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La cardiometría eléctrica es un método basado en el modelo de velocimetría eléctrica y mide de forma no invasiva el volumen sistólico (VS), el gasto cardíaco (GC) y otros parámetros hemodinámicos mediante el uso de 4 electrodos de ECG de superficie. La cardiometría eléctrica es un método registrado por Cardiotronic, Inc., y está aprobado por la FDA de EE. UU. Para su uso en adultos, niños y recién nacidos. [1]
Cardiometría eléctrica | |
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![]() Un monitor de gasto cardíaco no invasivo que utiliza cardiometría eléctrica | |
Propósito | mide de forma no invasiva el volumen sistólico |
Descripción general
- El método de cardiometría eléctrica requiere el uso de 4 electrodos de ECG, 2 en el lado izquierdo del cuello y 2 en la parte inferior del tórax. [2]
- Se aplica una corriente eléctrica alterna (CA) de amplitud constante a través del par de electrodos externos hacia el tórax y, en particular, la aorta ascendente y descendente .
- La corriente se dirige hacia la aorta porque la sangre es el material más conductor en el tórax.
- La relación entre la corriente aplicada y el voltaje medido es igual a la conductividad (o bioimpedancia ), que se registra a lo largo del tiempo. [2]
- El fuerte aumento de la conductividad que se observa latido a latido se atribuye a la orientación de los glóbulos rojos. El momento en que la pendiente es más pronunciada está directamente relacionado con la aceleración máxima de la sangre aórtica.
- La cardiometría eléctrica es similar a la cardiografía de impedancia en el hecho de que ambos métodos miden la bioimpedancia eléctrica torácica (TEB). Los métodos difieren de qué fenómeno es responsable del fuerte aumento de TEB por latido cardíaco.
Teoría
La bioimpedancia medida a lo largo del tiempo se puede expresar como la superposición de tres componentes: [3]
donde Z 0 es la porción cuasiestática de la impedancia eléctrica ( impedancia base), ΔZ R son los cambios de impedancia debidos al ciclo respiratorio y ΔZ C son los cambios de impedancia debidos al ciclo cardíaco . ΔZ R se considera un artefacto similar a la estimación del volumen sistólico y, por lo tanto, se suprime. La exclusión de datos volumétricos derivados puede disminuir el producto en general.
La medición oportuna de ΔZ C (dZ (t)) revela una forma de onda con una forma similar a una forma de onda de presión arterial. La primera derivada calculada en el tiempo de dZ (t) es laforma de onda, que contiene puntos de referencia que permiten la determinación del tiempo de eyección del ventrículo izquierdo (LVET) y la aceleración máxima de la sangre aórtica. La aceleración máxima de la sangre aórtica se produce en la pendiente más pronunciada de la forma de onda dZ (t) y en el pico de laforma de onda. [ cita requerida ]
Velocimetria electrica
La velocimetría eléctrica (EV) es el modelo en el que se basa la cardiometría eléctrica. El EV se basa en el hecho de que la conductividad de la sangre en la aorta cambia durante el ciclo cardíaco. EV fue desarrollado por el Dr. Bernstein y el Dr. Osypka en 2001, como un nuevo modelo para interpelar las señales de bioimpedancia del tórax. [3]
Antes de la apertura de la válvula aórtica, los glóbulos rojos (eritrocitos) adoptan una orientación aleatoria (no hay flujo sanguíneo en la aorta). Cuando la corriente eléctrica se aplica desde los electrodos externos, la corriente debe circunvalar estos glóbulos rojos, lo que da como resultado una medición de voltaje más alta y, por lo tanto, una conductividad más baja. Poco después de la apertura de la válvula aórtica, el flujo sanguíneo pulsátil obliga a los glóbulos rojos a alinearse en paralelo con el flujo sanguíneo. Cuando luego se aplica la corriente eléctrica, es capaz de pasar fácilmente los glóbulos rojos en la aorta, lo que da como resultado un voltaje más bajo y, por lo tanto, una conductividad más alta. El cambio de la orientación aleatoria a la alineación de los glóbulos rojos al abrir la válvula aórtica genera un aumento pronunciado característico de la conductividad o dZ (t) (correspondiente a una disminución pronunciada de la impedancia), latido a latido. [3]
El modelo considera la amplitud máxima de dividido por la impedancia base Z 0 como índice de aceleración aórtica máxima y como índice de contractilidad del corazón, o ICON. La ecuación general para estimar el volumen sistólico mediante bioimpedancia eléctrica torácica calcula el producto de una constante del paciente C P (en ml), el índice de velocidad sanguínea mediaFT (medido en s −1 durante el tiempo de flujo y FT (tiempo de flujo medido en s): [3]
El modelo de velocimetría eléctrica deriva el índice de velocidad sanguínea media FT del índice medido para el ICONO de la aceleración aórtica máxima. [4] Cuanto mayor sea la velocidad sanguínea media durante el tiempo de flujo, más SV expulsará el ventrículo izquierdo. El 'volumen de tejido que participa eléctricamente' (V EPT ) se utiliza como constante del paciente. El V EPT se deriva principalmente de la masa corporal. [3]
Comparaciones
Cardiografía de impedancia
La cardiografía de impedancia es un método de monitorización no invasiva de la hemodinámica, mediante el uso de 4 sensores duales colocados en el cuello y el pecho. Tanto la cardiografía de impedancia como la cardiometría eléctrica derivan SV y CO a partir de mediciones de TEB, pero el modelo subyacente es lo que difiere. El modelo de cardiografía de impedancia contribuye al cambio rápido de bioimpedancia que se produce poco después de la apertura de la válvula aórtica a la expansión de la aorta ascendente compatible, asumiendo que más volumen de sangre almacenado temporalmente en la aorta ascendente contribuye a una disminución de la bioimpedancia (o un aumento de la conductividad de la aorta ascendente). el tórax). El modelo subyacente nunca demostró ser preciso en pacientes con gasto cardíaco pequeño, por lo que nunca fue aprobado por la FDA de EE. UU. Para su uso en niños o recién nacidos. [ cita requerida ]
Parámetros
Las señales eléctricas y de impedancia se procesan y luego se utilizan para medir y calcular parámetros hemodinámicos como gasto cardíaco, volumen sistólico, resistencia vascular sistémica, índice de líquido torácico, ICON (índice de contractilidad) y relación de tiempo sistólico.
Parámetro | Definición |
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Ritmo cardiaco | Número de latidos del corazón por minuto |
Salida cardíaca | Cantidad de sangre bombeada por el ventrículo izquierdo cada minuto |
Índice cardíaco | Gasto cardíaco normalizado para el área de superficie corporal |
Volumen sistólico | Cantidad de sangre bombeada por el ventrículo izquierdo en cada latido |
Variación del volumen sistólico | Variación del volumen del trazo latido a latido |
Índice de carrera | Volumen sistólico normalizado para el área de superficie corporal |
Resistencia vascular sistémica | La resistencia al flujo de sangre en la vasculatura (a menudo denominada "poscarga") |
Índice de resistencia vascular sistémica | Resistencia vascular sistémica normalizada para el área de superficie corporal |
ICONO | Índice de contractilidad. Aceleración máxima del flujo sanguíneo en la aorta |
VIC | Variación de ICON |
Índice de líquido torácico | La conductividad eléctrica de la cavidad torácica, que está determinada principalmente por los fluidos intravascular, intraalveolar e intersticial en el tórax. |
Trabajo cardiaco izquierdo | Un indicador de la cantidad de trabajo que debe realizar el ventrículo izquierdo para bombear sangre cada minuto. |
Razón de tiempo sistólico | La relación de la sístole eléctrica y mecánica. |
Período previo a la expulsión | El intervalo de tiempo desde el inicio de la estimulación eléctrica de los ventrículos hasta la apertura de la válvula aórtica (sístole eléctrica) |
Tiempo de eyección del ventrículo izquierdo | El intervalo de tiempo desde la apertura hasta el cierre de la válvula aórtica (sístole mecánica) |
Referencias
- ^ US 510K # K082242
- ^ a b http://cardiotronic.net/en/products/cardiac_output_monitors/bottom.htm
- ↑ a b c d e Bernstein DP, Osypka MJ. Aparato y método para determinar una aproximación del volumen sistólico y el gasto cardíaco del corazón. Patente de Estados Unidos Nº 6.511.438.
- ^ Patente estadounidense número 6,511,438 y patentes internacionales