 1.9 cm SV 57 ml CO 3,9 L/min Diameter 1.5 cm SV 35 ml CO 2,5 L/min 23

24 Feilkilder, 5 Vinkelfeil mellom Dopplerstråle og blodstrøm Vinkelfeil PW LVOT med vinkelfeil Reduserer hastigheter Heterogent Doppler hastighets-spekter 24

25 Feilkilde, 6 Subvalvulær hastighetsøkning S. Aakhus 0209 Subvalvulær obstruksjon HOCM med SAM PW LVOT Hastigheter i aorta-annulus ikke målbare Uegnet for minuttvolumsbestemmelse 25

26 Enkelte feilkilder kan overlistes S. Aakhus 0209 PW målepunkt subvalvulært Subvalvulær hastighetsøkning PW målepunkt rett under klaffen PW målepunkt rett under klaffeplanet gir korrekt blodstrømsmål for minuttvolums bestemmelse 26

27 Spesielle problemer 1: Mekanisk aortaklaff S. Aakhus 0209 Apikal 4 kammer, fargedoppler CW AVR PW LVOT PW målepunkt rett under klaffeplanet gir korrekt blodstrømsmål for minuttvolums bestemmelse 27

28 Spesielle problemer 2: Høyt minuttvolum S. Aakhus 0209 Stor Aortainsuffisiens PW LVOT Pendelvolum Tilsynelatende høyt SV: Netto SV = SV - pendelvolum HR = 70 SV = 120 ml CO = 8.4 L/min 28

29 Minuttvolum RVOT RVOT diameter RVOT blodstrømshastigheter Oftest usikker måling av RVOT RVOT blodstrømshastigheter (VTI) pålitelige 29

30 Minuttvolum ved Doppler - presisjon og repeterbarhet: S. Aakhus 0209 r SDD SD 1. LVOT % 5-8% 2. MV %* 6-20% 3. RVOT % 6-20% 4. TCV Presicion: R = correlation coeff, SDD = SD of differences between methods Repeatability: SD = SD of differences between measurements * Få studier 30

31 Minuttvolum i andre ostier RVOT RVOT diameter fra PD kortakse kan aot sees godt RVOT blodstrøm ofte med skjev profil Kan være indisert ved mistanke om signifikante shunter Veiledende estimater 31

32 Praktiske tips 1 LVOT diameter: parasternal langakse optimalisert på LVOT redusere gain evt. uten 2 harmoniske, bruk beste bilde leading-to-leading edge insertion of aortic cusps snitt av 3 mål på diameter (10% diameter feil --> 21% areal og volumfeil) 32

33 Praktiske tips 2 LVOT blodstrømshastighet PW Doppler (LPRF) fra apex Doppler stråle parallell med LVOT retning (< 20% vinkelavvik gir < 6% underestimering) lite sample volum, sentralt i ao. annulus smalt frekvensspekter reduser high pass filter, optimal gain midle 3 slag ( 5 slag ved arytmi) trace ytre hastighetskontur, men ekskludere spikes 33

34 Konklusjon Høyest presisjon og best repeterbarhet pt: Doppler teknikk i LVOT Målinger i andre ostier ansees kun veiledende Tilstreb høy registreringskvalitet Kjenn metodens begrensninger Evaluer egen repeterbarhet (dvs metodens måleusikkerhet i dine hender) 34