Misurazione della pressione arteriosa sistolica in pazienti critici

Contesto/significato:

L'ipotensione è comune e predice esiti peggiori. L'ipotensione arteriosa, definita come una pressione arteriosa sistolica (BP) inferiore a 90 mmHg negli adulti, rappresenta il segno distintivo della malattia critica. La misurazione accurata della pressione arteriosa è essenziale per fornire un trattamento efficace, guidare la rianimazione e valutare gli interventi. L'ipotensione non traumatica è stata documentata nel 19% dei pazienti del Pronto Soccorso (DE) e quei pazienti con ipotensione hanno un rischio 10 volte maggiore di morte intraospedaliera improvvisa e inaspettata.(1) L'ipotensione precoce è associata ad un aumento della mortalità nei sopravvissuti ad arresto cardiaco, ictus e STEMI,(2-4) sottolineando la necessità di uno strumento per identificare rapidamente e accuratamente le tendenze della pressione arteriosa al fine di indirizzare efficacemente le misure di rianimazione. Inoltre, le forme d'onda Doppler possono fornire ulteriori indizi di un imminente deterioramento emodinamico prima che ne consegua un'ipotensione manifesta o uno shock.

Svantaggi del sistema attuale - L'attuale standard iniziale per le misurazioni della PA nella maggior parte degli ospedali è tramite un dispositivo automatico non invasivo della PA che utilizza la tecnologia oscillometrica. Questo metodo presenta numerose limitazioni tra cui il monitoraggio non continuo, la mancanza o i ritardi nell'identificazione di episodi ipotensivi, l'imprecisione o l'impossibilità di misurare la pressione arteriosa a causa di vari motivi, tra cui la dimensione imprecisa del bracciale o la gravità dell'ipotensione. In uno studio, il 34% dei pazienti presentava una discrepanza della PA di ≥ 20 mmHg con il dispositivo oscillometrico rispetto al monitoraggio della PA intra-arteriosa a causa della misura errata del bracciale.(5) I dispositivi oscillometrici sono sufficienti per l'uso in molte situazioni cliniche; tuttavia, eccezioni degne di nota includono i pazienti che sono gravemente ipertesi, ipotesi, con aritmie, dopo un trauma e altri scenari clinici critici, per cui è preferibile la misurazione manuale della PA auscultatoria.(6) Anche nei pazienti non critici, i dati di convalida delle misurazioni oscillometriche sono stati messi in discussione.(7) L'alternativa ai dispositivi oscillometrici è un catetere intraarterioso. Sebbene accurati, i cateteri intra-arteriosi sono invasivi, tecnicamente difficili da inserire, costosi, lunghi, dolorosi e con rischi che includono sanguinamento, infezione e lesioni neurovascolari. Le attuali linee guida per la gestione dei pazienti critici suggeriscono che la misurazione della PA intra-arteriosa è preferibile rispetto alla misurazione della PA automatica oscillometrica non invasiva. Nonostante ciò, in un recente sondaggio tra intensivisti, il 73% ha utilizzato dispositivi di misurazione della pressione arteriosa non invasivi in ​​pazienti ipotesi.(8) Per i motivi di cui sopra, i ricercatori hanno studiato una nuova tecnologia per sostituire la tecnologia oscillometrica; esempi includono Doppler e dispositivi fotopletismografici.(9;10) Tecnologia più recente: la ricerca e l'applicazione della tecnologia Doppler per la misurazione della PA è agli inizi e deve ancora essere pienamente realizzata. I vantaggi di un tale dispositivo includerebbero un mezzo accurato e non invasivo per misurare la pressione arteriosa nei pazienti critici. A causa dell'alto rischio di mancanza di ipotensione, esiste la possibilità di commercializzare il prototipo per un uso clinico più ampio anche in pazienti non critici. L'accuratezza della velocimetria Doppler è un vantaggio importante. In uno studio sugli animali che ha confrontato tre strumenti di misurazione indiretta della PA - un flussometro a ultrasuoni Doppler, un dispositivo oscillometrico e un fotopletismografo - con la pressione arteriosa diretta nei gatti, il Doppler e i dispositivi fotopletismografici avevano la massima precisione complessiva. (10) Nella pratica clinica, quando il dispositivo oscillometrico automatico iniziale della PA non è in grado di ottenere una misurazione a causa dell'ipotensione, la tecnica Doppler manuale è una pratica comune per la sua affidabilità e citata in uno studio come il "gold standard".(11 ) Tuttavia, la misurazione accurata della PA sistolica è solo uno dei parametri del dispositivo. Il segnale Doppler ricevuto dal flusso arterioso attraverso il vaso ha un incredibile potenziale per identificare la forza del polso e altre code uditive. Questo è stato ben stabilito nella malattia arteriosa periferica, con termini descrittivi usati come impulsi monofasici, bifasici o trifasici identificati da Doppler. Il nuovo dispositivo ha il potenziale per identificare un polso "malato" come determinato dai cambiamenti nella forma d'onda Doppler prima che si verifichi l'ipotensione, poiché spesso l'ipotensione è molto tardiva nel corso del processo patologico. Ad oggi non è disponibile alcun apparato sfigmomanometro/Doppler automatico.

Questo progetto fornirà dati per favorire lo sviluppo di un nuovo dispositivo di monitoraggio della pressione arteriosa che consentirà il monitoraggio non invasivo e quasi continuo della pressione arteriosa e altre informazioni emodinamiche su pazienti critici. I dati di volontari sani che utilizzano una sonda Doppler standard da 8 MHz (fetale) sono già stati raccolti in un protocollo complementare in atto presso l'Università della Carolina del Nord a Charlotte (UNCC).

Strategia di ricerca:

1. Significato L'identificazione degli stati di shock prima dell'evidenza clinica evidente di shock (cioè ipotensione) è impegnativa. Non è noto determinare se le forme d'onda arteriose misurate con Doppler possano servire come marker utili per identificare la compromissione emodinamica prima che ne derivi lo shock.
2. Ipotesi di approccio: i modelli di forme d'onda Doppler nei pazienti critici ipotesi hanno un modello unico e identificabile.

Obiettivi:

1. Le forme d'onda Doppler saranno raccolte dalle arterie brachiali di pazienti critici che si presentano al pronto soccorso con evidenti segni di shock.

   Questo studio pilota ci consentirà di ottenere misurazioni Doppler in pazienti critici per il confronto con pazienti non critici raccolti in precedenza in uno studio approvato dall'IRB condotto presso l'UNCC dal Co-PI.

   Le misurazioni del segnale Doppler saranno ottenute da 20 pazienti in condizioni critiche con evidenza di shock (cioè ipotensione con SBP <90) nel pronto soccorso del Carolinas Medical Center. I pazienti idonei saranno identificati dall'avviso del protocollo clinico Code Sepsis dal PCL attualmente utilizzato per altri studi dipartimentali o per segnalazione diretta dal PI mentre lavora nel pronto soccorso. I pazienti o un rappresentante legalmente autorizzato saranno contattati per il consenso informato. La sonda Doppler da 8 MHz, (sonda ecografica fetale), verrà applicata all'arteria brachiale e la posizione regolata fino a ottenere un segnale adeguato. I dati della forma d'onda Doppler verranno raccolti nel corso di pochi minuti. Si prevede che i pazienti sperimenteranno un disagio minimo o nullo durante questo processo.

   Difficoltà tecniche previste e come le supereremo: le difficoltà tecniche includeranno la garanzia di misurazioni coerenti, poiché i dati saranno raccolti dagli investigatori e dal personale di ricerca clinica.

2. Sviluppare un algoritmo informatico che distinguerà le forme d'onda Doppler "sane" da quelle "malate".

Le caratteristiche della forma d'onda dei pazienti DE saranno confrontate con le forme d'onda raccolte in precedenza da volontari normali. Verrà quindi sviluppato un algoritmo informatico per identificare le caratteristiche distintive tra queste forme d'onda (indipendentemente dalla pressione sanguigna). Useremo un'analisi di potenza simile a quella fatta da Holt et al.(11)

1. Sviluppo dell'algoritmo: utilizzeremo MATLAB (The MathWorks, Inc) per analizzare i segnali Doppler ottenuti dai pazienti ipotesi/shock e confrontarli con i dati dei pazienti sani ottenuti in precedenza al fine di identificare le caratteristiche delle onde uniche dei pazienti in stato di shock.
2. Filtraggio: il software di filtraggio ottimale sarà progettato e perfezionato dai PI, come richiesto dal segnale piezoelettrico audio quantificato, per determinare la forma d'onda Doppler più affidabile e accurata.

Calcolo della dimensione del campione Studi precedenti hanno utilizzato un'analisi di potenza che ha determinato 18 set di osservazione (un set costituito da una misurazione della PA intra-arteriosa e una misurazione della PA Doppler) per rilevare una differenza del 10% (ritenuta clinicamente significativa dai ricercatori) tra intra-arteriosa e Doppler BP con una SD per differenza di 7,8 mmHg e un alfa di 0,05 utilizzando un t-test a un campione a due code.

Per questo studio pilota non è stata eseguita un'analisi di potenza. È stata scelta una dimensione del campione di venti soggetti adulti (con registrazione Doppler durante < o = 5 minuti) per garantire osservazioni sufficienti. Ulteriori tecniche statistiche per migliorare l'associazione saranno implementate come descritto nella descrizione iniziale del prototipo.