LVAD를 가진 환자를 볼 때 가장 중요한 것은 parameter를 이해하는 것이라고 생각한다. 굉장히 복합적으로 이해를 해야 하기 때문에 가장 어려운 부분이라고 생각한다. 많은 case를 보았지만 아직도 이해하기 어려운 부분들이 많다.
HM 3의 모니터에 표시되는 지표에는 1) Pump speed(RPM, 분당 회전 수, 펌프의 회전 속도) 2) Pump Flow(LPM, Liter per min, Power로 생성된 blood flow) 3) Pump Power(Watt, 펌프를 돌리기 위한 동력) 4) Pulse Index(PI, pump flow의 variation)가 있다. 여기서 Pump speed(RPM)만 유일하게 설정할 수 있는 값이다. pump speed만 설정요소이고 나머지는 감소요소이다.
1. Pump speed(RPM, 분당 회전 수, 펌프의 회전 속도)
Clinical speed는 4700-6200 RPM인데 보통 한국인들은 서양인들 체구보다 작기 때문에 보통 4400-4500 RPM으로 설정된다. 위에서 말했다시피 speed는 유일하게 설정할 수 있는 값이다. 환자의 상태에 맞게 RPM을 설정할 수 있다. 50~100 RPM은 변동성이 있기 때문에 모니터상에서 항상 설정값으로 보이는 것은 아니고 4400 RPM으로 설정했더라도 4450~4500 RPM으로 보일 수 있다. 이 RPM이 작으면 Cardiac ouput이 약해지고 역류가 발생할 수 있다. 그래서 low speed limit 설정이 필요하고 pump speed 보다 보통 200-300 RPM 정도 아래로 설정한다. RPM이 또 너무 높으면 심실흡인이 발생하고 이는 septal shift를 유발하여 RV enlarge-> TR으로 초래한다. 적절한 RPM은 septal shift를 방지하고 10 beat 당 3-4번의 aortic valve open을 가능하게 한다.
2) Pump Flow(LPM, Liter per min, Power로 생성된 blood flow)
Flow는 speed와 power, 그리고 미리 입력된 Hematocrit에 의해 측정된다. HM3를 가진 환자에게서 가장 많이 울리는 알람이 바로 "low flow alarm"이다. 만약 2.0 LPM 이하로 flow가 형성되면 RED 알람이 울린다. 이 때는 즉시 환자의 혈압을 확인해야 하는데 혈압이 낮을 때와 높을 때 둘 다 low flow alarm이 울린다. 혈압이 낮을 때는 환자의 혈류량이 작아 blood flow가 약해져서 알람이 울린다. 이는 그냥 직감적으로 봐도 이해가 쉬울 것이다. 하지만 혈압이 높을 때도 알람이 울린다. 이를 이해하려면 flow가 계산되는 공식에 대한 이해가 필요한데 매우 어렵다.
위 공식대로 flow는 speed를 inflow와 outflow의 power 차이로 나눈 값이다.
위 그래프에서 보이는 곡선이 HQ curves이다. 결국 공식과 그래프를 통해 알 수 있는 것은 flow는 압력의 차이와 반비례하다는 것이다.
* HQ curves란 무엇인가?
- Head(H)는 P(inflow)-P(outflow)의 값이고 즉 △P라고 할 수 있다. 압력의 차이라는 것인데 후부하와 전부하의 차이이다. 즉, 대동맥판막의 압력과 좌심실 압력의 차이와 같다.
- Flow(Q)는 말 그대로 flow.
만약 전부하(좌심실의 압력)가 증가한다면 압력의 차이는 줄게 되고 Flow는 상승한다. 그런데 혈압이 증가한다는 것은 후부하(대동맥 압력)가 증가한다는 것이고 이렇게 되면 압력의 차이가 커져 Flow가 감소한다. 그래서 혈압이 증가할 때 Flow는 낮아져 low alarm이 울린다는 것이다. 숫자로 예시를 들어본다면 이해가 더 쉬울 것이다.
H= 후부하-전부하(AOP-LVP)
- 기본이 "AOP가 75mmHg이고 LVP가 10mmHg 일 때, H는 65mmHg" 라면
- LVP가 15mmHg로 증가하면, H는 60mmHg로 감소 (75mmHg-15mmHg)
- AOP가 95mmHg로 증가하면, H는 85mmHg로 증가 (95mmHg-10mmHg) ★ 혈압이 높은 경우
이렇게 계산해 볼 수 있다. 2번 예시에서 다시 얘기해 보자면 만약 반대로 LVP가 감소하면(혈류량이 낮아져 혈압이 낮은 경우) H는 증가하니까 Flow가 낮아진다. HVAD보다 HM3는 Afterload에 더 민감하기 때문에 혈압이 조금만 올라도 flow가 확 떨어질 수 있다. 그래서 HVAD에서 환자의 mBP target을 65-90mmHg로 봤었다면, HM3의 환자는 mBP target을 65-75mmHg 정도로 더 낮게 본다. HQ curves에 대한 이해가 어려울 수 있지만 결론적으로는 환자의 LVAD에서 low alarm이 울렸을 땐 반드시 혈압을 측정해야 한다는 것이다. 혈압이 target보다 낮다면 volume을 채워줄 수 있고 혈압이 target보다 높이면 혈압약을 드리면 된다. 만약 혈압으로 알기 어려운 경우는 심초음파를 시행하면 된다.
또한, Low flow는 intravascular volume 감소, 혈압 증가 이외에도 RV failure, tamponade, thrombus 등 여러 가지 원인이 있다. 그리고 suction event나 thromboembolism 등은 RPM의 감소를 유발하고 이는 곧 Flow의 감소이다. 또한 미리 입력된 Hematocrit이 높으면 Flow는 감소하는데 HVAD에 비해 HM3는 Hct에 의한 변동성이 적다고 한다.
3) Pump Power(Watt, 펌프를 돌리기 위한 동력)
Power는 speed와 flow에 따라 달라진다. Pump speed가 증가하면 power와 flow는 증가할 수 있다. 보통 3-6 watt를 목표로 하고 10 watt 이상이라면 thrombus, 후부하 증가(혈압증가), suction event, aortic insufficiency를 의심해야 한다. 만약 power가 점진적으로 감소한다면 flow obstruction 가능성이 있다.
4) Pulse Index(PI, pump flow의 variation)
PI는 박동지수라고 하는데 pump power의 변화량, 즉 pump flow의 변화량을 뜻한다. 심장의 수축력을 반영하고 pump의 assist를 반영한다. 즉, LV의 unloading을 뜻한다. Power max- Power min은 Flow(sys)-Flow(dia)로 이해할 수 있다.
심실이 수축하면 맥박과 pump flow가 증가하는데 이 flow pulses를 15초마다 평균적으로 측정하여 환자의 좌심실 박동지수를 계산하는 것이다. 이 PI값이 낮다는 것은 좌심실이 기여를 덜한 것이고 즉, 기계가 더 도움을 주고 있다는 것이다.
정상 범위는 3.5-5.5이나 절대적인 기준은 아니다. 보통 6 이상을 유지하는 분들도 있다. 환자가 기침이나 재채기, 운동, 대변볼 때도 이 PI 값이 오를 수 있다. 하지만 부정맥이나 suction event, volume 변화, power 나 pump speed의 변화 등 환자의 상태가 급격하게 변화했을 때도 이 PI값이 변동하므로 환자의 상태를 복합적으로 사정해야 한다.
초당 PI와 평균 PI 간에 45% 이상 차이가 날 때 PI event가 발생한다.
PI event에 대한 응답으로 펌프 속도가 자동으로 저속 한계로 떨어진 다음 50 RPM 또는 100 RPM 단위로 설정 속도로 다시 진행된다. 설정 속도로 돌아가기 전에 다른 PI event가 발생하면 사이클이 반복되며 PI 이벤트의 원인이 해결될 때까지 계속 유발된다. 빈번한 PI event는 원인을 감별하여 해결해야 한다. PI 이벤트와 관련된 경보음은 울리지 않아 주의해야 한다.
| Power/Flow | PI | 원인 | 해결방법 |
| Low | Low | 저혈량(출혈, 탈수) Tamponade RV failure 부정맥 suction event inflow/outflow graft obstruction(꼬임, 혈전) |
Fluid 보충 Bleeding 원인 해결 부정맥 교정(보통 약물로) 항혈소판제, 항응고제 추가 |
| Low | High | 고혈압 Low pump speed inflow/outflow graft obstruction |
고혈압약 사용 항혈소판제, 항응고제 추가 |
| High | Low | 저혈압(패혈증, 혈관확장) High pump speed pump thrombus affecting rotor/bearings |
vasodilators 감량 혹은 중단 sepsis 원인 해결 항혈소판제, 항응고제 추가 |
| High | High | 정상 운동 심장기능 향상 |
* extreme hypovolemic이나 Suction event 발생 시 급격한 Flow 감소는 순간적으로 PI를 증가시킨다.
* suction event란 무엇인가?
심실이 쪼그라들고 심실 안 음압이 증가하여 심실 벽 흡인이 발생하여 Flow가 약해지는 것이다. 이는 혈류량이 부족, RV Failure, 폐혈관 저항 상승, 심낭압전, 그리고 inflow cannula의 obstruction 이 있을 때 발생할 수 있고 이는 Low Flow를 유발하거나 Ventricular arrhythmia를 발생시킨다.
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