循环功能监测仪器

二、循环功能监测仪器

(一)心电监测仪器

心脏活动产生的生物电流,可在体表任意两点处产生电位差。这种随时间变化的体表电信号称为心电图。典型的心电测量仪器主要由高压保护电路、导联选择开关、前置放大、滤波器、隔离放大器、模数转换器A/D、CPU、显示或打印等部分构成。

为了便于比较心电图,需要设定标准电极位置。电极安放位置及导线与放大器的连接方式,称为心电图导联。临床常用导联分为三个标准导联(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)、三个加压单极肢体导联(aVR、aVL、aVF)和六个胸导联(V1、V2、V3、V4、V5、V6)。习惯称为12导联心电图。为便于识别,电极线统一用字母和颜色来区别。R(红):右臂(RA);L(黄):左臂(LA);F(绿或蓝色):左腿(LL);C(白):胸前(V);N(黑):右腿(RL)。麻醉监护仪中多采用胸前三极导联,常见标示和电极位置为:红:右胸2~3肋间;黄:左胸2~3肋间;绿:剑突部位。

(二)血压监测仪器

1.有创血压监测

有创血压(IBP)监测将导管置入血管,压力传感器通过导管流体耦合测量血压,又称直接血压监测。能够连续监测血压变化,实时显示血压波形。血管外换能法将血管内压力经过充满液体的导管传递到外部压力传感元件。血管内换能法把传感器安装在导管顶端,插入待测部位,直接将血压转换为电信号,避免了导管和耦合液体导致的影响,提高了测量精度和监测速度。

2.无创血压监测

无创血压(NIBP)监测通过皮肤和血管之间的组织间接测量血压,又称间接血压监测。不能得到血压连续波形,只能测量动脉压:但对患者无创伤、简便安全,临床应用广泛。

(1)袖带听诊法:弹性袖带缠绕上臂,用橡皮球充气加压,当充气压力超过收缩压时,上臂动脉血流完全阻断,无血流声。然后袖带缓慢放气减压,袖带内压力刚低于收缩压时,动脉血流短暂通过,听到第一个血管振动声(柯氏音)时水银压力计上所指示的数值即为收缩压;袖带继续放气,音调持续发生变化;最后,声音突然变为微弱,模糊不清,随之消失,此时对应的袖带压力为舒张压。

(2)袖带压力振动法:袖带压力振动法是目前NIBP的标准测量方法。其工作原理是袖带缠绕上臂,快速充气加压阻断动脉,然后,袖带缓慢放气,袖带压逐渐下降,动脉搏动导致袖带内气压振动,振动波突然出现对应的袖带内压为收缩压,波幅最大值对应的袖带内压为平均动脉压,振动幅度下降最快的点对应的袖带内压为舒张压。

(三)心排血量监测

1.有创心排血量测定(https://www.daowen.com)

(1)费克法:费克法测量心排血量(CO)以氧气做为指示剂,CO等于氧耗量与动静脉氧含量之差的比值。

图示

式中VO2为氧耗量,单位为mL/min;CaO2为动脉血O2含量,单位为mL/L;CvO2为混合静脉血O2含量,单位为mL/L。氧耗量可用基础代谢仪测定;混合静脉血由心导管从肺动脉抽取;动脉血则在体表穿刺股动脉而得。由于测量方法有创伤性,操做复杂,临床应用受到限制。

(2)染料稀释法:染料稀释法以无毒染料做为指示剂测量CO的方法。将一定量的染料快速注入右心室或肺动脉,然后肢体动脉抽血,测定其浓度随时间的变化,描绘出曲线。根据Stewart—Hamilton方程,计算得到CO。

图示

式中m为指示剂注射量,单位mg;图示为指示剂在第一次循环时间内血中的平均浓度,单位mg/L;△t为检测部位指示剂从出现到消失的时间差,单位s。

(3)热稀释法:热稀释法以冷生理盐水或葡萄糖注射液做为热指示剂。将特制的Swan-Ganz型四腔肺动脉导管(PAC)置入肺动脉,当PAC的远端孔、充气囊和热敏电阻均在肺动脉内,近端孔在右心房时,固定PAC。测量前,首先利用导管远端的热敏电阻测定基础血液温度,然后,将一定量的室温水经导管的近端孔快速注入右心房,在PAC顶端附近的热敏电阻测定血温的变化,从而得到温度—时间热稀释曲线。根据修正的Stewart-Hamilton方程,可计算CO。

图示

式中V1为注射液的注入量;T1为注射液温度,由注射孔内的热敏电阻在注射注射液时测量;TB为血温;△TB为血温与基础血温之差;注射液为5%葡萄糖液时K1为1.08,生理盐水则为0.9;K2为一常数,与导管无效腔量、热交换速度、注入速度等有关。

2.无创心排血量测定

(1)阻抗式容积描记法:心排血量引起胸部阻抗随之发生变化,如将一对电极放在颈部,另一对电极放在腹部,外侧两个电极输入微弱的恒定高频电流,内侧两个电极连接到高阻抗放大电路。随心动周期变化的输出的电压信号代表阻抗Z的变化,称为阻抗图;将Z进行微分,所得波形曲线,称为阻抗微分图,亦称阻抗心动图。根据Kubicek公式,即可计算得每搏量(SV)和CO。

图示

式中SV为每搏量;ρ为血液电阻率;L为内侧电极之间的距离;Z0为基础阻抗;图示为阻抗导数的最大值,即心脏收缩时的最大阻抗变化;左心室射血时间T根据同步记录的心音图、颈动脉波动图得到;HR为心率。

(2)食道超声多普勒心动图:利用超声多普勒心动图测定心排血量,是通过测量主动脉、降主动脉或LVOT等处血流速度来实现的。根据主动脉处超声多普勒血流频谱,计算收缩期血流流速对时间的积分(VTI)。VTI等于血流在收缩期所走过的距离,如把主动脉看做一个圆管,则SV=VTI×主动脉截面积(CSA)。如同时记录HR,则CO=SV×HR。食道超声多普勒与热稀释法具有很好的相关性,可以在麻醉中连续测量SV和CO。利用食道超声多普勒心动图测定CO,降主动脉是最常采用的测量部位。因流过降主动脉处的血流量近似于总血流量的70%,因此,在降主动脉处所测的心排血量需要校正。