Continuous Thermodilution Measurement of Cardiac Output: In-Vitro and In-Vivo Evaluation

Summary

The current study was designed to evaluate a method for continuous measurement of cardiac output. The System consists of a modified pulmonary artery catheter that uses the thermodilution principle for determination of cardiac Output. The evaluation was performed in vitro and in vivo. In-vitro evaluation was performed using a simple flow bench model (flow 2-9 L/min). Both continuous and bolus thermodilution methods were compared. Both methods showod good correlation with the pump flow calibrated using a volumetrie tank and timer (correlation coefficient (r) for bolus thermodilution = 0.92, r for continuous thermodilution = 0.90). In-vivo evaluation was performed in six bovine experiments. Data from a total of 87 pairs of bolus versus continuous measurements were obtained. The cardiac output ranged from 1.9 to 8.9 L/min. The absolute measurement bias was not significant (mean: -0.07 L/min; 95% confidence limits: -0.87 and 0.73 L/min). The squared correlation coefficient from linear regression was 0.92.

The results from this study suggest that the new continuous thermodilution measurement system for cardiac output provides aecurate data in vitro and in vivo. Continuous monitoring of cardiac output adds a new dimension for evaluation of the patient's hemodynamic profile. Futhermore, significant volume load due to bolus thermodilution measurements can be avoided.

Zusammenfassung

Das Ziel dieser Studie war die Beurteilung eines neuen Systems für die kontinuierliche Bestimmung des Herzzeitvolumens. Der wichtigste Teil des neuen Systems ist ein modifizierter Balloneinschwemmkatheter. Das Herzzeitvolumen wird nach einer modifizierten Thermodilutionsmcthode gemessen, indem statt Kälte Wärme appliziert wird. Die Studie wurde in vitro und in vivo ausgeführt. In-vitro-Messungen fanden mittels eines einfachen Systems unter Verwendung einer kalibrierten Pumpe, Standardschläuchen für die Herz-Lungen-Maschine und einem Oxygenator statt. Kontinuierliche- und Bolus-Thermodilution-Messungen wurden bei einem Pumpenfluß von 2-9 L/Min, verglichen. Beide Methoden zeigten eine gute Korrelation mit dem Pumpenfluß (Korrelationskoeffizient (r) für Bolus-Thermodilution =0,92, r für kontinuierliche Thermodilution = 0,90).

In vivo wurden Herzzeitvolumenmessungen bei sechs Kälbern vorgenommen. Es wurden insgesamt 87 Paare von Bolus- und kontinuierlichen Messungen analysiert. Das Herzzeitvolumen schwankte im Bereich von 1,9 bis 8,9 L/Min. Die Abweichungen der Messungen waren nicht signifikant (Mittelwert: -0,07 L/Min.; 95% Vertrauensboreichen: -0,87 bis 0,73 L/Min.). Der Korrelationskoeffizient der Korrelationsanalyse betrug 0,92.

Die Ergebnisse dieser Studie zeigen die Zuverlässigkeit und Genauigkeit des neuen Systems für die kontinuierliche Messung des Herzzeitvolumens unter standardisierten Bedingungen. Die kontinuierliche Überwachung des Herzzeitvolumens erlaubt weitere Fortschritte in der Betreuung schwerkranker Patienten. Eine Volumenbelastung als Folge der häufigen Bolus-Messungen kann durch die Verwendung des neuen Systems vermieden werden.

Key words

Cardiac Output - Pulmonary catheter - Thermodilution