PiCCO基本原理详解

1PULSIONPiCCOplusPulseContourCardiacOutput21.什么是PiCCO技术?PiCCO技术是经肺热稀释技术和脉搏波型轮廓分析技术的综合，用于进一步的测量血液动力监测和容量管理，并使大多数病人不再需要放置肺动脉导管：脉搏轮廓分析技术中心静脉注射PULSIOCATH校正经肺热稀释技术注射tTPt3热稀释参数•心输出量CO•全心舒张末期容积GEDV•胸腔内血容积ITBV•血管外肺水EVLW•肺血管通透性指数PVPI•心功能指数CFI•全心射血分数GEFPiCCO测量下列参数：脉搏轮廓参数•脉搏连续心输出量PCCO•每搏量SV•心率HR•每搏量变异SVV•脉压变异PPV•动脉压力AP•系统血管阻力SVR•左心室收缩指数dPmxPiCCO测量参数4PiCCOplus连接示意图中心静脉导管注射液温度探头容纳管（T型管）动脉热稀释导管注射液温度电缆PULSION一次性压力传感器PCCIAP13.0316.28TB37.0AP14011792(CVP)5SVRI2762PCCI3.24HR78SVI42SVV5%dPmx1140(GEDI)625温度测量电缆压力电缆5弹丸注射肺PiCCO导管如：股动脉经肺热稀释技术需要在中心静脉注射冷盐水(8°C)或室温盐水(24°C)A.热稀释参数左心右心RAPBVEVLWLALVEVLWRV6Tb注射tdtTKV)T(TCObiibTDa经肺热稀释测量：心输出量Tb=血液温度Ti=注射液温度Vi=注射液容积∫∆Tb.dt=热稀释曲线下面积K=校正系数，与体重、血温和注射液温度相关CO计算：通过热稀释曲线下面积在中心静脉注射指示剂后，PiCCO动脉导管尖端的热敏电阻测量温度的变化分析热稀释曲线后，心输出量通过改进的Stewart-Hamilton公式计算得到：7深入分析热稀释曲线经肺热稀释测量：容量参数1MTt:平均传输时间（MeanTransittime）大约一半指示剂通过动脉测量点的时间DSt:下降时间（DownSlopetime）热稀释曲线的指数下降时间计算容积，需要知道…lnTb注射再循环影响MTtte-1DStTb…以及…所有的容量参数都是对热稀释曲线的更深入分析得到的：8经肺热稀释测量：Newman模型Newmanetal,Circulation1951Vall=V1+V2+V3+V4=MTtxFlowMeieretal.JApplPhysiol.1954V3=最大腔的容积=DStxFlowNewmanetal.Circulation.1951指示剂由注射点到检测点的平均传输时间MTt由两点间的总容积决定下降时间DSt由其中最大的腔室决定(比其它腔至少大20%成立!)flowV3V4V2V1注射检测9GEDVPTVRAEDVPBVLAEDVLVEDVRVEDVEVLWEVLWITTVPTV=肺内热容积，在一系列混合腔室中具有最大的热容积(DSt–容积)ITTV=胸腔内总热容积，从注射点到测量的热容积之和(MTt–容积)GEDV=全心舒张末期容积=ITTV-PTV胸腔内相关容积的组成10经肺热稀释测量：容量参数2RAEDVPTVLAEDVLVEDVRVEDV胸腔总热容积（ITTV）ITTV=CO*MTtTDa肺内总热容积（PTV）PTV=CO*DStTDa全心舒张末期容积GEDV=ITTV-PTVRAEDVRVEDVLAEDVLVEDVRAEDVRVEDVLAEDVLVEDVPTVPTV11全心舒张末期容积（GlobalEnddiastolicVolume，GEDV）是舒张末时心脏4个腔室的容积之和全心舒张末期容积PTVRAEDVLAEDVLVEDVRVEDVGEDVGEDV=ITTV-PTVITTVGEDV是ITTV与PTV之差12胸腔内血容积胸腔内血容积（IntrathoracicBloodVolume，ITBV）是全心舒张末期容积（GEDV）+肺血管内血液容积（PBV）ITBV=PBV+GEDVRVEDVLAEDVLVEDVPBVRAEDVITBV最初用染料稀释法得到（双指示剂法，COLD系统），并显示与通过热稀释法测量得到的GEDV之间存在着相关性ITBV=1.25xGEDVITBVTD(ml)r=0.96ITBV=1.25*GEDV–28.4[ml]GEDVvs.ITBVin57intensivecarepatientsSakkaetal,IntensiveCareMed26:180-187,200013RAEDVRVEDVLAEDVLVEDV荧光染料稀释法热稀释法EVLW=ITTV-ITBVEVLWEVLWPBVRVEDVLAEDVLVEDVRAEDVPTV双指示剂法——COLD系统14血管外肺水EVLWEVLWRAEDVRVEDVLAEDVLVEDVPTVEVLWITBVITTVRAEDVRVEDVLAEDVLVEDVPBV血管外肺水（ExtravascularLungWater，EVLW）反映肺间质内含有的水量，通过ITTV与ITBV之差得到15ITTV=CO*MTtTDaPTV=CO*DStTDaITBV=1.25*GEDVEVLW=ITTV-ITBVGEDV=ITTV-PTVRAEDVRVEDVLAEDVLVEDVRAEDVRVEDVLAEDVLVEDVPBVRAEDVRVEDVLAEDVLVEDVPTVPTVEVLWEVLW容量计算——小结16肺血管通透性指数肺血管通透性指数（PulmonaryVascularPermeabilityIndex，PVPI）是血管外肺水（EVLW）与肺血容积（PBV）比值，反映了肺水肿的类型PulmonarvBloodVolume静水压肺水肿通透性肺水肿PVPI=PBVEVLW正常升高升高PVPI=PBVEVLW升高升高正常PVPI=PBVEVLW正常正常正常PBVPBVPBV正常ExtraVascularLungWater17全心射血分数（GEF）（经肺热稀释导管）GEF=GEDV4xSVRVEF=RVEDVSVLVEF=LVEDVSV右心室射血分数（RVEF）（肺动脉热稀释导管）左心室射血分数（LVEF）（心脏超声）12&3全心射血分数右心左心肺PBVEVLWEVLWRAEDVRVEDVLVEDV每搏量（SV）LAEDV射血分数：与每搏量和舒张末期容积相关18B.动脉脉搏轮廓分析t[s]P[mmHg]压力曲线下面积压力曲线型状PCCO=cal•HR•SystoleP(t)SVR+C(p)•dPdt()dt动脉顺应性心率病人相关的校正因子（通过热稀释法得到）19通过对分析每一次心脏跳动（beatbybeat）时的动脉压力波型，得到连续的参数t-∆Tt-∆T校正t[s]P[mmHg]SV脉搏轮廓分析－原理热稀释法测量得到CO测量血压(P(t),MAP,CVP)经过经肺热稀释校正后，可以测量每一次心脏跳动的每搏量（SV）20左心室收缩力指数t[s]P[mmHg]dPmx=动脉压力曲线上数值最大的dP/dtdPmx反映了左心室压力增加的速度，是心肌收缩力的参数21SVmaxSVminSVmeanSVmax–SVminSVV=SVmean每搏量变异每搏量变异（StrokeVolumeVariation，SVV）反映了每搏量随通气周期变化的情况。SVV是...…过去30秒的测量结果…只适用于心律规律的完全机械通气病人22脉压变异PPmax–PPminPPV=PPmeanPPmaxPPmeanPPmin脉压变异反映了脉压随通气周期变化的情况PPV是...…过去30秒的测量结果…只适用于心律规律的完全机械通气病人23创伤小-只需放置中心静脉和动脉导管-无需肺动脉导管-可用于小儿童初始设置时间短-可在几分钟内开始使用动态、连续测量-每次心脏跳动测量心输出量、后负荷和容量反应性（beatbybeat）无需胸部X线-来确认导管位置效费比-比连续肺动脉导管价格便宜-动脉PiCCO导管可以放置10天-减少重症监护时间及花费参数更明确-即使对于没有多少经验的人员而言，PiCCO参数也非常易于判断和理解血管外肺水-床旁定量测量肺水肿2.PiCCO技术的优点24a.心输出量PiCCO各参数的临床验证25与肺动脉热稀释对比COTDavs.COTDpan(pat./measurements)bias±SD(l/min)rFriedmanZetal.,EurJAnaest,200217/102-0,04±0,410,95DellaRoccaGetal.,EurJAnaest14,200260/1800,13±0,520,93HolmCetal.,Burns27,200123/2180,32±0,290.98BindelsAJGHetal.,CritCare4,200045/2830,49±0,450,95SakkaSGetal.,IntensiveCareMed25,199937/4490,68±0,620,97GödjeOetal.,Chest113(4),199830/1500,16±0,310,96McLuckieA.eta.,ActaPaediatr85,19969/270,19±0,21-/-与Fick方法对比COTDavs.COFickPauliC.etal.,IntensiveCareMed28,200218/540,03±0,170,98TibbyS.etal.,IntensiveCareMed23,199724/1200,03±0,240,99经肺热稀释法的验证26与肺动脉热稀释对比PCCO–COTDpan(pat./measurements)bias±SD(l/min)rMielcketal.,JCardiothoracVascAnesth17(2),200322/96-0,40±1,3-/-RauchH*etal.ActaAnaesthScand46,200225/3800,14±0,58-/-FelbingerTWetal.JClinAnesth46,200220/360-0,14±0,330,93DellaRoccaG*etal.BrJAnaesth88(3),200262/186-0,02±0,740,94GödjeO*etal.CritCareMed30(1),200224/517-0,2±1,150,88ZöllnerCetal.JCardiothoracVascAnesth14(2),200019/760,31±1,250,88BuhreWetal.,JCardiothoracVascAnesth13(4),199912/360,03±0,630,94脉搏轮廓分析验证Thesetablesareonlyanexcerptofpublications,intotaltherearemorethan200articlesaboutthePiCCOTechnology.27b.容量参数PiCCO各参数的临床验证28ITBVISTvs.ITBVITDin209criticallyillpatientsSakkaetal,IntensiveCareMed26:180-187,2000单用热稀释法测量ITBVISTvs.双指示剂法测量ITBVITDn=209r=0.97Bias=-7.6ml/m2SD=57.4ml/m2ITBVST（热稀释法）通过计算GEDVx1.25得到ITBVST与ITBVTD对比29Sturm,In:PracticalApplicationsofFiberopticsinCriticalCareMonitoringSpringerVerlagBerlin-Heidelberg-NewYork1990,pp129-139血管外肺水的验证1用双指示剂法测量得到的EVLW与脑死亡病人重量法结果对比30Katzenelsonetal,CritCareMedVol.29,No12(Suppl.)心源性+非心源性肺水肿血管外肺水的验证2y=0,8981x-1,