无创心排量和血液动力学监测原理比较(孙向东)

Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,*,Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,无创心排量和血流动力学监,测仪器原理比较,课程安排,I.,血流动力学监测技术的分类,II.,各种监测技术的优缺点,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,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,有创性血流动力学监测技术,Swan Ganz,：血流动力学测定的,金标准,也称,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。,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。,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,。通过公式计算出,CO,。,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,实际用量很少,，这主要是受到上述因素的限制。,Swan Ganz,：血流动力学测定的,金标准,有创性血流动力学监测技术,Swan Ganz,：血流动力学测定的,金标准,科室：麻醉科、心外科,用途：监测、研究,费用：昂贵,优点：公认的金标准,有创性血流动力学监测技术,Swan Ganz,：血流动力学测定的,金标准,临床应用,判定指标,缺点,液体优化,PCWP/ CVP,静态指标；,易受心室顺应性的影响,药物滴定,监测结果有,5-12,分钟的延迟,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,PICCO,-,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,微创性血流动力学监测技术,PICCO -,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,：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,和,动脉导管,，无需使用右心导管。,微创性血流动力学监测技术,PICCO,的缺点,-,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,CO,值比实际低,53%,；在手术过程中，,当牵拉主动脉时，测定的,CO,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,科室：,ICU,、麻醉科、,EICU,（少）,用途：监测,费用：耗材较贵,优点：,1.,相比于漂浮导管，其创伤,小，技术要求略低,2.,监测参数多,PICCO -,脉搏指示剂连续心排量测定,微创性血流动力学监测技术,临床应用,判定指标,缺点,液体优化,GEDV/ ITBV /,EVLW / SVV,非连续，需打冰盐水；,易受心室顺应性的影响；,SVV,的局限性,药物滴定,病情或用药发生改变时，需频繁校准，否则不准确,鉴别诊断,CI+SVRI,高排低阻,/,低排高阻,病情或用药发生改变时，需频繁校准，否则不准确,PICCO -,脉搏指示剂连续心排量测定,微创性血流动力学监测技术,VIGILEO -,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,，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,VIGILEO,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,”。,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,，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,临床应用,判定指标,缺点,液体优化,SVV,100%,机械通气；,无心律失常；,潮气量大于,8,10ml/kg,体重,药物滴定,病情或用药发生改变时，准确度低,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,微创性血流动力学监测技术,VIGILEO -,未经校准的脉搏轮廓分析技术,Vigileo,监护仪,FloTrac,传感器,微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,准确,：提供与创伤性监测近似的信息,连续,：能连续同步显示生理数据,安全,：对病人安全，没有或很少并发症,灵敏,：根据检测值可对循环功能障碍做早期诊断和纠正,无创监测技术总览,经胸连续多普勒,-USCOM,经胸生物阻抗法,-BioZ ICG,/,NICOM,1,3,4,经食道超声心动图,-TEE,2,二氧化碳重吸法,-NICO,19,采用连续多普勒超声波技术,，,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,(,管腔面积通过 已知的身高体重公式换算得知,),，计算出每搏量,等指标。,经胸连续多普勒法,-USCOM,超声心输出量监测系统,Stroke Distance Determined by CW Doppler Profile,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VTI=每博血流速度,每博时间每搏射血距离,Linear relationship with Height,和身高呈线性关系,Neonates (50cm / 20ins) Weight,和体重呈线性关系,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,运算法则,Height = Area,Aortic Access,LV CO,Pulmonary Access,RV CO,探头放置位置,经胸连续多普勒法,左,心排量,右,心排量,USCOM,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），从肋间隙亦可测量肺动脉血流量（右心排量）,优势及专家评价：,无创、安全、患者易接受,可对新生儿、早产儿进行监测,无耗材、使用成本低廉,实时监测左心和右心的心排量,考虑到,USCOM,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,USCOM,进行容量反应性预测。,-,中华医学会,ICU,全国主委 于凯江,USCOM,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 于学忠,连续波多普勒超声波技术,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,时间约1至2分钟。,2.,在应用中我们发现，肥胖、严重肺气肿、,CO,明显低下患者取得满意信号有一点困难。,-,于凯江,经胸生物阻抗法,-ICG,BioZ/NICOM/Physioflow/,千帆,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,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,-ICG,二氧化碳重复吸入法（,NICO,）,原理,受检者重吸入上次呼出的部分气体（成人,100,200ml,），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,Ficks,法,VCO,2,=CO(CvCO,2,-CaCO,2,),CO=VCO,2,/(CvCO,2,-CaCO,2,),NICO-,测量参数,缺点,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,建立在假设混合静脉血,CO2,浓度不变基础上，凡影响混合静脉血,CO2,、死腔潮气量比及肺内分流情况均影响结果,在心排量格式，,NICO,监护仪禁止用于不能耐受,PaCO2,轻微上升（,3-5mmHg,，,0.4-0.67kPa,）的病人,优点,无创,连续,呼吸功能参数监测,NICO,监护仪可用于包括成人、儿童和新生儿在内的所有病人。,NICO-,优缺点,经食道超声心动图,(TEE),Transesophageal echocardiography(TEE),，临床应用已久,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,30,45 cm(,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、 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,测量,降主动脉血流、主动脉直径、,CO,、,SV,、外周血管阻力等参数,计算公式：,CO,降主动脉血流,降主动脉横截面积,70,经食道超声心动图,(TEE)-,优缺点,缺点,价格,非完全无创,需要专业人员,难以在,ICU,持续监测,声束与肺动脉血流始终存在较大夹角，难以用于右心,CO,优点,直接监测容量与心腔内径,CO,、,CI,、,EF,心脏结构与功能问题,术中监测不干扰术野,禁忌,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,颈椎及上段胸椎损伤累及脊髓,近期食道、气道手术史,伴严重出血,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,