fractals and hemodynamics are brought together just for the fun of it!

1. MONITORIZAREA HEMODINAMICA
SUUB
2013
Cosmin Balan

2. Lost in translation…

3. Unii sunt inca pierduti

4. Lost in translation
A cloud is made of billows upon billows
upon billows that look like clouds.As you
come closer to a cloud you don’t get something
smooth,but irregularities at a smaller scale.
Benoit Mandelbrot

5. Fractali si power-law
1
2
3
4
6
5

6. Fractali si power-law

7. Fractali si power-law
•Pattern self-similar
•Iteratie la infinit
•Marime nontopologica-euclidiana ci fractala
•Forma complexa,neregulata
•Matematic functii nederivabile
•Sunt descriptibili matematic prin ecuatii de tip power-law

8. Fractali si power-law
11.5•200=2300
28•100=2800
70•50=3500
Cat de lunga este coasta Marii Britanii?

9. Fractalii sunt viata

10. Dimensiunea fractala

11. Box counting
Studiu in cancerul oral-melanom
Patrate mai mari patrate mai
putine
Relatie de tip power law intre
numarul de patrate si marimea
patratului
Power law e afisata de fractalitate
tgα=dlogN/dlog1/S tgα=1.4181 N=S-1.4181 D=-1.4181

12. Viata inseamna SOC
Avalansele pot fi intelese doar intelegand intregul
Avalansele pot fi descrise din punct de vedere al relatiei marime- numar prin power law
Gramajoara de nisip e un exemplu de complexitate
Ea sta intr-o stare de criticalitate auto-organizata
Coeficientul power-law este -1
Evolutia in timp a avalanselor are un profil descris matematic de tip power-law(marime vs intervale de timp)

13. SOC peste tot

15. Extinctions of all sizes,including mass extinctions,may be a simple consequence of ecosystem dynamics.

16. Fuga dupa asteroid

17. MODS si “GOOD HEALTH”- ordine de stabilitate

18. Fractali in fiziologie

19. Fractalitate temporala

20. Fractali in fiziologie
Bela Suki
‘Fluctuations and power
laws in pulmonary
physiology’

22. Monitorizam propriul model!
Pompa
Tesut
Abdomen-Lung
interaction
Heart-Lung
interaction
Volemie
Circuit venos
Circuit arterial
Model

23. Guytonian view
U=I•R
ΔP=R•D
MAP-PVC=SVR•CO
CO= f(LVEDV)
Pes=f(HR,SV,SVR)

24. MSFP

25. MSFP

26. Modularea MSFP
Volumul creste intoarcerea venoasa.
Acelasi tip de curba este valabil pentru
cresterea tonusului vasomotor(scaderea
capacitantei).
Scaderea SVR muta MSFP in aval si
astfel RVR scade=>VR

27. Modularea MSFP

28. Modulare simultana cu Frank
Starling
Suprapunerea celor doua
curbe nu este matematic
corecta.
Ramane un element didactic.
Pe abscisa se afla o presiune
pentru curba venoasa si
o diferenta presionala pentru
curba Frank Starling(presiune
transmurala).
Pcrit=>
colaps

29. Frank Starling si RV

30. STRESSED volume

31. MSFP-fluid si venotonus dependenta

33. MSFP-adaptabil pe seama capacitantei venoase
Dupa Gelman S.
Aox=aortic cross-clamping
Capacitanta▼
Capacitanta▲

34. Partitionarea trunchiului vascular
Pao,Pms,Pcv,Dc=monito-rizabile
Creste debitul cardiac prin efect inotrop direct
Scade Pms
Scade Rv
RA
RV
Pao
Pms
Pcv
U=I•R
ΔP=R•D
Pao-Pms=Ra•D
Pms-Pcv=Rv•D
Rv+Ra=Rsys
α
•Tgα=(Pao-Pcv)/Rsys
•Tgα=(Pms-Pcv)/Rv

35. Altfel spus…

36. De ce ai monitoriza MSFP?
Este un bun indicator de volemie
Poate fi un indicator dinamic al capacitantei venoase
Poate fi folosit pentru estimarea compliantei vasculare
Concomitent masurat cu PVC,pot fi folosite pentru aprecierea functiei pompei si a responsivitatii la fluid

37. ‘Masurarea’ MSFP in STI
•MSFP-Pcv=Rv•Dc
•MSFP-Pcv1=Rv•Dc1
•MSFP-Pcv2=Rv•Dc2
•2 necunoscute Rv si MSFP
•2 ecuatii
•Rv=(Pcv2-Pcv1)/(Dc1-Dc2)
Maas,Pinsky 2009
•MSFP-Pcv1=Rv•Dc1
Dc1
Pcv1

38. Masurarea Cs cu MSFP
•C=ΔV/ ΔP
•C= ΔV/Pmsfa
•C= (ΔV+Vx)/Pmsfb
Vx
Pmsfa
Pmsfb
Maas,Pinsky 2009

39. Modelul Parkin
“The Navigator systematizes cardiovascular management to simplify cognitive tasks, reduce side effects and to ensure better achievement of therapeutic targets.”
Pmsa = 0.96•RAP+0.04•MAP+0.96•1/26•SVRnBW•CO
EH=(Pmsa-RAP)/Pmsa

40. Frank Starling -recapitulare-
Capacitatea inimii de a-si creste forta de contractie
ca raspuns la cresterea presarcinii.

41. Responsivitatea la fluid -Frank-Starling-

42. Responsivitatea la fluid -Frank Starling-
De ce parametrii statici presionali nu sunt indicatori de responsivitate la fluid. Parametrii statici volumetrici sunt mai apropiati de ceea ce inseamna Lsarcomer.
dP=dV/C

43. Principiile responsivitatii la fluid
Administrezi fluid avand drept scop cresterea debitului cardiac.
Cresterea debitului cardiac trebuie individualizata(unde e necesar).
Administrezi fluid atunci cand pacientul ar raspunde la acesta
prin cresterea debitului cardiac(reiese necesitatea de a prezice).
Ai nevoie de 2 ventriculi preload-dependenti.

44. Heart-lung interaction
Respiratie spontana
Inspir
Creste preload RV
Scade afterload RV
Creste afterload LV
Scade preload LV
scade preload RV
creste afterload RV
scade afterload LV
creste preload LV
Expir
Ventilatie mecanica
Inspir
Creste preload RV
Scade afterload RV
Creste afterload LV
Scade preload LV
Expir
scade preload RV
creste afterload RV
scade afterload LV
creste preload LV

45. Heart-lung interaction
Creste RV afterload
Scade RV preload
Creste LV preload
Scade LV afterload

46. Decalaj indus de timpul de tranzit

47. Cum se traduce asta la patul bolnavului?
PPV
SVV
PEPV
AoBFV
EEP
SVC CI
IVC DI
INDICI DE RESPONSIVITATE INRUDITI -DINAMICI-
13%
11%
17%
12%
15%
18%
36%

48. Dinamic vs static in predictia responsivitatii la fluid
Michard 2000

49. Sensibilitatea TA la presarcina

50. Sensibilitatea TA la presarcina

51. Sensibilitatea TA la presarcina
Ees=tgα=Pes/(EDV-SV-Vo)
Ea=tgβ=Pes/SV
Pes=a•(Ved-Vo) unde a=1/(1/Ea+1/Ees)

52. Sensibilitatea TA la presarcina
PPV
SVV
PPV/SVV= Eadyn
0.89
Eadyn echivaleaza cu tonus vasomotor.

53. Sensibilitatea la presarcina
Pentru Eadyn>0.89 cresterile tensionale pentru acelasi SVV sunt mai pronuntate si denota un tonus vasomotor mai accentuat.

54. Limitele SVV/PPV in predictia responsivitatii la fluid.
Aritmii (SV mult neregulat)
VT mic (dPpl prea mic)-ex.ARDS
Rata respiratorie mare
Cord pulmonar (PVR mare)
IAP mare (Ecw mare=>dPpl f.mare)
Respiratie spontana
Doze mari de vasopresoare

55. PLR
Autotransfuzie de aprox.300ml sange
Masurare continua de CO!

56. PLR-CO vs PP

57. PLR si CVP
Necesar un minim de 2mmHg in ΔPVC

58. EEP-pauza end expiratorie

59. MAP-IAP>60mmHg
MAP-2IAP ?
PICCO
SVV/PPV- cut off?
ECW mult crescuta
EDPVR mult “saltata”
Sdr. de compartiment abdominal
PLR nu merge

60. “Masurarea” debitului cardiac
Dilution
technique
Echo
transeso
Pulse Contour
analysis
Debit Cardiac

61. PICCO
2 catetere-unul venos central si altul arterial
2 metode complementare-dilutie si PCA
Pe cateterul venos se injecteaza un indicator
Pe cateterul arterial se citeste conc. indicatorului
si se analizeaza unda arteriala

62. PICCO
O galeata cu apa Vx pura
4 mg indicator
Concentratia indicatorului devine 2
Care este volumul de apa?
Vx= cantitate indicator/Δconcentratie
Flux=Vx/timp

63. PICCO
AUC
AUC=Δconc. medie•timp
Volum=cantitate indicator/ Δconcentratie medie
CO=Volum/timp
CO=cantitate indicator/AUC

64. PICCO
AUC
Cantitate
AUC

65. PICCO

66. PICCO -distributia fluidului indicator-

67. PICCO -compartimente-
ITTV=CO•MTT
PTV=CO•Dst
GEDV=ITTV-PTV
ITBV=1.25•GEDV
EVLW=ITTV-ITBV
PVPI=EVLW/PBV
CFI=CI/GEDVI
GEF=4•SV/GEDV

68. PICCO -analiza undei arteriale-

69. PICCO

70. PICCO

71. PICCO -plan terapeutic-

72. Hemosonic 100
Debit Aod/Debit total=70%

73. Socul hipovolemic

74. Socul cardiogen

75. Socul septic

76. Socul obstructiv -pneumotorax in tensiune-

77. Socul obstructiv -compresie de VCI-

78. Socul spinal