PiCCOPlus原理

1、實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案1間斷的容積和熱稀釋測(cè)量1.1.心輸出量的測(cè)量原理心輸出量（CO 一般根據(jù)Stewart-Hamilton 方法測(cè)量。進(jìn)行熱稀釋測(cè)量時(shí)，要 用盡可能快的速度在靜脈內(nèi)注射已知容積的冷溶液（溫度至少應(yīng)比血液溫度低10o C）,被記錄到的溫度降低變化由冷指示劑流經(jīng)的容積和流量決定。熱稀釋曲線 作為結(jié)果被繪制出。PiCCSIus系統(tǒng)在動(dòng)脈內(nèi)（通常在股動(dòng)脈內(nèi)）檢測(cè)冷指示劑。 心輸出量（CO由下列熱稀釋公式計(jì)算得出：CO = (T bTi) Vi K / Tb dt(1)Tb：Ti：V:注射冷溶液前的血液溫度注射溶液的溫度注射容積TbK: dt :熱稀釋曲線下面積校正常數(shù)，根據(jù)不冋的個(gè)體重量、

2、不冋的血液和注射溶液 溫度得出1.2.容積的測(cè)量原理特定的容積，可以通過(guò)心輸出量與熱稀釋曲線上的特定時(shí)間變化相乘得出。PULSIONS司的PiCCO plus系統(tǒng)通過(guò)熱稀釋曲線上的平均傳輸時(shí)間（MTt）和指 數(shù)下降時(shí)間（DSt）進(jìn)行計(jì)算。MTtAt =出現(xiàn)時(shí)間MTt =平均傳輸時(shí)間DSt =指數(shù)下降時(shí)間精彩文檔圖1:某種指示劑的稀釋曲線圖示及感興趣的特定時(shí)間MTt容積CO和MTt的乘積所代表的容積，就是相應(yīng)指示劑流經(jīng)的容積，即注射點(diǎn)和測(cè)量點(diǎn) 之間的全部容積。這個(gè)容積常常表示為“針到針容積”。DSt容積CO和DSt的乘積所代表的容積，就是指示劑進(jìn)行稀釋混合的一系列腔室中最大的 腔室。RAEDV右

3、心房舒張末期容積RVEDV右心室舒張末期容積PBV:肺血容積LAEDV左心房舒張末期容積LVEDV 左心室舒張末期容積EVLW血管外肺水圖2 :指示劑在心肺系統(tǒng)的混合腔室圖示13通過(guò)經(jīng)肺熱稀釋法獲得的參數(shù)下列PiCCO plus系統(tǒng)的測(cè)量參數(shù)，是在中心靜脈注射的溶液經(jīng)肺后被熱稀釋導(dǎo) 管檢測(cè)得到的。1,2不需要使用肺動(dòng)脈導(dǎo)管。絕對(duì)值參數(shù)指數(shù)參數(shù)參數(shù)縮寫(xiě)單位縮寫(xiě)單位心輸出量，經(jīng)肺COal/minCIa2l/mi n/m心功能指數(shù)CFIl/min胸腔內(nèi)血容積ITBVmlITBI2ml/m全心舒張末期容積GEDVmlGEDIml/m2血管外肺水EVLWmlELWIml/kg肺血管通透性指數(shù)PVPI無(wú)無(wú)

4、全心射血分?jǐn)?shù)GEF%無(wú)1.3.1. 經(jīng)肺心輸出量（CO經(jīng)肺熱稀釋心輸出量（CO是計(jì)算各種血液容積的基礎(chǔ)參數(shù)。經(jīng)肺熱稀釋曲線的 長(zhǎng)度是肺動(dòng)脈熱稀釋曲線長(zhǎng)度的四到五倍。與肺動(dòng)脈熱稀釋相比，經(jīng)肺熱稀釋測(cè) 量方法因通氣而產(chǎn)生的變異較小。因此，CO反映的是整個(gè)呼吸循環(huán)的平均值。6,8,9,11,14,151.3.2. 胸腔內(nèi)血容積（ITBV）全心舒張末期容積（GEDV使用指示劑稀釋技術(shù)測(cè)量心肺，或更準(zhǔn)確地說(shuō)，胸腔內(nèi)血容積的方法已經(jīng)有三十 年以上的歷史了。單獨(dú)使用熱稀釋方法獲得ITBVPiCCO plus系統(tǒng)提供了一種通過(guò)全心舒張末期容積（GEDV獲得ITBV的方法， 前者通過(guò)熱稀釋方法測(cè)量。無(wú)論是在實(shí)驗(yàn)

5、室還是臨床研究中，GEDV都與ITBV有良好的相關(guān)性，如圖3所示。對(duì)GEDV（通過(guò)熱稀釋法獲得）和ITBV （通過(guò)熱稀釋-染料-稀釋法獲得）進(jìn)行回 歸分析，得到回歸公式。采用這個(gè)公式可以推算出ITBV （不使用染料稀釋法）3,4,5:ITBV = 1.25 GEDV+DOO-1000150020002500GEDV (ml)圖3:重癥監(jiān)護(hù)病人全心舒張末期容積（GEDV和胸腔內(nèi)血容積（ITBV）的回歸分析全心舒張末期容積（GEDV全心舒張末期容積是指在舒張末期所有心房和心室容積之和。這樣，GEDVft等于全心的前負(fù)荷。GED可以通過(guò)床旁熱稀釋法測(cè)量得到。GEDV = COa(MTt TDa DS

6、t TDa)MTtTDa：從注射點(diǎn)到檢測(cè)點(diǎn)冷指示劑的平均傳輸時(shí)間DStTDa :動(dòng)脈熱稀釋曲線的指數(shù)下降時(shí)間GEDW（病理）生理意義下圖證明了 GEDV和每搏輸出量指數(shù)（SVI）之間存在的Frank-Starling 關(guān)系。 在此實(shí)驗(yàn)中，十只豬的循環(huán)血容量被突然降低或升高。SVI/GEDVI之間呈現(xiàn)線性關(guān)系，而不是被大家所熟知的 SVI和舒張末期壓力之間的曲線關(guān)系。SVI/GEDVI 回歸線并未通過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)。當(dāng) SVI = 0時(shí)，GEDV的數(shù)值等于心臟的基礎(chǔ)前負(fù)荷， 此容積并不參與Frank-Starling 機(jī)制（這個(gè)死腔容積常被稱(chēng)為無(wú)應(yīng)力容積）。豬的前負(fù)荷變化y = 0.119X22.0

7、; R = 0.036 ; n = 107o皿fidoMn iconGEDVI COLD （ ml/m2 ）mlm JPLOCtkpIhs圖4:每搏輸出量指數(shù)（SVI）和全心舒張末期容積指數(shù)（GEDV1的回歸分析心臟前負(fù)荷的指標(biāo)通常是中心靜脈壓 （CVP和肺動(dòng)脈阻塞壓（PAO）然而，CVP 和PAOP都會(huì)受到血管充盈情況、胸腔內(nèi)壓力、血管順應(yīng)性和心臟收縮力的影響。 與壓力不同，GEDV!接反映心臟前負(fù)荷容積。下列圖示顯示了上面提到的中心靜 脈壓（CVP圖5）和肺毛細(xì)血管楔壓（PCW，圖6）的有關(guān)實(shí)驗(yàn)情況。結(jié)果表明， 與GEDM目比，CVF和PCW不是心臟前負(fù)荷的有效指標(biāo)。豬的前負(fù)荷變化y =

8、2.08x + 30.9; R = 0.461 ; n = 107QCVP （mmHg ）|2 m DLOClaDTVS圖5:豬的每搏輸出量指數(shù)（SVI）和中心靜脈壓（CVP回歸分析豬的前負(fù)荷變化y = 1.89x + 22.9； R = 0.657 ； n = 1012 卩 m noo-rapjlx0toXPCWP (mmHg )圖6:豬的每搏輸出量指數(shù)（SVI）和肺毛細(xì)血管楔壓（PCWP回歸分析ITBV （病理）生理意義胸腔內(nèi)血容積（ITBV）由全心舒張末期容積（GEDV大約占ITBV的4/5 ）和肺內(nèi) 血容積（PBV組成。胸腔內(nèi)的容積分成三個(gè)部分：胸腔內(nèi)血容積、胸腔內(nèi)氣體容積和血管外肺水

9、。由 于胸腔的擴(kuò)展能力有限，因此這三個(gè)容積互相影響，并按比例變化。有可能成為 第四個(gè)組成部分的，是會(huì)改變胸腔總?cè)莘e的腫瘤或胸膜腔滲出。ITBV在調(diào)整血流動(dòng)力學(xué)方面的作用大量的實(shí)驗(yàn)研究表明，與中心靜脈壓或肺動(dòng)脈阻塞壓相比，ITBV是心臟前負(fù)荷的 敏感指標(biāo)。此外，通過(guò)與右心室舒張末期容積的直接比較，ITBV也被證明是心臟 前負(fù)荷的敏感指標(biāo)16,19,22。Lichtwarck-Aschoff 等人17證明了進(jìn)行機(jī)械通氣的重癥監(jiān)護(hù)病人，ITBV反映 了循環(huán)血容積的情況。與此相對(duì)，臨床常規(guī)使用的“心臟充盈壓”數(shù)據(jù)（中心靜 脈壓和肺動(dòng)脈阻塞壓）顯示與血管容積沒(méi)有相關(guān)性20,21。1.3.3. 血管外肺水

10、（EVLVV血管外肺水與肺內(nèi)血管外的熱容積相關(guān)，可以通過(guò)平均傳輸時(shí)間的方法計(jì)算得到30:EVLW = ITTV ITBV（4）通過(guò)推算的ITBV（ ITBV*）得到推算的EVLW（EVLW*通過(guò)動(dòng)脈熱稀釋測(cè)量得到的肺內(nèi)熱容積（PTV和胸腔內(nèi)熱容積（ITTV），以及這 兩個(gè)容積的差值，全心舒張末期容積（GED）這樣，就可以得到血管外肺水（EVLVV:EVLW* = ITTV ITBV* = ITTV 1.25 GEDV （5）EVLW勺（病理）生理意義肺內(nèi)所含的水份可因左心衰竭、肺炎、膿毒癥、中毒、燒傷等原因而增加。EVLW的增加是因?yàn)橐后w向組織間隙滲出增加，后者可由血管內(nèi)濾過(guò)壓的升高（左心衰

11、竭，容量過(guò)多）或肺血管血漿蛋白通透性增加引起，血漿蛋白產(chǎn)生的膠體滲透壓 會(huì)將水份拉向組織間隙（內(nèi)毒素休克，肺炎，膿血癥，醉酒，燒傷）。EVLW!床旁定量監(jiān)測(cè)肺部狀態(tài)和肺通透性損傷情況的唯一參數(shù)，特別是當(dāng)肺水腫由肺血管通透性增加引起時(shí)。上述情況下得出的血?dú)夂头喂δ苤笜?biāo)沒(méi)有器官特異性，因?yàn)樗鼈儾粌H受肺部狀態(tài)的影響，而且受到肺灌流和通氣狀況的影響。EVLV與氧合指標(biāo)之間的相關(guān)性在r=0.5 左右25,39,40。肺部X線顯示的是整個(gè)胸腔的密度，它不僅受血管外肺水的影響，而且受到空氣 和血液含量的影響。另外，肌肉和脂肪層也會(huì)對(duì)定量評(píng)價(jià)肺部X線顯影造成影響26,27,28,29,31,32,39。肺順應(yīng)

12、性是肺表面活性膜的參數(shù)，與肺水含量沒(méi)有相關(guān)性40。根據(jù)EVLW選擇特定的通氣模式 近期有關(guān)PULSION COL系統(tǒng)的兩個(gè)實(shí)驗(yàn)，研究了急性呼吸衰竭病人通氣模式的 選擇。Zeravik等人42發(fā)現(xiàn)，當(dāng)ARDS勺病人肺水含量較高時(shí)，聯(lián)合高頻通氣只 提高氧合。另一個(gè)研究表明，對(duì)肺水正常或略有升高的急性呼吸衰竭病人而言， 壓力支持通氣比控制通氣的效果更好43。這些結(jié)果說(shuō)明，通過(guò)對(duì)肺水的測(cè)量， 醫(yī)生可以清楚病人是從聯(lián)合高頻通氣受益，還是從壓力支持自主通氣受益更多。 這種認(rèn)識(shí)無(wú)法通過(guò)傳統(tǒng)的評(píng)估項(xiàng)目獲得，如氧合指標(biāo)、順應(yīng)性或其它參數(shù)。 通過(guò)一些研究36,37,38Schuster 及其同事觀察了根據(jù)EVLW

13、勺值進(jìn)行容量治療 對(duì)重癥監(jiān)護(hù)病人住院時(shí)間的影響。所有研究都表明，當(dāng)醫(yī)生根據(jù)血管外肺水的實(shí) 際數(shù)值和趨勢(shì)對(duì)病人進(jìn)行治療時(shí)，這種影響都是積極的。一項(xiàng)包含了 100多位病人的前瞻性對(duì)照隨機(jī)研究表明，通過(guò)監(jiān)測(cè)和調(diào)整EVLW，病人機(jī)械通氣的時(shí)間和住在ICU的時(shí)間都被縮短了 37。根據(jù)EVLW對(duì)循環(huán)容量進(jìn)行治療可以減少肺水腫，縮短機(jī)械通氣時(shí)間和重癥監(jiān)護(hù) 的時(shí)間。ITBV和EVLW勺關(guān)系過(guò)去幾年內(nèi)大量研究顯示，根據(jù)容量測(cè)量治療重癥病人的血管內(nèi)容積，比根據(jù)壓 力測(cè)量進(jìn)行治療有更多的優(yōu)點(diǎn)16,17,18,19,20,21,22。EVLW勺水平與病人能否出院有關(guān)40，任何降低EVLW勺方法都很有可能縮短病人機(jī)械通

14、氣的時(shí)間和住 在ICU的時(shí)間37，并且減少可能的并發(fā)癥（肺炎、氣胸等）。因靜水壓造成的 EVLV增加部分，可以通過(guò)容量控制的方式來(lái)降低。下圖顯示當(dāng)ITBV處于“正常范圍”之下時(shí)，EVLW就無(wú)法再降低了。因此，代表心臟前負(fù)荷的ITBV,不能低于這個(gè)“正常范圍”，以避免使心輸出量進(jìn)一步降低從而導(dǎo)致身體供氧不足。10001200700050圖7:綜合使用EVLW和ITBV治療病人1.34 肺血管通透性指數(shù)（PVPI）PVPI顯示了 EVLWO PBV之間的關(guān)系，有助于區(qū)分靜水壓型和通透性這兩類(lèi)肺水 腫（PE。PVPI = EVLW / PBVPVPI的（病理）生理意義在靜水壓型PE中，可以發(fā)現(xiàn)EVL

15、W增加但PVPI正常；而在通透性 PE中，EVLW 和PVPI都增加。治療靜水壓型PE可以采用PEEP給予呋喃苯胺酸減少液體等方 式，必要時(shí)可以給予正性肌力藥物。1.3.5. 心功能指數(shù)（CFI）心功能指數(shù)（CFI）由心輸出量和全心舒張末期容積相除得到：CFI = CI / GEDVI（7）CFI的（病理）生理意義CFI是一種反映心臟肌力情況的變量，與前負(fù)荷無(wú)關(guān)33,34。正性肌力刺激會(huì)使 CI/GEDVI曲線變得更陡峭，收縮力降低則使代表心功能指數(shù)的曲線斜率變得平 緩。（見(jiàn)圖8）圖&全心舒張末期容積指數(shù)（GEDV）和心指數(shù)（CI）關(guān)系示意圖1.3.6. 全心射血分?jǐn)?shù)（GEF全心射血分?jǐn)?shù)（GE

16、F由4倍的每搏輸出量與全心舒張末期容積（GEDV相除得 至GEF = 4 SV / GEDV（8）GED代表心臟所有四個(gè)腔室舒張末期容量的總和，生理上并不存在這樣的腔室。 為計(jì)算GEF必須使用四倍的每搏輸出量。GEF的（病理）生理意義GEF反映心臟前負(fù)荷的射出比例。心肌擴(kuò)張會(huì)降低 GEF 因此，GEF可以用于檢測(cè)心肌衰竭。2. 脈搏輪廓分析2.1.測(cè)量原理在心臟收縮期，血液被射入主動(dòng)脈。同時(shí)，血液從主動(dòng)脈流入外周血管系統(tǒng)。然 而，在射血期間，流入主動(dòng)脈的血液總量比流入外周血管系統(tǒng)的血液總量多。因 此，主動(dòng)脈的容積增加。在隨后的舒張期，大部分剩余的血液排入外周血管。這 個(gè)過(guò)程與主動(dòng)脈根據(jù)射出容積

17、進(jìn)行擴(kuò)張和收縮的能力有關(guān)。這種容積的變化及隨后產(chǎn)生的壓力變化被稱(chēng)為主動(dòng)脈的順應(yīng)性功能。Heart in systolicPhaseAortic valve openRise of the blood pressure curve dependent on thecharacteristic Compliance of the AortaHeart in diastolic Phase圖9:心臟周期的順應(yīng)性情況血液流出主動(dòng)脈的速度與主動(dòng)脈末端（如股動(dòng)脈或其它大動(dòng)脈）的測(cè)量壓力之間 的關(guān)系，由主動(dòng)脈的順應(yīng)性功能決定。因此，順應(yīng)性功能可以通過(guò)同時(shí)測(cè)量血壓 和血流（心輸出量）的方法來(lái)獲得。經(jīng)肺熱稀釋心

18、輸出量（ CO與同時(shí)測(cè)量的連 續(xù)動(dòng)脈壓（AP，共同根據(jù)個(gè)體病人的主動(dòng)脈順應(yīng)性功能對(duì)脈搏輪廓分析進(jìn)行校 正。主動(dòng)脈個(gè)體順應(yīng)性C（p）圖10:個(gè)體主動(dòng)脈順應(yīng)性的測(cè)量PiCCO plus系統(tǒng)連續(xù)計(jì)算PCCO勺公式，包含了一個(gè)由熱稀釋心輸出量法得出的 校正因子，以及心率（HR、壓力曲線收縮期的曲線下面積（P（t）/SVR ）、主動(dòng)脈 順應(yīng)性（C（p），和代表壓力曲線型狀的壓力時(shí)間變化（dP/dt ）。P mm HgPCCOcal?HRP(t)SystoleSVRC(p)?dPdt dt壓力曲線下面積性病人個(gè)體校 正因子（根 據(jù)熱稀釋法 測(cè)量決定）圖11：脈搏輪廓心輸出量（pcco的計(jì)算22脈搏輪廓分析

19、的校正為了獲得校正因子“ cal ”和病人個(gè)體的順應(yīng)性功能 C（p），需要利用熱稀釋法進(jìn) 行心輸出量的測(cè)量。PiCCOplus系統(tǒng)利用經(jīng)肺熱稀釋法測(cè)量得到的心輸出量進(jìn)行 校正。經(jīng)肺熱稀釋心輸出量的測(cè)量，是在中心靜脈注射至少比血液溫度低10 C以上的指示劑，而不使用肺動(dòng)脈導(dǎo)管。熱稀釋曲線被動(dòng)脈熱稀釋導(dǎo)管記錄，這個(gè) 導(dǎo)管也用于動(dòng)脈壓的監(jiān)測(cè)。23 通過(guò)脈搏輪廓分析獲得的參數(shù)PULSION PiCCOlus系統(tǒng)通過(guò)分析動(dòng)脈壓力波型曲線得到下列參數(shù)。SVV顯示的是過(guò)去30秒內(nèi)的平均值，其它參數(shù)顯示的是過(guò)去 12秒內(nèi)的平均值。絕對(duì)值參數(shù)指數(shù)參數(shù)參數(shù)縮寫(xiě)單位縮寫(xiě)單位脈搏輪廓心輸出量PCCOl/minPCCI

20、l/mi n/m 2動(dòng)脈收縮壓APsysmm Hg動(dòng)脈舒張壓APdiamm Hg平均動(dòng)脈壓MAPmm Hg心率HR/mi n每搏輸出量SVmlSVIml每搏輸出量變異SVV%脈壓變異PPV%全身血管阻力SVRdyn s cm5SVRIdyn -cm-5左心室收縮力指數(shù)dP/dtmaxmmHg/s2.3.1.脈搏輪廓心輸出量（PCCO獲得校正因子“ cal ”和病人個(gè)體的順應(yīng)性功能 C（p）后，就可以利用心率和壓力 曲線下面積來(lái)測(cè)量連續(xù)心輸出量。機(jī)器屏幕上顯示的PCCO是過(guò)去12秒內(nèi)的平均值。最近的研究表明，連續(xù)脈搏輪廓心輸出量是一種可靠的測(cè)量方法，是使用加 熱肺動(dòng)脈導(dǎo)管（PAC）測(cè)量連續(xù)心輸出

21、量的良好替代。44,45,46,47,48,49,50,51,522.3.2.動(dòng)脈壓（AP）動(dòng)脈壓是病人治療最重要的參數(shù)之一。PULSIOWiCCOplus系統(tǒng)通過(guò)一個(gè)帶有測(cè) 壓腔的特殊動(dòng)脈熱稀釋導(dǎo)管來(lái)連續(xù)測(cè)量動(dòng)脈壓。經(jīng)肺熱稀釋測(cè)量和動(dòng)脈壓測(cè)量都 通過(guò)同一根導(dǎo)管完成。動(dòng)脈壓通過(guò)壓力換能器轉(zhuǎn)換后顯示在PULSION PiCCOplus機(jī)器的屏幕上。所顯示的AP是過(guò)去12秒內(nèi)的平均值。此外，壓力信號(hào)也可以被傳輸?shù)絺鹘y(tǒng)的床旁監(jiān) 護(hù)儀上（參見(jiàn)章節(jié)8.13 ）。2.33 每搏輸出量變異（SVV每搏輸出量變異代表每搏輸出量的變化情況，用百分比表示，其計(jì)算方法是過(guò)去30秒內(nèi)每搏輸出量的最大值與最小值的差除以

22、每搏輸出量的平均值。SVV的計(jì)算公式如下：(9)SVV = (SVmax SVmi n) / SVmeanSVmax =過(guò)去30秒內(nèi)4個(gè)每搏輸出量最大值的平均值SVmin =過(guò)去30秒內(nèi)4個(gè)每搏輸出量最小值的平均值SVmean =過(guò)去30秒內(nèi)每搏輸出量的平均值對(duì)于機(jī)械通氣的病人而言，SVV主要由血管內(nèi)容積決定。因機(jī)械通氣而產(chǎn)生較大 每搏輸出量變異時(shí)，提示與胸腔內(nèi)壓力有關(guān)的血管內(nèi)容積不足。這樣，SVV就成為判斷血管容積情況的一個(gè)常規(guī)指標(biāo)。當(dāng)測(cè)量得到的SVV較大時(shí)，建議使用熱稀釋法定量測(cè)量ITBV來(lái)反映容積的情況22。2.3.4.脈壓變異（PPV脈壓變異代表脈壓（PP的變化情況，用百分比表示，其計(jì)算方法是過(guò)去 30秒 內(nèi)脈壓