I have studied recent report and statistics for device of circulation

1. 2013年12月10日 ICU勉強会
循環管理の雑学
東京慈恵会医科大学付属病院
麻酔科・集中治療部
福島東浩
1

2. • 心拍出量モニター
– Stewart Hamilton の公式
– 間欠的心拍出量測定
– 連続的心拍出量測定
• 近年の循環管理モニター機器研究で頻用される統計につい
て
–
–
–
–
Regression analysis
Brand-Altman Plot
Four Quadrant Plot (4象限プロット)
Polar Plot (極プロット)
• ICUにおけるCardiac Output
– VolumeView/EV1000TMは有用か？
– FloTrac/VigileoTMは有用か？
– PiCCOの雑学
• その他
2

3. Stewart Hamilton の公式
間欠的心拍出量測定
Intermitted Cardiac Output ICO
連続的心拍出量測定
Continuous Cardiac Output CCO
3

4. Stewart Hamilton の公式
間欠的心拍出量測定
Intermitted Cardiac Output ICO
連続的心拍出量測定
Continuous Cardiac Output CCO
4

5. Stewart Hamilton の公式
面積=C1・t
Reuter DA, Huang C, Edrich T et al. Anesth Analg. 2010 Mar 1;110(3):799-811.
5

6. Stewart Hamilton の公式
Reuter DA, Huang C, Edrich T et al. Anesth Analg. 2010 Mar 1;110(3):799-811.
6

7. Stewart Hamilton の公式
間欠的心拍出量測定
Intermitted Cardiac Output ICO
連続的心拍出量測定
Continuous Cardiac Output CCO
7

8. 肺動脈熱希釈法
Pulmonary artery thermodilution
8

9. Swan-Ganz catheter/Vigilance II TM
9

10. 経肺熱希釈法
Transpulmonary thermodilusion (TPTD)
10

11. Transpulmonary thermodilusion
肺動脈熱希釈法
経肺熱希釈法
中心静脈ラインより冷水を注入
大腿動脈圧ラインのセンサーによって心拍出量やその他パラメーターを
算出
11

12. Transpulmonary thermodilusion
①
②
冷水注入
肺を通過
③
④
中心静脈ラインより冷水を注入
大腿動脈圧ラインのセンサーによって心拍出量やその他パラメーターを
大腿動脈のセンサーで計測
再循環
算出
12

13. PiCCO SYSTEMTM
13

14. PiCCO SYSTEMTM
0℃：生食 or
5%Glu
急速静注
14

15. VolumeView/EV1000TM
15

16. VolumeView/EV1000TM
①
②
③
④
⑤
⑥
VolumeView sensor
VolumeView femoral arterial catheter
VolumeView thermistor manifold
CVC standard
TruWave pressure transducer
EV1000 clinical platform
16

17. MTTT: Mean transit time, DST: Down slope time
Bendjelid K et al. Crit Care. 2012;16(3):R98.
Reuter DA et al. Anesth Analg. 2010;110(3):799-811.
S2
S1
EDTT : Exponential decay time,
S1: maximum ascending slope, S2: maximum descending slope
MTT
DST
Bendjelid K et al. Crit Care. 2010;14(6):R209.
MTTはAUC1=AUC2となるようにtを設定
DSTはEDTTより算出
17

18. GEDV: global end-diastolic volume
PiCCOTM
VolumeViewTM
Reuter DA et al. Anesth Analg. 2010;110(3):799-811.
Bendjelid K et al. Crit Care. 2012 May 30;16(3):R98.
FT= Cardiac Output
ITTV: intrathoracic thermal volume
PTV: pulmonary thermal volume
EVLW: extravascular lung water
18

19. Stewart Hamilton の公式
間欠的心拍出量測定
Intermitted Cardiac Output ICO
連続的心拍出量測定
Continuous Cardiac Output CCO
19

20. Pulmonary artery thermodilution continuous CO
20

21. Swan-Ganz catheter/Vigilance II TM
カテーテルのサーマルフィラメントから,オン/オ
フの繰り返しによるパルス状のエネルギーを発信
し,血液の温度変化の度合いから心拍出量を求めて
いる。
サーマルフィラメント
2008/8/26 ICU勉強会 Vigilance IIのプロになる
21

22. Arterial Pressure Waveform Analysis
22

23. FloTrac/VigileoTM
23

24. FloTrac/VigileoTM
2008.6.17 ICU勉強会 FloTrac
24
Pratt B et al. Biomed Instrum Technol. 2007 Sep-Oct;41(5):403-11.

25. FloTrac/VigileoTM
2008.6.17 ICU勉強会 FloTrac
25
Pratt B, Roteliuk L, Hatib F et al. Biomed Instrum Technol. 2007 Sep-Oct;41(5):403-11.

26. FloTrac/VigileoTM
Skewness 歪度 : 波形の対称性
CABG直後
対称性が左へシフト
→ 歪度上昇
CABG2時間後
例) 血管収縮が強くなる
収縮期に急激に上がり,その後ゆっくり下がる→歪度が上
がる
26
Pratt B, Roteliuk L, Hatib F et al. Biomed Instrum Technol. 2007 Sep-Oct;41(5):403-11.

27. FloTrac/VigileoTM
Kurtois 尖度: 分布のばらつき
尖度が高い(尖り具合が高い)
大血管のコンプライアンスが高
い
尖度が低い(尖り具合が低い)
サンプル圧のPeakとflatの分布
差が大きいと尖度が高い
大血管のコンプライアンスが
低い
例) vascular toneが下がると尖度が下が
る
27
Pratt B, Roteliuk L, Hatib F et al. Biomed Instrum Technol. 2007 Sep-Oct;41(5):403-11.

28. FloTrac/VigileoTM
1st generation: 非常に限られたヒトのデータより算出
2nd generation: 心臓血管外科患者のデータを基に算出
3rd generation: 敗血症患者を含むhyperdynamic stateの患者データから算出
28

29. PiCCO SYSTEMTM
29

30. PiCCO SYSTEMTM
Determination of the individual aortic compliance C(p)
Reference CO value from thermodilution
Measured blood pressure
(P(t), MAP, CVP)
Individual aortic compliance C(p)
2011.3.15 ICU勉強会 PiCCOの雑学
30

31. PiCCO SYSTEMTM
Calculation of PCCO
Model
Pulse Contour Analysis
P [mm Hg]
t [s]
PCCO = cal • HR •
(
P(t)
dP
+ C(p) •
) dt
SVR
dt
Systole
Patient-specific Heart
calibration factor rate
(determined with
thermodilution)
2011.3.15 ICU勉強会 PiCCOの雑学
Area of
pressure
curve
Compliance Shape of
pressure
curve
31

32. VolumeView/EV1000TM
32

33. VolumeView/EV1000TM
Transpulmonary thermodilution
APCO = Pulse Rate x σAp x χ
Pulse Contour Analysis
P [mm Hg]
t [s]
33

34. まとめ
心拍出量測定はStewart-Hamiltonの公式が基本原理となる
近年,末梢動脈カテーテルから心拍出量を算出する方法が開
発されている。
アルゴリズムでは血管のコンプライアンスなどがパラメータ
として用いられている
34

35. 近年の循環管理モニター機器研究で
頻用される統計について
Critchley LA, Lee A, Ho AM.
A critical review of the ability of continuous cardiac output monitors to measure trends in cardiac
output. Anesth Analg. 2010;111(5):1180-92.
Critchley LA, Yang XX, Lee A.
Assessment of trending ability of cardiac output monitors by polar plot methodology.
J Cardiothorac Vasc Anesth. 2011 Jun;25(3):536-46. PMID: 21419654
35

36. Regression analysis
Brand-Altman Plot
Four Quadrant Plot (4象限プロット)
Polar Plot (極プロット)
36

37. 37

38. 38

39. Regression analysis.
2群間の相関関係を示すためによく用いられる
相関係数(r または r2)はばらつきの程度を示しているわけではない
相関関係は，基準となる値に誤差が尐ない場合用いられる
Cardiac Outputの計測は機器固有の誤差を生じる
→Cardiac Output計測機器の比較などでは不向き
39

40. Bland – Altman Plot
比較したい計測機器の値の差と平均を用いて
BiasとPrecisionを評価
比較したい2つの機器で同時に得られた値 A,
B
縦軸：difference(差); A-B
横軸：average (平均); (A+B)/2
+2SD or +1.96SD
Dr. Martin Bland, Dr. Douglas. Altman
Bias: 測定値差の平均
Limits of Agreement (LOA): ±2 SD or ±1.96 SD
LOA
Percentage error (% error): 2SD/Mean Bias
Biasの理想は0
-2SD or -1.96SD
% error
値は正規分布
%error <30%であれば許容される
Critchley LA, Critchley JA. J Clin Monit Comput. 1999;15(2):85-91.
40

41. Four quadrant plot
Bland-Altman Plotの欠点
比較している計測値はある時点のものであるため“変化”を反映させていな
い
値の変化を考慮した評価方法が近年用いられるようになってきた
→ four quadrant plot, polar plot
Four qudrant plotの作成例
横軸: 基準となる機器の値(reference), 縦軸: 評価したい機器の値(test)
Plot A
各測定においてBefore (1,1), Treatment A (3,2), B (4,5), C (7,7)の測定結果を得る
Plot B
Before (1,1)→Treatment A (3,2)の
変化は(3-1,2-1)→(2,1)となる
同様にA→B, B→Cは(1,3), (3,2)と
なり,左図のようなプロットに
なる。
45度の直線を描く
45度の直線と原点-プロット直
線との角度がバラつき，プ
41
ロットと原点との距離が変化

42. Four quadrant plot
2
1
Exclusion zone
3
4
Concordance ratio
第1，3象限にあるプロットの割合
Good: >95%
Marginal: 90-95%
Poor: <90%
Exclusion Zone
変化率が小さいサンプルは過大評価
→検証から除外
通常ΔCOが0.5-1.0 L/min または10-15%
ROC曲線よりAUC 50%となるような値を設
第1象限,第3象限のプロット
↓
2つの機器で同じような値の変化
変化が完全に一致していれば
45度の直線上にある
定
Ex) ΔCO 12%
→右のようなROC曲線
Exclusion Zone: 12%
Monnet X, Anguel N, Jozwiak M et al.
Br J Anaesth. 2012;108(4): 615-22.
42

43. シミュレーションプロット
After excluding central zone data, good trending
ability was associated with concordance rates above 95%, marginal
with 90% to 95%, and poor below 90%.
43

44. Polar plot
Four quadrant plotのベクトルと距離を変換したも
45° の
Plot C
原点からの距離を(reference ΔCO+test ΔCO)/2に短
縮(●→△)
45°の直線を基準にプロットを時計回りに45°回転
第2，3象限を180°回転させる場合もある
30° Plot D
水平線から30°の直線を描く
95%信頼区間が±30°
330° 原点-プロット直線と水平直線との角度(θ)によって
ばらつきを評価できる
44
原点とプロットとの距離を縮小することでばらつきを

45. Polar plot
45度回転
距離を縮小
第2,4象限を180度回転
Exclusion zone (〇): 0.5-1.0 L/min または10-15%
Concordance ratio: Good: >95%, Marginal: 90-95%, Poor: <90%
45

46. まとめ
循環モニターの比較を行う際,Regression analysis(回帰分析)
ではバラつきの評価が不十分であり,近年は様々な統計手法が
とられている
比較する機器の計測値の差と平均を用いる統計方法である
Bland-Altman Plotが近年では主流となっている。
最近では測定値の変化を考慮したfour quadrant plot,
polar plotといった統計手法も用いられるようになっている
46

47. ICUにおけるCardiac Output
47

48. VolumeView/EV1000TMは有用か？
ICUでのFloTrac/VigileoTMは有用か？
PiCCOTMの雑学
48

49. VolumeView/EV1000TMは有用か？
ICUでのFloTrac/VigileoTMは有用か？
PiCCOTMの雑学
49

50. 1) Kiefer N, Hofer CK, Marx G et al.
Clinical validation of a new thermodilution system for the assessment of cardiac output and
volumetric parameters. Crit Care. 2012 May 30;16(3):R98.
2) Bendjelid K, Marx G, Kiefer N et al.
Performance of a new pulse contour method for continuous cardiac output monitoring: validation in
critically ill patients. Br J Anaesth. 2013 Oct;111(4):573-9. PMID: 23625132
PiCCOTM vs. VolumeViewTM
Setting:
Prospective, multicenter observational study
2010.4 - 2010.12, 4 Hospital, surgical and interdisciplinary ICU
Germany and Switzerland
Patients:
TPTDによる循環管理を必要とする患者72人
1) 370 paired changes / 443 paired boluses
2) 338 matched data / 72hr collected
50

51. 1) Kiefer N, Hofer CK, Marx G et al.
Clinical validation of a new thermodilution system for the assessment of cardiac output and
volumetric parameters. Crit Care. 2012 May 30;16(3):R98.
2) Bendjelid K, Marx G, Kiefer N et al.
Performance of a new pulse contour method for continuous cardiac output monitoring: validation in
critically ill patients. Br J Anaesth. 2013 Oct;111(4):573-9. PMID: 23625132
PiCCOTM vs. VolumeViewTM
Methods:
全患者にVolumeViewカテーテルを挿入
EV1000TMにより波形データを用いた持続COを測定(CCOVolumeView)
5分後に冷水20ml x3注入, EV1000TMにてTPTDを測定
VolumeViewTMの圧波形データを同時にPiCCO2TMへ転送, 持続CO測定(CCOPiCCO)
15%以上の誤差は除外
1) CCOVolumeView とCCOPiCCOの誤差を検証
2) TPTDをreferenceとしてCCOVolumeView とCCOPiCCOとの誤差を検証
51

52. Kiefer N, Hofer CK, Marx G et al.
Crit Care. 2012 May 30;16(3):R98.
Bland Altman Plot CO
0.82
0.2
-0.45
r2=0.98
% error: 9.7%
CO average COVolumeView & COPiCCO
ΔCOVolumeView (%)
4 quadrant plot % Change CO
ΔCOPiCCO (%)
COVolumeView (ml/min)
Results:
Continuous CO
VolumeViewTM
vs. PiCCOTM
CO difference COVolumeView & COPiCCO
COVolumeView vs. COPiCCO
COPiCCO (ml/min)
Polar Plot % Change CO
150°
30°
VolumeViewTM は
PiCCOTMと比べバラつき
が尐なく,同程度の計測結
果が得られる
Concordance: 98.5%
Exclusion zone: 10%
210°
330°
Concordance: 100%
52

53. Bendjelid K, Marx G, Kiefer N et al.
Br J Anaesth. 2013 Oct;111(4):573-9. PMID: 23625132
Results:
CO, CCOVolumeView vs. TPTD (VolumeViewTMのContinuous CO vs. Intermitted CO)
N=338
Bias = - 0.07 L/min
Limits of agreement : ±2.0 L/min
N=338
Concordance: 81%
Exclusion zone: 15%
% error: 29%
53

54. Bendjelid K, Marx G, Kiefer N et al.
Br J Anaesth. 2013 Oct;111(4):573-9. PMID: 23625132
Results:
CO, CCOPiCCO vs. TPTD
(PiCCOTMのContinuous CO vs. VolumeViewTMのIntermitted CO)
N=338
Bias = 0.03 L/min
Limits of agreement : ±2.5 L/min
N=338
Concordance: 77%
Exclusion zone: 15%
% error: 37%
54

55. まとめ
VolumeView/EV1000TMはPiCCOTM systemと比べてバラつ
きがほとんどなく,同程度の結果が期待できる
間欠的経肺希釈法と比べた場合, VolumeView/EV1000TMは
PiCCOTM systemよりもバラつきが尐ないという結果を得て
いる。
(ただし検証方法には注意が必要である)
55

56. VolumeView/EV1000TMは有用か？
ICUでのFloTrac/VigileoTMは有用か？
PiCCOTMの雑学
56

57. FloTrac/VigileoTM
1st generation: 非常に限られたヒトのデータより算出
2nd generation: 心臓血管外科患者のデータを基に算出
3rd generation: 敗血症患者を含むhyperdynamic stateの患者データから算
出
57

58. FloTrac/VigileoTM
2nd generation FloTracTM
58

59. Hadian M, Kim HK, Severyn DA, Pinsky MR.
Cross-comparison of cardiac output trending accuracy of LiDCO, PiCCO, FloTrac and pulmonary artery
catheters. Crit Care. 2010;14(6):R212. PMCID: PMC3220011
2nd FloTracTM vs. PiCCOTM, 2nd FloTracTM vs. pulmonary artery catheter
Patients/Methods:
心臓血管外科術後でPAカテーテル挿入している患者17人,
容量負荷した後,血圧,HRが安定したところでCO測定
COTD:10ml冷水注入の後PACからVigilanceTMにて測定
CCO: PACからVigilanceTMにてContinuous COを測定
FloTrac: FloTrac/VigilanceTM ver 1.26
PiCCO: pulse contourによるcontinuous COを測定
59

60. Hadian M, Kim HK, Severyn DA, Pinsky MR.
Cross-comparison of cardiac output trending accuracy of LiDCO, PiCCO, FloTrac and pulmonary artery
catheters. Crit Care. 2010;14(6):R212. PMCID: PMC3220011
2nd FloTracTM vs. PiCCOTM, 2nd FloTracTM vs. pulmonary artery catheter
Results:
% error: 59%
% error: 53%
Limits of Agreement: 1.96SD
60

61. Monnet X, Anguel N, Naudin B, et al.
Arterial pressure-based cardiac output in septic patients: different accuracy of pulse contour and
uncalibrated pressure waveform devices. Crit Care. 2010;14(3):R109. PMID: 20537159
2nd Flotrac/Vigileo™ vs. PiCCO™, Cardiac Index (CI)を評価
Setting:
single center, medical ICU, France
Patients / Methods:
敗血症性ショックで循環管理された患者80人
Group 1 (n=40): 輸液負荷に反応すると予測された患者
(CI上昇: Passive leg raising CI≥10%,
end-expiratory occlusionでCI≥5%)
Group 2 (n=40): MAP 65-75 mmHgになるようNAD調節
計測方法:
CIpcとCIpwは常にモニター上に表示
CItdでは 冷水15ml注入, 3回測定した平均値を記録
CIpc, CIpwでは 冷水注入直後の値を記録
CIpw: arterial pressure waveform-derived CI ( Flotrac/Vigileo™ ver1.10),
CIpc: pulse contour CI (PiCCO plus™) , CItd: transpulmonary thermodilution CI (PiCCO plus™)
61

62. Monnet X, Anguel N, Naudin B, et al.
Crit Care. 2010;14(3):R109. PMID: 20537159
Results:
ARDS 47%
pneumonia 80%
Peritonitis 7%
Vasopressors
Noradrenaline 66%
(dosage 0.43 mcg/kg/min [0.21-0.71])
Dobutamine
62

63. Monnet X, Anguel N, Naudin B, et al.
Crit Care. 2010;14(3):R109. PMID: 20537159
Results: CI, pulse contour vs. TPTD (PiCCOTMのIntermitted CI vs. continuous CI)
r=0.72
p<0.05
+2SD
-2SD
ΔCIpc (%)
ΔCIpc – ΔCItd (L/min/m2)
Volume expansion
%error: 18%
ΔCItd (%)
r=0.78
p<0.05
+2SD
-2SD
%error: 23%
ΔCIpc (%)
ΔCIpc – ΔCItd (L/min/m2)
Noradrenaline
ΔCItd (%)
63

64. Monnet X, Anguel N, Naudin B, et al.
Crit Care. 2010;14(3):R109. PMID: 20537159
Results: CI, pulse wave form analysis vs. TPTD (2nd FloTracTM vs. PiCCOTMのIntermitted CI )
Volume expansion
ΔCIpw – ΔCItd (L/min/m2)
r=0.33
p<0.05
ΔCIpw (%)
+2SD
-2SD
ΔCItd (%)
%error: 58%
い
r=-0.03
p>0.05
+2SD
-2SD
%error: 60%
ΔCIpw (%)
2nd FloTracでは
CIのばらつきが大き
ΔCIpw – ΔCItd (L/min/m2)
Noradrenaline
ΔCItd (%)
64

65. Biancofiore G, Critchley LA, Lee A, et al.
Evaluation of an uncalibrated arterial pulse contour cardiac output monitoring system in cirrhotic
patients undergoing liver surgery. Br J Anaesth. 2009 Jan;102(1):47-54. PMID: 19059920.
2nd FloTracTM vs. pulmonary artery catheter , 肝硬変患者で検証
Patients/Methods:
肝移植を予定されている肝硬変患者27人, 145 paired measurement
麻酔導入後PAカテーテル挿入,冷水10ml注入しCI測定(CITD)
橈骨動脈ラインからFloTrac/VigilioTM (ver 1.10)にてCI測定(CIV)
Results:
肝移植患者では
バラつきが大き
い
Bias: 1.3 L/min
LOA: - 1.5 to 4.1
% error: 54%
concordance: 68%
Exclusion zone 0.5 L/min
65

66. FloTrac/VigileoTM
3rd generation FloTracTM
66

67. FloTrac/VigileoTM
3rd generation FloTracTM
vs. TPTD
67

68. Monnet X, Anguel N, Jozwiak M et al.
Third-generation FloTrac/Vigileo does not reliably track changes in cardiac output induced by
norepinephrine in critically ill patients. Br J Anaesth. 2012;108(4): 615-22. PMID: 22265900
3rd generation Flotrac/Vigileo™ vs. PiCCO™, Cardiac Index (CI)を評価
Patients / Methods:
輸液負荷とノルアドレナリン(NAD)投与を行った重症患者
輸液負荷: 生食500mlを30分で投与, NAD: 増減させて血圧を安定化
治療介入の後MAPが安定化した5分後にCIの変化を2つのデバイスで比較
CIpw: arterial pressure waveform-derived CI (3rd generation Flotrac/VigileoTM)
CItd: transpulmonary thermodilution CI (PiCCO2TM)
Results:
68

69. Monnet X, Anguel N, Jozwiak M et al.
Br J Anaesth. 2012;108(4): 615-22. PMID: 22265900
Concordance: 73%
Exclusion zone: 12%
Concordance ratio 73%, %error 48%
→3rd generation FloTracもバラつきが大きい
+2SD
-2SD
%error: 48%
r2 = 0.26
P=0.02
ΔCIpw (%)
Volume expansion
ΔCIpw – ΔCItd (L/min/m2)
Results:
CI, pulse wave form analysis vs. TPTD (3rd FloTracTM vs. PiCCOTMのIntermitted CI)
ΔCItd (%)
69

70. Monnet X, Anguel N, Jozwiak M et al.
Br J Anaesth. 2012;108(4): 615-22. PMID: 22265900
Concordance: 60%
Exclusion zone: 12%
Concordance ratio 60%, %error 61%
→ NAD使用時はVolume expansionよりも
CIのバラつきが大きい
ΔCIpw (%)
Changes in the dose of NAD
ΔCIpw – ΔCItd (L/min/m2)
Results:
CI, pulse wave form analysis vs. TPTD (3rd FloTracTM vs. PiCCOTMのIntermitted CI)
+2SD
-2SD
%error: 61%
r2 = 0.11
P=0.04
ΔCItd (%)
70

71. FloTrac/VigileoTM
3rd generation FloTracTM
vs. PAC
71

72. Suehiro K, Tanaka K, Funao T et al.
Systemic vascular resistance has an impact on the reliability of the Vigileo-FloTrac system in measuring
cardiac output and tracking cardiac output changes. Br J Anaesth. 2013;111(2):170-7. PMID: 23479677.
3rd Vigileo/FloTrac™ vs. Pulmonary arterial catheter monitoring
Cardiac Output (CO)に対する体血管抵抗SVRIの影響を検証
Patients:
心臓手術患者40人
Methods:
APCO: 橈骨動脈圧ラインをVigileo/FloTrac™ (ver. 3.02) に接続しCO測定
60秒ごとにk値を適正化(k値:血管コンプライアンスと血管抵抗)
Thermodilution CO (ICO):
Vigilance™に接続, 冷水10ml注入しCOをランダムに計測
Phenylephrine 0.1 mg 投与前をT1, 投与2分後をT2としてその時点の値を記録
SVRI dyn s/cm5/m2 : <1200; low, 1200 – 2500; normal, >2500; high
72

73. Suehiro K, Tanaka K, Funao T et al.
Br J Anaesth. 2013;111(2):170-7. PMID: 23479677.
Results:
CABG患者が40% (16/40)
APCOはT1, T2で有意差あり
→phenylephrine投与によりAPCO変化
73
* p<0.05

74. Suehiro K, Tanaka K, Funao T et al.
Br J Anaesth. 2013;111(2):170-7. PMID: 23479677.
Low SVRI
% error: 46.3%
High SVRI
% error: 61.4%
Normal SVRI
Phenylephrine投与前のBland-Altman Plot
Normal SVRIではFloTracTM とICOとの間の
バラつきが小さい
Low SVRI, High SVRIではFloTracTMとICOと
% error: 26.4%
の間のバラつきが大きい
74

75. Suehiro K, Tanaka K, Funao T et al.
Br J Anaesth. 2013;111(2):170-7. PMID: 23479677.
Low SVRI
Low SVRI
Phenylephrine投与による血
圧の変動も考慮したCOの変化
ΔAPCOとΔICOは相関している
が,バラつきは大きい
Normal SVRI
Normal SVRI
ΔAPCOとΔICOは逆相関
High SVRI
High SVRI
Phenylephrine投与によ
る血圧変動を考慮すると,
FloTrac/VigilieoTMによる
APCOは信頼性に乏しい
75

76. Slagt C, de Leeuw MA, Beute J, et al.
Cardiac output measured by uncalibrated arterial pressure waveform analysis by recently released
software version 3.02 versus thermodilution in septic shock. J Clin Monit Comput. 2013;27(2):171-7.
PMID: 23154918.
3rd Vigileo/FloTrac™ vs. Pulmonary arterial catheter monitoring
Septic shock患者に対するCOを検証
Setting:
Single center, Prospective cohort, Univ. Hosp. South Manchester, U.K
Patients:
人工呼吸管理され昇圧薬(NAD or dopamine)を必要とする成人septic shock患者19
人
Sample: 314 paired measurement (radial n=17, femoral n=2)
Methods:
PAカテーテルを抜去するまでの期間COを同時に測定, 3回施行し平均値を記録
COtd: 内頚静脈よりPA カテーテル挿入(CritiCathTM),冷水10ml注入し測定
COfv: 橈骨動脈(or 大腿動脈)に動脈ライン挿入,FloTrac/VigileoTM(ver3.02) に接続,
COtd測定時の計測値を記録
76

77. Slagt C, de Leeuw MA, Beute J, et al.
Cardiac output measured by uncalibrated arterial pressure waveform analysis by recently released
software version 3.02 versus thermodilution in septic shock. J Clin Monit Comput. 2013;27(2):171-7.
PMID: 23154918.
Results: COfv vs. COtd (FloTracTM continuous CO vs. PAC intermitted CO)
SVR=700 dyn s/cm5
r=0.53
P<0.001
COfvとCOtdに相関関係はある
Cotd - COfv
SVR <700: 差が拡大
SVR ≥700: 平均値に有意差なし
77

78. Slagt C, de Leeuw MA, Beute J, et al.
Cardiac output measured by uncalibrated arterial pressure waveform analysis by recently released
software version 3.02 versus thermodilution in septic shock. J Clin Monit Comput. 2013;27(2):171-7.
PMID: 23154918.
Results: COfv vs. COtd (FloTracTM continuous CO vs. PAC intermitted CO)
Bland-Altman plot
Four quadrant plot
2.2
Mean 0.3
- 1.6
Bland-Altman plot (L/min)
Bias: 1.7; LOA: - 3.0 to 6.5 (±1.96SD) (L/min); % error: 53%
SVR>700の場合
Bias: 0.3; LOA: - 1.6 to 2.2 (±1.96SD) (L/min); % error: 32%
Four quadrant plot
Concordance 87%
Exclusion zone 10%
78

79. Slagt C, de Leeuw MA, Beute J, et al.
Cardiac output measured by uncalibrated arterial pressure waveform analysis by recently released
software version 3.02 versus thermodilution in septic shock. J Clin Monit Comput. 2013;27(2):171-7.
PMID: 23154918.
Results: COfv vs. Cotd (FloTracTM continuous CO vs. PAC intermitted CO)
Polar plot
Septic shock患者におけるFloTrac/Vigileoで
のCO計測はバラつきが大きい
特にSVR>700 dyn s /cm5の場合ではPACによ
るCOとの差が広がる
Concordance: 85%
Exclusion zone: 0.5 L/min
79

80. De Backer D, Marx G, Tan A, Vincent JL et al.
Arterial pressure-based cardiac output monitoring: a multicenter validation of the third-generation
software in septic patients. Intensive Care Med. 2011 Feb;37(2):233-40. PMID: 21153399.
2nd and 3rd Vigileo/FloTrac™ vs. Pulmonary arterial catheter monitoring
Sepsis患者に対するCOを検証, 多施設
Setting:
Multicenter (4 university-affiliated ICU), Prospective observational study
Hawaii U.S.A, Jena Germany, Brussels Belgium, Washington U.S.A
Patients:
循環モニターが必要なSepsis 患者58人, 401 paired measurement
Methods:
PAカテーテルから冷水10mlを3-5回注入,Vigilanceでintermitted CO (iCO)と
continuous CO (CCO)を測定
橈骨または大腿動脈から動脈圧ライン挿入,FloTracTMシステムで圧波形を記録
Off-lineにした後COを2nd FloTrac software (ver 1.14)と3rd FloTrac softwareで計測
(COG2: 2nd FloTracTM software; COG3: 3rd FloTracTM software)
80

81. De Backer D, Marx G, Tan A, Vincent JL et al.
Intensive Care Med. 2011 Feb;37(2):233-40. PMID: 21153399.
Bias: - 10.3 %
LOA: - 15.4 to – 5.3
% error: 28.6%
Bias: 0.2 %
LOA: - 3.7 to 4.2
% error: 30.4%
Medical 71%, Surgical 22%, Trauma 7%
Vasopressor: NAD 67%
TSVR: 875±283
2nd より3rd FloTracの方がBiasが小さい
Four quadrant plotやpolar plot の評価はな
81

82. FloTrac/VigileoTM
3rd generation FloTracTM
vs. 経食道Doppler
82

83. Mahjoub Y, Lakhdari M, Lorne E, et al.
Assessment of an uncalibrated pressure waveform device's ability to track cardiac output changes due to
norepinephrine dose adjustments in patients with septic shock: a comparison with Doppler
echocardiography. Ann Fr Anesth Reanim. 2012;31(9):677-81.PMID: 22776771.
3rd Vigileo/FloTrac™ vs. 経食道Doppler, Septic shock患者に対するCOを検証
Setting:
Single center, Prospective observational study, medical and surgical ICU, France
Patients:
人工呼吸管理された患者20人を含む昇圧薬(NAD or dopamine)を必要とする成人
septic shock患者24人
Sample: 107 paired measurement CO; 90 paired measurement ΔCO
Methods:
PAカテーテルを抜去するまでの期間COを同時に測定, 3回施行し平均値を記録
COED: Philips Envisor HDTMにてCOFTVを隠した状態で測定
COFTV: FloTrac/VigileoTM(ver3.02) にてCO測定
83

84. Mahjoub Y, Lakhdari M, Lorne E, et al.
Assessment of an uncalibrated pressure waveform device's ability to track cardiac output changes due to
norepinephrine dose adjustments in patients with septic shock: a comparison with Doppler
echocardiography. Ann Fr Anesth Reanim. 2012;31(9):677-81.PMID: 22776771.
Results: COFTV vs. COED (3rd Vigileo/FloTrac™ vs. 経食道Doppler)
絶対値CO
ΔCO
Bias: 0.1 L/min
LOA: - 2.6 to 2.7
Bias: - 1.7 L/min
LOA: - 6.2 to 2.8
% error: 81%
経食道DopplerとFloTracTMではCOのバラつきが大きい
ΔCOでのBiasはほとんどない
Four qudrant plot, polar plotによる検証はない
84

85. Meng L, Tran NP, Alexander BS, et al.
Theimpact of phenylephrine, ephedrine, and increased preload on third-generation Vigileo-FloTrac and
esophageal doppler cardiac output measurements. Anesth Analg.2011 Oct;113(4):751-7.
PMID: 21821516.
3rd Vigileo/FloTrac™ vs. 経食道Doppler
昇圧薬(Phenylephrine, Ephedrine)の影響を評価
Setting:
Single center
Prospective cohort study,
Univ. California, U.S.A
Patients:
定時手術患者33人
176 paired measurement
Methods:
左図
各昇圧薬投与前後で値を記
録
85

86. Meng L, Tran NP, Alexander BS, et al.
Theimpact of phenylephrine, ephedrine, and increased preload on third-generation Vigileo-FloTrac and
esophageal Doppler cardiac output measurements. Anesth Analg.2011 Oct;113(4):751-7.
PMID: 21821516.
concordance: 23%
Exclusion zone 3%
No zone: 22%
concordance: 69%
Exclusion zone 3%
No zone: 67%
concordance: 96%
Exclusion zone 1.2%
No zone: 92%
Results:
A: Phenylephrine
経食道DopplerとFloTracTMのCOが逆相関→末梢血管収縮がFloTracTMのCOに影
響
B: Ephedrine
逆相関してはいないがバラつきは大きい
C:Preload increase
輸液負荷によるCO上昇はEs DopplerとFloTracTMで遜色がない
86

87. まとめ
2nd FloTrac/VigileoTMのアルゴリズムでは心臓手術患者の
データが使用されており,バラつきが大きい
3rd FloTrac/VigileoTMのアルゴリズムでは敗血症患者のデー
タが取り入れられている
しかし3rd FloTrac/VigileoTMとTPTD, 経食道ドップラーエ
コーとを比較した研究でも,以下の場合に測定値のバラつき
が大きいことが示されている
• 末梢血管抵抗が低い場合
• 昇圧薬,特に末梢血管収縮薬使用時
87

88. VolumeView/EV1000TMは有用か？
ICUでのFloTrac/VigileoTMは有用か？
PiCCOTMの雑学
88

89. Hamzaoui O, Monnet X, Richard C, et al.
Effects of changes in vascular tone on the agreement between pulse contour and transpulmonary
thermodilution cardiac output measurements within an up to 6-hour calibration-free period.
Crit Care Med. 2008 Feb;36(2):434-40. PMID:18091547.
PiCCOTMplusのキャリブレーション間隔を検証
Setting/Patients:
Prospective observational study
侵襲的モニタリングを必要とした非心臓手術患者73人, 330 paired measurement
Methods:
PiCCOTMplusにてcontinuous CO(PCCO)とIntermitted CO (COTCP)を測定
キャリブレーションの時間ごとのバラつきをBland-Altman plotを用いて評価
(8時間おきの投与を勧めているが,投与時刻は臨床医の判断で施行)
Results:
初回から1時間以降の投与
→ %error > 30%
⇓
キャリブレーションか
ら
1時間以降ではPCCOの
バラつきが大きくなる
89

90. Dufour N, Delville M, Teboul JL, Monnet X al.
Transpulmonary thermodilution measurements are not affected by continuous veno-venous
hemofiltration at high blood pump flow. Intensive Care Med. 2012 Jul;38(7):1162-8. PMID: 22543424.
PiCCOTMによるintermitted CI vs. continuous CI, CVVHDによる検証
Patients:
CVVHDを受けている患者69人
Blood pump flow: 250 ml/min n=31, 350 ml/min n=38 , filtration flow
Methods:
PiCCO2TMにてTPTD でのintermitted CIとpulse contourでのcontinuous CIを測定
TDon: CVVHD中のintermitted CI, PCoff: CVVH停止時点のcontinuous CI
TDoff: CVVH停止時点のintermitted CI
TDon-last:
CVVHD再開直後のintermitted CI
冷水15ml注入しCI計測
90

91. Dufour N, Delville M, Teboul JL, Monnet X al
. Transpulmonary thermodilution measurements are not affected by continuous veno-venous
hemofiltration at high blood pump flow. Intensive Care Med. 2012 Jul;38(7):1162-8. PMID: 22543424.
250 ml/min
Results:
CVVHDの使用の有無でTPTDによるCIに
有意差はない
CVVHD中のpulse contourによるCIは
検証されていない
350 ml/min
91

92. 価 格
Swan-GanzTM カテーテル 70,000円
FloTracTM センサー 37,000円
VolumeViewTM セット 40,100円
(ただし使用時はFloTracTMと併用)
PiCCOTM カテーテル 42,000円
モニタリングキット 6,000円
92

93. その他
93

94. Microvideoscopic measurements
CytoscanTM (Cytometrics, Philadelphia) MicroScanTM (MicroVision medical, Amsterdam)
94

95. De Backer D, Donadello K, Sakr Y, Vincent JL et al.
Microcirculatory alterations in patients with severe sepsis: impact of time of assessment and relationship
with outcome. Crit Care Med. 2013;41(3):791-9. PMID: 23318492.
Microvideoscopy を用いて微小血管循環の評価を行いseptic shock を管理
Setting:
Analysis f prospectively collected
data
Results:
微小循環モニターをした場合の
微小循環モニ
ター
Survivor, non survivorの感度,特異度
↓
MAP, SvO2, lactateを指標にした場
合よりも高い
Area under Curve:
微小循環モニター 0.818
MAP 0.576
SvO2 0.616
lactate 0.612
95

96. … we must try and choose devices that have a
maximum of these attributes,
bearing in mind that there is no ‘one size fits all’
type of system.
And one should, therefore, select the system most
appropriate for each patient and, perhaps even more
importantly, for each type of problem.
Jean-Louis Vincent
Critical Care 2011, 15:229
96