脈搏指示連續(xù)心排血量技術臨床應用進展

謝永進 綜述 蓋魯粵 審校

解放軍總醫(yī)院 心血管內科，北京 100853

臨床血流動力學監(jiān)測包括無創(chuàng)監(jiān)測和有創(chuàng)監(jiān)測。無創(chuàng)方法有心率、血壓、心電圖、呼吸頻率、無創(chuàng)血壓、尿量及脈搏氧飽和度監(jiān)測以及經胸超聲心動圖，經胸電阻抗法和CO2部分重吸收法，但無創(chuàng)監(jiān)測與真實值之間存在較大的誤差，反映動態(tài)變化的靈敏度較差，不適用于一些血流動力學急劇變化的危重病人[1]。有創(chuàng)監(jiān)測有肺動脈漂浮導管、經食管超聲多普勒、脈搏指示連續(xù)心排血量技術(pulse-induced continuous cardiac output，PICCO)等。 有 創(chuàng)操作會給患者帶來創(chuàng)傷和增加并發(fā)癥，費用昂貴，不適用于長期監(jiān)測，但可迅速準確監(jiān)測多種臨床價值高的血流動力學指標。

肺動脈漂浮導管一直被認為是血流動力學監(jiān)測的金標準。近年研究顯示肺動脈漂浮導管會增加患者并發(fā)癥和死亡率[2]。有研究顯示，通過中心靜脈壓(central venous pressure，CVP)和肺毛細血管楔壓(pulmonary capillary wedge pressure，PCWP)來評價心臟前負荷狀態(tài)并不靈敏和準確，易受胸腔內壓力、心臟及血管順應性、血管緊張度和瓣膜反流等因素的影響[3]。已證實PICCO測定的胸腔內血容量指數(shù)(intrathoracic blood volume index，ITBVI)、全心舒張末期容積指數(shù)(global end-diastolic volume index，GEDVI)和每搏輸出指數(shù)呈正相關，比CVP更適合于評價容量負荷，對指導容量復蘇有重要意義[4-6]。

1 PICCO原理及操作

PICCO聯(lián)合運用了經肺溫度稀釋心排血量與脈搏輪廓連續(xù)心排血量技術，是一種新的微創(chuàng)血流動力學監(jiān)測技術，熱稀釋法測得單次的心排血量，動脈脈搏波型曲線分析技術測得連續(xù)的心排血量[7]。臨床上使用的PICCO監(jiān)測儀(Pulsion，德國)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，并結合PICCO動脈端導管壓力傳感器測得的壓力波形計算出連續(xù)的心排血量和一系列血流動力學參數(shù)。PICCO檢測到的每搏量(stroke volume，SV)和心排血量(cardiac output，CO)與心臟血管的順應性等有關，常規(guī)需8 h定標一次，在高呼氣末正壓通氣時，胸腔壓力升高可致心臟后負荷增加，此時也需重新定標。

2 PICCO監(jiān)測指標及其臨床意義

2.1 心臟前負荷相關指標 左室舒張末期容量(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(tài)。測量心室充盈壓的經典方法為肺動脈導 管(pulmonary artery catheter，PAC， 又 名Swan-Ganz導管)，PAWP間接提示左房壓力，但左、右心室發(fā)生病變時，CVP、PAWP不能正確反映LVEDP。GEDV、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(shù)的影響，更準確反映心臟容量負荷。ITBV由肺血管容量、血管外肺水、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[8-10]，在冠脈旁路移植和肺移植手術中應用PICCO監(jiān)測心臟前負荷，發(fā)現(xiàn)ITBV比CVP和PAWP能更可靠地反映心臟前負荷變化[11-12]。每搏量變異(stroke volume variation，SVV)和脈搏壓變異(pulse pressure variation，PPV)是監(jiān)測心臟前負荷的動態(tài)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(tǒng)對液體負荷的反映，從而更準確判斷前負荷狀態(tài)，優(yōu)于靜態(tài)參數(shù)[13-15]。液體復蘇時依據(jù)SVV指導補液，如SVV較快達到＜10%，表明機體對容量反應良好。有研究表明ITBVI、GEDVI能更準確反映患者對容量復蘇的反應[16]，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。Mundigler等[17]對18例左心室功能不全伴中度容量不足患者，予恒速[8ml/(kg·30 min)]晶體液治療，觀察PAEP、ITBV、GEDV的變化，結果表明ITBV和GEDV不如PAWP、CVP敏感。其機制可能與左心功能減退患者心腔擴大和順應性降低、內徑變化不如壓力變化明顯有關。

2.2 心臟后負荷相關指標 全身血管阻力指數(shù)(systemic vascular resistance index，SVRI)反映了左心室后負荷，肺血管通透性指數(shù)(pulmonary vascular permeability index，PVPI)反映了右心室后負荷。肺血管通透性增加導致血管外肺水(extravascular lung water，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)頑固性低氧血癥、病死率奇高的重要原因[18]。氧合指數(shù)(PaO2/FiO2)是反映ARDS肺損傷程度的經典指標。莊育剛等[19]觀察發(fā)現(xiàn)在ARDS發(fā)展過程中，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。

2.3 肺水監(jiān)測指標 肺水測量的金標準為比重分析法，臨床采用PAWP、胸部X線片粗略反映肺水腫，無準確性可言。EVLWI和PVPI是對肺水監(jiān)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可提示EVLW升高的原因，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(fā)現(xiàn)[20]。有研究表明EVLWI還與危重患者的預后直接相關[21]，治療早期EVLW下降者，預后較好，持續(xù)高的EVLWI病死率高。

2.4 心肌收縮力監(jiān)測指標 全心射血分數(shù)(global ejection fraction，GEF)、心功能指數(shù)(cardiac function index，CFI)、左心室收縮力指數(shù)(dp/dtmax，dPmx)是評價心臟收縮功能指標。Combes等[22]在ICU通氣患者中應用PICCO監(jiān)測的GEF和CFI，可準確反映左室收縮功能，但對單獨右室功能不全患者，利用GEF和CFI監(jiān)測評價左室收縮功能并不準確。

3 特殊疾病和人群的PICCO應用

3.1 PICCO在嬰幼兒先天性心臟病手術的應用 嬰幼兒先天性心臟病手術中，有效的血流動力學監(jiān)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。長期以來肺動脈導管一直作為血流動力學監(jiān)測的主要手段，但肺動脈導管創(chuàng)傷大，并發(fā)癥多，技術要求較高，嬰幼兒應用受到諸多限制。近年來PICCO為嬰幼兒先天性心臟病手術的血流動力學監(jiān)測提供了新的選擇[23]，利用PICCO監(jiān)測指標可準確評估患兒心功能、血管容量、心臟前后負荷，為提高手術成功率提供保障[24]。

3.2 PICCO在感染性休克的應用 感染性休克主要表現(xiàn)為體循環(huán)阻力下降，容量血管擴張，毛細血管通透性增加，血管內液體滲漏至組織間隙，導致相對循環(huán)血容量不足，引起器官低灌注，低灌注導致無氧代謝，造成高乳酸血癥，是重癥醫(yī)學科常見的高排低阻型血流動力學障礙臨床綜合征，病死率較高，正確地評估患者的容量狀態(tài)，進行早期目標指導下的液體復蘇和集束化治療是關鍵，復蘇的目標是盡快改善和維持組織灌注，增加氧供。王敏和岳琳瑩[25]在PICCO指導下對感染性休克患者實施液體復蘇，復蘇24 h后乳酸清除率即明顯提高，中心靜脈氧飽和度(Central venous oxygen saturation，ScvO2)達標，急性生理功能和慢性健康狀況評分系統(tǒng)Ⅱ(acute physiology and chronic health evaluationⅡ，APACHEⅡ)減小，患者的氧代謝明顯改善。林華等[26]在對老年感染性休克患者的液體復蘇治療中發(fā)現(xiàn)，在PICCO指導下的補液治療明顯優(yōu)于CVP指導下的補液治療，可明顯改善患者血氣分析指標，縮短機械通氣時間，降低病死率。李權等[27]認為，對膿毒癥休克患者行SVV持續(xù)監(jiān)測，可準確指導液體復蘇，維持有效前負荷，避免因循環(huán)血容量不足導致低灌注。綜上所述，在PICCO容量指標指導下能準確、可靠地評估感染性休克患者血流動力學狀態(tài)，通過有效的復蘇治療幫助患者度過危險期。

3.3 PICCO在肺移植術中的應用 肺移植手術中可能會伴隨血壓急劇變化、肺動脈壓顯著增高等異常，嚴密的血流動力學監(jiān)測和容量管理有助于減少肺移植術中并發(fā)癥的發(fā)生，及時準確地評估血流動力學狀態(tài)，保證重要臟器的血液灌注[28]，是目前肺移植血流動力學監(jiān)測的常規(guī)手段，但難以達到及時、穩(wěn)定和動態(tài)監(jiān)測的要求。以往我們通過肺動脈導管(PAC)的CVP和PAWP來評價肺移植患者的容量狀況，但其準確性一直備受質疑，且多數(shù)肺移植患者存在中重度的肺動脈高壓，易形成三尖瓣反流、右心功能障礙，肺移植患者呼氣末正壓通氣(positive end expiratory pressure，PEEP)對血流動力學壓力指標的影響很大，所以對于肺移植患者，PAC的CVP、PAWP無法準確評價患者的血流動力學狀況。PICCO提供的ITBVI參數(shù)可準確反映肺移植術中循環(huán)血容量狀態(tài)，對肺移植過程中血流動力學監(jiān)測具有較好的應用價值。Della Rocca等[29]發(fā)現(xiàn)，在肺移植手術過程中PICCO的單次CO和連續(xù)CO與改良肺動脈導管的單次和連續(xù)CO具有良好的相關性，嚴潔等[30]也得出了同樣的結論。

3.4 PICCO在危重燒傷的應用 大面積燒傷患者由于大量體液滲出血管外，機體有效循環(huán)血容量銳減，同時燒傷患者常合并吸入性肺損傷，其救治的關鍵在于早期進行有效的液體復蘇和盡早行切痂植皮術等[31]。如前所述，PICCO采用ITBVI來反映前負荷的變化，不但排除了心血管順應性、胸腔內壓力等因素的影響，是一項可重復、敏感且比PAWP、右心室舒張末期壓(RVEDV)、CVP更能準確反映心臟前負荷的指標。目前臨床對于肺水腫的診斷主要依靠聽診和胸部X線片，易受主觀因素影響，結果不可靠，且無法發(fā)現(xiàn)早期肺水腫。ELWI作為肺水監(jiān)測指標，直接反映肺組織間隙的含水量，能早期準確診斷肺水腫。胡泉等[32]通過PICCO監(jiān)測危重燒傷患者指導補液治療，患者在燒傷36 h后血流動力學狀態(tài)明顯改善，避免肺水腫，使患者安全度過危險期和圍手術期。Koppl等[23]報道1例因嚴重燒傷入院的10個月大嬰兒在PICCO監(jiān)測指導治療下順利出院。PICCO可快速、準確、及時地反映危重燒傷患者的血流動力學變化，指導液體復蘇和手術。

3.5 PICCO在其他危重癥的應用 PICCO在臨床的應用已遠不止以上情況，如無禁忌證，幾乎適用于所有ICU危重癥和重大手術的血流動力學監(jiān)護監(jiān)測。Huber等[33]通過PICCO比較監(jiān)測壞死性胰腺炎患者血容量，發(fā)現(xiàn)ITBV和CI具有良好的相關性，比CVP及血紅蛋白對血容量的反應更靈敏，更適用于容量管理。

4 PICCO的優(yōu)劣點評價

PICCO具有以下優(yōu)點： 1)PICCO無需置管到肺動脈及肺小動脈，可顯著減輕對肺血管的創(chuàng)傷，減少和避免了肺動脈導管的一系列并發(fā)癥，留置時間可延長至10 d，更適用于兒科患者。2)PICCO采用了新的監(jiān)測指標，可準確、動態(tài)評價肺水和容量狀態(tài)，受其他因素干擾小。肺動脈導管通過監(jiān)測肺動脈壓、肺毛細血管楔壓及中心靜脈壓來評價容量狀況，但易受到心臟和血管順應性、心內瓣膜功能、胸腔內壓力等因素的影響，且肺動脈導管不能準確反映血管外肺水。EVLWI可準確地量化血管外肺水。有研究表明連續(xù)監(jiān)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[34]。3)PICCO整合了有創(chuàng)血壓監(jiān)測，置管、監(jiān)測和護理方便。4)PICCO可連續(xù)動態(tài)監(jiān)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。

PICCO具有以下缺點： 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； 3)PICCO監(jiān)測數(shù)據(jù)需定時經過低溫鹽水的校正，在出血量比較大的手術中，數(shù)據(jù)的可信度不高，限制了其在手術中的應用； 4)PICCO對存在心內分流、主動脈瘤、主動脈狹窄、肺葉切除和體外循環(huán)等的患者易出現(xiàn)測量偏差。

1 徐向輝，常業(yè)恬，李李，等. PiCCO與Swan-Ganz導管監(jiān)測的比較與思考［J］. 醫(yī)學與哲學（臨床決策論壇版），2007，28（4）：52-55.

2 Shah MR， Hasselblad V， Stevenson LW， et al. Impact of the pulmonary artery catheter in critically ill patients： meta-analysis of randomized clinical trials［J］. JAMA， 2005， 294（13）： 1664-1670.

3 張鴻飛，徐世元．脈搏指示連續(xù)心排血量技術在心臟前負荷測量的應用近況［J］.國際麻醉學與復蘇雜志，2006，27（1）：58-60．

4 肖秋生，張斌，潘永，等．PICCO技術在多發(fā)傷患者指導液體復蘇中的臨床應用［J］.四川醫(yī)學，2010，31（1）：42-44，47.

5 齊志偉，王仲，梁璐，等. 全心舒張末容量作為判定心臟前負荷指標在犬失血性休克模型中的研究［J］. 中國急救醫(yī)學，2006，26（5）：360-362.

6 蔣沁娟，張成炬，胡志雄，等. PiCCO監(jiān)測在伴有中重度低鈉血癥休克患者進行容量復蘇中的意義［J］. 醫(yī)學臨床研究，2011，28（6）：1112-1114.

7 Wessling KH， de Witt B， Weber AP， et al. A simple device for the continuous measurement of cardiac output［J］. Adv Cardiovasc Phys， 1983， 5（2）： 16-52.

8 Bindels AJ， van der Hoeven JG， Graafland AD， et al. Relationships between volume and pressure measurements and stroke volume in critically ill patients［J］. Crit Care， 2000， 4（3）： 193-199.

9 劉松橋，邱海波，楊毅，等．胸腔內血容量指數(shù)對失血性休克犬容量狀態(tài)評價的意義［J］.外科理論與實踐，2006，11（1）：24-27．

10 Küntscher MV， Czermak C， Blome-Eberwein S， et al.Transcardiopulmonary thermal dye versus single thermodilution methods for assessment of intrathoracic blood volume and extravascular lung water in major burn resuscitation［J］. J Burn Care Rehabil， 2003， 24（3）： 142-147.

11 Wiesenack C， Prasser C， Keyl C， et al. Assessment of intrathoracic blood volume as an indicator of cardiac preload： single transpulmonary thermodilution technique versus assessment of pressure preload parameters derived from a pulmonary artery catheter［J］. J Cardiothorac Vasc Anesth， 2001， 15（5）：584-588.

12 Della Rocca G， Costa GM， Coccia C， et al. Preload index：pulmonary artery occlusion pressure versus intrathoracic blood volume monitoring during lung transplantation［J］. Anesth Analg， 2002，95（4）： 835-843.

13 Wiesenack C， Fiegl C， Keyser A， et al. Assessment of fluid responsiveness in mechanically ventilated cardiac surgical patients［J］ .Eur J Anaesthesiol， 2005， 22（9）： 658-665.

14 Hofer CK， Müller SM， Furrer L， et al. Stroke volume and pulse pressure variation for prediction of fluid responsiveness in patients undergoing off-pump coronary artery bypass grafting［J］. Chest，2005， 128（2）： 848-854.

15 Preisman S， Kogan S， Berkenstadt H， et al. Predicting fluid responsiveness in patients undergoing cardiac surgery： functional haemodynamic parameters including the Respiratory Systolic Variation Test and static preload indicators［J］. Br J Anaesth， 2005， 95（6）：746-755.

16 Phillips CR， Chesnutt MS， Smith SM. Extravascular lung water in sepsis-associated acute respiratory distress syndrome： indexing with predicted body weight improves correlation with severity of illness and survival［J］. Crit Care Med， 2008， 36（1）： 69-73.

17 Mundigler G， Heinze G， Zehetgruber M， et al. Limitations of the transpulmonary indicator dilution method for assessment of preload changes in critically ill patients with reduced left ventricular function［J］. Crit Care Med， 2000， 28（7）： 2231-2237.

18 Perkins GD， Mcauley DF， Thickett DR， et al. The beta-agonist lung injury trial （BALTI）： a randomized placebo-controlled clinical trial［J］. Am J Respir Crit Care Med， 2006， 173（3）： 281-287.

19 莊育剛，邱海波，崔世濤，等．PICCO監(jiān)護儀觀察ARDS肺血管內皮通透性的臨床研究［J］.中國醫(yī)藥導刊，2006，5（5）：351-353．

20 Fernández-Mondéjar E， Rivera-Fernández R， García-Delgado M， et al. Small increases in extravascular lung water are accurately detected by transpulmonary thermodilution［J］. J Trauma， 2005，59（6）：1420-1423.

21 Sturm JA， Wisner DH， Oestern HJ， et al. Increased lung capillary permeability after trauma： a prospective clinical study［J］. J Trauma， 1986， 26（5）： 409-418.

22 Combes A， Berneau JB， Luyt CE， et al. Estimation of left ventricular systolic function by single transpulmonary thermodilution［J］.Intensive Care Med， 2004， 30（7）： 1377-1383.

23 Koppl J， Karovic D， Podhoransky B， et al. Hemodynamic monitoring using PiCCO system in a 10 months old infant suffering from serious burn injury［J］. Bratisl Lek Listy， 2007， 108（8）： 359-363.

24 王雁娟，許紅陽，王貴龍．PiCCO技術在嬰幼兒先心病術中血流動力學監(jiān)測的應用［J］.臨床麻醉學雜志，2008，24（8）：704-706．

25 王敏，岳琳瑩．PICCO容量性指標在感染性休克液體復蘇中的臨床應用［J］.中國醫(yī)藥指南，2010，8（32）：216-217．

26 林華，鄭瑞強，吳曉燕，等．脈搏指示連續(xù)心排血量監(jiān)護儀在老年感染性休克液體復蘇治療中的應用［J］.新鄉(xiāng)醫(yī)學院學報，2012，29（12）：933-935．

27 李權，陳琦，郭俊，等．每搏輸出量變異度在膿毒癥休克液體復蘇治療中的指導作用［J］.武漢大學學報：醫(yī)學版，2012，33（4）：606-608．

28 李海斌，石炳毅，張向華，等. 體外膜肺氧合技術在心肺移植中的應用［J］. 軍醫(yī)進修學院學報，2012，33（1）：9-11.

29 Della Rocca G， Costa MG， Pompei L， et al. Continuous and intermittent cardiac output measurement： pulmonary artery catheter versus aortic transpulmonary technique［J］. Br J Anaesth， 2002，88（3）： 350-356.

30 嚴潔，許紅陽，朱艷紅，等．PiCCO血流動力學監(jiān)測在肺移植患者中的應用［J］.中國呼吸與危重監(jiān)護雜志，2010，9（2）：184-187．

31 楊紅明，柴家科，梁黎明，等．燒傷治療措施改進及療效分析［J］.軍醫(yī)進修學院學報，2004，25（4）：244-246．

32 胡泉，柴家科，郝岱峰，等．PiCCO心肺容量監(jiān)護儀在危重燒傷患者血流動力學監(jiān)測中的臨床應用［J］.解放軍醫(yī)學雜志，2009，34（10）：1228-1230．

33 Huber W， Umgelter A， Reindl W， et al. Volume assessment in patients with necrotizing pancreatitis： a comparison of intrathoracic blood volume index， central venous pressure， and hematocrit， and their correlation to cardiac index and extravascular lung water index［J］. Crit Care Med， 2008， 36（8）： 2348-2354.

34 王如相. 脈波指示劑連續(xù)心排血量（PiCCO）中的胸內血容量（ITBV）測定［J］. 生物醫(yī)學工程與臨床，2001，5（4）：228-233.