Systemisk og pulmonal karmodstand

Klinisk baggrund

Beregning af den systemiske og pulmonale karmodstand er en central del af fortolkningen af data fra højresidig hjertekateterisation. De to modstandsværdier besvarer forskellige kliniske spørgsmål: den systemiske karmodstand (SVR) karakteriserer shockfænotypen og styrer valget mellem vasopressor og inotrop behandling, mens den pulmonale karmodstand (PVR) afgør klassifikationen af pulmonal hypertension og adskiller prækapillær fra postkapillær sygdom. Begge afhænger af trykgradienter divideret med minutvolumen, hvilket betyder, at måleusikkerhed i en enkelt variabel forplanter sig direkte til den beregnede modstand. Uden disse beregninger kan distributivt shock ikke skelnes fra kardiogent, og pulmonal hypertension kan ikke klassificeres efter de gældende definitioner.

Beregning af systemisk og pulmonal karmodstand

Systemisk karmodstand (SVR)

$$\text{SVR} = 80 \times \frac{\text{Middelarterietryk} - \text{Højre atrietryk (CVP)}}{\text{Minutvolumen}}$$

Resultatet angives i dyn·s·cm⁻⁵. Faktoren 80 omregner fra enheden mmHg·min/L (Wood-enheder) til CGS-enheden dyn·s·cm⁻⁵, hvor 1 Wood-enhed svarer til 80 dyn·s·cm⁻⁵. Middelarterietrykket måles invasivt via arteriekateter, højre atrietryk via centralt venekateter eller den distale port på Swan-Ganz-kateteret, og minutvolumen via termodilution eller direkte Fick-metode.

Pulmonal karmodstand (PVR)

$$\text{PVR} = \frac{\text{Middeltryk i lungearterien} - \text{Wedgetryk}}{\text{Minutvolumen}}$$

PVR angives i Wood-enheder (mmHg·min/L). For at udtrykke værdien i dyn·s·cm⁻⁵ multipliceres med 80. Middeltrykket i lungearterien fås fra den distale port på Swan-Ganz-kateteret, og wedgetrykket (PAWP) måles ved ballonokklusion i en pulmonal arteriegren.

Normalværdier og referenceramme

En systematisk oversigt over højresidig hjertekateterisation hos raske personer viste, at PVR i hvile i rygleje i aldersgruppen 24 til 50 år var 69 ± 28 dyn·s·cm⁻⁵ (cirka 0,9 Wood-enheder), med en aldersrelateret stigning til 90 ± 39 dyn·s·cm⁻⁵ (cirka 1,1 Wood-enheder) hos personer over 70 år [4]. Det understøtter den praksis, som ligger til grund for ESC/ERS-retningslinjerne fra 2022, hvor PVR over 2 Wood-enheder sammen med et middeltryk i lungearterien over 20 mmHg og et wedgetryk ≤ 15 mmHg definerer prækapillær pulmonal hypertension [1]. Normal SVR angives i litteraturen sædvanligvis til 800 til 1200 dyn·s·cm⁻⁵, men de præcise grænser varierer mellem kilder og bør fortolkes i klinisk sammenhæng snarere end som absolutte tærskler.

Fortolkning i praksis

Systemisk karmodstand ved shock

Begrebet blandet shock har fået øget opmærksomhed: i moderne kardiologisk intensivbehandling er blandede shocktilstande, hvor kardiogent shock optræder sammen med mindst én yderligere shockmekanisme, den næsthyppigste shockårsag [5]. SVR kan i disse tilfælde vise et intermediært mønster, som hverken er tydeligt lavt eller tydeligt højt, og fortolkningen må da afvejes mod wedgetryk, minutvolumen og det kliniske billede.

Pulmonal karmodstand ved pulmonal hypertension

Ifølge ESC/ERS-definitionen fra 2022 klassificeres hæmodynamiske fund ved højresidig hjertekateterisation således [1]:

PVR-tærsklen på 2 Wood-enheder er central for at skelne prækapillær pulmonal arteriel hypertension (gruppe 1) fra pulmonal hypertension forårsaget af venstresidig hjertesygdom (gruppe 2). Den afgør, om patienten skal udredes videre med henblik på PAH-specifik behandling eller med henblik på optimering af den underliggende hjertesygdom.

Validering og performance

Beregningerne er fysisk korrekte og validerede i den forstand, at de bygger på etablerede hydrodynamiske principper. Usikkerheden ligger ikke i formlen, men i målingen af minutvolumen, som udgør nævneren i begge beregninger. To store moderne studier har systematisk sammenlignet de to dominerende metoder til at måle minutvolumen ved højresidig hjertekateterisation: termodilution og direkte Fick.

I et svensk retrospektivt studie fra Karolinska omfattende 852 højresidige hjertekateterisationer (2014 til 2023, medianalder 66 år, 64 % hjertesvigt, 20 % pulmonal arteriel hypertension) korrelerede termodilution stærkt med direkte Fick (r = 0,79, p < 0,001) [2]. Bland-Altman-analysen viste dog en flowafhængig bias: termodilution overvurderede minutvolumen ved lavflowtilstande (+0,1 L/min) og undervurderede den ved normalt til højt flow (−0,48 L/min). Trods dette identificerede termodilutionsbaseret PVR forhøjet PVR med høj diagnostisk sikkerhed ved tærskelværdier på både 2 og 5 Wood-enheder (AUC = 0,97, p < 0,001) [2]. Overensstemmelsen blev ikke påvirket af graden af trikuspidalinsufficiens, hvilket udfordrer den traditionelle opfattelse, at termodilution er upålidelig ved betydende trikuspidalinsufficiens.

I et amerikansk studie fra UCLA med 116 patienter med pulmonal hypertension (medianalder 59 år, 63 % kvinder, 75 % gruppe 1-PH) undervurderede termodilution minutvolumen sammenlignet med direkte Fick med en middelbias på −0,64 L/min (p = 0,007) [3]. Median-PVR adskilte sig numerisk, men ikke signifikant: 5,6 Wood-enheder med termodilution mod 4,7 med direkte Fick (p = 0,15). Elleve procent af patienterne havde diskordant PVR-klassifikation, det vil sige at de havnede på hver sin side af en tærskel afhængigt af metoden. Termodilution havde en sensitivitet på 97 %, men en specificitet på 73 % til at identificere intermediær til høj hæmodynamisk risiko, hvilket svarer til en falsk positiv rate på 27 % [3]. Forfatterne anbefaler direkte Fick ved indekskateterisation, når der kræves stringente PVR-beregninger, særligt ved vurdering med henblik på avanceret behandling som transplantation.

Begrænsninger

Metoden til måling af minutvolumen afgør pålideligheden. Termodilution er den hyppigste metode, men bærer en systematisk, flowafhængig bias. Ved lav minutvolumen, netop den situation hvor PVR ofte er mest klinisk relevant (udredning af svær PAH, vurdering med henblik på transplantation), er overensstemmelsen mellem termodilution og direkte Fick dårligst. I UCLA-studiet havde 38 % af de patienter, der havde lavt hjerteindeks efter termodilution, i virkeligheden bevaret indeks efter direkte Fick [3]. Direkte Fick bør overvejes i disse situationer, hvor ressourcerne tillader det.

Intrakardielle shunts. Termodilution er ikke pålidelig ved intrakardielle shunts, da den termiske indikator kan passere shunten og forvride målingen. Begge studier ekskluderede patienter med shunts [2, 3]. Ved mistanke om shunt bør direkte Fick anvendes, og beregninger baseret på termodilution skal ikke fortolkes.

Wedgetrykkets usikkerhed. PAWP kan over- eller undervurderes ved forkert kateterposition, ufuldstændig ballonokklusion eller ved betydende mitralstenose, hvor wedgetrykket ikke afspejler trykket i venstre atrium. Et forkert wedgetryk påvirker direkte PVR-beregningen og kan føre til forkert klassifikation af prækapillær versus postkapillær sygdom.

Trykaflæsning i forhold til respirationen. Alle tryk skal aflæses ved slutekspiration, særligt ved spontan respiration, hvor de intratorakale tryksvingninger er store. Forkert aflæsning kan give systematiske fejl i både trykgradienten og dermed i den beregnede modstand.

SVR ved blandet shock. En intermediær SVR ved shock skal ikke fortolkes som udelukkende kardiogent eller distributivt. Blandede shocktilstande er hyppige i moderne intensiv behandling og kan give en hvilken som helst SVR-kombination [5]. SVR skal altid fortolkes sammen med minutvolumen, fyldningstryk og det kliniske billede.

Metodevalg og ekstern evidens

Det svenske studie fra Karolinska [2] udgør et af de største moderne materialer til sammenligning af termodilution og direkte Fick ved højresidig hjertekateterisation og støtter, at termodilution er klinisk pålidelig til PVR-klassifikation i de fleste tilfælde, samtidig med at det bekræfter behovet for direkte Fick ved lavflowtilstande. Det stemmer overens med den praksis, der anvendes på hjertekateterisationslaboratorierne, hvor direkte Fick med metabolisk vogn (metabolic cart) i stigende grad anvendes ved indeksudredning af pulmonal hypertension.

Kilder

1. Humbert M, m.fl. 2022 ESC/ERS Guidelines for the diagnosis and treatment of pulmonary hypertension. Eur Heart J. 2022;43(38):3618–3731. PMID: 36017548
2. Melin M, m.fl. Agreement of thermodilution and direct Fick methods for cardiac output across varying haemodynamic conditions. ESC Heart Failure. 2026;13(1):509237. PMID: 41711698
3. Brownstein AJ, m.fl. Hemodynamic Risk Assessment by Thermodilution and Direct Fick Measurement of Cardiac Output in Pulmonary Hypertension. CHEST Pulmonary. 2024;2(3):100059. PMID: 42548471
4. Kovacs G, m.fl. Pulmonary vascular resistances during exercise in normal subjects: a systematic review. Eur Respir J. 2012;39(2):319–328. PMID: 21885394
5. van Diepen S, m.fl. Mixed Cardiogenic Shock: A Proposal for Standardized Classification, a Hemodynamic Definition, and Framework for Management. Circulation. 2024;150(18):1459–1468. PMID: 39466889