2011脉搏指示连续心排血量技术

2011 脉搏指示连续心排血量技术 pulse-indicated continuous cardiac output PiCCO 急诊科 主任医师 肖彪 2 前 言 由飞利浦科技公司医疗部，向我国医学界推荐的“脉波轮廓与温度稀释联合 应用的 PiCCO“监测技术，是一项创伤与危险性小、仅用一条中心静脉和动脉导 管就能简便、精确、连续、床边化监测心排血量、外周血管阻力、心搏量变化， 用单次温度稀释可测出心排血量、胸内血容量、和血管外肺水，同时为肺水肿严 重程度和心脏前负荷状态提供宝贵资料，使危重症血流动力学监测与处理得到进 一步提高，近年来，已得到国外不少学者的重视与推荐。 鉴于目前国内尚未见此项技术应用的文献报道，国内读者大多数可能还较陌 生。作者 总结 初级经济法重点总结下载党员个人总结TXt高中句型全总结.doc高中句型全总结.doc理论力学知识点总结pdf 10 余年来近 130 篇有关文献中，精选 60 篇重点文章，以临床应 用手册形式，尽量遵循技术历史发展过程的向读者简介 PiCCO 技术及临床应用 知识（仪器操作方法请见仪器附带的使用说明 书 关于书的成语关于读书的排比句社区图书漂流公约怎么写关于读书的小报汉书pdf ）。 重点概述如下内容： 1．经典的 Fick 氏氧量法→染料稀释→温度稀释→PiCCO 的基本原理，尤 其是 PiCCO几经修改的测定技术和推算公式。 2．列举了 PiCCO 与金标准的肺动脉导管温度及染料心排血量等测定，具 有可性信的比较资料。 3．该项新技术可广泛应用的技术优势。 4．临床应用的基础知识、国外应用现状。 5．适应症与禁忌症 6．临床应用举例。 7．在常见问题中，深入浅出地对临床应用中的基本原理、使用的技术、影 响因素、使用注意事项、及某些涉及面较广的争议问题与文献，作了特殊的解释 与介绍。 8．作者在文中结合临床危重症病情复杂多变的现实，建议临床医生应用此 技术时，应想到此技术仍在不断发展中，特别强调正确对待和掌握新技术和多种 影响因素之间的关系与作用。对多年熟悉的压力测定仍不应忽视。 心排血量的理论与实践，内容丰富，涉及面广，新技术不断涌现与改进，作 者以此技术手册抛砖引玉，期望我国有关临床工作者用好此技术，做出理论与实 践新贡献以及合理客观评价。作者临床经验与水平有限，不当之处，敬请专家与 读者批评指正。 编著者 2011年 4月 20日 3 目 录 1． 引言 1 2． 心排血量及脉波指示剂连续心排血量(PiCCO)监测技术简介 4 2．1 基本原理 4 2．1．1 Fick氏原理 4 2．1．2 PiCCO监测基本原理 5 2．1．2．1 脉波轮廓心排血量 5 2．1．2．2 指示剂稀释法 7 2．1．2．2．1 温度--染料双指示剂心排血量 9 2．1．2．2．2 单一温度指示剂心排血量 13 2．2 导管与仪器 15 3． 临床应用 17 3．1 基础知识 17 3. 1. 1 心排血量方面 17 3. 1. 2 胸内血容量 18 3. 1. 3 血管外肺水 20 3．2 临床应用技术优势与现状 23 3．3 适应症与禁忌症 25 3．4 临床应用举例 26 4．常见问题解答 29 5．重要参考文献 37-40 4 1． 引 言 人类复杂的循环系统最主要功能 输送营养物质------排出代谢产物 维持生命与活力 血液循环的容积、流量、压力、阻力是判定循环 器官功能的重要指标 心排血量测定是其中首要数据 例如： 血压(BP)＝心排血量（CO)×周身血管阻力(SVR) 心排血量(CO)＝心率(HR)×每次心搏量（SV） (每次心搏量受前、后负荷，心肌收缩力，心肌顺应性影响) 周身血管阻力(SVR) ＝平均动脉压(mBP)－右房压(RAP)／心排血量(CO)×80 (CO是独立的变量，循环血容量,血管弹性与张力，血管腔径及总长度， 血液粘滞度与介质、体液、神经的调节均参与其中) 5 心排血量是血流动力学重要 组成部分，是临床医生了解危重病 人循环状态及心功能判定的重要 数据。近代科学家们一直对心排血 量（CO）的测定与监测寄予极大 关注，不同原理、技术与途径心排血量测定，可谓种类繁多[1—9,52,53,28]： 1． Fick氏氧量法 2． 染料稀释法（心脏绿，同位素，锂离子等） 3． 温度稀释法（单次冷、室温液，连续加热的肺动脉导管， 静-动脉导管法等） 4． 电磁血流量计法（经血管外、导管顶端等） 5． 生物电阻抗血流图法 6． X线心血管造影法 7． 放射性核素心血管扫描法 8． 超声心动图及多普勒（经胸廓，经胸骨上窝，经食道，经肺动 脉导管） 9． Fick 氏 CO2 法，惰性气体测定法（单次或多次呼吸平衡法、 指数法） 10. 核磁共振法 11. 正电子发射断层扫描 12．脉波轮廓法（经主动脉、股动脉、桡动脉、指脉等） 6 无创、简便、精确、连续、经济、多数据联合应用的心排血量监测,已成为当 前临床工作追求的新目标。 近十年来，一种能减少病人创伤与危险的脉波轮廓与温度稀释联合应用的 Pulse indicator Continous Cadiac Output (PiCCO)技术，历经多年在其准确性、 精确度、可行性临床观察与研究，以及公式校正、导管、仪器等方面的不断改进， 近年来已被欧美国家推向临床应用。 PiCCO，可提供如下监测参数： 经肺温度稀释： 心排血量（CO）， 胸内血容量*（ITBV）， 血管外肺水（EVLW）。 脉波轮廓计算： 连续心排血量（CCO）， 心搏容积（SV） 心搏容积变量（SVV）， 外周血管阻力（SVR）， 成人及小儿均能采用[4 ，7--9，33]。 7 2 心排血量及脉波指示剂连续心排血量（PiCCO）监测技术简介 2.1 基本原理 2.1.1 Fick氏原理[1]： 早在 1870年，Adolph Fick就发表了著名的氧耗量测定心排血量法，并成 为后来许多新技术的经典的基本原理。 他依据质量守恒定律描述为：某特定物质在系统末端流出的量等于该物质流 入端的量跟系统流入端与流出端之间减少或增加的量之和。 Fick 氏原理需要一种指示物质加入到恒速血流中，当时,先发现氧是较好指 示物，心排血量直接跟代谢率和氧耗量呈线形相关，而且从肺测定氧摄取率和血 氧含量很容易。 1936年 Berkson确立了人体代谢率与体表面积呈比例变化。 Fick氏公式如下： Fick氏法误差原因 1. 来自标本和分析方面的误差: 采血部位指示剂混合不当;仪器未准备好；氧被解离；血红蛋白浓度不准或 有凝块;呼出气漏气。 2. 心排血量变化造成的误差: Valsava动作造成心排血量变化；病人正在输血或大量输液；病人正在用正 性肌力药。 3. 呼吸变化造成的误差: 肺容量变化；呼吸频率变化。 Fick氏原理示意图 每分钟从滚带上走过 1瓶(每瓶 1升)的牛奶中收集 0.1升, 问 10分钟将收集多少? )/( )min/()min/( 22 LmlOvCCaO mlVLCO - = · 8 2.1.2 PiCCO监测的基本原理： 2.1.2.1 脉波轮廓心排血量法（Pulse Contour Method for Cardiac Output-COPC）： 早在 1899年，Frank在著名的系统循环模型中,就阐述了动脉压力波形计算 心搏量的概念，随后几十年间出现了许多用动脉压力波形测定 CO的计算公式， 直到 1983年，Wesseling提出心搏量同主动脉压力曲线的收缩面积成正比，对压 力依赖于顺应性及其系统阻力,并做了压力、心率、年龄等影响因素校正后，该 法才得到认可[10]，随后由德国和美国某些厂家生产供实验用的仪器，并逐步转 向临床[4 ，7-10]，其波形计算模式（见图 1），其公式如下： VS ═ AS / Z （1） （VS为每搏出量 ml数，AS为主动脉压力波收缩面积以 mmHg 表示，Z为系统血管阻力） 图 1. 为动脉压力波形与时间的关系图。PS代表收缩压，Pd代表舒张压， ( As是压力-时间曲线的收缩部分下的曲线面积，右上角为 Vs（心搏量） 同 As和血管阻力（Z）相关公式。) 为了消除压力、心率、年龄、对阻力的影响，Wesseling对 Z值作了如下校 正： Z ＝ a /（b ＋ c × MAP ＋ d × HR ＋ e × A） （2） （a为另一测定法同时测定的 CO值，b、c、d、e为实验测定的常数值） COPC（L/min）= HR × AS / Zao （3） Zao为主动脉阻力， 每个人主动脉阻力不同且为未知数，需要一个校正步 骤来确定它，Wesseling提出用另一方法同时测得的 CO值作为参考校正常数 （COref），公式如下： Zao = COpc / COref × Zao（个人） （4） PiCCO则采用相继三次冷稀释股动脉心排血量（COa）的平均值作为 COref 来校正 Zao，其中包含了 Zao（个人）值。在监视器上所显示的 COpc值是前 30 秒逐次心搏量的平均值。PiCCO还要采集监护仪上的 HR，ABP，CVP用来计算 SVR。 9 主动脉血流和主动脉末端(股动脉或其它大动脉)测定的压力之间的关系,是 由主动脉顺应性函数所决定的,即主动脉顺应性函数具有同时测定的血压和血流 (CO)共同特征。 利用与连续动脉压同时测定的经肺温度稀释心排血量来校正脉 波轮廓分析中的每个病人的主动脉顺应性函数(见图 2.)。 图 2. 主动脉顺应性与血压及血流的关系示意图 CCO 法为了做到心排血量的连续校正,需要用温度稀释心排血量来确定一个 校正系数(cal),还要计算心率(HR), 以及压力曲线收缩部分下的面积(P(t)/SVR)与 主动脉顺应性 C(p)和压力曲线波形(以压力变化速率(dp/dt)来表示)的积分值(见 图 3.)。动脉压力波要求无阻尼与干扰以便 COpc正确计算[1，4，7]。 PCCO = cal × HR × ∫（ P(t)/SVR + C(p) × dp/dt）dt （5） 图 3. 脉波轮廓心排血量的校正公式 10 2.1.2.2 指示剂稀释法（Indicator Dilution Methods）: 早在 1897年，Stewart首先将人造指示剂直接注入血流，然后在其下游测定 其平均浓度和平均传输时间， 计算出心排血量。1947年经 Hamilton等改进并推 广为著名的 Stewart--Hamilton指示剂稀释心排血量计算公式[11]。 CO ＝ 60 I /ĊT （6） Ċ为指示剂平均浓度，T为曲线总间期，I为指示剂注入量，60为秒数。 1954年 Fegler等提出温度稀释心排血量计算公式（见图 4）： CO（L/min）= {VI（Tb－Ti）·Di · Si / A·Db · Sb} · 60 /1000 （7） Vi 为注入剂容量 Tb、Ti 为血温和指示剂温度，Di、Db 为注入液和血的密度，Si、Sb 为注入 液和血的比热。A为稀释曲线下的面积，A 应该用积分法计算。5%糖液与血的比热密度为 1.08。 K为导管生产厂提供的温度感知器的热感常数。 CO（L/min）= Vi（Tb－Ti）1.08K∕ ò ¥ D o dttTb )( × 60/1000 (8 ) 图 4. 自然对数温度稀释曲线及其曲线下的面积示意图 11 Hamilton 等为了消除指示剂再循环，对浓度-时间曲线尾部确切时间和曲线 下面积计算方面的影响，他们在半对数纸上绘制浓度-时间曲线，然后在降支顺 势划一条线，这样就为指示剂浓度的准确地消散，并理解为单一指数阐明了原理。 还指出曲线上升支缺乏瞬时混合而复杂，冲洗曲线随着指示剂流向血管树而消 散，下斜的起始部分确实符合一条冲洗曲线（当今已可用计算机贴现技术展示染 料浓度-时间曲线的下斜部分）（见图 5）。值得注意的是指示物必须与血液完全混 合、大多数指示剂必须在再循环之前通过采样点、可能的误差可来自流量、流速、 消散速度不同的并行联合腔室[1]。 图 5. 为指示剂稀释原理图: A 为指示剂注入点,随后指示剂随血流扩散,园点代表指示剂, 在 B或 C采样点可记录到升高与下降的指示剂浓度—时间曲线.另外可见到指示剂再循环的 浓度升高曲线，其降支尾部（虚线）必须用浓度对数变换或曲线贴现技术进行外延处理。 12 2.1.2.2.1 温度-染料双指示剂稀释心排血量法（Thermo-dye double indicator dilution CO technique） 1951年，Newman EV等在染料稀释法浓度-时间曲线波形分析中，提出了如 下机理[51]： 平均传输时间（MTT）是由到达探测器的第一个指示剂微粒的时间点与第 一个和其后所有指示剂微粒显现时间的平均差共同组成，冷指示剂弥散和流传到 血管外的部分取决于时间、热传导率、热负载量和血管面积，而染料迅速与血浆 蛋白结合，因此，染料通过心脏、肺血管、主动脉时被限定在血管内腔，据此可 计算出两种分布容量： 依平均传输时间法计算的胸内血容量（ITBV）等于染料流量乘以染料平均 传输时间： ITBVMTT = Qdye × MTTdye 依平均传输时间法计算的温度分布总容量（TTV）等于温度流量乘以温度平 均传输时间： TTVMTT = QT × MTTT EVTVMTT（血管外温度容量）＝ TTVMTT － ITBVMTT ； EVTV ＝ EVLW 依稀释曲线衰减法计算的肺温度衰减容量（PTVDT）等于温度流量乘以测定 的温度指数衰减时间： PTVDT ＝ QT × tDTT 依稀释曲线衰减法计算的肺染料衰减血容量等于染料流量乘以测定的染料 指数衰减时间： PBVDT ＝ QT × tDTdye 染料与温度流量在血管内相等 上述计算方法出自两种假设[60, 1,30]（见图 6，7）： （1）作为具有指示剂完全混合和恒定液体流速的单一混合腔室，其稀释曲 线随着时间呈指数形式衰减（衰变）。 （2）作为若干个不同的串联混合腔室，虽然流率相同，但混合的容量不同， 其稀释曲线衰减（衰变）状态，取决于最大腔室。 13 图 6. 心血管系统混合腔室的示意图 14 图 7. 指示剂稀释曲线和时间取值图: In c(1)为浓度自然对数,At为显现时间， DSt为指数曲线下斜时间，MTt为平均传输时间。 1966年 Pearse 等在心肺实质容量测定中，进一步在临床上确定了从中心静 脉同时注入温度染料两种指示剂，在股动脉除了测定心排血量，可计算出不透过 血管壁的血管内染料容量（胸内心血管）和透过血管壁的温度容量（肺血管外腔 隙）[47]（见图 8）。 图 8. A 可弥散的冷指示剂(o)和不可弥散的染料指示剂(x)同时注入中心静脉. B随血流经肺到达股动脉感知器时血标本呈现两条时间依赖性稀释曲线. C可弥散的冷指示剂(o)容量大于不可弥散的染料指示剂(x) ,所以平均传输时间也加大. 15 1980’s 床旁肺水测定介入 ICU[13，30]。都用 Stewat—Hamilton 方程式，计算 心排血量和指示剂平均传输时间，推导计算公式与图示如下[30]： 心排血量 × 平均传输时间（MTT）═ 注入点和探测点之间指示剂分布的容量 当这种计算是依温度为指示剂时： 心排血量（CO） × 平均传输时间（MTTTDa）═ 胸内温度容量（ITTV） （9） 当这种计算是依染料为指示剂时： 心排血量（CO） × 平均传输时间（MTTdye）═ 胸内血容量（ITBV） （10） 上述两种容量之差代表肺血管外温度容量，即血管外肺水(EVLW) ： ITTV － ITBV ═ EVLW （11） 也可理解为由于温度和染料的血管内流量相等（CO），染料的血管内流量为注入点到探测点 之间血的容量。 血管外温度容量（ETV）可按下列公式算出[12]： ETV = CO ×（MTTth － MTTgd） （12） 由于心肌和非肺血管的血管外水量同真正肺血管外水量相比很少,所以 ETV 和 EVLW被认为是相等的可变量。正常人 ETV为 5ml/kg（成人相当于 350ml）， EVLW不超过 500ml。 血管外肺水（EVLW）包括三个部位的液体：细胞内液，间质液，肺泡内液。 后两种过多造成肺水肿。 ITBV = MTtdye-a × COTDa （10） = GEDV + PBV RAEDV ＋ RVEDV ＋ PBV ＋ LAEDV ＋ LVEDV EVLW = ITTV – ITBV （11） ITTV = MTtTDa × COTDa （9） = GEDV + PBV + EVLW = RAEDV＋RVEDV＋PBV + EVLW＋LAEDV＋LVEDV ＋ LAEDV ＋ LVEDV 16 2.1.2.2.2单一温度稀释心排血量法（Single Thermo-dilution CO --- COST） 将指示剂稀释曲线或温度稀释曲线绘制在自然对数图纸上（Lin-in Graph）[17， 30]（见图 7），从指示剂稀释曲线，测定出特定传输时间乘以心排血量（COTDa）, 就可计算出特有的容量。 CCO 模块可测定出温度稀释曲线的平均传输时间 （MTt）和指数下斜时间（DSt）(见图 7)。 平均传输时间容量(MTt volume): 把心肺当作相连的系列混合腔室，股动脉 探测的稀释曲线，实际是由所有混合腔室产生的最长衰减曲线所形成的[12,17,21 ，30] （见图 6）。其平均传输时间(MTt)与心排血量(CO)的乘积就是相应指示剂流经的 容量,即注入点（中心静脉）和探测点（降主动脉）之间的全部容量。作为温度 指示剂的这种全部胸内温度容量(ITTV)，是由总舒末容量(GEDV)、肺血容量 (PBV)、血管外肺水（EVLW）共同组成。 ITTV = MTtTDa × COTDa = GEDV + PBV + EVLW （9） ITBV (胸内血容量)由左右心腔舒末容量和肺血容量组成，因此与心腔充盈量 密切相关。 ITBV ═ RAEDV ＋ RVEDV ＋ PBV ＋ LAEDV ＋ LVEDV （10） 下斜时间容量(DSt volume): DSt 与 CO 的乘积，等于一系列指示剂稀释混 合腔内最大的单独混合容量（肺温度容量）. 作为温度指示剂的这种肺温度容量 (PTV)是由 PBV和 EVLW组成。Pulsion公司将开始点定在最大温度反应的 75% 处，终点定在最大温度反应的 45%处，两点之间（约 30%）的时间差被标为 DSt, 而DSt仅依赖于一系列容量中的最大容量. 多长时间才能将指示剂从最大容量中 冲洗出来，那就要乘以通过该系统的流量(容量/时间 × 时间/1 = 容量)。 DSt．COTDa = 最大混合腔室容量 MTt and DSt 的联合分析 PTV = DStTDa × COTDa = PBV + EVLW （13） PBV = DStDDa × COTDa （14） GEDV = ITTV － PTV═ RAEDV ＋ RVEDV ＋ LAEDV ＋ LVEDV (15) 17 GEDV约占 ITBV的 2/3到 3/4。(G=Global) 计算单一冷指示剂胸内血容量（ITBVST）的函数公式如下： ITBVST ＝ a ×（ITTV － PTV）+ b （16） 其中 a和 b是从温度—染料双指示剂（TD）测定 EVLWTD和 ITTV － PTV的线形回归分析 推导出来的系数。 计算单一冷指示剂血管外肺水（EVLWST）的函数公式如下： EVLWST ＝ ITTV － ITBVST (17) 最近，2000年 Sakka等为纠正单一冷指示剂稀释法，对 Pulsion Cold Z-021 型肺水测定仪可出现高估 EVLW和低估 ITBV的偏差,通过 57例和 209例危重病 人统计分析提出的修正系数如下[31,20, 21 ,18] （见图 9，10）: ITBVTD ＝ 1.25 × GEDV － 28.4(ml) (18) ITBVST ＝ 1.06 × ITBV TD － 124.3(ml) EVLWST ＝ 0.83 × EVLW TD ＋ 133.9(ml) 染料与温度 ITBV相关系数为 r═0.98, P<0.0001 染料与温度 EVLW 相关系数为 r═0.96, P<0.0001 *该法已被 Pulson公司采纳用于 PiCCO新产品 CCO 模块显示的胸内血容量(ITBV)，是从温度稀释测得的 GEDV 中计算出来的,经大量实验及临床研 究证实,GEDV同 ITBV 密切相关(见图 9)。 他们在大批病人中,用构成回归分析，建立了 GEDV和 ITBV 之 间的数学关系，即用这种回归方程公式 18中的 GEDV计算 ITBV。 再用公式 17中的 ITBV 计算 EVLW。 图 9. 57例 ICU病人 GEDV和 ITBV的构成回归分析，ITBV=（1.25×GEDV－28.4ml） (Sakka et al; Intensive Care Med 26: 180-187,2000) 18 图 10. 209例危重全部首先测定的温度-染料稀释与单一温度稀释法血管外肺水的构成回归 分析。EVLWST ＝ 0.83 × EVLW TD ＋ 133.9ml（或 1.6ml/kg）r = 0.96 P<0.0001 (Sakka et al; Intensive Care Med 26: 180-187,2000) 2. 2 导管与仪器 2. 2. 1 导管位置 锁骨下或颈内静脉导管 （加温度感知接头 PN606526001或 PV4045） 股或腋动脉温度压力导管 （Pulsiocath PV2014 L16） 19 图 11. 导管置入位置图 2. 2. 2 应用步骤： 1．首先要熟悉仪器与导管规格型号及操作步骤（祥见仪器使用说明书） 2．插入中心静脉导管及温度感知接头与压力模块相连接 3．插入 Pulsiocath动脉导管，连接测压管路 4．动脉导管与压力及 PiCCO模块相连接 5．观察压力波形调整仪器，准备冷注射液测定心排血量 6．为了校正脉波轮廓心排血量，需要完成三次温度稀释心排血量测定 20 图 12. 仪器模块、导线、导管型号与连接方式示意图 3． 临床应用 3. 1 基础知识 3. 1. 1 心排血量方面 心排血量的发展史业已百年。可用的方法已越 10余种，近 20年来，随 着计算机、生物医学工程等高新技术以及监护医学迅速发展，利用新材料、 新技术对经典原理的再现、再认识与修订，在心排血量测定法上尤为突出， 如 PiCCO，改良的 CO2Fick法，加温肺动脉导管连续心排量，生物电阻抗， 21 超声与多普勒心排血量等，这些方法虽有了很多改进，但其技术在临床应用 上的效应尚待深入观察与研究，出现某些争议正是认识深化的表现 [27，32，36] 。 临床工作者对每种监测参数即要知其测定原理，正确的使用方法，又要 对该技术的准确性，精确度，局限性，优缺点，以及影响这项参数的人体复 杂的病生理因素有较全面的了解。以心排血量为例试述如下： 心排血量是指心脏每分钟向循环系统泵出的血量，在不同生理或病理状 态下，心脏与循环系统对心排血量的控制与调节变异很大，代偿机制表现多 样，心排血量即关联到心脏机械功能、心脏代偿能力、外周循环血量及血管 状态，又影响到血流动力学与血 O2和 CO2的输送，其他脏器功能。 就影响心脏射血量的因素而言，涉及心脏解剖性病变，机体的代谢需求， 血 O2/CO2及酸碱与电解质状态，心率与节律，循环血容量，回心血量，血流 压力与阻力，末梢循环状态，血管与血液状态，介质、激素、受体、神经调 节与药物影响，心肌代谢与营养状态，心肌收缩力，心肌顺应性，心脏的前、 后负荷状态，室壁各段协同运动，胸内压变化，冠脉循环状态，，其他脏器功 能状态等等…。在进行心排血量测定及其临床意义判断时，真实全面弄清与 上述影响因素的关系与作用，实属必要，又非简单。判明上述诸多因素交互 影响的正确实验设计及其统计学处理更不容忽视[26 ，32 ]。 3. 1. 2 胸内血容量（Intrathoracic Blood Volume---ITBV）[38--50] 胸内血容量是指示剂稀释心排血量测定中左右心腔舒张末期容量和肺血容 量组成的新名词，意指注入点到探测点之间胸部心肺血管腔内的血容量。经大量 22 实验与临床观察证实 ITBV与这段心血管腔充盈量密切相关[12，14，16，17，21，29-31]。 并被许多作者证明是一项比 PAOP、RVEDP 和 CVP 更好的心脏前负荷指标， Hoeft 等和Lichtwarck-Aschoff 等在研究中严格控制了其他影响因素，做了CVP、 PAOP、ITBVI 与 CI 的相关比较，证实 CVP 或 PAOP 与 CI 无相关，ITBVI 与 CI相关（见图 13.）。在分别给血容量调整、儿茶酚胺和机械通气等多种改变时， 也只有 ITBVI 能反映前负荷的变化（见图 14）[17,29,33]。后来又有许多作者在心 脏外科，败血性休克，ICU 危重病人做了大量观察证实[7-9,13-16，18-20,29]。Hinder 等利用食道超声测量左室舒末面积来确定左室舒末容量，并证明与 ITBVI 密切 相关，二者均能反映心脏前负荷[59]。（见图 15.） ITBV ═ RAEDV ＋ RVEDV ＋ PBV ＋ LAEDV ＋ LVEDV 图 13. 心搏指数(SI)同 ITBVI, PAOP, CVP之间 线性关系分析对比图（n=58） ITBVI / SI (r = 0.66)； PAOP / SI (r = 0.06)； CVP / SI (r = 0.10)。可见只有 ITBVI能反映 SI的变化。（Sakka SG; Intensive Care Med 2000,26:180-187) 23 图 14. 病人在出现容量、儿茶酚胺、通气变化前（上图）后（下图）ITBVI / SI与 PAOP / SI对比图 （来自：Sakka SG; Intensive Care Med. 2000,26:180-187） 图 15. 心脏外科病人胸内血容量指数(ITBVI)和左室舒末面积指数相关分析图 (Hinder et al; Eur J Anesthesiol .1998,15(6):633-640) 计算单一冷指示剂胸内血容量（ITBVST）的函数公式如下： ITBVST ＝ a ×（ITTV － PTV）+ b 其中 a和 b是从温度—染料双指示剂（TD）测定 EVLWTD和 ITTV － PTV的线形 回归分析中推导出来的系数。 2000年 Sakka为纠正单一冷指示剂稀释法，对 Pulsion Cold Z-021型肺水测定仪可 出现低估 ITBV的偏差,通过 57例和 209例危重病人统计分析提出的修正系数如下[31,30]: ITBVST ＝ 1.06 × ITBV TD － 124.3(ml) * *该法已被 Pulson公司采纳用于 PiCCO新产品 24 3. 1. 3 血管外肺水（Extravascular Lung Water---EVLW） 肺的含水量， 即总的肺水量是由肺血的含水量和血管外肺水量组成。从 CT，PET， 或 NMR的肺成像构成比例中得知[12]：肺体素（Voxel）的 2/3为气体，1/3 为血和血管 外组织（肺密度-LD），每个 LD 中 60%为血（也称血管内密度-IVD），40%为血管外密 度，而血管外密度中 80%为水（EVLW），20%为血管外组织（EVT），(见图 16)。 图 16. 肺影像体素成分构成图 EVLW 指的是分布于肺血管外的液体,该液体由血管滤出进入组织间隙 的量,由肺毛细血管内静水压,肺间质静水压,肺毛细血管内胶体渗透压和肺间 质胶体渗透压所决定[13 ，15],其公式如下: EVLW = K｛肺毛细血管内静水压(10mmHg) － 肺间质静水压(-10－-8mmHg)｝－｛肺 毛细血管内胶体渗透压(26mmHg) － 肺间质胶体渗透压(8mmHg)｝. K为毛细血管 滤过系数。 肺组织间隙的负压作为吸引力量，促使一定量的液体通过毛细血管内皮 的孔隙缓慢进入肺间隙，保持肺泡表面的湿润。进入肺间隙液体过多时，将引起 肺间质腔中蛋白含量稀释，使肺间质胶体渗透压降低，从而减慢了自毛细血管流 入肺间质的液体量。肺泡间质腔内液体遵守压力梯度机制进入淋巴系统或由肺毛 细血管重吸收或通过气道分泌排出，进入淋巴管的液体流向肺门淋巴结，最终汇 入中心静脉。每天离开肺间质的淋巴流量约 500ml，任何原因引起的肺毛细血管 滤出过多或液体排出受阻都会使 EVLW 增加，导致肺水肿。超过正常 2 倍的 EVLW就会影响气体弥散和肺的功能，出现肺水肿的症状与体征。 计算单一冷指示剂血管外肺水（EVLWST）的函数公式如下： EVLWST ＝ ITTV － ITBVST 2000年 Sakka等为纠正单一冷指示剂稀释法，对 Pulsion Cold Z-021型肺水测定仪可出 现高估 EVLW的偏差,通过 57例和 209例危重病人统计分析提出的修正系数如下[31,30] EVLWST ＝ 0.83 × EVLW TD ＋ 133.9(ml)或(1.6ml/kg)* EVLWI > 7ml/kg作为肺水肿阈值的敏感度为 86% *该法已被 Pulson公司采纳用于 PiCCO新产品 25 EVLW是一项表示病情严重的指标。就 ICU的 ARDS病人死亡率与 EVLW的关系问 题，在 1990年 Sturm JA就曾指出（见图 17）： EVLW增加的病人需要给予机械通气及特 殊护理与治疗，只有能减少 EVLW 不降低内脏灌注的措施，才能增加病人存活机会。 图 17. 多脏器损伤病人 EVLW与死亡率的关系 （Sturm JA， et al， In：Lewis FR and Pfeif（Eds.）:Practica Applications of Fiberoptics in Critical Care Monitoring.Springer-VerlagBerlin-Heidberg- New York,pp129-39,1990） 临床上，左心衰，肺炎，败血症，中毒，烧伤等都可使肺的液体含量增加， 增多的 液体转到间质或肺泡腔，可以是由于血管滤过压和血管表面积增加（左心关闭不全，液体容 量超荷），或是由于肺血管对血浆蛋白通透性增加（内毒素，肺炎，败血症，中毒，烧伤等） 所致，漏出的蛋白吸引更多的水，以使血管内外的胶体渗透压平衡。静水压和通透性增加， 都会助长 EVLW的增加。当肺血管通透性增加已经引起肺水肿时，惟有 EVLW床边数据能 定量通透性损伤程度，临床可用的肺血管通透性指标是肺水同胸内血容量之比 （EVLW/ITBV）。 正常比值是 0.25,严重损伤比值可高达 1.5。 26 1) EVLW指导临床血流动力学处理： 1992年，Mitchell等做了 100多例 ICU病人随机前瞻性研究，用 EVLW指导血流动力 学处理病人，对照组是用传统的肺动脉导管（RHC）PAOP处理病人：前者通气时间明显减 少（EVLW – 9天 : RHC – 22天），前者住 ICU时间明显缩短（EVLW – 7天 : RHC –15天）。 前者 ICU死亡率也低（EVLW为 35% : RHC为 47%）。 2) 胸内血容量与血管外肺水的关系： EVLW的水平与病人预后有关，而测定它对减少 EVLW，缩短通气与住 ICU时间，减 少可能的并发症都有很大帮助。 静水压过高造成的那部分血管外肺水可用限制容量来减少（见图 14）：在图的下部显示 的 ITBV正常范围及其以下的部分，提示 EVLW不会再被减少，因此，ITBV所代表的前负 荷不应该被处理到这个水平以下，以避免心排血量进一步减少和影响氧向机体的供应。 图 18. EVLW与 ITBV联合应用于病人的处理 3. 2 临床应用技术优势与现状 27 PiCCO技术历经 10余年发展与修正[27]，1996年以来才逐渐被临床工作 者认同。该项技术可见的优势如下： 1． PiCCO 是一种全新的脉波轮廓连续心排血量与经肺温度稀释心排血量 联合应用技术。 2． PiCCO 是一种微创伤、低危险、简便、精确、连续、床边化，只用一 根中心静脉和动脉通道，就能提供多种特定数据： 如 CCO，SV，SVV，SVR， CO，ITBV，EVLW，CFI等。 3． PiCCO 将单次心排血量测定发展为以脉波的每搏心输出量为基准的连 续心排血量监测，其反应时间快速而直观，确实为临床能及时地，将多种血流动 力学数据进行相关比较和综合判断，提供了很大方便（见图 19）。 4． 经大量实验与临床研究证实 PiCCO所显示的数据，与 Fick氏氧量法[33]、 肺动脉导管的冷与加温、染料稀释心排血量[7 ，，16，23]以及超声多普勒法[52]相比较， 其准确度、精确度、重复性、敏感度、临床应用的有效性方面，均显示高度相关 （见图 20，表 1，2）。 5． ITBV 比 PAOP、RVEDP、CVP 更接近心脏前负荷，并显示出更好的 准确性。 6．在分别给血容量调整、儿茶酚胺和机械通气等多种改变时，也只有 ITBVI 能反映前负荷的变化。 7．EVLW 比 PAWP ，在监测肺水肿的发生与程度方面也显示出更为准确 与合理。 8． PiCCO 成人及小儿均可采用，使用方便、持续时间较长，及时准确指 导治疗，缩减了病人住院时间与花费。 9． PiCCO操作简单，损伤小，降低了肺动脉导管的花费、损伤与危险。 图 19. PiCCO使用的血流动力学处理决策树状图 (V+ = 容量超荷(! 注意), V- = 容量浓缩 Cat = 正性肌力/血管活性药) . 三种心排血量测定法的回归分析 (L/min) r 2 r SEE(y) COpa = 0.31 + 0.91×COa .86 .93 a 0.19 COpc = 0.06 + 1.00×COpa .85 .92 a 0.20 28 COpc = 0.02 + 0.97×Coa .82 .90 a 0.24 SEE(y)为 y轴上的标准误; COa 股动脉温度稀释心排血量; COpa 肺动脉温度稀释心排血量; COpc 脉波轮廓心排血量 ap < .01 表 2. 偏差和一致性限度 偏差(L/min) 百分差 2SD(L/min) COpa vs. COa - 0.29 - 5.1 1.31 COpc vs. COpa 0.07 1.0 1.40 COpc vs. COa - 0.22 - 3.2 1.58 24小时内 204份三种测定值统计资料与结果 图 20. 24小时内三种不同方法心排血量测定结果及其分布 每位病人三种心排血量数值曲线分布结果(共 24例病人) 3. 3 适应症与禁忌症 3.3.1 适应症 举凡需要心血管功能和循环容量状态监测的病人，诸如外科、内科、心脏、 29 严重烧伤以及需要中心静脉和动脉插管监测的病人，均可采用 PiCCO。 1．休克 2．急性呼吸窘迫综合症（ARDS） 3．急性心功能不全 4．肺动脉高压 5．心脏及腹部、骨科大手术 6．严重创伤 7．脏器移植手术 3.3.2 禁忌症 有些为相对禁忌症，例如股动脉插管受限的可考虑腋动脉或其他大动脉， 下列情况有些是测定值的变差较大，也列入了其中。 1． 出血性疾病 2． 主动脉瘤， 大动脉炎 3． 动脉狭窄，肢体有栓塞史 4． 肺叶切除，肺栓塞，胸内巨大占位性病变 5． 体外循环期间 6． 体温或血压短时间变差过大 7． 严重心律紊乱 8． 严重气胸，心肺压缩性疾患， 9． 心腔肿瘤 10． 心内分流 30 3. 4 临床应用举例[58] PiCCO血流动力学正常参考范围值: 表 3。 PiCCO血流动力学正常参考范围值 病案举例:[58] 病案 1 63岁男性,全髋关节再置换,病人有重度吸烟史,26年前做相似手术后有肺栓塞 史。麻醉进行得不平稳,外科处理约 4小时出现了肺水肿,血氧饱和度低于 80%. 尽 管在手术室最后血压是 150/100mmHg,到麻醉复苏室后 BP63/40mmHg,HR137bpm, 给予 Dopamine 和 Adrenaline 后 BP 增加到 96/63mmHg,血气显示:pH7.23,pO2 75mmHg(FiO2 1.0),pCO2 42mmHg,血球压积 37%. 31 鉴别诊断 广泛性肺栓塞 ,急性心肌梗塞 (术中有过 ST 段改变 ),输血反 应,methyl-metacrylate反应。 插入 CCO股动脉导管得出下列参数: 血流动力学不稳，病人出现过高的 SVV和奇怪的正常到低的 ITBV值,严重的肺水 肿，导致处理上必须改变。病人得到了较多的液体,血管升压药逐渐减少。经胸超声和 后来的 TEE检查，证实为高动力心脏伴有小的左室舒末面积. 两天后 PiCCO值如下： 两天后尽管胸部 X线仍显示水肿，但肺水指标正常，给病人拔除了气管插管。 结论 尽管病人有肺水肿，仍可用 ITBV和 SVV来诊断前负荷失常。静脉输液，停用 Dopamine 和 Adrenaline，PEEP，利尿都是成功处理这位病人的关键之处。降低的 EVLW 值有助于决定拔管，即使胸部 X线尚未正常化。 病案 2 误吸后感染性休克的病人 诊断： 充盈压证明为正常血容量的低值，但是图片 1和 ITBV及 EVLW清楚地 提示高血容量和肺水肿。 32 治疗： 给予负向液体平衡，循环明显稳定和 EVLW降低（见图片 2）。 4．常见问题解答[32,37--50,54,55,58] 33 4. 1 应 用 问 题 4. 1. 1 一般问题 1. 哪些外部因素影响测定数据？ 哪些病