Name: continuous venous-arterial doppler ultrasound during a preload challenge
Uploaded: 2023-01-20T13:30:00
Duration: 9 min 32 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about Continuous Venous-Arterial Doppler Ultrasound During a Preload Challenge at JoVE.com

Når du utfører en forhåndsbelastningsutfordring ved hjelp av det trådløse, bærbare Doppler-ultralydsystemet, er det en rekke kritiske trinn som brukeren bør vurdere. Det ble innhentet skriftlig og informert samtykke til denne protokollen. Studien er gjennomgått og godkjent av Forskningsetisk Utvalg for helsevitenskap Nord. Prosedyrene som ble fulgt var i samsvar med de lokale etiske standardene til komiteen for menneskelig eksperimentering og med Helsingforserklæringen fra 1975.
1. Identifisere en passende pasient
<ol><li>Identifiser en pasient som den bærbare Doppler-ultralydsenheten skal plasseres på. Sørg for at pasienten er rolig og relativt ubevegelig for å minimere fonasjon og deglutisjon så lenge vurderingen varer (1-5 min).</li>
	<li>Plasser pasienten i semi-liggende eller semi-Fowler stilling i sykehussengen eller gurney. Juster sengen nærmere bestemt slik at overkroppen er i en vinkel på 30-45° over horisontalt.</li>
</ol>2. Innhenting av halspulsåren og indre jugulære dopplersignaler
<ol><li>Slå på bærbar Doppler ultralyd ved å trykke på den runde knappen i midten av ultralydsenheten. Blå lys rundt periferien av knappen vil blinke, noe som signaliserer at enheten er på og klar til å pares med en smartenhet.</li>
	<li>Slå på den dedikerte applikasjonen på smartenheten. Trykk på startknappen på smartenhetsapplikasjonen. Vær oppmerksom på listen som vises på applikasjonen som viser de synlige, bærbare ultralydsenhetene i fysisk nærhet av smartenheten. Match nummeret som er festet til forsiden av ønsket ultralydsenhet til den angitte enheten på applikasjonslisten. Trykk på koble til for å pare ønsket ultralydsenhet til applikasjonen.</li>
	<li>Bekreft at ønsket ultralydsenhet er parret ved å observere hvite blinkende lys rundt knappen i midten av enheten. Trykk riktig på smartenhetsapplikasjonen for å fullføre paringen.</li>
	<li>Påfør en liten mengde ultralydgel på det store ansiktet av transduserkilen på baksiden av ultralydsenheten. MERK: Gelapplikasjonen produserer en karakteristisk Doppler-signalartefakt, som kan sees på smartenhetsapplikasjonen.</li>
	<li>Trykk på den store siden av svingerkilen for å sikre at enheten er live og paret med smartenhetsapplikasjonen. Forsikre deg om at volumet på smartenhetsapplikasjonen er slått på ved å trykke på volumikonknappen øverst til høyre i applikasjonsdisplayet.</li>
	<li>Med pasientens nakke litt utvidet, merk larynx-fremtredende, og hold ultralydsenheten slik at transduserens store ansikt vender nedover mot pasientens hjerte. Plasser kilen på enheten på det laterale aspektet av pasientens larynx-fremtredende. Se etter en lyd- og visuell respons på smartenhetsapplikasjonen: Den øverste delen av applikasjonen vil vise et bølgeformspektrum for halspulsåren og halsvenen. Den nederste delen av applikasjonen kvantifiserer den korrigerte strømningstiden (ccFT) for hver hjertesyklus, vist som grønne søyler.</li>
	<li>Skyv transduserens ansikt på pasientens nakke lateralt fra et vinkelrett plan definert av luftrøret til halsdopplerspekteret oppdages både visuelt og hørbart på smartenhetens applikasjon. MERK: Hos de fleste pasienter detekteres lyd- og visuelle dopplerspektra av halspulsåren og halsvenen innen noen få centimeter av den laterale larynxgrensen.</li>
</ol>3. Optimalisering av halspulsåren og indre jugulære dopplersignaler
<ol><li>Mens du holder enheten på plass, må du observere karoten Doppler-spekteret og dets funksjoner på toppen av applikasjonsdisplayet. Et godt halspulsåre-dopplersignal identifiseres ved sitt karakteristiske skarpe hastighetsoppslag med et godt signal-støy-forhold og et klart dikrotisk hakk som avgrenser enden av mekanisk systole. Applikasjonen vil automatisk begynne å spore Doppler-spekteret når et sterkt nok signal er oppnådd, indikert med en hvit linje rundt maksimum av bølgeformen.</li>
	<li>Mens du holder enheten på plass, må du observere hastighetsmålingene ved hjelp av skalaen øverst til venstre på smartenhetens skjerm. Bruk autosporet over halspulsåren maksimalt, sørg for at sporet er i et typisk område. Maksimal systolisk hastighet for halspulsåren er typisk mellom 50 cm/s og 120 cm/s, og endediastolisk hastighet er typisk mindre enn 20 cm/s.</li>
	<li>Skyv sakte ultralydsenheten lateralt litt med noen få millimeter mens du ser på det dikrotiske hakket på arteriespekteret for å sikre at en klar hastighet nadir blir observert pålitelig. Hvis den dikrotiske hakkhastigheten blir vanskelig å se, gjenta dette trinnet, men skyv ultralydsenheten medialt.</li>
	<li>Gjenta trinn 3.1-3.3 over den kontralaterale halspulsåren for å vurdere tilstedeværelsen av en klarere dikrotisk hakkhastighet.</li>
	<li>Etter å ha observert tilstedeværelsen av en klar dikrotisk hakkhastighet på begge karoten arterier, velg siden av nakken som enheten skal festes til. Velg siden med den mest åpenbare dikrotiske hakkhastigheten. Hvis begge sider av nakken har like akseptable dikrotiske hakkhastigheter, velg siden av nakken med det mest robuste indre jugulære Doppler-spekteret.</li>
</ol>4. Fest ultralydsenheten til nakken
<ol><li>Forbered deg på å feste enheten til den valgte halspulsåren ved visuelt å merke hvor på nakken det beste signalet ble oppnådd. Bruk om nødvendig en hudmerkepenn for å identifisere den optimale plasseringsposisjonen. Løft enheten fra nakken, og fjern beskyttelsesstøtten fra limet festet til ultralydsenheten.</li>
	<li>Vær oppmerksom på transduserflaten på ultralydsenheten, og bestem om det er tilstrekkelig mengde ultralydgel igjen. Påfør om nødvendig en liten mengde ultralydgel på transduserens ansikt. Fjern overflødig ultralydgel fra nakken som kan ha blitt igjen under signaloppdagelsen, da dette kan forstyrre vedheft av enheten.</li>
	<li>Sett enheten tilbake i nakken til plasseringen identifisert i trinn 4.1, med den store siden av svingerkilen pekende nedover mot hjertet. Glatt limets vinger over nakken. Fjern beskyttelsesbaksiden fra spissene på limet etter å ha trukket stramt; Plasser filmingen mot huden for å feste enheten helt til nakken. Overvåk hals- og jugulær spektra gjennom adhesjon for å sikre at signalet ikke går tapt.</li>
</ol>5. Utføre en preload utfordring via en passiv benheving (PLR)
<ol><li>Sørg for at pasienten er i halvt liggende stilling på sykehussengen eller gurneyen, som identifisert i trinn 1.2.</li>
	<li>Fjern applikasjonsdataene for smartenheten ved å trykke på start på nytt i smartenhetsapplikasjonen. Trykk på start vurdering av smartenhetsapplikasjonen for å få grunnlinjemålene for passiv benheving (PLR). Begynn med 30-60 s av hvile baseline med pasienten i semi-liggende stilling på sykehussengen eller gurney. Se etter en markør som vises på den nederste delen av programdisplayet for å angi begynnelsen av vurderingen.</li>
	<li>Forbered de nødvendige tiltakene for å utføre en PLR (f.eks. få ekstra sykepleiehjelp etter behov).</li>
	<li>Når du er klar til å utføre en PLR, trykker du på merkeintervensjon på smartenhetsapplikasjonen for å indikere begynnelsen på forhåndsbelastningsutfordringen (i dette tilfellet en PLR). Se etter en markør som vises på den nederste delen av applikasjonsdisplayet for å indikere begynnelsen på intervensjonen. Utfør en PLR; Uten å berøre pasienten, flytt sykehussengen eller båren slik at overkroppen beveges nedover til horisontalen og bena løftes til 30-45° over horisontalen. MERK: Brukeren må være nøye med å holde pasienten helt passiv under denne manøveren.</li>
	<li>Hold pasienten i PLR-stilling i 90-120 s. MERK: Gjennom manøveren er det viktig at pasienten holder nakken helt stille for ikke å endre insonasjonsvinkelen mellom transduserens ansikt og karene i nakken. Hvis nødvendig, stabiliser pasientens nakke manuelt.</li>
	<li>Observer jugular Doppler-spekteret på smartenhetens applikasjon under intervensjonen; vurdere for endringer i den absolutte jugularvenøse hastigheten og dens mønster som surrogat for jugularvenetrykket.</li>
	<li>Observer utviklingen av de grønne stolpene på smartenhetsapplikasjonen under intervensjonen; vurdere for endringer i ccFT før og etter starten av preload challenge. Smartenhetsapplikasjonen kvantifiserer automatisk ccFT for hver hjertesyklus og representerer dette som en grønn søyle.</li>
	<li>Når intervensjonen er fullført, trykker du på sluttvurdering på smartenhetsapplikasjonen. Se etter en markør som skal vises på den nederste delen av applikasjonsdisplayet for å indikere slutten av vurderingen.</li>
	<li>Returner pasienten tilbake til baseline, semi-liggende stilling.</li>
	<li>Hvis ønskelig, trykk lagre på smartenhetsapplikasjonen for å lagre vurderingen og eksportere datafilene (se ytterligere datanotater for mer informasjon).</li>
</ol>6. Observere endringene i carotiskorrigert strømningstid (ccFT) på smartenhetsapplikasjonen etter fullført vurdering
<ol><li>Vær oppmerksom på de vurderte endringene i ccFT som vises i en gul boks nederst til høyre i applikasjonen. MERK: Smartenhetsapplikasjonen kvantifiserer automatisk endringene i ccFT mellom de registrerte basislinjemålingene og preload challenge/intervention-målingene.</li>
	<li>Trykk lagre på applikasjonen, og vent til dataene blir delt inn i følgende filer: to filer i .txt format som inneholder IQ og Tick-data fra Doppler-enhetens maskinvare; en PKL-formatfil som inneholder spektrograminformasjonen (bruk denne til å visualisere sanntidsinnsamlede data online); og to .json-formatfiler som inneholder øktinformasjonen (for eksempel dato og klokkeslett, maskinvareinnstillinger for smartenheter, brukerinnstillinger og mer) og sanntidsberegninger per hjertesyklus.</li>
</ol>

J.E.S.K., S.O.G., D.J., L.M.H., E.R., G.C., J.K.E. jobber for Flosonics Medical, oppstarten som bygger den bærbare Doppler-ultralyden; RA og B.N. erklærer ingen konkurrerende interesser.

Hovedformålet med dette visuelle eksperimentet er å beskrive en protokoll for samtidig sporing av surrogater av hjertets forhåndsbelastning og utgang under en godt validert PC ved hjelp av en trådløs, bærbar ultralyd. Målet er ikke å beskrive en spesifikk studieprotokoll hos pasienter i seg selv. Beskrivelsen av kontinuerlig venøs og arteriell doppler tjener imidlertid som et praktisk og fysiologisk grunnlag for å designe studier hos pasienter som både trenger gjenoppliving (f.eks. perioperativ periode, sepsis) eller gjenopplivning (f.eks. kongestiv hjertesvikt, dialyse, manglende frigjøring fra mekanisk ventilasjon)15,36.
Den beskrevne metoden benytter en bærbar, kontinuerlig bølgedoppler-ultralyd som samtidig insonerer en hovedvene og arterie for å utlede hjertefunksjonen under en PC15. Kritisk for denne metoden er valget av en hensiktsmessig, samarbeidsvillig pasient og sikre en minimal vinkelendring mellom fartøyene og transduseren gjennom hele vurderingen. Videre er det viktig å sikre en klar og konsistent dikrotisk hakkhastighet for å muliggjøre konsistent måling av den systoliske tiden. Til slutt må brukeren sette pris på den venøse dopplermorfologien og dens variasjon over et spekter av jugularvenetrykk (JVP), som diskutert ovenfor i de representative resultatene.
Som en modifikasjon av metoden som er beskrevet, i stedet for en PLR, kan PC-en bestå av en rask infusjon av intravenøs væske9, som beveger en helt liggende pasient fra horisontal til hodet ned med 15-30° (dvs. Trendelenburg-posisjonering)10, eller respiratoriske manøvrer som endeekspiratorisk okklusjon34. Disse tilnærmingene er fordelaktige ved at det er mindre pasientbevegelser og tilsynelatende redusert risiko for vinkelendring under vurderingen. Generelt krever feilsøking av alle PCer med bærbar ultralyd stabil nakkeposisjon, ekstra lim for å sikre insonasjonsvinkelen, forlengelse av vurderingen når fonasjons- eller deglutisjonsartefakter oppstår, reposisjonering av enheten eller tilsetning av ultralydgel for å optimalisere den akustiske koblingen til pasienten31.
Det er begrensninger i metoden for kardiovaskulær inferens beskrevet i dette manuskriptet. Med hensyn til det jugulære venøse signalet er dopplermorfologien et surrogat for jugularvenøs trykk, som i seg selv er et surrogat for høyre atrietrykk37,38,39,40. Det er derfor ingen sikkerhet for at hjertets forspenning økes basert på de venøse dopplerforandringene alene. Likevel varierer den venøse dopplerbølgeformen sin morfologi basert på trykkavbøyningene til høyre atrium17,18,41; Dette har blitt observert i flere store vener i tillegg til jugular. For eksempel estimerer evalueringer av vena cava superior og vena vena hepatic, portal, intrarenal og femoralis alle kvalitativt venetrykket42. Mer spesifikt dannes den fremtredende venøse hastighetsbølgen under systole av x-nedstigningen av høyre atrietrykk og den diastoliske hastighetsbølgen ved y-nedstigningen av høyre atrietrykk. Hastigheten nadir mellom systole og diastol skyldes høyre atrietrykk "v bølge"16,17,18,42.
I tillegg, mens varigheten av mekanisk systole er direkte proporsjonal med slagvolumet, er den systoliske tiden, lik SV, mediert av hjertefrekvens, forspenning, etterbelastning og kontraktilitet43. Mens ccFT-ligningen korrigerer for hjertefrekvens, er en begrensning av ccFT som surrogat for slagvolumet at den bestemmes av andre hemodynamiske innganger. Likevel har økninger i ccFT med minst 7 ms 24 eller med +2% -4% vist seg å nøyaktig oppdage en 10% økning i SV hos kritisk syke pasienter 24, friske frivillige som utfører en preload modifying manøver 44,45, og friske frivillige som gjennomgår simulert moderat til alvorlig blødning gjenopplivning 27. Videre har ccFT blitt brukt til nøyaktig å spore endrede SV-er i den elektive kirurgiske populasjonen under respiratoriske manøvrer46. Forutsatt at etterbelastning og kontraktilitet er relativt konstant under en fokusert PC, varierer ccFT først og fremst på grunn av endringer i SV.
Videre har de absolutte og relative kontraindikasjonene for denne tilnærmingen ennå ikke blitt utdypet, spesielt hos pasienter. Som nevnt ovenfor er den vanligste kontraindikasjonen sannsynligvis en manglende evne til å samarbeide (f.eks. delirisk, snakker, bevegelse, strenghet). Dette gjelder for mange moderne vitale tegnmonitorer, selv om den bærbare ultralyden er spesielt følsom for fonasjon og nakkebevegelse. Følgelig fungerer enheten veldig bra hos intuberte og lammede pasienter i operasjonen; En studie som bruker enheten på pasienter som får elektiv bypasstransplantasjon av koronararterien, registrerer seg for tiden. Fysiologisk variasjon mellom de motsatte karoten arterier i en bestemt pasient er mulig; Imidlertid reduseres denne bekymringen fordi pasienten i PC-paradigmet fungerer som sin egen kontroll (dvs. en pre-post intervensjon). Følgelig forventer vi at mens de forskjellige sidene av nakken (figur 5) kan gi litt forskjellige venøse og arterielle dopplersignaler, bør endringen være konsistent uten signifikante ensidige abnormiteter (f.eks. stenose). Fysiske begrensninger kan også utgjøre problemer (f.eks. Sentrale linjer, halsbånd mellom livmorhalsen, trakeotomistropper, traumer, korte halser eller alvorlig cervikal kyfose). Fysiologiske kontraindikasjoner som moderat til alvorlig carotisstenose, aortastenose, arytmi og unormale respiratoriske mønstre er også av potensiell bekymring. Generelt er imidlertid en PLR med sanntidsmålinger av hjerteutgang motstandsdyktig mot mange av disse problemene, inkludert arytmi 4,11. Enheten studeres for tiden både hos spontant pustende akuttmottakspasienter og i operasjonssalen; Andelen med ubrukelige signaler vil bli hentet fra disse dataene.
Betydningen av metoden beskrevet ovenfor er at den vedlagte ultralyden kan ta prøver av minutter med kontinuerlige data, mens håndholdte tilnærminger vanligvis er begrenset til noen få hjertesykluser48,49. I tillegg måler programvaren for bærbar ultralyd den arterielle Doppler-variasjonskoeffisienten. Fra dette implementeres et "smart vindu" for å prøve et tilstrekkelig antall hjertesykluser ved baseline og under intervensjonen; Dette statistiske instrumentet skreddersyr målepresisjonen for hver forhåndsbelastningsutfordring47. Dessuten, gitt at den bærbare ultralyden forblir festet til pasienten, reduseres risikoen for menneskelige faktorer50,51 som øker målevariabiliteten; Dette gjelder både arteriell og venøs insonasjon. Et annet viktig aspekt ved denne metoden er at samtidig venøs og arteriell dopplervurdering gjør det mulig for klinikeren å indirekte vurdere hjerteforspenningen under en dynamisk manøver; Dette anbefales av eksperter på området13, men utføres sjelden fordi det er tungvint å måle riktig atrietrykk. Følgelig gir kontinuerlig venøs-arteriell doppler under en PC et dypere bilde av hjertefunksjonen ved sengen. Selv om denne metoden beskrevet ovenfor kan brukes til å bedømme intravenøs væskeredning, holder den også løfte om å måle "de-gjenopplivning"15,52 eller forutsi avvenning fra mekanisk ventilasjon 53 og bør utforskes i fremtidig klinisk forskning. For eksempel kan diuresen hos pasienter med volumoverbelastning avsløres ved tegn på fallende høyre atrietrykk i venedopplersignalet etter hvert som volumfjerningen skrider frem. Videre, hvis pasienten får en PLR før og etter dialyse, bør endringen i arterielle dopplermålinger indikere økt hjertefunksjon, som tidligere rapportert52.
En metode for kontinuerlig venøs-arteriell Doppler under en PC oppnås best ved å følge de seks generelle trinnene som er skissert ovenfor i protokolldelen. Et nytt, trådløst, bærbart Doppler-ultralydsystem hjelper dette paradigmet ved å feste seg til en pasient og muliggjøre en relativt fast insonasjonsvinkel under forspenningsendringen. I utgangspunktet kan samtidig, øyeblikkelig, venøs-arteriell doppler utdype de to aksene i Frank-Starling-Sarnoff-forholdet og derfor gi ny innsikt i hjertefunksjonen. Dette er spesielt viktig ved håndtering av akutt syke pasienter; Både volumadministrasjon og fjerning kan forbedres med denne nye tilnærmingen. Mens diskusjonen ovenfor i stor grad er begrenset til ambulante applikasjoner, er ytterligere poliklinisk bruk innenfor sfærene kongestiv hjertesvikt, kronisk nyresvikt og pulmonal hypertensjon også muligheter. Følgelig kan kontinuerlig venøs-arteriell doppler låse opp uforutsette utforskningskanaler innen hemodynamikk og relaterte medisinske disipliner.

Ved grunnlaget beskriver Frank-Starling-Sarnoff-kurven forholdet mellom hjerteforspenning og utgang 1,2,3,4. Historisk er denne kurven avbildet ved å plotte riktig atrietrykk på abscissa og hjertets minuttvolum eller slagvolum (SV)5 på ordinaten. Å vurdere helningen til denne kurven er klinisk viktig fordi forholdet mellom hjertefylling og utgang er dynamisk; Dermed informerer kurvens helning gjenopplivningsstrategien 1,4. Nærmere bestemt, hvis hellingen til Frank-Starling-Sarnoff (dvs. "hjertefunksjon") kurven er bratt, øker forspenningen (f.eks. Administrering av intravenøs væske) utgangen. Derimot, hvis helningen på hjertefunksjonskurven er grunne, øker ikke intravenøs (IV) væske SV2.
Å vite når IV-væske øker eller ikke øker SV er viktig, slik at behandlingsklinikeren kan unngå fysiologisk ineffektiv væske 4,6, med andre ord scenariet der det å gi IV-væske til en pasient ikke øker SV 7,8. Identifisering av denne relativt vanlige kliniske tilstanden oppnås via en preload challenge (PC), som er en klinisk manøver som "tester" helningen til hjertefunksjonskurven3. En PC oppnås ved raskt å øke hjertefyllingen og måle endringen i SV9. Som ovenfor kan intravenøs væske fungere som en PC, og det samme kan gravitasjonsmanøvrer som å bevege hodet under hjertets nivå (dvs. Trendelenburg-posisjonering)10 eller bevege seg fra en halvt liggende stilling til liggende med bena høyt (dvs. en passiv benheving)11. Faktisk er passiv benheving (PLR) en godt akseptert og godt validert PC som er ansatt i moderne intensivavdelinger og anbefalt av eksperter før IV-væskeadministrasjon under gjenoppliving av sepsis 4,12. Det er viktig at klinikeren under PLR skal måle både hjertets forbelastning (f.eks. Endringen i høyre atrietrykk) og utgangen (f.eks. Endringen i SV) for å teste hjertefunksjonskurventilstrekkelig 13. Imidlertid utføres førstnevnte sjelden, da samtidige tiltak er tungvinte og et invasivt kateter plassert i høyre atrium er ofte nødvendig.
Ultrasonografiske surrogater av hjertefylling og produksjon har vokst i popularitet de siste tiårene, spesielt i akuttmottak og intensivavdelinger 2,14. Spesielt fungerer den samtidige vurderingen av både en stor vene og en stor arterie som et surrogat for hjerteforspenning og utgang, henholdsvis 2,15. For eksempel har morfologiske endringer i stor vene Doppler blitt funnet å spore høyre atrietrykk - dette gjelder for den indre jugular16,17,18, lever- og portalvener 19, overlegen vena cava 20, inferior vena cava 21, femorale vener 22 og til og med intrarenale vener 23. Dermed fungerer stor venedopplervelocimetri som et surrogat for hjertefylling2. Doppler av en stor arterie kan imidlertid forbigående spore endringer i hjerteutgang. For eksempel har målinger av systolisk tid for arteria carotis24,25, hastighet 26,27,28 og strømning 29,30 vist løfte om å oppdage SV-endringer.
En ny, trådløs, bærbar, kontinuerlig bølgedopplerultralyd som samtidig insonerer både vena jugularis interna og arteria carotis communis, er tidligere beskrevet 14,15,27,28,31,32,33,34,35,36 . Her illustreres en metode som bruker denne enheten under en vanlig anvendt, klinisk PC - det passive benhevet - illustrert. Videre er de interne jugulære og vanlige carotis arterielle dopplermorfologiene under PC beskrevet som mulige surrogater av henholdsvis hjerteforspenning og utgang. Denne protokollen er klinisk viktig fordi den gir både et praktisk og fysiologisk grunnlag for fremtidige pasientstudier. For eksempel kan inneliggende pasienter (f.eks. perioperativ setting, sepsis, kritisk syke) og polikliniske pasienter (f.eks. kongestiv hjertesvikt, dialyse) overvåkes med metoden, eller modifikasjoner av denne, beskrevet nedenfor.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>FloPatch</td>
			<td>Flosonics</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>iPad</td>
			<td>Apple</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>ultrasound gel</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

continuous venous-arterial doppler ultrasound during a preload challenge

En preload challenge (PC) er en klinisk manøver som for det første øker hjertefyllingen (dvs. forbelastning) og for det andre beregner endringen i hjerteutgang. I utgangspunktet er en PC en sengekant tilnærming for å teste Frank-Starling-Sarnoff (dvs. "hjertefunksjon") kurve. Normalt har denne kurven en bratt helning slik at en liten endring i hjertets forspenning genererer en stor endring i slagvolumet (SV) eller hjerteutgangen. Men i ulike sykdomstilstander flater helningen av dette forholdet slik at økt volum inn i hjertet fører til liten økning i SV. I dette patologiske scenariet er det lite sannsynlig at ytterligere hjerteforspenning (f.eks. intravenøs væske) er fysiologisk effektiv og kan føre til skade hvis organbelastning utvikler seg. Derfor er utledning av både hjertets forspenning og utgang klinisk nyttig, da det kan lede intravenøs (IV) væskeredning. Følgelig er målet med denne protokollen å beskrive en metode for samtidig sporing av surrogater av hjerteforspenning og utgang ved hjelp av en ny, trådløs, bærbar ultralyd under en godt validert preload-utfordring.

Når det gjelder tolkning av kontinuerlig venøs-arteriell doppler-ultralyd under en preload-utfordring, er generelle fysiologiske responser illustrert i figur 1, figur 2, figur 3 og figur 4.
For det første, hos en pasient med en normal, oppreist hjertefunksjonskurve, ledsages en liten økning i hjertets forbelastning (f.eks. som utledet av jugulær venøs doppler) av en relativt stor økning i slagvolumet (f.eks. som indikert ved ccFT-forstørrelse)2,14,36; Dette er eksemplifisert ved figur 1. Utledning av endringer i jugularvenøst trykk (JVP) fra jugular Doppler-spekteret under preload challenge fortjener litt utdyping. Igjen er denne fysiologiske variabelen et surrogat for hjerteforspenning eller fylling. Normalt kollapses halsvenen i oppreist stilling når jugularvenøst trykk er mindre enn atmosfærisk trykk. I dopplerspekteret oversetter dette til en relativt høy hastighet (dvs. vanligvis mer enn 50 cm / s) med minimale pulsasjoner og lav amplitude (dvs. intensiteten eller "lysstyrken" til jugularsignalet). Deretter, hvis det jugulære venetrykket stiger under manøveren, runder venen ut i diameter, dens hastighet faller (dvs. vanligvis til mindre enn 50 cm / s), intensiteten (dvs. "lysstyrke") øker, og bølgeformen blir mer pulsatil 2,14,36. Som vist i figur 1 indikerer endringen i venøs dopplermorfologi at vena jugularis har økt i diameter (dvs. fallende hastighet, stigende amplitude) og begynner å følge de rette atrietrykkavbøyningene. Selv om det ikke er avbildet, med økt høyre atrietrykk, kan "v" -bølgen under sen systole spalte den monofasiske bølgen sett i figur 1 til en systolisk "s" hastighetsbølge og en diastolisk "d" hastighetsbølge 2,14,36. I hittil upubliserte data hos friske frivillige observerte vi at jugularvenøs dopplermorfologi var det mest nøyaktige venøse ultrasonografiske målet for å skille lave fra høye preload-tilstander.
Derimot er en unormal respons vist i figur 2. Et klinisk eksempel på denne patofysiologien er en hypovolemisk, veno-dilatert, septisk pasient med utviklende septisk hjertedysfunksjon 2,15,36. En slik pasient har redusert venøs retur (som reduserer hjertets forspenning, dvs. høyre atrielt eller jugulær venetrykk) og samtidig deprimert hjertefunksjon 2,15,35,36. Ved baseline demonstrerer derfor denne pasienten en kontinuerlig, lav-JVP venøs dopplermorfologi som øker (dvs. blir mer pulsatil) under preloadutfordringen uten en signifikant økning i ccFT. Dette beskriver effektivt en flat helning av hjertefunksjonskurven.
Resultatene fra kontinuerlig venøs-arteriell doppler kunne også varsle behandlende kliniker om problemer med PLR selv. For eksempel, i noen situasjoner, kan PLR ikke rekruttere nok venøst blod fra nedre ekstremiteter og splanchnic sirkulasjon for å generere en fysiologisk effektiv preload utfordring4. Uten å vurdere hjertefyllingen, kan dette resultere i en "falsk negativ" PLR. Men hvis klinikeren ser liten ccFT-respons (dvs. som et slagvolumsurrogat) kombinert med ingen endring i den venøse doppleren (dvs. som surrogat for preload), kan dette varsle en ineffektiv PLR, som vist i figur 3.
Til slutt er det kritisk at PLR-manøveren er tro mot sin navnebror, noe som betyr at det ikke er noen anstrengelse av pasienten når torso faller og bena løfter13. Dette unngår adrenerg utflod, noe som kan øke hjertefunksjonen uavhengig av venøs retur; Som beskrevet i figur 4 kan imidlertid dette uønskede scenariet indikeres av parametrene for stigende slagvolum i arterielt signal kombinert med en venøs dopplermorfologi, noe som tyder på redusert venetrykk.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/64410/64410fig01.jpg"> Figur 1 Økt helning på hjertefunksjonskurven. I et eksempel på et "normalt" eller "forventet" resultat utvikler den venøse bølgeformen seg fra å være høy hastighet, lav amplitude og ikke-pulsatil til å være lavere hastighet, høyere amplitude og pulsatil karakter. Den pulsatile venøse bølgeformen kan markeres med et monofasisk signal, som vist her. Samtidig viser den arterielle dopplerbølgeformen en økning i ccFT fra baseline, noe som tyder på at økningen i hjerteforspenningen møtes av en stigende hjerteutgang. Disse responsene, samlet, indikerer en "hjertefunksjon" -kurve med en bratt skråning. Y-aksen på spekteret representerer hastigheten i centimeter per sekund. Den positive hastigheten er mot hjernen (f.eks. halspulsåren), mens den negative hastigheten er mot hjertet (f.eks. halshastigheten). X-aksen på spekteret er tid. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/64410/64410fig01large.jpg" target="_blank">Klikk her for å se en større versjon av denne figuren.</a>
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/64410/64410fig02.jpg"> Figur 2 Flatt helning på hjertefunksjonskurven. En "unormal" respons under en preload-utfordring er preget av en venøs dopplerbølgeform som utvikler seg som ovenfor, men med en arteriell respons som ikke viser noen signifikant endring eller til og med en reduksjon i ccFT sammenlignet med baseline, som vist her. Denne konstellasjonen av venøse og arterielle funn innebærer en flat eller potensielt nedsatt hjertefunksjonskurve med økt forspenning. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/64410/64410fig02large.jpg" target="_blank">Klikk her for å se en større versjon av denne figuren.</a>
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/64410/64410fig03.jpg"> Figur 3: Ingen endring hos venedoppler. En preload-utfordring som ikke viser noen signifikant endring i den venøse dopplerbølgeformen, kan representere en utilstrekkelig endring i hjertefyllingen, noe som betyr at ingen endring i arteriespekteret forventes. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/64410/64410fig03large.jpg" target="_blank">Klikk her for å se en større versjon av denne figuren.</a>
<img alt="Figure 4" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/64410/64410fig04.jpg"> Figur 4: Fallende forspenning under en utfordring ved forhåndsinnlasting. En preload-utfordring som viser stigende venehastighet og en signifikant økning i arterielle dopplermålinger kan bety forsterket adrenerg tone (dvs. sympatisk stimulering) slik at hjertefunksjonen øker uavhengig av venøs retur. Denne omstendigheten kan være et resultat av en "ikke-passiv" benheving, for eksempel hvis pasienten anstrenger seg for å endre kroppsstilling. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/64410/64410fig04large.jpg" target="_blank">Klikk her for å se en større versjon av denne figuren.</a>
<img alt="Figure 5" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/64410/64410fig05.jpg"> Figur 5: Enheten på en frivillig. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/64410/64410fig05large.jpg" target="_blank">Klikk her for å se en større versjon av denne figuren.</a>

Watch this Scientific Journal Video about Continuous Venous-Arterial Doppler Ultrasound During a Preload Challenge at JoVE.com

Continuous Venous-Arterial Doppler Ultrasound During a Preload Challenge

Frank-Starling-Sarnoff-kurven er klinisk viktig og beskriver forholdet mellom hjertets forspenning og output. Denne rapporten illustrerer en ny metode for samtidig jugularvenøs og carotis arteriell dopplervelocimetri som forbigående surrogater av henholdsvis hjerteforspenning og -utgang; Denne tilnærmingen er aktivert av trådløs, bærbar Doppler ultralyd.

Kontinuerlig venøs-arteriell dopplerultralyd under en preload challenge

A preload challenge (PC) is a clinical maneuver that, first, increases the cardiac filling (i.e., preload) and, second, calculates the change in cardiac ...

Kritisk syke pasienter viser ofte tegn på lav blodstrøm og administreres IV-væsker for å øke slagvolumet. Den beskrevne metoden kan bidra til å forutsi når væsketerapi vil være ineffektiv ved å måle responsen til et slagvolumsurrogat på en preload-utfordring. Å vite når væsker er ineffektive, kan redusere risikoen for skade forbundet med væskeoverbelastning som lungeødem eller nyreskade.Denne teknikken kan også bidra til direkte diurese, for eksempel hos pasienter med kongestiv hjertesvikt, kronisk nyresykdom, pulmonal hypertensjon eller pasienter som ikke klarer å frigjøre seg fra mekanisk ventilasjon. For å begynne, plasser pasienten i semi liggende eller semi Fowler stilling i sykehussengen eller gurney, juster sengen slik at torso er i en vinkel på 30 til 45 grader over horisontal. Slå på bærbar Doppler ultralyd ved å trykke på den runde knappen i midten av ultralydsenheten.Blå lys rundt periferien av knappen vil blinke, noe som signaliserer at enheten er på og klar til å pares med en smartenhet. Slå på den dedikerte applikasjonen på smartenheten og trykk på startknappen. Vær oppmerksom på listen som vises på applikasjonen som viser de synlige, bærbare ultralydsenhetene i fysisk nærhet av smartenheten.Match nummeret som er festet til forsiden av ønsket ultralydsenhet til den angitte enheten på applikasjonslisten, trykk koble til for å pare ultralydsenheten til applikasjonen. Bekreft at ultralydsenheten er parret ved å observere de blinkende lysene rundt knappen i midten av enheten. Trykk riktig på smartenhetsapplikasjonen for å fullføre paringen.Påfør en liten mengde ultralydgel på transduserens ansikt på baksiden av ultralydsenheten. Deretter slår du på volumet på smartenhetsapplikasjonen ved å trykke på volumikonknappen øverst til høyre på applikasjonsdisplayet. Trykk på forsiden av transduseren for å sikre at enheten er live og paret med smartenhetsapplikasjonen.Med pasientens nakke litt utvidet, legg merke til larynx-fremtreden, og hold ultralydsenheten slik at etiketten er orientert med høyre side opp. Plasser enheten på det laterale aspektet av larynx-prominensen, og se etter en lyd- og videorespons på enhetsapplikasjonen. Den øverste delen vil vise et bølgeformspektrum for halspulsåren og halsvenen.Skyv sakte ultralydsenheten lateralt litt med noen få millimeter mens du ser på det dikotiske hakket på arteriespekteret for å sikre at en klar hastighet nadir ble observert pålitelig. Hvis den dikotiske hakkhastigheten blir vanskelig å se, gjenta dette trinnet, men skyv ultralydsenheten medialt. Mens du holder enheten på plass, må du observere karoten dopplerspekteret og dets funksjoner på toppen av applikasjonsdisplayet.Applikasjonen vil automatisk begynne å spore Doppler-spekteret når et sterkt nok signal er oppnådd, indikert med en hvit linje rundt maksimum av bølgeformen. Deretter observerer du hastighetsmålingene ved hjelp av skalaen øverst til venstre på smartenhetens skjerm. Bruk av autosporet over halspulsåren maksimum sikre at sporet er i et typisk område.Gjenta disse trinnene over den kontralaterale halspulsåren for å vurdere tilstedeværelsen av en klarere dikotisk hakkhastighet. Etter å ha observert den klare dikotiske hakkhastigheten på begge halspulsårene, velg siden av nakken som enheten vil feste seg til. Fest enheten til den valgte halspulsåren ved visuelt å merke hvor det beste signalet oppnås på nakken.Bruk om nødvendig en hudmerkepenn for å identifisere den optimale plasseringsposisjonen. Løft enheten fra nakken og fjern beskyttelsesstøtten fra limet festet til ultralydsenheten. Vær oppmerksom på transduserflaten på ultralydsenheten, om nødvendig, bruk ultralydgelen på transduserflaten.Fjern overflødig ultralydgel fra nakken som kan ha blitt igjen under signaloppdagelsen. Da dette forstyrrer vedheft av enheten. Sett enheten tilbake til det identifiserte stedet på nakken, glatt limets vinger over nakken.Fjern beskyttelsesbaksiden fra spissene på limet etter at du har trukket stramt, og plasser filmingen mot huden for å feste enheten helt til nakken. Overvåk hals- og jugulær spektra gjennom adhesjon for å sikre at signalet ikke går tapt. Fjern programdataene for smartenheten ved å trykke på start på nytt.Trykk deretter på Start vurdering for å få grunnlinjemålene for passiv benheving eller PLR med 30 til 60 sekunders hvilebaselinje. Den nederste delen av enhetsapplikasjonen kvantifiserer den korrigerte strømningstiden eller CCFT for hver hjertesyklus som vises som grønne søyler. Se etter en markør som vises på den nederste delen av programdisplayet for å angi begynnelsen av vurderingen.Trykk deretter på Intervention på smartenhetsskjermen for å angi begynnelsen på utfordringen med forhåndsinnlasting. Å utføre en PLR uten å berøre pasienten. Flytt sykehussengen eller gurneyen slik at overkroppen beveges nedover til horisontalen og bena løftes til 30 til 45 grader over horisontalen.Hold pasienten i PLR-stilling i 90 til 120 sekunder. Observer jugular Doppler-spekteret under intervensjonen og vurder for endringer i den absolutte jugular venøse hastigheten og dens mønster som et surrogat for det jugulære venetrykket. Observer utviklingen av de grønne stolpene under intervensjonen og vurder for endringer i CCFT før og etter starten av preload challenge for hver hjertesyklus.Når intervensjonen er fullført på smartenhetens skjerm, trykker du på Avslutt vurdering av utfordringen ved forhåndsinnlasting. Sett pasienten tilbake i halvt liggende stilling. Vær oppmerksom på de vurderte endringene i CCFT som vises i en gul boks nederst til høyre i applikasjonen.Hvis du vil, trykker du på lagre for å lagre vurderingen og eksportere datafilene. Hos en pasient med normal oppreist hjertefunksjonskurve ledsages en liten økning i hjertets forspenning av en relativt stor økning i slagvolumet. Endring i venøs dopplermorfologi indikerer at halsvenen har økt i diameter og begynner å følge de rette atrietrykkavbøyningene.I motsetning til dette er en unormal respons under en preload challenge preget av en venøs dopplerbølgeform som utvikler seg som ovenfor, men med en arteriell respons som ikke viser noen signifikant endring eller til og med en reduksjon i CCFT sammenlignet med baseline. En preload-utfordring som viser ingen signifikant endring i venøs dopplerbølgeform, representerer en utilstrekkelig endring i hjertefyllingen. Et stigende slagvolum i arterielt signal.Sammen med en venøs dopplermorfologi som tyder på redusert venetrykk. Det er viktig å få et sterkt dopplersignal som lett kan spores og kvantifiseres og å opprettholde dette sterke signalet gjennom hele vurderingen. Denne teknikken kan gjentas flere ganger i løpet av en pasients gjenopplivning for å bekrefte og bidra til å forutsi den effektive forhåndsbelastningen.Denne teknikken har banet vei for flere pilotprosjekter som vurderer både væskeredning og fjerning i akuttmiljøet.

Research

Education

JoVE Core

JoVE Journal

Nursing

Medicine

Unit 1

Vital Signs: Blood Pressure

SCIENTISTS IN ACTION

Fetal Echocardiography and Pulsed-wave Doppler Ultrasound in a Rabbit Model of Intrauterine Growth Restriction

Fetal Ekkokardiografi og Pulsed-bølge Doppler ultralyd i et Rabbit Modell av intrauterine vekst begrensning

Fetal intrauterine growth restriction (IUGR) results in abnormal cardiac function that is apparent antenatally due to advances in fetoplacental Doppler ...

A Novel Application of Musculoskeletal Ultrasound Imaging

A Novel Anvendelse av Muskel ultralyd Imaging

Ultrasound is an attractive modality for imaging muscle and tendon  motion during dynamic tasks and can provide a complementary methodological  approach ...

Laser Doppler: A Tool for Measuring Pancreatic Islet Microvascular Vasomotion In Vivo

Laser Doppler: A Tool for Measuring Pancreatic Islet Microvascular Vasomotion In Vivo

Laser Doppler: Et verktøy for måling bukspyttkjertelen Holme mikrovaskulær Vasomotion i Vivo

As a functional status of microcirculation, microvascular vasomotion is important for the delivery of oxygen and nutrients and the removal of carbon ...

Evaluation of Cerebral Blood Flow Autoregulation in the Rat Using Laser Doppler Flowmetry

Evaluering av cerebral Blood Flow Autoregulation i Rat bruke laser Doppler Flowmetry

When investigating the body&#39;s mechanisms for regulating cerebral blood flow, a relative measurement of microcirculatory blood flow can be obtained ...

Acetylcholine Re-Challenge After Intracoronary Nitroglycerine Administration

Acetylkolin Re-Challenge Etter intrakoronar nitroglyserin administrasjon

Coronary artery spasm (CAS) can be diagnosed in a large proportion of patients with recurrent angina with non-obstructive coronary artery disease (ANOCA) ...

Providing Visual Biofeedback Using Brightness Mode Ultrasound During a Golf Swing

Gi visuell biofeedback ved hjelp av lysstyrkemodus ultralyd under en golfsving

Using ultrasound biofeedback in conjunction with verbal cueing can increase muscle thickness more than verbal cueing alone and may augment traditional ...

Muscle Function Obtained with Motion Mode Ultrasound and Surface Electromyography during Core Endurance Exercise

Muskelfunksjon oppnådd med bevegelsesmodus ultralyd og overflateelektromyografi under Core Endurance Exercise

Motion mode (M-mode) ultrasound allows researchers and clinicians to measure the change of muscle thickness across time. Muscle thickness can be measured ...

Point-of-Care Ultrasound: A Review of Ultrasound Parameters for Predicting Difficult Airways

Point-of-care ultralyd: En gjennomgang av ultralydparametere for å forutsi vanskelige luftveier

Airway management remains a crucial part of perioperative care. The conventional approach to assessing potentially difficult airways emphasizes the LEMON ...

Reduction of Radiation Exposure during Endovascular Treatment of Peripheral Arterial Disease Combining Fiber Optic RealShape Technology and Intravascular Ultrasound

Reduksjon av strålingseksponering under endovaskulær behandling av perifer arteriell sykdom som kombinerer fiberoptisk RealShape-teknologi og intravaskulær ultralyd

Vascular surgeons and interventional radiologists face chronic exposure to low-dose radiation during endovascular procedures, which may impact their ...

Doppler Ultrasound Scan and Blood Flow Quantitation in Leg-Extension Exercises

Doppler Ultrasound Scan and Blood Flow Quantitation in Leg-Extension Exercises (Video) | JoVE 

Doppler ultralydsskanning og blodstrømskvantifisering i benforlengelsesøvelser