FUNDAMENTO: A avaliação clínico-hemodinâmica à beira do leito e o uso do cateter de artéria pulmonar para a estimativa de dados hemodinâmicos têm sido utilizados na insuficiência cardíaca descompensada. Entretanto, não existem dados com o uso da monitorização hemodinâmica contínua não invasiva. OBJETIVO: Comparar as medidas obtidas com a monitorização hemodinâmica não invasiva com as invasivas em pacientes com insuficiência cardíaca descompensada e refratária ao tratamento. MÉTODOS: As medidas hemodinâmicas não invasivas foram obtidas através da monitorização contínua da pressão arterial sistêmica pelo modelo de ondas de pulso (modelflow) e foram comparadas com as medidas obtidas pela passagem do cateter de artéria pulmonar, simultaneamente. RESULTADOS: Foram realizadas 56 medidas em 14 pacientes estudados em dias e horários diferentes. O índice de correlação entre as medidas da pressão arterial sistólica foi de r = 0,26 (IC 95% = 0,00 a 0,49, p = 0,0492) e da diastólica de r = 0,50 (IC 95% = 0,27 a 0,67, p < 0,0001). A correlação foi de r = 0,55 (IC 95% = 0,34 a 0,71, p 0,0001) para o índice cardíaco e de r = 0,32 (IC 95% = 0,06 a 0,53, p = 0,0178) para a resistência vascular sistêmica. CONCLUSÃO: Houve correlação entre as medidas hemodinâmicas não invasivas quando comparadas às medidas do cateter de artéria pulmonar. A monitorização hemodinâmica contínua não invasiva pode ser útil para pacientes internados com insuficiência cardíaca descompensada.
Hospital Auxiliar de Cotoxó - Instituto do Coração - HCFMUSP, São Paulo, SP - Brasil
A insuficiência cardíaca descompensada na sua forma mais grave exige internação por tempo prolongado e uso de medicações endovenosas, sejam inotrópicos, vasodilatadores ou a associação de ambos1. Os diuréticos de alça são os principais medicamentos para o tratamento da hipervolemia, já que a maioria dos pacientes descompensados apresenta-se congestos. Para o início do tratamento, seja na sala de emergência ou na enfermaria, a classificação clínico-hemodinâmica à beira do leito é a mais utilizada. Conforme a avaliação da perfusão e da congestão, os pacientes são classificados nos seguintes perfis: A - "quente e seco"; B - "quente e congesto"; C - "frio e congesto"; e L - "frio e seco". Assim, a terapia farmacológica é iniciada de acordo com a avaliação clínica, estimando-se indiretamente dados hemodinâmicos, como índice cardíaco, resistência vascular sistêmica e pressão capilar pulmonar (baixos, normais ou altos).
Os pacientes refratários ao tratamento necessitam de reavaliações contínuas e, muitas vezes, permanecem em uso de inotrópicos endovenosos por mais de cinco dias2. A avaliação da perfusão e da congestão através da observação clínica fica difícil e a valorização dos dados hemodinâmicos por meio de medidas objetivas poderia ajudar na conduta. O cateter de artéria pulmonar (Swan-Ganz), além de ser um método invasivo, fica restrito ao uso em UTIs e está reservado para casos específicos. A monitorização hemodinâmica contínua não invasiva possui a vantagem de ser um método de fácil acesso, não invasivo, sem complicações e com resultados obtidos dentro de minutos.
O objetivo deste estudo foi comparar as medidas obtidas na monitorização hemodinâmica não invasiva com as invasivas em pacientes descompensados e refratários ao tratamento.
Foram estudados 14 pacientes com diagnóstico de insuficiência cardíaca descompensada, internados no período de julho de 2010 a setembro de 2011, no Hospital Auxiliar de Cotoxó - HCFMUSP, São Paulo - SP. Todos os pacientes tiveram o diagnóstico estabelecido através da avaliação clínico-hemodinâmica no momento da internação e durante o seguimento. Segundo tal critério, os pacientes apresentavam-se nos perfis B ou C.
Após cinco dias de uso de dobutamina sem sucesso na retirada da medicação, os pacientes foram incluídos no estudo.
As medidas hemodinâmicas não invasivas foram obtidas através da monitorização contínua da pressão arterial sistêmica pelo modelo de ondas de pulso -
A passagem e a obtenção das medidas pelo cateter de Swan-Ganz seguiram as recomendações já estabelecidas5 e os valores foram comparados ao mesmo tempo com os valores obtidos pela monitorização hemodinâmica contínua não invasiva.
Para a obtenção das medidas através do cateter de Swan-Ganz, utilizou-se o módulo de débito cardíaco (DX-AJDEC-0) compatível com o monitor da marca Dixtal® modelo DX 2023, pelo método de termodiluição. Foram realizadas sete medidas consecutivas do débito cardíaco em cada abordagem, calculando-se a média e considerando-a como resultado para a análise estatística. Neste momento, as outras variáveis hemodinâmicas foram anotadas. Ao mesmo tempo em que as medidas invasivas eram realizadas, as medidas não invasivas eram adquiridas continuamente através do monitor não invasivo posicionado ao lado do paciente. Sendo assim, ambas as medidas foram aferidas simultaneamente.
Os resultados foram tabulados e analisados usando-se o
Foram incluídos no estudo 14 pacientes do sexo masculino, avaliados através da monitorização hemodinâmica contínua não invasiva e do cateter de artéria pulmonar. A idade média foi de 52 ± 10 anos, pressão arterial sistólica média de 100 ± 15 mmHg, pressão arterial diastólica média de 66 ± 11 mmHg e em uso de dobutamina com dose média de 7,9 ± 3,8 mcg/Kg/min. Em relação às variáveis hemodinâmicas: índice cardíaco de 2,99 ± 0,43 L/min, resistência vascular sistêmica de 1.720 ± 455 dynes/sec.cm-5.m-2 e pressão capilar pulmonar de 27,9 ± 10,7 mmHg.
Foram obtidas 56 medidas hemodinâmicas pela monitorização hemodinâmica contínua não invasiva (
O índice de correlação entre as medidas da pressão arterial sistólica foi de r = 0,26 (IC 95% = 0,00 a 0,49, p = 0,0492) e da diastólica de r = 0,50 (IC 95% = 0,27 a 0,67, p < 0,0001). A correlação foi de r = 0,55 (IC 95% = 0,34 a 0,71, p < 0,0001) para o índice cardíaco e de r = 0,32 (IC 95% = 0,06 a 0,53, p = 0,0178) para a resistência vascular sistêmica. Os gráficos estão apresentados nas
O uso da hemodinâmica à beira do leito para o tratamento da insuficiência cardíaca descompensada é fundamental para a tomada de decisões que permitirão a compensação clínica dos pacientes em menor tempo7. Uma decisão errada pode comprometer o tratamento ou prolongar o tempo de internação.
Desde a publicação de Nohria e cols., a correlação clínico-hemodinâmica à beira do leito baseia-se na avaliação clínica do paciente em dois minutos, tomando-se como parâmetros de perfusão principalmente a pressão arterial e, de congestão, a estase jugular e dispneia. Entretanto, pacientes crônicos com múltiplas descompensações ao ano apresentam-se no momento da internação em uso de medicações em doses altas, como os betabloqueadores e os inibidores da enzima de conversão da angiotensina, mantendo pressão arterial baixa e, às vezes, com congestão crônica, sem estertores crepitantes ao exame inicial e edema de membros inferiores mantido por estase venosa, o que dificulta a avaliação clínica. Conforme o tempo de internação, tais sinais clínicos são cada vez mais difíceis de serem analisados.
Este estudo propõe correlacionar os dados obtidos com o uso da monitorização hemodinâmica contínua não invasiva com os dados do cateter de artéria pulmonar, método já aceito e estudado. Estima-se que 50% dos pacientes hospitalizados com diagnóstico clínico de insuficiência cardíaca tenham fração de ejeção preservada8. Com isso, provavelmente a estimativa de dados hemodinâmicos pela avaliação clínica não seja fidedigna.
Em estudos recentes, o uso da monitorização hemodinâmica contínua não invasiva tem sido empregado na avaliação de pacientes agudamente descompensados.
Nowak e cols.9 estudaram o uso desse método na sala de emergência para o tratamento de pacientes críticos, comparando as medidas de pressão arterial sistêmica e batimentos cardíacos obtidas continuamente com as medidas intermitentes obtidas manualmente, com correlação estatisticamente significativa. Os mesmos autores10 estudaram 40 pacientes e compararam o índice cardíaco e a resistência vascular sistêmica obtidos através da monitorização hemodinâmica contínua não invasiva com um questionário simples aplicado aos médicos da unidade de emergência. Perguntaram objetivamente se o paciente tinha o índice cardíaco e a resistência vascular sistêmica baixos, normais ou altos na avaliação clínica. Houve baixa correlação entre a análise clínica e as medidas não invasivas, comprovando a dificuldade de se estimar dados hemodinâmicos dos pacientes através somente de dados clínicos. Esses resultados podem interferir diretamente nas condutas dos pacientes agudos.
Stover e cols.11 analisaram o uso do método na unidade de terapia intensiva, estudando 10 pacientes graves, a maioria em choque séptico, ao mesmo tempo em que foram obtidas as medidas hemodinâmicas através da passagem do cateter de artéria pulmonar. Nesse estudo, as principais medidas analisadas para a tomada de decisão clínica foram as medidas de pressão arterial e batimento cardíaco. Apesar do índice cardíaco não interferir na conduta do paciente séptico, também foi comparado na análise estatística. Os resultados obtidos não mostraram correlação entre as medidas de pressão arterial pelos dois métodos. Em relação ao índice cardíaco, os autores concluem que não há correlação entre as medidas, apesar de mostrar-se como medida promissora.
Como ainda não há estudos randomizados para essa prática na insuficiência cardíaca descompensada, as medidas não invasivas foram correlacionadas com a passagem do Swan-Ganz pelo método de termodiluição em nosso estudo12,13. Apesar do estudo
Os pacientes considerados refratários ao tratamento foram selecionados considerando o tempo de uso do inotrópico endovenoso. Aqueles que estavam em uso da medicação por mais de cinco dias foram submetidos à monitorização não invasiva e, ao mesmo tempo, foi passado o cateter de Swan-Ganz para fazer a comparação entre as medidas.
Os resultados mostraram correlação entre as medidas não invasivas e invasivas de pressão arterial diastólica, índice cardíaco e resistência vascular sistêmica. Houve tendência positiva na correlação entre as medidas de pressão arterial sistólica.
Apesar de não ser o objetivo do presente estudo, vale relatar que, baseado naquelas medidas, em quatro casos dos 14 apresentados, as condutas clínicas foram mudadas. Três casos necessitaram de volume e estavam recebendo diurético. Em um caso, os vasodilatadores foram aumentados e o inotrópico retirado. Ou seja, três pacientes considerados congestos pela avaliação clínica estavam hipovolêmicos (pressão capilar pulmonar baixa) e um paciente com dose alta de inotrópico ainda estava vasoconstrito e necessitava do ajuste dos vasodilatadores (resistência vascular sistêmica alta e índice cardíaco baixo). Não há como estimar as medidas da pressão capilar pulmonar pelo método não invasivo, mas nos casos refratários, a monitorização hemodinâmica contínua não invasiva pode avaliar, com correlação estatisticamente significativa, variáveis importantes para o tratamento da insuficiência cardíaca descompensada.
Por ser uma medida de fácil aquisição e não invasiva, o uso desse método nos pacientes considerados refratários pode guiar o tratamento e, em alguns casos, mudar a conduta. A avaliação hemodinâmica através de medidas objetivas mostrou-se diferente da avaliação clínica. Para os pacientes descompensados, principalmente os que chegam à sala de emergência, a avaliação clínica ainda é fundamental. A monitorização hemodinâmica contínua não invasiva, neste estudo, foi usada para os pacientes internados considerados refratários já em uso prolongado de inotrópico e vasodilatadores.
A monitorização hemodinâmica contínua não invasiva foi capaz de medir adequadamente o índice cardíaco e a resistência vascular sistêmica de pacientes internados com insuficiência cardíaca descompensada quando comparada com as medidas do cateter de artéria pulmonar. A avaliação clínico-hemodinâmica pode ser readequada com o uso desse método.
Com a validação do método não invasivo, iniciamos um estudo para avaliar se as medidas hemodinâmicas não invasivas auxiliarão na decisão do tratamento (doses de vasodilatadores e de inotrópicos) e na estratificação prognóstica dos pacientes descompensados, verificando se há correlação entre as medidas com a taxa de re-hospitalização e de mortalidade.
Houve correlação entre as medidas hemodinâmicas não invasivas quando comparadas às medidas do cateter de artéria pulmonar. A monitorização hemodinâmica contínua não invasiva pode ser útil para pacientes internados com insuficiência cardíaca descompensada.
Declaro não haver conflito de interesses pertinentes.
O presente estudo foi parcialmente financiado por Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo - FAPESP.
Este artigo é parte de tese de doutorado de Marcelo Villaça Lima pela Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo.
Marcelo Villaça Lima Rua Sales Guerra, 193, Vila Romana CEP 05048-030. São Paulo, SP - Brasil E-mail:
Artigo recebido em 17/10/11; revisado em 19/10/11; aceito em 24/02/12.
BACKGROUND: The clinical and hemodynamic assessment at the bedside and the use of pulmonary artery catheter for the estimation of hemodynamic data have been used in decompensated heart failure. However, there are no data on the use of continuous noninvasive hemodynamic monitoring. OBJECTIVE: To compare the data obtained through noninvasive hemodynamic monitoring with invasive ones in patients with decompensated heart failure and refractory to treatment. METHODS: The non-invasive hemodynamic measurements were obtained through continuous monitoring of systemic blood pressure by the pulse wave model (Modelflow) and compared with measurements obtained by the passage of a pulmonary artery catheter, simultaneously. RESULTS: A total of 56 measurements were performed in 14 patients studied on different days and time periods. The correlation index between systolic blood pressure measurements was r = 0.26 (95% CI = 0.00 to 0.49, p = 0.0492) and diastolic ones, r = 0.50 (95% CI = 0.27 to 0.67, p <0.0001). The correlation was r = 0.55 (95% CI = 0.34 to 0.71, p <0.0001) for cardiac index and r = 0.32 (95% CI = 0.06 to 0 53, p = 0.0178) for systemic vascular resistance. CONCLUSION: There was a correlation between the hemodynamic measurements when compared to noninvasive pulmonary artery catheter measurements. The continuous noninvasive hemodynamic monitoring may be useful for hospitalized patients with decompensated heart failure.
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Decompensated heart failure in its most severe form requires prolonged hospitalization and use of intravenous medications, whether inotropic agents, vasodilators, or a combination of both1. Loop diuretics are the main drugs used in the treatment of hypervolemia, as most decompensated patients also suffer from congestion symptoms. For the beginning of treatment, either in the emergency room or infirmary, clinical-hemodynamic classification at the bedside is the most often used one. According to the assessment of perfusion and congestion, patients are classified into the following profiles: A - "warm and dry"; B - "warm and wet;" C - "cold and wet", and L - "cold and dry." Thus, pharmacologic therapy is initiated according to clinical evaluation, by indirectly estimating hemodynamic data, such as cardiac index, systemic vascular resistance and pulmonary capillary wedge pressure (low, normal or high).
Patients refractory to treatment require continuous reassessments and very often remain in use of intravenous inotropic agents for more than five days2. The assessment of perfusion and congestion through clinical observation is difficult and the recovery of hemodynamic data by means of objective measures could help establish the best conduct. The pulmonary artery catheter (Swan-Ganz), in addition to being an invasive method, is restricted to use in ICUs and is reserved for specific cases. The continuous noninvasive hemodynamic monitoring has the advantage of being an easily accessible, noninvasive method without complications, of which results can be obtained within minutes.
The objective of the present study was to compare the measurements obtained through noninvasive hemodynamic monitoring with invasive ones in decompensated patients refractory to treatment.
A total of 14 patients with decompensated heart failure, hospitalized from July 2010 to September 2011 at Hospital Auxiliary Cotoxó - HCFMUSP, Sao Paulo - SP were studied. All patients had the diagnosis established by clinical and hemodynamic assessment at admission and during follow-up. According to this criterion, the patients had profile B or C. After five days of dobutamine use without success at medication withdrawal, patients were included in the study.
The noninvasive hemodynamic measurements were obtained through continuous monitoring of systemic blood pressure by pulse wave model - Modelflow - (BMEYE, Nexfin HD, Amsterdam, The Netherlands)3. The cuff positioned in the patient's middle finger calculates cardiac output and systemic vascular resistance beat by beat and the data are displayed directly on the monitor, without the need for conversion or calculations. The same screen shows the cardiac index and the charts of the means of obtained measurements. At any time, new calculations can be made or one can select the ideal time for the obtained means to be shown again. The method involves the development of pulse waves generated by the finger arterial wall through cuff filling using photoelectric plethysmography. While the blood pressure measurement is continuously obtained, the monitor calculates the cardiac output. This method was described in detail by Wilde et al.4.
The passage of the Swan-Ganz catheter and measurements obtained through it followed the established recommendations5 and the values were compared at the same time with the values obtained by continuous noninvasive hemodynamic monitoring.
For the measurements obtained through the Swan-Ganz catheter, we used the cardiac output module (DX-AJDEC-0)-compatible with the Dixtal ® monitor, model DX 2023 using the thermodilution method. Seven consecutive measurements of cardiac output were carried out in each analysis; the mean value was calculated and used for the statistical analysis. At this point, the other hemodynamic variables were recorded. At the same time the invasive measurements were performed, the noninvasive measurements were continuously acquired through the noninvasive monitor positioned next to the patient. Thus, both measurements were taken simultaneously.
The results were tabulated and analyzed using the software Microsoft ® Excel 2007 (Microsoft Corporation, Seattle, WA, USA). The software used for statistical analysis was BioEstat release 5.06. The methods were compared by Pearson's linear coefficient of correlation. The level of significance was set at p < 0.05.
The study included 14 male patients, evaluated by continuous noninvasive hemodynamic monitoring and pulmonary artery catheter. Mean age was 52 ± 10 years, mean systolic blood pressure was 100 ± 15 mmHg, mean diastolic blood pressure was 66 ± 11 mmHg and patients received dobutamine at a mean dose of 7.9 ± 3.8 mcg/ kg/ min. Regarding hemodynamic variables: cardiac index of 2.99 ± 0.43 L/min, systemic vascular resistance of 1,720 ± 455 dynes/sec.cm-5.m-2 and pulmonary capillary wedge pressure of 27.9 ± 10.7 mmHg.
A total of 56 hemodynamic measurements were obtained by continuous noninvasive hemodynamic monitoring (
The correlation index between systolic blood pressure measurements was r = 0.26 (95% CI = 0.00 to 0.49, p = 0.0492) and for diastolic blood pressure, r = 0.50 (95% CI = 0.27 to 0.67, p <0.0001). The correlation was r = 0.55 (95% CI = 0.34 to 0.71, p <0.0001) for cardiac index and r = 0.32 (95% CI = 0.06 to 0 53, p = 0.0178) for systemic vascular resistance. The charts are shown in
The use of the hemodynamics at the bedside for the treatment of decompensated heart failure is critical to decision-making that will allow the patient's clinical compensation in as little time as possible7. A wrong decision can compromise treatment or prolong hospital stay.
Since the publication of Nohria et al.7, the clinical-hemodynamic correlation at the bedside has been based on clinical evaluation of the patient in two minutes, using as parameters of perfusion mainly the blood pressure and of congestion, jugular stasis and dyspnea. However, chronic patients with multiple decompensation episodes a year present at the time of admission use of high doses of medications such as beta-blockers and angiotensin-converting enzyme inhibitors, while maintaining low blood pressure and, sometimes, with chronic congestion, with no crackles at the initial examination and lower-limb edema maintained by venous stasis, which complicates the clinical assessment. Depending on the duration of hospital stay, such signs become increasingly more difficult to analyze.
This study proposes to correlate data obtained through continuous noninvasive hemodynamic monitoring with data from the pulmonary artery catheter, a method that has been long accepted and studied. It is estimated that 50% of hospitalized patients with clinical diagnosis of heart failure have preserved ejection fraction8. Considering that, the estimate of hemodynamic data through clinical evaluation is probably not reliable.
In recent studies, the use of continuous noninvasive hemodynamic monitoring has been used in the evaluation of acutely decompensated patients.
Nowak et al.9 studied the use of this method in the emergency room for the treatment of critically-ill patients, comparing systemic blood pressure and heart rate measurements obtained continuously with intermittent measurements obtained manually, with a statistically significant correlation. The same authors10 studied 40 patients and compared the cardiac index and systemic vascular resistance obtained by continuous noninvasive hemodynamic monitoring with a simple questionnaire applied to the physicians of an emergency unit. They asked objectively whether the patient had a low, normal or high cardiac index and systemic vascular resistance at the clinical evaluation. There was a low correlation between the clinical analysis and the noninvasive measurements, demonstrating the difficulty to estimate hemodynamic data of patients using clinical data only. These results can directly interfere in the management of acute patients.
Stover et al.11 assessed the use of this method in the intensive care unit, studying 10 critically-ill patients, mostly in septic shock, at the same time that hemodynamic measurements were obtained through the pulmonary artery catheter. In this study, the main measures analyzed for clinical decision-making were the measurements of blood pressure and heartbeat. Although the cardiac index did not interfere with the management of the septic patient, it was also compared in the statistical analysis. The results showed no correlation between blood pressure measurements by the two methods. Concerning the cardiac index, the authors concluded that there was no correlation between the measurements, although it showed to be promising.
As there are no randomized studies for this practice in decompensated heart failure, the noninvasive measurements were correlated with those obtained through the Swan-Ganz catheter using the thermodilution method in our study12,13. Although the Evaluation Study of Congestive Heart Failure and Pulmonary Artery Catheterization Effectiveness (ESCAPE Trial) study did not demonstrate14 alterations in mortality with the catheter use, the Brazilian guidelines indicate the procedure for managing difficult cases or when there are questions that can be resolved by hemodynamic evaluation15.
Patients considered to be refractory to treatment were selected considering the time of use of intravenous inotropic agents. Those who had used the medication for more than five days underwent noninvasive monitoring and at the same time, the Swan-Ganz catheter was used to allow the comparison between measurements.
The results showed correlation between noninvasive and invasive measurements of diastolic blood pressure, cardiac index and systemic vascular resistance. There was a positive trend in the correlation between systolic blood pressure measurements.
Although not the objective of the present study it is worth reporting that, based on those measures in four of the 14 cases presented, the clinical procedures were changed. Three cases required volume and were receiving a diuretic. In one case, vasodilators were increased and inotropic agents were withdrawn. That is, three patients considered to be congested by clinical evaluation were hypovolemic (low pulmonary capillary wedge pressure) and one patient with high-dose inotropic agent still had vasoconstriction and needed vasodilator adjustment (high systemic vascular resistance and low cardiac index). It is not possible to estimate the pulmonary capillary pressure measurements by a noninvasive method, but in refractory cases the continuous noninvasive hemodynamic monitoring can assess important variables for the treatment of decompensated heart failure with statistically significant correlation.
As it is an easily and non-invasively acquired measurement, the use of this method in patients considered refractory to treatment can direct therapy and, in some cases, change the conduct. The hemodynamic evaluation of objective measures showed to be different from the clinical evaluation. For decompensated patients, especially those who come to the emergency room, clinical assessment is still critical. The continuous noninvasive hemodynamic monitoring in this study was used in hospitalized patients considered refractory already in prolonged use of inotropic and vasodilator agents.
The continuous no-invasive hemodynamic monitoring was able to adequately measure the cardiac index and systemic vascular resistance in hospitalized patients with decompensated heart failure, when compared with pulmonary artery catheter measurements. The clinical and hemodynamic assessment can be readjusted by using this method.
With the validation of a noninvasive method, we initiated a study to assess whether noninvasive hemodynamic measurements assist in treatment decision-making (doses of vasodilator and inotropic agents) and prognostic stratification of decompensated patients, checking for correlation between measurements with the re-hospitalization and mortality rates.
There was a correlation between the noninvasive hemodynamic measurements when compared to pulmonary artery catheter measurements. The continuous noninvasive hemodynamic monitoring may be useful for hospitalized patients with decompensated heart failure.
No potential conflict of interest relevant to this article was reported.
This study was partially funded by Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo - FAPESP.
This article is part of the thesis of doctoral submitted by Marcelo Villaça Lima, from Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo.