DE102006004415A1 - Vorrichtung zum Bewerten eines hämodynamischen Zustandes eines Patienten, wobei eine Herz-Lungen-Interaktion verwendet wird - Google Patents

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Abstract

Vorrichtung zum Bewerten eines mechanisch ventilierten hämodynamischen Zustandes eines Patienten, die eingerichtet ist, ein respiratorisches Veränderungsdiagramm einer hämodynamischen Variablen bereitzustellen, und die in der Lage ist, den Wert eines hämodynamischen Parameters für jeden mechanischen Atmungszyklus, wie auch eine Abschätzung seiner Eignung für die hämodynamische Analyse auf Basis des respiratorischen Veränderungsdiagramms abzuleiten.

Description

  • GEBIET DER ERFINDUNG
  • Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Bewerten eines hämodynamischen Status eines Patienten, wobei eine Herz-Lungen-Interaktion, die durch eine hämodynamische Analyse induziert wird, verwendet wird.
  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Es ist allgemein bekannt, dass für das Gesundheitsvorsorge-Management von Patienten, die sich einer Operation unterziehen oder schwer krank sind, klinische Strategien anwendbar sind. Insbesondere Patienten, die beispielsweise einer mechanischen Ventilierung ausgesetzt sind, benötigen eine verlässliche Aufzeichnung ihres Gesundheitszustandes zur Diagnose oder zum Ableiten therapeutischer Maßnahmen.
  • Es ist ein wichtiges Ziel des Gesundheitsvorsorge-Managements die Perfusion von Organen aufrecht zu erhalten oder zu verbessern. Deshalb ist es oft passend, das Herzvolumen CO des Patienten mittels einer Flüssigkeitstherapie zu verbessern. Der vorteilhafte Effekt der Flüssigkeitstherapie wird bei ungefähr 50 % der Patienten beobachtet, beim Rest kann eine Flüssigkeitstherapie kontraindiziert sein, weil das CO entweder ausreichend ist oder im Falle, dass es zu gering ist, sollte es primär nur mit positiven inotropischen oder vasoaktiven Substanzen erhöht werden.
  • Zum Durchführen einer Flüssigkeitstherapie ist die Anwendung der respriratorischen Veränderung in hämodynamischen Variablen üblich, z.B. beim arteriellen Druck, beim linken ventrikulären Schlagvolumen, in der Puls-oximetrischen-plethysmographischen Wellenform und Pre-Ejektions-Periode, die durch eine mechanische Ventilierung ausgelöst wird. Es ist allgemein bekannt, dass Patienten mit signifikanten respiratorischen Veränderungen in irgendeiner der vorhergehend erwähnten hämodynamischen Variablen während einer mechanischen Ventilierung fähig sind, ihr Herzvolumen (CO) in Reaktion auf die Flüssigkeitstherapie signifikant zu verbessern. Um deshalb herauszufinden, ob ein Patient fähig ist aus der Flüssigkeitstherapie zu profitieren, werden die respiratorischen Veränderungen des Patienten beobachtet.
  • Um Zugang zu den respiratorischen Veränderungen des Patienten zu haben, wird eine Konturanalyse davon durchgeführt, wobei hämodynamische Parameter verwendet werden. Bekannte hämodynamische Parameter sind z.B. Pulsdruck-Variation und Schlagvolumen-Variation, aber auch Puls-oximetrische-plethysmographische Wellenform-Variationen und Pre-Ejektions-Periodenvariationen.
  • Diese Parameter sind passend zum Vorhersagen der Volumenantwort und CO-Antwort.
  • Aus der US 6,585,658 und US 5,769,082 sind Verfahren zum Zugreifen auf die respiratorische Veränderung im arteriellen Druck während einer mechanischen Ventilierung bekannt. Durch Verwendung dieser Verfahren können die Effekte der mechanischen Ventilierung auf einen arteriellen systolischen Druck quantifiziert werden. Jedoch wird zum Durchführen dieser Verfahren eine Veränderung der ventilatorischen Einstellungen benötigt, entweder um eine Apnea gemäß der US 6,585,658 durchzuführen oder um stufenweise und standardisierte Niveaus des Atemwegdrucks gemäß der US 5,769,082 anzuwenden.
    •
  • Es ist ein Ziel der Erfindung, eine Vorrichtung zum Bewerten z.B. eines mechanisch ventilierten hämodynamischen Zustands eines Patienten bereitzustellen, wobei das Bewertungsergebnis genau, zuverlässig und einfach zu erhalten ist.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Gemäß der Erfindung wird dieses Ziel durch eine Vorrichtung zum Bewerten eines mechanisch ventilierten hämodynamischen Zustandes eines Patienten erreicht, die eingerichtet ist, um ein respiratorisches Veränderungsdiagramm einer hämodynamischen Variablen bereitzustellen, und die es erlaubt, den Wert eines hämodynamischen Parameters für jeden mechanischen Atmungszyklus wie auch eine Abschätzung ihrer Eignung für die hämodynamische Analyse auf Basis des respiratorischen Veränderungsdiagramms abzuleiten.
  • Aufgrund der Tatsache, dass gemäß der Erfindung für jeden Wert des hämodynamischen Parameters eine Abschätzung seiner Eignung für die hämodynamische Analyse durchgeführt wird, wird ein festgestellter nichtpassender Wert des hämodynamischen Parameters nicht für die hämodynamische Analyse verwendet. Deshalb werden die Ergebnisse, die aus der hämodynamischen Analyse abgeleitet sind, mit passenden Werten nur des hämodynamischen Parameters erzeugt. Deshalb sind die Ergebnisse, die aus der hämodynamischen Analyse abgeleitet werden, genau und zuverlässig.
  • Unpassende Werte des hämodynamischen Parameters treten in spezifischen klinischen Situationen auf, während welchen die Quantifizierung der Effekte mechanischer Ventilierung bezüglich hämodynamischer Variablen nicht klinisch relevant oder sogar gefährlich ist. Diese Situationen sind z.B., wenn der Patient an Herz-Arrhythmie leidet oder wenn der Patient unregelmäßige Atmungsmuster, d.h. eine unregelmäßige respiratorische Frequenz oder ein unregelmäßiges Tidal-Volumen hat.
  • Da weiter der hämodynamische Parameter wie auch die Eignungsabschätzung davon aus dem respiratorischen Variationsdiagramm abgeleitet wird, wird eine Veränderung der ventilatorischen Einstellungen nicht benötigt. Deshalb ist mit der erfindungs gemäßen Vorrichtung das Bewertungsergebnis einfach zu erreichen.
  • Vorzugsweise ist die hämodynamische Variable der arterielle Pulsdruck PP (der Unterschied zwischen dem systolischen und dem vorhergehenden diastolischen Druck) und der hämodynamische Parameter ist die arterielle Pulsdruck-Variation PPV.
  • Das Verwenden des arteriellen Pulsdruckes PP zum Quantifizieren der Effekte mechanischer Ventilierung ist informativ, um die Flüssigkeitstherapie durchzuführen. Deshalb sind die Bewertungsergebnisse, die mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung erzielt werden, genau und zuverlässig.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst die Vorrichtung irgendeinen arteriellen Katheter zum Messen des arteriellen Pulsdruckes (PP).
  • Es ist bevorzugt, dass die Vorrichtung eingerichtet ist, um die Gleichung
    Figure 00040001
    zu verwenden, wobei PPmax der maximale arterielle Pulsdruck PP pro mechanischem Atmungszyklus ist, und PPmin der minimale arterielle Pulsdruck PP pro mechanischem Atmungszyklus ist (PPV wird gewöhnlich als Prozentsatz ausgedrückt, deshalb kann 200 in der obigen Gleichung durch 2 ersetzt werden).
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die hämodynamische Variable der arterielle systolische Druck, und der hämodynamische Parameter ist die arterielle systolische Druckvariation, wobei die Vorrichtung bevorzugt einen arteriellen Katheter zum Messen des arteriellen systolischen Druckes umfasst.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die hämodynamische Variable das linke ventrikuläre Schlagvolumen und der hämodynamische Parameter ist die linke ventrikuläre Schlagvolumen-Variation, wobei die Vorrichtung bevorzugt eine Ausstattung umfasst oder mit dieser verbunden ist, welche die Puls-zu-Puls-Messung des linken ventrikulären Schlagvolumens erlaubt.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die hämodynamische Variable die Puls-Oximetrie-plethysmographische-Wellenform, und der hämodynamische Parameter ist die Puls-Oximetrie-plethysmographische-Wellenform-Variation, wobei die Vorrichtung bevorzugt eine Puls-Oximeter-Sonde umfasst oder mit dieser verbunden ist, um die Puls-Oximetrie-plethysmographische-Wellenform zu messen.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die hämodynamische Variable die Pre-Ejektions-Periode und der hämodynamische Parameter ist die Pre-Ejektions-Periodenvariation, wobei die Vorrichtung bevorzugt Mittel zum gleichzeitigen Aufzeichnen des EKG und entweder ein Puls-Oximeter-plethysmographisches-Signal oder ein arterielles Drucksignal zum Bestimmen der Pre-Ejektions-Periode umfasst. Die Pre-Ejektions-Periode wird definiert durch Bendjelid, J APPL Physiol (2004) 96:337-342.
  • Es ist bevorzugt, dass die Vorrichtung eingerichtet ist um für jeden Wert des hämodynamischen Parameters die Abschätzung der Eignung dafür auf Basis des Feststellens der Arrhythmie des Patienten durchzuführen.
  • Die Vorrichtung ist bevorzugt eingerichtet, um eine Arrhythmie des Patienten durch Aufzeichnen der Zeitintervalle zwischen den Puls-zu-Puls-Spitzen der hämodynamischen Variable festzustellen, Bestimmen eines mittleren Zeitintervallwertes auf Basis des respiratorischen Veränderungsdiagramms, und Feststellen eines mechanischen Atmungszyklus, welcher mindes tens ein Zeitintervall umfasst, welches eine vorherbestimmte Abweichung von dem mittleren Zeitintervallwert überschreitet, um den Wert des hämodynamischen Parameters, welcher dem mechanischen Atmungszyklus zugeordnet ist, von der hämodynamischen Analyse auszuschließen.
  • Die bevorzugte vorherbestimmte Abweichung beträgt 15 % des mittleren Zeitintervallwertes.
  • Als eine Alternative ist die Vorrichtung bevorzugt eingerichtet um eine Arrhythmie des Patienten durch Verwenden eines EKG festzustellen.
  • Alternativ ist es bevorzugt, dass die Vorrichtung eingerichtet ist um Zeitintervalle t zwischen den Puls-zu-Puls-Spitzen des arteriellen Pulsdruckes PP aufzuzeichnen, einen mittleren Zeitintervallwert t auf Basis des respiratorischen Veränderungsdiagramms zu bestimmen und wobei die hämodynamische Variable der normalisierte Pulsdruck PPn ist, welcher definiert ist als
    Figure 00060001
    und wobei der hämodynamische Parameter die arterielle Pulsdruck-Variation PPV ist.
  • Das Verfahren wird weiter durch Verwenden des normalisierten Pulsdruckes PPn zum Berechnen der arteriellen Pulsdruck-Variation PPV verfeinert, da Werte der arteriellen Pulsdruck-Variation PPV sogar passend für eine hämodynamische Analyse sind, wenn extra systolische Schläge oder andere unregelmäßige Herzschlagmuster auftreten.
  • Bevorzugt umfasst die Vorrichtung irgendeinen arteriellen Katheter zum Messen des arteriellen Pulsdruckes (PP).
  • Gemäß einer bevorzugten Vorrichtung der Erfindung ist die Vorrichtung eingerichtet um die Gleichung
    Figure 00070001
    zu verwenden, wobei PPnmax der maximal normalisierte arterielle Pulsdruck (PPn) pro mechanischem Atmungszyklus ist, und PPnmin der minimale normalisierte arterielle Pulsdruck (PPn) pro mechanischem Atmungszyklus (30) ist. Deshalb ist das mittlere Zeitintervall zum Normalisieren das gleiche innerhalb dieser Formel. Das mittlere Zeitintervall kürzt sich heraus und könnte hier durch eine Konstante, z.B. 1, ersetzt werden.
  • Weiter ist es bevorzugt, dass die Vorrichtung eingerichtet ist, um für jeden Wert des hämodynamischen Parameters die Abschätzung der Eignung davon auf Basis des Feststellens eines unregelmäßigen Atmungsmusters des Patienten auszuführen.
  • Bevorzugt ist die Vorrichtung eingerichtet, um unregelmäßige Atmungsmuster des Patienten durch Aufzeichnung der Werte der hämodynamischen Parameter festzustellen, und um mindestens ein mechanisches Atmungszyklusmuster festzustellen, welches mindestens drei aufeinander folgende mechanische Atmungszyklen umfasst, die die Werte des hämodynamischen Parameters umfassen, die eine vorherbestimmte Abweichung voneinander aufweisen, um die Werte des hämodynamischen Parameters, die dem mechanischen Atmungszyklusmuster zugeordnet sind, von der hämodynamischen Analyse auszuschließen.
  • Die bevorzugte vorherbestimmte Abweichung beträgt 15 % des mittleren Wertes der Werte des hämodynamischen Parameters, welcher dem mechanischen Atmungszyklusmuster zugeordnet ist. Alternativ ist es bevorzugt, dass die Vorrichtung eingerichtet ist, um unregelmäßige Atmungsmuster des Patienten durch Verwenden einer Atemwegsdruckkurve oder einer Atemwegdurch flusskurve, oder einer zentralvenösen Druckkurve oder einer kapnographischen Kurve festzustellen.
  • Alternativ ist es bevorzugt, dass die Vorrichtung eingerichtet ist, um unregelmäßige Atmungsmuster um Veränderungen der Brustkorbdimensionen zu verfolgen, wobei entweder ein Brust-Bioimpedanzsignal oder ein respiratorisches, induktives, plethysmographisches Signal oder ein Magnetometer-System-Signal verwendet werden.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Vorrichtung eingerichtet, um das respiratorische Veränderungsdiagramm der hämodynamischen Variablen derart anzuzeigen, dass das respiratorische Veränderungsdiagramm als ein vertikales Datendiagramm dargestellt wird, wobei für jede Puls-zu-Puls-hämodynamische-Variable ein individueller Balken geplottet wird, welcher z.B. im Fall des Pulsdruckes zwischen dem diastolischen und systolischen Druckwert für jeden Schlag definiert sein kann.
    •
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Im Folgenden wird die Erfindung auf Basis einer bevorzugten Ausführungsform mit Bezug auf die Zeichnungen erklärt. In den Zeichnungen zeigt:
  • 1 eine Ausführungsform einer Vorrichtung gemäß der Erfindung,
  • 2 vier respiratorische Veränderungsdiagramme gemäß der Erfindung,
  • 3 acht respiratorische Veränderungsdiagramme gemäß der Erfindung,
  • 4 vier respiratorische Veränderungsdiagramme gemäß der Erfindung, wobei zwei von diesen Arrhythmie-Indikationen beinhalten,
  • 5 vier respiratorische Veränderungsdiagramme gemäß der Erfindung, die unregelmäßige Atmungsmusteranzeigen beinhalten, und
  • 6 zeigt eine weitere Ausführungsform einer Vorrichtung gemäß der Erfindung.
  • GENAUE BESCHREIBUNG EINER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM DER ERFINDUNG
  • Die 1 zeigt einen Patienten unter mechanischer Ventilierung, wobei der Patient mittels eines Ventilators 2 ventiliert wird und mit einer Basiskonfiguration instrumentiert wird.
  • Die Basiskonfiguration umfasst einen arteriellen Druckwandler 4, der mittels eines Katheters mit einer arteriellen Leitung 3 des Patienten verbunden ist. Der arterielle Druckwandler 4 sendet Messsignale an einen Bedside-Monitor 5 wie auch zu einer Vorrichtung 1 gemäß der Erfindung. Die Signale stellen den arteriellen Pulsdruck PP dar, der in Leitung 3 gemessen wird.
  • Die Vorrichtung 1 empfängt kontinuierlich die arteriellen Pulsdruck-(PP)-Signale von dem arteriellen Druckwandler 4, erzeugt ein respiratorisches Veränderungsdiagramm auf Basis arterieller Pulsdruck-(PP)-Signale, zeichnet auf und analysiert die respiratorischen Variationsdiagramme zum Durchführen einer hämodynamischen Analyse regelmäßig auf.
  • Die 2 zeigt vier respiratorische Veränderungsdiagramme auf Basis der arteriellen Pulsdruck-(PP)-Signale, die mittels des arteriellen Druckwandlers 4 an die Vorrichtung 1 gesendet werden.
  • Das respiratorische Veränderungsdiagramm des arteriellen Pulsdruckes PP ist als vertikales Balkendiagramm dargestellt, wobei für jeden Puls-zu-Puls-Kurvenabschnitt des arteriellen Pulsdruckes PP ein individueller Balken geplottet ist. Der EMBEDEach-Balken stellt den arteriellen Pulsdruck PP dar, welcher während jedes mechanischen Atemzugs zwischen einem maximalen Wert PPmax 21 und einem minimalen Wert PPmin 22 variiert.
  • Die 3 zeigt acht respiratorische Veränderungsdiagramme und Pfeile 30, die einen einfachen respiratorischen Zyklus anzeigen.
  • Die Dauer jedes respiratorischen Zyklusses entspricht 60/RF, wobei RF die respiratorische Frequenz ist, die in 1/min ausgedrückt wird.
  • Die arterielle Pulsdruck-Variation PPV wird über aufeinander folgende respiratorische Zyklen berechnet, die auf dem respiratorischen Variationsdiagramm des arteriellen Pulsdruckes PP beruhen, wobei die Gleichung
    Figure 00100001
    verwendet wird.
  • Die 4 zeigt ein respiratorisches Veränderungsdiagramm des arteriellen Pulsdruckes PP, welches Arrhythmieanzeigen 40 beinhaltet.
  • Das Feststellen einer Arrhythmie wird durch eine Analyse des Feststellens des arteriellen Pulsdruckes PP in dem respiratorischen Veränderungsdiagramm durchgeführt. D.h., die Zeitin tervalle zwischen allen Spitzen (oder Balken), die in einem respiratorischen Zyklus enthalten sind, werden gemessen. Falls die Variabilität (definiert als Standardabweichung dividiert durch ein mittleres Zeitintervall) dieser Zeitintervalle größer als ein vorher bestimmter Grenzwert (z.B. 15 %) ist, wird dieser respiratorische Zyklus von der weiteren hämodynamischen Analyse ausgeschlossen.
  • Die 5 zeigt vier respiratorische Veränderungsdiagramme des arteriellen Pulsdruckes PP im Falle eines unregelmäßigen Atmungsmusters (hervorgerufen durch ein unregelmäßiges Tidal-Volumen). PPmax und PPmin variieren von einem respiratorischen Veränderungsdiagramm zu einem anderen, ebenso PPV.
  • Die Feststellung einer Arrhythmie wird durch eine Analyse des Feststellens des arteriellen Pulsdruckes PP in dem respiratorischen Veränderungsdiagramm, wie in 4 dargestellt, durchgeführt. Die arterielle Pulsdruck-Variation PPV wird für jeden respiratorischen Zyklus ohne Arrhythmie berechnet. Falls die Variabilität (definiert als Standardabweichung dividiert durch einen mittleren Wert der arteriellen Pulsdruck-Variation PPV) von mindestens drei aufeinander folgenden PPV-Werten größer als ein vorher bestimmter Grenzwert (z.B. 15 %) ist, werden die entsprechenden PPV-Werte als ungültig betrachtet und von der hämodynamischen Analyse ausgeschlossen.
  • Die 6 zeigt einen Patienten unter mechanischer Ventilierung, wobei der Patient mittels eines Ventilators 54 ventiliert wird und mit einer weiteren Konfiguration instrumentiert wird.
  • Die weitere Konfiguration umfasst einen arteriellen Druckwandler 52, der mittels eines Katheters mit einer arteriellen Leitung 51 des Patienten verbunden ist. Der arterielle Druckwandler 52 sendet Messsignale an einen regulären Standard-Bedside-Monitor 53 wie auch an eine Vorrichtung 50 gemäß der Erfindung. Die Signale stellen den arteriellen Pulsdruck PP dar, der in der Leitung 51 gemessen wird.
  • Weiter umfasst die alternative Konfiguration einen zentralvenösen Druckwandler 57, der mittels eines Katheters mit einer zentralvenösen Leitung 56 des Patienten verbunden ist. Der zentrale venöse Druckwandler 57 sendet Messsignale an die Vorrichtung 50.
  • Zusätzlich umfasst die alternative Konfiguration einen Atemwegdruckwandler 55, der mittels des respiratorischen Kreises mit dem Patienten verbunden ist. Der Atemwegdruckwandler sendet Messsignale an die Vorrichtung 50.
  • Darüber hinaus umfasst die alternative Konfiguration einen EKG-Monitor oder einen Puls-Bioimpedanz-Monitor oder einen respiratorisch-induktiven-plethysmographischen Monitor oder einen Magnetometer-Monitor 59, der mittels Elektroden (für EKG und Brust-Bioimpedanz) verbunden ist oder elastische Bänder (für induktive Plethysmographie) oder Magnetometer-Spulen (für das Magnetometersystem) 58 mit dem Patienten. Der EKG-Monitor oder der Brust-Bioimpedanz-Monitor oder der respiratorisch-induktive-plethysmographische Monitor oder der Magnetometer-Monitor 59 senden Messsignale zu der Vorrichtung 50.
  • Für CAPNOGRAPHISCHE MESSUNGEN: Zusätzlich umfasst die alternative Konfiguration in dem respiratorischen Kreis einen CO2-Sensor (60), der mit einem CP2-Monitor (61) verbunden ist. Der CO2-Monitor sendet CO2-Messsignale zu der Vorrichtung.
  • Im Falle der DIREKTEN VERBINDUNG MIT DEM VENTILATOR umfasst die alternative Konfiguration zusätzlich eine Verbindung zwischen dem Ventilator und der Vorrichtung. Der Ventilator sendet Tidal-Volumen, oder/und Atemwegdruck, oder/und Atemwegdurchflussmesssignale zu der Vorrichtung.
  • Im Falle von einer SV-Messung durch ESOPHAGIAL- oder eines TRANSKUTANÖSEN-DOPPLER: Zusätzlich umfasst die alternative Konfiguration eine Esophagial- oder eine Transkutanöse-Doppler-Sonde, die mit einem Doppler-Monitor verbunden ist. Der Doppler-Monitor sendet Schlagvolumen-Messsignale an die Vorrichtung.
  • Die Vorrichtung 50 empfängt ständig die Signale von dem arteriellen Druckwandler 52, dem zentralen venösen Druckwandler 57, dem Atemwegdruckwandler 55 und dem EKG-Monitor oder Brust-Bioimpedanz-Monitor oder induktiven-plethysmographischen Monitor oder Magnetometer-Monitor 59 und dem Ventilator 54, und dem CO2-Monitor 61. Auf Basis dieser Signale erzeugt die Vorrichtung 50 dementsprechend eine arterielle Druckkurve, eine CVB-Kurve, eine Atemweg-Druckkurve, ein EKG-Tracing-Ora-Bioimpedanz-Signal oder ein plethysmographisches Signal oder ein Magnetometer-Signal, ein Atemwegdurchfluss- und ein Tidal-Volumen-Signal und ein kapnographisches Signal.
  • Das EKG wird für die Feststellung einer Arrhythmie gemäß dem vorher bestimmten Algorithmus verwendet; die Atemwegdruckkurve oder die Atemwegdurchflusskurve oder die kapnographische Kurve oder die zentralvenöse Druckkurve wird für die automatische Feststellung einer respiratorischen Frequenz und eines unregelmäßigen Atmungsmusters, welches z.B. durch eine unregelmäßige respiratorische Frequenz oder ein unregelmäßiges Tidal-Volumen hervorgerufen wird, verwendet; das Brust-Bioimpedanz-Signal oder das respiratorische induktive plethysmographische Signal oder das Magnetometer-Signal wird für die automatische Feststellung der respiratorischen Frequenz und unregelmäßiger Atmungsmuster und der Bestimmung des Tidal-Volumens verwendet.
  • Wenn das vorhergehend Erwähnte und Beschriebene in Betracht gezogen wird, umfasst ein Verfahren zum Bewerten eines mecha nisch ventilierten hämodynamischen Zustandes eines Patienten die Schritte:
    • • Bereitstellen irgendeines arteriellen Katheters bei dem Patienten und Messen des arteriellen Pulsdruckes PP mit dem Arterienkatheter.
    • • Bereitstellen eines respiratorischen Veränderungsdiagramms des arteriellen Pulsdrucks PP, wobei das respiratorische Veränderungsdiagramm ein vertikales Balkendiagramm umfasst, wobei für jeden Puls-zu-Puls-Kurvenabschnitt des arteriellen Pulsdruckes PP ein individueller Balken bereitgestellt wird, EMBED
    • • Bereitstellen des Wertes der arteriellen Pulsdruck-Variation PPV für jeden mechanischen Atmungszyklus aus dem respiratorischen Veränderungsdiagramm des arteriellen Pulsdruckes PP, welcher die Gleichung
      Figure 00140001
      verwendet, wobei PPmax 21 der maximale arterielle Pulsdruck PP pro mechanischem Atmungszyklus 30 ist, und wobei PPmin 22 der minimale arterielle Pulsdruck PP pro mechanischem Atmungszyklus 30 ist.
    • • Durchführen einer Abschätzung der Eignung für jeden Wert der arteriellen Pulsdruck-Variation PPV auf Basis des Feststellens der Arrhythmie des Patienten durch Aufzeichnen der Zeitintervalle zwischen den Puls-zu-Puls-Spitzen der hämodynamischen Variablen davon, Bestimmen eines mittleren Zeitintervallwertes auf Basis des respiratorischen Veränderungsdiagramms, und Feststellen eines mechanischen Atmungszyklusses, welcher mindestens ein Zeitintervall umfasst, welches eine vorher bestimmte Abweichung von dem mittleren Zeitintervallwert umfasst, bevorzugt sind 15 % des mittleren Zeitintervallwertes, und Eliminieren des Wertes der arteriellen Pulsdruck-Variation PPV, der dem mechanischen Atmungszyklus zugeordnet ist.
    • • Durchführen der Eignungsabschätzung für jeden Wert des hämodynamischen Parameters auf Basis des Feststellens unregelmäßiger Atmungsmuster des Patienten durch Aufzeichnen der Werte des hämodynamischen Parameters, und Feststellen von mindestens einem mechanischen Atmungszyklusmuster, welches mindestens drei aufeinander folgende mechanische Atmungszyklen umfasst, die die Werte des hämodynamischen Parameters umfassen, die eine vorher bestimmte Abweichung voneinander überschreiten, bevorzugt sind 15 % des Mittelwertes der Werte des hämodynamischen Parameters, der dem mechanischen Atmungszyklusmuster zugeordnet ist, und Eliminieren der Werte der arteriellen Pulsdruck-Variation PPV, die dem mechanischen Atmungszyklusmuster zugeordnet ist.
    • • Durchführen der hämodynamischen Analyse auf Basis der nicht beseitigten Werte der arteriellen Pulsdruck-Variation PPV.
  • Als eine Alternative zu dem arteriellen Pulsdruck PP können die arterielle Pulsdruck-Variation PPV, der arterielle systolische Druck, die arterielle systolische Druck-Variation, oder das linke ventrikuläre Schlagvolumen, die linke ventrikuläre Schlagvolumen-Variation und eine Ausstattung, die die Puls-zu-Puls-Messung des linken ventrikulären Schlagvolumens erlaubt (z.B. der arterielle Pulskonturanalyse-Monitor oder esophagialer/transkutanöser Doppler-Monitor), oder die Puls-Oximetrie-plethysmographische-Wellenform, die Puls-Oximetrie-plethysmographische-Wellenform-Variation und eine Puls-Oximeter-Sonde, oder die Pre-Ejektions-Periode, die Pre-Ejektions-Perioden-Variation und das EKG und entweder ein Puls-Oximeter-plethysmographisches-Signal oder ein arteriel les Drucksignal zum Bestimmen der Pre-Ejektions-Periode verwendet werden.
  • Alternativ kann ein EKG verwendet werden, um eine Arrhythmie des Patienten festzustellen.
  • Als eine Alternative zu dem arteriellen Pulsdruck PP und der arteriellen Pulsdruck-Variation PPV kann der normalisierte Pulsdruck (PPn) verwendet werden. Die folgenden Schritte müssen ausgeführt werden, nämlich:
    • • Aufzeichnen von Zeitintervallen (t) zwischen den Puls-zu-Puls-Spitzen des arteriellen Pulsdrucks (PP), Bestimmen eines mittleren Zeitintervallwerts (t) auf Basis des respiratorischen Veränderungsdiagramms, Berechnen des normalisierten Pulsdruckes (PPn) durch Verwenden der Gleichung
      Figure 00160001
      und Berechnen der Werte der arteriellen Pulsdruck-Variation PPV durch Verwenden der Gleichung
      Figure 00160002
      wobei PPnmax der maximale normalisierte arterielle Pulsdruck PPn pro mechanischen Atmungszyklus ist, und wobei PPnmin der minimale normalisierte arterielle Pulsdruck PPn pro mechanischen Atmungszyklus ist.
  • Alternativ können eine Atemweg-Druckkurve oder eine zentralvenöse Druckkurve oder ein Brust-Bioimpedanz-Signal oder ein Tidal-Volumen-Signal oder eine Atemweg-Durchflusskurve oder ein kapnographisches Signal oder ein respiratorisches-induktives-plethysmographisches-Signal oder ein Magnetometer signal verwendet werden, um unregelmäßige Atmungsmuster des Patienten festzustellen.
  • Die vorhergehend erwähnten Verfahrensschritte können durch ein Computerprogramm durchgeführt werden, welches passende Anweisungen umfasst.

Claims (24)

  1. Vorrichtung zum Bewerten eines mechanisch ventilierten hämodynamischen Zustands eines Patienten, die eingerichtet ist, um eine respiratorische Veränderung einer hämodynamischen Variablen zu analysieren, und die in der Lage ist, den Wert eines hämodynamischen Parameters für jeden mechanischen Atmungszyklus, wie auch eine Abschätzung seiner Eignung für die hämodynamische Analyse auf Basis des respiratorischen Veränderungsdiagramms abzuleiten.
  2. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die hämodynamische Variable der arterielle Pulsdruck (PP) und der hämodynamische Parameter die arterielle Pulsdruck-Variation (PPV) ist.
  3. Vorrichtung gemäß Anspruch 2, wobei die Vorrichtung einen Arterienkatheter zum Messen des arteriellen Pulsdruckes (PP) umfasst.
  4. Vorrichtung gemäß Anspruch 2 oder 3, wobei die Vorrichtung eingerichtet ist, die Gleichung
    Figure 00180001
    zu verwenden, wobei PPmax (21) der maximale arterielle Pulsdruck (PP) pro mechanischem Atmungszyklus (30) und PPmin (22) der minimale arterielle Pulsdruck (PP) pro mechanischem Atmungszyklus (30) ist.
  5. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die hämodynamische Variable der arterielle systolische Druck und der hämody namische Parameter die arterielle systolische Druckveränderung ist.
  6. Vorrichtung gemäß Anspruch 5, wobei die Vorrichtung einen arteriellen Katheter zum Messen des arteriellen systolischen Drucks umfasst.
  7. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die hämodynamische Variable das linke ventrikuläre Schlagvolumen und der hämodynamische Parameter die linke ventrikuläre Schlagvolumenänderung ist.
  8. Vorrichtung gemäß Anspruch 7, wobei die Vorrichtung eine Ausstattung umfasst, welches die Puls-zu-Puls-Messung des linken ventrikulären Schlagvolumens erlaubt.
  9. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die hämodynamische Variable die Puls-Oximetrie-plethysmographische-Wellenform und der hämodynamische Parameter die Puls-Oximetrie-plethysmographische-Wellenform-Veränderung ist.
  10. Vorrichtung gemäß Anspruch 9, wobei die Vorrichtung eine Puls-Oximeter-Sonde zum Messen der Puls-Oximetrie-plethysmographischen-Wellenform umfasst.
  11. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die hämodynamische Variable die Pre-Ejektions-Periode und der hämodynamische Parameter die Pre-Ejektions-Periodenveränderung ist.
  12. Vorrichtung gemäß Anspruch 11, wobei die Vorrichtung Mittel zum gleichzeitigen Aufzeichnen des EKG und entweder eines Puls-Oximeter-plethysmographisches-Signals oder eines arteriellen Drucksignals zum Bestimmen der Pre-Ejektions-Periode umfasst.
  13. Vorrichtung gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 12, wobei die Vorrichtung eingerichtet ist, um für jeden Wert des hämodynamischen Parameters die Abschätzung der Eignung davon auf Basis des Feststellens von Arrhythmie des Patienten durchzuführen.
  14. Vorrichtung gemäß Anspruch 13, wobei die Vorrichtung eingerichtet ist, um eine Arrhythmie des Patienten durch Aufzeichnen der Zeitintervalle zwischen die Puls-zu-Puls-Spitzen der hämodynamischen Variable festzustellen, um einen mittleren Zeitintervallwert auf Basis des respiratorischen Veränderungsdiagramms zu bestimmen, und um einen mechanischen Atmungszyklus festzustellen, welcher mindestens ein Zeitintervall umfasst, welches eine vorherbestimmte Abweichung von dem mittleren Zeitintervallwert überschreitet, um den Wert des hämodynamischen Parameters auszuschließen, der dem mechanischen Atmungszyklus aus der hämodynamischen Analyse zugeordnet ist.
  15. Vorrichtung gemäß Anspruch 14, wobei die vorher- bestimmte Abweichung 15 %des mittleren Zeitintervallwertes beträgt.
  16. Vorrichtung gemäß Anspruch 13, wobei die Vorrichtung eingerichtet ist, die Arrhythmie des Patienten durch Verwendung eines EKG zu erfassen.
  17. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die Vorrichtung eingerichtet ist, um Zeitintervalle (t) zwischen Puls-zu-Puls-Spitzen des arteriellen Pulsdrucks (PP) aufzuzeichnen, um einen mittleren Zeitintervallwert (t) auf Basis des respiratorischen Veränderungsdiagramms zu bestimmen, und wobei die hämodynamische Variable der normalisierte Pulsdruck (PPn) ist, der als
    Figure 00200001
    definiert ist, und der hämodynamische Parameter die arterielle Pulsdruck-Variation (PPV) ist.
  18. Vorrichtung gemäß Anspruch 17, wobei die Vorrichtung irgendeinen arteriellen Katheter zum Messen des arteriellen Pulsdruckes (PP) umfasst.
  19. Vorrichtung gemäß den Ansprüchen 17 oder 18, wobei die Vorrichtung eingerichtet ist, um die Gleichung
    Figure 00210001
    zu verwenden, wobei PPnmax der maximale normalisierte arterielle Pulsdruck (PPn) pro mechanischem Atmungszyklus ist, und PPnmin der minimale normalisierte arterielle Pulsdruck (PPn) pro mechanischem Atmungszyklus (30) ist.
  20. Vorrichtung gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 19, wobei die Vorrichtung eingerichtet ist, um für jeden Wert des hämodynamischen Parameters die Abschätzung der Eignung davon auf Basis des Feststellens der unregelmäßigen Atmungsmuster des Patienten durchzuführen.
  21. Vorrichtung gemäß Anspruch 20, wobei die Vorrichtung eingerichtet ist, um unregelmäßige Atmungsmuster des Patienten durch Aufzeichnen der Werte des hämodynamischen Parameters festzustellen, und um mindestens ein mechanisches Atmungszyklusmuster festzustellen, welches mindestens drei aufeinanderfolgende mechanische Atmungszyklen umfasst, die die Werte des hämodynamischen Parameters umfassen, welcher eine vorherbestimmte Abweichung von ein ander überschreitet, um die werte des hämodynamischen Parameters auszuschließen, die dem mechanischen Atmungszyklusmuster aus der hämodynamischen Analyse zugeordnet sind.
  22. Vorrichtung gemäß Anspruch 21, wobei die vorherbestimmte Abweichung 15 % des Mittelwertes der Werte des hämodynamischen Parameters beträgt, welcher dem mechanischen Atmungszyklusmuster zugeordnet ist.
  23. Vorrichtung gemäß Anspruch 20, wobei die Vorrichtung eingerichtet ist, um unregelmäßige Atmungsmuster des Patienten durch Verwenden einer Atemwegdruckkurve oder einer zentralvenösen Druckkurve oder eines Brust-Bioimpedanzsignals oder einer Atemwegdurchflusskurve, oder einer kapnographischen Kurve oder einem respiratorischen induktiven plethysmographischen Signals oder einem Magnetometersignal oder einer Tidal-Volumen-Messung festzustellen.
  24. Vorrichtung gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 23, wobei die Vorrichtung eingerichtet ist, um das respiratorische Veränderungsdiagramm der hämodynamischen Variable derart zu ändern, dass das respiratorische Veränderungsdiagramm als vertikales Balkendiagramm dargestellt ist, wobei für jeden Puls-zu-Puls-Kurvenabschnitt der hämodynamischen Variablen ein individueller Balken aufgetragen ist, welcher zwischen dem Maximalwert und dem Minimalwert des Puls-zu-Puls-Kurvenabschnitts der hämodynamischen Variable definiert ist.
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