Pulse Contour Cardiac Output

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Synonym: Pulskontur-Herzzeitvolumen, PiCCO

Definition

Als Pulse Contour Cardiac Output, kurz PiCCO, wird eine transkardiopulmonale Methode zum hämodynamischen Monitoring von Patienten auf Intensivstationen bezeichnet.

Hintergrund

Die Methode wurde von der Firma Pulsion Medical Systems entwickelt. Auch die entsprechenden Geräte tragen den Markennamen PiCCO^©.

Indikationen

Wesentliche Aufgabe des hämodynamischen Monitorings ist die Zuordnung zu einem hypo- oder hyperdynamen Kreislaufzustand, der je nach Situation durch Flüssigkeit, Vasopressoren oder Inotropika verbessert werden kann. Da die Entscheidung nicht durch Basismonitoring (EKG, Blutdruckmessung, Pulsoxymetrie) zuverlässig gefällt werden kann, wird ein erweitertes hämodynamisches Monitoring angewendet. Hierfür galt lange Zeit der Pulmonaliskatheter (Rechtsherzkatheter) als Goldstandard. Die PiCCO-Methode wird heute jedoch zunehmend häufiger eingesetzt. Indikationen sind:

septischer, kardiogener oder hypovolämischer Schock
Akutes Atemnotsyndrom (ARDS)
Polytrauma oder schwere Verbrennung
Pankreatitis
Hochriskante chirurgische Eingriffe

Vorbereitung

Benötigt werden zwei Zugänge:

PiCCO Katheter mit Thermistor: Ein arterieller Zugang über die Arteria femoralis, axillaris, brachialis oder radialis
Standardmäßige Anlage eines zentralvenösen Zugangs (ZVK) mit der Spitze in der Vena cava superior

Messmethode und Parameter

Die PiCCO Technologie kombiniert zwei Methoden: Die arterielle Pulskonturanalyse zur kontinuierlichen Messung von hämodynamischen Parametern sowie die transpulmonale Thermodilution primär zur Kalibrierung.

Arterielle Pulskonturanalyse

Das Herzzeitvolumen und der arterielle Blutdruck wird mittels Pulskonturanalyse kontinuierlich in Echtzeit gemessen. Das Schlagvolumen ergibt sich aus der Fläche unter der systolischen Druckkurve. Das Pulskontur-Herzzeitvolumen errechnet sich aus Schlagvolumen multipliziert mit der Herzfrequenz. Da die Druckkurve jedoch auch von der Compliance des Gefäßsystems beeinflusst wird, ist die Bestimmung eines individuellen Kalibrierungsfaktor mittels transpulmonaler Thermodilutionsmessung notwendig.

Die Pulskonturanalyse liefert noch weitere dynamische Parameter:

Parameter	Erklärung, Normwert
Schlagvolumenindex	Volumen pro Herzschlag indiziert auf 1 m² Körperoberfläche Normwert: 40–60 ml/m²
Herzindex	Volumen pro Minute indiziert auf 1 m² Körperoberfläche Normwert 3–5 l/min/m²
Globaler enddiastolischer Volumenindex (GEDI)	Quantifizierung der Vorlast Normwert 680–800 ml/m²
Schlagvolumenvariation (SVV) und Pulsdruckvariation (PPV)	Volumenreagibilität: Geben Auskunft darüber, ob eine Erhöhung der Vorlast zu einer Erhöhung des Schlagvolumens führt. Je größer die Variation, desto höher ist die Wahrscheinlichkeit, dass der Patient volumenreagibel ist. Voraussetzungen: Voll kontrollierte mechanische Beatmung mit einem Tidalvolumen von mindestens 8 ml/kg idealisiertes Körpergewicht, Sinusrhythmus, artefaktfreie Druckkurven Normwerte: Unter 10%
Systemischer vaskulärer Widerstandsindex (SVRI)	Je höher der Wert, desto höher ist die Nachlast und entsprechend niedriger das Herzzeitvolumen Normwert: 1.700–2.400 dynscm^-5*m²
Globale Auswurffraktion (GEF), Kardialer Funktionsindex (CFI), Cardiac power index (CPI)	Quantifizierung der myokardialen Kontraktilität Normwerte: GEF 25–35%, CFI 3,4–6,5 1/min, CPI 0,5–0,7 W/m²
Linksventrikuläre Kontraktilität (dPmx)	Die Druckanstiegsgeschwindigkeit während der Systole ist von der Compliance der Aorta abhängig, daher sollte dieser Parameter im Trendverlauf bewertet werden
Extravaskulärer Lungenwasserindex (ELWI)	Quantifizierung des Ausmaß eines Lungenödems Normwert 3-7 ml/kg idealisiertes Körpergewicht
Pulmonalvaskulärer Permeabilitätsindex (PVPI)	Kardiogenes Lungenödem: PVPI < 3 Lungenödem aufgrund einer vaskulären Permeabilitätsstörung, z.B. bei einer Sepsis: PVPI > 3

Transpulmonale Thermodilution

Für diese Kalibrierung wird ein vordefinierter Bolus, z.B. 15 ml kalte, isotonische Kochsalzlösung über einen ZVK injiziert. Ein Injektat-Sensorgehäuse am ZVK bzw. ein vorgeschalteter Thermistor registriert den Temperaturabfall und startet den Messvorgang. Der Kältebolus wandert durch das rechte Herz, die Lunge, das linke Herz, gelangt in den Körperkreislauf und wird von dem PiCCO Katheter erkannt. So wird eine Thermodilutionskurve aufgezeichnet. Das Herzzeitvolumen ermittelt sich anhand eines modifizierten Stewart-Hamilton-Algorithmus aus der Fläche unter der Kurve. Diese Kalibrierung sollte jeden Tag zwei- bis dreimal durchgeführt werden.

Die transpulmonale Thermodilution liefert noch weitere statische Parameter:

Parameter	Erklärung
Mittlere Durchgangszeit (MTt)	Zeit, nach der die Hälfte des Indikators den Detektionsort passiert hast
Exponentielle Abfallzeit (DSt)	Auswaschfunktion des Indikators
Intrathorakales Thermovolumen (ITTV)	Multiplikation von MTt mit HZV
Pulmonales Thermovolumen (PTV)	Multiplikation von DSt mit HZV
Globales enddiastolisches Volumen (GEDV)	Quantifizierung des Vorlastvolumens Subtraktion des PTV vom ITTV
Intrathorakales Blutvolumen (ITBV)	Multiplikation von GEDV mit 1,25
Extravaskuläres Lungenwasser (EVLW)	Quantifizierung eines Lungenödems Subtraktion von ITBV von ITTV

Vorteile und Nachteile

Im Vergleich zum Pulmonaliskatheter bietet die PiCCO-Messung Vorteile eine kontinuierlichen beat-to-beat-Messung mit Trendanalysen. Außerdem werden keine druckbasierten, sondern volumetrische Parameter gemessen, welche die Auswirkung von Flüssigkeitsgaben besser vorhersagen können. Die Anlage ist weniger invasiv und zeitaufwändig und der Katheter kann bis zu zehn Tage im Körper verbleiben. Das System ist auch bei Kleinkindern durchführbar.

Nachteile sind hohe Investitions- und Betriebskosten und notwendige Schulungen des Personals. Mit der PiCCO-Methode werden keine pulmonalarteriellen Drücke erfasst und einzelne Herzabschnitte sind nicht isoliert beurteilbar. Ein gleichzeitiger Einsatz mit einer intraaaortalen Ballongegenpulsation (IABP) ist nicht möglich. Die volumetrischen Vorlastparameter ITBV und GEDV eignen sich nur eingeschränkt zur Verlaufsbeurteilung. Die Nutzung von Absolutwerten ist nicht ausreichend validiert.

Komplikationen

Da es sich um eine invasive Methode handelt, sind mögliche Komplikationen Fehlpunktionen mit Pneumo-, Hämato- oder Chylothorax, Hämatome, Thrombophlebitis und Thrombose, Herzrhythmusstörungen, Katheterinfektionen sowie eine Luftembolie.

Weitere Pulskonturmethoden

Neben dem PiCCO^©-System existieren weitere invasive Pulskonturmethoden, z.B. das LiDCO PulseCO System^© oder das FloTrac-System^© von Edwards Lifesciences.

Literatur

Informationsbroschüre des Medizintechnikunternehmens Getinge AB, abgerufen am 25.06.2019
Gassanov N et al. Hämodynamisches Monitoring auf der Intensivstation: Pulmonalarterienkatheter versus PiCCO, Dtsch Med Wochenschr 2011, 136: 376-380, Stuttgart: Thieme, abgerufen am 25.06.2019
Janssens U et al. Empfehlungen zum hämodynamischen Monitoring in der internistischen Intensivmedizin, Kardiologe (2016) 10: 149, abgerufen am 25.06.2019