Tryck och resistens i lungcirkulationen Vad kan vi mäta?

Equalis användarmöte 2018-01-25 Tryck och resistens i lungcirkulationen Vad kan vi mäta? Odd Bech-Hanssen Överläkare, docent Klinisk Fysiologi Sahlgrenska Universitetssjukhuset

Tryck och resistans i lungcirkulationen Bakgrund: Definition Medel PA tryck > 25 mmhg Medel PA 25 mmhg systoliskt PA 40 mmhg 50 55 120

Tryck och resistans i lungcirkulationen Bakgrund: Klassifikation

Tryck och resistans i lungcirkulationen Bakgrund: Förekomst Sahlgrenska 2008 15% PH PAH King Faisal 2012 Misscelaneous LVEF<50% Valve Ischemic LVEF<25% TI gradient hos 5542/8306 (67%) 100 konsekutiva patienter med PASP>40 mmhg

Tryck och resistans i lungcirkulationen Bakgrund: Betydelse Tillkomst av höger svikt ger mycket dålig prognos Ökat lungkärls resistans hos patienter med vä kammarsvikt bör leda till optimerat sviktbehandling Diagnostisk delay är ett problem hos patienter med lungkärlssjukdom

Tryck och resistans i lungcirkulationen Bakgrund: Invasiv bedömning PA tryckkurva Pulmonary capillary wedge pressure-pcwp

Tryck och resistans i lungcirkulationen Bakgrund: Invasiv bedömning PASP 70 Pulmonary vascular resistance (PVR): PVR= PAMP-PCWP CO PAMP 39 PADP 20 Transpulmonary P 31 mmhg PCWP 8 mmhg

Normal Mean PA 15 mmhg PCWP 9 mmhg TG<10 mmhg PVR<2WU CO 5 L/min LVD Mean PA PCWP TG PVR CO N N N TG TG TG PA-tryck PCWP TG=trans pulmonary gradient (< 10 mmhg) PVR=MeanPA-PCWP/CO

Normal Mean PA 15 mmhg PCWP 9 mmhg TG<10 mmhg PVR<3WU CO 5 L/min PAH Mean PA PCWP TG PVR CO N N Qp Mean PA PCWP TG PVR COp N N TG TG TG PA-tryck PCWP TG=trans pulmonary gradient (< 10 mmhg) PVR=MedelPA-PCWP/CO

Tryck och resistans i lungcirkulationen Bakgrund: Uppdraget Pulmonary vascular resistance (PVR): PVR= PAMP-PCWP CO Vad ger pulmonell hypertension: PAMP=PCWP + PVR*CO Systoliskt PA tryck Medel PA tryck PCWP CO-cardiac output PVR Direkt Surrogat

Tryck och resistans i lungcirkulationen Bakgrund: Vad är ett bra test? Sensitivitet och specifisitet beskriver hur ett test presterar i en grupp patienter Svårt att översätta till enskild patient Hur ökar respektive minskar ett positivt eller negativt test individens sannolikhet för sjukdom?

Tryck och resistans i lungcirkulationen Bakgrund: Vad är ett bra test? Positive likelihood ratio = True positive False positive = Sensitivity 1 - specificity PLR 5 Negative likelihood ratio = False negative True negative = 1 - sensitivity Specificity NLR 0.5 Exampel 1: Sensitivity 90%, specificity 90% PLR = 0.90 1-0.90 = 9 NLR = 1-0.9 0.9 = 0.11 Exampel 2: Sensitivity 80%, specificity 80% 0.80 PLR = = 4 NLR = 1-0.8 = 0.25 1-0.80 0.8

Tryck och resistans i lungcirkulationen Systoliskt PA tryck Meta analys-27 studier Fåtal simultana (n=3) Måttligt samband med kateterisering (R=0.70) Janda S et al. Heart 2011

Tryck och resistans i lungcirkulationen Systoliskt PA tryck Ingen RVOT eller pulmonalis stenos Bernouilli inte användbar vid mycket stort läckage, öppen klaff, låg gradient (carcinoid, övervätskning) Högsta hastighet oftast i icke standard projektion

Tryck och resistans i lungcirkulationen Systoliskt PA tryck

Tryck och resistans i lungcirkulationen Systoliskt PA tryck 44 mmhg 36 mmhg 100 mm/s

Tryck och resistans i lungcirkulationen Systoliskt PA tryck Kvinna, 37 år Stor MI Kraftigt förstorat vä förmak 105 mmhg? 75 mmhg

Tryck och resistans i lungcirkulationen Systoliskt PA tryck Simultaneously* Mean difference 0.7±7.8 mmhg *Selimovic N et al. J Heart Lung Transplant 2007

Tryck och resistans i lungcirkulationen Systoliskt PA tryck Inom 24 timmar* Dopper PASP 40 Kateter PAMP>25 =pulmonell hypertension Mean difference 0.7±13 mmhg *Bech-Hanssen O et al. JASE 2009 **Bech-Hanssen O et al. JASE 2013 Sens=87% (71-95) Spec=81% (63-92) PLR=4.7 (2.1-10.5) NLR=0.16 (0.06-0.40) **Inom 48 timmar

Tryck och resistans i lungcirkulationen Surrogat för systoliskt PA tryck-accelerationstid (AcT) Act Normal Act (>110 ms) Kort Act (<85 ms*) Midsystolic notch *Kitabatake A et al. Circulation 1983.

Tryck och resistans i lungcirkulationen Surrogat för systoliskt PA tryck: Act Flytt ett interkostalrum caudalt Titta efter reproducerbarhet avseende timing av högsta hastighet Svephastighet 100 mm/s Med tydlig trunkus pulmonalis kan CO skattas

Tryck och resistans i lungcirkulationen Surrogat för systoliskt PA tryck: Act Act<85 ms FN=?? PASP> 40 mmhg FP=0 Yared K et al. JASE 2011 Icke-selekterade patienter (n=371) Indikation för undersökning var hjärtsvikt/klaffel (67%) och endast 11% frågeställning pulmonell hypertension Starkt lineärt samband

Tryck och resistans i lungcirkulationen Surrogat för systoliskt PA tryck: Act FN=42 AcT< 85 ms Dopper PASP 40 Selekterade patienter inför hö kateterisering (n=189) Vä sidig hjärtsjukdom (35%), lungkärlssjukdom (31%), transplanterade (16%) FP=7 Sens=59% (49-68) Spec=90% (81-95) PLR=5.9 (2.9-12.1) NLR=0.46 (0.36-0.58) Sahlgrenska. Icke publicerat

Tryck och resistans i lungcirkulationen Surrogat för systoliskt PA tryck: IVRT TDI IVRT Lindqvist P et al.clin Physiol Funct Imaging 2006

Tryck och resistans i lungcirkulationen Surrogat för systoliskt PA tryck: IVRT TDI Simultant med kateterisering Vä sidig hjärtsjukdom (40%), lungkärlssjukdom (16%), transplanterade (16%) Doppler PASP som referens Alla har lungkärlssjukdom Lindqvist P et al.clin Physiol Funct Imaging 2006

Tryck och resistans i lungcirkulationen Surrogat för systoliskt PA tryck: IVRT TDI IVRT? Mycket kort (<40 ms) IVRT gör pulmonell hypertension osannolik

Tryck och resistans i lungcirkulationen Surrogat för medel PA tryck D Simultan mätning PAMP= 65% of PASP Within 24 hours Mean difference 0.2 ± 8.3 mmhg **Bech-Hanssen O et al. JASE 2009 Bra metod på gruppnivå Tveksamt på individnivå

Di Tryck och resistans i lungcirkulationen Skattning av CO och PCWP PVR1= 30-10 = 4 WU 5 *Selimovic N et al. J Heart Lung Transplant 2007 **Nagueh SF et al. JASE 2016 30-15 = 3 WU 5 30-20 PVR3= = 2 WU 5 PVR2=

Di Tryck och resistans i lungcirkulationen Surrogat PVR-Abbas metod* RVOT TRV=4.1 m/s VTIRVOT=8 cm TRV=tricuspid regurgitent velocity VTIRVOT=velocity time integral in the right ventricular outflow tract PVR= PAMP-PCWP CO *Abbas AE et al. JACC 2003 Abbas PVR*: (TRV/VTIRVOT)*10 + 0.16 TRV=surrogat PAMP VTIRVOT=surrogat CO No surrogat PCWP!! Abbas PVR PVR men total pulmonary resistance (TPR=PAMP/CO)

Tryck och resistans i lungcirkulationen Surrogat PVR-Abbas metod* 44 patienter med Doppler och kateterisering inom 45 min 6 patienter med PVR>3 WU *Abbas AE et al. JACC 2003

Tryck och resistans i lungcirkulationen Surrogat PVR-Abbas metod* D Simultaneous* Within 24 hours** Skattat PVR med Doppler duger inte på individnivå, kan användas på gruppnivå Abbas metod underskattar PVR. Bör inte användas. *Selimovic N et al. JHLT 2007 **Bech-Hanssen O et al JASE 2013

Tryck och resistans i lungcirkulationen Surrogat PVR-AcT* Act Normal Act (>110 ms) Kort Act (<85 ms*) Midsystolic notch *Kitabatake A et al. Circulation 1983.

Tryck och resistans i lungcirkulationen Surrogat PVR-AcT TP=100 Act<110 ms FN=3 Sens=97% (92-99) Spec=52% (42-62) PLR=2.0 (1.6-2.5) NLR=0.06 (0.02-0.18) 194 patients with RHC and echocardiography 147 (76%) within 48 h PVR>3 WU FP=44 TN=47 LHD: 67 (35%) HTx: 31 (16%) PAH: 66 (34%) CTEPH: 16 (8%) Miscellaneous: 14 (7%) PLR=positive likelihood ratio, NLR=negative likelihood ratio

Tryck och resistans i lungcirkulationen Surrogat PVR-Doppler PASP FN=34 PASP 60 mmhg TP=66 Sens=66% (56-75) Spec=98% (92-99) PLR=30 (7.6-119) NLR=0.35 (0.26-0.46) PASP 60 mmhg PAMP 40 mmhg PVR1= 40-10 5 = 6 WU PVR>3 WU TN=89 FP=2 PVR2= 40-20 5 PVR3= 40-25 5 = 4 WU = 3 WU PVR4= 40-30 5 = 2 WU

Tryck och resistans i lungcirkulationen Surrogat PVR FN=34 FP=44

Tryck och resistans i lungcirkulationen Surrogat PVR>3 WU:Tryckreflektion Augmented pressure PA-pressure PA-flow Normal PH with pressure reflection Ingen tryckreflektion i lungkretsloppet Tryckstegringen (augmented pressure) efter högsta flödeshastighet i RVOT orsakas av tryckreflektion Hypotes: Tryckreflektion (PR) = PVR > 3 WU

Tryck och resistans i lungcirkulationen Surrogat PVR>3 WU:Tryckreflektion AcT: Acceleration time (ms) tpv-pp: Interval between peak velocity in the RVOT and peak RV pressure (ms) AP (augmented pressure): Increase of pressure after peak velocity in the RVOT (mmhg) Use QRS as reference Superimpose interval from PW- RVOT on the CW-tricuspidal jet

Tryck och resistans i lungcirkulationen Surrogat PVR>3 WU:Tryckreflektion RHC 2004-2009 (n=98) Bech-Hanssen O et al. Circ CV Imaging 2010 RHC 2009-2011 (n=118) Bech-Hanssen O et al. JASE 2013

Tryck och resistans i lungcirkulationen Surrogat PVR>3 WU:Tryckreflektion Retrospektiv studie med 122 patienter undersökta inom 24 timmar med eko och kateterisering. Patienter med pulmonell hypertension (PH) orsakat av annat än vä kammar sjukdom (class 2) exkluderades. Patienterna delades i tre grupper ut ifrån resultat vid kateterisering: Patienter utan PH (No PH), patienter med PH och normal PVR (Passiv PH) samt patienter med PH och högt PVR (Reactive PH). TG TG Passive PH TG Reactive PH Bech-Hanssen O et al. J Int Cardiol 2013

Tryck och resistans i lungcirkulationen Surrogat PVR>3 WU:Tryckreflektion The relation between PR variables (AcT, tpv-pp, AP) and PCWP was weak to moderate (R 2 0.09 to 0.20) Significant difference in PR variables in comparing Passive and Reactive PH

Tryck och resistans i lungcirkulationen Surrogat PVR>3 WU:Tryckreflektion Fig. 3. Receiver operating characteristic curves for the detection of increased PVR (< 3WU) for AcT, tpv-pp and AP.

Tryck och resistans i lungcirkulationen Surrogat PVR>3 WU:Tryckreflektion Variable Cutoff Sensitivity Specificity PLR NLR Rule in PVR>3 WU Act (ms) <80 49 90 4.7 0.57 tpv-pp (ms) >80 54 90 5.2 0.57 AP (mmhg) >5 66 93 9.4 0.36 Three positive 31 99 27 0.69 Rule out PVR>3 WU Act (ms) <110 89 59 2.1 0.20 tpv-pp (ms) >40 86 77 3.7 0.19 AP (mmhg) >1 91 74 3.5 0.12 One positive 94 49 1.9 0.12 PLR, positive likelihood ratio; NLR, negative likelihood ratio

Pulmonary hypertension in heart failure Case #1 Male, 49 years Admitted due to gastric pain, palpitation and syncope

Pulmonary hypertension in heart failure Case #1 Ejection fraction 19% (Simpson)

Pulmonary hypertension in heart failure Case #1 CVP RA 15 mmhg

Pulmonary hypertension in heart failure Case #1 PCWP and CO VTI 7 cm S/D <<1 E/A 3.9 PCWP 15 mmhg SV 24 ml CO 1.8 l/min

Pulmonary hypertension in heart failure Case #1 PA pressure Mild PH: 25 + 15 = 40 mmhg??

Pulmonary hypertension in heart failure Case #1 PA pressure Pulmonary hypertension: 36 + 15 = 51 mmhg

Pulmonary hypertension in heart failure Case #1 Three questions PCWP CO PVR? Medel PA=PVR x CO +PCWP

Pulmonary hypertension in heart failure Case #1 AcT 113 ms tpv-pp 25 ms Rule out PVR>3 WU Act 110 ms tpv-pp 40 ms AP 1 mmhg PVR<3 WU AP 0 mmhg..moderate pulmonary hypertension secondary to increased LV filling pressure, normal PVR...

Pulmonary hypertension in heart failure Case #1 RA PASP PADP PAMP PCW CO PVR Cath 14 44 27 32 31 2.6 0.4 Echo 15 51 32 >15 1.8

Pulmonary hypertension in heart failure Case #2 Male, 56 years Heart failure diagnosis 10 years ago Now haemoptysis Dyspnea NYHA II

Pulmonary hypertension in heart failure Case #2

Pulmonary hypertension in heart failure Case #2

Pulmonary hypertension in heart failure Case #2

Pulmonary hypertension in heart failure Case #2 PCWP and cardiac output E/A 2.1 S/D?? SV 69 ml CO 5.5 l/min PCWP 15 mmhg??

Pulmonary hypertension in heart failure Case #2 Pulmonary hypertension: 55 + 5= 60 mmhg

Pulmonary hypertension in heart failure Case #2 AcT 60 ms tpv-pp 111 ms Rule in PVR>3 WU Act <80 ms tpv-pp > 80 ms AP > 5 mmhg PVR>3 WU AP 12 mmhg..severe pulmonary hypertension due to elevated LV filling pressure and increased PVR...

Pulmonary hypertension in heart failure Case #2 RA PASP PADP PAMP PCW CO PVR Cath 6 56 23 40 19 3.6 5.8 Echo 5 60 38 >15 5.5

Pulmonary hypertension in heart failure Case #3 July 2012 November 2013 Male 27 years, beduine Dilated cardiomyopathy

Pulmonary hypertension in heart failure Case #3 July 2012 November 2013

Pulmonary hypertension in heart failure Case #3 July 2012 November 2013 LVEF 15% RV FAC 13% LVEF 28% RV FAC 40%

Pulmonary hypertension in heart failure Case #3 July 2012 November 2013 CVP 15 mmhg CVP 5 mmhg

Pulmonary hypertension in heart failure Case #3 July 2012 November 2013 VTI LVOT 4.9 cm VTI LVOT 9.0 cm Increased stroke volume

Pulmonary hypertension in heart failure Case #3 July 2012 November 2013 E/A 5.1 E/A 0.7 Mitral inflow S/D 0.4 Pulmonary vein inflow S/D 1.2 Decreased PCWP

Pulmonary hypertension in heart failure Case #3 July 2012 November 2013 AcT 80 ms tpv-pp 100 ms AP 8 mmhg PASP 62 mmhg PVR>3 WU PASP 30 mmhg Normalized PVR

Tryck och resistans i lungcirkulationen Take home message Doppler PASP>40 mmhg talar för pulmonell hypertension AcT<85 ms talar för pulmonell hypertension Kort IVRT TDI (<40 ms) gör pulmonell hypertension osannolikt Beräkna inte PVR med Doppler eller Abbas metod Doppler PASP>60 mmhg talar starkt för hög pulmonell vaskulär resistans

Tryck och resistans i lungcirkulationen Take home message Act>110 ms talar för normal PVR men inte normalt PA tryck Tecken på tryckreflektion (Act, tpv-pp, AP) i lungkretsloppet kan användas för att påvisa hög pulmonell vaskulär resistans Svephastighet 100 mm/s, leta i många fönster, undersök RVOT ett interkostalrum kaudalt Vad ger pulmonell hypertension: PAMP=PCWP + PVR*CO Ta ställning i utlåtandet: Pulmonell hypertension orsakat av högt fyllnadstryck i vä kammare, lungkärlssjukdom eller båda?