血流动力学监测技术
血流动力学监测在腹腔镜手术和麻醉中的作用十分重要，ASA 对此进行了明确的规范。随着无创和微创监测技术的进步和可视化技术的应用，目前临床上建立有创监测也在发生变化，其中超声引导下的动、静脉穿刺技术正在逐步推广应用。超声引导的动、静脉置管技术使得动、静脉穿刺不再单纯依赖解剖标志，极大地提高了成功率，减少了有创操作的并发症。
通常，在临床中，常规血流动力学监测指标包括心率、血压、脉搏血氧饱和度、平均动脉压、尿量等。这些在临床中都有一定的指导意义，心率通常是低血容量早期的诊断指标之一；在手术期间，应维持平均动脉压（MAP）在60 mm Hg以上；当脉搏血氧饱和度波形随着呼吸变化则提示血容量不足，但这些指标常无法及时、准确地反映患者的血流动力学变化及全身各组织灌注程度，尤其是对于存在心脏疾病的患者，及时、准确地反映容量状态及血流动力学变化是十分必要的。
（一）动脉血压及波形分析
有创动脉压监测对指导精准液体治疗已成为不可或缺的技术手段，其突出优点是可以连续实时地测量每搏动脉压，可随时观测到血压的压力波形和压力数据，往往是最早发现血流动力改变的重要参数。直接测压还可以通过观察和分析脉搏波获得很多信息，通过测压导管还便于采集动脉血气标本，对术后血流动力学不稳的患者也增加了治疗和护理上的便利条件。
动脉穿刺部位的选择原则：穿刺针在血管腔内对血流无阻塞或局部侧支循环丰富，即使局部动脉发生阻塞也不会引起远端组织缺血性损伤。桡动脉常为首选，其次是股动脉、足背动脉、尺动脉以及肱动脉。动脉穿刺处理不当，会带来严重并发症。
（1）出血：穿刺损伤常引起局部出血和血肿，特别是第1次穿刺动脉置管不成功会出血，如果不及时压迫止血，很快局部形成血肿。遇此种情况，应局部加压止血5分钟以上。在行股动脉穿刺时当进针位置过高时，可误伤髂外动脉而造成腹膜后出血，如不及时发现出血，后果十分严重。
（2）栓塞：发生栓塞的原因多来自测压管道和套管针内形成的血凝块。用持续冲洗装置，可减少栓塞发生的机会。
（3）血栓形成：引起血栓形成的因素较多，如套管针留置时间过长、套管针的粗细与动脉内径比值不当、套管针材料不佳、反复多次穿刺造成血管内膜损伤等。
（4）感染：由于无菌技术不完善或置管时间太长引起，一般在保留6～7天后应拔除测压套管。如果术后发现局部有炎症现象，应及时拔除；若病情需要，应更换部位重新穿刺。
（二）中心静脉压
中心静脉压（central venous pressure，CVP）是血容量、静脉容积和心功能之间的平衡产物，主要反映右心室前负荷。监测CVP已逐渐成为危重患者和大手术的常规措施。
可供穿刺的中心静脉很多，应根据手术部位、穿刺用途、患者体位来选择所穿刺的中心静脉和穿刺的途径。穿刺的原则是既达到穿刺置管的目的，又不发生严重并发症。通常可供选择的中心静脉依次为颈内静脉、锁骨下静脉和股静脉。
中心静脉穿刺监测是有创监测，主要的并发症有：
（1）出血和血肿：出血往往是误入动脉，退出穿刺针后针眼有鲜血冒出，尤其是误穿颈内动脉，若处理不妥当，局部可形成巨大血肿，压迫气管，清醒患者可导致窒息缺氧。误入动脉后应立即拔出穿刺针，局部放纱布用手指压迫止血，颈内动脉应压迫5～10分钟，锁骨下动脉可压迫3～5分钟。
（2）气胸：无论是颈内静脉或是锁骨下静脉穿刺时，均有穿破胸膜和肺尖的可能，其原因主要是穿刺时针干的角度和针尖的方向不当所致。如果仅为一针眼产生少量气胸，不须特殊处理可自行吸收。如果针尖在深部改变方向使破口扩大再加上正压机械通气，气胸会急剧加重，甚至形成张力性气胸，这时应提醒外科医师在劈开胸骨后打开胸膜腔，并处理肺部破口。(https://www.daowen.com)
（3）血胸：在行锁骨下入路穿刺时，如果进针过深，易误伤锁骨下动脉，此时应立即撤针并从锁骨上窝压迫止血。如果未穿破胸膜，局部可形成血肿自行压迫止血；若同时穿破胸膜，势必会引起血胸，应提示外科医师及时打开胸膜检查，必要时从胸腔内缝合止血。颈内静脉穿刺尤其易损伤颈内动脉，若穿刺针眼和胸腔相通，动脉血会流入胸腔积成血胸。
（4）液胸：穿刺送管时若将导管穿透静脉而送入胸腔内，液体输入胸腔内而致液胸。
（5）断管：由于导管质量差、术后患者躁动，或做颈内静脉置管时，术后颈部活动频繁，或缝合导管时针伤及管壁而造成。
（6）心肌穿孔：因导丝或导管过硬且送管太深穿破房壁或右心室壁所致。心脏直视手术中切开心包即可发现，应给予相应处理。若心脏压塞不能及时发现并正确处理，后果十分严重。成人送管深度一般以10～12 cm 为宜。
（7）感染：诱发与中心导管相关感染的因素主要有导管消毒不彻底、穿刺时无菌操作不严格、术后护理不当、导管留置过久。导管留置时间越短越好，若病情需要，最长7～10天应该拔除或重新穿刺置管。
（8）椎动静脉瘘：多因反复粗暴穿刺，伤及椎动脉和椎静脉所致。一旦发生，务必手术治疗。
CVP指右心房及上、下腔静脉胸腔段的压力，正常值是5～12 cm H2 O，是临床观察血流动力学的主要指标之一，它受右心泵功能、循环血容量、体循环静脉系统血管紧张度以及机械通气等因素影响。CVP下降表示心腔充盈欠佳或血容量不足，升高提示血容量过多或右心功能不全，但CVP不能正确反映左心功能。CVP升高时，应结合心率、血压、肺动脉楔压、心排血量以及全身情况综合分析。由于心脏病患者心功能欠佳，一般CVP的基础值可较正常值高，因此，观察其动态变化趋势有重要意义。尽管有研究表明，与没有进行CVP监测对照组相比，CVP指导液体治疗可改善预后，但对于预测血容量和液体治疗的反应而言，CVP仍明显欠优。
（三）肺动脉压
尽管无创监测技术在不断发展，但肺动脉导管（pulmonary artery catheter，PAC，或Swan-Ganz导管）仍然是监测血流动力学的金标准。近年来，随着连续心排血量（continued cardiac output，CCO）测定技术的应用，肺动脉导管技术愈加成熟，主要用于判断心泵功能、血管内容量和血管阻力。它在冠状血管外科和心脏瓣膜置换手术已常规使用，其他心脏手术可根据适应证采用。肺动脉导管的监测可以提供下列生理学信息：右房压（RAP）、右室压（RVP）、肺动脉压（PAP），包括肺动脉收缩压（PAsP）、舒张压（PAdP）和肺动脉平均压（MPAP）以及肺毛细血管楔压（PCWP）和心排血量；并可通过计算获得血流动力学其他参数（表7-3），如心脏指数（CI）、每搏量（SV）、每搏指数（SVI）、体循环血管阻力（SVR）、体循环血管阻力指数（SVRI）、肺循环血管阻力（PVR）、肺循环血管阻力指数（PVRI）、左心室每搏功（LVSW）、左心室每搏功指数（LVSWI）、右心室每搏功（RVSW）、右心室每搏功指数（RVSWI）、右心室舒张末容量（RVEDV）和射血分数（EF）等。除此之外，新型肺动脉导管更具有监测氧动力学功能，可连续实时地测定肺动脉血（即混合静脉血）氧饱和度（SmvO2）。
表7-3 各项血流动力学参数的正常值
1.置入肺动脉导管的适应证 ①先天性心脏病合并重度肺动脉高压。②冠状动脉旁路移植术。③合并右心衰竭的瓣膜病。④术后低心排血量综合征。⑤左心功能不全（EF＜45%），血流动力学不稳定须用正性肌力药或IABP支持的患者。⑥心脏移植或心肺联合移植。
2.置入肺动脉导管的禁忌证 ①右心房、右心室内肿瘤或血栓形成患者，送导管时可导致肿瘤或血块脱落而引起肺栓塞。②三尖瓣或肺动脉瓣严重狭窄患者，导管难以通过狭窄部位，即使通过会加重阻塞血流。③法洛四联征患者须放置PAC时，可先放入右心房或右心室，待手术后由术者放入肺动脉内，以免PAC刺激漏斗部发生痉挛，引起重度青紫发作。④伴有出凝血异常或无穿刺部位可选择的患者。
3.置入肺动脉导管的并发症 ①心律失常：为最常见的并发症，当导管顶端通过右心时，易发生心律失常。如为频发室性期前收缩，应停止操作，并静注利多卡因1 mg／kg，防止发生室性心动过速甚至心室颤动。②气囊破裂：充气容量应＜1.5 mL，缓慢充气，操作时注意气囊保护。③肺栓塞：多见于导管插入过深，气囊过度膨胀或长期嵌入，血管收缩时气囊受压和导管周围血栓形成等。④血栓形成：高凝状态及抽取血标本后未冲洗管道，则易发生血栓，栓子进入肺循环可引起肺栓塞，应经常用含肝素生理盐水冲洗，保持导管通畅。⑤感染：可引起细菌性心内膜炎。应严格无菌操作，术后加强护理。⑥肺动脉破裂、出血：多由于导管长期嵌入肺小动脉或气囊充气不当所致。⑦导管扭曲、打结：插管或拔管时由于导管打结可造成心脏和血管结构损伤。⑧导管被术者缝住。
肺动脉导管置入方法与中心静脉置管相同。最容易成功的途径是右颈内静脉。置入过程中可通过导管尖端的压力监测来确定管端的位置。PAC的理想位置是气囊充气时测获PCWP，放气后则为PAP（图7-3）。
图7-3 漂浮导管经过右心房、右心室、肺动脉到肺毛细血管时的压力变化示意图
（四）心排血量
心排血量（CO）能反映循环系统的整体状况，包括心脏泵功能和血流动力学，了解心脏前后负荷及心肌收缩力等。心排血量监测在心血管手术中具有非常重要的意义，可以估计患者预后，计算出患者各种血流动力学指标，指导治疗。
1.温度稀释测定法 是应用最广的有创性CO 测定方法，简便易行，可多次重复测定。其基本原理与其他指示剂稀释技术一样，通过导管在右心房的开口注入冷生理盐水作为指示剂，与血液混合后流经肺动脉，引起位于肺动脉导管尖端的热敏电阻的阻值改变。通过测定指示剂温度和肺动脉血温度的变化，计算和描记时间-温度曲线的面积，以数字和波形显示CO。温度稀释法的缺点是重复性较差，准确性受很多因素影响：注射容量和温度、呼吸周期、注射速度、同时期输入的液体、手或导管对注射冷盐水的加温、心内分流、三尖瓣反流和心律失常等。
2.连续心排血量测定法 连续心排血量（CCO）的原理是通过位于PAC末梢4 cm 处的热敏电阻和位于PAC末梢15～25 cm 处的热敏导阻丝，提供一个独特的输入和输出信号。监测系统通过运算和解读信号描绘出热稀释曲线，自动取平均值，并将数据传至监测仪显示CO值。CCO与间断注射冷盐水热稀释法相比有以下优点：①不需注射冷盐水，可避免注射冷盐水的缺点，如注射量不准确、温度不准确和注射速度不均匀。②避免了监测值受呼吸周期的影响。③避免了反复注射盐水可能带来感染的危险。④操作技术依赖性低。⑤测得的数据更精确可靠。
3.经气管多普勒超声 经气管多普勒超声（TTD）监测心排血量，为麻醉手术期间无创、连续地监测心排血量提供了一种新的途径，可连续显示心排血量变化和外周血管阻力等其他血流动力学指标。由于影响其准确性的因素较多，TTD的临床应用价值尚有待进一步验证。
（五）超声心动图（TTE／TEE）
经食管超声心动图（TEE）是目前唯一兼具功能监测和组织形态学监测的技术，TEE被引入临床麻醉后除了使麻醉医师能有效且准确地监测心脏功能、心室容量外，更重要的是将对疾病和手术效果的部分诊断工作交付于麻醉医生，从而使麻醉学有了新的内涵。TEE在心血管手术中已获得广泛的应用，并将逐渐发展成为标准监测项目而常规应用。
在心血管手术中，TEE主要用于监测和诊断。通过TEE可获得大量的血流动力学参数，并提供有关心肌收缩速率、压力阶差以及瓣膜面积等信息。通过TEE监测前向血流，如每搏量、心排血量等，是临床上重要的监测心功能的技术，在未放置肺动脉导管的患者尤其有意义。
TEE的诊断功能主要有：①诊断心肌缺血：近年来的研究表明TEE诊断心肌缺血比ECG更为敏感和准确。在TEE监测下，室壁运动可分为：正常（normal）、运动减弱（hypokinetic）、不运动（akinetic）和反常运动（dyskinetic）。在心肌缺血时，上述三种异常室壁运动一般表现为节段性室壁运动异常（segmental wall motion abnormalities，SWMA）。②用于感染性心内膜炎：图像清楚，更易发现小的赘生物，对防止手术操作中出现重要器官栓塞极为重要。③检查血流栓子：TTE因受肥胖和慢性阻塞性肺部疾病（COPD）等限制，对心房和心耳内的栓子远不如使用TEE看得清楚。气栓的监测，特别是在左向右分流的患者十分重要。TEE还可用于指导术中去气泡措施。④诊断瓣膜功能：诊断房室瓣反流时图像清楚且不受人工瓣膜的影响。除对瓣膜关闭不全可行定性和半定量诊断外，TEE还用于诊断瓣膜上的赘生物、换瓣术后的瓣周瘘和瓣周脓肿。⑤诊断主动脉病变：通过TEE可以看到主动脉根部，部分升主动脉和全部胸降主动脉，能准确诊断主动脉内膜剥脱、破裂和主动脉中断。⑥诊断先天性心脏病：由于TEE能更清楚地显示心房的结构，所以在诊断房间隔缺损、三房心和房间隔缺损修补术后的残余分流有较高的价值。⑦诊断心脏肿物：TEE能诊断心脏各腔的肿物，其中对心房肿物的诊断准确度更高。⑧观测左上腔静脉。除上述已被证实的用途外，TEE还可在心血管手术中用于诊断胸腔积液、肺不张，确定IABP气囊的位置、心室辅助装置插管的位置和引流量的大小，股静脉插管行CPB时插管头的位置，以及肥厚性梗阻性心肌病术中帮助外科医师确定应该被切除心肌的部位和厚度。
（六）混合静脉血氧饱和度
全身的静脉血液首先回流到右心并在肺动脉内充分混合，然后通过肺毛细血管氧合，再输送到全身组织。因此，可通过肺动脉导管采取肺动脉血测定混合静脉血氧饱和度（SmvO2）。SmvO2 是反映全身氧供／需平衡的重要参数，不仅能反映呼吸功能、氧合状态，还能反映循环功能和组织氧代谢的变化。正常情况下，循环中约25%的氧被组织细胞所利用，因此健康人的SmvO2 为60%～75%，相对应的PmvO2 为35～40 mm Hg。目前认为SmvO2是反映组织氧利用能力的一个最佳、最简易的综合指标。
SmvO2 可反映氧运输和氧利用之间的平衡。SmvO2 异常，提示组织氧合存在问题，静息状态下，正常人的氧摄取率约为25%，最高可达75%，对于危重患者氧摄取率接近50%时是非常危险的。如果SmvO2 在正常范围内，则可认为组织的灌注和氧合正常；如果SmvO2 下降到60%以下，表明组织的氧摄取增加，可能存在氧供不足或氧耗增加，提示全身组织氧合受到威胁；如果SmvO2低于50%，提示组织的氧供明显受限，威胁是紧迫的。当SmvO2 低于40%时机体的代偿已经到达临界线。因此将SmvO2 低于60%、50%和40%定义为中度、重度与危险程度组织缺氧。急性心肌梗死所致心源性休克并经治疗存活的患者中，没有1例SmvO2低于40%。此外，SmvO2 在3～5分钟内变化幅度在（±）5%～10%也强烈提示组织氧合存在问题。如果SmvO2 高于80%，同样提示不充分的氧利用，可能氧供增加或氧耗减少，其主要原因包括：①吸入氧浓度过高或Hb过高。②低温、镇静、麻醉、肌肉松弛等情况引起氧耗降低。③动静脉分流增加（如感染性休克等），分流血未经过组织对氧的摄取即回到右心，结果SmvO2 高于正常。④细胞利用氧的能力受损（如氧利用障碍）引起VO2 减少，亦可导致SmvO2 高于正常。
SmvO2=SaO2-VO2／［1.38×10×Hb×CI］。由式中可见，SmvO2与SaO2、CI、Hb等诸多因素密切相关，并与VO2 呈负相关，当CO、SaO2 和Hb降低或VO2 增加时，都可使SmvO2 降低。如果无微循环障碍、细胞摄氧障碍，SaO2、VO2 与Hb保持稳定，那么SmvO2 的变化将反映CO的改变，此时SmvO2 的意义较单一CO 监测更为简单和重要。麻醉状态下，SaO2 和VO2 变化很小，SmvO2 与CO有良好的相关性。在重症患者中，VO2增加和血红蛋白减少是对机体氧供需平衡的主要威胁。此时机体首先以增加CO来维持氧供需平衡，主要是通过增加心率和心肌收缩力来代偿，健康人的CO可提高3倍。其次是增加组织对氧的摄取率来代偿，此时DO2降低而组织耗氧能力未受损，即VO2不变，通过增加O2 ER以避免无氧代谢的发生，结果导致SmvO2 的降低。如果心脏储备功能降低，则只能通过增加氧摄取率来代偿。如果无氧代谢增加，pH 降低可使氧离解曲线右移，氧和血红蛋白的亲和力下降，可促进氧在组织中的释放。CO减少和Hb降低是SmvO2 下降的重要原因。低血容量和左心室功能衰竭是CO降低的常见原因。大量失血、严重贫血或血红蛋白异常可影响患者携氧能力。此外，肺功能不全可使SaO2 下降，直接影响到氧供。代谢率增加的患者VO2 也相应增加，同样可导致SmvO2 降低。SmvO2 增高常见于脓毒症、全身性炎症反应综合征（SIRS）、周围血管硬化症和解剖性动静脉分流等情况下（表7-4）。
表7-4 SmvO2 异常的常见原因
（续表）
Schidt认为，SmvO2可以预估心脏储备功能：SmvO2＞65%，心功能好转；SmvO2 介于50%～60%，心功能受限；SmvO2 介于35%～50%，心功能不足；SmvO2＜35%，则组织氧合障碍；SmvO2＜30%提示预后不良。因此，SmvO2 作为心脏术后的一种动态观察指标，是敏感和准确可靠的，它反映血容量及心排血量变化较其他血气及血流动力学指标有一定优越性。整合SmvO2 和血液动力学指标行综合分析，更有助于解释和处理血液动力学紊乱。提高SmvO2 可通过两个途径：①提高SaO2 与CO，SaO2 和PaO2 在相当大范围呈正相关，可通过提高吸氧浓度（FiO2）、改善呼吸模式与通气／血流、减少Qs／Qt、加强气道管理等提高PaO2；增加CO 则可借助增加心脏前负荷、降低后负荷和增强心肌收缩力来实现。②尽量减少患者不必要的氧消耗，如安静、制动、止痛、降温、控制感染和缩短操作时间，而SmvO2 正是检验这些治疗措施结果的良好标志。
综上所述，监测SmvO2的临床意义在于：①动态反映组织灌注与氧的供需平衡。②判断预后。③提示心脏储备功能。④评价药物疗效。⑤有利于早期发现严重病情，如心搏骤停、心肌梗死、严重心律失常和低血压。
通常认为围手术期SmvO2应维持在65%以上。但需要引起注意的是，SmvO2 与DO2、VO2、VO2 debt、p Hi、血乳酸水平等监测指标并不完全匹配，在监测组织氧代谢异常方面须联合分析SmvO2、CmvO2 和DO2 与VO2 的关系才更有意义（表7-5）。
表7-5 SmvO2 在氧供／需平衡分析中的意义
即使SmvO2 在正常范围，仍有氧供需失衡，组织缺氧存在的可能。①SmvO2＞90%的情况下，是否存在组织氧代谢异常，还应计算DO2、VO2、VO2 debt，或监测血乳酸、p Hi等指标后方能做出判断。若机体处于非疾病状态下，且DO2 充分，VO2 正常，无VO2 debt，p Hi正常，表明组织氧代谢正常。若机体处于病理状态下，如二尖瓣反流、败血症、肝移植患者、细胞中毒、低温及血管活性药物使用过量等，并不代表VO2 正常，有可能存在分流、O2 ER降低、VO2 debt、p Hi异常等情况，表明组织氧代谢异常。②SmvO2 正常或低于60%的情况下，若机体处于生理状态下，可表现为两种形式。一种形式是DO2、VO2 正常，无VO2 debt，SmvO2 正常。另一种情况是DO2 增加，O2 ER 代偿性增加，使VO2 明显增加，导致SmvO2 明显下降。此种情况可见于剧烈运动时，VO2 可增加9倍，SmvO2 可降至31%。若机体处于疾病状态下，亦可表现为两种形式。一种是DO2 明显降低，O2 ER代偿性显著增加，VO2 表现为增加或降低，导致SmvO2 明显降低。此种情况可见于缺氧、失血性休克等病理状态下。缺氧状态下，如果CO 和Hb正常，即使SmvO2降低至39%，也可保持VO2 正常。另一种情况是DO2 增加，O2 ER代偿性增加，使VO2明显增加，导致SmvO2 明显下降。多见于高热。
（七）容量动态反应性指标
每搏量变异度（SVV）可用来预测液体治疗的反应性，一般认为SVV＞13%，说明血容量不足，故常把液体复苏的目标值定为SVV＜13%。脉搏灌注变异指数（PVI）在使用时只需一个血氧夹连接，便能在无创的基础上准确预测液体的容量反应。围手术期在应用PVI指导输液时，若PVI＞14%说明存在血容量不足，应给予补充。影响PVI准确性的因素与SVV相似，主要受胸膜腔内压变化影响较大。有研究认为，当潮气量＞8 mL／kg，测量较为准确。且人工气腹会使PVI的测定值偏高。当呼气末正压通气＞15 mm Hg时，PVI的准确性有较大差异。