Vergleichende Untersuchung des hämodynamischen Monitorings bei OPCAB Operationen mittels Pulmonaliskatheter, Pulskonturanalyse und transösophagealer Echokardiographie bei kardiochirurgischen Patienten

Abstract

Das zuverlässige hämodynamische Monitoring während einer „off-pump“ Bypass Operation setzt die Betrachtung und Beurteilung bestimmter Parameter voraus. Diese erklärt sich dadurch, dass intraoperativ die Koronararterie, auf die der Bypass genäht werden soll, kurzfristig unterbunden wird. Dadurch kann es zu Herzrhythmusstörungen mit ernsten hämodynamischen Komplikationen kommen. Eine lückenlose und genaue Überwachung des Patienten ist daher essentiell. Dazu zählt als zentraler Parameter die Bestimmung des Herzzeitvolumens.

Der Pulmonaliskatheter wurde bisher lange Zeit dazu routinemäßig eingesetzt und galt als Standardverfahren. Aufgrund der sowohl hohen Invasivität als auch begleitender Komplikationen gab dieses Verfahren allerdings seit Jahren immer wieder Anlass zu Diskussionen und Risikoabwägungen. Durch den Einsatz des PiCCO Geräts ist es möglich sowohl das Herzzeitvolumen als auch die Vorlast und Volumenparameter zu ermitteln. Diese Messmethode zeichnet sich zunächst durch eine geringere Invasivität und weniger Komplikationen im Vergleich zum Pulmonaliskatheter aus. Eine weitere Möglichkeit zur intraoperativen Überwachung des Patienten bietet die transösophageale Echokardiographie (TEE). Sie ist in der Regel komplika-tionslos einsetzbar. Zudem lässt das TEE neben der Herzzeitvolumenmessung die direkte Beobachtung des Myokards zu. Somit können sowohl lokale als auch globale Wandbewegungs- und Kontraktilitätsstörungen erkannt werden.

Die drei oben genannten Verfahren wurden in bisherigen Studien als zuverlässige Methoden zur Herzzeitvolumenmessung befunden. Unklar ist allerdings, welche unter den Umständen einer off-pump Herzoperation adäquat und zeitnah die Überwachung des Patienten zulässt und somit überlegen ist. Um diese Problematik genauer beurteilen zu können, sollte in dieser Studie geklärt werden, ob ein erweitertes hämodynamisches Monitoring mit dem PiCCO in Kombination mit TEE ausreichen und ob bei Verzicht auf den Pulmonaliskatheter eine sichere Kontrolle des Patienten gewährleistet werden kann.

Dazu wurden 20 Patienten während einer OPCAB Operation mit einem Pulmonaliskatheter, einer transösophagealen Echokardiographiesonde und einem arteriellen PiCCO Katheter mit Thermistor neben dem Standardmonitoring ausgestattet. An 7 definierten, im Operationsverlauf wichtigen Messpunkten, wurden Herzzeitvolumen Bestimmungen parallel durch jede der drei Methoden vorgenommen. Um statistisch belegbare Aussagen treffen zu können, wurden zur transpulmonalen Thermodilution mit dem PiCCO drei aufeinander folgende Messungen durchgeführt. Zeitgleich wurden die durch den Pulmonaliskatheter ermittelten Werte dokumentiert, sowie abweichende Daten gemittelt. Die intraoperativ gemachten Aufzeichnungen mit dem TEE während der einzelnen Messpunkte waren später in der offline Analyse zu vermessen. Hier wurde das Integral der Geschwindigkeit anhand von drei Graphen eines Messzeitpunktes zur Berechnung des HZV bestimmt. Um Aussagen über die Vorlast zu treffen, wurden während derselben Messpunkte die dazugehörigen und später ausgewerteten Parameter dokumentiert. Hierzu zählen der ZVD, PCWP, ITBV und der SVI.

Der Vergleich der einzelnen Methoden zur Bestimmung des Herzzeitvolumens zeigte eine gute Übereinstimmung der Korrelationen. Insgesamt lässt sich von vergleichbaren Ergebnissen aller drei Verfahren sprechen. Allerdings unterscheiden sich die während der kritischen Phase der Reperfusion nach Koronarokklusion über den Pulmonaliskatheter ermittelten Werte signifikant von denen des PiCCO und TEE. Dieses könnte, wie schon in der Literatur beschrieben, auf technisch bedingte Verzögerungen der Messungen über den Pulmonaliskatheter zurückzuführen sein. In dieser Phase der Operation ist es möglich, dass die anhand des Pulmonaliskatheters zu niedrig gemessenen Werte zu gravierenden Irritationen führen. In der Problemstellung der Vorlast Parameter konnte dokumentiert werden, dass als einziges das ITBV tatsächliche Rückschlüsse über den Volumenstatus und die Vorlast des Herzen zulässt. Sowohl der ZVD, als auch der PCWP scheinen hier keine eindeutigen Aussagen treffen zu lassen.

Bei Betrachtung und Analyse der Messdaten ist zu folgern, dass während einer OPCAB Operation auf den Einsatz des Pulmonaliskatheters verzichtet werden kann. Vielmehr bietet sich ein gezieltes hämodynamisches Monitoring als Kombination von TEE und transpulmonaler Thermodilution mit dem PiCCO als sichere Alternative an. Diese beiden Methoden lassen eine lückenlose Überwachung und eine zeitgerechte anästhesiologische Therapie zu. Da nicht nur eine sichere Erfassung des Herzzeitvolumens dieser beiden Verfahren vorliegt, sondern zudem auch der Einsatz in der Regel komplikationsarm und im vergleich zum Pulmonaliskatheter weniger invasiv ist, sind sie die überlegenen Monitoring Verfahren während einer OPCAB Operation.

Introduction As a result of current discussion about usefulness of pulmonary artery catheter (PAC) and its risks several studies and evaluations have been made to analyze the clinical value of alternative methods for cardiac output measurement such as transesophageal echocardiography (TEE) and pulse contour cardiac output (PiCCO). The main settings of these evaluations were either concerning patients on intensive care units (ICU) or during regular coronary artery bypass graft (CABG) surgery. Therefore it remains unclear up to this date how rapid hemodynamic changes that occur during off-pump-coronary-artery bypass (OPCAB) surgery should be monitored best. Clinical standard is currently to monitor patients undergoing OPCAB surgery with pulmonary artery catherterization. As indicated before PAC can induce serious clinical complications as perforation of the right ventricle, valve damages and dysrhythmias (10). Considering the problems we analyzed less invasive methods of cardiac output measurements to the PAC. We compared the pulmonary artery continuous cardiac output (CCO) Swan-Ganz-catheter, pulse contour analysis (PiCCO) and transesophageal echocardiography in addition to collect information concerning their usefulness for dynamic evaluation of hemodynamic changes during OPCAB surgery. The main parameter in this study was cardiac output. We focused primarily on the question if less invasive cardiovascular intraoperative monitoring could provide reliable hemodynamic information and therefore safety for the patient under OPCAB surgery.