各種心輸出量測定方法及其評價課件

心輸出量測定方法及其評價

山東大學(xué)齊魯醫(yī)院于金貴心輸出量測定方法及其評價

山東大學(xué)齊魯醫(yī)院于金貴心輸出量(cardiacoutcome，CO)指心臟每分鐘射出的血量。是衡量心功能的重要指標(biāo)，有利于及時反映心血管系統(tǒng)狀態(tài)并指導(dǎo)治療。心輸出量心輸出量(cardiacoutcome，CO)指心臟每分鐘測定方式從單次到連續(xù)

測定結(jié)果從不精確到相對精確

技術(shù)操作從有創(chuàng)到微創(chuàng)和無創(chuàng)

有些已經(jīng)被淘汰，有些正在廣泛被使用CO測定方法測定方式從單次到連續(xù)

測定結(jié)果從不精確到相對精確

技術(shù)操作從CO測定方法有創(chuàng)測定法無創(chuàng)測定法指示劑稀釋法（DDCO）Fick法溫度單次稀釋法（TDICCO）

溫度連續(xù)稀釋法（TDCCO）

脈搏指示連續(xù)法（PiCCO）動脈脈搏法（APCO）多普勒超聲法(DECO)生物阻抗法（ICGCO）部分CO2重復(fù)吸入法(RBCO)CO測定方法分類CO測定有創(chuàng)無創(chuàng)指示劑稀釋法（DDCO）Fick法溫基礎(chǔ)理論由AdolphFick于19世紀(jì)70年代提出。

器官對某種物質(zhì)的攝取和釋放取決于流經(jīng)該器官的血流，即該物質(zhì)在動脈、靜脈之間含量的差值。

當(dāng)某種指示物在某一定部位進(jìn)入血循環(huán)時，其進(jìn)入速率等于該物質(zhì)在進(jìn)入某段循環(huán)兩側(cè)(例如肺動脈和肺靜脈內(nèi))的濃度差乘以流量。弗克氏法（Fick法）??基礎(chǔ)理論由AdolphFick于19世紀(jì)70年代提出。

以氧氣作為被測定的物質(zhì)，以肺臟作為代謝器官，測定動脈、靜脈的氧含量以獲得動靜脈氧含量差值(CaO2-CvO2)，通過吸入和呼出的氧含量差值和通氣頻率可以計算出肺氧耗量（VO2）。

CO=VO2/(CaO2-CvO2)弗克氏法（Fick法）??以氧氣作為被測定的物質(zhì)，以肺臟作為代謝器官，測定動脈、靜脈的例如測得被試者每分鐘氧耗量為250ml，如果該時間內(nèi)其每升動脈血含氧量為200ml，每升靜脈血含氧量為150ml，則每分鐘流過肺循環(huán)的血量即心輸出量為：250(ml/min)/[(200-150)ml/L]=5L。

優(yōu)點：心輸出量測定的標(biāo)準(zhǔn)方法。弗克氏法（Fick法）??例如測得被試者每分鐘氧耗量為250ml，如果該時間內(nèi)其每升動缺點：

采取混合靜脈血時需用心導(dǎo)管插入右心室或肺動脈，操作不便而且對于技術(shù)不熟練者帶有一定危險性，從而限制其廣泛采用。

Fick法測定心輸出量需要準(zhǔn)確測量氧代謝指標(biāo)。

氧含量指標(biāo)的輕微錯誤就可能導(dǎo)致氧耗量結(jié)果的巨大差異。

氧耗量的正常范圍為200～250ml/min。危重患者的氧耗量指標(biāo)可能不在正常范圍。弗克氏法（Fick法）????缺點：

采取混合靜脈血時需用心導(dǎo)管插入右心室或肺動脈，操作不19世紀(jì)90年代由Stewart首先提出，后經(jīng)Hamilton作過修訂。

將一定量無害、不易透出毛細(xì)血管并易于定量的染料注入體內(nèi)，與體液充分混合后，指示劑被稀釋，最后下降而達(dá)零點。

連續(xù)采集血樣，測定該染料的血漿濃度?？梢缘玫揭粭l時間-濃度曲線，即指示劑稀釋曲線。

可用曲線下降坡度外推法或用半對數(shù)坐標(biāo)繪圖法而得到零點濃度的時間。

一旦曲線繪制后，心輸出量可由Stewart-Hamilton公式計算得出。染料稀釋法測定心輸出量（DDCO）?????19世紀(jì)90年代由Stewart首先提出，后經(jīng)Hami計算這段時間內(nèi)動脈血中所含染料的平均濃度(C)，假定Q為肺循環(huán)血流量，m為染料注入量，

則m＝Q×C

即Q＝m/C

由此式即可算出CO。?染料稀釋法測定心輸出量（DDCO）計算這段時間內(nèi)動脈血中所含染料的平均濃度(C)，假定Q為肺循例：5mg（m）染料注入后6秒鐘在動脈血內(nèi)出現(xiàn)，第12～13秒濃度達(dá)峰值，據(jù)外推法到第30秒時濃度降至零點，通過實測在此24秒鐘內(nèi)動脈血中染料的平均濃度如果是2.5mg/L（C）。則得：CO=m/C=5÷(2.5×2460)(L/min）?染料稀釋法測定心輸出量（DDCO）例：5mg（m）染料注入后6秒鐘在動脈血內(nèi)出現(xiàn)，第12～13優(yōu)點：此法較易操作，無需插心導(dǎo)管，也無需測定氧耗量。故在人體上用指示劑稀釋法測定心輸出量，逐漸代替了費(fèi)克氏法，特別對嬰兒、心臟病患者更為廣泛應(yīng)用。

缺點：實際上染料在血液中是重復(fù)循環(huán)的，CO計算值有誤差。連續(xù)采集血樣測定其血漿濃度操作繁瑣。?染料稀釋法測定心輸出量（DDCO）?優(yōu)點：此法較易操作，無需插心導(dǎo)管，也無需測定氧耗量。故在人體20世紀(jì)70年代早期，由Swan與Ganz發(fā)明。

通過放置帶有特殊測溫裝置的肺動脈導(dǎo)管進(jìn)行溫度稀釋。

可靠性和可重復(fù)性。

成為臨床實踐中的金標(biāo)準(zhǔn)。熱稀釋法單次心輸出量測定(TDICO)????20世紀(jì)70年代早期，由Swan與Ganz發(fā)明。

通過應(yīng)用染料稀釋法原理，用溫度作為指示劑。

將一定溫度、一定容量的液體快速注入肺動脈導(dǎo)管近端的管腔內(nèi)。

注入的冰冷液體與周圍血液充分混合后，植入于導(dǎo)管內(nèi)部的熱敏電阻會測定出肺動脈下游血液的溫度。

根據(jù)溫度變化情況可繪制出時間-溫度曲線，此曲線與染料稀釋法得到的曲線大致相同。熱稀釋法單次心輸出量測定(TDICO)????應(yīng)用染料稀釋法原理，用溫度作為指示劑。

將一定溫度、一定容量以溫度變化代替指示劑測定CO，Stewart-Hamilton公式應(yīng)做適當(dāng)修正。

包括注射液體的溫度、病人的血溫以及注射液體的比重。

CO=V·(TB-TI)/A·(SI·CI)/(SB·CB)·(60·CT·K)熱稀釋法單次心輸出量測定(TDICO)???以溫度變化代替指示劑測定CO，Stewart-HamiltoCO=V·(TB-TI)/A·(SI·CI)/(SB·CB)·(60·CT·K)

CO=心輸出量；

V=注射液體容量（ml）；

A=溫度稀釋曲線下的平方毫米面積；

K=校正系數(shù)（mm/℃）；

TB、TI=血液溫度、注射液溫度；

SB、SI=血液比重、注射液比重；

CB、CI=血液比熱、注射液比熱；

(SI·CI)/(SB·CB)=1.08（使用5％葡萄糖時）；

60=60（sec/min）；

CT=注射液溫度校正系數(shù)。熱稀釋法單次心輸出量測定(TDICO)CO=V·(TB-TI)/A·(SI·CI)/(SB·CB熱稀釋曲線：注射液快速注入時出現(xiàn)快速上升支（溫度升高），隨后是平緩的下降支直至基線（溫度回降）。

曲線下面積與CO成反比關(guān)系。CO減少時，溫度回復(fù)到基線所需時間延長，曲線下面積增大。CO增加時，低溫注射液很快被心臟射血帶走，所以溫度回復(fù)至基線更快，曲線下面積減小。熱稀釋法單次心輸出量測定(TDICO)??熱稀釋曲線：注射液快速注入時出現(xiàn)快速上升支（溫度升高），隨后熱稀釋法單次心輸出量測定(TDICO)熱稀釋法單次心輸出量測定(TDICO)熱稀釋法單次心輸出量測定(TDICO)??正常CO熱稀釋曲線高CO熱稀釋曲線低CO熱稀釋曲線?熱稀釋法單次心輸出量測定(TDICO)??正常CO熱高CO熱影響TDICO準(zhǔn)確性和可重復(fù)性的因素：

注射液的溫度不準(zhǔn)確。

注射容量不準(zhǔn)確。

Bolus測量時如有快速擴(kuò)容。

呼吸周期影響。熱稀釋法單次心輸出量測定(TDICO)?––––影響TDICO準(zhǔn)確性和可重復(fù)性的因素：

注射液的溫通過調(diào)整熱稀釋法間斷測量的工作原理得到連續(xù)的心輸出量數(shù)據(jù)。

此系統(tǒng)包括改良的Swan-Ganz導(dǎo)管和一臺更為高級的心輸出量計算機(jī)。

漂浮導(dǎo)管管身上有一段10cm長的熱敏導(dǎo)絲，將其放置在右房與右室之間，可以反復(fù)通過開關(guān)模式隨機(jī)釋放脈沖能量。熱稀釋法連續(xù)心輸出量測定(TDCCO)???通過調(diào)整熱稀釋法間斷測量的工作原理得到連續(xù)的心輸出量數(shù)據(jù)。

肺動脈導(dǎo)管遠(yuǎn)端的溫度傳感器可以測得肺動脈溫度變化。

輸入與輸出信號的交互相關(guān)解碼生成熱稀釋的沖刷曲線。

修正的Stewart-Hamilton公式用于CO的計算。

大約每30～60秒此過程就進(jìn)行一次，數(shù)據(jù)被加權(quán)平均處理后得到連續(xù)的顯示數(shù)值。

連續(xù)測定心輸出量法會避免單次測定法時出現(xiàn)的很多相關(guān)誤差。熱稀釋法連續(xù)心輸出量測定(TDCCO)????肺動脈導(dǎo)管遠(yuǎn)端的溫度傳感器可以測得肺動脈溫度變化。

輸入與輸熱稀釋法連續(xù)心輸出量測定(TDCCO)熱稀釋法連續(xù)心輸出量測定(TDCCO)PiCCO技術(shù)將經(jīng)肺溫度稀釋技術(shù)（TPTD法）與動脈搏動曲線分析技術(shù)相結(jié)合，采用溫度稀釋法測量單次CO，并通過分析動脈壓力波型曲線下面積與CO存在的相關(guān)關(guān)系獲取連續(xù)CO數(shù)值。脈搏指示連續(xù)測定心輸出量（PiCCO）?PiCCO技術(shù)將經(jīng)肺溫度稀釋技術(shù)（TPTD法）與動脈搏動曲線從中心靜脈導(dǎo)管注射室溫水或冰水，在大動脈內(nèi)測量溫度–時間變化曲線，因而可測量全心相關(guān)參數(shù)，而不僅以右心代表全心。其所測量的全心舒張末期容積（GEDV）、胸腔內(nèi)血容積（ITBV）能更充分反映心臟前負(fù)荷的變化，避免了以CVP、PAOP等壓力代替容積的缺陷。脈搏指示連續(xù)測定心輸出量（PiCCO）?從中心靜脈導(dǎo)管注射室溫水或冰水，在大動脈內(nèi)測量溫度–時間變化其它優(yōu)點：損傷小，只需建立一中心靜脈導(dǎo)管和動脈通路，無需使用右心導(dǎo)管；導(dǎo)管放置過程簡便，無需行胸部X線定位。

PiCCO技術(shù)禁用于股動脈移植和穿刺部位嚴(yán)重?zé)齻幕颊撸粚Υ嬖谛膬?nèi)分流、主動脈瘤、主動脈狹窄者及肺葉切除和體外循環(huán)等手術(shù)易出現(xiàn)測量偏差。脈搏指示連續(xù)測定心輸出量（PiCCO）??其它優(yōu)點：損傷小，只需建立一中心靜脈導(dǎo)管和動脈通路，無需使用動脈脈搏法測定心輸出量(APCO)收縮壓和舒張壓的差值稱作脈搏壓（PP），PP和每搏量（SV）是成比例的，并且與主動脈的順應(yīng)性成負(fù)相關(guān)。通常，SV的輸出量越大，每一次心跳供應(yīng)給動脈系統(tǒng)的血液量就越多，因此，在收縮期和舒張期壓力的上升和下降就越大，因而就導(dǎo)致了更大的PP。?動脈脈搏法測定心輸出量(APCO)收縮壓和舒張壓的差值稱作CO=HR·SV

SV=Sd(AP)·χ

CO=HR·Sd(AP)·χ

HR：心率

Sd(AP)：脈搏壓的標(biāo)準(zhǔn)差

χ：血管常數(shù)

=f(HR,BSA,C(P)Lang,MAP,σAP,m3AP,…m4T)動脈脈搏法測定心輸出量(APCO)CO=HR·SV

SV=Sd(AP)·χ

CO=此方法僅需外周動脈插管，無需通過中心靜脈插管，也無需熱稀釋法注射進(jìn)行校正，在術(shù)中及術(shù)后提供可靠監(jiān)護(hù)，操作簡便，創(chuàng)傷小。許多臨床研究證明APCO測量數(shù)值與TDICO及TDCCO法測得的數(shù)值相關(guān)性好。動脈脈搏法測定心輸出量(APCO)?此方法僅需外周動脈插管，無需通過中心靜脈插管，也無需熱稀釋法基本原理：測定生物體容積變化時引起的電阻抗變化。心臟射血時血管容積變化相應(yīng)地引起阻抗變化，容積增大時阻抗變小，反之亦然。

可利用阻抗改變反映血管容積的變化，再根據(jù)血管容積的變化計算出SV，SV與HR的乘積即為CO。

與有創(chuàng)CO檢測進(jìn)行比較,相關(guān)系數(shù)為0.85(n=180)。生物阻抗法測定心輸出量(ICGCO)???基本原理：測定生物體容積變化時引起的電阻抗變化。心臟射血時血盡管阻抗法可無損傷快速測量CO，但影響因素太多，如肥胖、胸腔引流管、機(jī)械通氣、發(fā)熱、胸膜滲液、心律失常、嚴(yán)重的心瓣膜病、急性心肌梗死和血液動力學(xué)不穩(wěn)定等因素均可導(dǎo)致測定結(jié)果準(zhǔn)確性下降，臨床應(yīng)用有困難。生物阻抗法測定心輸出量(ICGCO)?盡管阻抗法可無損傷快速測量CO，但影響因素太多，如肥胖、胸腔基本原理：采用多普勒超聲測定紅細(xì)胞移動的速度來推算降主動脈血流。

降主動脈的血流量占心輸出量的70%，

CO=降主動脈血流×降主動脈的橫截面積÷70%。

根據(jù)多普勒超聲探頭所放位置不同又分為經(jīng)食管、經(jīng)氣管兩種途徑。多普勒超聲法測定心輸出量(DECO)?基本原理：采用多普勒超聲測定紅細(xì)胞移動的速度來推算降主動脈血將一帶有多普勒和M型超聲探頭的導(dǎo)管經(jīng)口插入食道，距門齒30～45cm（此點的食管恰與降主動脈相平行)。

根據(jù)顯示屏上的主動脈壁、血流波形及多普勒聲音調(diào)整探頭位置直至獲得滿意信號質(zhì)量，顯示降主動脈血流、主動脈直徑、CO、SV、外周血管阻力等血液動力學(xué)參數(shù)。

有許多研究對TEE法與TD法測定的CO進(jìn)行了比較，兩者相關(guān)系數(shù)為0.74～0.98。

TEE法測定CO主要用于術(shù)中及ICU內(nèi)的監(jiān)測并指導(dǎo)治療,也可用于指導(dǎo)左心衰病人獲得最佳的左室充盈度和呼氣末正壓(PEEP)。經(jīng)食管多普勒超聲法(TEE)CO測定????將一帶有多普勒和M型超聲探頭的導(dǎo)管經(jīng)口插入食道，距門齒30～經(jīng)食管多普勒超聲法(TEE)CO測定經(jīng)食管多普勒超聲法(TEE)CO測定局限性：主動脈病變、動脈血壓的劇烈變化、手術(shù)操作、電刀操作等因素或使血流組分改變的因素均可影響CO測定值的準(zhǔn)確性。

不適合于神志清醒、食道疾患、主動脈球囊反搏(降主動脈血流改變)及主動脈嚴(yán)重縮窄病人。經(jīng)食管多普勒超聲法(TEE)CO測定?局限性：主動脈病變、動脈血壓的劇烈變化、手術(shù)操作、電刀操作等測定原理與TEE法相同。

該法適用于麻醉和手術(shù)期間以及ICU中心臟功能的連續(xù)監(jiān)測。

它與熱稀釋法(TD)的相關(guān)系數(shù)高達(dá)0.93。

局限性：

必須插入特制氣管導(dǎo)管（價格昂貴）

技術(shù)水平要求高。

導(dǎo)管位置輕微變動都會使信號瞬時減低而使測

定結(jié)果發(fā)生改變；

反復(fù)調(diào)整導(dǎo)管位置引起喉頭水腫、聲帶損傷等。經(jīng)氣管多普勒法(TTE)CO測定????––––測定原理與TEE法相同。

該法適用于麻醉和手術(shù)期間以及ICUGedeon和Roy于1985年研制出對呼出和部分重吸入氣體中CO2監(jiān)測來間接推算CO的方法。

將彌散能力強(qiáng)的CO2作為指示劑，根據(jù)Fick原理測定CO。

CO=VCO2/(CvCO2-CaCO2)。部分CO2重復(fù)吸