无创心排量监测仪原理比较

蚌埠市第三人民医院重症医学科孙向东无创心排量和血流动力学监测——各种技术的比较无创血流动力学监测时代的到来，我们准备好了么？Arewereadyfortheageofnon-invasivehaemodynamicmonitoring?DepartmentofAnaesthesiology,CenterofAnaesthesiologyandIntensiveCareMedicine,UniversityMedicalCenterHamburg-Eppendorf,Martinistrasse52,Hamburg20246,Germany.摘自：BritishJournalofAnaesthesiaPage1of4；doi:10.1093/bja/aeu145；BJAAdvanceAccesspublishedMay31,2014无创血流动力学监测时代的到来，我们准备好了么？相关证据正越来越多的证明：目标导向血流动力学疗法可以有助于手术患者，特别是对于高危手术患者的预后恢复能力。20世纪70年代直到90年代末，肺动脉导管（PAC）被广泛地用作血流动力学监测的“金标准”；在接下来的几年里，几个大型随机对照试验未能证明其在改善患者预后的效果，从而导致使用PAC有明显的下降。虽然PAC仍然可以提供患者的肺动脉高压、右心室衰竭等参数的重要信息，但是越来越多的共识认为PAC不应作为常规监测的主要手段。所以，PAC的安全问题为微创或无创血流动力学监测技术的发展铺平了道路。这些微创或无创技术包括经食管多普勒血流动力学监测技术、经肺热稀释监测技术、锂指示剂稀释监测技术、校准和不需校准的脉冲轮廓分析监测技术。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：LiDCOPlus）。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：LiDCORapid）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SVV100%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-BioZICG/NICOM134经食道超声心动图-TEE2二氧化碳重吸法-NICO20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StrokeDistanceDeterminedbyCWDopplerProfile每搏距离是多普勒直接监测参数AreaunderDopplerprofile=velocitytimeintegral（vti）速度时间积分VTI=每博血流速度×每博时间＝每搏射血距离LinearrelationshipwithHeight和身高呈线性关系Neonates(50cm/20ins)Weight和体重呈线性关系Newperspectivesintheassessmentofcardiacchamberdimensionsduringdevelopmentandadulthood.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=AreaAorticAccessLVCOPulmonaryAccessRVCO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-ICGBioZ/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基本原理是生物体容积变化时引起电主抗变化。根据胸部所有组织结构具有固定不变的容积电阻抗值和心脏射血时血管容积变化引起的电阻抗值变化（容积增大时电阻抗变小，反之变大）计算心排。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基于胸腔血流变化时阻抗值的变化来无创检测人体心输量的胸阻抗法（ICG）技术由Dr.BOSramek发明，从1940年起该技术出现，直到1980年后商业性的胸阻抗设备才出现。特点：无创，只需在病人颈部、胸部两侧各贴一对电极。缺点：以下病人不能使用：身高低于120cm或高于230cm不适用。体重低于30公斤或高于155公斤。左心衰竭。胸部创伤，胸