第3章 脉搏指数连续心输出量监测

第3章脉搏指数连续心输出量监测
自20世纪70年代以来，应用Swan-Ganz漂浮导管监测血流动力学一直是血流动力学监测的金标准，但有创技术要求高，并发症相对较多，需经专门训练的技术人员来实施。

因此人们一直在寻找操作更加简单、科学可靠的监测方法。

1983年，Wessellng首次提出了连续心排量监测（Pulse Index Continuous Cardiac Output，PiCCO）这一技术概念。

PiCCO是目前用于监测血流动力学变化的热门技术，在危重症医学领域的应用广泛，PiCCO 技术测量参数较多，可相对全面地反映血流动力学参数与心脏舒缩功能的变化。

包括：持续心输出量（Continuous Cardiac Output，CCO）、全心舒张末期容积（Global End-diastolic V olume，GEDV）、血管外肺水（Extravascular Lung Water EVLW）、胸内血容量（Intrathoracic Blood V olume，ITBV）、每搏量变异（Stroke V olume Variation，SVV），脉压变异（Pulse Pressure Variation，PPV）、全心射血分数（Global Ejection Fraction，GEF）、外周血管阻力（Peripheral Vascular Resistance，PVR）、心功能指数（Cardiac Function Index，CFI）、肺血管通透性指数（Pulmonary Vascular Permeability Index，PVPI）。

尤其是ITBV及EVLW这两个指标，能够更准确及时地反映体内液体量的变化。

无创血流动力学监测技术手段也取得一定进展，常规无创监测包括心率(Heart Rate，HR)、呼吸频率( Respiratory Rate，RR)、无创血压(Noninvasive Blood Pressure，NIBP)、脉搏血氧饱和度(Pulse Oxygen Saturation，SpO2)等监测指标。

它们能较准确地反映人体血流动力学变化,对人体不构成新的创伤,所需费用也较便宜,易于为患者接受,进一步降低了医疗的盲目性和患者的病死率。

但由于技术上的限制,无创监测与真实值之间存在较大的误差。

反映即时变化的灵敏度较差,监测指标有限,且无法实现对特殊血流动力学监测。

利用经肺热稀释技术和脉搏波型轮廓分析技术，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。

该监测仪采用热稀释方法测量单次的心输出量(Cardiac Output，CO)，并通过分析动脉压力波型曲线下面积来获得连续的心输出量(PCCO)。

同时可计算ITBV和EVLW，ITBV已被许多学者证明是一项可重复、敏感、且比肺动脉阻塞压(Pulmonary Artery Obstruction Pressure，PAOP)、右心室舒张末期压(RVEDV)、中心静压(Central Venous Pressure，CVP)更能准确反映心脏前负荷的指标。

临床上使用的PiCCO监测仪只需置入1根特殊的动脉导管和1根中心静脉导管，即可进行动脉压力、连续CO的测定。

PiCCO利用热稀释法，通过静脉导管注入冰盐水，动脉导管温度探头测定温度变化曲线，来测定单次的心输出量。

通常需要测定3次心输出量求平均值来校正PCCO。

由于便于操作创伤小，仅通过一条中心静脉和动脉导管就能简便，精确、连续、床边化监测血流动力学变化，同时可测出心排血量、胸内血容量和血管外肺水，为判断肺水肿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，在临床
工作中得到了越来越广泛的应用，本研究就其近年来在临床应用中的研究进展做一综述。

一、PiCCO
（一）操作：
局麻下行右股动脉穿刺置入带温度传感器的PiCCO特制动脉导管(4F),并经右侧颈内静脉穿刺置入单腔中心静脉导管(5F),连接动静脉导管与PICCO plus 容量监测仪。

测定第四肋腋中线水平后进行热稀释法测定PiCCO系列参数。

测量开始,经与中心静脉导管相连的水温探头固定仓10s恒速注入10mL生理盐水(2～5℃),经过上腔静脉—右心房—右心室—肺动脉—血管外肺水(EVLW)—肺静脉—左心房—左心室—升主动脉—腹主动脉—股动脉—PiCCO导管接收端,计算机可以将整个热稀释过程画出热稀释曲线,并自动对该曲线波形进行分析,得出一系列基本参数,然后结合PiCCO导管测得的股动脉压力波形,得出一系列具有特殊意义的重要临床参数。

（二）换能器校零
置管完成后应分别对股动脉换能器和中心静脉换能器校零;减少体位、输液、抽血等因素的干扰,每隔8h校零1次;调零方法:将换能器平腋中线第4肋,与大气相通,按监护仪调零键,直至数值为零,再转入三通开关使换能器与各导管相通,调零完成,可连续监测动脉血压和CVP。

（三）PiCCO定标
PiCCO监测前行PiCCO定标即CO定标。

定标前中心静脉停止输液30s以上,经中心静脉内快速注射< 8℃盐水10～15 mL,动脉导管尖端的热敏电阻测量温度下降的变化曲线,通过分析热稀释曲线计算得出CO。

重复上述操作3次取平均值,得出PiCCO定标,如有病情变化或数值突然变化必须重做PiCCO定标。

PiCCO定标必须注意:注入中心静脉的盐水量根据患者的体质量和胸腔内液体量选择,4s内匀速输入,注射毕立即关闭三通开关;病情稳定后PiCCO定标设每8h 1次,避免反复频繁测定,增加心脏负荷;测量过程勿触摸中心静脉的温度传感器和导管,避免手温影响测量准确性;避免从中心静脉注入血管活性药。

（四）维护
严格无菌操作防止感染和堵塞;每天更换连接导管和敷料,观察穿刺点有无红肿、渗出、硬结,保持该部位清洁干燥;操作前后洗手,诊疗用品严格消毒。

保持管道通畅保持管道内无空气,换药时先夹闭,保证持续压力套装的压力维持在300mmHg,使血液不倒流至管道内,持续肝素冲洗;严禁脂肪、蛋白、血液从导管输入,管道内不残留血液;对已堵塞的管道,立即通知医生并更换管道;患者平卧位,置管侧肢体避免弯曲。

妥善固定动脉穿刺侧肢体适当制动,防止脱落;观察肢体皮肤温度、动脉搏动、肢体活动度情况,防止血栓形成。

预防感染PiCCO置管时间一般不超过10d，出现寒战、高热等表现立即拔除导管,并做导管血培养及外周血培养,撤除导管前停用肝素2h以上,拔管后在
动脉穿刺点按压15～30min,并加压包扎,对凝血功能差或穿刺点有渗血的患者可用1～1.5 kg沙袋压穿刺点6～8h。

（五）PiCCO优势
PiCCO技术测量参数较多,且更直观,无需推测解释,可相对全面反映血流动力学参数与心脏舒缩功能的变化。

PiCCO创伤小,只需放置中心静脉导管和动脉导管,无需PAC,可用于小儿患者。

Gil Antón等将PiCCO技术应用于休克患儿,证实此项技术安全可行,初始设置时间短,可在几分钟内开始使用;放置过程简便,无需X线胸片确定导管位置;较连续PAC价格便宜,且动脉PiCCO导管可放置10d,减少重症监护时间,降低花费。

1.创伤小-只需放置中心静脉和动脉导管，无需肺动脉导管，可用于儿童。

2.初始设置时间短-可在几分钟内开始使用。

3.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（beat by beat）。

4.无需胸部X线-来确认导管位置。

5.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。

6.参数更明确-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。

7.血管外肺水-床旁定量测量肺水肿。

二、PiCCO参数：
（一）测定参数：
PiCCO可连续监测下列参数：每次心脏搏动的心输出量(PCCO)及指数(PCCI)；动脉压(AP)；心率(HR)；每搏量(SV)及指数(SVI)；每搏量变化(SVV)；外周血管阻力(SVR)及指数(SVRI)；
（二）参数正常值范围
参数正常值单位
CI(心指数） 3.0-5.0 L/min/m2
ITBVL(胸内血容量指数）850-1000 ml/m2
三、PiCCO监测指标
（一）心肌收缩力指标
GEF和CFI主要依赖于左心室和右心室的收缩力，可以用来检测左心室和右心室的功能障碍，是由SV、Cl与GEDV通过公式计算衍生出来的。

GEF和CFI不但依赖于心肌收缩力，还受左心室和右心室后负荷的影响。

注意的是，研究表明GEF及CFI可准确显示左心室收缩能力，但对单纯性右心室功能不全患者，尚无法准确通过GEF及CFI显示左心室收缩能力。

全心舒张末期容积是指所有心房和心室舒张末期容积之和，等于整个心脏的充盈容积。

胸内血容量是指胸部心肺血管腔内的血容量，包括全心舒张末期容积和肺血容量，是反映心脏前负荷的指标。

当全心舒张末容积指数（Global End-diastolicvolume Index，GEDI）、胸内肺血容量指数（Intrathoracic Blood V olume Index Lungs，ITBVI）小于正常低值表示前负荷不足，大于正常高值为前负荷过重。

与CVP等指标不同，GEDV和ITBVI是以容量参数直接反映心脏容量状态，消除了胸腔内压力和心肌顺应性等的干扰，从而可以更准确的反映心脏容量的真实情况，经实验和临床观察也证实作为反映心脏前负荷指标优于肺动脉阻塞压（pulmonary artery obstruction pressure，PAOP）、右室舒张末期压力（R ight ventricular end-diastolic pressure，RVEDP）和CVP 等。

CVP或PAOP 与心指数（cardiac index，CI）无相关，ITBVI与CI相关，在分别给改变机体血容量、给予血管活性药物儿茶酚胺和机械通气等多种改变时，只有ITBVI 能反应机体前负荷的变化。

（二）容量管理相关指标
渗出容量性指标包括IBTV、CEDV、SVV、PVV。

临床上常用的反映心脏前负荷的指标是CVP和肺动脉契压(PCWP)等压力指标。

这些压力指标易受瓣膜反流、心脏及血管顺应性、胸腔内压力等因素的限制，影响其对容量负荷判断的准确性。

ITBV与GEDV是通过胸腔和心腔内的总血容量显示心脏的前负荷，即避开了以往采取压力代替容积不足，也消除了胸腔内部压力与心肌顺应性对压力参数值的影响，从而可真实、准确的显示心脏总容量负荷情况。

许多作者经大量实验与临床观察证实ITBV与这段心血管腔充盈量密切相关，并被证明是一项
比PAOP、RVEOP和CVP更好的心脏前负荷指标。

SVV阳PPV是容量管理的动态参数，多用于有机械通气的患者。

SVV阳PPV是容量管理的动态参数，多用于有机械通气的患者。

SVV和PPV可以准确、有效的判断前负荷状态，并可用来预测心血管系统对液体负荷的反映，其优于心脏前负荷的静态参数。

（三）肺水监测指标
肺水监测指标包括EVLW及PVPI，EVLW指的是分布于肺血管外的液体，该液体由血管滤出进人组织间隙的量，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，当肺部毛细血管组织液滤出过多或排出受阻都会促进EVLW增加，从而引发肺水肿。

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。

急性呼吸窘迫综合征(Acute Respiratory Distress Syndrome，ARDS)已被证实与ARDS的发展程度、患者做机械通气的时间及病死率明确相关，其评估肺水肿的准确率远远优于行胸部X线片检查。

PVPI-肺血管通透性指数可表明肺血管通透性程度的高低，亦一定程度上解释肺水肿的成因。

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数是指血管外肺水同胸内血容量之比(EVLW/IBTV)，正常比值是0.25，严重损伤比值可高达1.5。

（四）心脏流量/后负荷指标
心脏流量/后负荷指标包括CO，SV，HR，AP，SVR，动脉的脉搏轮廓分析是通过波形获得每博连续参数，校正后，可根据公式计算出每次心脏搏动的SV、CCO、SVR数值。

（五）功能性血流动力学监测指标
PPV、SVV 是目前最常用的功能性血流动力学监测指标。

分别代表了一个设定的单位测量时间脉压（Pulse Pressure，PP）和每搏量（SV）的变异程度。

机械通气过程中胸腔内压力发生周期性变化，左室SV也会随之发生周期性变化，SV 变化的幅度取决于机械通气的潮气量和左室舒张末容积。

在设定的时间段内，动脉阻力、顺应性等因素的变化不足以影响到PP，PP的变化仅与SV的变化相关，故每次心搏时动脉PP 的变异就能直接地反映左室SV的变化。

SVV、PPV越大，表明机体有效血容量不足就越明显，给予容量治疗后CO就会随之增加。

因而SVV和PPV能够预测心脏对容量负荷的反应能力。

四、临床应用
（一）PiCCO在心脏疾病中的应用
对于心血管疾病患者，特别是急性心力衰竭患者，先进的血流动力学监测是优化治疗的一个先决条件。

最理想的心输出量（CO）监测应可靠、连续、无创、运行独立和性价比高，同时应该有一个快速反应时间。

此外，同时测量心脏前负荷能够判断血容量减少和血容量过多。

应用PiCCO 监测仪监测其HR、平均动脉压（Mean Artery Pressure，MAP）、CI、CCO、ITBVI、外周血管阻力指数（Peripheral Vascular Resistance Index，PVRI）等指标，可安全用于心脏瓣膜置
换手术中血流动力学监测。

急性下壁心肌梗死不同于其他部位的心肌梗死，其特点为容易出现心率慢、血压低等血流动力学不稳定的临床表现。

临床中应用心率、动静脉压力、尿量、酸碱平衡、氧饱和度等指标来反映急性心梗病人的血流动力学指标，但这些血流动力学参数仅能大体反映出患者整体的血流动力学情况。

PiCCO 作为微创血流动力学监测方法，仅有动静脉置管并发症，不仅可以较长时间连续监测CCO，还能显示GEDV、EVLW 等特异性参数，指导低血容量、肺水肿等疾病的容量管理，在临床中有重要的应用意义，尤其对急性下壁心肌梗死患者的治疗具有指导意义，可以弥补Swan-Ganz导管和超声心动图的不足。

（二）围术期应用
随着医疗水平的不断提高，越来越多的危重病人接受手术治疗，这些患者往往合并不同程度的脏器功能不全，如何维持围术期血流动力学平稳就变得尤为重要，也成为麻醉医生最关心的问题。

血流动力学监测是围术期判断患者状态，指导麻醉及液体管理，预测患者预后的重要依据。

PiCCO在全面反映血流动力学参数与心脏舒缩功能变化的同时，还可以测定肺部的生理变化。

测定ITBV是反映心脏前负荷，即循环血容量的有效参数。

避免了CVP、肺动脉楔压（pulmonary arterial wedge pressure，PAWP）等压力代容积的方法反映心脏前负荷的缺陷。

Michard F等研究证实，与CVP、PAWP相比，ITBV、EVLW能更准确反映心脏前负荷。

细胞内液、细胞外液和肺泡内液共同组成EVLW，当细胞外液和肺泡内液增长过多过快时可以引起机体肺水肿。

SVV 可以准确预测机体对容量负荷的反映性，指导围术期液体治疗，且明显优于HR、BP、CVP等静态血流动力学指标。

国内有学者研究，PiCCO 用于婴幼儿先天性心脏病手术围术期血流动力学监测，可以快速准确反映血流动力学变化，为临床医生及时判断病情、制定治疗方案提供了可靠的依据，提高了手术成功率，降低术后并发症及死亡率。

有学者在肝移植术中对GEDV、ITBV与SV进行了相关性研究，结果发现GEDV、ITBV与SV 正相关，PiCCO 可以正确反映肝移植患者生理与病理上的变化规律，并能通过ITBV较准确的反映心脏前负荷，以及通过EVLW评价肺血管通透性的变化，减少术后肺水肿的发生率，缩短带机时间。

同样，在非体外循环下冠状动脉移植术中，亦可为临床制定容量治疗方案提供精确的指导依据，同时指导及时适量使用血管扩张药和正性肌力药物，并且EVLWI的变化早于患者血气的改变，利于早期发现肺水肿的发生。

此外，PiCCO 亦可用于监测老年病人围术期血流动力学变化，指导液体治疗。

（三）在ICU中的应用
感染性休克是临床的急危重症，是ICU患者的主要死亡原因之一。

感染性休克是由全身性感染导致机体器官功能损害为特征的一种复杂的临床综合征，其本质是机体有效循环血容量不足、组织缺血、缺氧，所以有效的液体复苏和血管活性药物的及时应用是治疗本类患者的重要手段。

PiCCO可以通过监测GEDV、ITBV反映心脏容量状态，并反映机体血管外肺水（EVLW）情况，EVLW不仅
预测感染性休克患者的预后与转归，并能指导其治疗。

Sakka等发现患者的死亡率与EVLW 密切相关，低EVLW患者的死亡率明显低于高EVLW者，Martin 等也发现EVLW和氧和指数、机械通气时间以及住院死亡率均显著相关。

因此，过量过快的液体复苏会加重肺水肿程度，延长患者带机时间，增加病死率。

此外，PiCCO监测监测心肌收缩力的变化，早期判断心功能不全，指导并调整心功能，有效维持血流动力学平稳，减轻肺水肿。

急性呼吸窘迫综合征（Acute Respiratory Distress Syndrome，ARDS）也是ICU患者常见的疾病，其重要的病理生理改变即肺血管内皮通透性增加，肺血管内皮通透性增加使进入肺间质的液体量增加，导致EVLW增加，从而导致严重的通气血流比例失调，患者出现顽固性低氧血症。

降低EVLW、有效减少和预防肺水肿是治疗ARDS的重要目标。

PiCCO 禁用于出血性疾病，主动脉瘤、大动脉炎，动脉狭窄、栓塞，胸腔内巨大占位，肺栓塞，严重气胸，心内分流等。

机械通气患者PiCCO测得的心功能指数及总体射血分数可准确估计左心室收缩功能,但是对右心功能不全患者则出现过低估计现象。

PiCCO应用于经中心静脉导管血液透析患者可得到错误测量结果,建议在应用PiCCO监测血流动力学指标时暂停血液透析。

(彭丽容)。