無創(chuàng)心排量和血液動力學(xué)監(jiān)測原理比較(孫向東)

課程安排I.血流動力學(xué)監(jiān)測技術(shù)的分類II.各種監(jiān)測技術(shù)的優(yōu)缺點現(xiàn)在是1頁\一共有30頁\編輯于星期三血流動力學(xué)監(jiān)測有創(chuàng)性血流動力學(xué)監(jiān)測微創(chuàng)性血流動力學(xué)監(jiān)測無創(chuàng)性血流動力學(xué)監(jiān)測指經(jīng)體表插入各種導(dǎo)管或探頭到心腔或血管腔內(nèi)，從而直接測定心血管功能參數(shù)的方法。指采用對機體沒有機械損害的方法獲得的各種心血管功能的參數(shù)。指在有創(chuàng)的基礎(chǔ)上發(fā)展出來的對機體創(chuàng)傷較小的監(jiān)測方法。血流動力學(xué)監(jiān)測技術(shù)分類現(xiàn)在是2頁\一共有30頁\編輯于星期三有創(chuàng)性血流動力學(xué)監(jiān)測技術(shù)Swan–Ganz：血流動力學(xué)測定的金標(biāo)準

也稱肺動脈漂浮導(dǎo)管。1970年由Swan和Ganz首先研制成頂端帶有

氣囊的導(dǎo)管，臨床常用于各種復(fù)雜的心血管疾病診斷、指導(dǎo)臨床治

療。近年來由于危重癥醫(yī)學(xué)的蓬勃發(fā)展，Swan-Ganz導(dǎo)管被應(yīng)用于

危重癥病人的血流動力學(xué)監(jiān)測。

Swan-Ganz導(dǎo)管經(jīng)靜脈插入上腔靜脈或下腔靜腔，通過右心房、右

心室、肺動脈主干、左或右肺動脈分支，直到肺小動脈。

其測定心排量的原理是通過漂浮導(dǎo)管在右心房上部一定的時間注入

一定量的冷水，該冷水與心內(nèi)的血液混合，使溫度下降，溫度下降

的血流到肺動脈處，通過該處熱敏電阻監(jiān)測血溫變化。其后低溫血

液被清除，血溫逐漸恢復(fù)。肺動脈處的熱敏電阻所感應(yīng)的溫度變化，

記錄溫度稀釋曲線。通過公式計算出CO。現(xiàn)在是3頁\一共有30頁\編輯于星期三肺動脈漂浮導(dǎo)管測定心排量是公認的“金標(biāo)準”。然而監(jiān)測的有創(chuàng)性和對設(shè)備、技術(shù)以及操作人員的要求，嚴重限制了它的臨床應(yīng)用，同時在放置Swan-Ganz導(dǎo)管過程中還有血液感染、心律失常、肺栓塞、肺小動脈破裂和出血、氣囊破裂、導(dǎo)管打結(jié)等并發(fā)癥的隱患，而且費用昂貴。目前國內(nèi)許多大醫(yī)院都有Swan-Ganz，但是實際用量很少，這主要是受到上述因素的限制。Swan–Ganz：血流動力學(xué)測定的金標(biāo)準有創(chuàng)性血流動力學(xué)監(jiān)測技術(shù)現(xiàn)在是4頁\一共有30頁\編輯于星期三Swan–Ganz：血流動力學(xué)測定的金標(biāo)準科室：麻醉科、心外科用途：監(jiān)測、研究費用：昂貴優(yōu)點：公認的金標(biāo)準有創(chuàng)性血流動力學(xué)監(jiān)測技術(shù)現(xiàn)在是5頁\一共有30頁\編輯于星期三Swan–Ganz：血流動力學(xué)測定的金標(biāo)準臨床應(yīng)用判定指標(biāo)缺點液體優(yōu)化PCWP/CVP靜態(tài)指標(biāo)；易受心室順應(yīng)性的影響藥物滴定－監(jiān)測結(jié)果有5-12分鐘的延遲鑒別診斷CI+SVRI高排低阻/低排高阻操作復(fù)雜，并發(fā)癥多有創(chuàng)性血流動力學(xué)監(jiān)測技術(shù)現(xiàn)在是6頁\一共有30頁\編輯于星期三PICCO---脈搏指示劑連續(xù)心排量測定

VIGILEO

---未經(jīng)校準的脈搏輪廓分析技術(shù)

微創(chuàng)性血流動力學(xué)監(jiān)測技術(shù)現(xiàn)在是7頁\一共有30頁\編輯于星期三PICCO---脈搏指示劑連續(xù)心排量測定

PICCO監(jiān)測儀是德國PULSION公司推出的新一代容量監(jiān)測儀（同類設(shè)備：LiDCOPlus）。技術(shù)原理：結(jié)合了經(jīng)肺溫度稀釋技術(shù)和動脈脈搏波形曲線下面積分析技術(shù)。該監(jiān)測儀采用熱稀釋方法測量單次的心排量，并通過分析動脈壓力波形曲線下面積來獲得連續(xù)的心排量。相比于Swan-Ganz，其創(chuàng)傷較小，只需要一根中心靜脈導(dǎo)管和動脈導(dǎo)管，無需使用右心導(dǎo)管。

微創(chuàng)性血流動力學(xué)監(jiān)測技術(shù)現(xiàn)在是8頁\一共有30頁\編輯于星期三PICCO的缺點---

對于血管張力變化的敏感性還沒有得到臨床驗證。

PICCO需要通過熱稀釋法對個體的血管阻抗進行校準，并且需要頻繁的對其進行校準來確保測定的準確性，尤其是在血流動力學(xué)發(fā)生變化時。有研究顯示，在全麻或硬膜外麻醉后，測定的CO值比實際低53%；在手術(shù)過程中，當(dāng)牽拉主動脈時，測定的CO值比實際高40%。因此在這種情況下，必須對設(shè)備進行校準，否則測定的數(shù)值沒有臨床指導(dǎo)意義。

由于在使用PICCO測定心排量時，脈搏輪廓分析是不可或缺的部分，所以當(dāng)波形改變時，可能預(yù)示著需要對設(shè)備進行重新校準。多久校準一次目前尚不明確，但是當(dāng)兒茶酚胺或是血管內(nèi)容量變化引起動脈波形改變時，重新校準是非常必要的。（如持續(xù)出血、應(yīng)用升壓藥、心肺體外分流時）

微創(chuàng)性血流動力學(xué)監(jiān)測技術(shù)現(xiàn)在是9頁\一共有30頁\編輯于星期三科室：ICU、麻醉科、EICU（少）用途：監(jiān)測費用：耗材較貴優(yōu)點：1.相比于漂浮導(dǎo)管，其創(chuàng)傷小，技術(shù)要求略低2.監(jiān)測參數(shù)多PICCO---脈搏指示劑連續(xù)心排量測定

微創(chuàng)性血流動力學(xué)監(jiān)測技術(shù)現(xiàn)在是10頁\一共有30頁\編輯于星期三臨床應(yīng)用判定指標(biāo)缺點液體優(yōu)化GEDV/ITBV/EVLW/SVV非連續(xù)，需打冰鹽水；易受心室順應(yīng)性的影響；SVV的局限性藥物滴定－病情或用藥發(fā)生改變時，需頻繁校準，否則不準確鑒別診斷CI+SVRI高排低阻/低排高阻病情或用藥發(fā)生改變時，需頻繁校準，否則不準確PICCO---脈搏指示劑連續(xù)心排量測定

微創(chuàng)性血流動力學(xué)監(jiān)測技術(shù)現(xiàn)在是11頁\一共有30頁\編輯于星期三VIGILEO---未經(jīng)校準的脈搏輪廓分析技術(shù)美國愛德華茲的Flotrac/Vigileo血流動力學(xué)監(jiān)測系統(tǒng)，是通過連續(xù)監(jiān)測動脈壓力波形信息計算得到CO和其他血流動力學(xué)指標(biāo)結(jié)果，因此該監(jiān)測方法又稱為動脈波形分析心排出量（APCO）監(jiān)測。（同類設(shè)備：LiDCORapid）APCO是2005年誕生的血流動力學(xué)監(jiān)測方法，由Flotrac傳感器和Vigileo監(jiān)測儀兩部分組成。該監(jiān)測方法通過Flotrac傳感器采集患者外周動脈壓力波形，結(jié)合患者年齡、性別、身高、體重、體表面積所得到的SV進行運算分析，從而得到心輸出量等血流動力學(xué)指標(biāo)。Flotrac/Vigileo也是一種微創(chuàng)的監(jiān)測方法，僅需要外周動脈插管，無需通過中心靜脈插管，也無需熱稀釋法注射進行校準。

微創(chuàng)性血流動力學(xué)監(jiān)測技術(shù)現(xiàn)在是12頁\一共有30頁\編輯于星期三VIGILEO的缺點：Vigileo/Flotrac是一個非常不準確的血流動力學(xué)監(jiān)測設(shè)備，在某種程度上可以將其稱為一個“隨機數(shù)字發(fā)生器”。Vigileo雖然是有創(chuàng)的，但其測定的并不是胸腔內(nèi)的血流，而是腕關(guān)節(jié)的血流信號。我們知道心排量是在胸腔內(nèi)，而不在腕關(guān)節(jié)。脈搏輪廓分析技術(shù)測定的是橈動脈內(nèi)的的壓力，而到達橈動脈的血流量只占心排量的1-2%。其測定原理是將壓力曲線下面積乘以校準常數(shù)（廠家提供），由此計算出心排量數(shù)值。當(dāng)病人使用血管收縮劑或擴張劑時，也就是動脈對于低灌注壓或是高灌注壓做出收縮或舒張反應(yīng)時，Vigileo測定的數(shù)值是不準確的。這是因為Vigileo是一個非校準的設(shè)備，其校準只是通過廠家提供的校準常數(shù)來完成的。廠家提供的校準常數(shù)100是假定每次到達腕關(guān)節(jié)的血流量都是CO的1%，然而實際每次到達腕關(guān)節(jié)的血流量并不是CO的1%，因此校準常數(shù)應(yīng)該因此而改變，而不能固定為100。

微創(chuàng)性血流動力學(xué)監(jiān)測技術(shù)現(xiàn)在是13頁\一共有30頁\編輯于星期三臨床應(yīng)用判定指標(biāo)缺點液體優(yōu)化SVV100%機械通氣；無心律失常；潮氣量大于8－10ml/kg體重藥物滴定－病情或用藥發(fā)生改變時，準確度低鑒別診斷CI+SVRI高排低阻/低排高阻病情或用藥發(fā)生改變時，準確度低VIGILEO---未經(jīng)校準的脈搏輪廓分析技術(shù)微創(chuàng)性血流動力學(xué)監(jiān)測技術(shù)現(xiàn)在是14頁\一共有30頁\編輯于星期三VIGILEO---未經(jīng)校準的脈搏輪廓分析技術(shù)Vigileo監(jiān)護儀FloTrac傳感器微創(chuàng)性血流動力學(xué)監(jiān)測技術(shù)現(xiàn)在是15頁\一共有30頁\編輯于星期三無創(chuàng)性血流動力學(xué)監(jiān)測技術(shù)應(yīng)用對機體組織沒有機械損傷的方法，經(jīng)皮膚或黏膜等途徑間接取得有關(guān)心血管功能的各項參數(shù)，其特點是安全、沒有或很少發(fā)生并發(fā)癥理想的無創(chuàng)血流動力監(jiān)測系統(tǒng)準確：提供與創(chuàng)傷性監(jiān)測近似的信息連續(xù)：能連續(xù)同步顯示生理數(shù)據(jù)安全：對病人安全，沒有或很少并發(fā)癥靈敏：根據(jù)檢測值可對循環(huán)功能障礙做早期診斷和糾正現(xiàn)在是16頁\一共有30頁\編輯于星期三無創(chuàng)監(jiān)測技術(shù)總覽經(jīng)胸連續(xù)多普勒-USCOM經(jīng)胸生物阻抗法-BioZICG/NICOM13

4經(jīng)食道超聲心動圖-TEE

2二氧化碳重吸法-NICO現(xiàn)在是17頁\一共有30頁\編輯于星期三采用連續(xù)多普勒超聲波技術(shù)，通過測量主動脈或者肺動脈的射血速度再乘以其管腔截面面積(管腔面積通過已知的身高體重公式換算得知)，計算出每搏量等指標(biāo)。經(jīng)胸連續(xù)多普勒法--USCOM超聲心輸出量監(jiān)測系統(tǒng)

18現(xiàn)在是18頁\一共有30頁\編輯于星期三StrokeDistanceDeterminedbyCWDopplerProfile每搏距離是多普勒直接監(jiān)測參數(shù)AreaunderDopplerprofile=velocitytimeintegral（vti）速度時間積分VTI=每博血流速度×每博時間＝每搏射血距離現(xiàn)在是19頁\一共有30頁\編輯于星期三LinearrelationshipwithHeight和身高呈線性關(guān)系Neonates(<50cm/20ins)Weight和體重呈線性關(guān)系

Newperspectivesintheassessmentofcardiacchamberdimensionsduringdevelopmentandadulthood.Nidorf,S.M.,Picard,M.H.,Triulzi,M.O.,Thomas,J.D.Newell,J.,King,M.E.,Weyman,A.E.JACC,Vol.19,No.5.April,1992,983-8.

流通面積–

運算法則Height=Area現(xiàn)在是20頁\一共有30頁\編輯于星期三AorticAccessLVCOPulmonaryAccessRVCO探頭放置位置現(xiàn)在是21頁\一共有30頁\編輯于星期三經(jīng)胸連續(xù)多普勒法左心排量右心排量USCOM無創(chuàng)超聲血流動力學(xué)檢測儀把一個小型多普勒探頭，從胸骨上窩來測量主動脈血流量（左心排量），從肋間隙亦可測量肺動脈血流量（右心排量）現(xiàn)在是22頁\一共有30頁\編輯于星期三優(yōu)勢及專家評價：無創(chuàng)、安全、患者易接受可對新生兒、早產(chǎn)兒進行監(jiān)測無耗材、使用成本低廉實時監(jiān)測左心和右心的心排量考慮到USCOM完全無創(chuàng)、準確、床旁實時監(jiān)測且操作簡單，故臨床上值得推廣使用USCOM進行容量反應(yīng)性預(yù)測。--中華醫(yī)學(xué)會ICU全國主委于凱江USCOM無創(chuàng)超聲心輸出量測定可提供較為可靠的心排指數(shù)，盡管在血流動力學(xué)方面存在一定局限性，但由于其快速、便捷、無創(chuàng)、安全等特點，比較適合在急診科中的應(yīng)用。--中華醫(yī)學(xué)會急診全國主委于學(xué)忠連續(xù)波多普勒超聲波技術(shù)現(xiàn)在是23頁\一共有30頁\編輯于星期三連續(xù)波多普勒超聲波技術(shù)局限性1.需要受過簡單操作指導(dǎo)的醫(yī)生、護士親手操作。一次操作時間約1至2分鐘。2.在應(yīng)用中我們發(fā)現(xiàn)，肥胖、嚴重肺氣腫、CO明顯低下患者取得滿意信號有一點困難。--于凱江現(xiàn)在是24頁\一共有30頁\編輯于星期三經(jīng)胸生物阻抗法-ICGBioZ/NICOM/Physioflow/千帆原理基本原理：歐姆定律（電阻＝電壓/電流）人體血液、骨骼、脂肪、肌肉具有不同的導(dǎo)電性，血液和體液阻抗最小，骨骼和空氣阻抗最大隨著心臟收縮、舒張，主動脈內(nèi)的血流量發(fā)生著變化，電流通過胸部的阻抗也產(chǎn)生相應(yīng)的變化測定左心室收縮時間間期并計算出每搏量，然后再演算出一系列心功能參數(shù)現(xiàn)在是25頁\一共有30頁\編輯于星期三特點：無創(chuàng)，只需在病人頸部、胸部兩側(cè)各貼一對電

極。缺點：1、抗干擾能力差，易受周圍電設(shè)備的影響，CO讀數(shù)不準；由于其測定的是阻抗，因此CO讀數(shù)嚴格受到電極片位置的影響；對測定人群有限制，肥胖患者和兒童不適用；測定過程中易受到病人運動、呼吸等因素的影響。由于BioZ的以上缺點極大限制了它在臨床的應(yīng)用，導(dǎo)

致其目標(biāo)科室由ICU、手術(shù)室和急診轉(zhuǎn)至保健科、體

檢科、老年科等一些無關(guān)緊要的科室。

經(jīng)胸生物阻抗法-ICG現(xiàn)在是26頁\一共有30頁\編輯于星期三二氧化碳重復(fù)吸入法（NICO）原理受檢者重吸入上次呼出的部分氣體（成人100～200ml），考慮到吸入的二氧化碳量較少，重吸入時間短，而二氧化碳在體內(nèi)貯存體積較大，故假設(shè)混合靜脈血二氧化碳濃度保持不變通過呼氣末二氧化碳分壓（PETCO2）與二氧化碳解離曲線間接推算CaCO2心排血量值＝心輸出量通過肺泡有通氣的部分（即肺泡毛細血管血流量）+心輸出量中未進行氣體交換部分（即