脈搏指示連續心輸出量監測技術及其在心臟外科的應用進展

劉勝中 綜述，郭應強 審校

(1.四川大學華西醫院，四川 成都 610041；2.四川省醫學科學院·四川省人民醫院心臟外科中心，四川 成都 610072)

脈搏指示連續心輸出量監測技術及其在心臟外科的應用進展

劉勝中1，2綜述，郭應強1審校

(1.四川大學華西醫院，四川 成都 610041；2.四川省醫學科學院·四川省人民醫院心臟外科中心，四川 成都 610072)

脈搏指示連續心輸出量(pulse-indicated continuous cardiac output，PiCCO)監測是一項微創、簡便、精確、連續的血流動力學監測技術；采用經肺熱稀釋技術和連續脈搏波形測量技術，獲取患者心功能、容量、血管外肺水等一系列血流動力學指標，指導臨床治療決策，尤其有助于危重患者的病情判斷。本文就PiCCO的監測原理、監測指標及其在心臟外科的應用進展做一綜述。

脈搏指示連續心輸出量監測；血流動力學；心臟外科；進展

對接受體外循環心臟手術的患者，有效的血流動力學監測是手術成功的重要保障，容量不足可致組織灌注不足、重要臟器功能損害，容量過多可致肺水腫和低氧血癥。Swan-Ganz導管曾被認為是血流動力學監測的“金標準”，但造價較貴、并發癥較多、有創技術要求高，需經專門訓練的技術人員進行插管及各項數據監測，臨床應用受到諸多限制[1]。脈搏指示連續心輸出量(pulse-indicated continuous cardiac output，PiCCO)監測儀是由德國PULSION公司推出的新一代容量監測儀器。由于操作創傷小，僅通過一條中心靜脈和動脈導管就能簡便、精確、連續、床邊化監測血流動力學變化，同時可測出心排血量(cardiac output，CO)、胸內血容量(intrathoracic blood volume，ITBV)和血管外肺水(extravascular lung water，EVLW)等指標，為判斷心臟前后負荷狀態、心臟功能狀況及肺水腫程度提供寶貴資料，使危重患者血流動力學監測與處理得到進一步提高，在臨床工作中得到了越來越廣泛的應用，并有取代Swan-Ganz導管的趨勢[2]。本文就PiCCO的監測原理、監測指標及其在心臟外科的應用進展做一綜述。

1 PiCCO的監測原理

PiCCO是一種新型的微創血流動力學監測技術。臨床上使用的PiCCO監測儀需要從股動脈置入動脈導管及從頸內或鎖骨下靜脈置入中心靜脈導管，采用熱稀釋方法測量單次的心排血量定標，測量方法為從中心靜脈導管注入一定量的溫度指示劑(常用10～15 ml，0～8 ℃，0.9%氯化鈉注射液)，經上腔靜脈-右心房-右心室-肺動脈-肺毛細血管-肺靜脈-左心房-左心室-升主動脈-腹主動脈-股動脈，到達PiCCO動脈導管，測得其熱敏電阻感應溫度變化并描繪出熱稀釋曲線，結合PiCCO動脈端導管壓力傳感器測得的壓力波形計算出連續的心排血量和一系列血流動力學指標，如CO、全心舒張末期容積(global end-diastolic volume，GEDV)、ITBV、每搏量(stroke volume，SV)、每搏量變異(stroke volume variation，SVV)、脈搏壓變異(pulsepressure variation，PPV)、EVLW等指標[3，4]。

2 PiCCO的監測指標及臨床意義

2.1 心臟前負荷相關指標 左心室舒張末期容量(left ventricular end diastolic volume，LVEDV)是表示前負荷的指標，一般由靜脈回流量決定，臨床多以中心靜脈壓(central venous pressure，CVP)、肺動脈嵌頓壓力(pulmonary artery wedge pressure，PAWP)、 左心室舒張末期壓(left ventricular end diastolic pressure，LVEDP)來間接反映前負荷狀態。GEDV和ITBV直接反映心臟前負荷，避免了以壓力代容積、以右心代全心，消除了胸腔內壓力、心血管順應性、機械通氣、血管活性藥等因素對壓力參數的影響，更準確反映心臟容量負荷。ITBV由肺血管容量、EVLW、GEDV組成，其中GEDV約占75%，易受心臟充盈量影響，大量文獻證實ITBV和GEDV反映心臟前負荷的敏感性和特異性，遠比CVP、PAWP、右心室舒張末期容積強[5，6]，在冠狀動脈旁路移植和肺移植手術中應用PiCCO監測心臟前負荷，發現ITBV比CVP和PAWP能更可靠地反映心臟前負荷變化[7，8]。SVV和PPV是監測心臟前負荷的動態和功能性指標，尤其適用于機械通氣的患者。SVV和PPV通過記錄單位時間內心臟搏動時的SV和脈壓，計算出它們在該段時間內的變異程度，可以評估心血管系統對液體負荷的反映，從而更準確判斷前負荷狀態，優于靜態參數[9～11]。液體復蘇時依據SVV指導補液，如SVV較快達到<10%，表明機體對容量反應良好。另有研究表明胸內血容量指數(intrathoracic blood volume index，ITBVI)、全心舒張末期容積指數(global end-diastolic volume index，GEDVI)能更準確反映患者對容量復蘇的反應，實施有效的液體管理，指導補液治療和血管活性藥物的使用[12，13]。

2.2 心臟后負荷相關指標 全身血管阻力指數(systemic vascular resistance index，SVRI)反映了左心室后負荷，肺血管通透性指數(pulmonary vascular permeability index，PVPI)反映了右心室后負荷。肺血管通透性增加導致EVLW增加，EVLW增加引起的嚴重通氣/血流比例失調是急性呼吸窘迫綜合征(acute respiratory distress syndrome，ARDS)所致的頑固性低氧血癥、病死率極高的重要原因[14]。氧合指數(PaO2/FiO2)是反映ARDS肺損傷程度的經典指標。莊育剛等在ARDS發展過程中觀察發現，PVPI與PaO2/FiO2呈顯著負相關，EVLW和肺血管容量的比值可及時準確反映肺血管通透性，消除因肺血管容量波動的影響[15]。另外，CO、SV、動脈血壓等也是反映心臟后負荷的指標。

2.3 肺水監測指標 肺水測量的金標準為比重分析法。血管外肺水指數(extravascular lung water index，EVLWI)和PVPI是對肺水監測的兩個重要指標。EVLWI是指肺組織內液體的相對含量，是反映心肺功能的雙重指標，能直觀量化地反映肺水腫的嚴重程度，對于早期判斷肺水腫具有重要意義。PVPI升高提示EVLW升高與炎癥反應和毛細血管滲漏相關，如其正常提示心源性。動物實驗證明不論是通透增高型還是壓力增高型肺水腫，PiCCO和重力法所得的EVLW都有高度的相關性，EVLW少量增加(10%～20%)，PiCCO就能發現[16]。Sturm等研究表明EVLWI還與危重患者的預后直接相關，治療早期EVLW下降者，預后較好，持續高的EVLWI病死率高[17]。

2.4 心肌收縮力監測指標 全心射血分數(global ejection fraction，GEF)、心功能指數(cardiac function index，CFI)、左心室收縮力指數(dp/dtmax，dPmx)是評價心臟收縮功能的指標。Combes等在ICU通氣患者中應用PiCCO監測的GEF和CFI，可準確反映左心室收縮功能，但對單獨右心室功能不全患者，利用GEF和CFI監測評價左心室收縮功能并不準確[18]。

2.5 氧飽和度指標 第二代PiCCO系統還加入了CeVOX光纖用于測量中心靜脈氧飽和度(central venous oxygen saturation，ScvO2)，不受外界因素影響，可實時動態反映患者氧供與氧耗情況。

3 PiCCO的優缺點

3.1 優點 ①PiCCO無需置管到肺動脈及肺小動脈，可顯著減輕對肺血管的創傷，減少和避免了Swan-Ganz導管的一系列并發癥，留置時間可延長至10天，更適用于小兒患者。②PiCCO采用了新的監測指標，可準確、動態評價肺水和容量狀態，受其他因素干擾小。有研究表明連續監測ITBV和EVLW這2個指標能夠準確、及時地反映體內液體的變化，且不受呼吸和心臟功能的影響[19]。③PiCCO整合了有創血壓監測，置管、監測和護理方便。④PiCCO可連續動態監測，及時捕捉血流動力學的微小變化，并提供直觀、簡便、安全的界面和操作要求。

3.2 缺點 ①需要進行股動脈穿刺置管，影響手術范圍；PiCCO禁用于股動脈移植和穿刺部位嚴重燒傷的患者。②需要進行大動脈和中心靜脈的穿刺置管，對于凝血功能嚴重異常者是禁忌。③PiCCO監測數據需定時經過低溫鹽水的校正，在出血量比較大的手術中，數據的可信度不高，限制了其在手術中的應用。④PiCCO對存在心內分流、主動脈瘤、主動脈狹窄、肺葉切除等患者易出現測量偏差。

4 PiCCO在心臟外科的應用

隨著醫療水平的不斷提高，越來越多的危重心臟病患者接受手術治療，這些患者往往合并不同程度的臟器功能不全，如何維持患者圍術期血流動力學平穩就變得尤為重要，也成為臨床醫生最關心的問題。血流動力學監測是圍術期判斷患者狀態，指導麻醉及液體管理，預測患者預后的重要依據。PiCCO在全面反映血流動力學參數與心臟舒縮功能變化的同時，還可以測定肺部的生理變化，近年來在心臟外科得到了廣泛應用。王紹林等在進行體外循環心臟手術的患者中，應用PiCCO進行血流動力學監測，根據心肌收縮力、前負荷、后負荷的變化情況，采取有針對性的干預措施，及時糾正不利的病理生理改變，可以使患者更安全地度過麻醉誘導期[20]。郭曉綱等在30例心臟瓣膜置換術中應用PiCCO技術進行血流動力學監測，由于監測及時準確，對判斷病情和指導治療起了關鍵作用，且均未出現置管即時和延遲并發癥[21]。由于重癥瓣膜病患者換瓣術后血流動力學改變多樣化，血管活性藥物的反應性個體差異大，而根據PiCCO提供的心血管系統容量、壓力、心收縮力等監測數據，指導調整血管活性藥物，并調節適宜于心臟恢復的前后負荷，及時有效地減少肺淤血或改善組織灌注不足[22]。在非體外循環下冠狀動脈旁路移植術中，亦可為臨床制定容量治療方案提供精確的指導依據，同時指導及時適量使用血管擴張藥和正性肌力藥物，并且EVLWI的變化早于患者血氣的改變利于早期發現肺水腫的發生[23]。任燕等通過應用PiCCO對心臟直視術后患者血流動力學參數進行監測，發現能更直觀有效、及時精確地找準血流動力學不穩定因素，對癥下藥，改善患者心功能情況，減少ICU住院天數，提高患者治愈率[24]。由于PiCCO具有微創、導管留置時間較長的優點，也為嬰幼兒先天性心臟病手術的血流動力學監測提供了新的選擇[25]。國內外學者研究發現，PiCCO用于嬰幼兒先天性心臟病手術圍術期血流動力學監測，可以快速準確反映血流動力學變化，為臨床醫生及時判斷病情、制定治療方案提供了可靠的依據，提高了手術成功率，降低術后并發癥發生率及死亡率[26～28]。Gil-Anton等報道，在小兒心臟手術后應用PiCCO監測CFI是確實可行的，并指出術后早期維持CFI≥3 L/m2，可以獲得更好的臨床效果[29]。

綜上所述，PiCCO是一項微創、簡便、精確、連續的血流動力學監測技術；采用經肺熱稀釋技術和連續脈搏波型測量技術，獲取患者心功能、容量、血管外肺水等一系列血流動力學指標，指導臨床治療決策，尤其有助于危重心臟病患者的病情判斷。

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Pulse-indicated continuous cardiac output monitoring technique and its application progress in cardiac surgery

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