Rollen til USCOM i voksne pasienter med hjertesvikt

Akutt hjertesviktsyndrom (aHFS) forårsaker nesten 1 million sykehusinnleggelser årlig i USA og er den ledende årsaken til sykehusinnleggelse hos personer over 65 år. I 2003 kostet døgnbehandling av aHFS anslagsvis 12,7 milliarder dollar i USA. I 2003 var 12,5 % av befolkningen i Hong Kong over 65 år, den tredje høyeste andelen eldre blant alle land, og det er postulert at innen 2033 vil andelen eldre i befolkningen øke til 25 %. Med den voksende eldre befolkningen, og den økende forekomsten av hypertensjon og iskemisk hjertesykdom (de viktigste årsakene til hjertesvikt), har hjertesvikt blitt et stort helseproblem globalt. I vestlige land varierer forekomsten fra 1 til 10 tilfeller/1000/år. Andre studier tyder på at hjertesvikt er en stor og økende folkehelsebelastning i hele Europa.

Akutt forverring av hjertesviktsymptomer er en vanlig akuttavdeling (ED) presentasjon og er kjent som akutt dekompensert hjertesvikt (adHF). Akutt dekompensert hjertesvikt representerer den største enkeltkostnaden for de amerikanske sykehusene finansiert av Medicaid. I Hong Kong (HK) var forekomsten av hjertesvikt 3-3,8/1000/år og steg til 20/1000/år hos kvinner over 85 år de siste årene. Det er anslått at 7 % av alle akutte medisinske innleggelser skyldtes denne tilstanden. De siste årene har det vært 10 % årlig økning i innleggelser for pasienter med adHF. For tiden i Hong Kong, er det store flertallet av ED-pasienter med adHF innlagt som innlagte på sykehus. I 2005 viste en revisjon av utfall hos pasienter med akutt kardiogent lungeødem, den alvorligste manifestasjonen av hjertesvikt, presentert for akuttmottaket ved Prince of Wales Hospital at nesten 30 % av pasientene dør innen 30 dager, og ytterligere 30 % krever reinnleggelse innen 30 dager. Nyere bevis fra USA tyder på at ED-opererte observasjonsenheter er effektive i å håndtere lav til middels risiko adHF-pasienter, og reduserer liggetiden (LOS) for disse pasientene uten å påvirke reinnleggelsesraten, sykelighet og dødelighet negativt.

2-dimensjonal ekkokardiografi (2D-ekko) er et konvensjonelt standard-of-care-verktøy for ikke-invasive hemodynamiske vurderinger hos voksne. I stabile omgivelser blir hjertesvikt ofte karakterisert og klassifisert i henhold til ejeksjonsfraksjon målt ved ekkokardiografi som kan betraktes som en pragmatisk gullstandard. Bruk av 2D-ekko krever imidlertid høyt utdannet personell. Innhenting av målinger og beregning av grunnleggende kardiovaskulære parametere som hjertevolum (CO) kan ta alt mellom 30 og 45 minutter, noe som er upraktisk for enhver setting, enn si en akuttbehandling. Videre er slikt personell ofte ikke tilgjengelig på akuttmottak. Gjennomførbarheten av sanntids hemodynamiske vurderinger er derfor begrenset med 2D-ekko. Mer sofistikerte ekkokardiografiske teknikker har blitt utviklet i et forsøk på å overvinne problemene med følsomhet for forhåndsbelastning og spesielt etterbelastning, men har oppnådd liten penetrasjon i kritisk behandling.

I akutte kritiske omsorgsmiljøer er diagnosen adHF basert på anamnese og kliniske tegn, noen ganger hjulpet av ekkokardiografi, røntgen av thorax og blodmarkører som B-type Natriuretic Peptide (BNP). Verdien av BNP fremfor klinisk vurdering hos pasienter med dyspné har blitt stilt spørsmål ved, og det er behov for andre verktøy for å forbedre diagnosen. Begynnelse, dosering og uttak av vasopressorer, vasodilatatorer og inotroper er fortsatt i stor grad basert på klinisk vurdering, noen ganger assistert av måling av surrogater av inotropi som ejeksjonsfraksjon (EF) eller aorta ejeksjonshastighet, til tross for de velkjente manglene ved disse indeksene i kritisk omsorg. Dette er spesielt tilfelle hos komplekse kirurgiske pasienter der vaskulær tonus og væskebelastningsstatus er svært varierende og skiftende.

Hjertesvikt er en abnormitet i hjertets struktur eller funksjon som fører til at hjertet ikke leverer oksygen med en hastighet som står i forhold til kravene til metaboliserende vev, til tross for normalt fyllingstrykk (eller bare på bekostning av økt fyllingstrykk). De vanligste årsakene er hypertensjon eller iskemisk hjertesykdom. Hvis denne definisjonen holder, bør hjertesvikt være assosiert med en viss grad av reduksjon i inotropi eller oksygentilførsel. Inntil nylig var det ingen enkel ikke-invasiv, nattbordstest som kunne hjelpe til med vurderingen av pasienter med hjertesvikt. Mens inotropi (eller myokardiell kontraktilitet) som et konsept er velkjent for alle klinikere, blir det sjelden tenkt på som en målbar størrelse.

USCOM har blitt introdusert som et ikke-invasivt hemodynamisk overvåkingsverktøy ved sengekanten som bruker kontinuerlig-bølge Doppler-ultralyd. USCOM har en rekke fordeler. Dens nøyaktighet, gyldighet og rimelig presisjon har blitt bekreftet av mange studier og i en rekke sammenhenger. Den er lett bærbar, tar bare flere minutter å oppnå pålitelige målinger i de fleste tilfeller, og kan utføres av trente leger eller sykepleiere.

Noen studier har vist god samsvar mellom USCOM og ekkokardiografi, men andre har vært mindre overbevisende. Med dette i tankene er det fortsatt behov for ytterligere studier for å bekrefte eller tilbakevise nivåer av samsvar mellom USCOM og ekkokardiografi.

Den potensielle nytten av USCOM for å vurdere pasienter med adHF har nylig blitt foreslått. Inotropimålinger avledet fra USCOM er sterkt redusert hos pasienter med New York Heart Association (NYHA) klasse IV og American Heart Association (AHA) stadium C, akutt venstre ventrikkelsvikt, sammenlignet med friske kontroller. Disse funnene har ført til forslaget om at ettersom USCOM kan måle inotropi, kan det brukes til å vurdere og håndtere hjertesvikt. Selv om inotropi, avledet av USCOM, er lav hos pasienter med adHF og NYHA klasse IV, er det likevel ingen bevis for en doserelasjon mellom USCOM-avledet inotropi og NYHA-klasse, eller en korrelasjon med økende alvorlighetsgrad av adHF, med ejeksjonsfraksjon .

Mange, om ikke de fleste, akuttmottak over hele verden har ikke 2D-ekko tilgjengelig 24 timer i døgnet, hvis i det hele tatt. Verdien av BNP-testing for å forbedre resultatene har blitt stilt spørsmål ved, men selv om den brukes, er den ofte ikke tilgjengelig på mange sykehus. Som sådan utgjør vurdering og diagnostisering av hjertesvikt, og midler for å overvåke effekten av terapi, et stort udekket behov i klinisk praksis og spesielt i akuttmottak.

Mål

Det overordnede målet med denne studien er å undersøke om USCOM-avledede hemodynamiske parametere kan ha diagnostisk, risiko-stratifisering, prognostisk og terapeutisk overvåkingspotensial hos pasienter med mistanke om hjertesvikt. De spesifikke målene er:

1. For å undersøke om USCOM-avledede hemodynamiske parametere som CO, inotropi og oksygentilførsel (DO2) har en rolle i diagnostisering av pasienter med kompensert hjertesviktsyndrom (cHFS) eller akutt dekompensert hjertesviktsyndrom (adHFS)
2. For å undersøke om USCOM-avledede hemodynamiske parametere som CO, inotropi og DO2 korrelerer med hjertesviktstadie, spesielt NYHA-klasse og AHA-stadium.
3. For å undersøke om USCOM-avledede hemodynamiske parametere som hastighetstidsintervall (vti), slagvolum (SV), CO, SV-indeks (SVI), CO-indeks (CI), inotropi og DO2 korrelerer med ejeksjonsfraksjon.
4. For å undersøke om USCOM-avledede hemodynamiske variabler kan brukes som prognostiske indikatorer for 30-dagers, 6-måneders og 1-årige Major Adverse Cardiac Events (MACE).
5. For å evaluere samsvaret mellom hemodynamiske målinger oppnådd ved bruk av Ultrasonic Cardiac Output Monitor (USCOM®; USCOM Ltd., Sydney, Australia), og referansestandarder som bestemt ved 2D-ekkomålinger i grupper av hemodynamisk stabile og ustabile voksne pasienter.

Datainnsamling og målbare parametere

• Demografi inkludert kjønn, alder, høyde og vekt
• Hovedklager, samtidige sykdommer og betydelig tidligere historie
• Kliniske tegn inkludert respirasjonsfrekvens, hjertefrekvens, systolisk blodtrykk, diastolisk blodtrykk, oksygenmetning og CGS.
• USCOM-avledede hemodynamiske parametere
• Full blodundersøkelse, urea og elektrolytter, arterielle eller venøse blodgasser, blodsukker, laktat, BNP, EKG og røntgen av thorax
• ED-diagnose, disposisjon fra ED, liggetid på sykehus, liggetid på intensivavdeling, sykehusdiagnose og sykehusdødelighet. Alle ovennevnte data vil bli lagt inn i en database som er trygt lagret med tilgang kun av etterforskerne.

Definisjon av hemodynamiske parametere:

• Strømningstid korrigert (FTc) beregnes ved å bruke Bazetts formel: FTc = FT/√tHR, hvor tHR = hjerteslagsperioden i sekunder (s). Enheten til FTc er ms.
• Hastighetstidsintegral (vti) er integralet av strømningsprofilen, det vil si distansen blodet reiser i ett slag. Enheten for vti er m/s.
• Hjertevolum (CO) er volumet av blod som pumpes av hjertet i løpet av ett minutt: CO = SV x HR. Enheten er l/min.
• Hjerteindeks (CI) er lik CO delt på BSA. Enheten er l/min/m2.
• Inotropiindeks refererer til (potensiell energi + kinetisk energi) delt på kroppsoverflate. Enheten for inotropi er W/m2.
• Minuttavstand (MD) er avstanden en blodcelle reiser i meter per minutt (m/min). MD = HR x vti, hvor vti = hastighetstidsintegral eller slagavstand, som er avstanden i centimeter (cm) en enkelt reflektor reiser per syklus, og er definert som arealet av strømmen.
• Slagvolum (SV) er volumet av blod som kastes ut fra hjertet under ett systolisk slag. SV = vti x πr2, hvor πr2 = strømningstverrsnittsareal. Enheten til SV er ml.
• Slagvolumindeks (SVI) er SV delt på BSA og enheten er ml/m2.
• Slagvolumvariasjon (SVV) er den prosentvise endringen i SV mellom en gruppe slag. SVV = (SVmax - SVmin x 100) / [(SVmax + SVmin)/2].
• Systemisk vaskulær motstand (SVR) er trykket som hjertet pumper mot. SVR = MAP/CO. Enheten er d.s.cm-5.
• Systemisk vaskulær motstandsindeks (SVRI) SVRI = SVR x BSA d.s.cm-5m2.
• Oksygentilførsel (DO2) beregnes ved ligningen: DO2 = 1,34 x Hb x SpO2/100 x CO, hvor Hb = hemoglobin i gram hemoglobin per liter blod (g/l); SpO2 = den perifere oksygenmetningen i prosent (%). Enheten for DO2 er ml/min.
• Oksygentilførselsindeks (DO2I) er lik DO2 delt på BSA. Enheten for DO2I er ml/min/m2.
• Inotropiindeks refererer til (potensiell energi + kinetisk energi) delt på kroppsoverflate. Enheten for inotropi er W/m2.

Dette prosjektet vil gi viktige data om potensialet for klinikere uten tilgang til ekkokardiografi, men med tilgang til USCOM, for effektivt og trygt å vurdere pasienter med CHF og adHF. Bekreftelse av verdien av USCOM vil muliggjøre tidligere diagnose av hjertesvikt og kardiogent sjokk, tidligere hensiktsmessig behandling, vil fjerne gjetninger og usikkerheten om hvorvidt man skal administrere diuretika, intravenøs væske, vasodilatorer, vasokonstriktorer, inotroper, kronotroper eller blokkere. Dette vil åpne døren for forsøk orientert mot å optimalisere hemodynamikken i kulde og akutte kritiske omsorgsmiljøer, og dermed tillate optimal bruk av livreddende terapier og optimalisere overlevelse. Slike tidlige behandlingstilbud bør redusere behovet for innleggelse på sykehus og lengden på sykehusoppholdet.