Bestimmung von Pulsdruckvariation und Herzzeitvolumen bei abdominalchirurgischen Eingriffen: Ein Vergleich von fotografischer Pulskonturanalyse mittels einer mobilen Applikation mit invasiver Pulskonturanalyse

Abstract

Eine inadäquate Flüssigkeitstherapie geht mit einem erhöhten Risiko für postoperative Komplikationen einher. Eine zielgerichtete perioperative Flüssigkeitstherapie kann zu einer verminderten Mortalität, zu geringeren postoperativen Komplikationen und zu einem verkürzten Krankenhausaufenthalt führen. Variablen wie die Pulsdruckvariation (Pulse Pressure Variation - PPV) und das Herzzeitvolumen (Cardiac Output - CO) können Rückschlüsse auf den Flüssigkeitsstatus von Patient:innen während einer Operation geben. Capstesia ist eine Smartphone Applikation, die eine Pulskonturanalyse basierend auf einem Bildschirmfoto von einer kontinuierlich gemessenen arteriellen Blutdruckkurve durchführt und somit die PPV sowie das CO ohne zusätzliches erweitertes hämodynamisches Monitoring bestimmen kann (PWAsnap). In dieser prospektiven Methodenvergleichsstudie wurde die Übereinstimmung zwischen Capstesia (PPVPWAsnap, COPWAsnap) und einer intern kalibrierten Pulskonturanalyse (PWAint) des ProAQT/Pulsioflex-Systems (PPVPWAint, COPWAint) bei offenen abdominalchirurgischen Operationen (Operationen mit Laparotomie in Allgemeinanästhesie) überprüft. Insgesamt wurden 190 Wertepaare von 38 Patient:innen untersucht. Die Analyse der Übereinstimmung für PPVPWAsnap und PPVPWAint erfolgte zum einen per Bland-Altman-Analyse. Zum anderen wurden PPV-Messbereiche definiert (< 9%, 9-13%, > 13%), um die diagnostische Übereinstimmung (Konkordanz) zu berechnen. Zur Quantifizierung der Übereinstimmung wurde Cohens Kappa verwendet. Die Analyse der Übereinstimmung für COPWAsnap und COPWAint erfolgte per Bland-Altmann-Analyse, relativem Prozentfehler, Vier-Quadranten-Diagramm, Konkordanzrate und linearer Regression. Die Konkordanz von PPVPWAsnap und PPVPWAint anhand der drei zuvor definierten PPVMessbereiche betrug 65% mit einem Cohens Kappa von 0,45. Der Mittelwert (± Standardabweichung) der Differenzen lag für die PPV bei -0,4 ± 3,7% (95%-LOA; -7,6 bis 6,7%) und für das CO bei 0,6 ± 1,3 L/min (95%-LOA; -1,9 bis 3,1 L/min) mit einem relativen Prozentfehler von 49% und einer Konkordanzrate von 45%. Die Übereinstimmung von PPVPWAsnap mit PPVPWAint bei erwachsenen Patient:innen während einer offenen abdominalchirurgischen Operation ist moderat, wohingegen die Übereinstimmung von absoluten Werten sowie Trendwerten von COPWAsnap und COPWAint gering ist. Es müssen technische Verbesserungen vorgenommen werden, damit PWAsnap als mögliche Alternative zur intern kalibrierten Pulskonturanalyse verwendet werden kann.

Inadequate fluid therapy is associated with an increased risk of postoperative complications. Perioperative goal-directed therapy to guide fluid administration can reduce mortality, postoperative complications and length of hospital stay. The fluid status of a patient can be estimated with variables such as pulse pressure variation (PPV) and cardiac output (CO). Capstesia is a mobile application that automatically calculates PPV and CO using pulse wave analysis of a snapshot of an arterial blood pressure waveform displayed on any patient monitor (PWAsnap) without any further advanced hemodynamic monitoring. We conducted a prospective method comparison study to evaluate the measurement performance of PPV and CO calculated by Capstesia (PPVPWAsnap, COPWAsnap) compared to an invasive internally calibrated pulse wave analysis (ProAQT/Pulsioflex-System, PPVPWAint, COPWAint) in adults having major abdominal surgery (operations with laparotomy in general anesthesia). We analyzed 190 paired PPV and CO measurements from 38 patients. The diagnostic accuracy (concordance) of PPVPWAsnap in comparison to PPVPWAint was evaluated according to three predefined PPV categories (< 9%, 9-13%, >13 %), by using Bland-Altman analysis and by calculating Cohen’s kappa coefficient. In addition, we determined the trending ability for COPWAsnap and COPWAint by using Bland-Altman analysis, the percentage error, linear regression and four quadrant plot/concordance rate analysis. The overall diagnostic agreement between PPVPWAsnap and PPVPWAint based on the three predefined PPV categories was 65% with a Cohen’s kappa coefficient of 0.45. The mean (± standard deviation) of the differences between PPVPWAsnap and PPVPWAint was -0.4 ± 3.7% (95%-LOA; -7.6 to 6.7%) and between COPWAsnap and COPWAint 0.6 ± 1.3 L/min (95%-LOA; -1.9 to 3.1 L/min) with a percentage error of 49% and a concordance rate of 45%. In adults having major abdominal surgery, PPVPWAsnap moderately agrees with PPVPWAint. The absolute and trending agreement between COPWAsnap with COPWAint is poor. Technical improvements must be realized before PWAsnap can be used as an alternative to invasive internally calibrated pulse wave analysis.