PICCO基本原理说明专家讲座

1

PULSIONPiCCOplusPulseContourCardiacOutputPICCO基本原理说明专家讲座第1页21.什么是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综合，用于深入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tTPtPICCO基本原理说明专家讲座第2页3

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

心功效指数 CFI

全心射血分数 GEFPiCCO测量以下参数：

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PICCO基本原理说明专家讲座第3页4PiCCO

plus

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PCCIAP13.0316.28

TB37.0AP14011792(CVP)5SVRI2762PCCI3.24HR78SVI42SVV5%dPmx1140(GEDI)625

温度测量电缆压力电缆PICCO基本原理说明专家讲座第4页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RAPBVEVLWLALVEVLWRVPICCO基本原理说明专家讲座第5页6Tb注射t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：

经过热稀释曲线下面积

在中心静脉注射指示剂后，PiCCO动脉导管尖端热敏电阻测量温度改变

分析热稀释曲线后，心输出量经过改进Stewart-Hamilton公式计算得到：PICCO基本原理说明专家讲座第6页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）

大约二分之一指示剂经过动脉测量点时间DSt:下降时间（DownSlopetime）

热稀释曲线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…

全部容量参数都是对热稀释曲线更深入分析得到：PICCO基本原理说明专家讲座第7页8经肺热稀释测量：Newman模型Newmanetal,Circulation1951Vall=

V1+V2+V3+V4

=MTtxFlowMeieretal.JApplPhysiol.1954V3=

最大腔容积 =DStx

FlowNewmanetal.Circulation.1951指示剂由注射点到检测点平均传输时间MTt由两点间总容积决定下降时间DSt由其中最大腔室决定(比其它腔最少大20%成立!)flowV3V4V2V1注射

检测PICCO基本原理说明专家讲座第8页9GEDV

PTVRAEDVPBVLAEDVLVEDVRVEDVEVLWEVLWITTVPTV=肺内热容积，在一系列混合腔室中含有最大热容积(DSt–容积)ITTV=胸腔内总热容积，从注射点到测量热容积之和(MTt–容积)GEDV =全心舒张末期容积=ITTV-PTV胸腔内相关容积组成PICCO基本原理说明专家讲座第9页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-PTVRAEDVRVEDVLAEDVLVEDVRAEDVRVEDVLAEDVLVEDVPTVPTVPICCO基本原理说明专家讲座第10页11

全心舒张末期容积（GlobalEnddiastolicVolume，GEDV）是舒张末时心脏4个腔室容积之和全心舒张末期容积PTVRAEDVLAEDVLVEDVRVEDVGEDVGEDV=ITTV-PTVITTVGEDV是ITTV与PTV之差PICCO基本原理说明专家讲座第11页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），并显示与经过热稀释法测量得到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,PICCO基本原理说明专家讲座第12页13RAEDVRVEDVLAEDVLVEDV荧光染料稀释法热稀释法EVLW=ITTV-ITBVEVLWEVLWPBVRVEDVLAEDVLVEDVRAEDVPTV双指示剂法——COLD系统PICCO基本原理说明专家讲座第13页14血管外肺水EVLWEVLWRAEDVRVEDVLAEDVLVEDVPTVEVLWITBVITTVRAEDVRVEDVLAEDVLVEDVPBV

血管外肺水（ExtravascularLungWater，EVLW）反应肺间质内含有水量，经过ITTV与ITBV之差得到PICCO基本原理说明专家讲座第14页15ITTV=CO*MTtTDaPTV=CO*DStTDaITBV

=1.25*GEDVEVLW=ITTV-ITBVGEDV

=ITTV-PTVRAEDVRVEDVLAEDVLVEDVRAEDVRVEDVLAEDVLVEDVPBVRAEDVRVEDVLAEDVLVEDVPTVPTVEVLWEVLW容量计算——小结PICCO基本原理说明专家讲座第15页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），反应了肺水肿类型PulmonarvBlood

Volume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

PBVEVLWPBVEVLWPBVEVLW正常ExtraVascularLungWaterPICCO基本原理说明专家讲座第16页17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PICCO基本原理说明专家讲座第17页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校正因子（经过热稀释法得到）PICCO基本原理说明专家讲座第18页19

经过对分析每一次心脏跳动（beatbybeat）时动脉压力波型，得到连续参数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，能够测量每一次心脏跳动每搏量（SV）PICCO基本原理说明专家讲座第19页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dP/dtdPmx反应了左心室压力增加速度，是心肌收缩力参数PICCO基本原理说明专家讲座第20页21SVmaxSVminSVmeanSVmax–SVminSVV=SVmean每搏量变异

每搏量变异（StrokeVolumeVariation，SVV）反应了每搏量随通气周期改变情况。SVV是...…过去30秒测量结果…只适合用于心律规律完全机械通气病人PICCO基本原理说明专家讲座第21页22脉压变异PPmax–PPminPPV=PPmeanPPmaxPPmeanPPmin

脉压变异反应了脉压随通气周期改变情况PPV是...…过去30秒测量结果…只适合用于心律规律完全机械通气病人PICCO基本原理说明专家讲座第22页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廉价

-动脉PiCCO导管能够放置10天 -降低重症监护时间及花费

参数更明确 -即使对于没有多少经验人员而言，PiCCO参数

也非常易于判断和了解

血管外肺水 -床旁定量测量肺水肿2.PiCCO技术优点PICCO基本原理说明专家讲座第23页24a.心输出量PiCCO各参数临床验证PICCO基本原理说明专家讲座第24页25与肺动脉热稀释对比COTDavs.

COTDpan(pat./measurements)bias±SD(l/min)rFriedmanZetal.,EurJAnaest,17/102-0,04±0,410,95DellaRoccaGetal.,EurJAnaest14,60/1800,13±0,520,93HolmCetal.,Burns27,23/2180,32±0,290.98BindelsAJGHetal.,CritCare4,45/2830,49±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.,IntensiveCareMed28,18/540,03±0,170,98TibbyS.etal.,IntensiveCareMed23,199724/1200,03±0,240,99经肺热稀释法验证PICCO基本原理说明专家讲座第25页26与肺动脉热稀释对比PCCO–COTDpa

n(pat./measurements)

bias±SD(l/min)rMielcketal.,JCardiothoracVascAnesth17(2),22/96-0,40±1,3-/-RauchH*etal.ActaAnaesthScand46,25/3800,14±0,58-/-FelbingerTWetal.JClinAnesth46,20/360-0,14±0,330,93DellaRoccaG*etal.BrJAnaesth88(3),62/186-0,02±0,740,94GödjeO*etal.CritCareMed30(1),24/517-0,2±1,150,88ZöllnerCetal.JCardiothoracVascAnesth14(2),19/760,31±1,250,88BuhreWetal.,JCardiothoracVascAnesth13(4),199912/360,03±0,630,94脉搏轮廓分析验证Thesetablesareonlyanexcerptofpublications,intotaltherearemorethan200articlesaboutthePiCCOTechnology.PICCO基本原理说明专家讲座第26页27b.容量参数PiCCO各参数临床验证PICCO基本原理说明专家讲座第27页28ITBVISTvs.ITBVITDin209criticallyillpatientsSakkaetal,IntensiveCareMed26:180-187,单用热稀释法测量ITBVISTvs.双指示剂法测量ITBVITDn=209r=0.97Bias = -7.6ml/m2

SD = 57.4ml/m2ITBVST

（热稀释法）经过计算GEDVx1.25得到ITBVST与ITBVTD对比PICCO基本原理说明专家讲座第28页29Sturm,In:PracticalApplicationsofFiberopticsinCriticalCareMonitoring

SpringerVerlagBerlin-Heidelberg-NewYork1990,pp129-139血管外肺水验证1

用双指示剂法测量得到EVLW与脑死亡病人重量法结果对比PICCO基本原理说明专家讲座第29页30Katzenelsonetal,CritCareMedVol.29,No12(Suppl.)

心源性+非心源性肺水肿血管外肺水验证2PiCCO–EVLWvs.重量法EVLW（狗）PICCO基本原理说明专家讲座第30页31EVLWI*STvs.EVLWI*TDin209intensivecarepatientsSakkaetal,IntensiveCareMed26:180-187,热稀释单指示剂法测量EVLWBias = -0.2ml/kg

SD = 1.4ml/kgn=209r=0.96ValidationofExtravascularLungWater*measurementwiththeCOLDSystem:Dyedilution(EVLW)vs.singlethermodilutiontechnique(EVLW)TDSTTMPICCO基本原理说明专家讲座第31页32容量药品3.临床应用PICCO基本原理说明专家讲座第32页33DrugsVolume现在情况怎样?.………..……..………………心输出量!前负荷怎样?.………………......….………………......…全心舒张末期容积!容量会升高CO吗?....………...………..………………......…每搏量变异!后负荷怎样?……………..…...………………......…系统血管阻力!肺是否干燥?...…….……...…..…..………………......…血管外肺水!PiCCO回答以下相关问题COGEDVSVVSVREVLW*notavailableintheUSA(p63)PICCO基本原理说明专家讲座第33页34

胸腔内血容积（ITBV）和全心舒张末期容积（GEDV）在反应心脏前负 荷方面不但敏感性和特异性优于常规使用心脏充盈压力CVP+ PCWP，而且也优于右心室舒张末期容积2,3,5,6,8,9,13,14,23

ITBV和GEDV显著优点是不受机械通气影响，能够更准确地反应前 负荷情况2,3,6,7,8,9,13,14,23PiCCO前负荷指标PICCO基本原理说明专家讲座第34页35压力和容量反应前负荷1心指数（ΔCI）改变与中心静脉压（ΔCVP）、肺楔压（ΔPCWP）和胸腔内血容积（ΔITBI）改变关系，病人是急性呼吸衰竭采取机械通气13Lichtwarck-Aschoffetal,IntensiveCareMed18:142-147,1992PICCO基本原理说明专家讲座第35页36压力和容量反应前负荷2„ITBV(andthusGEDV)seemstobeabetterindicatorofleftventricularpreloadthanPCWP“HoeftA,YearbookofIntensiveCareandEmergencyMedicine,199511PICCO基本原理说明专家讲座第36页37

热稀释法测量得到血管外肺水（EVLW）已经被双指示剂法和重量法测量结果验证12,17,22,24

血管外肺水（EVLW）显示与ARDS严重程度、机械通气天数、住ICU时间及死亡率明确相关，在评定肺水肿方面优于胸部X线7,8,16,21,24,25血管外肺水PICCO基本原理说明专家讲座第37页38Source Comparison CorrelationBaudendisteletal,1982,JTrauma22:983 X-rayscorevs.EVLW*

77%Sibbaldetal,1983,Chest83:725

comparisoncardiacedema

r=0,66

comparisonnoncardiacedema

r=0,7Sivaketal,1983,CritCareMed.11:498

X-rayscorevsEVLW*

64%

X-rayscorevs.

EVLW*

42%Laggneretal,1984,IntensiveCareMed.10:309

X-rayscorevs.EVLW*

r=0,84 no/low/highPE,estimatedbyradiologists Halperinetal,1985,Chest88:649

X-rayscorevs.

EVLW* r=0,51

Halleretal,1985,Fortschr.Röntgenstr.142:68 X-rayscorevs.EVLW*

66%Eisenbergetal,1987,AmRevRespDis136:662 X-rayscorevs.EVLW*

76%Takedaetal,1995,J

VetMedSci57(3):481 X-rayscorevs.EVLW* X-rayinsensitive

EVLW和胸部X光片对比

胸部X光片常受到胸腔内渗出影响，并受到床旁拍摄X光片技术方面限制PICCO基本原理说明专家讲座第38页39EVLW和氧合21InterstitialspaceAlveolaAlveolaCapillaryErythrocyte

中度和较多肺水并不一定会造成氧合降低。

肺水会首先聚积在比较空间质空隙中（1），当肺水深入增加时才会进入较紧密间质空隙（2）并影响气体交换功效24。

Böck,Lewis,In:PracticalApplicationsofFiberopticsinCriticalCareMonitoring,SpringerVerlagBerlin-Heidelberg-NewYork1990,pp129-139*PICCO基本原理说明专家讲座第39页40在81个重症ICU病人中EVLW与死亡率关系Sturm,In:PracticalApplicationsofFiberopticsinCriticalCareMonitoring,SpringerVerlagBerlin-Heidelberg-NewYork1990,pp129-139EVLW与死亡率1>

肺水肿程度与病人预后之间有直接相关性。

死亡率升高直至超出70%时都伴随EVLW升高PICCO基本原理说明专家讲座第40页41373位重症ICU病人中EVLWI与死亡率关系：其中193人感染，49人ARDS，48人头部创伤，83人出血性休克。依据EVLW数值病人分成四组。Sakkaetal,ChestEVLW与死亡率2ELWI[ml/kg]PICCO基本原理说明专家讲座第41页42利用EVLW治疗病人101位肺水肿病人随时分成肺动脉导管（PAC）组与血管外肺水组（EVLW），分别依据PCWP和EVLW测量结果进行治疗。在EVLW组病人在ICU时间和机械通气时间都显著降低。Mitchelletal,AmRevRespDis145:990-998,1992

22天15天9天7天**机械通气天数住ICU天数n=101EVLW组PAC组EVLW组PAC组PICCO基本原理说明专家讲座第42页43有肺水肿病人测量血管内容积和EVLWI。EVLWI和CVP或PCWP之间没有相关性。EVLWI和GEDI之间有明确关联。Boussatetal,IntensiveCareMed,

感染病人ELWI和GEDIGEDI[ml/m2]

50010001500ELWI*[ml/kg]CVP[mmHg]ELWI*,[ml/kg]PAOD[mmHg]ELWI*[ml/kg]PICCO基本原理说明专家讲座第43页44肺血管通透性指数1PVPincreasedPVPnormal肺血管通透性升高病人和正常病人EVLWIUnpublisheddata

ELWI*[ml/kg]GEDI[ml/m2]

960

800

680

560NormalGEDIPICCO基本原理说明专家讲座第44页45肺血管通透性指数216位充血性心力衰竭（CHF）与小区取得性肺炎（CAP）病人肺血管通透性指数（PVPI）。两组EVLWI都是16ml/kg，不过PVPI不一样。fromBenedikzetalESICM4PVPI*CHFCAP32PICCO基本原理说明专家讲座第45页46PiCCO–测量不停跳冠状动脉手术病人datafromF.Michard,CremlinBicetreParis,3l/min0PCCO主动脉多普勒测量结果30min.在不停跳CABG中测量心输出量。PiCCO测量连续心输出理（PCCO）与主动脉多普勒超声探头测量结果非常靠近。PCCO反应快速，对于不停跳心脏外科手术非常有帮助PICCO基本原理说明专家讲座第46页47SVV

反应了心脏对因机械通气造成前负荷周期性改变敏感性。1,15,18,19,20SVV

可用于预测扩容治疗对每搏量提升程度。1,15,18,19,20对于没有心律失常完全机械通气病人而言，每搏量变异-SVVPICCO基本原理说明专家讲座第47页48增加前负荷容积相同： ∆EDV1=∆EDV2

不过： ∆SV1

>∆SV2SVV作为容量反应性预测指标EDVSVSVVsmallSVVlarge∆EDV1∆EDV2∆SV1∆SV2因机械通气引发前负荷改变（∆EDV）会造成每搏量改变（∆SV），改变程度与病人个体Starling曲线相关。对容量反应良好病人，其Starling曲线处于直线阶段，有较高每搏量变异（SVV）。PICCO基本原理说明专家讲座第48页49相关SVV和PPV临床研究1Berkenstadtetal,AnesthAnalg92:984-989,

Sensitivity1－Specificity中心静脉压（CVP）不能预测增加容量是否会升高每搏量。---CVP__SVV10,20,40,60,810,500SVV和PPV是容量反应性极好预测指标PICCO基本原理说明专家讲座第49页5040位有急性循环衰竭感染病人测量PPV。在给予500ml胶体液后，有较高PPV病人有反应（阈值13%），而有较低PPV病人则没有显著心输出量增加。因为PPV在完全机械通气病人中能够作为容量治疗预测指标。相关SVV和PPV临床研究2

因呼吸引发动脉脉压改变能够准确预测容量反应性。Michardetal,AmJRespirCritCareMed162,

PICCO基本原理说明专家讲座第50页51怎样利用PiCCO技术来管理病人？

利用PiCCO治疗决议树+能够很方便地管理病人血流动力学状态。

正常值范围和治疗决议树起源于日常临床工作实践，已经在超出250,000个病人上成功利用（到年1月）+不承诺完全合乎您临床实践PICCO基本原理说明专家讲座第51页52血流动力／容量管理决议树CI(l/min/m2)GEDI(ml/m2)orITBI(ml/m2)

ELWI*(ml/kg)(slowlyresponding)>3.0<3.0>700>850<700<850>700>850<700<850ELWI(ml/kg)GEDI(ml/m2)orITBI(ml/m2)CFI(1/min)orGEF(%)<10>10<10<10<10>10>10>10V+V+!V+!V+CatCatOK!V->700>850700-800850-1000>4.5>25>5.5>30>4.5>25700-800

850-1000Cat>5.5>30>700>850700-800

850-1000700-800

850-1000

10

10

10

10V-V+=增加容量(!=慎重)V-=降低容量Cat=儿茶酚胺／心血管药品**SVV只能用于没有心律失常完全机械通气病人>700>850<10Optimiseto

SVV**(%)<10<10<10测量结果目标治疗1.2.不承诺完全合乎您临床实践<10<10<10<10PICCO基本原理说明专家讲座第52页53正常值

Parameter Range

UnitCI 3.0–5.0 l/min/m2SVI 40–60 ml/