L’impostazione del trasduttore di pressione della linea arteriosa

Questo capitolo è vagamente pertinente alla Sezione G7(iii) del Syllabus primario CICM 2017, che chiede al candidato all’esame di “descrivere la misurazione invasiva e non invasiva della pressione sanguigna, comprese le limitazioni e le potenziali fonti di errore”. È anche vagamente associato alla sezione G7(ii), “descrivere i principi di misurazione, le limitazioni e le potenziali fonti di
errore per i trasduttori di pressione, e la loro calibrazione”. Rappresenta un riassunto dei concetti importanti ai fini di una rapida revisione, con particolare attenzione alla misurazione della pressione arteriosa.

La necessità di un tale riassunto non è chiara nel contesto dell’esame CICM Parte I, poiché gli esaminatori hanno interrogato la comprensione del tirocinante su questi argomenti solo una volta, nella domanda 2 del primo documento del 2019. “Accoppiamento idraulico e trasduttori” ha costituito una parte importante della risposta. Nel complesso, l’argomento sembra qualcosa di fondamentale per la pratica dell’ICU, e nel suo tentativo di spiegare a se stesso questi argomenti l’autore aveva scritto ampie note sull’argomento all’inizio della sua carriera. Sembrava uno spreco distruggerli, e sono riprodotti qui per motivi sentimentali e didattici.

In sintesi, le componenti del sistema di misurazione e le loro caratteristiche sono le seguenti:

Il sistema di trasduttori a fluido utilizzato per questo è lo stesso che si troverebbe in qualsiasi altro sistema che misura la pressione in qualsiasi altro comparto a fluido (vene centrali, ventricoli cerebrali). La fisica che c’è dietro è discussa a lungo nel capitolo “Trasduttori di pressione per misure emodinamiche” e “Risonanza, smorzamento e risposta in frequenza”. Queste e altre voci sotto il titolo “Principi di misurazione della pressione” rappresentano una riedizione di questo capitolo e aggiungono poco al processo di apprendimento, nello stesso modo in cui un director’s cut di quattro ore aggiunge poco al contenuto di un film che conserva tutte le sue qualità positive quando viene tagliato del 50% per il cinema.

Il setup del trasduttore della linea arteriosa

L’onda di pressione arteriosa viaggia a 6-10 metri/sec. La cannula nell’arteria è collegata al trasduttore tramite alcuni tubi non flessibili pieni di liquido. Il trasduttore è di solito un diaframma in silicone morbido collegato a un ponte di Wheatstone. Esso converte il cambiamento di pressione in un cambiamento nella resistenza elettrica del circuito. Questo può essere visto come forma d’onda.

Premendo il tubo a pressione non conforme

L’idea è che il fluido nel tubo trasmetta l’onda di pressione al trasduttore – L’intero principio si basa su un cilindro continuo di soluzione salina che collega l’arteria al trasduttore di pressione. Il design e le caratteristiche ingegneristiche di questo tubo hanno un’influenza significativa sul funzionamento dell’intero sistema del trasduttore.

Perché non più di 1,2 metri?

I tubi lunghi sottodimensionano il sistema. Questo può sembrare strano (sicuramente, più lunga è la linea più plastica c’è per assorbire l’onda di polso) ma il pacchetto di apprendimento dell’emodinamica ESICM 2013 sembra suggerire (p.36) che è così. È spiegato meglio in questo articolo dell’AANA. Essenzialmente, il sistema pieno di fluidi ha una certa “frequenza naturale” di risonanza. Il principale determinante di questa frequenza naturale è la lunghezza del tubo: più lungo è il tubo, più bassa è la frequenza naturale. L’oscillazione del polso del paziente è di solito un fenomeno a frequenza piuttosto bassa, e man mano che la lunghezza del tubo aumenta, la frequenza naturale si avvicina alla frequenza dell’onda del polso del paziente. Il sistema entra quindi in risonanza, amplificando il segnale. Quindi, più lungo è il tubo, maggiore è la risonanza nel sistema, e di conseguenza il sistema sarà sottosmorzato. Per lo stesso motivo, il lume del tubo dovrebbe essere sempre non più piccolo di 1,5 mm.

“Smorzamento”

Senza ripetere il materiale discusso nel capitolo sulla risonanza e lo smorzamento, si può semplicemente dire che “lo smorzamento è tutto ciò che ha un effetto “ammortizzatore” sulla linea d’arte. Bolle d’aria, tubi lunghi, o tubi flessibili – tutti questi assorbono parte della forza dell’onda d’impulso diminuendo l’ampiezza delle oscillazioni. Questo è uno dei motivi per cui i normali tubi da flebo non vengono usati per allestire un kit di trasduttori per linee arteriose: i tubi da flebo sono troppo morbidi e cedevoli; l’elasticità della plastica assorbirebbe gran parte dell’onda d’impulso. Lo smorzamento si traduce in una forma d’onda sfocata con sovrastima della diastolica e sottostima della sistolica; tuttavia, il valore della MAP è solitamente conservato. Al contrario, una linea d’arte piegata o intasata vedrà la MAP sistolica e diastolica tendere a zero.

Zero e livellamento della linea d’arte

Zero e livellamento sono occasionalmente usati in modo intercambiabile, ma non sono la stessa cosa. Tendono a verificarsi insieme nel contesto clinico, ma i termini descrivono processi diversi. L’azzeramento espone il trasduttore alla pressione atmosferica attraverso un’interfaccia aperta aria-fluido, e il livellamento assegna questo punto di riferimento zero a una posizione specifica sulla colonna simbolica piena di fluido che è il corpo del paziente.

“Azzeramento” può essere definito come “l’uso della pressione atmosferica come standard di riferimento con cui si misurano tutte le altre pressioni”. La definizione collegiale canonica è “un processo che conferma che la pressione atmosferica si traduce in una lettura zero da parte del sistema di misurazione”. Il dispositivo è azzerato quando l’interfaccia aria-fluido è aperta alla pressione atmosferica (altrimenti leggerebbe pressioni diastoliche di ~ 760mmHg). La pressione atmosferica varia poco tra il livello degli occhi degli intensivisti e il livello della radice aortica dei pazienti supini, e quindi a rigore l’azzeramento di una linea arteriosa può avvenire con il trasduttore disteso ovunque. Di tanto in tanto si deve ripetere l’azzeramento perché sia il trasduttore che la pressione atmosferica si allontanano gradualmente dal punto di calibrazione.

Il “livellamento” può essere definito come “la selezione di una posizione di interesse alla quale viene fissato lo standard di riferimento (zero)”. La definizione collegiale canonica è “un processo che determina la posizione sul paziente che si desidera sia considerata il proprio zero”. Per ragioni di convenienza questo tende ad avvenire contemporaneamente all’azzeramento del sistema alla pressione atmosferica (che stabilisce anche lo standard di riferimento “0 mmHg”), ma teoricamente si potrebbe azzerare il trasduttore all’atmosfera e poi farlo oscillare selvaggiamente per tutta la stanza prima di livellarlo contro un punto di riferimento sul paziente spaventato.

Il sistema è convenzionalmente “livellato” all’asse flebostatico, che è un livello di riferimento che abbiamo usato probabilmente dal 1945. L’asse flebostatico corrisponde approssimativamente alla posizione dell’atrio destro e della radice aortica, e il suo livello è stato generalmente accettato come il livello di riferimento ideale per misurare la pressione del sangue che ritorna al cuore. È stato quindi adottato come livello di riferimento per la misurazione della CVP. Per le misurazioni della pressione arteriosa, almeno dal 2001 circa, abbiamo anche livellato le linee arteriose all’asse flebostatico. Prima di allora, alcune unità livellavano le linee arteriose al livello del sito di inserimento del catetere. Il punto di riferimento specifico per il trasduttore arterioso è in realtà la radice aortica, ma poiché è molto vicino all’atrio destro i due livelli di riferimento sono essenzialmente gli stessi.

La base scientifica di questi punti di riferimento è oscura, e si riferisce vagamente all’idea che questi sono anche i punti di riferimento da cui i vostri trasduttori di pressione (i barocettori atriali e arteriosi) “misurano” la pressione allo scopo di mantenere l’omeostasi cardiovascolare. Questo concetto, a sua volta, si riferisce all’idea che ci sia un “punto di indifferenza idrostatica” dove la pressione e lo stress della parete vascolare rimangono stabili indipendentemente dai cambiamenti nella posizione del corpo, e che sembra essere da qualche parte intorno all’atrio destro. In realtà ci sono punti di indifferenza idrostatica distinti per la circolazione venosa e arteriosa, e l’atrio destro non è probabilmente dove sono nell’uomo normale (la posizione dell’atrio destro è stata determinata negli anni ’30 facendo ruotare i corpi di animali morti), ma discuterne qui rappresenterebbe una digressione imperdonabile. Maggiori dettagli sono disponibili nel capitolo che tratta delle risposte fisiologiche ai cambiamenti di postura. Ai fini dell’uso quotidiano, la linea arteriosa dovrebbe essere azzerata all'”asse flebostatico”, qualunque esso sia.

Per ogni 10 cm al di sotto dell’asse flebostatico, la linea artistica aggiungerà 7,4 mmHg di pressione.

A volte si può essere interessati a livellare la linea arteriosa in un altro punto. Essenzialmente, il livello al quale si azzera la linea arteriosa misurerà la pressione arteriosa a quel livello. Il che significa che se il vostro paziente è in qualche tipo di posizione non convenzionale (ad esempio, seduto in posizione verticale) si può desiderare di misurare a livello del trago, invece. Una linea d’arte livellata a livello del meato uditivo esterno misurerà la pressione arteriosa nel Circolo di Willis, che è una rappresentazione della pressione di perfusione cerebrale. Diverse eminenti linee guida della società raccomandano che per l’uso della pressione di perfusione cerebrale come obiettivo terapeutico, il livello di riferimento dovrebbe essere da qualche parte intorno alla fossa cranica media. Se questo sia importante o meno è oggetto di un certo dibattito.

Flushing della linea d’arte

A quanto pare, l’uso della soluzione salina eparinizzata migliora in qualche modo la precisione, ma non prolunga la pervietà. La maggior parte dei centri ha abbandonato questa pratica a causa dell’aumento del rischio di HITS. La velocità normale del flusso è di 3 ml/ora, giusto per evitare che il catetere si coaguli. La velocità di flusso del fast flush è di 30-60ml/min, quindi in assenza di una buona cannula, si può infondere al paziente un litro di liquido di lavaggio ogni 15-30 minuti.