PiCCO-资料

2飞利浦（中国）投资有限公司医疗系统部临床应用高级顾问教授王如相编著3前言新近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。作者在近10余年来130篇有关文献中，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地向读者简介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）。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2002年4月20日4目录1．引言12．心排血量及脉波指示剂连续心排血量(PiCCO)监测技术简介42．1基本原理42．1．1Fick氏原理42．1．2PiCCO监测基本原理52．1．2．1脉波轮廓心排血量52．1．2．2指示剂稀释法72．1．2．2．1温度--染料双指示剂心排血量92．1．2．2．2单一温度指示剂心排血量132．2导管与仪器153．临床应用173．1基础知识173.1.1心排血量方面173.1.2胸内血容量183.1.3血管外肺水203．2临床应用技术优势与现状233．3适应症与禁忌症253．4临床应用举例264．常见问题解答295．重要参考文献37-4051．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)6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）7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PulseindicatorContinousCadiacOutput(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]。82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2.1.1Fick氏原理[1]：早在1870年，AdolphFick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/(22LmlOvCCaOmlVLCO92.1.2PiCCO监测的基本原理：2.1.2.1脉波轮廓心排血量法（PulseContourMethodforCardiacOutput-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。10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112.1.2.2指示剂稀释法（IndicatorDilutionMethods）: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＝60I/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∕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12Hamilton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。132.1.2.2.1温度-染料双指示剂稀释心排血量法（Thermo-dyedoubleindicatordilutionCOtechnique）1951年，NewmanEV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×MTTTEVTVMTT（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（PTVD