Cardiometría eléctrica

La cardiometría eléctrica es un método basado en el modelo de velocimetría eléctrica y mide de forma no invasiva el volumen sistólico (VS), el gasto cardíaco (GC) y otros parámetros hemodinámicos mediante el uso de 4 electrodos de ECG de superficie. La cardiometría eléctrica es un método registrado por Cardiotronic, Inc. y está aprobado por la FDA de EE. UU. para su uso en adultos, niños y neonatos. ^[1]

• El método de cardiometría eléctrica requiere el uso de 4 electrodos de ECG, 2 colocados en el lado izquierdo del cuello y 2 colocados en la parte inferior del tórax. ^[2]
• Se aplica una corriente eléctrica alterna (CA) de amplitud constante a través del par de electrodos externos hacia el tórax y, en particular, hacia la aorta ascendente y descendente .
• La corriente se dirige hacia la aorta porque la sangre es el material más conductor en el tórax.
• La relación entre la corriente aplicada y el voltaje medido es igual a la conductividad (o bioimpedancia ), que se registra a lo largo del tiempo. ^[2]
• El pronunciado aumento de la conductividad que se observa latido a latido se atribuye a la orientación de los glóbulos rojos. El momento en que la pendiente es más pronunciada está directamente relacionado con la aceleración máxima de la sangre aórtica.
• La cardiometría eléctrica es similar a la cardiografía de impedancia en el sentido de que ambos métodos miden la bioimpedancia eléctrica torácica (BET). Los métodos difieren en el fenómeno responsable del marcado aumento de la BET por latido cardíaco.

La bioimpedancia medida a lo largo del tiempo se puede expresar como la superposición de tres componentes: ^[3]

${\displaystyle Z(t)=Z_{0}+\Delta Z_{R}+\Delta Z_{C}}$

donde Z ₀ es la parte cuasiestática de la impedancia eléctrica (impedancia base), ΔZ _R son los cambios de impedancia debidos al ciclo respiratorio y ΔZ _C son los cambios de impedancia debidos al ciclo cardíaco . ΔZ _R se considera un artefacto similar a la estimación del volumen sistólico y, por lo tanto, se suprime. La exclusión de los datos volumétricos derivados puede disminuir el producto general.

La medición oportuna de ΔZ _C (dZ(t)) revela una forma de onda con una forma similar a la de la onda de presión arterial. La primera derivada temporal calculada de dZ(t) es la forma de onda, que contiene puntos de referencia que permiten determinar el tiempo de eyección del ventrículo izquierdo (LVET) y la aceleración sanguínea aórtica máxima. La aceleración sanguínea aórtica máxima ocurre en la pendiente más pronunciada de la forma de onda dZ(t) y en el pico de la forma de onda. ^{[ cita requerida ]}${\displaystyle {\frac {dZ(t)}{dt}}}$${\displaystyle {\frac {dZ(t)}{dt}}}$

La velocimetría eléctrica (VE) es el modelo en el que se basa la cardiometría eléctrica. La VE se basa en el hecho de que la conductividad de la sangre en la aorta cambia durante el ciclo cardíaco. La VE fue desarrollada por el Dr. Bernstein y el Dr. Osypka en 2001 como un nuevo modelo para interpretar las señales de bioimpedancia del tórax. ^[3]

Antes de la apertura de la válvula aórtica, los glóbulos rojos (eritrocitos) adoptan una orientación aleatoria (no hay flujo sanguíneo en la aorta). Cuando se aplica la corriente eléctrica desde los electrodos externos, la corriente debe rodear estos glóbulos rojos, lo que da como resultado una medición de voltaje más alta y, por lo tanto, una conductividad más baja. Poco después de la apertura de la válvula aórtica, el flujo sanguíneo pulsátil obliga a los glóbulos rojos a alinearse en paralelo con el flujo sanguíneo. Cuando se aplica la corriente eléctrica, puede pasar fácilmente por los glóbulos rojos en la aorta, lo que da como resultado un voltaje más bajo y, por lo tanto, una conductividad más alta. El cambio de la orientación aleatoria a la alineación de los glóbulos rojos al abrir la válvula aórtica genera un aumento pronunciado característico de la conductividad o dZ(t) (que corresponde a una disminución pronunciada de la impedancia) latido a latido. ^[3]

El modelo considera la amplitud pico de dividida por la impedancia base Z ₀ como un índice de aceleración aórtica pico y como un índice de contractilidad del corazón o ICON. La ecuación general para estimar el volumen sistólico mediante bioimpedancia eléctrica torácica calcula el producto de una constante del paciente C _P (en ml), el índice de velocidad sanguínea media _FT (medido en s ⁻¹ durante el tiempo de flujo) y FT (tiempo de flujo medido en s): ^[3]${\displaystyle {\frac {dZ(t)}{dt}}}$${\estilo de visualización {\bar {v}}}$

${\displaystyle SV_{TEB}=C_{P}\cdot {\bar {v}}_{FT}\cdot FT}$

El modelo de velocimetría eléctrica deriva el índice de velocidad sanguínea media _FT a partir del índice medido para la aceleración aórtica máxima ICON. ^[4] Cuanto mayor sea la velocidad sanguínea media durante el tiempo de flujo, más SV expulsa el ventrículo izquierdo. El "volumen de tejido eléctricamente participante" (VEPT ₎ se utiliza como constante del paciente. El VEPT _se deriva principalmente de la masa corporal. ^[3]${\estilo de visualización {\bar {v}}}$

La cardiografía de impedancia es un método de monitorización no invasiva de la hemodinámica, mediante el uso de 4 sensores duales colocados en el cuello y el tórax. Tanto la cardiografía de impedancia como la cardiometría eléctrica derivan el volumen sistólico y el gasto cardíaco a partir de las mediciones de la TEB, pero el modelo subyacente es lo que difiere. El modelo de cardiografía de impedancia atribuye el cambio rápido de la bioimpedancia que se produce poco después de la apertura de la válvula aórtica a la expansión de la aorta ascendente complaciente, suponiendo que un mayor volumen de sangre almacenado temporalmente en la aorta ascendente contribuye a una disminución de la bioimpedancia (o un aumento de la conductividad del tórax). El modelo subyacente nunca demostró ser preciso en pacientes con gasto cardíaco pequeño, por lo que nunca fue aprobado por la FDA de EE. UU. para su uso en niños o neonatos. ^{[ cita requerida ]}

Las señales eléctricas y de impedancia se procesan y luego se utilizan para medir y calcular parámetros hemodinámicos como el gasto cardíaco, el volumen sistólico, la resistencia vascular sistémica, el índice de líquido torácico, el ICON (índice de contractilidad) y la relación del tiempo sistólico.