Vergleich zwischen kontinuierlicher und intermittierender Thermodilutionsmessung des Herzzeitvolumens während koronarer Bypass-Operation

Zusammenfassung

Ziel der Studie: Die kontinuierliche Erfassung von kardiovaskulären Parametern besitzt in der Kardioanästhesie einen hohen Stellenwert. Innerhalb weniger Jahre sind verschiedene Methoden zur kontinuierlichen Messung des Herzzeitvolumens (HZV) entwickelt worden. Wir führten einen Vergleich zwischen der als „Gold-Standard” international akzeptierten Bolus-Thermodilutionsmethode (COI) zur HZV-Messung und der kontinuierlichen Thermodilutionsmethode (CCO) zur HZV-Messung mit dem CCO-Vigilance-Monitor mit der Fragestellung durch, ob während koronararterieller Bypass-Operationen das Herzzeitvolumen mit Hilfe der CCO-Methode valide bestimmt werden kann. Methodik: Bei 98 Patienten wurde im Rahmen einer koronararteriellen Bypass-Operation nach der Narkoseeinleitung ein 8 Fr. IntelliCath™ CCO PA-Katheter durch die rechte V. jugularis interna zur kontinuierlichen Messung des HZVs mit dem CCO-Vigilance-Monitor eingeschwemmt. Mit demselben Gerät wurde nach Verlassen des CCO-Modus 10 Minuten nach OP-Beginn vor Sternotomie, 10 Minuten nach Sternotomie vor Anschluß an die Herz-Lungen-Maschine, 15 Minuten nach Abgang von der Herz-Lungen-Maschine vor Thoraxverschluß und 10 Minuten nach Thoraxverschluß auch das HZV mit der Bolus-Thermodilutionsmethode (COI-Modus) gemessen. Als entsprechenden Vergleichswert der CCO-Methode wurde zu den vier Meßzeitpunkten jeweils der über die letzten 3 Minuten vor Beginn der Applikation der Boli berechnete Mittelwert des HZVs verwendet. Ergebnisse: Für die Regressionsanalyse wurde das lineare Modell CCO = b × COI mit der Steigung b = 1 und der Nullpunktsordinate a = 0 gewählt. Die für die vier Meßzeitpunkte berechneten Bestimmtheitsmaße, Spearmansche Rang-Korrelationskoeffizienten und linearen Regressionskoeffizienten zeigten eine gute Übereinstimmung. Die Streuung der Paardifferenzen zwischen beiden Methoden (CCO - COI) zeigte bei allen Meßzeitpunkten keine deterministische Struktur. Die mittlere Abweichung (bias) betrug zu den vier Meßzeitpunkten 0,101/min, - 0,121/min, - 0,11 l/min bzw. - 0,031/min mit einer Genauigkeit (precision = 2 × s) von 1,17 l/min, 1,36 l/min, 1,691/ min bzw. 1,50 l/min. Als mittlerer relativer Fehler (100 × (CCO - COI)/COI) mit Standardabweichung wurde für die vier Meßzeitpunkte 3,2 % (s = 15,4 %), - 1,6 % (s = 15,3 %), - 0,9 % (s = 13,9 %) bzw. - 0,3 % (s = 12,0 %) berechnet. Schlußfolgerung: Das kontinuierliche Thermodilutionsverfahren ist nach Literaturangaben nicht nur eine valide Methode zur intensivmedizinischen Langzeit-Messung des HZVs bei näherungsweise stationärer Hämodynamik, sondern - wie unsere Ergebnisse zeigen - auch eine valide Methode bei in der Regel nichtstationärer Hämodynamik im Rahmen von koronararteriellen Bypass-Operationen. Die Vorteile des kontinuierlichen Thermodilutionsverfahrens bestehen darin, daß keine zur intensivmedizinischen und kardioanästhesiologischen Standardinstrumentierung zusätzliche Instrumentierung notwendig ist, daß keine Volumenbelastung auftritt und daß eine sichere Handhabung aufgrund nicht notwendiger Eichroutinen und einer vollautomatisch arbeitenden Meß- und Analysetechnik besteht. Somit erscheint uns der intraoperative Einsatz dieser HZV-Meßtechnik während Eingriffen am offenen Herzen klinisch indiziert zu sein.

Summary

Purpose of the study: Continuous recording of cardiovascular parameters ranks high in cardio-anaesthesia. Various methods to measure the cardiac output have been developed within a period of a few years. We compared the bolus thermodilution method (COI), which has been internationally adopted as „gold standard” method, with the continuous thermodilution method (CCO) for measuring the cardiac output by means of the CCO Vigilance Monitor. Our aim was to find out whether cardiac output can be determined with valid results during coronary artery bypass surgery when using CCO. -ntelli-Cath™ CCO PA) in 98 patients during coronary artery bypass surgery after initiation of anaesthesia, introducing the catheter via the right V. jugularis interna, for continuous measurement of the cardiac output via the CCO Vigilance Monitor. The same equipment was also used to measure the cardiac output via the bolus thermodilution method (COI mode) at the following stages: after abandoning the CCO mode 10 minutes subsequent to beginning the operation before sternotomy; 10 minutes after sternotomy before connecting to the heart-lung machine; 15 minutes after disconnecting the heart-lung machine before closing the thorax; and 10 minutes after closing the thorax. As a corresponding comparative value of the CCO method, we used the average cardiac output value calculated for each of the four times of measurement for the last three minutes before applying the boli. Results: In regression analysis we chose the linear model CCO = b × COI with gradient b = 1 and zero point ordinate a = 0.The identity measures, Spearman's rank correlation coefficients, and linear regression coefficients calculated for the four times of measurement, showed good agreement. Scatter of the paired differences between both methods (CCO - CCI) did not have any deterministic structure at all times of measurement. The average bias at the 4 times of measurement was 0.10 l/min,- 0.12 l/min, - 0.1 l/min, and -0.031/min, respectively, with a precision = 2 × s of 1.17 l/min, 1.36 l/min, 1.69 l/min and 1.50 l/min, respectively. The average relative error (100 × [CCO - COI]/COI) with standard deviation was calculated for the 4 times of measurement as 3.2 % (s = 15.4 %), - 1.6 % (s = 15.3 %), - 0.9 % (s=13.9 %) and - 0.3 % (s = 12.0 %), respectively. Conclusion: Literature references show that the continuous thermodilution method is not only valid for intensive-care long-term measurement of cardiac output with approximately stationary haemodynamics, but also - as our results prove - valid if haemodynamics are not usually stationary, such as during coronary artery bypass surgery. The pros of the continuous thermodilution method are that no additional equipment is required apart from the standard equipment used in intensive-care medicine and cardio-anaesthesiology; that there is no stress caused by volume; and that manipulation is safe because no calibration routine is needed and also because measurement and analysis techniques are fully automated. Hence, we are of the opinion that the intraoperative use of this cardiac output measurement technique during open heart surgery is clinically indicated.

Schlüsselwörter:

Herzzeitvolumen: Kontinuierlich - Thermodilution - Herzchirurgie: Koronararterieller Bypass - Extrakorporale Zirkulation: Hypotherm

Key words:

Cardiac output: continuous - Thermodilution; cardiac surgery: coronary artery bypass - Extracorporeal circulation: hypothermia