每搏連續(xù)無創(chuàng)血壓監(jiān)測系統(tǒng)的研究進(jìn)展

陳美琪，林風(fēng)輝，薛貽敏（通信作者）

福建醫(yī)科大學(xué)省立臨床醫(yī)學(xué)院·福建省立醫(yī)院重癥醫(yī)學(xué)四科 （福建福州 350001）

容量及容量反應(yīng)性評估是液體管理的核心。無論是在手術(shù)室、ICU、急診室還是普通病房，液體治療都是臨床醫(yī)師每天面臨的最具挑戰(zhàn)和最重要的任務(wù)。臨床上可通過血流動力學(xué)監(jiān)測充分了解患者的循環(huán)容量狀態(tài)和心功能情況，尤其是高風(fēng)險的手術(shù)和危重患者。目前，血流動力學(xué)監(jiān)測方法分為有創(chuàng)監(jiān)測和無創(chuàng)監(jiān)測。侵入性持續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)，如肺動脈漂浮導(dǎo)管（即Swan-Ganz 導(dǎo)管）和脈搏指示連續(xù)心排量監(jiān)測技術(shù)（pulse-indicated continuous cardiac output，PiCCO），具有準(zhǔn)確性高、瞬時檢測指標(biāo)變化及血液采樣方便等優(yōu)點，但導(dǎo)管置入費時，且存在創(chuàng)傷、出血、血栓形成或感染等風(fēng)險，故臨床應(yīng)用受到一定的限制。近年來，血流動力學(xué)監(jiān)測手段逐步向無創(chuàng)、實時、長時監(jiān)測的方向發(fā)展，由奧地利CNSystems 醫(yī)療股份有限公司制造的每搏連續(xù)無創(chuàng)血壓監(jiān)測系統(tǒng)（continuous non-invasive arterial pressure monitor system，CNAP）是非侵入性動脈波輪廓分析技術(shù)的代表，具有連續(xù)、無創(chuàng)、實時、準(zhǔn)確等優(yōu)點，且操作簡單。目前，CNAP 已廣泛應(yīng)用于各臨床科室。本研究針對CNAP 的工作原理、與其他監(jiān)測系統(tǒng)的比較及在臨床科室的應(yīng)用情況進(jìn)行綜述。

1 CNAP 的工作原理

CNAP是基于動脈容積鉗制法[1]的原理，將合適尺寸的袖帶傳感器放置在患者的中指和示指上，用肱動脈袖帶壓校準(zhǔn)，通過指套紅外傳感器采集心臟每次搏動的血容量信號后（圖1），使用特定的運算法則即消除血管收縮偽差和糾正基線漂移（Vasomotoric Elimination and Reconstructed Identification of the Initial set-point，VERIFI），從而獲得與主動脈一致的每搏、即時、連續(xù)無創(chuàng)動脈血壓數(shù)據(jù)，將測得的每搏收縮壓（systolic blood pressure，SBP）、舒張壓（diastolic blood pressure，DBP）、平均動脈壓（mean blood pressure，MAP）和脈搏匯成動脈血壓波形和脈搏趨勢圖，實現(xiàn)連續(xù)無創(chuàng)血壓、連續(xù)無創(chuàng)心排量（cardiac output，CO）、連續(xù)無創(chuàng)脈壓變異/每搏量變異（pulse pressure variation/stroke volume variation，PPV/SVV）及外周血管阻力（systemic vascular resistance，SVR）“三合一”監(jiān)測體系（圖2）[2]。

2 CNAP 與其他血流動力學(xué)監(jiān)測系統(tǒng)的比較

2.1 與有創(chuàng)血壓監(jiān)測系統(tǒng)的比較

有創(chuàng)血壓監(jiān)測系統(tǒng)通過壓力檢測儀直接測量血壓，不僅可準(zhǔn)確、動態(tài)、連續(xù)地顯示血壓變化，還可以隨時采集動脈血進(jìn)行血氣分析，對于評估患者病情具有重要意義，但其臨床操作過程需注意避免血栓形成、感染、假性動脈瘤、血腫等并發(fā)癥[3]。CNAP 是一種可靠、無創(chuàng)、持續(xù)血流動力學(xué)監(jiān)測系統(tǒng)，已被證實能夠獲取與有創(chuàng)動脈導(dǎo)管系統(tǒng)相媲美的實時動脈血壓[4]。在圍手術(shù)期，應(yīng)用CNAP 監(jiān)測患者的血流動力學(xué)變化可以節(jié)約成本并避免給患者造成進(jìn)一步的損傷。

2.2 與PiCCO 的比較

PiCCO 是一種新型微創(chuàng)血流動力學(xué)監(jiān)測系統(tǒng)，通過經(jīng)肺熱稀釋法結(jié)合動脈脈搏輪廓分析技術(shù)，從而獲取CO、PPV/SVV、SVR、胸內(nèi)血容量（intrathoracic blood volume，ITBV）、全心舒張末期容積（global end-dilution volume，GEDV）及血管外肺水（extra vascular lung water，EVLW）等信息。PiCCO雖為微創(chuàng)操作，但仍可能導(dǎo)致動脈栓塞、假性動脈瘤、局部感染和血腫形成，且監(jiān)測費用相對高昂[5]。CNAP 則無以上相關(guān)損傷，部分手指灌注不良的患者在使用CNAP 過程中可能出現(xiàn)手指淤青的情況，暫停監(jiān)測或縮短雙手指套切換時間即可有效避免。另外，PiCCO 需校正零點，且其監(jiān)測結(jié)果受患者呼吸方式、體位、導(dǎo)管放置位置的影響[6]。而CNAP 則不受上述條件限制。但需要指出的是，PiCCO 可監(jiān)測ITBV、GEDV 及EVLW，CNAP 則不能，且對于嚴(yán)重休克或者上肢動脈硬化的患者，CNAP 的準(zhǔn)確性也可能受到影響，需參考滲透指數(shù)（penetration index，PI）來保證參數(shù)的質(zhì)量[7]。

2.3 與超聲心輸出量監(jiān)測系統(tǒng)的比較

超聲心輸出量監(jiān)測系統(tǒng)（ultrasonic cardiac output monitor，USCOM）通過超聲多普勒技術(shù)描記動脈血流頻譜，可連續(xù)監(jiān)測心指數(shù)（cardiac index，CI）、外周血管阻力指數(shù)（system vascular resistance index，SVRI）、峰值流速（peak velocity of flow，Vpk）、肌力指數(shù)（smith madigan inotropy index，SMII）、射血時間百分比(ejection time percentage，ET%)、氧輸送量（oxygen delivery，DO2）等。已有研究證實，由USCOM測定的CO與使用PiCCO測定的CO一致性良好[8]。但是，USCOM受操作者個人技術(shù)因素的影響較大，亦與血流方向監(jiān)測角度及軟組織密度密切相關(guān)，如肥胖、肺氣腫、胸腔積液、嚴(yán)重氣促等會影響測量結(jié)果。另外，有研究發(fā)現(xiàn)，部分年齡＞50歲的患者在麻醉過程中運用USCOM監(jiān)測的圖像質(zhì)量明顯下降[9]。CNAP則不需要依賴高質(zhì)量的圖像，影響因素相對較少，且對操作者的個人技術(shù)要求低，只需接受簡單培訓(xùn)即可準(zhǔn)確操作。

2.4 與胸電生物阻抗法的比較

胸電生物阻抗法（impedance cardiography，ICG）的工作原理是歐姆定律，心動周期中血管容積變化時可相應(yīng)地引起電阻抗變化，ICG 正是基于主動脈血液變化的生理基礎(chǔ)來實現(xiàn)血流動力學(xué)監(jiān)測。已有研究表明，ICG 可運用于重癥患者血流動力學(xué)管理[10]及心力衰竭的診療[11]中。最近一項研究發(fā)現(xiàn)，與吲哚青綠染料稀釋法（co measurements captured by the indocyanine green dye dilution method，CODD）比較，慢性阻塞性肺疾病患者在休息至最大活動耐量過程中，運用ICG 測得的CO 與CODD的測量結(jié)果一致性良好[12]。因ICG 安全無創(chuàng)、操作簡單、實時連續(xù)等特點，在臨床上具有一定的應(yīng)用價值，但其并不適用于嚴(yán)重的心律失常、心臟瓣膜病、高度水腫、胸腔積液、胸部手術(shù)創(chuàng)傷及電極片皮膚過敏等患者，同時電極片的粘貼位置、松緊程度也可能會對結(jié)果產(chǎn)生影響（主要影響電阻測量），并產(chǎn)生一定耗材消耗。與ICG 相比較，CNAP 適用人群廣泛，影響因素少，可根據(jù)患者體型選擇合適的袖帶，且能重復(fù)使用，無需一次性耗材。

3 CNAP 在臨床的應(yīng)用進(jìn)展

3.1 在圍手術(shù)期監(jiān)護(hù)方面的運用

血流動力學(xué)優(yōu)化管理能降低圍手術(shù)期不良事件的發(fā)生率及患者的病死率。侵入性監(jiān)測被視為是血流動力學(xué)監(jiān)測的“金標(biāo)準(zhǔn)”，但存在動脈損傷的風(fēng)險，而且血管外科手術(shù)患者可能無可供置管的動脈，CNAP的應(yīng)用就顯得尤為重要[13]。2013年，有學(xué)者提出不同觀點，認(rèn)為雖然CNAP可以在合理的時間間隔內(nèi)監(jiān)測到血流動力學(xué)的急性變化，但其精確度仍有待提高，所以只能作為血流動力學(xué)發(fā)生變化的一個參考，不能完全替代有創(chuàng)監(jiān)測[14]。2014年，有研究發(fā)現(xiàn)，與以往的成人研究相比，重度肥胖青少年進(jìn)行減肥手術(shù)時，CNAP監(jiān)測的準(zhǔn)確性略低于先前的報道[15]。但是，隨著進(jìn)一步的研究，越來越多的學(xué)者認(rèn)為，盡管CNAP有一定的局限性，其在圍手術(shù)期監(jiān)護(hù)方面仍發(fā)揮著重要作用。患者俯臥位時，CNAP測得的MAP準(zhǔn)確性仍較高，避免了行背部手術(shù)的患者運用有創(chuàng)監(jiān)測時導(dǎo)管脫出的風(fēng)險[16]。CNAP能夠提供跟有創(chuàng)監(jiān)測一致的實時血流動力學(xué)監(jiān)測，在某些情況下可以替代有創(chuàng)監(jiān)測，如心臟病患者的非心臟手術(shù)及心導(dǎo)管檢查、Allen試驗陽性、無法行橈動脈置管和有血管疾病的患者[17]。在治療方面，基于CNAP測量的PPV制定的液體管理方案能夠減少髖關(guān)節(jié)或膝關(guān)節(jié)置換手術(shù)患者的術(shù)后并發(fā)癥及輸血需求[18]。2017年的一項研究表明，CNAP與有創(chuàng)血壓監(jiān)測系統(tǒng)測得的MAP、DAP、SAP一致性良好[±s：SAP，（-2.06±6.51）mmHg；MAP，（0.50±4.36）mmHg；DAP，（3.06±6.81）mmHg；誤差率＜28.3%?？山邮艿姆秶篠AP，-12.65～8.47；MAP，-6.86～7.40；DAP，-9.99～15.26]，可用于監(jiān)測全身麻醉手術(shù)患者的血流動力學(xué)變化[4]。

3.2 在ICU 液體復(fù)蘇方面的運用

液體復(fù)蘇可能使休克患者的重要臟器恢復(fù)灌注。輸注250～500 ml 液體后，每搏輸出量（stroke volume，SV）增加10%～15%，定義為有容量反應(yīng)性[19]。盡管在ICU 中，有時補(bǔ)液是一線治療方案，但僅有40%的重癥患者具有容量反應(yīng)性，容量超負(fù)荷已被證實是重癥患者死亡的獨立危險因素[20-21]。Bednarczyk等[22]在一項系統(tǒng)回顧及薈萃分析中指出，在需要急性容量復(fù)蘇的重癥患者中，以容量反應(yīng)性評估為指導(dǎo)的目標(biāo)導(dǎo)向治療與患者的病死率、ICU 停留時間及機(jī)械通氣時間密切相關(guān)。為了更準(zhǔn)確地評估患者的容量狀態(tài)及容量反應(yīng)性，早在2012年，Monnet 等[23]曾將CNAP 分別與被動抬腿試驗（passive leg raise，PLR）、呼氣末阻塞試驗及容量負(fù)荷試驗相結(jié)合，比較CNAP 與PiCCO 各自測得的血壓（blood pressure，BP）及 PPV，發(fā)現(xiàn) CNAP 在監(jiān)測BP 方面存在17%的誤差，但其測得的PPV 用于預(yù)測容量反應(yīng)性的準(zhǔn)確度較高。因此，在實際臨床運用中，我們可以將CNAP 與PLR 結(jié)合應(yīng)用，動態(tài)監(jiān)測ICU 患者的CO 及PPV 變化，從而實現(xiàn)容量狀態(tài)的監(jiān)測及容量反應(yīng)性的評估。2015年，有學(xué)者提出，重癥患者應(yīng)用CNAP 測得的MAP 及DBP 與有創(chuàng)監(jiān)測的一致性較好，可用CNAP 初步評估其循環(huán)容量狀態(tài)[24]。Wagner 等[25]在2016年的一項研究中證實，應(yīng)用CNAP 測得的CO 也可用于評估機(jī)械通氣或使用血管活性藥物的重癥患者的血流動力學(xué)變化。

3.3 在心血管疾病方面的運用

Schramm 等[26]在經(jīng)導(dǎo)管主動脈瓣置換術(shù)中發(fā)現(xiàn)，CNAP能快速而準(zhǔn)確地監(jiān)測從心臟循環(huán)驟停到血壓恢復(fù)至基線整個過程中的血壓變化水平，甚至在老年高?；颊咝兄鲃用}瓣置換術(shù)時運用CNAP 監(jiān)測血流動力學(xué)有著同樣高的準(zhǔn)確度、精確度，故可將CNAP 應(yīng)用于心血管病介入診療過程中[27]。然而，Roth 等[28]在2018年進(jìn)行了一項前瞻性對照研究，該研究納入了84例慢性穩(wěn)定性心力衰竭患者（左心室射血分?jǐn)?shù)≤45%），發(fā)現(xiàn)隨著患者心功能下降，CNAP 會高估其CO 水平，因此在指導(dǎo)心力衰竭患者治療方面還需要更多的研究證據(jù)來支持。體位性低血壓（postural hypotension，PH）與心血管疾病的發(fā)病率和病死率有關(guān)，通過CNAP 可從顯示屏直觀地監(jiān)測即時的動態(tài)血壓變化和脈搏趨勢圖并分析與其相關(guān)的因素，有利于篩查PH，從而進(jìn)行PH 患者的教育并及時調(diào)整降壓方案[29]。高血壓在我國是常見病、多發(fā)病，為了確定一個健康設(shè)備是否能減輕長期不運動所致的高血壓效應(yīng)，2019年Sackner 等[30]使用CNAP 實現(xiàn)了精確的血流動力學(xué)監(jiān)測，有助于高血壓的管理，開拓了CNAP 在心血管健康評估方面的應(yīng)用市場。

3.4 在急診診療及院外轉(zhuǎn)運方面的運用

急診科常規(guī)采用心電監(jiān)護(hù)儀間歇監(jiān)測血壓來評估患者循環(huán)狀態(tài)，該監(jiān)測技術(shù)受體位因素影響大，且不能連續(xù)、實時監(jiān)測。CNAP 與心電監(jiān)護(hù)儀間歇測量的血壓一致性良好，且能連續(xù)、實時監(jiān)測[31]。2019年，Hansen 等[32]在開展一項關(guān)于院前緊急轉(zhuǎn)運患者期間的血流動力學(xué)監(jiān)測研究中提到，在納入的59例患者中，CNAP 能夠持續(xù)監(jiān)測到54例（92%）患者的血流動力學(xué)情況，數(shù)據(jù)丟失的主要原因是MAP 低于可檢測范圍、手指動脈收縮引起脈搏波減少或患者運動過度，但這54例患者均未出現(xiàn)并發(fā)癥及不良事件。因此，不管是在院前轉(zhuǎn)運還是急診診療過程中，CNAP 都有較大的臨床應(yīng)用空間。

3.5 在兒科監(jiān)護(hù)方面的運用

CNAP 多數(shù)運用于成人，對疾病的診治具有一定的指導(dǎo)意義，相比之下，CNAP 在兒科的運用相對較少。Kako 等[33]首次調(diào)查CNAP 在兒科圍手術(shù)期的運用，該研究指出指套尺寸會影響血流動力學(xué)監(jiān)測的準(zhǔn)確性。雖然目前CNAP 在兒科中使用受限，但CNAP 有著無法忽視的自身優(yōu)勢，若個性化指套研究能取得進(jìn)一步技術(shù)突破，相信今后會有越來越多的研究來闡明CNAP 在兒科的適用性。

4 總結(jié)和展望

CNAP 基于動脈容積鉗制法的原理，填補(bǔ)了有創(chuàng)連續(xù)與無創(chuàng)間斷監(jiān)測技術(shù)的不足，運用無創(chuàng)、效價比高、易操作的手段，通過實時、連續(xù)、全面、精確的血流動力學(xué)評估并制定更優(yōu)化的血流動力學(xué)治療策略（即目標(biāo)導(dǎo)向液體治療和藥物干預(yù)），從而減少住院時間和醫(yī)療成本，降低醫(yī)源性并發(fā)癥的發(fā)生率。但不可否認(rèn)的是，運用CNAP 監(jiān)測的血流動力學(xué)參數(shù)明顯少于有創(chuàng)監(jiān)測系統(tǒng)，對于極危重癥患者，CNAP 不能系統(tǒng)、全面地評估其血流動力學(xué)情況，故不能完全取代有創(chuàng)監(jiān)測。另外，因CNAP 監(jiān)測結(jié)果受指套及袖帶尺寸、PI、活動干擾等因素影響，其在精確性及準(zhǔn)確性方面仍存在爭議。有學(xué)者認(rèn)為，CNAP 僅能為血流動力學(xué)發(fā)生變化提供參考價值。若能在袖套及指套研究方面取得更加顯著的技術(shù)突破及進(jìn)一步優(yōu)化運算法則，并采用更準(zhǔn)確的校準(zhǔn)方法，從而完善信號采集及數(shù)據(jù)處理，相信CNAP將在臨床科室及科學(xué)研究中大放異彩。