Comparison of positive end-expiratory pressureinduced increase in central venous pressure and passive leg raising to predict fluid responsiveness in patients with atrial fibrillation

Abstract

BACKGROUND: Positive end-expiratory pressure (PEEP)-induced increase in central venous pressure (CVP) has been suggested to be a robust indicator of fluid responsiveness, with heart rhythm having minimal influence. We compared the ability of PEEP induced changes in CVP with passive leg raising (PLR)-induced changes in stroke volume index (SVI) in patients with atrial fibrillation after valvular heart surgery. METHODS: In 43 patients with atrial fibrillation after cardiac surgery, PEEP was increased from 0 to 10 cm H2O for 5 min and changes in CVP were assessed. After returning the PEEP to 0 cm H2O, PLR was performed for 5 min and changes in SVI were recorded. Finally, 300 ml of colloid was infused and hemodynamic variables were assessed 5 min after completion of a fluid challenge. Fluid responsiveness was defined as an increase in SVI ≥10% measured by a pulmonary artery catheter. RESULTS: Fifteen (35%) patients were fluid responders. There was no correlation between PEEP-induced increases in CVP and changes in SVI after a fluid challenge (β coefficient -0.052, P=0.740), whereas changes in SVI during PLR showed a significant correlation (β coefficient 0.713, P<0.001). The area under the receiver operating characteristic curve of the PEEP-induced increase in CVP and changes in SVI during PLR for fluid responsiveness was 0.556 [95% confidence interval (CI) 0.358–0.753, P=0.549) and 0.771 (95% CI 0.619–0.924, P=0.004), respectively. CONCLUSIONS: A PEEP-induced increase in CVP did not predict fluid responsiveness in patients with atrial fibrillation after cardiac surgery, but increases in SVI during PLR seem to be a valid predictor of fluid responsiveness in this subset of patients.

환자에게 수액을 투여하였을 때 반응성 여부를 평가하는 것은 쉽지 않은 일이다. 본 연구자는 최근에 수액반응성의 신뢰할만한 지표로 발표된 바 있는 호기말양압 (Positive end-expiratory pressure, PEEP) 적용에 의한 중심정맥압 (Central venous pressure, CVP)의 변화와 수동적 다리 들어올리기 (Passive leg raising, PLR)에 의한 박출량지수 (Stroke volume index, SVI)의 변화를 심장 판막 수술을 한 심방세동 환자들을 대상으로 비교하고자 하였다. 총 43명의 환자들을 대상으로 연구가 진행되었고, 교질액 300ml 를 투여한 후 박출량지수가 10% 이상 상승하는 대상자들을 수액반응성이 있는 환자들로 정의하였다. 5분 동안 10 cmH2O 의 호기말양압을 적용하여 발생하는 중심정맥압 변화와 5분 동안 수동적 다리들기를 적용하여 발생하는 박출량지수 변화를 측정하여 비교하였다. 전체 43명의 환자 중에서 15명의 환자들이 수액반응성이 있는 환자들이었다 (35%). 호기말양압 적용에 의한 중심정맥압 변화는 수액 투여 후 박출량지수 변화와 연관성을 보이지 않았고 (β coefficient -0.052, P=0.740), 수동적 다리들기에 의한 박출량 지수 변화는 연관성이 있었다 (β coefficient 0.713, P<0.001). 호기말양압의 적용에 의한 중심정맥압 변화와 수동적 다리들기에 의한 박출량 지수 변화의 수액반응성에 대한 반응자 작용특성 공간(area under the receiver operating characteristic curve, AUROC)은 각각 0.556 [95% confidence interval (CI) 0.358–0.753, P=0.549] 과 0.771 (95% CI 0.619–0.924, P=0.004) 으로 나타났다. 결론적으로 심장 판막 수술을 한 심방세동 환자에서 호기말양압에 의한 중심정맥압 변화로는 수액반응성을 제대로 예측하지 못하는 것으로 생각된다. 반면, 수동적 다리들기에 의한 박출량지수 변화는 의미있게 수액반응성을 예측할 수 있었다.