DES - DESC Ile de France

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• DES - DESC Ile de France
• Paris Jeudi 02 mars 2006

Mesures et interprétation des pressions
intravasculaires et de la SvO2 par le
cathétérisme artériel pulmonaire
Alain Cariou Réanimation Médicale Cochin -
Université Paris 5
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Le cathéter artériel pulmonaire standard
lumière distale (AP)
thermistance
lumière proximale (OD)
lumière du ballonnet
veine cave (voie proximale)
voie ventriculaire droite (pressions, pacing)
3
Paramètres fournis par le CAP
HJC Swan

1. Pressions
2. Débit Cardiaque
3. PvCO2, PvO2 SvO2

W Ganz
4
Cheminement du cathéter

• Pressions
• pression veineuse centrale (PVC)
• pression auriculaire droite (POD)
• pression ventriculaire droite (PVD)
• pression artérielle pulmonaire (PAP)
• pression artérielle pulmonaire docclusion
  (PAPO)
• pression distale bloquée (PDP)
• pression capillaire pulmonaire (PCP)

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Pression de lOreillette Droite (POD)
a systole auriculaire z relâchement
auriculaire (fermeture tricuspide) c bombement
des valves dans lOD lors de la contraction
ventriculaire isovolumétrique x attraction des
valvules tricuspides vers la pointe v
correspondant à lafflux de sang veineux dans
loreillette
ECG
PVD
a
c
v
POD
y
z
x
temps
6
Pression Artérielle Pulmonaire dOcclusion
gonflage du
gonflage du
ballonnet
ballonnet
pression
(mmHg)
variations respiratoires
PAP
PAP
de la PAPO
PAPO
PAPO
"transitoire"
de pression
dégonflage
du ballonnet
temps
7
Pression Artérielle Pulmonaire dOcclusion
flux sanguin
OG
CAP
veine pulmonaire de gros calibre
gonflage du ballonnet
interruption du flux dans un secteur dépendant
dune artère pulmonaire de gros calibre
PAPO
flux sanguin
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La PAPO est une pression veineuse pulmonaire,
reflétant la POG de façon amortie et
retardée donc non superposable à lOD
a systole auriculaire z relâchement
auriculaire (fermeture
tricuspide) c bombement des valves
dans lOD lors de la contraction ventriculaire
isovolumétrique x attraction des valvules
tricuspides vers la pointe v correspondant à
lafflux de sang veineux dans l OD ( ou de sang
veineux pulmonaire lOG)
a
v
PAPO
v
c
a
POD
z
y
x
ECG
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Les indices statiques de précharge
Les pressions de remplissage PVC et PAPO
- mesure en téléexpiratoire
- en cas de PEP ou auto-PEP, approcher une valeur
transmurale
- si insuffisance mitrale mesurée la valeur au
pied de londe  V 
Teboul et al. Indicateurs du remplissage
vasculaire au cours de linsuffisance
circulatoire Réanimation 2004 13 255-63
10
Mesure de la PAPO Conditions de validité

• Technique rigoureuse
• Mesures réalisées sur enregistrement papier
• Limitation des phénomène de suramortissement
• Compliance basse (tubulures courtes et rigides)
• Absence de bulle dair
• Pas dobstruction, même partielle (rinçage
  régulier)
• Absence de plicature ou de compression
• Colonne de sang ininterrompue

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Condition de validité de la mesure de la PAPO
Continuité de la colonne sanguine
artériolo-capillaro-veineuse
alvéole
P Alv. gt P a gt P v
capillaires
P a gt P Alv. gt P v
AP
OG
P a gt P v gt P Alv. Zone III de West
flux sanguin
12

• Non-continuité de la colonne sanguine
• Zone I de West physiologique
• Hypovolémie
• Hauts niveaux de PEP
• Vérification des conditions de Zone 3 de West
• CAP au niveau ou en dessous de lOG
• Radiographie de profil
• Courbe de PAPO avec ondes a et v
• ? PAPO/ ? PAP lt 1,5

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A bedside index assessing the reliability of
pulmonary artery occlusion pressure measurements
during mechanical ventilation with PEEP
?PAPO / ?PAP 1 Zone 3
?PAPO / ?PAP 2 Zone  non 3 
Teboul et al. J Crit Care 1992 7 22-9
14
 Airway pressure display is a simple,
inexpensive method to facilitate the
identification of end-expiration that can
significantly improve interobserver agreement 
15
(No Transcript)
16
Overestimation of pulmonary artery occlusion
pressure in pulmonary hypertension due to partial
occlusion
Attention à ne pas surestimer la PAPO en cas
d HTAP sévère
Leatherman Shapiro. Crit Care Med 2003
17
(No Transcript)
18
23 IDE 18 médecins
19
A quoi sert la PAPO ? 1- Estimation de la
précharge VG (et seulement du VG) 2-
Estimation de la pression microvasculaire
pulmonaire (et donc du risque doedème
pulmonaire)
20
Estimation de la précharge du VG par la PAPO
PAPO
Problème de la PEP
POG
Valvulopathies (IM, RM, IAo)
PTDVG
Problème de compliance et pressions extra-murales
VTDVG ? précharge VG
21
Estimating left ventricular filling pressure
during positive end-expiratory pressure in
humans Pinsky MR, Vincent JL, De Smet JM. A Rev
Resp Dis 1991 143 25-31
22
Estimating cardiac filling pressure in MV
patients with hyperinflation Teboul JL, Pinsky
MR, Mercat A et al. Crit Care Med 2000 28
3631-3636
Palv
mmHg
PAP
mmHg
PAPO
23
Predicting fluid responsiveness in ICU patients
a critical analysis of the evidence
Michard Teboul. Chest 2002, 1212000-8
R / NR R () Calvin (Surgery 81) 20 /
8 71 Schneider (Am Heart J 88) 13 / 5 72
Reuse (Chest 90) 26 / 15 63 Magder
(J Crit Care 92) 17 / 16 52 Diebel (Arch
Surgery 92) 13 / 9 59 Diebel (J Trauma
94) 26 / 39 40 Wagner (Chest 98) 20 /
16 56 Tavernier (Anesthesio 98) 21 /
14 60 Magder (J Crit Care 99) 13 / 16 45
Tousignant (A Analg 00) 16 / 24 40
Michard (AJRCCM 00) 16 / 24 40 Feissel
(Chest 01) 10 / 9 53
Mean 211 / 195 52
24
Les indices statiques de précharge
Les pressions de remplissage PVC et PAPO

• même si correctement mesurées, PVC et PAPO
  médiocres indices prédictifs
• de la réponse au RV

• en présence de valeurs (très) basses, une
  efficacité du RV peut être raisonnablement
  attendue

PVC lt 5 mmHg PAPO lt 5 mmHg
(accord faible)
PAPO lt 7 mmHg

• a contrario, pas de consensus pour définir une
  valeur sup de PVC et PAPO
• au-dessus desquelles linefficacité du RV est
  hautement prévisible

Teboul et al. Indicateurs du remplissage
vasculaire au cours de linsuffisance
circulatoire Réanimation 2004 13 255-63
25
PAPO et remplissage vasculaire

• Hors valeurs extrêmes (lt 5 ou gt 16 mmHg), la
  valeur de la PAPO ne prédit pas la réponse au RV
• Chez un sujet donné, son élévation (gt 18 mmHg) au
  cours de lEV peut faire envisager larrêt du
  remplissage afin de réduire les risques dœdème
  pulmonaire

26
A quoi sert la PAPO ? 1- Estimation de la
précharge VG (et seulement du VG) 2-
Estimation de la pression microvasculaire
pulmonaire (et donc du risque doedème
pulmonaire)
27
50
40
30
patients
20
10
0
lt15
15- 18
19- 22
23- 26
gt 26
Median PAOP mmHg
PAPO médiane gt 18 mmHg facteur prédictif de
mortalité
58/71 patients avec au moins une fois PAPO gt18
mmHg
28
Valeur pronostique de leau pulmonaire
extra-vasculaire en réanimation Sakka et al.
Chest 2002, 1222080
29
PAPO et estimation de la pression microvasculaire
pulmonaire
PAPO ? pression capillaire pulmonaire (Pcp)
Pcp

• Gradient de pression dépendant de
• débit cardiaque
• PEP
• IM aiguë
• hématocrite
• inflation pulmonaire
• catécholamines
• cytokines, leucotriènes, prostaglandines,
  endotoxines etc

PAPO
OG
30
Pression Distale Bloquée
CAP poussé ballonnet dégonflé
OG
31
Effects of catecholamines on the pulmonary venous
bed in sheep Teboul JL et al. Crit Care Med
1998, 261569-75
Pdb
PAPO
Dopamine iv
Pdb
PAPO
32
Takala J. Intensive Care Med 2003 29 890-93
33
Analyse du transitoire de pression
Takala J. Intensive Care Med 2003 29 890-93
34
Paramètres fournis par le CAP
HJC Swan

1. Pressions
2. Débit Cardiaque
3. PvCO2, PvO2 SvO2

W Ganz
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Mesure in vitro de la SvO2

• Spectrophotométrie de transmission
• échantillon sanguin et automate
• Impératifs techniques
• Ballonnet du CAP dégonflé
• CAP régulièrement purgé
• Aspiration lente dans une seringue de petit
  calibre
• Limites
• Risque infectieux, spoliation (enfant)
• Acheminement du prélèvement
• Absence de monitorage réel

36
Evolution du CAP
37
Mesure continue de SvO2
artère
pulmonaire
source lumineuse rouge et infrarouge
calculateur
hématies réfléchissant la lumière
lumière émise
lumière
cathéter à fibres optiques
réfléchie
cellule photo-électrique

• Mesure continue in vivo / spectrophotométrie de
  réflexion
• cathéters modifiés (2 à 3 fibres optiques)
• calibration in vitro recalibrations in vivo
• risque essentiel mauvais positionnement

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Surveillance continue de la SvO2 Deux sites

• La SvO2 du sang veineux mêlé CAP fibres
  optiques

• La SvO2 centrale ou ScvO2
• ? cathéter (en territoire cave supérieur)
  fibres optiques

39
PreSep Central Venous Oximetry Catheter
40
Comparison of central-venous to mixed-venous
oxygen saturation during changes in oxygen
supply/demand

• Pas déquivalence numérique stricte
• Évolution parallèle
• Surestimation de la SvO2 par la ScvO2
• Significativité pathologique équivalente

Reinhart et al. Chest 1989 95 1216-1221
Reinhart et al. Intensive Care Med 2004
41
Les variations de SvO2 détectent clairement les
modifications de PvO2
42
SvO2 reflet global de loxygénation tissulaire
43
Analogy For Mixed Venous Oxygen Saturation
Oxygen Uptake
LOADING STATION
CaO2 (Hb . 1,38 . SaO2) (0,0031 . PaO2)
O2 lié
O2 dissous
44
Analogy For Mixed Venous Oxygen Saturation
Oxygen Transport
TaO2 DC . CaO2 . 10
45
Analogy For Mixed Venous Oxygen Saturation
Venous O2 Transport
Arterial O2 Transport
Tissue O2 Demand
46
Analogy For Mixed Venous Oxygen Saturation
47
A léquilibre
TaO2 CO . CaO2 . 10
VO2 CO . Hb . (SaO2 SvO2)
TaO2 1005 mL O2.min-1
VO2 230 mL O2.min-1
TvO2 CO . CvO2 . 10
TvO2 775 mL O2.min-1
48
 Fondamentaux 

• SvO2 proportion d'hémoglobine transportant de
  lO2 mesurée sur le sang veineux mêlé

• Reflet de la quantité d'O2 non extraite par les
  tissus après satisfaction des besoins
  métaboliques de l'organisme

• Deux mécanismes adaptatifs pour assurer
  l'adéquation entre TaO2 et VO2
• l'augmentation de TaO2 (qui repose
  essentiellement sur l'élévation du Qc)
• l'accroissement de EO2 (mécanisme tissulaire)

49
VO2 (CaO2 - CvO2) . Q VO2 (SaO2 - SvO2) . (Hb
. 1,39 . Q)
Fick
Considérant comme négligeable la quantité
d'oxygène dissout dans le sang, l'équation de
Fick peut être exprimée ainsi 
VO2
SvO2
SaO2 -
IC x Hb x 1.34
Une variation de SvO2 provient nécessairement de
la variation dun ou de plusieurs de ces
déterminants
50
Facteurs susceptibles dinfluencer la valeur de
la SvO2
51
La SvO2 reste globalement stable grâce à la mise
en jeu de mécanismes compensateurs

• La valeur de la SvO2
• Rend compte de l'importance de la mise en jeu
  des phénomènes compensateurs
• Témoigne de leur capacité à assurer l'équilibre
  entre les besoins et les apports en O2, garant du
  maintien d'un métabolisme aérobie

52
La valeur de la SvO2 est une résultante
53
Mécanismes compensateurs
54
Mécanismes adaptatifs au cours de lanémie

• Augmentation du débit cardiaque
• Elévation du volume déjection systolique
• Diminution de la postcharge ventriculaire
• Augmentation de la précharge ventriculaire
• Augmentation de lextraction tissulaire
  doxygène
• Recrutement capillaire
• Homogénéisation des débits et des hématocrites
• Diminution de laffinité de loxygène pour Hb

55
Face à la baisse de lHb, ladaptation
déterminante est laugmentation de DC
56
Human Cardiovascular and Metabolic Response to
Acute, Severe Isovolemic Anemia
Cardiac Index, L.min-1.m-2
6
5
4
3
2
40
100
120
140
60
80
Hemoglobin, g/L
Weiskopf et al. JAMA 1998
57
Imputabilité à un facteur isolé
VO2
SvO2
SaO2 -
CI x Hb x 1.34

• Quelques précautions préalables

58
Inégalité de variabilité des 4 déterminants de la
SvO2

• L'étendue numérique des variations de chaque
  déterminants détermine la variation numérique de
  la SvO2
• Dans un orde décroissant, VO2 ou IC (déterminants
  majeurs), puis Hb puis SaO2 (déterminants mineurs)

La mesure continue de la SvO2 reflétera mieux les
variations des déterminants  majeurs  IC et
VO2
59
- VO2 110 mL/min/m2 - SaO2 95 - Hb 11 g/dl
SvO2
()
90
40
7
1
Index Cardiaque
(L/min/m2)
60
Covariations physiologiques

• Postulat indépendance des déterminants de la
  SvO2 entre eux
• Réalités physiologiques
• un remplissage vasculaire dépourvu d'érythrocytes
  peut accroître IC, mais fait diminuer Hb
• il existe une liaison entre IC et SaO2
• l'hypothermie diminue VO2 et la P50

Les variations isolées d'un seul des déterminants
de SvO2 sont exceptionnelles voire inexistantes
en clinique
61
Relation mathématique entre SvO2 et ses
déterminants
La recherche d'une corrélation linéaire entre
SvO2 et IC est injustifiée
62
Finalement, la SvO2

• N'est pas physiologiquement régulée
• Permet dapprécier l'existence d'un déséquilibre
  entre les besoins et les apports en oxygène
• Est la seule méthode permettant d'évaluer de
  façon continue la finalité principale du DC la
  délivrance d'O2 aux tissus
• Na pas de valeur  normale  ? surveillance
  continue préférable

63
Crit Care Med 2005