Flow velocity profile of the pulmonary artery measured by the continuous cardiac output monitoring catheter

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Abstract
The KATS catheter (continuous arterial thermodeprivation system catheter) measures the blood flow velocity of the pulmonary artery (PA) by thermodeprivation which enables continuous determination of cardiac output. The accuracy of this system may depend on the degree of uniformity of flow velocity in the PA, because small movements of the catheter within the PA are inevitable with a beating heart. We evaluated the flow velocity profile of the PA in seven anaesthetized open-chest dogs to assess these potential errors. A custom-made stiff catheter, at the tip of which was incorporated the flow velocity sensor of the KATS catheter, was used to penetrate the main PA in the short axis direction (perpendicular to flow direction) or the long axis direction (along flow direction). The stiff catheter was moved in increments of 2.5 mm, and flow velocity was recorded. The wall-to-wall distance of the PA along each direction was divided into five sections (S1 to S5 for the short axis, and L1 to L5 for the long axis). Flow velocity data for each section were averaged and presented as relative values against the control mid-point velocity. Along the short axis, flow velocity was 0.41 ± 0.20 (SD), 1.00 ± 0.10, 1.03 ± 0.10, 1.08 ± 0.13 and 0.49 ± 0.26 from S1 to S5, i.e., lower in S1 and S5 which were close to the vascular walls (P < 0.05) but uniform in other areas. Along the long axis, flow velocity was 0.28 ± 0.28, 0.88 ± 0.09, 0.94 ± 0.08, 1.06 ± 0.25 and 1.28 ± 0.50 from L1 to L5. Thus, flow velocity was lower in L1 which was close to the bifurcation (P < 0.05), slightly higher in L5 close to the pulmonary valve, but uniform in other areas. These results suggest that the profile of blood flow velocity is relatively uniform within the main PA except in areas close to the vessel walls or valve. We conclude that movement of the catheter within the vessel would not substantially influence the accuracy of the KATS catheter system as long as the flow velocity sensor of the catheter stays within the main PA. La sonde KATS (Continuous Arterial Thermodeprivation Systems), en calculant par déperdition thermique la vitesse de l’écoulement sanguin dans l’artère pulmonaire (AP), mesure le débitcardiaque. La précision du système peut dépendre de la Constance de la vélocité sanguine dans l’AP, les battements cardiaques rendant inévitables de petits mouvements de la sonde. Pour évaluer cette source potentielle d’erreurs, nous avons mesuré le profil de la vélocité de l’écoulement sanguin sur sept chiens anesthésiés, à thorax ouvert. Nous avons intégré le senseur de vélocité de courant d’une sonde KATS à un cathéter rigide, créé sur mesure, dans le but de pénétrer l’AP principale perpendiculairement à la direction du flux sanguin (axe court) ou parallèlement à sa direction (axe long). Le cathéter rigide a été avancé par paliers de 2,5 mm et la vélocité du flux mesurée. Nous avons établi la moyenne les données et les avons présentées comme des valeurs relatives en regard d’un point-contrôle central. Sur l’axe court, la vélocité du courant a été de 0,41 ± 0,20 (SD), de 1,00 ± 0,01, de 1,03 ±0,01, de 1,08 ± 0,13 et de 0,49 ± 0,26, des points S1 à S5 respectivement; done plus basse à S1 et S5 qui sont les points les plus rapprochés des parois vasculaires (P < 0,05) mais uniforme dans les autres zones. Parallèlement, à l’axe long, la vélocité #x2019;était de 0,28 ± 0,28, de 0,88 ± 0,09, de 0,94 ± 0,08, de 1,06 ± 0,25, et de 1,28 ± 0,50 de L1 à L5 La vélocité du courant était done moindre à L1 lequel est situé près de la bifurcation (P < 0,05), légèrement plus grande a L5 pres de la valve pulmonaire, mais uniforme dans les autres zones. Ces résultats suggèrement que le profil de la vélocité de l’écoulement sanguin est relativement uniforme dans l’AP principale à l’exception des points situés à la proximité des parois et de la valve. Nous concluons que les mouvements de sonde dans un vaisseau ne devraient pas influencer de façon appréciable la précision du système de sondes KATS aussi longtemps que le senseur de vélocité reste dans l’artère pulmonaire principale.