新的无创监测CO方法
(一)经胸热稀释法
该法用经肺热稀释测定技术(pulse indicator continous cardiac output,PICCO)监护仪,将冷的液体(温度指示剂)注入中心静脉,然后通过尖端有热敏电阻的特殊动脉导管进行检测,通过分析热稀释曲线,可计算CO、全心舒张末期容量(GEDV)、血管外肺水和血管外热容积。
其监测指标如下。
1.测定CO 对热稀释曲线进行数学分析以计算CO,具体计算方法与肺动脉导管技术类似。
2.评价心脏前负荷 分析热稀释曲线的平均传输时间和指数下降时间,可用于计算GEDV。GEDV代表心脏4个腔室的容积。GEDV可反映心脏前负荷。
(1)平均传输时间:指温度指示剂从注射到采样的时间间隔。平均传输时间和CO的乘积与温度指示剂的总分布容积(胸腔内热容积)密切相关。这一容积反映温度指示剂分布的所有血管内与血管外容积,即心脏和肺的容量。
(2)指数下降时间:指热稀释曲线下降部分的时间。指数下降时间和CO的乘积主要受到指示剂混合的最大腔室容量的影响。对于多数患者而言,最大腔室就是肺(肺内热容积),包括肺血容量和血管外肺水。
(3)心脏血容量:胸腔内热容积减去肺内热容积,即得到GEDV。GEDV的正常值为600~800ml/m2或1000~1400ml。
3.评价心脏功能
(1)射血分数:尽管左心室射血分数受心肌功能和后负荷的影响,仍用于评价心脏功能。射血分数等于每搏输出量与心室舒张末容积的比值。
(2)全心射血分数:经胸热稀释法得到的GEDV为4个心腔所含血容量,因此,每搏输出量与GEDV的比值即全心射血分数可用于评价心脏的整体功能。左心室和(或)右心室功能不全时全心射血分数下降。心脏超声证实左心室收缩功能不全时,全心射血分数一般为18%~20%。
4.评估肺水 PICCO监护仪还能提供反映肺水指标即血管外肺水。胸腔内热容积和胸腔内血容量两者之差即为血管外肺水。血管外肺水正常值为7~10ml/kg。
经胸热稀释法与肺动脉导管相比,创伤相对较小,且可同时测定CO、GEDV、全心射血分数等指标。对于机械通气患者,动脉血压变异分析还能评估患者的容量状态及输液反应性。经胸热稀释法的局限性是不能测定PA压力和PAOP,因而也无法鉴别心功能不全是左心还是右心功能不全。
(二)经胸锂稀释法
该法将氯化锂注入中心静脉或肘前静脉,通过标准的动脉导管抽动脉血经锂传感器测锂浓度,依锂浓度-时间曲线计算CO。经过传感器的血流量由蠕动泵来控制。该技术需使用LidCO监护仪。与PICCO类似,LidCO也可了解动脉血压变异,从而评估输液反应性。
该法优点是无须放置中心静脉导管即可测量CO,因而创伤小。
其局限性是与经胸热稀释法不同,经胸锂稀释技术不能对稀释曲线进行进一步分析,因而无法获得其他信息如心脏前负荷、心脏功能和血管外热容积等。
(三)动脉轮廓分析
1.原理 通过对每次心脏搏动的血压波形的收缩部分进行分析,以评估CO。实际上PICCO和LiDCO监护仪均采用了这种技术,但两种监护仪采用的计算方法不同,且两者未经过直接比较。两种方法均需根据另一种CO测定方法来校准,即需手动注射指示剂。如果患者血流动力学状态发生明显变化,则建议再次进行校准。
2.优点
(1)可连续测量CO:通过直接测定心率及估测的每搏输出量,能连续监测CO。对血流动力学不稳定患者如心脏术后患者的监测特别有帮助。
(2)计算每搏输出量变异:对于完全机械通气患者,可计算每搏输出量变异。每搏输出量变异对输液反应性的预测效果与动脉变异相同,甚至更优。
3.局限性 在监测过程中,当动脉血管的机械特性发生改变时,均须进行校准。CO、容量状态及血管活性药物使用的变化均可影响动脉血管的机械特性。
另外心律失常、主动脉瓣反流或主动脉内球囊反搏均会对血压波形造成很大的影响,甚至无法计算CO。
(四)经食管多普勒监测
1.测定原理 该方法采用多普勒探头经食管测定降主动脉血流。技术原理是用多普勒测降主动脉血流速度,并使用不同方法估测降主动脉横截面积,降主动脉横截面积乘以主动脉血流速度则等于主动脉血流量,依主动脉血流量可计算CO。
2.优点 该方法相对无创,并可连续监测CO,还能测定校正后的血流速度和峰值血流速度(这两项指标分别代表心脏前负荷和心肌收缩力)。但其在重症患者中的准确性有待验证。
3.局限性
(1)经食管多普勒监测主动脉血流计算CO,但这仅是CO的一部分。计算时需加入校正系数,该系数假定升主动脉与降主动脉的血流分配比例保持恒定。
(2)为保证计算的准确,声波方向与血流轴向之间的夹角不能超过20°,因而合适的探头位置至关重要。
(3)主动脉内的血流并非总是层流,心动过速、贫血或主动脉瓣膜疾病均可能导致主动脉内血流发生湍流,从而影响流速测定。
(4)食管疾病、严重出血倾向及躁动者不适于此项检查。
(五)经胸电阻抗法(TEB)
1.原理 利用心动周期中胸部电阻抗的变化来测定左心室收缩时间和计算每搏输出量,为无创监测技术。它利用8枚电极分别置于颈部和胸部两侧,即可同步连续显示心率、CO等参数的变化。
2.优点 无创、连续、操作简单。
3.局限性 抗干扰能力较差,易受患者呼吸、心律失常及操作的干扰。不能鉴别异常结果是由于患者的病情引起,还是由于机器本身原因所致,故在一定程度上限制了其在临床的使用。
(六)CO2部分重吸收法
1.原理 CO2部分重吸收法的原理采用间接Fick法测CO。
(1)Fick定律的基础是质量守恒定律。Fick定律应用于肺时,则有流经肺泡的血流量等于肺摄取或排出的气体量除以进出肺的血流中该气体浓度差。常用氧耗量根据Fick法计算CO。
CO=氧耗量÷(动脉血氧含量-混合静脉血氧含量)
(2)由于很难准确测定氧耗量,且测定方法对血红蛋白浓度的变化非常敏感,因此,常用CO2代替O2进行计算。
CO=CO2清除量÷(混合静脉血CO2含量-动脉血CO2含量)
根据CO2的Fick方程,NICO监护仪能够无创测定CO。通过安装在气道的流量传感器和CO2传感器可测定CO2清除量。动脉血CO2含量可通过动脉血气或呼气末二氧化碳估测。通过无创方法很难测定混合静脉血CO2,NICO监护仪采用部分CO2重吸收技术,在不测定混合静脉血CO2含量的情况下即可根据CO2清除量和CaCO2计算CO。
2.优点 无创、安全。
3.局限性
(1)仅适用于气管插管患者。
(2)虽然重复呼吸的量很小,但部分严重急性呼吸功能衰竭患者仍然无法耐受。
(3)当PaCO2<30mmHg时,所测值不可靠。