Nicht-invasive Bestimmung des Herzzeitvolumens durch einen transkutanen CW Doppler in der Luftrettung

Zusammenfassung

Hintergrund: Die Bestimmung des Herzzeitvolumens (HZV) erlaubt sowohl die unmittelbare Beurteilung der Kreislaufverhältnisse als auch die optimierte Volumen- und/oder Katecholamintherapie insbesondere bei kritisch kranken, hämodynamisch instabilen Patienten. Gegenwärtig erfolgt die invasive HZV-Bestimmung krankenhaus- bzw. intensivstationsgebunden über einen Swan-Ganz-Katheter bzw. über arterielle Systeme (z. B. PiCCO-System). Präklinisch existiert derzeit keine Möglichkeit der Bestimmung des Herzminutenvolumens im Rettungsdienst. Wir untersuchten den Einsatz eines nicht-invasiven Ultraschallgeräts (USCOM) in der Primär- und Sekundärluftrettung. Auf der herzchirurgischen Intensivstation konnte bereits gezeigt werden, dass das USCOM-System die Schlag-zu-Schlag-Bestimmung bei kritisch kranken, hämodynamisch instabilen Patienten ermöglicht und hochsignifikant mit dem invasiv per Thermodilution bestimmten HZV korreliert. Methoden: Bei 32 Patienten (17 Monate alter Säugling bis 92-jährige Patientin) wurden konsekutiv sowohl an der Unglücksstelle als auch während des Lufttransports mit dem Rettungshubschrauber Christoph 4 zusätzlich und parallel zur non-invasiven Blutdruckmessung, zum EKG und zur Sauerstoffsättigung das Schlagvolumen sowie die Herzfrequenz über das USCOM System von einem suprasternalen Schallfenster aus bestimmt. Es handelte sich um 19 bewusstlose Patienten (sowohl kardiale als auch nicht-kardiale Ursachen) sowie 13 ansprechbare Patienten (Sepsis, Status epilepticus, allergische Reaktion). 7 Patienten waren hämodynamisch instabil. Insgesamt wurde das Gerät bei drei Sekundärlufteinsätzen genutzt. Ergebnisse: Das nicht-invasiv bestimmte HZV lag im Mittel bei 4,8 ± 0.7 l/min (cardiac index 2,4 ± 0,3 l/m²). Die höchsten Werte wurden im Rahmen einer Sepsis im Sekundärlufttransport als auch während eines Grand-mal-Status in der Primärluftrettung bestimmt (HZV 8,2 l/min). Die Untersuchung wurde ausnahmslos vom selben Notarzt des Christoph 4 unmittelbar bei Patientenkontakt initiiert und dauerte im Mittel 25 Sekunden. Während des Lufttransports erfolgte die wiederholte HZV-Messung zur Überwachung der Volumentherapie mit einem messbaren Anstieg des Schlagvolumens bei Gabe von kolloidaler Flüssigkeit. Schlussfolgerung: Die nicht-invasive transkutane Bestimmung des Herzzeitvolumens mit dem USCOM-System ermöglicht in der Luftrettung die Erfassung des Schlagvolumens sowohl an der Unglücksstelle als auch während des Lufttransports, ohne den Patienten zu gefährden. Der Notarzt gewinnt durch die schnelle Erfassung des Herzminutenvolumens außerhalb der Intensivstation wertvolle Informationen über die Kreislaufverhältnisse des Patienten und kann an die hämodynamischen Bedingungen angepasst Volumen bzw. Katecholamine applizieren. Weitere prospektive präklinische Studien sind notwendig, um den Stellenwert dieser neuen Methode in der Rettungsmedizin zu validieren.

Abstract

Background: Determination of cardiac output (CO) enables to assess the hemodynamic situation as well as to administer optimal catecholamine therapy especially in critically compromised patients with hemodynamic instability. Invasive determination of CO is possible via a Swan-Ganz-catheter with its associated risk of implantation in the hospital. Using the Doppler technique, we evaluated the feasibility of the USCOM-system for non-invasive CO determination in preclinical emergency medicine in air rescue service. Methods: In 32 patients (17 months to 92-years-old) cardiac output was determined non-invasively (USCOM) at the scene and during the helicopter transport at Christoph 4, based at Hannover Medical School. Simultaneously, blood pressure, ECG and oxygen saturation were determined. Non-invasive CO was assessed by a suprasternal access aiming at the aorta ascendens. 19 patients were unconscious due to cardial and non-cardial reasons, and 13 were conscious (sepsis, status epilepticus, anaphylactic reaction). 7 patients were hemodynamically unstable. In three patients the monitor was used during interhospital transfer by helicopter. Results: Non-invasively determined CO via the USCOM system was 4.8 ± 0.7 l/min with a cardiac index of 2.4 ± 0.3 l/m². Highest CO values were determined in a patient with sepsis and during a grand-mal-status in epilepsy (CO 8.2 l/min). All examinations were done by the same emergency physician of the emergency helicopter Christoph 4 immediately after arrival at the scene. The examination took on average 25 seconds. During the helicopter transport, several consecutive CO measurements were performed to assess volume and catecholamine therapy with increase of stroke volume after volume load with colloidal fluids. Conclusions: Using the USCOM system it is possible to determine the beat-to-beat cardiac output in air rescue service non-invasively. The emergency physician gains additional crucial hemodynamic information to diagnose and treat adequately by administration of volume load and catecholamines at the scene and during flight conditions. Further preclinical prospective trials are mandatory to elucidate the value of this novel device in emergency medicine.

Schlüsselwörter

Herzminutenvolumen - Doppler - Luftrettung - Notfallmedizin - Schlagvolumen

Key words

Cardiac output - Doppler - air rescue - emergency medicine - stroke volume

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