Intraoperatieve monitoring

monitoring
cursus co-assistenten anesthesie
UZ-Leuven
Academisch jaar 2015-2016
Elektrocardiografie
– Detectie ritme en arytmiën
– Detectie ischemie evt met
automatische ST analyse
– Afl II : toont 33% ischemie
– Afl V5 : 75%
– Afl II + V5 : 80%
– Afl II + V4 + V5 : 96%
– 5lead
– 3lead
– 3lead + modified V5: zie fig. :
• II blijft inferior afleiding
• I toont evt. voorwand ischemie
Gasmonitoring
• Meten van
– O2
– CO2
– Anesthesie gassen
• N2O
• Volatiele anesthetica
Gasmonitoring (2)
• Methodes
– Infrarode spectroscopie
– Raman spectroscopie
– Massa spectrometrie
– Polarografische O2 meting
– Paramagnetische O2 meting
Infrarode spectroscopie
• Infrarode absorptie enkel voor
asymmetrische moleculen:
• CO2, N2O, H2O, Volatiele anesthetica
• Nb: geen infrarode absorptie mogelijk bij
symmetrische moleculen bvb O2 (O=O)
Infrarode absorptie
• Absorptiespectrum
– CO2 4200-4400 nm
– N2O 4400-4600 nm
– Volatiele anesthetica 3100 nm (1ste generatie)
– Volatiele anesth 8300-9600 nm (2de generatie
meetbank)
• Interferentie tussen CO2 en N2O: collision
broadening tgv van energieuitwisseling tussen
O2 en N2O geeft CO2 fout 0.75% bij 50% N20
Absorptiespectrum
Absorptiespectrum 8-9 µm
(vb Datex AS/3)
Toestel onderdelen
Toestel onderdelen
• Lichtbron (Wolfraam draad of keramisch
element verhit tot 1500 à 4000° K.)
• Optisch traject met de verschillende
filtersystemen en aanpassingen voor
temperatuurfluctuaties
• Detector
• Signaal processor
• Gas sampler
Onderdelen : detectoren
• Lood-selenide cel
• ‘Luft-cell’: warmte absorptie in een kamer gevuld
met CO2 wordt gemeten doordat
warmteproductie de flexibele wand van het
kamertje uitzet. Een transducer microfoon
geplaatst tegen dit membraantje registreert
drukveranderingen.
• Thermopile: registreert t°veranderingen tgv IR
absorptie dmv een reeks termokoppels
Onderdelen: signaal processor
• Omzetten van electrische stroom naar waarde
partiële gasdruk van ieder te meten gas.
– Zoekt de waarde van iedere te meten gas ifv de tijd
– Bepalen schaal
– Omzetten van exponentiële naar lineaire curve
– Compensatie voor kruisgevoeligheden (cfr supra
N2O-CO2)
Onderdelen: Gas-sampler
• Mainstream (CO2 meting): ‘in-line’ meting meest
correct, maar
– Zwaarder (risico deconnectie stijgt)
– Moet worden verhit om condensatie tegen te gaan
– Fragieler
• Sidestream: afzuigen van 50 à 150 ml/’ thv expiratie
ademhalingscircuit, maar
– Condensatie R/ Water-trap, Naphion tube
– Evt verlies deel gassen beademingscircuit + pollutie OK
– Tragere reactiesnelheid, mengen van gassen in afzuigslang
CO2 monitor
Sidestream CO2 monitor
Mainstream CO2 meter
CO2 monitor
Capnografie
Capnografie
Capnogrofie
Capnografie (vb 1)
Capnografie (vb 1)
•
•
•
•
•
•
Foute sampling
Oesofagale intubatie
Deconnectie luchtweg
Ventilator dysfunctie
Volledige obstructie luchtweg
Quasi onmiddellijke probleem melder !!!
En daardoor medicolegaal noodzakelijk.
Capnografie (vb 2)
Capnografie (vb 2)
• Onvolledige detectie uitademing
– Lek in luchtwegsysteem
– Onvolledig aansluitend masker of LMA
Capnografie (vb 3)
Capnografie (vb 3)
• Exponentiëel verlies PETCO2
• Plots verlies pulmonaire circulatie, zoals bij
– Cardiopulmonair arrest
– Longembolie (stolsel, lucht, CO2 bij lap’sc)
– Verbeteren van de longperfusie laat PETCO2
terug stijgen bij succesvolle reanimatie.
Capnografie (vb 4)
Capnografie
Capnografie (vb 5)
Capnografie (vb 5)
• Blijvend lage PETCO2 met goed alveolair
plateau
– Hyperventilatie
– Grote fysiologische dode ruimte ventilatie
(groot a-ADCO2). Aan te tonen met art BGW.
Capnografie (vb 6)
Capnografie (vb 6)
• Progressief dalend PETCO2
– Dalen lichaamstemperatuur
– Progressief verminderen systeem- en
pulmonaire circulatie
– Hyperventilatie
Capnografie (vb 7)
Capnografie (vb 7)
• Progressief oplopende PETCO2
– Partiële obstructie luchtweg
– Hyperthermie
– Hypoventilatie
• Snel oplopen van PETCO2 is één van de eerste
tekenen bij MALIGNE HYPERTHERMIE !
Capnografie (vb 8)
Capnografie (vb 8)
• Progressief oplopen van baseline CO2 en
PETCO2
– Rebreathing vanuit beademingscircuit (oa
door uitputten CO2 absorberende korrels)
Capnografie: curare capnogram
Capnografie: cardiogene oscillaties
Capnografie: ‘camel’ capnogram
‘Camel’ capnogram
• In laterale decubitus
– Bovenste long met hogere V/Q verhouding en
meer dode ruimte ventilatie
– Bovenste long geeft eerste plateau met lage
waarde
– Alveolair gas van onderste long (met lagere
V/Q) geeft daarna bult met hoogste waarde
• Door lek in sampling line (sidestream)
Colorimetrische CO2 meting
Colorimetrische CO2 meting
Raman spectrometer
Raman spectrum
• UV licht + gasmoleculen
– A/ absorptie energie + reëmissie energie van zelfde
golflengte in zelfde richting (=Raleigh scattering)
– B/ 1/106 van de energie wordt met lagere golflengte
(specifieke golflengte per gasmolecule) uitgestraald
loodrecht op de invallende lichtstraal (=Raman
scattering)
– Voordeel: ook voor symmetrische moleculen zoals O2
en N2 bruikbaar + specifiëring tussen verschillende
anesthesiegassen
Raman spectrometer
• Argon laser (488 nm)
• Optische detector :
– Ontvangt het uitgestraalde licht loodrecht op
de laserstraal en selecteert dit licht volgens
specifieke Raman golflengten. Zwakkere
golflengten laten toe de verschillende
anesthesie gassen te onderscheiden.
– Nadelen : hoog energie verbruik, beperkte
levensduur laser, kostprijs (+- massaspectrom
Massaspectrometrie (1)
Massaspectrometrie (2)
• Onderscheidt gasmoleculen volgens massa en lading
• Werkingsprinciepe (zie fig)
– Meetkamer onder zeer hoog vacuüm (10-10atm)
– Enkele moleculen van het expiratoir gas worden
gebombardeerd door electronen. Moleculaire fragmenten
met voorspelbare massa en lading worden in een electrisch
veld versneld en komen in een magnetisch veld. Naar
gelang de positie van de collectoren kunnen de moleculen
onderscheiden worden volgens massa en lading. Het aantal
botsingen geteld thv een collector is recht evenredig met de
concentratie.
• Praktische uitwerking
– 1 toestel per patiënt of in multiplex tot 30 patiënten.
Massaspectrometrie (3)
• Nadeel:
– Hoge kostprijs, tenzij in gecombineerd gebruik
voor meerdere patiënten
– Wachttijd voor analyse varieert van 3 min (16
patiënten) tot 10 min (30 patiënten). Daarom
blijft aparte capnografie bij iedere patiënt
afzonderlijk noodzakelijk.
• Voordeel:
– Laat simultaan analyse van het aanwezige
gasmengsel toe.
O2 meter
• Goed werkende O2 meter medicolegale
noodzaak bij iedere ventilator
Polarografische O2 cel
Polarografische O2 cel
Paramagnetisme
• O2 (100%) NO (43%) NO2 (28%) zijn sterk
paramagnetische gassen, dwz worden aangetrokken
door een magneet, door de veldlijnen heen, naar de
zone met grootste veldsterkte. Helium (0.3%) H2
(O.24%) en CO (0.01%) bezitten deze eigenschap in
zeer geringe mate.
• De andere gassen zijn diamagnetisch, dwz ze migreren
in een magnetisch veld naar zones met lagere
magnetische intensiteit.
• In afwezigheid van NO en NO2 kan een
paramagnetische analyser dus beschouwd worden als
specifiek voor O2
Paramagnetische O2 cel
Paramagnetische O2 analyser
(type Servomex)
• Onderdelen:
– Krachtige permanente magneet
– Strak gespannen torsiedraad waaraan
– Haltervormig gaskamertje gevuld met diamagnetisch
gas (vb N2)
– Meetkamer met de te meten hoeveelheid O2
• De kracht (=stroom) die nodig is om de N2kamers op hun plaats te houden is evenredig
met de hoeveelheid O2 in de meetkamer.
Paramagnetische O2 cel
Paramagnetische O2 cel
(type Datex)
• Electromagneet wordt met een frequentie van
100 Hz aan- en uitgeschakeld.
• Door de paramagnetische eigenschappen van
O2 veroorzaakt dit wisselend magnetisch veld
drukschommelingen in een rigiede sampling line
en in een referentie kamer.
• De drukschommelingen in de meetkamer zijn
evenredig met de O2 concentratie.
• Door de snelle reactietijd is een visualisatie van
de in- en expiratoire O2 conc mogelijk, wat een
actief metabolisme aantoont.
Pulse oximetrie:
Spectrofotometrie
Pulse Oximetrie:
Hgb: Rood en IR absorptiespectrum
Pulse oximetrie
Pulse oximetrie
AC660 / DC660
R = -------------------AC940 / DC940
R=0.4 bij 100%sat
R=3.4 bij 0% sat
R>2 : calibratiecurve
gemaakt met behulp van
experimentele data
Pulse oximetrie
• Beperkingen
– Slechts 2 golflengtes. Berekent enkel verhouding O2Hb / Hb
– COHb wordt voor 90% mee geïinterpreteerd als O2Hb.
– MetHB brengt de R waarde naar 1 (= SpO2 85% met vervalste waarden
voor SaO2)
– Bepaalde kleurstoffen (methyleenblauw, indocyaangroen) geven valse
saturatiewaarden.
– Foetaal Hb met hoge affiniteit voor O2: weinig klin. belang
– Storing door omgevend TL-licht. !Afschermen! Veel pulse oximeters
meten daarom tussendoor een meegestuurde witte lichtbundel.
– Fouten door absorptie (donkere en zwarte) nagellak.
– Bewegingsartefacten
– Cave veneuse pulsaties! ( T.I., oorsensor+Trendelenburg)
Pulse oximetrie
• Beperkingen:
– Bij slechte perfusie lidmaat: signaal/ruis versterking++, maar
bij onvoldoende pulsatie(=AC) geen SpO2 waarde.
– Penumbra effect: slechte/foute meting bij slechte plaatsing.
– SaO2 is niet PaO2 (PaO2 60 = SaO2 90%), (PaO2 40 = SaO2
75%) (PaO2 27 = SaO2 50%)
– Trage responstijd: Na inductie met 100% O2 begint bij
levensbedreigende events (slokdarmintubatie,
ventilatordysfunctie, endobronchiale intubatie, etc) SaO2 pas
te dalen na meerdere minuten.(PaO2 > 80 = SaO2 100%)
– Geeft enkel arteriële O2 aanbod weer. Is geen parameter
voor O2 verbruik
Niet invasieve BD meting
Niet invasieve BD meting
Oscillomtrische BD meting
Invasieve BD meter
Invasieve BD meting
Invasieve BD meting
Thermodilutie (Swan-Ganz)
catheter
– Multlumen catheter
•
•
•
•
CVD lijn (blauw) proximaal op 30cm van tip
PAP lijn (geel) distaal
Distale ballon (1,5ml) =>PCWP (=PAOP)
Thermistor (2cm van tip) : meten van t°+ thermodilutiecurve=>CO
– SvO2 cath heeft extra glasvezelkabel
CVD meting
– Sinusaal ritme
• Systolische golven: a-golf (atrial contraction), c-golf
(closure tric.klep), v-golf (ventric. ejection) systolische
golf.
• Diastolisch dalgolven: x-dal, y-dal
– VKF
• Verdwijnen c-golf
– Junctioneel ritme
• Cannon-wave door contractie atrium tegen gesloten
tric. klep => vals hoge waarde
CVD meting
– Indicaties: risico ingrepen / risico patiënten met verminderde
fysiologische reserve.
– Absolute waarde CVD (nl: 2-5 mmHg + intrathoracale druk bij
IPPV / PEEP) is niet gecorreleerd met patiënt overleving.
– Wel verandering! van CVD bij aanbod van extra volume (fluid
challenge): door verbeteren preload RV (=> LV) kan cardiac
output toenemen wat de O2 transportcapaciteit verbetert en
patiënt survival ten goede komt.
– Overvulling met secundair cordecompensatie en longoedeem
(cfr snelle massieve transfusies) steeds vermijden.
Thermodilutie
– Drukcurve gemeten thv distale lumen bij opschuiven
TD catheter van RA-> RV-> PAP en PCWP.
Thermodilutie-catheter (1)
= drukmeting
–
–
–
–
TD cath meet enkel drukken (geen volumes) vanuit rechter hart
LVEDP is enkel een onrechtstreekse maat voor LVEDV
RAP is enkel een maat voor LVEDP bij nl hart en long
PCWP correleert best met LAP
Thermodilutie (2)
= Cardiac output meting
• De computatieconstante (K2) is
specifiek per type catheter,
hoeveelheid injectaat,
temperatuur vh injectaat en
manier van koelen en moet
zonodig aangepast worden.
• Cardiac output is omgekeerd
evenredig met oppervlakte van
thermodilutiecurve.
Thermodilutie catheter (3)
SvO2
• Meting door reflectie spectrofotometrie via SvO2-TDcath
(nb: goede correlatie met SvjO2) meestal met 3
verschillende golflengtes
• SvO2 = SaO2 – VO2 : [(13.8)(Hb)(CO)]
• Met constant SaO2(FiO2), [Hb] en metabolisme is SvO2
goede maat voor CO
• Nl SvO2 (onder narcose) 75% ( = SaO2 40mmHg)
• => nl O2 verbruik 250 ml / min
• Daling van SvO2 geeft aan dat patient zijn O2 reserves
aanspreekt door afname O2 aanbod (daling cardiac output
door hypovolemie, onvoldoende cardiale reserve bij
hemodilutie, laag PaO2, abnormaal Hb (COHb)) of door
toename aan O2 verbruik (koorts, maligne hyperthermie,
thyreotoxicosis, shivering.)
Neuromusculaire monitoring
• Stimulatie thv n. ulnaris
• Radiaal van pees flexor carpi
ulnaris
• Negatieve elektrode (zwart)
1-2cm weg van polsplooi
• Positieve elektrode(wit) meer
proximaal
• Piëzo-elektrisch cristal thv
duim (acceleratie x massa =
kracht)
Neuromusculaire monitoring
• Single twitch: supramaximale stimulus.(AA) Cave onvoldoende
stimulus bij ernstige polyneuropatie.
• Train of Four aan 2Hz. Goede curarisatie laat nog licht
antwoord toe op 2de twitch. Er is voldoende decurarisatie als er
terug 4 antwoorden zijn en de hoogte van de 4de twitch 80%
bedraagt van het eerste antwoord.
Neuromusculaire monitoring
• Tetanische stimulatie aan 50 of 100 Hz. Zeer pijnlijk.
Enkel bij diepe narcose toe te passen wanneer geen
antwoord volgt op TOF.
Neuromusculaire monitoring
• Double burst stimulation. Laat betere visualisatie toe van
motorisch antwoord.
Neuromusculaire monitoring
– Post tetanic count (PTC)
laat toe de
curarisatiegraad te volgen
bij een te diep motorisch
blok (met TOF van 0)
BIS monitoring (Aspect)
• Geavanceerde EEG signaal verwerking dmv Fourier
analyse (frequentie en amplitudo) met fase koppeling
(bisprectrale analyse)
• Verzamelen van patient/vrijwilliger klinisch relevante
gegevens (beweging, hemodynamica, drug concentratie)
met EEG bispectrum => BIS parameter
• BIS correleert met hypnose-diepte en niet zozeer met
analgetica niveau
• Kan qualiteit van narcose verbeteren
• Verbeteren van filters in OK electrische omgeving
BIS monitoring (2)
• Sinds 1996 enige FDA approved EEG
analysesysteem voor meten narcosediepte.
• Quasi lineair verband tssn Sevoflurane
concentratie(0.2 – 1.4%) en BIS waarde (95 –
45)
• Met propofol en thiopental en ‘geisoleerde
armtechniek’: geen beweging onder 58
• Laat betere sturing toe van propofol dosage
tijdens en op einde van ingreep met minder
product, snellere wake up en betere orientatie in
PAZA.
BIS monitoring (3)
• Geen waardemeter voor analgetica dosage
• Kan niet anticiperen op nociceptieve prikkel
• Na te streven BIS waarden : 50 – 60 tijdens
ingreep, met hogere hypnotische waarde
op eind van ingreep.
•