In cosa consiste e come evitare la risonanza nella forma d’onda della pressione arteriosa 

Campus Vygon

27 Ott, 2022

Quando l’onda di pressione arteriosa presenta artefatti, i dati elaborati dal sistema di monitoraggio saranno imprecisi e non ci consentiranno di monitorare correttamente il paziente. 

Questo articolo approfondisce uno degli artefatti che possono inficiare la qualità dell’onda di pressione arteriosa: la RISONANZA. 

COSA TROVERAI IN QUESTO ARTICOLO? 

  • Cos’è l’onda di pressione arteriosa e quali sono le sue parti 
  • Tecniche per stabilire se la forma d’onda della pressione arteriosa sia affidabile 
  • Cos’è la risonanza e quali sono le sue cause 
  • 4 suggerimenti per evitare che l’onda di pressione arteriosa sia affetta da risonanza 

Vuoi saperne di più sulla forma d’onda di pressione arteriosa e su come evitare gli artefatti? 

Rimani su questa pagina e leggi l’articolo completo. 


Il monitoraggio emodinamico è uno strumento fondamentale nei pazienti critici, tanto che le sue informazioni costituiscono uno dei cardini dell’azione terapeutica. 

Ogni anno in Europa vengono inseriti circa 2,5 milioni di cateteri arteriosi, con lo scopo principale di effettuare un monitoraggio emodinamico.  Il monitoraggio emodinamico è uno strumento fondamentale nei pazienti critici, tanto che le sue informazioni costituiscono uno dei cardini dell’azione terapeutica.  

Una delle complicazioni più comuni è la scarsa qualità dell’onda di pressione arteriosa. Quando ciò accade, i dati raccolti ed elaborati dal sistema di monitoraggio saranno imprecisi e non ci permetteranno di ottenere informazioni corrette e di monitorare accuratamente il paziente. 

Gli artefatti che possiamo trovare nella nostra onda di pressione arteriosa sono principalmente due: lo smorzamento e la risonanza. 

Cosa succede quando la forma d’onda della pressione arteriosa presenta artefatti?  

Una forma d’onda della pressione arteriosa che risulta smorzata o risonante porterà a una lettura errata della stessa e, basandoci su di essa, le decisioni non risulteranno più accurate.  

In questo articolo verrà illustrato come evitare che l’onda di pressione arteriosa sia risonante, al fine di valutare correttamente lo stato emodinamico del nostro paziente e condurre un trattamento personalizzato ottimale.  

Vuoi saperne di più sulla forma d’onda di pressione arteriosa e su come evitare gli artefatti? 

Leggi l’articolo: “Come riconoscere ed evitare lo smorzamento nella forma d’onda della pressione arteriosa

ONDA DI PRESSIONE ARTERIOSA  

L’onda di pressione arteriosa si genera dall’interazione tra la gittata sistolica espulsa durante la contrazione del ventricolo sinistro e le caratteristiche fisiche del sistema vascolare che attraversa. 

È un’onda meccanica, simile al suono, quindi viene trasmessa solo attraverso mezzi fisici. La sua forma è cilindrica, partendo dal cuore e muovendo un fronte d’onda attraverso le arterie fino a raggiungere le arteriole. Questa onda passa attraverso un mezzo viscoso, che è il sangue, e un mezzo non viscoso, che è salino per il trasduttore.  

Attraverso un catetere posizionato in arteria e un trasduttore che trasforma il segnale pressorio dell’onda in un segnale elettrico, è possibile misurare la pressione arteriosa del paziente e ricostruire la morfologia dell’onda nei diversi sistemi di monitoraggio. 

Esistono sistemi di monitoraggio emodinamico avanzato che, tramite l’applicazione di un algoritmo sulla morfologia dell’onda di pressione arteriosa, sono in grado di fornire ulteriori informazioni rispetto ai soli valori di pressione, informazioni molto specifiche che consentono di analizzare lo stato cardiovascolare dei pazienti in modo più approfondito. 

Per avere la certezza che il segnale che il sistema sta analizzando sia affidabile e che non vi siano artefatti, è essenziale conoscerne la forma d’onda della pressione arteriosa e le parti da cui è composta. In modo più o meno marcato, ogni onda di pressione arteriosa deve presentare 6 fasi: 

IN COSA CONSISTE LA RISONANZA? 

Il sistema composto da catetere, trasduttore e prolunga è assimilabile in fisica ad un sistema dinamico di secondo grado sottosmorzato. Un sistema di questo tipo presenta tre caratteristiche peculiari: l’elasticità del sistema, determinata dalle sue caratteristiche fisiche ma anche dalla presenza di bolle d’aria all’interno, la massa di fluido che lo attraversa e l’attrito generato che influenza le caratteristiche del moto del fluido.

Queste tre caratteristiche determinano i due parametri del sistema responsabili della qualità della trasmissione del segnale, nel nostro caso di quello arterioso. Questi due parametri sono la frequenza naturale del sistema e il suo coefficiente di damping, grandezze entrambe misurabili. La frequenza naturale è la frequenza con cui il sistema oscilla, il coefficiente di damping determina il tempo in cui il sistema va a riposo. All’aumentare della frequenza naturale del sistema aumenta la risonanza del segnale, che viceversa diminuisce all’aumentare del coefficiente di damping1.  

Quando osserviamo un fenomeno di risonanza, troviamo oscillazioni troppo pronunciate che possono portare a una falsa pressione sistolica alta o a una falsa pressione diastolica bassa. La dicrota sarà facilmente visibile e probabilmente di dimensioni esagerate quando l’onda è risonante. 

Oltre all’analisi visiva, ci sono anche specifiche manovre che possiamo eseguire per determinare se la forma d’onda della pressione sanguigna invasiva è affetta da risonanza. 

1. Analisi delle oscillazioni compiute dall’onda di pressione arteriosa durante un test dell’onda quadra 

Il test dell’onda quadra, detto anche Flush Test, consiste nell’utilizzare la valvola di flush del trasduttore, adibita ai lavaggi della linea, per far momentaneamente leggere al trasduttore la pressione della sacca di fisiologica utilizzata per impostare la linea di monitoraggio.

Quando i monitor leggono la pressione della sacca, il segnale risulterà costante e pari a quello della sacca (di norma 300 mmHg). Una volta rilasciata la valvolina di flush, il segnale si riassesterà sul segnale di pressione arteriosa del paziente. Il numero e la tipologia delle oscillazioni che questo segnale compirà prima di riassestarsi ci permetteranno di identificare eventuali fenomeni di risonanza.  

In un segnale affidabile infatti, si prevede che siano necessarie tra 1,5 e 2 oscillazioni  prima di raggiungere la traccia normale. 

Se si osservano > 2 oscillazioni, l’onda potrebbe essere risonante, con conseguenti valori di pressione sistolica sovrastimata e di pressione diastolica sottostimata. 

2. Confronto con il segnale di pressione arteriosa non invasiva 

Il segnale della pressione arteriosa invasiva può considerarsi affidabile se presenta differenze di pressione inferiori a 10 mmHg rispetto alla pressione non invasiva.  

Si sospetta che il segnale sia affetto da risonanza se i valori di pressione arteriosa risultano superiori per la sistolica e inferiori per la diastolica. 

3. Valutazione del valore della variabile dP/dtmax 

La variabile dP/dtmax rappresenta  la massima pendenza della curva di pressione arteriosa durante la salita sistolica. 

Nasce come un parametro indicativo della contrattilità del cuore: più ripida è la pendenza, maggiore è il suo valore e migliore è la funzione sistolica ventricolare sinistra.  

Tale valore può essere utilizzato anche per avere indicazioni rispetto a una possibile risonanza del segnale. Da uno studio condotto su circa 300 pazienti, si è visto come nel 30% dei casi il segnale sia affetto da risonanza. Tale studio ha permesso di stabilire una soglia oltre la quale il valore del dP/dtmax non può più essere considerato fiiologico. Tale soglia si assesta sul valore di 1,7 mmHg/msec

Valori di dP/dtmax superiori non sono fisiologici e potrebbero suggerire che la forma d’onda arteriosa sia artefatta per la presenza di fenomeni di risonanza (underdamping)2

4. RACCOMANDAZIONI PER EVITARE I FENOMENI DI RISONANZA 

Per evitare fenomeni di risonanza, è necessario tenere conto dei vari dispositivi che fanno parte del sistema di pressione arteriosa.  

1. CATETERE ARTERIOSO APPROPRIATO  

Come ampiamente illustrato nell’articolo “IN COSA CONSISTE E COME EVITARE LO SMORZAMENTO NELLA FORMA D’ONDA DELLA PRESSIONE ARTERIOSA”, per garantire un segnale di buona qualità è necessario utilizzare un catetere appropriato per lunghezza, diametro e materiale.  

Il polietilene è un materiale intermedio in termini di durezza e memoria, ed essendo relativamente rigido e poco termosensibile, mantiene una buona trasmissione dell’onda pressoria arteriosa nel tempo, rendendolo il materiale ideale per l’incannulamento arterioso.  

2. CONDIZIONAMENTO DELLA LINEA ARTERIOSA ALLA TEMPERATURA CORPOREA  

Il condizionamento della linea arteriosa alla temperatura corporea del paziente con un’ora di anticipo ci permetterà di evitare possibili artefatti nel segnale pressorio.  

3. TRASDUTTORE DI BUONA QUALITÀ ADATTATO AL PAZIENTE  

I sistemi di monitoraggio, come sopra descritto, sono caratterizzati dalla frequenza naturale, che quantifica la velocità di oscillazione del sistema e genera possibili fenomeni di risonanza, e dal coefficiente di attenuazione, che quantifica le forze di attrito che agiscono sul sistema e determina la velocità di ritorno a riposo, generando possibili fenomeni di smorzamento.  

D’altra parte, le caratteristiche di un bambino, di un neonato e di un adulto non sono le stesse, quindi, è necessario avere un trasduttore adatto alle esigenze del paziente. Ad esempio, un neonato può avere frequenze intorno a 170-180 battiti che potrebbero non essere coperte dalla frequenza di lavoro di un trasduttore destinato a pazienti adulti.  

4. FILTRI DI SMORZAMENTO DEL SEGNALE  


Esistono patologie che possono causare fenomeni di risonanza in modo fisiologico, come l’ipertensione, l’aterosclerosi, la vasocostrizione, il rigurgito aortico, gli stati iperdinamici o l’alta frequenza cardiaca (>150 battiti/min).  

Esistono meccanismi di smorzamento del segnale che, inseriti in serie nella linea tra il catetere arterioso e il trasduttore di pressione, aiutano ad attenuare questi fenomeni di risonanza. 

Recentemente, è stato approvato per uso medico un filtro elettronico dinamico che fa parte di un sistema di monitoraggio di tipo Pulse Contour che può essere attivato su richiesta per correggere le forme d’onda affette da risonanza o che addirittura può essere lasciato in modalità automatica ed attivarsi in autonomia quando rileva fenomeni di risonanza sul segnale. Un recente studio ha dimostrato come questo filtro elettronico dinamico sia perfettamente intercambiabile con il filtro meccanico3.  

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BIBLIOGRAFIA

  1. Gardner RM. Direct blood pressure measurement–dynamic response requirements. Anesthesiology. 1981 Mar;54(3):227-36. doi: 10.1097/00000542-198103000-00010. PMID: 7469106.  
  1. Romagnoli S, Ricci Z, Quattrone D, Tofani L, Tujjar O, Villa G, Romano SM, De Gaudio AR. Accuracy of invasive arterial pressure monitoring in cardiovascular patients: an observational study. Crit Care. 2014 Nov 30;18(6):644. doi: 10.1186/s13054-014-0644-4. PMID: 25433536; PMCID: PMC4279904. 
  1. Foti L, Michard F, Villa G, Ricci Z, Romagnoli S. The impact of arterial pressure waveform underdamping and resonance filters on cardiac output measurements with pulse wave analysis. Br J Anaesth. 2022 Jul;129(1):e6-e8. doi: 10.1016/j.bja.2022.03.024. Epub 2022 Apr 19. PMID: 35459533. 

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