无创心排量和血液动力学监测原理比较讲义课件

无无创创心排量心排量和血液和血液动动力力学学监测监测原理原理比比较较无无创创心排量和血液心排量和血液动动力学力学监测监测原理比原理比较较1课程安排课程安排I.I.血流动力学监测技术的分类血流动力学监测技术的分类血流动力学监测技术的分类血流动力学监测技术的分类II.II.各种监测技术的优缺点各种监测技术的优缺点各种监测技术的优缺点各种监测技术的优缺点课课程安排程安排I.血流血流动动力学力学监测监测技技术术的分的分类类II.2血流动力学血流动力学监监 测测有创性血流动力学监测有创性血流动力学监测微创性血流动力学监测微创性血流动力学监测无创性血流动力学监测无创性血流动力学监测指经体表插入各种导管或探头到心腔或血管腔内，从而直接测定心血管功能参数的方法。指采用对机体没有机械损害的方法获得的各种心血管功能的参数。指在有创的基础上发展出来的对机体创伤较小的监测方法。血流动力学监测技术分类血流动力学监测技术分类血流血流动动力学有力学有创创性血流性血流动动力学力学监测监测微微创创性血流性血流动动力学力学监测监测无无创创性血流性血流3有创性血流动力学监测技术有创性血流动力学监测技术Swan Ganz：血流动力学测定的：血流动力学测定的金标准金标准 u 也称肺动脉漂浮导管肺动脉漂浮导管。1970年由Swan和Ganz首先研制成顶端带有 气囊的导管，临床常用于各种复杂的心血管疾病诊断、指导临床治 疗。近年来由于危重症医学的蓬勃发展，Swan-Ganz导管被应用于 危重症病人的血流动力学监测。u Swan-Ganz导管经静脉插入上腔静脉或下腔静腔，通过右心房、右 心室、肺动脉主干、左或右肺动脉分支，直到肺小动脉。u 其测定心排量的原理是通过漂浮导管在右心房上部一定的时间注入 一定量的冷水，该冷水与心内的血液混合，使温度下降，温度下降 的血流到肺动脉处，通过该处热敏电阻监测血温变化。其后低温血 液被清除，血温逐渐恢复。肺动脉处的热敏电阻所感应的温度变化，记录温度稀释曲线温度稀释曲线。通过公式计算出CO。有有创创性血流性血流动动力学力学监测监测技技术术Swan Ganz：血流：血流动动力学力学测测4 肺动脉漂浮导管肺动脉漂浮导管测定心排量是公认的“金标准”。然而监测的有创性和对设备、技术以及操作人员的要求，严重限制了它的临床应用，同时在放置Swan-Ganz导管过程中还有血液感染、心律失常、肺栓塞、肺小动脉破裂和出血、气囊破裂、导管打结等并发症的隐患，而且费用昂贵。目前国内许多大医院都有Swan-Ganz，但是实际用量很实际用量很少少，这主要是受到上述因素的限制。Swan Ganz：血流动力学测定的：血流动力学测定的金标准金标准 有创性血流动力学监测技术有创性血流动力学监测技术 肺肺动动脉漂浮脉漂浮导导管管测测定心排量是公定心排量是公认认的的“金金标标准准”。然。然5Swan Ganz：血流动力学测定的：血流动力学测定的金标准金标准 科室：麻醉科、心外科科室：麻醉科、心外科用途：监测、研究用途：监测、研究费用：昂贵费用：昂贵优点：公认的金标准优点：公认的金标准有创性血流动力学监测技术有创性血流动力学监测技术Swan Ganz：血流：血流动动力学力学测测定的金定的金标标准准 科室：麻醉科科室：麻醉科6Swan Ganz：血流动力学测定的：血流动力学测定的金标准金标准 临床应用临床应用判定指标判定指标缺点缺点液体优化液体优化PCWP/CVP静态指标；易受心室顺应性的影响药物滴定药物滴定监测结果有5-12分钟的延迟鉴别诊断鉴别诊断CI+SVRI高排低阻/低排高阻操作复杂，并发症多有创性血流动力学监测技术有创性血流动力学监测技术Swan Ganz：血流：血流动动力学力学测测定的金定的金标标准准 临临床床应应用判定用判定7PICCO-脉搏指示剂连续心排量测定脉搏指示剂连续心排量测定 VIGILEO -未经校准的脉搏轮廓分析技术未经校准的脉搏轮廓分析技术 微创性血流动力学监测技术微创性血流动力学监测技术PICCOVIGILEO 微微创创性血流性血流动动力学力学监测监测技技术术8PICCO-脉搏指示剂连续心排量测定脉搏指示剂连续心排量测定 PICCO监测仪是德国PULSION公司推出的新一代容量监测仪（同类设备：LiDCO Plus）。技术原理技术原理：结合了经肺温度稀释技术和动脉脉搏波形曲线下面积分析技术。该监测仪采用热稀释方法测量单次的心排量，并通过分析动脉压力波形曲线下面积来获得连续的心排量。相比于Swan-Ganz，其创伤较小，只需要一根中心静脉导管中心静脉导管和动脉导管动脉导管，无需使用右心导管。微创性血流动力学监测技术微创性血流动力学监测技术PICCO-脉搏指示脉搏指示剂连续剂连续心排量心排量测测定定 PICCO监测监测9PICCO 的缺点的缺点-对于血管张力变化的敏感性还没有得到临床验证对于血管张力变化的敏感性还没有得到临床验证。PICCO需要通过热稀释法对个体的血管阻抗进行校准，并且需要频繁的对其进行校准来确保测定的准确性，尤其是在血流动力学发生变化时。有研究显示，在全麻或硬膜外麻醉后，测定的全麻或硬膜外麻醉后，测定的CO值比实际低值比实际低53%；在手术过程中，当牵拉当牵拉主动脉时，测定的主动脉时，测定的CO值比实际高值比实际高40%。因此在这种情况下，必须对设备进行校准，否则测定的数值没有临床指导意义。由于在使用PICCO测定心排量时，脉搏轮廓分析是不可或缺的部分，所以当当波形改变时，可能预示着需要对设备进行重新校准波形改变时，可能预示着需要对设备进行重新校准。多久校准一次目前尚不明确，但是当儿茶酚胺或是血管内容量变化引起动脉波形改变时，重新校准是非常必要的。（如持续出血、应用升压药、心肺体外分流时）微创性血流动力学监测技术微创性血流动力学监测技术PICCO 的缺点的缺点-PICCO需要通需要通过热过热稀稀释释法法对对个体的血个体的血10科室：科室：ICU、麻醉科、麻醉科、EICU（少）（少）用途：监测用途：监测费用：耗材较贵费用：耗材较贵优点：优点：1.相比于漂浮导管，其创伤相比于漂浮导管，其创伤 小，技术要求略低小，技术要求略低 2.监测参数多监测参数多PICCO-脉搏指示剂连续心排量测定脉搏指示剂连续心排量测定 微创性血流动力学监测技术微创性血流动力学监测技术科室：科室：ICU、麻醉科、麻醉科、EICU（少）（少）PICCO-脉脉11无无创创心排量和血液心排量和血液动动力学力学监测监测原理比原理比较讲义课较讲义课件件12VIGILEO-未经校准的脉搏轮廓分析技术未经校准的脉搏轮廓分析技术美国爱德华兹的Flotrac/Vigileo血流动力学监测系统，是通过连续监测动脉压力波形信息计算得到CO和其他血流动力学指标结果，因此该监测方法又称为动脉波形分析心排出量（APCO）监测。（同类设备：LiDCO Rapid）APCO是2005年诞生的血流动力学监测方法，由Flotrac传感器和Vigileo监测仪两部分组成。该监测方法通过Flotrac传感器采集患者外周动脉压力波形，结合患者年龄、性别、身高、体重、体表面积所得到的SV进行运算分析，从而得到心输出量等血流动力学指标。Flotrac/Vigileo也是一种微创的监测方法，仅需要外周动脉插管外周动脉插管，无需通过中心静脉插管，也无需热稀释法注射进行校准。微创性血流动力学监测技术微创性血流动力学监测技术VIGILEO-未未经经校准的脉搏校准的脉搏轮轮廓分析技廓分析技术术美国美国爱爱德德华华13VIGILEO 的缺点：的缺点：Vigileo/Flotrac 是一个非常不准确的血流动力学监测设备，在某种程度上可以将其称为一个“随机数字发生器随机数字发生器”。Vigileo虽然是有创的，但其测定的并不是胸腔内的血流，而是腕关节的血流信号。我们知道心排量是在胸腔内，而不在腕关节。脉搏轮廓分析技术测定的是桡动脉内的的压力，而到达桡动脉的血流量只占心排量的1-2%。其测定原理是将压力曲线下面积乘以校准常数（厂家提供），由此计算出心排量数值。当病人使用血管收缩剂或扩张剂时，也就是动脉对于低灌注压或是高灌注压做出收缩或舒张反应时，Vigileo测定的数值是不准确的。这是因为Vigileo是一个非校准的设备是一个非校准的设备，其校准只是通过厂家提供的校准常数来完成的。厂家提供的校准常数100是假定每次到达腕关节的血流量都是CO的1%，然而实际每次到达腕关节的血流量并不是CO的1%，因此校准常数应该因此而改变，而不能固定为100。微创性血流动力学监测技术微创性血流动力学监测技术VIGILEO 的缺点：的缺点：Vigileo/Flotrac 是一是一14临床应用临床应用判定指标判定指标缺点缺点液体优化液体优化SVV100%机械通气；无心律失常；潮气量大于810ml/kg体重药物滴定药物滴定病情或用药发生改变时，准确度低鉴别诊断鉴别诊断CI+SVRI高排低阻/低排高阻病情或用药发生改变时，准确度低VIGILEO-未经校准的脉搏轮廓分析技术未经校准的脉搏轮廓分析技术微创性血流动力学监测技术微创性血流动力学监测技术临临床床应应用判定指用判定指标标缺点液体缺点液体优优化化SVV100%机械通气；机械通气；药药物滴定物滴定15VIGILEO-未经校准的脉搏轮廓分析技术未经校准的脉搏轮廓分析技术Vigileo监护仪监护仪FloTrac 传感器传感器微创性血流动力学监测技术微创性血流动力学监测技术VIGILEO-未未经经校准的脉搏校准的脉搏轮轮廓分析技廓分析技术术Vigil16无创性血流动力学监测技术无创性血流动力学监测技术 应用对机体组织没有机械损伤的方法，经皮肤或黏膜等途径间接取得应用对机体组织没有机械损伤的方法，经皮肤或黏膜等途径间接取得有关心血管功能的各项参数，其特点是安全、没有或很少发生并发症有关心血管功能的各项参数，其特点是安全、没有或很少发生并发症理想的无创血流动力监测系统理想的无创血流动力监测系统准确准确：提供与创伤性监测近似的信息：提供与创伤性监测近似的信息连续连续：能连续同步显示生理数据：能连续同步显示生理数据 安全安全：对病人安全，没有或很少并发症：对病人安全，没有或很少并发症灵敏灵敏：根据检测值可对循环功能障碍做早期诊断和纠正：根据检测值可对循环功能障碍做早期诊断和纠正无无创创性血流性血流动动力学力学监测监测技技术术 应应用用对对机体机体组织组织没有机械没有机械损伤损伤的方法，的方法，17无创监测技术总览无创监测技术总览 经胸连续多普勒经胸连续多普勒-USCOM经胸生物阻抗法-BioZ ICG/NICOM13 4经食道超声心动图-TEE 2二氧化碳重吸法-NICO无无创监测创监测技技术总览术总览 经经胸胸连续连续多普勒多普勒-USCOM经经胸生物阻抗法胸生物阻抗法-1819采用连续多普勒超声波技术采用连续多普勒超声波技术，通过测量主动脉或者肺通过测量主动脉或者肺动脉的射血速度再乘以其管腔截面面积动脉的射血速度再乘以其管腔截面面积(管腔面积通过管腔面积通过 已知的身高体重公式换算得知已知的身高体重公式换算得知)，计算出每搏量，计算出每搏量等指标。等指标。经胸连续多普勒法经胸连续多普勒法-USCOM 超声心输出量监测系统超声心输出量监测系统 19采用采用连续连续多普勒超声波技多普勒超声波技术术，通，通过测过测量主量主动动脉或者肺脉或者肺动动脉的射脉的射19Stroke Distance Determined by CW Doppler Profile 每搏距离是多普勒直接监测参数每搏距离是多普勒直接监测参数Area under Doppler profile=velocity time integral（vti）速度时间积分速度时间积分VTI=VTI=每博血流速度每博血流速度每博时间每搏射血距离每博时间每搏射血距离 Stroke Distance Determined by 20 Linear relationship with Height 和身高呈和身高呈线性关系性关系 Neonates(50cm/20ins)Weight 和体重呈和体重呈线性关系性关系 New perspectives in the assessment of cardiac chamber dimensions 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.流通面积流通面积 运算法则运算法则Height=Area Linear relationship with Heig21Aortic AccessLV COPulmonary AccessRV CO探头放置位置探头放置位置Aortic AccessPulmonary Access探探22经胸连续多普勒法经胸连续多普勒法左左心排量心排量 右右心排量心排量 USCOM 无创超声血流动力学检测仪把一个小型多普无创超声血流动力学检测仪把一个小型多普勒探头，从胸骨上窝来测量主动脉血流量（左心排量）勒探头，从胸骨上窝来测量主动脉血流量（左心排量），从肋间隙亦可测量肺动脉血流量（右心排量），从肋间隙亦可测量肺动脉血流量（右心排量）经经胸胸连续连续多普勒法左心排量多普勒法左心排量 右心排量右心排量 USCOM 无无创创超声血流超声血流23优势及专家评价：优势及专家评价：u无创、安全、患者易接受无创、安全、患者易接受u可对新生儿、早产儿进行监测可对新生儿、早产儿进行监测u无耗材、使用成本低廉无耗材、使用成本低廉u实时监测左心和右心的心排量实时监测左心和右心的心排量u考虑到考虑到USCOM完全无创、准确、床旁实时监测且操作简单，故临床完全无创、准确、床旁实时监测且操作简单，故临床 上值得推广使用上值得推广使用USCOM进行容量反应性预测。进行容量反应性预测。-中华医学会中华医学会ICU全国全国主委主委 于凯江于凯江uUSCOM无创超声心输出量测定可提供较为可靠的心排指数，尽管在无创超声心输出量测定可提供较为可靠的心排指数，尽管在血流动力学方面存在一定局限性，但由于其快速、便捷、无创、安全等血流动力学方面存在一定局限性，但由于其快速、便捷、无创、安全等特点，比较适合在急诊科中的应用。特点，比较适合在急诊科中的应用。-中华医学会急诊全国主委中华医学会急诊全国主委 于学于学忠忠连续波多普勒超声波技术连续波多普勒超声波技术优势优势及及专专家家评评价：价：连续连续波多普勒超声波技波多普勒超声波技术术24连续波多普勒超声波技术局限性连续波多普勒超声波技术局限性1.需要受过简单操作指导的医生、护士亲手操作。一次操作需要受过简单操作指导的医生、护士亲手操作。一次操作 时间约时间约1至至2分钟。分钟。2.在应用中我们发现，肥胖、严重肺气肿、在应用中我们发现，肥胖、严重肺气肿、CO明显低下患者明显低下患者取得满意信号有一点困难。取得满意信号有一点困难。-于凯江于凯江连续连续波多普勒超声波技波多普勒超声波技术术局限性局限性1.需要受需要受过简单过简单操作指操作指导导的医生的医生25经胸生物阻抗法经胸生物阻抗法-ICG BioZ/NICOM/Physioflow/千帆千帆原理原理基本原理基本原理：欧姆定律（电阻电压/电流）人体血液、骨骼、脂肪、肌肉具有不同的导电性，血液和体液阻抗最小，骨骼和空气阻抗最大随着心脏收缩、舒张，主动脉内的血流量发生着变化，电流通过胸部的阻抗也产生相应的变化测定左心室收缩时间间期并计算出每搏量，然后再演算出一系列心功能参数经经胸生物阻抗法胸生物阻抗法-ICG BioZ/NICOM/Physiof26特点：无创，只需在病人颈部、胸部两侧各贴一对电 极。缺点：1、抗干扰能力差，易受周围电设备的影响，CO读数不准；由于其测定的是阻抗，因此CO读数严格受到电极片位置的影响；对测定人群有限制，肥胖患者和儿童不适用；测定过程中易受到病人运动、呼吸等因素的影响。由于BioZ的以上缺点极大限制了它在临床的应用，导 致其目标科室由ICU、手术室和急诊转至保健科、体 检科、老年科等一些无关紧要的科室。经胸生物阻抗法经胸生物阻抗法-ICG经经胸生物阻抗法胸生物阻抗法-ICG27二氧化碳重复吸入法（二氧化碳重复吸入法（NICONICO）原理原理受检者重吸入上次呼出的部分气体（成人100200ml），考虑到吸入的二氧化碳量较少，重吸入时间短，而二氧化碳在体内贮存体积较大，故假设混合静脉血二氧化碳浓度保持不变通过呼气末二氧化碳分压（PETCO2）与二氧化碳解离曲线间接推算CaCO2心排血量值心输出量通过肺泡有通气的部分（即肺泡毛细血管血流量）+心输出量中未进行气体交换部分（即分流部分）。前者是测量值，后者是测算值vFicks 法法VCO2=CO(CvCO2-CaCO2)CO=VCO2/(CvCO2-CaCO2)二氧化碳重复吸入法（二氧化碳重复吸入法（NICO）原理）原理Ficks 法法28NICO-测量参数测量参数NICO-测测量参数量参数29v缺点缺点缺少心脏前负荷指标的监测（缺少心脏前负荷指标的监测（PAP、PAWP、CVP）仅适用于机械通气患者仅适用于机械通气患者 建立在假设混合静脉血建立在假设混合静脉血CO2浓度不浓度不变基础上，凡影响混合静脉血变基础上，凡影响混合静脉血CO2、死腔潮气量比及肺内分流情况均影死腔潮气量比及肺内分流情况均影响结果响结果 在心排量格式，在心排量格式，在心排量格式，在心排量格式，NICONICO监护仪禁止监护仪禁止监护仪禁止监护仪禁止用于不能耐受用于不能耐受用于不能耐受用于不能耐受PaCO2PaCO2轻微上升（轻微上升（轻微上升（轻微上升（3-3-5mmHg5mmHg，0.4-0.67kPa0.4-0.67kPa）的病人）的病人）的病人）的病人v优点优点无创无创 连续连续呼吸功能参数监测呼吸功能参数监测NICO监护仪可用于包括成人、儿童监护仪可用于包括成人、儿童和新生儿在内的所有病人。和新生儿在内的所有病人。NICO-优缺点优缺点缺点缺点优优点点NICO-优优缺点缺点30经食道超声心动图经食道超声心动图(TEE)(TEE)Transesophageal echocardiography(TEE)，临床应用已久，临床应用已久将一带有多普勒和将一带有多普勒和M型超声探头的导管经口插入食道，距门齿型超声探头的导管经口插入食道，距门齿3045 cm(此点的食管恰与降主动脉相平行此点的食管恰与降主动脉相平行)，根据显示屏上的主动脉壁、，根据显示屏上的主动脉壁、血流波形血流波形及多普勒声音上下旋转调整探头位置直至获得满意的信号质量及多普勒声音上下旋转调整探头位置直至获得满意的信号质量 测量测量降主动脉血流、主动脉直径、降主动脉血流、主动脉直径、CO、SV、外周血管阻力等参数、外周血管阻力等参数计算公式：计算公式：CO降主动脉血流降主动脉血流降主动脉横截面积降主动脉横截面积70经经食道超声心食道超声心动图动图(TEE)Transesophageal e31经食道超声心动图经食道超声心动图(TEE)-(TEE)-优缺点优缺点v缺点缺点价格价格非完全无创非完全无创需要专业人员需要专业人员难以在难以在ICU持续监测持续监测声束与肺动脉血流始终存在较大夹声束与肺动脉血流始终存在较大夹角，难以用于右心角，难以用于右心CO优点优点直接监测容量与心腔内径直接监测容量与心腔内径CO、CI、EF心脏结构与功能问题心脏结构与功能问题术中监测不干扰术野术中监测不干扰术野v禁忌禁忌食道狭窄或肿瘤、急性食管炎、食道憩室、食道静脉曲张食道狭窄或肿瘤、急性食管炎、食道憩室、食道静脉曲张伴出血高危患者伴出血高危患者颈椎及上段胸椎损伤累及脊髓颈椎及上段胸椎损伤累及脊髓近期食道、气道手术史近期食道、气道手术史伴严重出血伴严重出血经经食道超声心食道超声心动图动图(TEE)-优优缺点缺点缺点缺点优优点禁忌点禁忌32小结小结目前，采用热稀释法的漂浮导管仍然作为测量心输出量（CO）金标准。监测是手段，组织灌注是目标，指导治疗是中心有创微创无创是趋势小小结结目前，采用目前，采用热热稀稀释释法的漂浮法的漂浮导导管仍然作管仍然作为测为测量心量心输输出量（出量（CO）33 无无创创心排量和血液心排量和血液动动力学力学监测监测原理比原理比较讲义课较讲义课件件34