無(wú)創(chuàng)心排量和血液動(dòng)力學(xué)監(jiān)測(cè)原理比較孫向東

1、,無(wú)創(chuàng)心排量和血流動(dòng)力學(xué)監(jiān)測(cè)儀器原理比較,課程安排,I. 血流動(dòng)力學(xué)監(jiān)測(cè)技術(shù)的分類,II. 各種監(jiān)測(cè)技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn),血流動(dòng)力學(xué)監(jiān)測(cè)技術(shù)分類,有創(chuàng)性血流動(dòng)力學(xué)監(jiān)測(cè)技術(shù),Swan – Ganz：血流動(dòng)力學(xué)測(cè)定的金標(biāo)準(zhǔn),也稱肺動(dòng)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(lái)由于危重癥醫(yī)學(xué)的蓬勃發(fā)展，Swan-Ganz導(dǎo)管

2、被應(yīng)用于 危重癥病人的血流動(dòng)力學(xué)監(jiān)測(cè)。 Swan-Ganz導(dǎo)管經(jīng)靜脈插入上腔靜脈或下腔靜腔，通過(guò)右心房、右 心室、肺動(dòng)脈主干、左或右肺動(dòng)脈分支，直到肺小動(dòng)脈。 其測(cè)定心排量的原理是通過(guò)漂浮導(dǎo)管在右心房上部一定的時(shí)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(dòng)脈處，通過(guò)該處熱敏電阻監(jiān)測(cè)血溫變化。其后低溫血 液被清除，血溫逐漸恢復(fù)。肺動(dòng)脈處的熱敏電阻所

3、感應(yīng)的溫度變化， 記錄溫度稀釋曲線。通過(guò)公式計(jì)算出CO。,肺動(dòng)脈漂浮導(dǎo)管測(cè)定心排量是公認(rèn)的“金標(biāo)準(zhǔn)”。然而監(jiān)測(cè)的有創(chuàng)性和對(duì)設(shè)備、技術(shù)以及操作人員的要求，嚴(yán)重限制了它的臨床應(yīng)用，同時(shí)在放置Swan-Ganz導(dǎo)管過(guò)程中還有血液感染、心律失常、肺栓塞、肺小動(dòng)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(fèi)用昂貴。目前國(guó)內(nèi)許多大醫(yī)院都有Swan-Ganz，但是實(shí)際用量很少，這主要是受到上述因素的限制。,Swan – Ganz：血流

4、動(dòng)力學(xué)測(cè)定的金標(biāo)準(zhǔn),有創(chuàng)性血流動(dòng)力學(xué)監(jiān)測(cè)技術(shù),Swan – Ganz：血流動(dòng)力學(xué)測(cè)定的金標(biāo)準(zhǔn),科室：麻醉科、心外科用途：監(jiān)測(cè)、研究費(fèi)用：昂貴優(yōu)點(diǎn)：公認(rèn)的金標(biāo)準(zhǔn),有創(chuàng)性血流動(dòng)力學(xué)監(jiān)測(cè)技術(shù),Swan – Ganz：血流動(dòng)力學(xué)測(cè)定的金標(biāo)準(zhǔn),有創(chuàng)性血流動(dòng)力學(xué)監(jiān)測(cè)技術(shù),PICCO --- 脈搏指示劑連續(xù)心排量測(cè)定,VIGILEO --- 未經(jīng)校準(zhǔn)的脈搏輪廓分析技術(shù),微創(chuàng)性血流動(dòng)力學(xué)監(jiān)測(cè)技術(shù),PICCO --- 脈搏指示劑連續(xù)心排

5、量測(cè)定,PICCO監(jiān)測(cè)儀是德國(guó)PULSION公司推出的新一代容量監(jiān)測(cè)儀（同類設(shè)備：LiDCO Plus）。技術(shù)原理：結(jié)合了經(jīng)肺溫度稀釋技術(shù)和動(dòng)脈脈搏波形曲線下面積分析技術(shù)。該監(jiān)測(cè)儀采用熱稀釋方法測(cè)量單次的心排量，并通過(guò)分析動(dòng)脈壓力波形曲線下面積來(lái)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(dòng)脈導(dǎo)管，無(wú)需使用右心導(dǎo)管。,微創(chuàng)性血流動(dòng)力學(xué)監(jiān)測(cè)技術(shù),PICCO 的缺點(diǎn)--- 對(duì)于

6、血管張力變化的敏感性還沒(méi)有得到臨床驗(yàn)證。,PICCO需要通過(guò)熱稀釋法對(duì)個(gè)體的血管阻抗進(jìn)行校準(zhǔn)，并且需要頻繁的對(duì)其進(jìn)行校準(zhǔn)來(lái)確保測(cè)定的準(zhǔn)確性，尤其是在血流動(dòng)力學(xué)發(fā)生變化時(shí)。有研究顯示，在全麻或硬膜外麻醉后，測(cè)定的CO值比實(shí)際低53%；在手術(shù)過(guò)程中，當(dāng)牽拉主動(dòng)脈時(shí)，測(cè)定的CO值比實(shí)際高40%。因此在這種情況下，必須對(duì)設(shè)備進(jìn)行校準(zhǔn)，否則測(cè)定的數(shù)值沒(méi)有臨床指導(dǎo)意義。 由于在使用PICCO測(cè)定心排量時(shí)，脈搏輪廓分析是不可或缺的部分，所以當(dāng)波形

7、改變時(shí)，可能預(yù)示著需要對(duì)設(shè)備進(jìn)行重新校準(zhǔn)。多久校準(zhǔn)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(dòng)脈波形改變時(shí)，重新校準(zhǔn)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(shí)）,微創(chuàng)性血流動(dòng)力學(xué)監(jiān)測(cè)技術(shù),科室：ICU、麻醉科、 EICU（少）用途：監(jiān)測(cè)費(fèi)用：耗材較貴優(yōu)點(diǎn)：1. 相比于漂浮導(dǎo)管，其創(chuàng)傷 小，技術(shù)要求略低 2.

8、 監(jiān)測(cè)參數(shù)多,PICCO --- 脈搏指示劑連續(xù)心排量測(cè)定,微創(chuàng)性血流動(dòng)力學(xué)監(jiān)測(cè)技術(shù),PICCO --- 脈搏指示劑連續(xù)心排量測(cè)定,微創(chuàng)性血流動(dòng)力學(xué)監(jiān)測(cè)技術(shù),VIGILEO --- 未經(jīng)校準(zhǔn)的脈搏輪廓分析技術(shù),美國(guó)愛(ài)德華茲的Flotrac/Vigileo血流動(dòng)力學(xué)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，是通過(guò)連續(xù)監(jiān)測(cè)動(dòng)脈壓力波形信息計(jì)算得到CO和其他血流動(dòng)力學(xué)指標(biāo)結(jié)果，因此該監(jiān)測(cè)方法又稱為動(dòng)脈波形分析心排出量（APCO）監(jiān)測(cè)。（同類設(shè)備：LiDCO Rapid）

9、APCO是2005年誕生的血流動(dòng)力學(xué)監(jiān)測(cè)方法，由Flotrac傳感器和Vigileo監(jiān)測(cè)儀兩部分組成。該監(jiān)測(cè)方法通過(guò)Flotrac傳感器采集患者外周動(dòng)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(jìn)行運(yùn)算分析，從而得到心輸出量等血流動(dòng)力學(xué)指標(biāo)。Flotrac/Vigileo也是一種微創(chuàng)的監(jiān)測(cè)方法，僅需要外周動(dòng)脈插管，無(wú)需通過(guò)中心靜脈插管，也無(wú)需熱稀釋法注射進(jìn)行校準(zhǔn)。,微創(chuàng)性血流動(dòng)力學(xué)監(jiān)測(cè)技術(shù),VIGILEO 的缺

10、點(diǎn)：,Vigileo/Flotrac 是一個(gè)非常不準(zhǔn)確的血流動(dòng)力學(xué)監(jiān)測(cè)設(shè)備，在某種程度上可以將其稱為一個(gè)“隨機(jī)數(shù)字發(fā)生器”。Vigileo雖然是有創(chuàng)的，但其測(cè)定的并不是胸腔內(nèi)的血流，而是腕關(guān)節(jié)的血流信號(hào)。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(cè)定的是橈動(dòng)脈內(nèi)的的壓力，而到達(dá)橈動(dòng)脈的血流量只占心排量的1-2%。其測(cè)定原理是將壓力曲線下面積乘以校準(zhǔn)常數(shù)（廠家提供），由此計(jì)算出心排量數(shù)值。當(dāng)病人使用血管收縮劑或擴(kuò)張劑

11、時(shí)，也就是動(dòng)脈對(duì)于低灌注壓或是高灌注壓做出收縮或舒張反應(yīng)時(shí)，Vigileo測(cè)定的數(shù)值是不準(zhǔn)確的。這是因?yàn)閂igileo是一個(gè)非校準(zhǔn)的設(shè)備，其校準(zhǔn)只是通過(guò)廠家提供的校準(zhǔn)常數(shù)來(lái)完成的。廠家提供的校準(zhǔn)常數(shù)100是假定每次到達(dá)腕關(guān)節(jié)的血流量都是CO的1%，然而實(shí)際每次到達(dá)腕關(guān)節(jié)的血流量并不是CO的1%，因此校準(zhǔn)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(dòng)力學(xué)監(jiān)測(cè)技術(shù),VIGILEO --- 未經(jīng)校準(zhǔn)的脈搏輪廓分析技術(shù),微創(chuàng)性血流動(dòng)力學(xué)

12、監(jiān)測(cè)技術(shù),VIGILEO --- 未經(jīng)校準(zhǔn)的脈搏輪廓分析技術(shù),Vigileo監(jiān)護(hù)儀,FloTrac 傳感器,微創(chuàng)性血流動(dòng)力學(xué)監(jiān)測(cè)技術(shù),無(wú)創(chuàng)性血流動(dòng)力學(xué)監(jiān)測(cè)技術(shù),應(yīng)用對(duì)機(jī)體組織沒(méi)有機(jī)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(xiàng)參數(shù)，其特點(diǎn)是安全、沒(méi)有或很少發(fā)生并發(fā)癥理想的無(wú)創(chuàng)血流動(dòng)力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)準(zhǔn)確：提供與創(chuàng)傷性監(jiān)測(cè)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(duì)病人安全，沒(méi)有或很少并發(fā)癥靈敏：根據(jù)檢測(cè)值可對(duì)循環(huán)功

13、能障礙做早期診斷和糾正,無(wú)創(chuàng)監(jiān)測(cè)技術(shù)總覽,19,采用連續(xù)多普勒超聲波技術(shù) ，通過(guò)測(cè)量主動(dòng)脈或者肺動(dòng)脈的射血速度再乘以其管腔截面面積( 管腔面積通過(guò) 已知的身高體重公式換算得知) ，計(jì)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(cè)系統(tǒng),Stroke Distance Determined by CW Doppler Profile 每搏距離是多普勒直接監(jiān)測(cè)參數(shù),Area under Doppler profi

14、le = velocity time integral,（vti）,速度時(shí)間積分VTI=每博血流速度×每博時(shí)間＝每搏射血距離,Linear relationship with Height 和身高呈線性關(guān)系 Neonates (<50cm / 20ins) Weight 和體重呈線性關(guān)系,New perspectives in the assessment of cardiac chamber dimensio

15、ns during development and adulthood.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(yùn)算法則,Height = Area,Aortic AccessLV CO,Pul

16、monary AccessRV CO,探頭放置位置,經(jīng)胸連續(xù)多普勒法,USCOM 無(wú)創(chuàng)超聲血流動(dòng)力學(xué)檢測(cè)儀把一個(gè)小型多普勒探頭，從胸骨上窩來(lái)測(cè)量主動(dòng)脈血流量（左心排量），從肋間隙亦可測(cè)量肺動(dòng)脈血流量（右心排量）,優(yōu)勢(shì)及專家評(píng)價(jià)：無(wú)創(chuàng)、安全、患者易接受可對(duì)新生兒、早產(chǎn)兒進(jìn)行監(jiān)測(cè)無(wú)耗材、使用成本低廉實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)左心和右心的心排量考慮到USCOM完全無(wú)創(chuàng)、準(zhǔn)確、床旁實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)且操作簡(jiǎn)單，故臨床 上值得推廣

17、使用USCOM進(jìn)行容量反應(yīng)性預(yù)測(cè)。--中華醫(yī)學(xué)會(huì)ICU全國(guó)主委 于凱江USCOM無(wú)創(chuàng)超聲心輸出量測(cè)定可提供較為可靠的心排指數(shù)，盡管在血流動(dòng)力學(xué)方面存在一定局限性，但由于其快速、便捷、無(wú)創(chuàng)、安全等特點(diǎn)，比較適合在急診科中的應(yīng)用。--中華醫(yī)學(xué)會(huì)急診全國(guó)主委 于學(xué)忠,連續(xù)波多普勒超聲波技術(shù),連續(xù)波多普勒超聲波技術(shù)局限性,1. 需要受過(guò)簡(jiǎn)單操作指導(dǎo)的醫(yī)生、護(hù)士親手操作。一次操作 時(shí)間約1至2分鐘。2. 在應(yīng)用中我們發(fā)現(xiàn)，

18、肥胖、嚴(yán)重肺氣腫、CO明顯低下患者取得滿意信號(hào)有一點(diǎn)困難。--于凱江,經(jīng)胸生物阻抗法-ICG,BioZ/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(dòng)脈內(nèi)的血流量發(fā)生著變化，電流通過(guò)胸部的阻抗也產(chǎn)生相應(yīng)的變化測(cè)定左心室收縮時(shí)間間期并計(jì)算出每搏量，然后再演算出一系列心功能參數(shù),特點(diǎn)：無(wú)創(chuàng)，只

19、需在病人頸部、胸部?jī)蓚?cè)各貼一對(duì)電 極。缺點(diǎn)：1、抗干擾能力差，易受周圍電設(shè)備的影響， CO讀數(shù)不準(zhǔn)；由于其測(cè)定的是阻抗，因此CO讀數(shù)嚴(yán)格受到電極片位置的影響；對(duì)測(cè)定人群有限制，肥胖患者和兒童不適用；測(cè)定過(guò)程中易受到病人運(yùn)動(dòng)、呼吸等因素的影響。 由于BioZ的以上缺點(diǎn)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(wú)關(guān)緊要的科

20、室。,經(jīng)胸生物阻抗法-ICG,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(shí)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(guò)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(guò)肺泡有通氣的部分（即肺泡毛細(xì)血管血流量）+心輸出量中未進(jìn)行氣體交換部分（即分流部分）。前者是測(cè)量值，后者

21、是測(cè)算值,Fick’s 法VCO2=CO×(CvCO2-CaCO2)CO=VCO2/(CvCO2-CaCO2),NICO--測(cè)量參數(shù),缺點(diǎn)缺少心臟前負(fù)荷指標(biāo)的監(jiān)測(cè)（PAP、PAWP、CVP）僅適用于機(jī)械通氣患者 建立在假設(shè)混合靜脈血CO2濃度不變基礎(chǔ)上，凡影響混合靜脈血CO2、死腔潮氣量比及肺內(nèi)分流情況均影響結(jié)果在心排量格式， NICO監(jiān)護(hù)儀禁止用于不能耐受PaCO2輕微上升（3-5mmHg，0.4-0.67kPa

22、）的病人,優(yōu)點(diǎn)無(wú)創(chuàng) 連續(xù)呼吸功能參數(shù)監(jiān)測(cè)NICO監(jiān)護(hù)儀可用于包括成人、兒童和新生兒在內(nèi)的所有病人。,NICO--優(yōu)缺點(diǎn),經(jīng)食道超聲心動(dòng)圖(TEE),Transesophageal echocardiography(TEE)，臨床應(yīng)用已久將一帶有多普勒和M型超聲探頭的導(dǎo)管經(jīng)口插入食道，距門(mén)齒30～45 cm(此點(diǎn)的食管恰與降主動(dòng)脈相平行)，根據(jù)顯示屏上的主動(dòng)脈壁、 血流波形及多普勒聲音上下旋轉(zhuǎn)調(diào)整探頭位置直至獲得滿意的信號(hào)質(zhì)量

23、測(cè)量降主動(dòng)脈血流、主動(dòng)脈直徑、CO、SV、外周血管阻力等參數(shù)計(jì)算公式：CO＝降主動(dòng)脈血流×降主動(dòng)脈橫截面積÷70％,經(jīng)食道超聲心動(dòng)圖(TEE)-優(yōu)缺點(diǎn),缺點(diǎn)價(jià)格非完全無(wú)創(chuàng)需要專業(yè)人員難以在ICU持續(xù)監(jiān)測(cè)聲束與肺動(dòng)脈血流始終存在較大夾角，難以用于右心CO,優(yōu)點(diǎn)直接監(jiān)測(cè)容量與心腔內(nèi)徑CO、CI、EF心臟結(jié)構(gòu)與功能問(wèn)題術(shù)中監(jiān)測(cè)不干擾術(shù)野,禁忌食道狹窄或腫瘤、急性食管炎、食道憩室、食道靜脈曲張伴出血高