無創(chuàng)心血管血流參數(shù)檢測系統(tǒng)

1、 TP-CBS 無創(chuàng)心血管血流參數(shù)檢測系統(tǒng)及其對血管擴張劑臨床療效評價的初步應用 中國醫(yī)學科學院中國協(xié)和醫(yī)科大學 北京協(xié)和醫(yī)院內(nèi)科心組 藍志強 醫(yī)學碩士 王子時 副教授 游凱 教授 吳寧 教授目前，臨床上應用的無創(chuàng)心功能檢測的方法包括:Fick氏法、核素、胸腔電阻抗法（TEI）。超聲心動圖多普勒法。1983年，Wesseling等人根據(jù)人體脈搏波特征研制出一種心輸出量計算機。TP-CBS（全稱TP-CBS無創(chuàng)心血管血流參數(shù)檢測系統(tǒng)）是在對Wesseling的理論模型進行補充和修正的基礎上，由北京工業(yè)大學研制的一種新型無創(chuàng)心血管血流參數(shù)檢測系統(tǒng)，可以檢測心輸出量、外周血管阻力、血管順應性、血液粘

2、滯性等約10余項參數(shù)。我們自1990年初在臨床上用該系統(tǒng)與有創(chuàng)方法進行比較，并初步應用于對血管擴張藥療效的判斷。報告如下： 材料和方法一、 TP-CBS與 Swon-Gonz導管熱稀釋法心輸出量（CO）相關性測定4例確診擴張性心肌病患者和2例急性心肌梗塞患者依Seldinger法分別經(jīng)股靜脈或右頸內(nèi)靜脈放置Swon-Ganz導管。心輸出量應用熱稀釋法經(jīng)Gould IM 1000/SIEMENS 961型心電生理監(jiān)護儀測得，共觀測49例次；同時間按照以下方法應用TP-CBS測定心輸出量及其他參數(shù)：患者取臥位或半臥位，全身放松，呼吸均勻，放置TP-CBS傳感器于患者左橈動脈脈搏明顯點，傳感器中軸線

3、與橈動脈走形長軸重迭，并適當加以固定，必要時適當調(diào)整傳感器位置、角度，使主機所顯示的脈搏波曲線較大，曲線光滑、穩(wěn)定。經(jīng)采集后的圖形起自X、Y軸交點，整個圖形呈現(xiàn)脈搏波特征，下降支與X軸逐漸相交。（圖1）經(jīng)T-CBS和熱稀釋法分別測得心輸出量數(shù)值以統(tǒng)計學處理取得相關系數(shù)r。二、 TP-CBS參數(shù)重復性測定分別在10例健康人或患者由同一人或不同操作者應用TP-CBS按照上述方法操作，檢得心輸出量及外周血管阻力等參數(shù)，每例重復二次。所得數(shù)據(jù)經(jīng)統(tǒng)計學處理計算變異系數(shù)和t檢驗，以檢驗該儀器的重復性。三、 對口服卡托普利（Captopril）和不同劑量硝酸甘油靜脈滴注的血液動力學變化進行監(jiān)測2例擴張性心肌

4、病患者口服卡托普利25mg，在應用Swan-Ganz導管監(jiān)測同時應用TP-CBS觀察服藥后心輸出量及外周血管阻力（TPR）的變化。6例確診急性心肌梗塞患者給以硝酸甘油靜脈滴注，初始滴入量為510ug/min，30分鐘后增量為1020ug/min，在不同劑量應用后約20分鐘應用TP-CBS測定CO、TPR值，并自心電監(jiān)護儀及用標準袖帶法分別測得當時心率（HR）、血壓（BR）。對以上結(jié)果進行統(tǒng)計學處理，以t校驗比較硝酸甘油不同劑量時CO、TPR、HR、BP用藥后的變化。結(jié)果一、 TP-CBS與熱稀釋法比較如圖二、表一。R =0.6（p<0.001）。TP-CBS與熱稀釋法兩者所測得的CO值有

5、顯著相關性。二、 重復性測定如表二。無論是同一測試者二次重復測定值還是不同測定者二次測定值比較均無明顯差異（p>0.05），上述各組變異系數(shù)為1.32.7。說明該系數(shù)穩(wěn)定可靠，重復性好。三、 TP-CBS對口服卡托普利、硝酸甘油滴注的監(jiān)測如圖三。實際上，此二例是相關性研究的一部分。TP-CBS與導管法所得數(shù)值近似，可以動態(tài)反映卡托普利服藥后的血液動力學變化。如表三。應用TP-CBS測定急性心肌梗塞病人不同劑量硝酸甘油滴注后CO及TPR的變化，在510ug/min時，CO、TPR、BP、HR較用藥前均無明顯變化。1020ug/min時TPR較用藥前降低44（p<0.05）,而CO、H

6、R、BP均未見顯著變化。特別是例6，為一例急性廣泛前壁心肌梗塞合并左心衰竭患者，臨床上有明顯端坐呼吸，白泡沫痰、雙肺彌漫濕羅音，靜脈滴注硝酸甘油后心率明顯增快（42次/分36.8），收縮壓<90mmHg，同前面五例不同，硝酸甘油劑量加大TPR并不持續(xù)下降，反而略有上升。此例患者次日因心衰加重死亡。 討論一、 TP-CBS基本原理該法主要是通過脈搏波壓力的測定間接推算出心輸出量，與Fick氏法、阻抗法不同。人體脈搏波中含有多種血流搏動的信息，脈搏波壓力和流量之間已被證實存在定量關系，因此，在修正已有脈搏波彈性模型基礎上，通過對脈搏波壓力的測定可以推算出心輸出量。Wesseling提出的脈搏

7、波壓力p(t)和每搏輸出量SV簡的關系為： 式中Zc為動脈系統(tǒng)特性阻抗，Pd為舒張壓，T為心動周期。北京工業(yè)大學羅志昌等人考慮到外周阻力、血管彈性以及血液粘滯性等因素，修正為： K為外周阻力、血管彈性和血液粘滯度修正系數(shù)。實際上，如將K、Zc等未知參數(shù)合并，則表示為： 則心輸出量和脈壓差成正比。在此理論模型基礎上建立的TP-CBS監(jiān)測系統(tǒng)利用脈搏波傳感器獲取橈動脈脈壓力波；并對信號進行采集、存儲、分離出單一的具有脈搏波特征的波形，獲取上述式中所需的參數(shù)便可推算出CO、TPR等參數(shù)。二、TPCBS與熱稀釋法相關性比較及自身重復性測定TPCBS與熱稀釋法所測的CO值有顯著相關性，r0.96（p&l

8、t;0.001）。在狗的基礎試驗中，該機與電磁流量計比較，r =0.85-0.96，與熱稀釋法比較，r =0.94。在臨床上，其他單位與我們相同研究方法結(jié)果 r=0.85-0.92 ，均有明顯的相關性。以上不同研究相似的結(jié)論均支持TP-CBS有一定的準確性。同時，TP-CBS重復性良好，同一狀態(tài)下不同的測定間變異系數(shù)為1.32.7，不同操作者與同一操作者的重復測定無明顯差異。這樣的結(jié)果提示TP-CBS穩(wěn)定性和重復性，可為臨床所用。因此，T-CBS有助于臨床上對心臟功能狀態(tài)的判斷，與其他無創(chuàng)方法相似，具有操作簡便，測定時間短等特點，可以適用于臨床上對CO、TPR等參數(shù)的輔助監(jiān)測。三、臨床療效的判

9、斷1 卡托普利口服約30分鐘開始出現(xiàn)血液動力學效應，60120作用達高峰，可以顯著的增加心輸出量，同時降低體、肺循環(huán)阻力。我們應用Tp-CBS對服用卡托普利的患者連續(xù)監(jiān)測CO、TPR的變化，并與熱稀釋法結(jié)果比較，提示TP-CBS的結(jié)果與熱稀釋法相似，能敏感地反映口服卡托普利后地血液動力學變化，兩者血液動力學效應變化趨勢相似。這些特點可以幫助減少臨床上應用地有創(chuàng)方法進行監(jiān)測。2 硝酸甘油靜脈滴注普遍地應用于急性心肌梗塞患者，可以縮小心梗面積，降低死亡率。其用量一般為：510ug/min開始滴注，間隔5-10分鐘增量510ug/min，最大劑量可達200ug/min，直至臨床癥狀改善、動脈壓降低1

10、030或心率增加10次/分時不再增加劑量。應用TP-CBS結(jié)果我們發(fā)現(xiàn)，當劑量在1020ug/min時，患者地心率和血壓水平基本上達到上述范圍，此時，硝酸甘油可以明顯地降低外周血管阻力（44，p<0.05）。而心排出量增加未達統(tǒng)計學差異（p>0.05）。硝酸甘油以擴裝靜脈為主，在劑量增大的情況下可以擴張動脈，引起動脈壓下降和外周阻力下降；但具體應用時個體對硝酸甘油反應有較大差別，目前判斷硝酸甘油效應主要是根據(jù)癥狀改善、心率增加、血壓下降和肺毛壓下降幅度。根據(jù)我們的結(jié)果，在患者出現(xiàn)較為明顯TPR下降的同時，血壓、心率的變化范圍也處于較為明顯的范圍，同目前應用的要求相近。同時，TPR的

11、下降可能更好地反映心室肌所承受地負荷減少，心肌耗氧量減少，后者恰是硝酸甘油在急性心肌梗塞應用地機制。本文結(jié)果顯示TPR下降地同時未見心肌耗氧量（以HR*SBP代表）增加。例6在硝酸甘油劑量加大時心率、血壓異常反應，TPR反而增高，該例次日死亡，提示硝酸甘油治療不滿意，患者愈后較差，也進一步支持應用TP-CBS觀察硝酸甘油臨床療效和病情判斷。四、 CBS應用體會以下幾種情況影響TP-CBS的準確性：1 患者存在明顯的心率失常如房顫、房撲、頻發(fā)室早時可使圖形不穩(wěn)定，波形采集困難，結(jié)果與有創(chuàng)法比較差異較大。2 無脈癥、脈交替患者也對結(jié)果有明顯影響，后者往往可能出現(xiàn)連續(xù)二組分離后的脈搏波，其CO值是實

12、際值的1/2。3 采集后的波形特征應符合脈搏波特征，波的起點與X、Y軸交點相交，終末部分逐漸與X軸相交。此外，MAP值、心率應與袖帶法血壓測量、心電監(jiān)測心率測定相近，否則對準確性、重復性均有明顯影響。表1 導管熱稀釋法與血流參數(shù)儀同步測試心輸出量（L/分）TAB.1 The measurment of cardiac output by TP-CBS and Thermodilution at same timeTP-CBSThemodilutionTP-CBSThemodilution3.994.137.026.493.54.256.946.743.844.286.976.903.44.32

13、5.976.204.04.446.36.283.773.916.726.253.253.917.366.913.723.94.184.223.863.93.564.474.725.144.44.424.965.233.944.135.215.674.194.134.755.324.154.135.05.383.774.25.365.373.904.14.835.262.462.54.815.123.133.55.025.243.223.54.835.013.333.07.86.943.443.07.166.63.904.05.996.63.463.86.156.293.723.86.696.5

14、1表2(1)：TPCBS二次測定值比較Comparison of Results Measured by TP-CBS two times同一測試者不同測試者CO(L/min)TPRCO(L/min)TPR5.025.190.970.945.364.831.131.253.613.681.271.304.815.001.271.214.634.670.840.934.965.211.211.165.275.380.810.814.755.001.281.215.505.550.800.784.304.271.021.023.183.411.441.535.405.971.151.053.773

15、.801.651.633.773.650.970.997.167.80.0830.912.282.550.811.636.906.970.930.935.364.831.131.255.976.301.111.0540815.001.271.21表2（2）同一測試者CO(L/min)TPRX+-n5.13+-1.25.28+-1.381.07+-0.281.08+-0.29P Value>0.05>0.05CV2.3%2.6%2.6%2.7%表2（3）不同測試者CO(L/min)TPR(PRU)X+-n4.58+-0.914.63+-0.901.12+-0.141.1+-0.18P

16、 Value>0.05>0.05CV2.0%2.2%1.3%1.6%* CV 為變異系數(shù)表3 6例急性心肌梗塞患者不同速度硝酸甘油滴注時血液動力學參數(shù)變化CO(L/min)TPR(PRU)HR( pm)(+-%)BPS(mmHg)(+-%)用藥前510 us/min1020us/min用藥前510 us/min1020us/min用藥前510 us/min1020us/min用藥前510 us/min1020us/min15.997.367.411.130.830.62979210815014012824.725.365.521.271.050.777986981301221103

17、2.974.004.211.911.490.9810410711611811610843.564.404.671.741.411.02969611413013012253.334.094.531.300.880.546876881101069662.282.833.211.811.591.62114126156968684xX=3.8X=4.67X=4.93X=1.53X=1.24X=0.82X=93X=97X=113X=122X=116.7108SOOn=1.21On=1.41On=1.3On=0.3On=0.29On=0.22On=15On=16On=21On=17On=17.4On=14.8X=96X=143X=156X=14.5X=9.7X=4.3