血流動(dòng)力學(xué)監(jiān)測(cè)在心力衰竭中的臨床應(yīng)用進(jìn)展

?

血流動(dòng)力學(xué)監(jiān)測(cè)在心力衰竭中的臨床應(yīng)用進(jìn)展

齊海軍王麗1王祥2

(華中科技大學(xué)同濟(jì)醫(yī)學(xué)院附屬武漢市中心醫(yī)院心內(nèi)科，湖北武漢430022)

〔關(guān)鍵詞〕心力衰竭；血流動(dòng)力學(xué)監(jiān)測(cè)；Swan-Ganz肺動(dòng)脈導(dǎo)管；脈搏指數(shù)連續(xù)心輸出量監(jiān)測(cè)(PiCCO)；阻抗心動(dòng)描記法(ICG)

1揚(yáng)州大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬揚(yáng)州市第一人民醫(yī)院心內(nèi)科

2華中科技大學(xué)同濟(jì)醫(yī)學(xué)院附屬協(xié)和醫(yī)院心血管病研究所

第一作者：齊海軍(1987-)，男，碩士，主要從事心血管病危急重癥及冠脈介入方面研究。

心力衰竭主要見于老年人，在大于65歲的患者中，心力衰竭是最常見的獨(dú)立住院原因。國(guó)外資料統(tǒng)計(jì)〔1〕，在過去40年中，心力衰竭導(dǎo)致的死亡增加了6倍，這也加重了心力衰竭患者及國(guó)家醫(yī)療衛(wèi)生體系的負(fù)擔(dān)。隨著醫(yī)療領(lǐng)域中新技術(shù)的不斷探索研究，血流動(dòng)力學(xué)的監(jiān)測(cè)在心力衰竭輔助治療中日益得到臨床醫(yī)生的重視。本文就血流動(dòng)力學(xué)監(jiān)測(cè)在心力衰竭中的臨床應(yīng)用與進(jìn)展進(jìn)行綜述。

1血流動(dòng)力學(xué)監(jiān)測(cè)在心力衰竭患者中的重要性

大量研究表明血流動(dòng)力學(xué)改變貫穿于心力衰竭整個(gè)發(fā)生發(fā)展過程，血流動(dòng)力學(xué)參數(shù)是反映心力衰竭的重要指標(biāo)〔2〕。心力衰竭患者的癥狀及體征在過去一直被用來指導(dǎo)治療及評(píng)估預(yù)后，但體格檢查并不能精確地預(yù)測(cè)血流動(dòng)力學(xué)變化，往往一些心力衰竭患者臨床表現(xiàn)復(fù)雜，并沒有表現(xiàn)為典型的體重增加或頸靜脈怒張，這可能是由于病理生理方面的變化使得血液重新分布所致。臨床實(shí)踐中利尿劑是最常用于心力衰竭失代償期的藥物，然而過度地應(yīng)用利尿劑將導(dǎo)致氮質(zhì)血癥、電解質(zhì)紊亂等不良反應(yīng)〔3〕，甚至有可能加重病情。此外，限制液體入量也是心力衰竭治療的常用方法，但新觀點(diǎn)認(rèn)為限制液體入量可能會(huì)進(jìn)一步加重血流動(dòng)力學(xué)的紊亂，甚至可導(dǎo)致器官衰竭〔4〕。尤其對(duì)于重癥心力衰竭患者而言，及時(shí)準(zhǔn)確了解病情惡化時(shí)的血流動(dòng)力學(xué)情況能更好地指導(dǎo)臨床醫(yī)生進(jìn)行治療，從而避免盲目應(yīng)用利尿劑及過度限制液體入量而帶來的不良后果。研究證明，不能早期預(yù)測(cè)心力衰竭失代償期患者的血流動(dòng)力學(xué)狀態(tài)的改變將增加心力衰竭患者的住院率與再住院率〔5〕，經(jīng)常對(duì)心力衰竭患者基礎(chǔ)狀態(tài)進(jìn)行評(píng)估并且早期認(rèn)識(shí)到心力衰竭患者血流動(dòng)力學(xué)的惡化可能比臨床標(biāo)準(zhǔn)化治療更為重要〔6〕。因此，準(zhǔn)確獲得心力衰竭時(shí)的血流動(dòng)力學(xué)變化對(duì)于心力衰竭的診斷與個(gè)體化治療至關(guān)重要。

2有創(chuàng)血流動(dòng)力學(xué)監(jiān)測(cè)在心力衰竭中的應(yīng)用

有創(chuàng)血流動(dòng)力學(xué)監(jiān)測(cè)對(duì)于評(píng)估和管理心力衰竭病人非常重要，通過測(cè)定心輸出量(CO)等多項(xiàng)指標(biāo),能夠準(zhǔn)確地評(píng)估危重病人的血流動(dòng)力學(xué)指標(biāo)變化。從最初的直接左心室穿刺法〔7〕，到現(xiàn)在的Swan-Ganz肺動(dòng)脈導(dǎo)管(PAC)熱稀釋法〔8〕和脈搏指數(shù)連續(xù)心輸出量監(jiān)測(cè)法(PiCCO)〔9〕，有創(chuàng)血流動(dòng)力學(xué)監(jiān)測(cè)已成為國(guó)內(nèi)外諸多臨床醫(yī)生了解心力衰竭患者血流動(dòng)力學(xué)變化的一項(xiàng)主要方法。

PAC熱稀釋法主要通過外周或中心靜脈置管于右心系統(tǒng)及肺動(dòng)脈內(nèi)來測(cè)定血流動(dòng)力學(xué)參數(shù)，被認(rèn)為是監(jiān)測(cè)CO的臨床金標(biāo)準(zhǔn)已超過20多年，這項(xiàng)技術(shù)也已經(jīng)得到廣泛研究證實(shí)〔10〕。但近幾年針對(duì)PAC在心力衰竭患者中的應(yīng)用存在廣泛的爭(zhēng)議，因?yàn)橛嘘P(guān)此種方法在評(píng)估心力衰竭時(shí)血流動(dòng)力學(xué)變化的無明顯獲益證據(jù)越來越多。一項(xiàng)前瞻性群組隊(duì)列研究通過評(píng)估ICU危重病人的生存時(shí)間、醫(yī)療費(fèi)用、治療強(qiáng)度及住院時(shí)間，并對(duì)治療選擇偏倚進(jìn)行調(diào)整后得出結(jié)論：應(yīng)用PAC指導(dǎo)臨床診斷及治療的病人30 d內(nèi)死亡率增加(OR=1.24，95%CI1.03~1.49)〔11〕。PAC對(duì)充血性心力衰竭的療效評(píng)價(jià)(ESCAPE)隨機(jī)對(duì)照研究結(jié)果顯示，應(yīng)用PAC輔助心力衰竭患者的臨床評(píng)估可增加預(yù)期的不良事件，雖然并不影響總死亡率和住院率，但這些研究表明應(yīng)用PAC并沒有明顯的臨床獲益〔12〕。PAC的臨床應(yīng)用價(jià)值在近幾年已經(jīng)被質(zhì)疑，因其存在的潛在風(fēng)險(xiǎn)性，就有創(chuàng)操作所帶來的并發(fā)癥，如感染、來自導(dǎo)絲或傳感器的血栓栓塞風(fēng)險(xiǎn)、抗血栓治療相關(guān)的出血風(fēng)險(xiǎn)、導(dǎo)絲或傳感器脫落等〔6〕及較高的花費(fèi)均限制了其在國(guó)內(nèi)心力衰竭患者中的廣泛應(yīng)用，因此PAC目前并不被常規(guī)推薦用于心力衰竭時(shí)的血流動(dòng)力學(xué)監(jiān)測(cè)，這使得PAC的臨床應(yīng)用率逐漸下降。PiCCO被認(rèn)為是幾乎涵蓋所有血流動(dòng)力學(xué)指標(biāo)的一項(xiàng)新興技術(shù)，能夠更全面地反映血流動(dòng)力學(xué)及心臟舒縮功能的變化〔13〕。其通過熱稀釋方法測(cè)量單次CO，并通過分析動(dòng)脈壓力波型曲線下面積與CO存在的一定關(guān)系從而獲得連續(xù)的CO〔14〕。PiCCO可以實(shí)現(xiàn)對(duì)血流動(dòng)力學(xué)的連續(xù)監(jiān)測(cè)與評(píng)估，通過連續(xù)監(jiān)測(cè)血管外肺水指數(shù)(EVLW)等指標(biāo)能夠更準(zhǔn)確、及時(shí)地反映體內(nèi)液體的變化〔15〕。國(guó)內(nèi)外大量研究已證實(shí)，PiCCO與PAC相比較，測(cè)得的多項(xiàng)指標(biāo)有良好的相關(guān)性。隨著PiCCO技術(shù)的不斷成熟及其對(duì)人體損傷及并發(fā)癥明顯少于PAC等優(yōu)點(diǎn)，PiCCO正在逐漸替代PAC的臨床應(yīng)用。

3無創(chuàng)血流動(dòng)力監(jiān)測(cè)在心力衰竭中的應(yīng)用

3.1阻抗心動(dòng)描記法(ICG)在心力衰竭中的臨床研究進(jìn)展早在1940年人們就已經(jīng)認(rèn)識(shí)到電阻抗的改變與血管內(nèi)的血容量有關(guān)，因?yàn)樗碾娮枰∮趯?shí)體組織及空氣，血液又是極好的電流導(dǎo)體，這個(gè)原理被用于監(jiān)測(cè)心力衰竭患者的血流動(dòng)力學(xué)變化，ICG也正是應(yīng)用這個(gè)原理計(jì)算出胸腔內(nèi)的即時(shí)電阻抗變化，從而計(jì)算出相關(guān)血流動(dòng)力學(xué)參數(shù)〔16,17〕，包括CO、心臟指數(shù)(CI)、心搏出量(SV)、胸腔液體水平(TFC)、左室射血時(shí)間(LVET)、速度指數(shù)(VI)等。ICG與PAC及PiCCO在測(cè)量血流動(dòng)力學(xué)參數(shù)上無明顯差異，Drazner等〔18〕將50例心力衰竭患者的ICG與PAC的監(jiān)測(cè)指標(biāo)進(jìn)行比較，研究證明ICG與PAC測(cè)得CO及CI指標(biāo)顯著相關(guān)(r=0.76、P<0.001；r=0.64、P<0.001)。Albert等〔19〕對(duì)29例急性失代償期復(fù)雜性心力衰竭患者分別用PAC及ICG兩種方法進(jìn)行血流動(dòng)力學(xué)監(jiān)測(cè)，結(jié)果顯示兩種方法所測(cè)得CO及CI顯著相關(guān)(r=0.89、P<0.001；r=0.82、P<0.001)。此外，一些研究還證實(shí)ICG對(duì)心力衰竭患者的預(yù)后有預(yù)測(cè)價(jià)值，ICG對(duì)心力衰竭的前瞻性評(píng)估與鑒別(PREDICT)研究證實(shí)3種ICG變量(VI、TFC、LVET)可以獨(dú)立預(yù)測(cè)2 w內(nèi)的危險(xiǎn)事件，3種變量組合的危險(xiǎn)評(píng)分對(duì)于未來2 w內(nèi)的危險(xiǎn)事件預(yù)測(cè)性更好，與中等風(fēng)險(xiǎn)評(píng)分患者相比，高風(fēng)險(xiǎn)評(píng)分患者發(fā)生危險(xiǎn)事件概率高出2.5倍，而低風(fēng)險(xiǎn)評(píng)分患者近期發(fā)生危險(xiǎn)事件的風(fēng)險(xiǎn)降低約70%〔20〕。Castellanos等〔21〕通過ICG聯(lián)合腦鈉肽(BNP)方法對(duì)524例心力衰竭患者進(jìn)行1年的門診隨訪，結(jié)果顯示BNP聯(lián)合ICG中的收縮時(shí)間比率指標(biāo)能夠較好地預(yù)測(cè)心力衰竭相關(guān)終點(diǎn)事件，研究還證明BNP和ICG能夠獨(dú)立預(yù)測(cè)穩(wěn)定心力衰竭患者人群的長(zhǎng)期心力衰竭相關(guān)終點(diǎn)事件。心臟康復(fù)(CR)被認(rèn)為是心力衰竭治療過程中的一個(gè)重要部分，能夠減少心血管不良事件的發(fā)生并提高患者生活治療。Gielerak等〔22〕研究表明，通過ICG測(cè)量的TFC參數(shù)能夠預(yù)測(cè)CR的療效，并能指導(dǎo)心力衰竭患者何時(shí)適合進(jìn)行CR治療。以上研究證實(shí)ICG在心力衰竭各個(gè)時(shí)期均可應(yīng)用，而并非局限于危重患者，其操作無創(chuàng)、簡(jiǎn)便、可靠。

3.2ICG的臨床應(yīng)用限制ICG目前尚未被廣泛應(yīng)用于臨床實(shí)踐，因?yàn)橛绊慖CG監(jiān)測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確性的因素有很多，如電極片位置、皮膚濕度、血液成分(血紅蛋白含量等)、身體狀態(tài)(體型、胸壁脂肪厚度等)、身體位置變化、甚至環(huán)境噪聲也可影響信號(hào)的傳導(dǎo)〔23,24〕。當(dāng)ICG應(yīng)用于心臟疾病時(shí)，電阻抗信號(hào)主要是通過主動(dòng)脈而提供精確的評(píng)估，因此，主動(dòng)脈瓣畸形或主動(dòng)脈順應(yīng)性降低均會(huì)影響測(cè)量結(jié)果的精確性〔16〕。Spinale等〔25〕研究表明，嚴(yán)重心動(dòng)過速，低心排量，頻發(fā)心律失常等將影響通過生物電阻抗方法測(cè)量CO的準(zhǔn)確性。因ICG的監(jiān)測(cè)指標(biāo)主要取決于心動(dòng)周期主動(dòng)脈內(nèi)血容量變化及肺血回流時(shí)的胸廓內(nèi)電阻抗的改變〔26〕，而這并不能反映全部電阻抗的變化。這些因素都使得通過電阻抗測(cè)量指標(biāo)及ICG的臨床應(yīng)用還不能不被廣泛接受。最大規(guī)模的ESCAPE-BIG亞組臨床隨機(jī)對(duì)照研究表明通過ICG與PAC測(cè)量的心力衰竭患者的CO僅中度相關(guān)(r=0.4～0.6)，TFC與肺動(dòng)脈楔壓不相關(guān)，心室充盈壓的測(cè)量相關(guān)性極差，ICG的監(jiān)測(cè)變量無論是單個(gè)或是結(jié)合到一起均不能很好地預(yù)測(cè)心力衰竭患者未來6個(gè)月內(nèi)的死亡或再住院率，ICG并不能代替PAC在心力衰竭患者中的應(yīng)用〔27〕。但是否要完全否定ICG在心衰治療中的應(yīng)用價(jià)值，還需要更多大規(guī)模臨床試驗(yàn)來證實(shí)。

綜上所述，有創(chuàng)血流動(dòng)力學(xué)監(jiān)測(cè)方法對(duì)于心衰，特別是重癥心力衰竭時(shí)血流動(dòng)力學(xué)評(píng)估的精確性尚不能被其他方法所取代，但準(zhǔn)確、安全、快速獲得心衰時(shí)血流動(dòng)力學(xué)變化的方法勢(shì)必成為未來評(píng)估及輔助心衰治療的研究重點(diǎn)。無創(chuàng)血流動(dòng)力學(xué)監(jiān)測(cè)技術(shù)及其他新興技術(shù)尚有待于在未來臨床實(shí)踐中證實(shí)相應(yīng)效益，相信隨著無創(chuàng)血流動(dòng)力學(xué)監(jiān)測(cè)技術(shù)的數(shù)字阻抗信號(hào)處理及計(jì)算公式等的不斷改進(jìn)，測(cè)量指標(biāo)也將更為精確。

4參考文獻(xiàn)

1胡大一.心血管疾病防治指南與共識(shí)〔M〕.北京:人民軍醫(yī)出社,2012:251-2.

2Treister N,Wagner K,Jansen PR.Reproducibility of impedance cardiography parameters in outpatients with clinically stable coronary artery disease〔J〕.Am J Hypertens,2005;18(2 Pt 2):44-50.

3Von Lueder TG,Krum H.Current modalities for invasive and non-invasive monitoring of volume status in heart failure〔J〕.Heart,2012;98(13):967-73.

4Rivers EP.Fluid-management strategies in acute lung injury-liberal,conservative or both〔J〕?N Engl J Med,2006;354(24):2598-600.

5Thom T,Haase N,Rosamond W,etal.Heart disease and stroke statistics-2006 update:a report from the American Heart Association Statistics Committee and Stroke Statistics Subcommittee〔J〕.Circulation,2006;113(6):85-151.

6Hasan A,Paul V.Telemonitoring in chronic heart failure〔J〕.Eur Heart J,2011;32(12):1457-64.

7Braunwald E,Moscovitz HL,Amram SS,etal.The hemodynamics of the left side of the heart as studied by simultaneous left atrial,left ventricular,and aortic pressures;particular reference to mitral stenosis〔J〕.Circulation,1955;12(1):69-81.

8Almeida JG,Esporcatte R,Rangel FO,etal.Therapy of advanced heart failure adapted to hemodynamic objectives acquired by invasive hemodynamic monitoring〔J〕.Arq Bras Cardiol,2005;85(4):247-53.

9Tibby SM,Hatherill M,Marsh MJ,etal.Clinical validation of cardiac output measurements using femoral artery thermodilution with direct Fick in ventilated children and infants〔J〕.Intensive Care Med,1997;23(9):987-91.

10Alhashemi JA,Cecconi M,Hofer CK.Cardiac output monitoring:an integrative perspective〔J〕.Crit Care,2011;15(2):12-21.

11Connors AJ,Speroff T,Dawson NV,etal.The effectiveness of right heart catheterization in the initial care of critically ill patients.SUPPORT Investigators〔J〕.JAMA,1996;276(11):889-97.

12Binanay C,Califf RM,Hasselblad V,etal.Evaluation study of congestive heart failure and pulmonary artery catheterization effectiveness:the ESCAPE trial〔J〕.JAMA,2005;294(13):1625-33.

13Litton E,Morgan M.The PiCCO monitor:a review〔J〕.Anaesth Intens Care,2012;40(3):393-409.

14Wesseling KH,De Wit B,Weber AP,etal.A simple device for the continuous measurement of cardiac output〔J〕.Adv Cardiovasc Phys,1983;5(2):16-52.

15Wiedemann HP,Wheeler AP,Bernard GR,etal.National heart,lung,and blood institute acute respiratory distress syndrome(ARDS) clinical trials network.Comparison of two fluid-management strategies in acute lung injury〔J〕.N Engl J Med,2006;354(24):2564-75.

16Tang WH,Tong W.Measuring impedance in congestive heart failure:current options and clinical applications〔J〕.Am Heart J,2009;157(3):402-11.

17Nyboer J,Bango S,Barnett A,etal.Radiocardiograms:electrical impedance changes of the heart in relation to electrocardiograms and heart sounds〔J〕.Clin Invest,1940;19:773.

18Drazner MH,Thompson B,Rosenberg PB,etal.Comparison of impedance cardiography with invasive hemodynamic measurements in patients with heart failure secondary to ischemic or nonischemic cardiomyopathy〔J〕.Am J Cardiol,2002；89(8):993-5.

19Albert NM,Hail MD,Li J,etal.Equivalence of the bioimpedance and thermodilution methods in measuring cardiac output in hospitalized patients with advanced,decompensated chronic heart failure〔J〕.Am J Crit Care,2004;13(6):469-79.

20Packer M,Abraham WT,Mehra MR,etal.Utility of impedance cardiography for the identification of short-term risk of clinical decompensation in stable patients with chronic heart failure〔J〕.J Am Coll Cardiol,2006;47(11):2245-52.

21Castellanos LR,Bhalla V,Isakson S,etal.B-type natriuretic peptide and impedance cardiography at the time of routine echocardiography predict subsequent heart failure events〔J〕.J Card Fail,2009;15(1):41-7.

22Gielerak G,Krzesinski P,Piotrowicz E,etal.The usefulness of impedance cardiography for predicting beneficial effects of cardiac rehabilitation in patients with heart failure〔J〕.Biomed Res Int,2013;2013:595369.

23Barry BN,Mallick A,Bodenham AR,etal.Lack of agreement between bioimpedance and continuous thermodilution measurement of cardiac output in intensive care unit patients〔J〕.Crit Care,1997;1(2):71-4.

24Imhoff M,Lehner JH,Lohlein D.Noninvasive whole-body electrical bioimpedance cardiac output and invasive thermodilution cardiac output in high-risk surgical patients〔J〕.Crit Care Med,2000；28(8):2812-8.

25Spinale FG,Reines HD,Crawford FJ.Comparison of bioimpedance and thermodilution methods for determining cardiac output:experimental and clinical studies〔J〕.Ann Thorac Surg,1988;45(4):421-5.

26Summers RL,Shoemaker WC,Peacock WF,etal.Bench to bedside:electrophysiologic and clinical principles of noninvasive hemodynamic monitoring using impedance cardiography〔J〕.Acad Emerg Med,2003;10(6):669-80.

27Kamath SA,Drazner MH,Tasissa G,etal.Correlation of impedance cardiography with invasive hemodynamic measurements in patients with advanced heart failure:the bio impedance cardiography(BIG) substudy of the evaluation study of congestive heart failure and pulmonary artery catheterization effectiveness(ESCAPE) trial〔J〕.Am Heart J,2009;158(2):217-23.

〔2014-12-17修回〕

(編輯苑云杰/杜娟)

通訊作者：王祥(1964-)，男，博士，副教授，碩士生導(dǎo)師，主要從事動(dòng)脈粥樣硬化的機(jī)制及冠心病的介入治療研究。

〔中圖分類號(hào)〕R-1

〔文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼〕A

〔文章編號(hào)〕1005-9202(2016)03-0748-03；doi：10.3969/j.issn.1005-9202.2016.03.104