picco原理—醫(yī)學(xué)演示文稿

1、PiCCO 血流動(dòng)力學(xué)監(jiān)測的原理,復(fù)旦大學(xué)附屬中山醫(yī)院急診科　 顧國嶸,PiCCO的歷史,1870年 Adolph Fick 氧耗量測定心排血量法質(zhì)量守恒定律 某特定物質(zhì)在系統(tǒng)末端流出的量等于該物質(zhì)流入端的量跟 系統(tǒng)流入端與流出端之間減少或增加的量之和。,,PiCCO的歷史,1897 Stewart首先將人造指示劑直接 注入血流，然

2、后在其下游測定其平均濃 度和平均傳輸時(shí)間， 計(jì)算出心排血量。 CO ＝ 60 I /?T ?為指示劑平均濃度，T為曲線總間期，I為指示劑注入量，60為秒數(shù)1947 Hamilton 改良推廣了著名的 Stewart-Hamilton指示劑測CO計(jì)算公式,PiCCO的歷史,1954 Fegler 提出溫度稀釋測CO公式 CO(L/min)={VI(Tb－Ti)&

3、#183;Di·Si/A·Db·Sb}·60/1000 Vi為注入劑容量 Tb、Ti為血溫和指示劑溫度 Di、Db為注入液和血的密度 Si、Sb為注入液和血的比熱 A為稀釋曲線下的面積，A 應(yīng)該用積分法計(jì)算。5%糖液與血的比熱密度為1.08,Hamilton和對數(shù)濃度-時(shí)間曲線,指示劑再循環(huán)半對數(shù)紙上繪制濃度-時(shí)間曲線， 然后在降支順勢劃一條線，這樣 就為指示劑濃度的準(zhǔn)確地消散，

4、 并理解為單一指數(shù)闡明了原理。,1947 Stewart-Hamilton 公式,Tb:注射冰鹽水前血液溫度Ti: 注射的冰鹽水溫度Vi:注射的冰鹽水容量ΔTb*dt:熱稀釋曲線下面積K:校正常數(shù)，由血液和冰鹽水的比重與 比熱容組成,,C.O.=,,,MTt：平均傳輸時(shí)間（一半指示劑通過的時(shí)間）DSt：指數(shù)下降時(shí)間,Swan-Ganz導(dǎo)管,1970 UCLA的Swan和Ganz1972 應(yīng)用于臨床,Swan HJ

5、C and Ganz W. Catheterization of the heart in man with use of a flow-directed balloon-tipped catheter. N Eng J Med 1970 ; 283 : 447,Swan-Ganz導(dǎo)管,氣囊破裂導(dǎo)管打結(jié)導(dǎo)管嵌入引起肺梗塞血栓栓塞出血、感染心律失常觸電,Swan-Ganz導(dǎo)管,壓力不能代表容量沒有評估后負(fù)荷右心

6、功能不能完全代表左心功能嚴(yán)重并發(fā)癥導(dǎo)致了更高的死亡率(死亡導(dǎo)管)延長入住ICU時(shí)間,PICCO原理,1951年，Newman EV提出如下機(jī)理: (1)平均傳輸時(shí)間（MTT）取決于時(shí)間、 熱傳導(dǎo)率、熱負(fù)載量和血管面積（2）作為具有指示劑完全混合和恒定 液體流速的單一混合腔室，其稀釋曲 線隨著時(shí)間呈指數(shù)形式衰減（衰變）。（3）作為若干個(gè)不同的串聯(lián)混合腔室， 雖然流率相同，但混合的容量不同，

7、其稀釋曲線衰減（衰變）狀態(tài)，取決 于最大腔室。,PICCO原理,1966 Pearse1980 床旁單指示劑的肺水測定,,,ITTV = MTtTDa × COTDa,PICCO樣機(jī)面世,1995 相對微創(chuàng) 直接測量容量 全心CI心血管狀況如何？ 心輸出量（CO）前負(fù)荷如何？ 全心舒張末期容積 (GEDV)擴(kuò)容治療會(huì)增加CI嗎？ 每搏量變異 (SVV)

8、心臟收縮功能如何？ 左室最大收縮力指數(shù)(dpmax) 全心射血分?jǐn)?shù) (GEF)是否出現(xiàn)了肺水腫？ 血管外肺水（EVLW）,,,,,,,,,,,,Tb,注射,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,t,PICCO測量CO： Stewart-Hamilton公式,Tb = 血液溫度Ti = 注射液溫度Vi = 注射液容積∫ ? Tb . dt = 熱

9、稀釋曲線下面積K = 校正系數(shù)，與體重、血溫和注射液溫度相關(guān),CO 計(jì)算：?通過熱稀釋曲線下面積,在中心靜脈注射指示劑后，PiCCO動(dòng)脈導(dǎo)管尖端的熱敏電阻測量溫度的變化,MTt: 平均傳輸時(shí)間（Mean Transit time ） 大約一半指示劑通過動(dòng)脈測量點(diǎn)的時(shí)間,DSt: 下降時(shí)間（Down Slope time） 熱稀釋曲線的指數(shù)下降時(shí)間,ln Tb,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,

10、,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,注射,再循環(huán)影響,,,,,,MTt,t,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,e,-1,,DSt,Tb,,,,,,,PICCO直接測量--- ITTV,P

11、TV,ITTV = MTt × CO = GEDV + PBV + EVLW,PTV = DSt × CO,PICCO間接測量– GEDV,PICCO間接測量并校正–ITBV,57例ICU病人GEDV和ITBV的構(gòu)成回歸分析，ITBV=（1.25×GEDV－28.4ml）(Sakka et al; Intensive Care Med 26: 180-187,2000)　　　　　　　　　　　　　

12、　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

13、　　　　　　　　　　 GEDV = ITTV - PTV　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　GEDV = CO * (MTt-DSt)　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ITBV =

14、1.25 * GEDV　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　ITBV = 1.25 * CO * (MTt-DSt),PICCO間接測量并校正–EVLW,209例危重全部首先測定的溫度-染料稀釋與單一溫度稀釋法血管外肺水的構(gòu)成回歸分析。EVLWST ＝ 0.83 × EVLW TD ＋ 133.9ml（或1.6ml/kg）r = 0.96 P<0.0001

15、 (Sakka et al; Intensive Care Med 26: 180-187,2000)EVLW = ITTV – ITBVEVLW = [CO * MTt] - [1.25 * CO * (MTt-DSt)],PICCO的容量指標(biāo),PBV肺血容量,,靜水壓肺水腫,滲透性肺水腫,PVPI *=,PBV,EVLW*,,正常,升高,升高,?,PVPI* =,PBV,EVLW*,,升高,升高,正常

16、,PVPI* =,PBV,EVLW*,,正常,正常,正常,,?,?,PBV,EVLW*,PBV,EVLW*,PBV,EVLW*,正常肺,EVLW血管外肺水,* not available in the USA (p 63),間接測量判斷肺水腫的種類－PVPI,肺水,,,,,3次熱稀釋校準(zhǔn),,,,,經(jīng)熱稀釋方法得到的非連續(xù)性參數(shù) 心輸出量CO 全心舒張末期容積 GEDV 胸腔內(nèi)血容量 ITBV 血管外肺水EVLW* 肺血

17、管通透性指數(shù) PVPI* 心功能指數(shù) CFI 全心射血分?jǐn)?shù) GEF,動(dòng)脈輪廓分析法得到的連續(xù)性參數(shù) 連續(xù)心輸出量 PCCO 動(dòng)脈壓 AP 心率 HR 每搏量 SV 每搏量變異 SVV 脈壓變異 PPV 系統(tǒng)血管阻力 SVR 左心室收縮力指數(shù) dPmax*,,,血液動(dòng)力學(xué)和容量進(jìn)行監(jiān)護(hù)管理,非實(shí)時(shí)！,實(shí)時(shí)！,PICCO的實(shí)時(shí)參數(shù)和非實(shí)時(shí)參數(shù),,,正常動(dòng)脈波形的構(gòu)成,收縮相(a)：心室收縮期左室快速射血，主動(dòng)脈瓣開放，形

18、成動(dòng)脈壓波形的上升支、峰值和下降支的前部 ； 最高點(diǎn)為收縮壓舒張相(b）：血流從主動(dòng)脈到周圍動(dòng)脈，壓力波下降，主動(dòng)脈瓣關(guān)閉，直至下一次收縮開始，波形下降至基線為 舒張相； 最低點(diǎn)為舒張壓 重搏切跡反映了主動(dòng)脈瓣關(guān)閉。曲線下面積反映了流經(jīng)血管的血流量。,,,,,,計(jì)算dP/dmax粗略反映心肌收縮性,,,不同部位的動(dòng)脈壓差,仰臥時(shí)，從主動(dòng)脈到遠(yuǎn)心端的周圍動(dòng)脈，收縮壓依次升高，而舒張壓逐漸降低。 原因

19、：越是遠(yuǎn)端的動(dòng)脈, 壓力脈沖到達(dá)越遲 上升支越陡 ，收縮壓越高 舒張壓越低 重搏切跡變得滯后和平滑。股動(dòng)脈收縮壓較橈動(dòng)脈高10~20mmHg，而舒張壓低15~20mmHg；較無創(chuàng)血壓高5－20mmHg,,,1899　Frank系統(tǒng)循環(huán)模型中,闡述了動(dòng)脈壓力波形計(jì)算CO的概念,PiCCO脈搏輪廓分析歷史,脈搏輪廓分析歷史,1983　Wess

20、eling　　　提出心搏量同主動(dòng)脈壓力曲線的收縮面　積成正比，對壓力依賴于順應(yīng)性及其系統(tǒng)阻　力,并做了壓力、心率、年齡等影響因素校正?！　S ═ AS / Z （VS為每搏出量，AS為主動(dòng)脈壓力波收縮面積，Z為系統(tǒng)血管阻力）,PICCO脈搏輪廓分析原理,,29,通過對分析每一次心臟跳動(dòng)（beat by beat）時(shí)的動(dòng)脈壓力波型，得到連續(xù)的參數(shù),,校正,熱稀釋法測量得到CO,測量血壓 (P(t),

21、 MAP, CVP),,經(jīng)過經(jīng)肺熱稀釋校正后，可以測量每一次心臟跳動(dòng)的每搏量（SV）,PICCO脈搏輪廓分析原理,CCO法為了做到心排血量的連續(xù)校正,需要用溫度稀釋心排血量來確定一個(gè)校正系數(shù)(cal),還要計(jì)算心率(HR), 以及壓力曲線收縮部分下的面積(P(t)/SVR)與主動(dòng)脈順應(yīng)性C(p)和壓力曲線波形(以壓力變化速率(dp/dt)來表示)的積分值.,30,,,,,,,t [s],P [mm Hg],,,壓力曲線下面積,壓力曲線型

22、狀,動(dòng)脈順應(yīng)性,,,,心率,,病人相關(guān)的校正因子（通過熱稀釋法得到）,,呼吸周期中血壓的波動(dòng),,Intrathoracic pressureVenous return to left and right ventricleLeft ventricular preloadLeft ventricular stroke volumeSystolic arterial blood pressure,Intrath

23、oracic pressure?Squeezing “ of the pulmonary bloodLeft ventricular preloadLeft ventricular stoke volumeSystolic arterial blood pressure,,,,,,PPmax,PPmin,,,,,PPmax,PPmin,,,,,,,,,吸氣,Reuter et al., Anästh

24、esist 2003;52: 1005-1013,,呼氣,吸氣,呼氣,吸氣早期,,,,,,,,,吸氣晚期,,,,,,,,,,,,,,,SVV = Stroke Volume Variation 每搏變異量,SVV 反映前負(fù)荷,,SVmax – SVmin,,SVV =,SVmean,對于沒有心律失常的完全機(jī)械通氣病人,,,,EDV,SV,,,,,SVV small,SVV large,? EDV1,? EDV2,? SV1,? SV2

25、,,,,,,,,因機(jī)械通氣引起的前負(fù)荷變化（?EDV）會(huì)導(dǎo)致每搏量的改變（?SV），改變程度與病人個(gè)體的Starling曲線有關(guān)。對容量反應(yīng)良好的病人，其Starling曲線處于直線階段，有較高的每搏量變異（SVV）。,SVV / PPV 反映了心臟對因機(jī)械通氣導(dǎo)致的前負(fù)荷周期性變化的敏感性。 SVV / PPV可用于預(yù)測擴(kuò)容治療對每搏量的提高程度。,SVV 反映前負(fù)荷,,,PPV = Pulse Pressure Variati

26、on 脈壓變異量,呼吸周期中，壓力波形的變化 PPV和SVV類似，反映擴(kuò)容治療后，每搏輸出的對應(yīng)變化,,SVV / PPV 反映前負(fù)荷,,PPmax – PPmin,,PPV =,PPmean,,,,,PPmax,PPmean,PPmin,,,,,,,PiCCO 連接示意圖,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,中心靜脈導(dǎo)管,注射液溫度探頭容納管（T型管）,

27、,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,動(dòng)脈熱稀釋導(dǎo)管,注射液溫度電纜,PULSION 一次性壓力傳感器,,,,PCCI,AP,13.03 16.28 TB37.0,AP 140117 92(CVP) 5SVRI 2762PCCI 3.24HR 78SVI 42SVV 5%dPmx 1140(GEDI) 625,,,,,,,,溫度測量電纜,,

28、,,,,壓力電纜,熱稀釋參數(shù) 心輸出量CO 全心舒張末期容積 GEDV 胸腔內(nèi)血容積 ITBV 血管外肺水EVLW 肺血管通透性指數(shù) PVPI 心功能指數(shù)CFI 全心射血分?jǐn)?shù)GEF,脈搏輪廓參數(shù) 脈搏連續(xù)心輸出量PCCO 每搏量SV 心率HR 每搏量變異SVV 脈壓變異PPV

29、動(dòng)脈壓力AP 系統(tǒng)血管阻力SVR 左心室收縮指數(shù)dPmx,PiCCO測量參數(shù),,,,,,PiCCO的治療決策樹,38,創(chuàng)傷小- 只需放置中心靜脈和動(dòng)脈導(dǎo)管- 無需肺動(dòng)脈導(dǎo)管- 可用于小兒童 初始設(shè)置時(shí)間短- 可在幾分鐘內(nèi)開始使用 動(dòng)態(tài)、連續(xù)測量- 每次心臟跳動(dòng)測量心輸出量、后負(fù)荷和容量反應(yīng)

30、 性（beat by beat） 無需胸部X線- 來確認(rèn)導(dǎo)管位置 效費(fèi)比- 比連續(xù)肺動(dòng)脈導(dǎo)管價(jià)格便宜- 動(dòng)脈PiCCO導(dǎo)管可以放置10天 - 減少重癥監(jiān)護(hù)時(shí)間及花費(fèi) 參數(shù)更明確 - 即使對于沒有多少經(jīng)驗(yàn)的人員而言，PiCCO參數(shù)