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血容量和血流动力学监测

时间:2022-03-14 理论教育 版权反馈
【摘要】:CVP通过中心静脉置管监测以反映右心前负荷;PCWP通过Swan—Ganz导管监测以反映左心前负荷。当右心内的血容量流入肺循环时,中心静脉压与胸膜腔内压具有相关性,中心静脉压将随着吸气运动而下降。通过Meta分析发现,CVP与血容量及每搏量指数的相关系数只有0.16和0.18。ITBV由肺血管容量、血管外肺水、GEDV组成,GEDV占75%,因此与心脏充盈量密切相关,反映心脏前负荷更为准确。

容量管理传统临床检测指标临床上一般以心率血压、尿量、意识、毛细血管充盈状态、皮肤灌注等来判断患者的容量负荷,若出现低血压、皮肤花斑、意识淡漠等临床症状时应立即给予扩容治疗。但这些指标经过治疗干预后可以在组织灌注与氧合未改善前趋于稳定,因此缺乏敏感性。随着监护手段的增加,越来越多的监测应用于临床

一、容量管理的静态指标

1.压力性指标 压力性指标是以压力间接反映心脏前负荷,包括中心静脉压(central venous pressure,CVP)和肺毛细血管楔压(pulmonary capillary wedge Pressure,PCWP)。20世纪80年代后,肺动脉漂浮导管(Swan—Ganz)进入临床,使心脏前负荷的监测走向量化。CVP通过中心静脉置管监测以反映右心前负荷;PCWP通过Swan—Ganz导管监测以反映左心前负荷。与CVP相比,PCWP能更准确地反映机体容量状态。但连续动态观察CVP和PCWP的变化比单一数值具有更高的临床价值,因此经常采用容量负荷试验判断患者容量状态。

中心静脉压的动态改变:自主呼吸的患者中心静脉压的动态变化是评价心脏对容量反应的较好指标。对于有自主呼吸的患者,吸气时胸膜腔内压将随之下降,故增加静脉回流。当右心内的血容量流入肺循环时,中心静脉压与胸膜腔内压具有相关性,中心静脉压将随着吸气运动而下降。当吸气时中心静脉压下降超过1mmHg,胸膜腔内压下降超过2mmHg能较为准确地预测出患者对容量负荷的反应。此外,容量负荷试验与中心静脉压的动态变化相结合也是临床工作中评价容量负荷反应的一种重要方法,当给予一定的容量负荷后CVP上升≤2mmHg时,提示心脏对容量反应良好,可继续输液治疗。然而近年研究发现,CVP和PCWP受心率、心脏顺应性、心脏瓣膜功能、肺静脉压、胸膜腔内压力等多种因素影响,不能准确地反映容量负荷的状态。

研究就发现,呼气末正压(PEEP)与CVP呈明显正相关。通过Meta分析发现,CVP与血容量及每搏量指数的相关系数只有0.16和0.18。动物实验表明,腹腔高压或腹腔间隔综合征时CVP和PCWP可提高,腹内压>20mmHg(1mmHg=0.133kPa)时最显著。目前压力性指标仍然是判断容量负荷的重要手段,1998年美国用CVP和PCWP判断容量状态的使用率分别为90%、60%;2007年德国CVP和PCWP的使用率分别为87%、30%。

2.容量性指标 容量性指标是直接反映心脏前负荷的指标,包括左/右心室舒张期末容积(LVEDV/RVEDV)、左/右心室舒张期末面积(LVEDA/RVEDA)、全心舒张期末容积(GEDV)、胸腔内血容量(ITBV)等。LVEDV/RVEDV、LVEDA/RVEDA可通过核素扫描、CT及心脏超声等检查而准确反映,其敏感性高于压力性指标,但次于动态性指标,但因所需设备复杂,不能在床边进行,对危重患者的可操作性差。床边心脏超声及食管超声心动图技术已越来越多地用于危重患者。GEDV与心排血指数(CI)呈良好的正相关性,其敏感性高于每搏量变异(SVV)。ITBV由肺血管容量、血管外肺水(EVLW)、GEDV组成,GEDV占75%,因此与心脏充盈量密切相关,反映心脏前负荷更为准确。脉搏指示连续心排血量(PiCCO)技术在临床的广泛应用,使ITBV受到更多关注。以计算热稀释波形的平均变化时间和指数波形下降时间来推算ITBV和EVLW等数据,由于热稀释波形较长,由此测得ITBV不受呼吸运动和心肌顺应性影响。研究发现在行PEEP治疗时,ITBV比CVP、PCWP能更准确反映心脏前负荷水平,在PEEP达到21cmH2O时,其与心脏前负荷仍存在良好的相关性,适用于机械通气患者。因此,ITBV可作为独立的心脏前负荷预测指标。

二、容量管理的动态指标

动态指标是指利用机械通气或抬高双下肢等人为方法使自体血容量重新分布,引起循环系统改变,从而判断容量反应性的指标。该类指标不需要液体扩容,反映的是机体的容量反应性,而非机体的容量状态,因此不良反应少,可重复性好。动态指标值越大,容量反应性越好,扩容治疗将越有利于增加SV。根据产生机制不同,这类指标大致可以分为与SV变化有关的指标、与腔静脉直径变化有关的指标、被动抬腿试验(PLR)3类。

1.与SV变化有关的指标 正压通气患者在吸气相时胸膜腔内压增加,通过以下因素影响左心室、右心室。

影响左心室的因素为①跨肺压增大,挤压肺泡血管,左心前负荷增加;②胸膜腔压力升高,主动脉血管内压与胸膜腔压力之差(即跨壁压)减少,左心室后负荷降低;③右心房充盈降低,室间隔向右偏移,使左心室充盈增加,同时右心室压力降低使心包压力降低,传至左心室使肺静脉回流增加;④PEEP使肺扩张直接挤压左心室。以上4个方面共同作用使左心室SV增加。呼气相时,情况刚好相反。

影响右心室的因素为①右心房压增加,胸腔外静脉压和右心房压的压力差减小,使静脉回流减少,导致右心室前负荷减少;②肺泡血管受压,肺血管阻力增加,导致右心后负荷增加。两者共同作用使右心SV减少。SV的这种循环往复变异将导致收缩压、脉压随之发生变化,并且这种变化在所有机械通气患者中都存在,容量不足时变异更加明显。因此,通常用以下指标来判断患者的容量反应性,指导容量管理。

(1)SVV:机械通气时,用PiCCO记录7.5s内的SV最大值(SVmax)和最小值(SVmin),计算得出SVV。SVV(%)=(SVmax-SVmin)/[1/2×(SVmax+SVmin)]×100%。

(2)收缩压变异(SPV)及其降低的差值(dDown):机械通气时,患者完成一次呼吸过程并暂停吸气10s,通过有创动脉压监测获得动脉压波形,记录患者的呼气末收缩压(SAPexpir)、吸气末收缩压(SAPinsp)、吸气末暂停收缩压(SAPapnea)。以SAPapnea为基线,收缩压吸气时上升、呼气时下降,计算得出SPV及dDown。

SPV=SAPinsp-SAPexpir

dDown=SAPapnea-SAPexpir

(3)脉压变异(PPV):机械通气时,通过有创动脉压监测获得动脉压波形,脉压等于收缩压减去舒张压,记录脉压最大值(PP-max)和最小值(PPmin),计算得出PPV。

PPV(%)=(PPmax-PPmin)/[0.5×(PPmax+PPmin)]×100%

(4)收缩压呼吸变异试验(RSVT):机械通气患者采用压力控制通气模式,当吸气压为10、20、30cmH2O时,由于肺逐渐膨胀,收缩压随吸气压增加而降低。通过有创动脉压监测获得动脉压波形,分别记录收缩压最小值(SAPmin1、SAPmin2、SAPmin3),除了以相应的吸气压得到SAPmin1/10、SAPmin2/20、SAPmin3/30外,还应计算3点最适合的直线斜率。

研究证明,动态指标敏感性及特异性均明显优于压力性指标,其中PPV及dDown的预测价值最高。在失血性休克动物模型中,PPV可作为容量不足的早期监测指标。SPV的预测价值次于PPV及dDown,其原因可能与SPV不能反映左心室的SV情况,并受胸腔内大动脉压力的影响有关。尽管SVV是直接测量心排血量,但其敏感性较其他动态指标差,原因尚不清楚,可能与使用脉搏形态分析测量方法有关。RSVT试验的敏感性与PPV相似,高于dDown、SPV和SVV方法。

尽管动态指标敏感性及特异性均明显优于压力性指标,但实际应用中仍有较多限制。①SVV、SPV、PPV只能用于无心律失常和自主呼吸的机械通气。因为自主呼吸对心脏功能的影响与机械通气时的影响相反,将显著降低其可靠性。②机械通气时潮气量的大小对SW、SPV、PPV也有影响。潮气量>8ml/kg时PPV的预测价值最高,并且把12%作为扩容治疗的临界值,当潮气量<8ml/kg时,PPV敏感性降低,并且临界值也变为8%。尽管RSVT不受潮气量的影响,但操作时仍要求患者无心律失常及自主呼吸,而且需要暂时改变患者的呼吸参数设置。

各项指标临界值不同时,其敏感性及特异性也不同。研究资料经汇总可以看出,各项指标的临界值是:SVV为10%左右,SPV为8~10mmHg,dDown为5mmHg,PPV为10%~13%,RSVT为0.2~0.5mmHg/cmH2O。

2.与腔静脉直径变化有关的指标 静脉循环包括胸、腹、外周3个部分。右心房压直接受胸膜腔内压影响,腹内压受膈肌运动影响,静脉外压力与右心房压的压力梯度决定静脉回流。心脏位于横膈膜上方,上腔静脉是胸腔内静脉,下腔静脉是胸腔外静脉。正压通气患者吸气相时,胸膜腔内压增加,压力梯度降低,上腔静脉回流受阻而塌陷;呼气相时,膈肌上抬,腹内压降低,压力梯度降低,下腔静脉回流受阻而塌陷。若给予胶体液(7ml/kg),这种变化将会消失,说明机体容量负荷不足时这种变化尤为显著。

(1)上腔静脉塌陷指数(SVC—CI)和下腔静脉扩张指数(dIVC):SVC—CI和dIVC也是预测容量反应性的敏感指标。目前国外多用食管超声心动图测量腔静脉直径随呼吸的变化,分别记录其最大值(Diam max)和最小值(Diam rain),根据公式计算SVC—CI和dIVC。

SVC—CI=(Diam max-Diam min)/Diam min

dIVC=(Diam max-Diam min)/Diam min

有研究指出SVC—CI敏感性高达99.3%,与PPV联合使用时敏感性和特异性达100%,故将其临界值定为36%。并且dIVC的敏感性和特异性均>90%,且可通过胸部超声心动图和腹部超声测得,不必依赖食管超声心动图,故将其临界值定为12%~18%。研究发现,吸气末和呼气末下腔静脉直径(IVC)与氧合指数(PaO2/FiO2)、ITBV、EVLW等明显相关,但是预测肺水肿的价值远不如EVLW,且右心功能不全和高PEEP均会降低IVC的预测价值。

(2)中心静脉压变异(Cvci):机械通气引起腔静脉直径变化也会导致CVP的变化,吸气时SVC下降、CVP也下降,因此得出Cvci(%)=[CVPpexp-CVPpins]/CVPpexp× 100%的公式,其中CVPpexp为呼气末中心静脉压,CVPpins为吸气末中心静脉压。研究发现Cvci与PPV具有较高的一致性,并推荐把5%作为临界值。同样,SVC—CI、dIVC、Cvci也只能用于无心律失常的机械通气患者,并且其临床价值还需要大样本临床资料的进一步证实。

(3)被动抬腿试验(PLR):患者取平卧位,利用自动床将双下肢抬高45°,重力作用使下肢血液流入胸腔,此时肺动脉楔压(PAOP)、LVEDV、动脉血流速度(ABF)等较试验前都会增加,其中以PLR—dABF判断容量反应性的敏感性最高,若以10%作为PLR—dABF的临界值,以12%作为PPV的临界值,两者判断容量反应性的敏感性相似;若患者有自主呼吸,则PLR—dABF明显优于PPV;若患者心律失常,PLR—dABF仍然具有预测价值。因此,通过食管超声心动图测量PLR—dABF,不仅简单、可逆、创伤小,而且不受心律、潮气量及自主呼吸的影响。

三、血流动力学监测技术

1.Swan—Ganz导管 又称为肺动脉导管(Pulmonary artery catheter,PAC)20世纪80年代后,Swan—Ganz导管进入临床,使心脏前负荷的监测走向量化,漂浮导管的出现是血流动力学监测的巨大进步,已经成为评估心肺功能的重要工具。(详见第三节)

2.有创动脉压监测 经过动脉置管直接监测动脉压,测压准确及时,并且可以实时分析动脉压波形。因此,对急诊危重或休克患者推荐有创动脉压监测。

3.动脉压力波形心排血量监测法(APCO) 监测的基本原理是通过Flotrac传感器连接患者的桡动脉通路,在Vigileo监测仪上得到血流动力学的监测指标。其监测原理是应用Flotrac公式:APCO=PR×(σAP×χ)连续计算心排血量。其中,PR为患者的脉率,σAP代表患者动脉压力标准差,是评估脉搏压的指标,χ则是通过对动脉波形分析得出的函数,与患者的年龄、性别、体表面积及血管顺应性等相关,是评估患者个体不同情况下血管张力的指标。σAP与每搏量成正比,与主动脉顺应性成反比。动脉压力监测技术是通过血流动力学的模型,将血流与动脉压力联系起来,血管阻力与顺应性直接影响心脏泵功能的有效性,而血管张力是每搏量与动脉压力之间关系的主要决定因素。

基于以上理论,APCO通过患者的外周动脉压力信号连续计算出患者的连续心排血量(CCO)、连续心排血指数(CCIE)、每搏量(SV)、每搏量变异度(SVV)、外周血管阻力(SVR)及外周血管阻力指数(SVRI)。

临床研究证实,APCO可以通过患者的外周动脉压力信号来连续准确的得到CO,从而判断患者的心功能情况并对其他的血流动力学指标进行监测。在心脏冠状动脉旁路移植手术中,使用这种新的监测方法对患者进行CCO监测,结果显示,通过桡动脉通路就可以准确得到患者的CCO及其他血流动力学指标。而且在心脏瓣膜手术和大血管手术围术期血流动力学监测中,APCO监测结果与PAC指标均具有可比性,提示这种新的方法与传统方法相比有一定优点。APCO与PAC的一个重要区别是前者在使用中基线无需校准,这种新的监测方法会通过患者的年龄、性别及体表面积等情况,得到一个评价患者自身的血管张力的指标,从而根据患者自身的血管顺应性来综合计算患者的CO及其他血流动力学变化,使监测的结果更加准确和个体化。对于病情各异的心脏手术患者,即使在术中血流动力学不稳定的情况下,APCO运算法则得到的数据与PAC相比也具有等同的可靠性和一致性。

容量反应性监测:压力及容量性前负荷参数虽然能反映循环系统的前负荷状态,但它们却不能准确地预测液体反应性。SVV是通过(SVmax-SVmin)/SVmean计算出来,在反映患者前负荷状态的同时,可以通过及时、准确的反映液体治疗情况,是功能性血流动力学监测的重要指标。SVV是以心肺交互作用为基本原理,综合考虑了循环系统和呼吸运动对血流动力学的影响。SVV不是在某一时间点得到的静态参数,而是某一时间段内容量、压力或血流速等静态参数的变化率,所以它是动态的指标。SVV体现了心脏对液体治疗的敏感性,直接反映循环前负荷状态,目前的监测手段只有脉搏波形分析心排血量(PiCCO)和APCO可以直接得到这一参数,但PiCCO的使用也存有一定的创伤及操作技术复杂等问题。在APCO与PAC在容量监测中,将SVV与CVP、左心室舒张末面积指数(LVEDAI)、胸腔内血容量指数(ITBVI)等反映前负荷的压力及容量性的静态参数进行了对比研究,结果显示前者受试者工作特性曲线下面积明显大于后者,功能性参数SVV预测液体反应性的价值高于静态参数。在液体治疗后,静态参数没有像SVV那样及时准确的反映出患者的前负荷变化,所以说只使用静态参数来判断和评价患者的前负荷是片面的。其他研究者的试验结果也表明,压力及容量性前负荷参数虽然能比较准确地反映循环系统的前负荷,但却不能像SVV一样准确地预测液体反应性。APCO通过脉搏波形分析可以连续、及时地监测SVV,可以及时预测容量治疗反应,使及时评估围术期患者扩容治疗的血流动力学反应成为可能。

氧动力学监测:氧供(DO2)取决于血液在肺内氧合的程度、血液携氧的能力、心排血量和组织利用氧的能力,患者氧耗增高可通过DO2改善氧供耗。当氧供指数(DO2I)减少到临界值以下时,氧供需会失衡,发生组织缺氧,导致无氧代谢增加。以往测定DO2需置入肺动脉导管,通过测定CO后计算得出结果。利用APCO技术,可以直接地测定中心静脉血氧饱和度(ScvO2)、混合静脉血氧饱和度(SvO2),通过以上结果评价患者的氧供氧耗。研究发现术后ScvO2在64%以下的患者发生并发症的风险更大,无并发症的患者术后8h内ScvO2的平均值是75%。研究提示,大手术后ScvO2降低是很常见的,ScvO2与术后并发症的增加存在相关性。

4.脉搏指示连续心排血量(PiCCO)具备了心排血量(CO)连续监测功能和容量指标,并可监测血管阻力的变化。经肺热稀释法测心排血量(CO)、心排血指数(CI)、胸内容量指数(ITBI)、全舒张末容积指数(GEDI)、血管外肺水指数(EVLWI)、肺血管通透性指数(PVPI)。通过经肺热稀释法对动脉脉搏轮廓法初次校正后,可以连续监测脉搏轮廓心排血量(pulse contour cardiac output,PCCO)、心率(HR)、每搏量(SV)、平均动脉压(MAP)、容量反应性——每搏量变异性(SVV)和脉搏压力变异性(PPV)、系统性血管阻力指数(SVRI)、左心室收缩力指数(dPmax)。

临床参数及其意义:CI为3.5~5.5L/(min·m2)。CI低于2.50L/(min·m2)时可出现心力衰竭,低于1.8L/(min·m2)并伴有微循环障碍时为心源性休克;ITBI为850~1 000ml/m2,<低值为前负荷不足,>高值为前负荷过重。GEDI为680~800ml/m2,<低值为前负荷不足,>高值为前负荷过重。ELWI为3~7ml/kg,>高值为肺水过多,将出现肺水肿。PVPI为1~3,反映右心室后负荷大小。SVV≤10%,PPV≤10%,反映液体复苏的反应性。SVRI为1 200~2 000dyn·sec/(cm5·m2);反映左心室后负荷大小;体循环中小动脉病变或因神经体液等因素所致的血管收缩与舒张状态,均可影响结果。dPmax为1 200~2 000 mmHg/s,反映心肌收缩力。

放置中心静脉导管并于股动脉放置PiCCO专用导管,应用热稀释法连续监测心排血量,还可以测量ITBV和EVLW,因操作不需X线帮助定位而得到认可。锂盐稀释指示心排血量监测(LiDCO)基本原理同PiCCO,指示剂更换为锂盐。

临床应用:胸腔内血容量(ITBV)是反映循环血容量的有效参数,由左、右心室舒张末期容量和肺血容量组成,因而与心腔充盈量密切相关。ITBV指数(ITBVI),可作为心脏前负荷的灵敏度指示器。全心舒张末容量指数变化与每搏输出指数呈正相关,说明在休克的病人中,全心舒张末容量指数的数值对指导容量复苏有重要的意义。

EVLW在ITBV中所占的比例,亦即肺通透性指数(PBI),正常值为20%~30%,PBI升高则为通透性水肿;EVLW与液体容量相关,可用来预测肺水肿的发生,可以用于鉴别心源性呼吸困难和非心源性呼吸困难。脓毒性休克死亡患者入院后3dEVLW和肺血管通透性指数均显著升高,因此EVLW有可能作为判断脓毒症诱发急性肺损伤的严重程度及预后的指标。感染性休克患者如治疗早期EVLW明显下降,液体呈负平衡,预后可能较好。EVLW与存活率显著相关,为一独立预测因素。肺移植手术时采用PiCCO技术,结果表明可充分评估围术期的血流动力学变化,为指导临床治疗提供更好的证据。在儿科先天性心脏病术后,脉搏波形分析是一种有用的、可在较大范围内监测心排血指数的方法,脉搏波形分析系统允许连续监测心排血指数。研究表明PiCCO可以安全、及时、有效地监测危重烧伤患者休克期和围术期的血流动力学指标。另外,也有学者应用PiCCO来研究容量治疗中不同液体种类的选择问题,结果发现在纠正急性肺损伤患者低血容量状态时,没有液体过量,6%贺斯能降低肺血管通透性,而其他种类的液体(盐水、4%凝胶和5%白蛋白)对肺血管通透性和肺水肿并无影响。

与Swan—Ganz监测导管比较:两者相比,CO、CI、SV、SVR具有很好的相关性,PiCCO技术创伤小,获得的心脏前负荷指标更可靠,受呼吸的影响小,临床应用更为稳定和准确。并且Swan—Ganz导管通过监测易受到血管壁顺应度、心内瓣膜功能、胸膜腔内压力等因素的影响,而且不能反映EVLW的量。PiCCO引入ITBV及EVLW这2个指标,大量研究表明连续监测ITBV及EVLW能够更准确、及时地反映体内液体的变化。EVLW受到肺水量多少、氧合指数、潮气量、呼气末正压等因素影响,但是对于有严重肺部疾病的患者,PiCCO的监测准确性能够为临床所接受。有报道指出ICU患者在EVLW指导下进行液体治疗能缩短机械通气及入住ICU的时间。ITBV被认为比CVP及肺动脉阻塞压(PAWP)能更好地反应心脏前负荷,因为ICU患者常常由于机械通气的原因而使CVP及PAWP升高,而ITBV不受心肌顺应性或机械通气压力变化等因素的影响(表4-2)。

表4-2 PiCCO和Swan—Ganz监测导管性能比较

但是PiCCO也有局限性,动物实验证实,利用PiCCO技术测定的GEDV来估计ITBV的经验公式,在正常血容量时会高估ITBV值,而低血容量状态时估算误差会明显增加,估算误差<15%,临床尚可接受。反映左心室收缩功能方面参数心功能指数(CFI)和全心射血分数(GEF)来源于GEDV,在某些特殊临床情况下,可能并不代表真实的左心室收缩功能,例如只有单独的右心室功能衰竭(大面积肺栓塞、伴有急性肺源性心脏病的ARDS患者)和心房明显增大的患者(二尖瓣狭窄或持续性心房纤颤),GEDV不能反映左心室舒张末期容积,CFI和GEF可能会低估真实的左心室收缩功能。

5.重复吸入CO2法测定心排血量(NICO) 在呼吸机管路中连接NICO管路,用重复吸入CO2并改良Fick原理计算心排血量。测量CI时与Swan—Ganz导管法具有良好的相关性,能够同时监测心功能和呼吸参数,但不能监测CVP和PCWPL。但将NICO监测系统和热稀释法测量心排血量进行研究发现,两者之间缺乏一致性,认为NICO监测的是有通气部分的肺毛细血管血流量,若所测量患者的通气血流比例不匹配将会导致2种测量方法所导致的CO出现差异。

6.生物阻抗法(thoracic elect rical bioimpedance,TEB) 将8枚电极分别置于颈部和胸部两侧,利用心动周期中胸部电阻抗的变化测定左心室收缩时间并计算心排血量。

工作原理:左心室开始收缩后,室内压力急剧增大,上升到主动脉压时,主动脉瓣开放,左心室血液迅速流入主动脉,使主动脉中血液的流量产生大的脉动变化。因为血液是导体,当流量增加时,使胸腔阻抗减小,胸腔的阻抗就产生相应的脉动变化。根据胸腔阻抗的变化,就可测得心脏血流动力学状态,这就是生物阻抗法的工作原理。TEB无创血流动力监测是以阻抗微分心动图(impedance cardiography,ICG)为基础实现的,被称为ICG监测系统。

血流动力学参数:每搏量/每搏量指数(SV/SVI)、心排血量/心排血指数(CO/CI)、外周血管阻力/外周血管阻力指数(SVR/SVRI)、胸液成分(TFC)、速度指数(VI)、加速度指数(ACI)、射血前期(PEP)、左心室射血时间(LVET)、收缩时间比率(STR)、左心室作功/左心室作功指数(LCW/LCWI)。

临床证明了无创血流动力学监测系统所获得的心排血量(CO)和心排血指数(CI)值与有创血流动力学监测值具有高度的相关性,提示无创监测结果的可靠性。临床研究结果亦证实,观察组与对照组在抢救成功率上无明显差别,但无创监测能弥补有创监测的不足,具有操作简便、安全、快捷、可重复性好、监测材料简单经济等特点。

在应用到有心力衰竭症状的病人中,研究结果各参数均能反映出血流动力学方面的改变,与临床症状相符,而且根据用药的情况,能充分及时反映出动态的血流动力学的变化,结合监测系统的趋势图,可直观观察到临床用药前后的明显变化,指导临床用药,判断效果,而且还可做心力衰竭的鉴别。

无创血流动力学监测与漂浮导管监测具有良好的相关性。无创血流动力学监测中加速指数(ACI)主要反映心肌收缩力状态,与容量和后负荷无关,较射血分数值更灵敏更准确。心排血量(CO)的变化是机体功能或基础代谢率需求发生重大变化的早期预警。SV是血流量和心肌收缩变化的早期信号。射血前期(PEP)表示左心室去极化和左心室射血通过主动脉瓣需要的时间,收缩时间比(STR)是指心肌电兴奋期与机械收缩期之间的比率,是反映心泵效率的敏感指标。

评价容量状态:TFC作为容量标志,尽管胸液成分不是显而易见的、具体的,但是这个值可反映出胸腔积液和胸腔过度的含水状态,监测系统不能提供肺动脉压和中心静脉压,但胸液成分可以作为评价容量状态的另外一种方式指导治疗,如低FTC+低SV应给予患者补液处理;高FTC+低SV应拍摄X线胸片了解是否有胸腔积液,需要强心或减轻后负荷;高FTC+高SV需利尿处理。

心力衰竭导致呼吸困难的患者,其速度指数(ACI、VI)左心室做功(LCW)、左心室工作指数(LCWI)、心排血指数(CO/CI)、心搏指数(SV/SI)、左心室射血时间(LVET)较肺源性疾病所致呼吸困难患者及健康人明显降低,而PEP、STR则明显延长。心力衰竭时心肌收缩功能障碍,每搏做功减少,CO及SV减少,PEP延长。因此ACI、VI、LCW/LCWI、CO/CI、SV/SI、LVET对于心力衰竭具有重要的诊断意义。系统血管阻力(SVR)、系统血管阻力指数(SVRI)主要反映机体外周血管舒缩状态,因心力衰竭导致呼吸困难的患者,其SVR/SVRI明显高于肺源性疾病所致呼吸困难患者。TFC在呼吸困难中的鉴别意义不大,但对治疗有指导意义,心源性呼吸困难时,胸液传导性(TFC)增高,提示水钠潴留明显,可加强利尿措施。肺源性呼吸困难时,TFC增高,提示合并有胸腔积液。

急性心肌梗死静脉溶栓成功的患者应用ICG监测系统进行监测,发现溶栓再通后ACI明显提高,CI和VI迅速升高,SVRI明显下降,表明溶栓再通后心脏收缩力增加,心排血量增加,周围循环改善;溶栓前急性前壁心肌梗死和下后壁合并右心室心肌梗死血流动力学指标有一定差异,前壁心肌梗死TFC高,心率(HR)较快,平均动脉压(MAP)较高。快速大量补液患者CI和TFC明显提高。ICG系统监测急性心肌梗死溶栓时血流动力学可作为判断溶栓成功的重要客观指标。

监测心脏移植术后早期排异,VI和ACI可以精确地反映心肌的收缩性,心脏移植术后发生排异最早的信号之一就是心肌收缩力减弱,一项研究表明,ACI降低20%这个指标对于心脏移植后早期排异的判定灵敏度是71%,特异度是100%。当然,此监测系统不能代替心肌活检,但是对于心脏移植术后监护发现早期排异却是一个有价值的无创手段。

在急诊失血性休克的早期判断、严重脓毒症早期循环监测,可早期了解心肺功能和组织灌注状况,对指导治疗和预后评估有重要意义。无创血流动力学监测用于不同模式机械通气患者,评价不同通气模式对血流动力学的影响,研究机械通气与血流动力学的相互关系,并给予相应处理,同时应着眼于不同模式对血流动力学的影响,评估心脏功能对撤机的影响,降低因心力衰竭导致撤机失败的发生率。对心功能严重低下者应在妥善处理机械通气与血流动力学关系的基础上最大限度地减少对血流动力学的影响,采用适宜模式改善通气质量,提高撤机成功率。

无创血流动力学监测临床应用也有其局限性,在小儿、特殊体形的人群以及主动脉瓣反流、重度高血压或心率>250/min的患者其准确性差,某些过度肥胖、高度水肿、严重肺气肿或休克的患者电阻抗信号弱,结果不可靠,电阻抗信号可能太弱,至使结果不可靠。

7.经食管超声心动图 经食管超声心动图是利用超声波显示心脏和大血管的结构和血流图像,多普勒技术效应的原理是运动的物体(红细胞)会改变发射超声波光束的频率,物体朝向探头运动,超声束被压缩,增加了传递信号的频率,背离超声束运动时,发射的超声光束的频率降低。TEE通过将脉冲多普勒、连续波多普勒和彩色血流多普勒3种技术结合进行临床监测。

TEE对监测的相关指标如下。

心脏收缩功能:反映心脏收缩功能的指标有心排血量、射血分数等。

心排血量:应用脉冲多普勒技术测量二尖瓣、肺动脉、主动脉血流速度可精确测量心排血量。资料证实,应用经食管多普勒超声心动图测得的心排血量与肺动脉漂浮导管所测值相关性非常好。心排血量可通过以下步骤取得:每搏量=时间速率积分(TVI)×血流通过瓣口横截面积,心排血量=每搏量×心率。但值得注意的是,纵隔、胸腔手术,心脏位置发生改变,非窦性心率,瓣膜病等情况可能影响TEE所测CO结果。

前负荷:通常用PCWP来反映左心室舒张末期容积,当心功能正常时,两者相关性好,心室顺应性下降时(如心力衰竭)PCWP与前负荷之间的相关性下降,PCWP并不能准确反映前负荷的变化。应用TEE测量左心室舒张末期面积(EDA)可更准确反映前负荷的变化,与左心室舒张末期容量相关性非常好。

射血分数(EF):EF=(左心室舒张末期容积-收缩末期容积)/左心室舒张末期容积。

经胃短轴切面TEE检查时,可以通过计算“面积减少分数”作为评价左心室功能的指标,面积减少分数(FAC)=(左心室舒张末期面积—收缩末期面积)/左心室舒张末期面积。EF反映了心室肌负荷与收缩力之间复杂相互关系。一般情况下,射血分数可反映心脏收缩功能。当后负荷增加时,心脏每搏量下降,如果此时误认为是由于心肌收缩力减弱,将导致错误诊断。因此,在应用射血分数评价心肌收缩力时,应结合临床及其他血流动力学参数。

心室舒张功能:左心室舒张功能异常者临床上常有心力衰竭的表现,此时心室收缩功能正常,并未受损,超声心动图被以为是评价心室舒张功能不全的最佳选择。通过测量心室流入血流、心室等容舒张时间、心房流入血流可评价心室舒张功能。

左心室充盈和跨二尖瓣血流:窦性心率时,经二尖瓣血流有两个流入时期,早期跨二尖瓣血流和与心房收缩一致的晚期血流,当左心室舒张功能受损时,二尖瓣血流表现为两种方式。一种方式为峰值血流速度在快速充盈期下降,心房收缩期上升,同时伴有等容舒张期延长,常发生于左心室舒张受损但左心室充盈压正常,如缺血性心脏病、高血压病;另一种方式为心室早期充盈速度上升,心房收缩期充盈速度下降,同时伴有等容舒张期缩短。但上述异常变化尚取决于心脏负荷情况和心率的变化,如:当容量增加时,可观察到舒张早期充盈速度上升而低血容量时,表现为早期充盈速度下降,呈现心室舒张功能受损的假象。

肺静脉血流和充盈压:一个心动周期中的心室收缩期,心房舒张,肺静脉血流流入心房,形成静脉压力曲线的S波;进入心室舒张期则形成压力曲线的D波;心室舒张末期,心房收缩,引起肺静脉血反流,即AR波。正常情况下,S、D波相等,如果S/D值升高,提示心室舒张功能受损。

围术期急性低血压:能够从严重的低血压常见原因(如低血容量或外周血管阻力降低)中鉴别出来左心室衰竭或功能异常。急性低血压的少见原因包括心脏压塞、肺动脉栓塞、主动脉夹层可以用TEE快速诊断。早期发现血流动力学不稳定的原因有利于做出正确的治疗(补充容量、正性肌力药和血管加压药)。

心肌缺血:正常心肌收缩时,心肌、心内膜同时向内运动。病理状态下(如心肌缺血)可发生运动减弱,运动不能或反常运动。当急性心肌缺血时,通过TEE可观察到节段性室壁运动异常(SWMA),比心电图监测到异常表现更早发现。发生SWMA者,术后发生心肌梗死的可能性大为增加,预后较差。值得注意的是,并不是所有SWMA者皆由心肌缺血引起,缺血心肌邻近的正常心肌、缺血改善后的心肌也会有SWMA表现,故应加以鉴别。

心肌梗死:TEE对心肌梗死的诊断也有帮助,梗死心肌常表现为运动不能,反常运动。心肌梗死并发症如二尖瓣反流、室壁瘤、泵衰竭等皆可通过TEE做出诊断。

此外,TEE还可用来检查主动脉瓣、二尖瓣狭窄或反流程度,评价瓣膜异常的机制,评价瓣膜置换、修复效果,指导主动脉钳夹定位,除外心源性栓子,评价感染性心内膜炎瓣膜功能及并发症(脓肿),研究显示,体外循环前TEE所提供的诊断信息,使得9%~13%的外科患者改变术式,在二尖瓣修补术中,TEE发现体外循环后有6%~11%的患者持续存在瓣膜功能异常,3%~10%的患者再次转机。

使用TEE禁忌证:口咽肿瘤、畸形,食管狭窄、食管静脉曲张、龛室、巨食管症,主动脉近端狭窄、主动脉瘤、颌面部损伤,胸腔、纵隔畸形(改变主动脉、食管的关系,影响检查结果),颈椎不稳定者,严重凝血功能障碍者。严重心肺疾病病人不是经食管超声检查的禁忌证。

使用TEE有一定的创伤性,主要并发症(食管损伤、心律失常和血流动力学变化)的发生率为0.2%~0.5%,轻微并发症(嘴唇损伤、牙齿损伤、声音嘶哑和吞咽困难)的发生率0.1%~13%,并且可能与气管插管关系更大。

8.胃肠黏膜内pH监测 胃肠黏膜内pH(intramucosal pH,pHi)监测应用于临床已有近30年。在危重病人中,胃肠道缺血的现象十分普遍,例如创伤、休克、脓毒症、较大的外科手术。虽然Swan—Ganz导管和血流动力学监测进入临床已极大拓展了循环系统的监测能力。但这些方法仍不能解决胃肠缺血的监测问题。由于缺血缺氧可以导致局部组织的乳酸蓄积和酸中毒,因此测量胃肠黏膜组织内的酸度便有可能成为反映其灌注和氧代谢的替代指标。实施监测的意义可以主要归纳为2个方面。

(1)用pHi可以判断复苏和循环治疗是否彻底和完全,这一概念与胃肠道血供能更敏感地反映循环变化有关。目前将全身监测指标已完全恢复正常,而pHi仍低的状态称为隐性代偿性休克。

(2)隐性代偿性休克的主要危害是导致胃肠黏膜屏障损害、造成细菌和内毒素移位,进而诱发严重的脓毒症和MODS。为预防这一致死性的威胁,应努力纠正黏膜的缺血和缺氧状态,提高pHi至正常。由于pHi监测较其他监测方法更敏感和可靠,因此已有作者将其直接用于临床预后早期评估或指导治疗。研究表明在入院时pHi正常的病人中,按照pHi监测结果指导治疗者的存活率明显高于按常规方法治疗者。对pHi进行预后预测研究的同时,也对pHi与并发症的关系进行了研究。结果发现,pHi低的病人有更易发生脓毒症和多器官衰竭的倾向。pHi不但具有安全、无创、经济的优点,更在敏感性、特异性等方面优于其他传统方法。

四、稀释性血容量测定法

正常血浆容量(PV)(45±5)ml/kg,红细胞容量(RCV)在男性和绝经女性(30±5)ml/kg,青年女性(25±5)ml/kg。不同方法的稀释性血容量测定原理都基于通过静脉注射对血浆或红细胞标记的指示剂实施稀释法容量测定。

计算公式:

分布容量(血容量)=指示剂剂量/血样(血浆或红细胞)测定浓度

稀释法测定的血容量亦称为循环血容量(circulation blood volume,CBV)系自PV或RCV及血细胞比容(Hct)计算:CBV=PV/(1-Hct/100):CBV=RCV/(Hct/100)

指示剂有3类。

1.放射性核素标记类

125I(放射性核素碘)—清蛋白,可经毛细血管漏出,影响测定正确性。

51Cr(放射性核素铬)—红细胞,半衰期28d,限制重复测定。

99Tc(放射性核素锝)—红细胞,是最优指示剂,半衰期6h,测定正确可靠重复性好,更适用于ICU对危重病人的分析研究工作。

2.染料类 吲哚氰蓝绿(ICG),静注后迅速与血浆白蛋白结合,快速分布到全身血管,经肝脏排出至胆汁,已被广泛应用。脉搏染料光密度计(pulse dye densitometry,PDD)能够连续测定ICG,故可记录ICG的平均通过时间(mean transit time,MIT),其测量误差小,通过计算可以获得MIT、心排血量(CO)、中心静脉CBV和ICG血浆清除率等参数,用于心血管功能状态和液体平衡。某些病理情况如脓毒血症、严重灼伤、创伤、大手术及肿瘤病人免疫疗法有血浆渗漏时,可能增加ICG血浆消除速度,使血浆容量测定值偏高,临床评估时应结合具体病情。

伊文思蓝(evans blue),重复性差,有诱变作用。

3.其他类 一氧化碳,已知量的一氧化碳通过重吸收回路吸入或静脉注射用一氧化碳标记过的血液,用碳氧测氧仪测定碳氧血红蛋白。测定结果正确,缺点是减少氧结合量。

羟乙基淀粉(HES),IQR分子量200 000± 25 000,用其葡萄糖及羟乙基葡萄糖溶液(10%HES)100ml静脉注射,血浆内HES浓度与葡萄糖浓度比例在注射前及注药后5min呈比例梯度。测定正确,但测定时增加心脏前负荷容量。

荧光素钠(sodioum fluorescein),属非放射性核素标记物,可精确测定RCV,半衰期30min。可在1h内重复测定,测定正确,但尚无商品供应。

稀释性血容量测定要求循环功能相对稳定,检测过程应避免循环状态的变化。此外,还要受到指示剂分子量、血液采样混合时间长短、末梢血Hct以及指示剂主要持续时间等因素影响,对CBV测定结果的解释有若干技术方面的问题与争议。同时,中心静脉还是外周静脉血容量也存在争论,如果液体治疗仅是依据心脏前负荷或胸内血容量,以至根据心排血量的测定,在缺乏CBV可靠资料时会导致下述不良结果:如胸内血容量减少伴有CBV正常或增高时,说明中心静脉低血容量而外周静脉淤滞,基于心脏前负荷低,如增加输液量,可出现末梢水肿及肺功能不全,延长机械通气时间;如心脏前负荷高,伴CBV正常或因交感神经兴奋性增高使CBV降低,如限制输液量或应用利尿药可致肠道血流灌注减少,使肠黏膜缺血及酸中毒。

尽管目前临床尚无实用的测量CBV方法,利用传统的指示剂血液稀释法测定CBV对临床仍有实用价值,但在临床CBV如出现重大判断失误或明显的测量误差,对危重病人可发生严重后果。PDD能在相对短的时间内连续测量,反映CBV的动态变化,有临床实用价值和前途。对危重病人的正常中心静脉或循环血容量(CBV)的单一指标的意义仍待继续探讨,因此,正确的液体治疗量尚需按具体病人及其潜在的病理变化而定。

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