Εκτίμηση υπερηχογραφικών δεικτών καρδιακής λειτουργίας σε ασθενείς με σηπτική καταπληξία

Abstract

Abstract: Background: the role of echocardiography in septic shock remains controversial, since depressed cardiac afterload may overestimate left ventricular (LV) systolic performance and mask septic cardiomyopathy (SC). We hypothesized that afterload-adjusted LV ejection fraction (LVEF) and LV outflow tract velocity-time integral (VTI) values for given systemic vascular resistances (SVR) could provide novel insights into recognizing and stratifying the severity of SC. Methods: in this observational, monocentric study, we prospectively included 14 mechanically-ventilated patients under septic-shock who all had a Pulse index Continuous Cardiac Output (PiCCO) system in place for hemodynamic monitoring. Echocardiographic and PiCCO longitudinal examinations (71 measurements overall) were performed simultaneously at the onset of septic shock and every 12 h for 60 h overall.Results: VTI-derived stroke volume (SV) and cardiac output (CO) were significantly correlated with PiCCO measurements (r ≥ 0.993, both p < 0.001). LVEF and VTI showed linear and exponential inverse correlation to SVR (R2 = 0.183 vs. 0.507 and p < 0.001 vs. p < 0.001, respectively). The equations LVEF = 86.168 − 0.011 × SVR and VTI = 41.23 × e(−0.0005×SVR) were found to provide “predicted” values for given SVR. Measured to predicted LVEF ratios (for given SVR), the afterload-adjusted LVEF defined the severity of SC (mild ≥ 90%, 80% ≤ moderate < 90% and severe < 80%). Mild SC demonstrated normal/supra-normal LVEF, normal VTI and SVR. Moderate SC showed lower LVEF and SVR, yet increased LV end-diastolic volume (LVEDV), VTI, SV and CO compared with mild SC (all p < 0.05). Severe SC was distinguished from moderate SC by markedly reduced LVEF, LVEDV, VTI, SV, CO and significantly increased SVR (all p < 0.05). LVEF and VTI decreased over time in mild SC, LVEF decreased in moderate SC, and LVEF and VTI increased over time in severe SC (p ≤ 0.038).LVEF and VTI demonstrated significant performance in identifying severe SC [cut-off < 61.5%, area under the curve (AUC) = 1 ± 0.0, sensitivity/specificity = 100/100, p < 0.001 vs. cut-off < 17.9 cm, AUC = 0.882 ± 0.042, sensitivity/specificity = 80/77, p < 0.001, respectively]. VTI but not LVEF demonstrated significant diagnostic performance in identifying both SVR < 800 dynes·s·cm−5 and SVR > 1500 dynes·s·cm−5 (cut-off > 24.46 cm, AUC = 0.889 ± 0.049, sensitivity/specificity = 75/100, p < 0.001; cut-off < 16.8, AUC = 0.0.857 ± 0.082, sensitivity/specificity = 83/86, p = 0.002, respectively).Conclusions: our study suggests that ICU bedside echocardiographic assessment of LVEF, VTI and their adjusted to corresponding SVR values provides valuable insights for the comprehension of SC phenotypes, underlying vasoplegia and cardiac output fluctuations in septic shock.

Εισαγωγή: Ο ρόλος της υπερηχοκαρδιογραφίας στη σηπτική καταπληξία παραμένει αμφιλεγόμενος, καθώς η καταστολή του καρδιακού μεταφορτίου, λόγω ελαττωμένων περιφερικών αντιστάσεων, υπερεκτιμά τη συστολική απόδοση της αριστερής κοιλίας (ΑΚ) και αποκρύπτει τη σηπτική μυοκαρδιοπάθεια (ΣΜ). Σκοπός της μελέτης: Η στατιστική συσχέτιση των υπερηχοκαρδιογραφικά μετρούμενων όγκου παλμού και καρδιακής παροχής σε σχέση με τοποθετημένο σύστημα αιμοδυναμικής παρακολούθησης με βάση τη θερμοαραίωση (PiCCO) σε ασθενείς με σηπτική καταπληξία, καθώς και η αναγνώριση πιθανών υποτύπων της σηπτικής μυοκαρδιοπάθειας μελετώντας το τροποποιημένο με βάση το μεταφόρτιο κλάσμα εξώθησης της ΑΚ (LVEF) και το ολοκλήρωμα ταχύτητας- χρόνου στο χώρο εξόδου της ΑΚ (LVOT VTI) για δεδομένες τιμές συστηματικών αγγειακών αντιστάσεων (SVR)Μέθοδοι: Σε αυτή τη μονοκεντρική μελέτη παρατήρησης συμπεριλάβαμε 14 ασθενείς σε μηχανικό αερισμό και σηπτικό σοκ, με τοποθετημένο σύστημα αιμοδυναμικής παρακολούθησης με βάση τη θερμοαραίωση (PiCCO). Παράλληλες και ταυτόχρονες υπερηχοκαρδιογραφικές και επεμβατικές μετρήσεις (71 μετρήσεις συνολικά) ελήφθησαν από την εμφάνιση της σηπτικής καταπληξίας και κάθε 12 ώρες, για συνολικά 60 ώρες ή μέχρι τον θάνατο του ασθενούς.Αποτελέσματα: Ο όγκος παλμού, υπολογιζόμενος από το LVOT VTI, και η καρδιακή παροχή συσχετίστηκαν με στατιστικά σημαντικό τρόπο με τις PiCCO μετρήσεις (r ≥ 0.993, p < 0.001). Το LVEF και το LVOT VTI έδειξαν γραμμική και εκθετικά αντίστροφη συσχέτιση με τις SVR (R2 = 0.183 vs. 0.507 και p < 0.001 vs. p < 0.001, αντίστοιχα). Tο τροποποιημένο με βάση το μεταφόρτιο κλάσμα εξώθησης (LVEF), μπορεί να ορίσει τη βαρύτητα της ΣΜ (ήπια ≥ 90%, 80% ≤ ενδιάμεση < 90% και σοβαρή < 80%). Η ήπια ΣΜ εμφανίζει φυσιολογικό/ υπερ-φυσιολογικό LVEF, φυσιολογικά VTI και SVR. Η ενδιάμεσης βαρύτητας ΣΜ εμφανίζει χαμηλότερο LVEF και SVR, αλλά αυξημένο τελοδιαστολικό όγκο αριστερής κοιλίας (LVEDV), VTI, όγκο παλμού και καρδιακή παροχή, συγκρινόμενη με την ήπια (p<0.05). Η σοβαρή ΣΜ ξεχωρίζει από την ενδιάμεση με σημαντικά χαμηλότερα LVEF, LVEDV, VTI, όγκο παλμού, καρδιακή παροχή και σημαντικά μεγαλύτερες SVR (p<0.05). Το LVEF και το VTI μειώνονται με την πάροδο του χρόνου στην ήπια ΣΜ, το LVEF μειώνεται στην ενδιάμεση ΣΜ, ενώ στη σοβαρή αυξάνονται σταδιακά και τα δυο. Το LVEF και το VTI αποτελούν χρήσιμα εργαλεία στην αναγνώριση της σοβαρής ΣΜ .Το VTI, αλλά όχι και το LVEF, έδειξε σημαντική διαγνωστική ακρίβεια στην αναγνώριση τιμών SVR < 800 dynes•s•cm−5 και SVR > 1500 dynes•s•cm−5. Συμπεράσματα: Η χρήση του υπερήχου καρδιάς επι κλίνης σε ασθενείς ΜΕΘ για τη μέτρηση LVEF, VTI και τις τροποποιημένες για τις αγγειακές αντιστάσεις τιμές αυτών, βοηθά στην αναγνώριση των φαινοτύπων της ΣΜ, το βαθμό της υποκείμενης αγγειοπάρεσης και τις μεταβολές της καρδιακής παροχής στο σηπτικό σοκ.