Hjärtminutvolym (Ficks princip)

Klinisk bakgrund

Hjärtminutvolym (CO) är central vid höger hjärtkateterisering för klassifikation av pulmonell hypertension, bedömning av hjärtsvikt och prioritering för transplantation och mekanisk cirkulationsassistans. Termodilution är den vanligaste metoden vid bedside, men den förutsätter att en bolus indikator passerar pulmonaryarteren utan att blandas upp av regurgitant flöde över trikuspidalisen. Vid betydande trikuspidalisinsufficiens, mycket lågt flöde eller intrakardiell shunt har termodilution ansetts otillförlitlig, och Ficks princip är då det alternativ som används.

Ficks princip i sin direkta form, där VO₂ mäts med metabolisk cart, är den accepterade guldstandarden för CO-bestämning. I klinisk praxis är direkt mätning av VO₂ ofta otillgänglig och därför används en antagen (estimerad) VO₂. Det är just detta antagande som är metodens svagaste punkt: när VO₂ skattas fel blir CO fel, och eftersom VO₂ står i täljaren förstärks skattningsfelet i resultatet.

Beräkning av Hjärtminutvolym (Ficks princip)

Kalkylatorn beräknar CO enligt:

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

där $S_{aO_2}$ är arteriell och $S_{vO_2}$ är blandvenös O₂-mättnad, uttryckta som fraktioner (0–1; i kalkylatorn inmatade i procent och internt konverterade). Konstanten 1,36 är hemoglobinets syrgasbindningskapacitet (mL O₂ per g Hb) och faktorn 10 omvandlar g/dL till g/L. VO₂ skattas till 125 mL/min/m² × kroppsyta. Hjärtindex (CI) erhålls som CO/BSA (L/min/m²).

Härledningen av skattad VO₂ tillhör LaFarge och Miettinen (1970), baserad på patienter vid hjärtkateterisering [1]. De tre vanligen använda skattningsformlerna för VO₂ (LaFarge-Miettinen, Bergstra, Dehmer) härleddes i patienter vid hjärtkateterisering, till stor del barn och unga vuxna med medfött hjärtfel, för 30 till 60 år sedan [2]. Den förenklade konstanten 125 mL/min/m² är en grov approximation av vilo-VO₂ hos en stabil vuxen patient utan akut sjukdom.

Tolkning i praktiken

Normalt hjärtindex i vila är 2,5–4,0 L/min/m². Tabellen nedan anger tolkningsband och klinisk åtgärd.

Vid pulmonell hypertension sätter ett lågt CI patienten i högre riskkategori och påverkar val av vasodilatator och transplantationsövervägande. Vid hjärtsvikt styrs beslut om transplantation och mekanisk assistans av CI kombinerat med PCWP.

En traditionell indikation för Fick-metoden har varit betydande trikuspidalisinsufficiens, där termodilution ansetts ge för lågt värde. En systematisk översikt från 2024 utmanar detta: i fyra studier med totalt 602 patienter (258 med TR) var korrelationen mellan termodilution och direktfick r = 0,90 vid måttlig till svår TR och r = 0,86 vid mild eller ingen TR, alltså inte signifikant olika [3]. Heterogeniteten var dock hög (I² 71 respektive 68%) och risken för bias större i äldre studier, varför fyndet bör bekräftas i en modern kohort.

Validering och prestanda

Den antagna VO₂ är den dominerande felkällan. Palanques-Tost m.fl. utvärderade tre etablerade eFick-formler mot termodilution som referens i en modern intensivvårdskohort [2]. I en postoperativ thorax-ICU var medelfelet (MAPE) 30% och förklaringsgraden R² negativ (−1,5), vilket innebär att modellen presterade sämre än att gissa medelvärdet. Felet berodde på att den statiska VO₂-skattningen inte kunde följa dynamisk fysiologi hos kritiskt sjuka patienter. Deras CORE-modell, som inkorporerade dynamiska fysiologivariabler, nådde MAPE 14% och R² 0,58.

Narang m.fl. fann i en klinisk kohort med 535 patienter vid höger hjärtkateterisering att uppmätt VO₂ skiljde sig signifikant från alla tre skattningsformler, med större avvikelse vid uttalad obesitas (BMI >40) [4]. Chase m.fl. rapporterade i en kohort av patienter med hjärtsvikt och minskad ejektionsfraktion att samtliga formler gav betydande felgrad och felklassning av hemodynamiska kategorier, inklusive kardiogen chock och hypoperfusion [5]. Sammanfattningsvis är eFick tillförlitligast hos stabila vuxna patienter utan akut sjukdom och utan uttalad obesitas, det vill säga den population som liknar härledningskohorten.

Begränsningar

Den antagna VO₂ gäller inte vid:

• Kritisk sjukdom. VO₂ vid intensivvård är dynamisk och påverkas av sympatikotonus, vasopressorer och sedation, vilket bryter vilkoret om steady-state som Ficks princip förutsätter [2,3].
• Uttalad obesitas (BMI >40). Skattningsformlerna överskattar VO₂, vilket ger för lågt CO [4].
• Extrema åldrar. Formlerna härleddes på barn och unga vuxna med medfött hjärtfel [2].
• Intrakardiell shunt. En shunt kräver separat provtagning från vena cava superior och inferior, inte blandvenöst prov från pulmonaryarteren; annars blir AV-differensen felberäknad [3].

Vanliga fel:

• Att föredra eFick framför termodilution enbart på grund av trikuspidalisinsufficiens. Systematiska översikten visar att termodilution inte nödvändigtvis är otillförlitlig vid TR [3].
• Att förlita sig på ett enstaka värde vid instabil fysiologi. CO vid kritisk sjukdom är inte statiskt; upprepade termodilutionsmätningar kan vara mer informativa [2,3].
• Att anta att 125 mL/min/m² gäller alla patienter. Vid feber, sepsis och hypermetabola tillstånd är VO₂ förhöjd; vid sedering och hypotermi sänkt.

När kliniskt viktiga beslut vilar på CO och termodilution är otillförlitlig, bör VO₂ mätas direkt snarare än skattas [2,4].

Källor

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