Minuttvolum (Ficks prinsipp)

Klinisk bakgrunn

Minuttvolum (CO) er sentralt ved høyre hjertekateterisering for klassifikasjon av pulmonal hypertensjon, vurdering av hjertesvikt og prioritering for transplantasjon og mekanisk sirkulasjonsstøtte. Termodilusjon er den vanligste metoden ved sengekanten, men den forutsetter at en bolus indikator passerer lungearterien uten å blandes opp av regurgiterende flow over trikuspidalklaffen. Ved betydelig trikuspidalinsuffisiens, svært lav flow eller intrakardial shunt har termodilusjon vært ansett som upålitelig, og Ficks prinsipp er da alternativet som brukes.

Ficks prinsipp i sin direkte form, der VO₂ måles med metabolsk måleutstyr, er den aksepterte gullstandarden for bestemmelse av CO. I klinisk praksis er direkte måling av VO₂ ofte utilgjengelig, og derfor brukes en antatt (estimert) VO₂. Det er nettopp denne antakelsen som er metodens svakeste punkt: når VO₂ estimeres feil, blir CO feil, og fordi VO₂ står i telleren, forsterkes estimeringsfeilen i resultatet.

Beregning av minuttvolum (Ficks prinsipp)

Kalkulatoren beregner CO slik:

$$\text{CO}\ (\text{L/min}) = \frac{125 \times \text{BSA}\ (\text{m}^2)}{1{,}36 \times \text{Hb}\ (\text{g/dL}) \times 10 \times (S_{aO_2} - S_{vO_2})}$$

der $S_{aO_2}$ er arteriell og $S_{vO_2}$ er blandet venøs O₂-metning, uttrykt som fraksjoner (0–1; i kalkulatoren tastes de inn i prosent og konverteres internt). Konstanten 1,36 er hemoglobinets oksygenbindingskapasitet (mL O₂ per g Hb), og faktoren 10 omregner g/dL til g/L. VO₂ estimeres til 125 mL/min/m² × kroppsoverflate. Hjerteindeks (CI) fås som CO/BSA (L/min/m²).

Utledningen av estimert VO₂ tilhører LaFarge og Miettinen (1970), basert på pasienter ved hjertekateterisering [1]. De tre vanligst brukte estimeringsformlene for VO₂ (LaFarge-Miettinen, Bergstra, Dehmer) ble utledet hos pasienter ved hjertekateterisering, i stor grad barn og unge voksne med medfødt hjertefeil, for 30 til 60 år siden [2]. Den forenklede konstanten 125 mL/min/m² er en grov tilnærming til VO₂ i hvile hos en stabil voksen pasient uten akutt sykdom.

Tolkning i praksis

Normal hjerteindeks i hvile er 2,5–4,0 L/min/m². Tabellen nedenfor angir tolkningsbånd og klinisk tiltak.

Ved pulmonal hypertensjon plasserer en lav CI pasienten i høyere risikokategori og påvirker valg av vasodilatator og vurdering av transplantasjon. Ved hjertesvikt styres beslutning om transplantasjon og mekanisk støtte av CI kombinert med PCWP.

En tradisjonell indikasjon for Fick-metoden har vært betydelig trikuspidalinsuffisiens, der termodilusjon er blitt ansett å gi for lav verdi. En systematisk oversikt fra 2024 utfordrer dette: i fire studier med til sammen 602 pasienter (258 med TR) var korrelasjonen mellom termodilusjon og direkte Fick r = 0,90 ved moderat til alvorlig TR og r = 0,86 ved lett eller ingen TR, altså ikke signifikant forskjellig [3]. Heterogeniteten var imidlertid høy (I² henholdsvis 71 og 68 %), og risikoen for skjevhet større i eldre studier, slik at funnet bør bekreftes i en moderne kohort.

Validering og ytelse

Den antatte VO₂ er den dominerende feilkilden. Palanques-Tost m.fl. evaluerte tre etablerte eFick-formler mot termodilusjon som referanse i en moderne intensivkohort [2]. I en postoperativ thoraxintensivavdeling var gjennomsnittsfeilen (MAPE) 30 % og forklaringsgraden R² negativ (−1,5), noe som innebærer at modellen presterte dårligere enn å gjette gjennomsnittsverdien. Feilen skyldtes at det statiske VO₂-estimatet ikke kunne følge dynamisk fysiologi hos kritisk syke pasienter. Deres CORE-modell, som inkorporerte dynamiske fysiologivariabler, nådde MAPE 14 % og R² 0,58.

Narang m.fl. fant i en klinisk kohort med 535 pasienter ved høyre hjertekateterisering at målt VO₂ skilte seg signifikant fra alle tre estimeringsformler, med større avvik ved uttalt fedme (BMI >40) [4]. Chase m.fl. rapporterte i en kohort av pasienter med hjertesvikt og redusert ejeksjonsfraksjon at samtlige formler ga betydelig feilgrad og feilklassifisering av hemodynamiske kategorier, inkludert kardiogent sjokk og hypoperfusjon [5]. Oppsummert er eFick mest pålitelig hos stabile voksne pasienter uten akutt sykdom og uten uttalt fedme, det vil si den populasjonen som ligner utledningskohorten.

Begrensninger

Den antatte VO₂ gjelder ikke ved:

• Kritisk sykdom. VO₂ ved intensivbehandling er dynamisk og påvirkes av sympatikustonus, vasopressorer og sedasjon, noe som bryter kravet om steady state som Ficks prinsipp forutsetter [2,3].
• Uttalt fedme (BMI >40). Estimeringsformlene overestimerer VO₂, noe som gir for lav CO [4].
• Ekstreme aldre. Formlene ble utledet på barn og unge voksne med medfødt hjertefeil [2].
• Intrakardial shunt. En shunt krever separat prøvetaking fra vena cava superior og inferior, ikke blandet venøs prøve fra lungearterien; ellers blir AV-differansen feilberegnet [3].

Vanlige feil:

• Å foretrekke eFick framfor termodilusjon utelukkende på grunn av trikuspidalinsuffisiens. Den systematiske oversikten viser at termodilusjon ikke nødvendigvis er upålitelig ved TR [3].
• Å stole på én enkelt verdi ved ustabil fysiologi. CO ved kritisk sykdom er ikke statisk; gjentatte termodilusjonsmålinger kan være mer informative [2,3].
• Å anta at 125 mL/min/m² gjelder alle pasienter. Ved feber, sepsis og hypermetabole tilstander er VO₂ forhøyet; ved sedasjon og hypotermi senket.

Når klinisk viktige beslutninger hviler på CO og termodilusjon er upålitelig, bør VO₂ måles direkte framfor å estimeres [2,4].

Kilder

1. LaFarge CG, Miettinen OS. The estimation of oxygen consumption. Cardiovasc Res. 1970;4(1):23–30. PMID: 5416840
2. Palanques-Tost E, m.fl. Cardiac output estimation in the intensive care unit. JACC: Advances. 2025. PMID: 40286350
3. Abualsaud R, m.fl. Time to calm the Fick down? A systematic review and meta-analysis of thermodilution compared to direct Fick in tricuspid regurgitation. CJC Open. 2024. PMID: 39525819
4. Narang N, m.fl. Inaccuracy of estimated resting oxygen uptake in the clinical setting. Circulation. 2014;129(2):203–10. PMID: 24077170
5. Chase PJ, m.fl. Comparison of estimations versus measured oxygen consumption at rest in patients with heart failure and reduced ejection fraction who underwent right-sided heart catheterization. Am J Cardiol. 2015;116(11):1724–30. PMID: 26443561