iCCO监测仪的临床应用.doc

PiCCO监测仪的临床应用上海第二医科大学附属仁济医院 200127皋源 王祥瑞 杭燕南PiCCO监测仪是德国PULSION公司推出的新一代容量监测仪。其所采用的方法结合了经肺温度稀释技术和动脉脉搏波型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输出量(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)。同时可计算胸内血容量(ITBV)和血管外肺水(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(PAOP)、右心室舒张末期压(RVEDV)、中心静脉压(CVP)更能准确反映心脏前负荷的指标。它具有以下一些优点：损伤更小，只需利用一条中心静脉导管和一条动脉通路，无需使用右心导管，更适合儿科病人；各类参数结果可直观应用于临床，无需加以解释；监测每次心搏测量，治疗更及时；导管放置过程更简便，无需做胸部X线定位，不再难以确定血管容积基线，无需仅凭X线胸片争论是否存在肺水肿；使用更简便，结果与操作者无关；PiCCO导管留置达10天；有备用电池便于病人转运。本文将介绍其使用方法、测定参数、基本原理以及目前的一些评价。一、使用方法经肺温度稀释法和PCCO的测定需要一根特殊的动脉导管。该导管通常置于股动脉或腋动脉，小儿只能置于股动脉。通过该导管，可连续监测动脉压力，同时监测仪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)。动脉导管带有特殊的温度探头，用于测定注射大动脉的温度变化。监测仪利用热稀释法测量单次的心输出量。测量单次的心输出量可用于校正PCCO。通常需要测定3次心输出量，求其平均值来校正PCCO。动脉导管外，尚需一条常规的深静脉导管用于注射冰盐水。通常深静脉导管置于上腔静脉或右心房。如果仅为校正PCCO，经外周静脉注射冰盐水也可，只要动脉导管可得到可靠的温度反应曲线，但这时容量测定是不准确的。当冰盐水从股静脉注入时，仪器测定的ITBV和全心舒张末期容积(GEDV)将比实际值高75ml(绝对值)，这是因为从注射点到测定点的容量要较从上腔静脉注入高。而EVLW的值是准确的。冰盐水的注射容量取决于病人的体重以及EVLW的多少。如果EVLW增多，注射容量必须增加。二、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)PiCCO可利用热稀释法测定以下参数心输出量(CO)及指数(CI)胸腔内血容量(ITBV)及指数(ITBI)全心舒张末期容量(GEDV)及指数(GEDI)血管外肺水(EVLW)及指数(ELWI)心功能指数(CFI)全心射血分数(GEF)肺血管通透性指数(PVPI)正常值PiCCO主要测定参数正常值见表-1。表-1PiCCO主要测定参数正常值参数正常值单位CI3.0-5.0L/min/m2ELWI3.0-7.0ml/kgCFI4.5-6.5l/minHR60-90b/minCVP2-10mmHgMAP70-90mmHgSVRI1200-2000dyn.sec.cm-5.m2SVI40-60ml/m2SVV10%三、基本原理心输出量测定心输出量的测定方法与肺动脉导管法相似，利用Stewart-Hamilton方程式从经肺温度稀释曲线计算而得。与肺动脉导管温度稀释曲线相比，经肺温度稀释曲线更长、更平坦。因此，经肺温度稀释曲线对温度基线的飘移更敏感。但经肺温度稀释曲线不受注射剂在何种呼吸周期注射的影响。PiCCO利用经肺温度稀释法测得的CO(COTDa)与同时利用肺动脉导管测得的CO(COTDpa)相关良好(表-2)。表-2 COTDa -COTDpa相关性作者病人/观察数COTDa -COTDpa(bias SD)rVon Spiegel et al,1996 Anaesthesist 45(11)21/48-4.71.5%0.97Geodje et al,1998 Chest 113(4)30/1500.160.31L/min/m20.96Sakka et al, 1999, Intensive Care Med2537/4490.680.62L/min0.97Bindels et al,2000 Crit Care 445/2830.490.45 L/min/m20.95容量测定1966年Pearse ML等介绍了从中心静脉同时注入温度和染料两种指示剂，在股动脉测定心输出量。同时根据两种指示剂的不同特点(温度指示剂可透过血管壁、染料不透过血管壁)，测定出血管外肺水等一系列参数的方法。早期PiCCO即采用双指示剂法(温度和染料)，并在大量临床数据的支持下总结了经验公式，发展成为现在只需用温度进行测量的单指示剂法。单一温度稀释技术测定的容量是基于温度曲线，利用平均传送时间(MTt)和指数下斜时间(DSt)乘以心输出量计算出来的(图-1)。Inc(1)为浓度自然对数，At为显示时间，MTt为平均传送时间，DSt为指数下斜时间图-1指示剂稀释曲线和时间取值图1.平均传送时间(MTt)如果快速将一种指示剂注入一个流体系统，并不是所有的指示剂均能同时在探测点出现。由于系统内容量的关系，指示剂的浓度随着时间将被分散。因此，对于每一个特定的指示剂微粒而言，从注射点传送到测定点都有一个时间。这个时间称为传送时间。因为每一个微粒均有一个传送时间，所以无一个传送时间适用于所有的指示剂微粒。平均传送时间即是指所有这些传送时间的平均值(见图-1)。指示剂稀释曲线下面积代表单位时间内流经系统的液体，即心输出量(volume/time)。MTt的时间长短代表了指示剂通过系统需要的时间。如果将心输出量与MTt相乘，得到的结果就是从注入点和探测点之间指示剂分布的容量。温度指示剂可透过血管壁，会受肺间质液体量(即血管外肺水)的影响。当指示剂为温度指示剂时，该容量即为胸内温度容量(ITTV)，它包括胸腔内血容量(ITBV)和血管外肺水(EVLW)。ITBV包括四个腔室舒张末期容量的总和，即全心舒张末期容量(GEDV)，和肺血容量(PBV)。ITTV=MTtTDaCOTDa=ITBV+EVLW；ITBV=GEDV+PBV；GEDV=RAEDV+RVEDV+ LAEDV+LVEDV2指数下斜时间(DSt)如果将指示剂稀释曲线绘制在自然对数图纸上，浓度的指数下斜时间就可计算出来。PiCCO将开始点定在最大温度反应的75%处，终点定在最大温度反应的45%处，两点之间的时间差被标为下斜时间(见图-4)。DSt仅决定于所有容量中的最大容量。DSt比较难以解释。我们可以通过下面这个比喻进行理解。如果你有4个水桶和一个浴缸。将它们按以下的顺序排列：两个水桶、浴缸、在两个水桶。放一些红色的染料在第一个水桶内，然后向内放水。当第一个水桶水满后，红色的水将溢出进入第二个水桶。当第二个水桶装满水时，所有的红色染料即会全都离开第一个水桶(假设所有的水桶容量相同)。然后，第二个水桶内的水开始溢出到浴缸。当浴缸水满后，水开始溢出到第三个水桶。这时在第一和第二个水桶内将无染料残存。当第三个水桶内的水溢出到第四个水桶时，浴缸内仍有颜料，甚至当第四个水桶也满时，浴缸内也仍有颜料。若要将浴缸内的颜料全部清除需要有大量的水，所需水量应远远超过4个水桶的各自容量甚至总量。这就是为什么DSt仅决定于一系列容量中的最大容量。DSt代表了将染料清洗出肺部所需时间，当为温度指示剂时，如果将它与流经系统的流量相乘，得到的结果就是肺温度容量(PTV)。PTV=DStTDa* COTDa =PBV+EVLW用ITTV减去PTV时，即可得到GEDV.GEDV=ITTV-PTVPiCCO测得的胸腔内血容量(ITBV)是利用GEDV估算而来。实验和临床研究都已证明GEDV与ITBV相关良好。通过利用回归分析，已得到利用GEDV估算ITBV的回归方程。ITBV=1.25*GEDV利用估算的ITBV，一个估算的EVLW可计算出来。EVLW=ITTV-ITBVPCCOPiCCO监测仪通过一种改良的分析动脉压力波型曲线下面积的方法来获得连续的心输出量(PCCO)。PCCO利用经肺温度稀释单次测定CO来校正。主动脉的血流与主动脉末端(股动脉或其它大动脉)测得压力的关系取决于主动脉的顺应性。因此，通过同时测定血压和血流(心输出量)可得到主动脉的顺应性特征。PiCCO利用经肺温度稀释测定CO的同时连续测定动脉压力可针对不同病人的主动脉顺应性用于校正PCCO的测定。为连续计算PCCO，PiCCO利用一个从温度稀释CO测定得到的校正因子、心率、以及压力波形收缩部分下面积(P(t)/SVR)、主动脉顺应性(C(p)和压力波形的形状以单位时间内的压力改变来代表(dP/dt)。PCCO的准确性已在临床研究中得到证实(表-3)表-3 PCCO与肺动脉导管测得CO的相关性作者病人/观察数COTDa -COTDpa(bias SD)rGeodje et ai,1998 Thorac Cardiovasc Surg 4630/2700.110.6L/min0.91Geodje et al,1999 Crit Care Med 27(11)24/2160.070.7L/min0.92Buhre et al,1999 J Cardiothorac Vasc Anesth 13(4)12/360.0030.63 L/min0.94Geodje et al,1999 Ann Thorac Surg 68(4)20/192-0.10.42 L/min0.91Zollner et al,2000 J Cardiothorac Vasc Anesth 14(2)19/760.31 1.25 L/min0.88四、ITBV和EVLW的临床应用ITBV在大量的实验和临床研究中，ITBV已被证实是一个比PAOP和CVP更敏感的心脏前负荷指标。即使与右心室舒张末期容量相比，ITBV也更敏感。Lichtwarck-Aschoff等于1992年证实对于行机械通气的危重病人，ITBV可反映循环血容量状态，而心脏灌注压指标如CVP、PAOP并不能反映心脏前负荷。Lichtwarck-Aschoff在1996年进行了一个实验研究，在严重的低和高血容量的模型上进行了CVP、PAOP、RVEDV和ITBV作为心脏前负荷的比较，再次证明ITBV是最敏感的。经食道心脏超声(TEE)通过测定左室舒张末期面积(LVEDA)来估算左室舒张末期容积。虽然LVEDA与ITBV不相同，但Hinder等证明ITBV的改变与LVEDA的改变密切相关，这也证明二者均可反映心脏前负荷。近期，Mundigler等在18例左心室功能减退伴有中度容量不足的病人，予以120分钟恒速8ml/kg.30min晶体液治疗过程中，观察了CVP、PAOP、ITBV、TEDV(总舒张末期容量)的变化，发现ITBV 和TEDV不如PAOP、CVP敏感。其机理可能与左心功能减退病人心腔多有扩大和顺应性降低、腔径变化不如压力变化明显有关。因此，在给左心室功能减退伴中度容量不足病人补充液体时仍应注重充盈压监测。EVLW1.EVLW与氧合Lewis等认为ITBV与氧合的相关性差。其原因是肺间质水肿发生时首先是间质自由部分的水肿(图-2)。该过程对肺泡与血管间的氧气交换并无立即的影响。INe=扩张受限的间质部分，INf=间质的自由部分，A=肺泡孔，O2=氧气，CO2=二氧化碳，C=毛细血管容量，E=红细胞图-2 经肺毛细血管中隔横切面示意图2.EVLW与Starling定律EVLW与Starling公式中各个参数无相关性(表-4)，这些参数常用于估计肺水肿。其原因可能为：PCWP不能真实反映毛细血管压力；胶体渗透压在肺毛细血管通透性增加时作用轻微。表-4 EVLW与Starling参数的相关性参数rPEVLW vs. COP0.31520.05EVLW vs. PCWP0.41990.001EVLW vs. Pmv0.39440.01EVLW vs. COP-PCWP-0.32850.01EVLW vs. COP-Pmv-0.34570.013.EVLW与X线评分EVLW与利用X线评分评估肺水肿相关性较差(表-5)。胸部X线反映的是一个整个胸部所有的密度测定。该密度与气体、血容量和EVLW有关，并受肌肉、脂肪的影响。表-5 X线评分与EVLW相关性参考文献比较结果Halperin et al, 1985 Chest 88: 649X线评分 vs. EVLWr=0.51Baudendistel et al, 1982 J Trauma 22:983X线评分 vs. EVLW77%Sibbald et al, 1983 Chest 83:725心源性肺水肿非心源性肺水肿r=0.66r