脉搏指示连续心排血量技术临床应用进展

谢永进 综述 盖鲁粤 审校

解放军总医院 心血管内科，北京 100853

临床血流动力学监测包括无创监测和有创监测。无创方法有心率、血压、心电图、呼吸频率、无创血压、尿量及脉搏氧饱和度监测以及经胸超声心动图，经胸电阻抗法和CO2部分重吸收法，但无创监测与真实值之间存在较大的误差，反映动态变化的灵敏度较差，不适用于一些血流动力学急剧变化的危重病人[1]。有创监测有肺动脉漂浮导管、经食管超声多普勒、脉搏指示连续心排血量技术(pulse-induced continuous cardiac output，PICCO)等。 有 创操作会给患者带来创伤和增加并发症，费用昂贵，不适用于长期监测，但可迅速准确监测多种临床价值高的血流动力学指标。

肺动脉漂浮导管一直被认为是血流动力学监测的金标准。近年研究显示肺动脉漂浮导管会增加患者并发症和死亡率[2]。有研究显示，通过中心静脉压(central venous pressure，CVP)和肺毛细血管楔压(pulmonary capillary wedge pressure，PCWP)来评价心脏前负荷状态并不灵敏和准确，易受胸腔内压力、心脏及血管顺应性、血管紧张度和瓣膜反流等因素的影响[3]。已证实PICCO测定的胸腔内血容量指数(intrathoracic blood volume index，ITBVI)、全心舒张末期容积指数(global end-diastolic volume index，GEDVI)和每搏输出指数呈正相关，比CVP更适合于评价容量负荷，对指导容量复苏有重要意义[4-6]。

1 PICCO原理及操作

PICCO联合运用了经肺温度稀释心排血量与脉搏轮廓连续心排血量技术，是一种新的微创血流动力学监测技术，热稀释法测得单次的心排血量，动脉脉搏波型曲线分析技术测得连续的心排血量[7]。临床上使用的PICCO监测仪(Pulsion，德国)需要从股动脉置入动脉导管及从颈内或锁骨下静脉置入中心静脉导管，采用热稀释方法测量单次的心排血量定标，测量方法为从中心静脉导管注入一定量的温度指示剂(常用10~15 ml 0~8℃ 0.9%氯化钠注射液)，经上腔静脉-右心房-右心室-肺动脉-肺毛细血管-肺静脉-左心房-左心室-升主动脉-腹主动脉-股动脉，到达PICCO动脉导管，测得其热敏电阻感应温度变化并描绘出热稀释曲线，并结合PICCO动脉端导管压力传感器测得的压力波形计算出连续的心排血量和一系列血流动力学参数。PICCO检测到的每搏量(stroke volume，SV)和心排血量(cardiac output，CO)与心脏血管的顺应性等有关，常规需8 h定标一次，在高呼气末正压通气时，胸腔压力升高可致心脏后负荷增加，此时也需重新定标。

2 PICCO监测指标及其临床意义

2.1 心脏前负荷相关指标 左室舒张末期容量(left ventricular end diastolic volume，LVEDV)是表示前负荷的指标，一般由静脉回流量决定，临床多以CVP、肺动脉嵌顿压力(pulmonary artery wedge pressure，PAWP)、左心室舒张末期压(left ventricular end diastolic pressure ，LVEDP)来间接反映前负荷状态。测量心室充盈压的经典方法为肺动脉导 管(pulmonary artery catheter，PAC， 又 名Swan-Ganz导管)，PAWP间接提示左房压力，但左、右心室发生病变时，CVP、PAWP不能正确反映LVEDP。GEDV、ITBV直接反映心脏前负荷，避免了以压力代容积、以右心代全心，消除了胸腔内压力、心血管顺应性、机械通气、血管活性药等因素对压力参数的影响，更准确反映心脏容量负荷。ITBV由肺血管容量、血管外肺水、GEDV组成，其中GEDV约占75%，易受心脏充盈量影响，大量文献证实ITBV和GEDV反映心脏前负荷的敏感性和特异性，远比CVP、PAWP、右心室舒张末期容积强[8-10]，在冠脉旁路移植和肺移植手术中应用PICCO监测心脏前负荷，发现ITBV比CVP和PAWP能更可靠地反映心脏前负荷变化[11-12]。每搏量变异(stroke volume variation，SVV)和脉搏压变异(pulse pressure variation，PPV)是监测心脏前负荷的动态和功能性指标，尤其适用于机械通气的患者。SVV和PPV通过记录单位时间内心脏搏动时的SV和脉压，计算出它们在该段时间内的变异程度，可以评估心血管系统对液体负荷的反映，从而更准确判断前负荷状态，优于静态参数[13-15]。液体复苏时依据SVV指导补液，如SVV较快达到＜10%，表明机体对容量反应良好。有研究表明ITBVI、GEDVI能更准确反映患者对容量复苏的反应[16]，实施有效的液体管理，指导补液治疗和血管活性药物的使用。Mundigler等[17]对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)]晶体液治疗，观察PAEP、ITBV、GEDV的变化，结果表明ITBV和GEDV不如PAWP、CVP敏感。其机制可能与左心功能减退患者心腔扩大和顺应性降低、内径变化不如压力变化明显有关。

2.2 心脏后负荷相关指标 全身血管阻力指数(systemic vascular resistance index，SVRI)反映了左心室后负荷，肺血管通透性指数(pulmonary vascular permeability index，PVPI)反映了右心室后负荷。肺血管通透性增加导致血管外肺水(extravascular lung water，EVLW)增加，EVLW增加引起的严重通气血流比例失调是急性呼吸窘迫综合征(acute respiratory distress syndrome，ARDS)顽固性低氧血症、病死率奇高的重要原因[18]。氧合指数(PaO2/FiO2)是反映ARDS肺损伤程度的经典指标。庄育刚等[19]观察发现在ARDS发展过程中，PVPI与PaO2/FiO2呈显著负相关，EVLW和肺血管容量的比值可及时准确反映肺血管通透性，消除因肺血管容量波动的影响。

2.3 肺水监测指标 肺水测量的金标准为比重分析法，临床采用PAWP、胸部X线片粗略反映肺水肿，无准确性可言。EVLWI和PVPI是对肺水监测的两个重要指标。EVLWI是指肺组织内液体的相对含量，是反映心肺功能的双重指标，能直观量化地反映肺水肿的严重程度，对于早期判断肺水肿具有重要意义。PVPI可提示EVLW升高的原因，PVPI升高提示EVLW升高与炎症反应和毛细血管渗漏相关，如其正常提示心源性。动物实验证明不论是通透增高型还是压力增高型肺水肿，PICCO和重力法所得的EVLW都有高度的相关性，EVLW少量增加(10%~20%)，PICCO就能发现[20]。有研究表明EVLWI还与危重患者的预后直接相关[21]，治疗早期EVLW下降者，预后较好，持续高的EVLWI病死率高。

2.4 心肌收缩力监测指标 全心射血分数(global ejection fraction，GEF)、心功能指数(cardiac function index，CFI)、左心室收缩力指数(dp/dtmax，dPmx)是评价心脏收缩功能指标。Combes等[22]在ICU通气患者中应用PICCO监测的GEF和CFI，可准确反映左室收缩功能，但对单独右室功能不全患者，利用GEF和CFI监测评价左室收缩功能并不准确。

3 特殊疾病和人群的PICCO应用

3.1 PICCO在婴幼儿先天性心脏病手术的应用 婴幼儿先天性心脏病手术中，有效的血流动力学监测是手术成功的重要保障，容量不足可致组织灌注不足，重要脏器功能损害，容量过多可致肺水肿和低氧血症。长期以来肺动脉导管一直作为血流动力学监测的主要手段，但肺动脉导管创伤大，并发症多，技术要求较高，婴幼儿应用受到诸多限制。近年来PICCO为婴幼儿先天性心脏病手术的血流动力学监测提供了新的选择[23]，利用PICCO监测指标可准确评估患儿心功能、血管容量、心脏前后负荷，为提高手术成功率提供保障[24]。

3.2 PICCO在感染性休克的应用 感染性休克主要表现为体循环阻力下降，容量血管扩张，毛细血管通透性增加，血管内液体渗漏至组织间隙，导致相对循环血容量不足，引起器官低灌注，低灌注导致无氧代谢，造成高乳酸血症，是重症医学科常见的高排低阻型血流动力学障碍临床综合征，病死率较高，正确地评估患者的容量状态，进行早期目标指导下的液体复苏和集束化治疗是关键，复苏的目标是尽快改善和维持组织灌注，增加氧供。王敏和岳琳莹[25]在PICCO指导下对感染性休克患者实施液体复苏，复苏24 h后乳酸清除率即明显提高，中心静脉氧饱和度(Central venous oxygen saturation，ScvO2)达标，急性生理功能和慢性健康状况评分系统Ⅱ(acute physiology and chronic health evaluationⅡ，APACHEⅡ)减小，患者的氧代谢明显改善。林华等[26]在对老年感染性休克患者的液体复苏治疗中发现，在PICCO指导下的补液治疗明显优于CVP指导下的补液治疗，可明显改善患者血气分析指标，缩短机械通气时间，降低病死率。李权等[27]认为，对脓毒症休克患者行SVV持续监测，可准确指导液体复苏，维持有效前负荷，避免因循环血容量不足导致低灌注。综上所述，在PICCO容量指标指导下能准确、可靠地评估感染性休克患者血流动力学状态，通过有效的复苏治疗帮助患者度过危险期。

3.3 PICCO在肺移植术中的应用 肺移植手术中可能会伴随血压急剧变化、肺动脉压显著增高等异常，严密的血流动力学监测和容量管理有助于减少肺移植术中并发症的发生，及时准确地评估血流动力学状态，保证重要脏器的血液灌注[28]，是目前肺移植血流动力学监测的常规手段，但难以达到及时、稳定和动态监测的要求。以往我们通过肺动脉导管(PAC)的CVP和PAWP来评价肺移植患者的容量状况，但其准确性一直备受质疑，且多数肺移植患者存在中重度的肺动脉高压，易形成三尖瓣反流、右心功能障碍，肺移植患者呼气末正压通气(positive end expiratory pressure，PEEP)对血流动力学压力指标的影响很大，所以对于肺移植患者，PAC的CVP、PAWP无法准确评价患者的血流动力学状况。PICCO提供的ITBVI参数可准确反映肺移植术中循环血容量状态，对肺移植过程中血流动力学监测具有较好的应用价值。Della Rocca等[29]发现，在肺移植手术过程中PICCO的单次CO和连续CO与改良肺动脉导管的单次和连续CO具有良好的相关性，严洁等[30]也得出了同样的结论。

3.4 PICCO在危重烧伤的应用 大面积烧伤患者由于大量体液渗出血管外，机体有效循环血容量锐减，同时烧伤患者常合并吸入性肺损伤，其救治的关键在于早期进行有效的液体复苏和尽早行切痂植皮术等[31]。如前所述，PICCO采用ITBVI来反映前负荷的变化，不但排除了心血管顺应性、胸腔内压力等因素的影响，是一项可重复、敏感且比PAWP、右心室舒张末期压(RVEDV)、CVP更能准确反映心脏前负荷的指标。目前临床对于肺水肿的诊断主要依靠听诊和胸部X线片，易受主观因素影响，结果不可靠，且无法发现早期肺水肿。ELWI作为肺水监测指标，直接反映肺组织间隙的含水量，能早期准确诊断肺水肿。胡泉等[32]通过PICCO监测危重烧伤患者指导补液治疗，患者在烧伤36 h后血流动力学状态明显改善，避免肺水肿，使患者安全度过危险期和围手术期。Koppl等[23]报道1例因严重烧伤入院的10个月大婴儿在PICCO监测指导治疗下顺利出院。PICCO可快速、准确、及时地反映危重烧伤患者的血流动力学变化，指导液体复苏和手术。

3.5 PICCO在其他危重症的应用 PICCO在临床的应用已远不止以上情况，如无禁忌证，几乎适用于所有ICU危重症和重大手术的血流动力学监护监测。Huber等[33]通过PICCO比较监测坏死性胰腺炎患者血容量，发现ITBV和CI具有良好的相关性，比CVP及血红蛋白对血容量的反应更灵敏，更适用于容量管理。

4 PICCO的优劣点评价

PICCO具有以下优点： 1)PICCO无需置管到肺动脉及肺小动脉，可显著减轻对肺血管的创伤，减少和避免了肺动脉导管的一系列并发症，留置时间可延长至10 d，更适用于儿科患者。2)PICCO采用了新的监测指标，可准确、动态评价肺水和容量状态，受其他因素干扰小。肺动脉导管通过监测肺动脉压、肺毛细血管楔压及中心静脉压来评价容量状况，但易受到心脏和血管顺应性、心内瓣膜功能、胸腔内压力等因素的影响，且肺动脉导管不能准确反映血管外肺水。EVLWI可准确地量化血管外肺水。有研究表明连续监测ITBV和EVLW这2个指标能够准确、及时地反映体内液体的变化，且不受呼吸和心脏功能的影响[34]。3)PICCO整合了有创血压监测，置管、监测和护理方便。4)PICCO可连续动态监测，及时捕捉血流动力学的微小变化，并提供直观、简便、安全的界面和操作要求。

PICCO具有以下缺点： 1)需要进行股动脉穿刺置管，影响手术范围； PICCO禁用于股动脉移植和穿刺部位严重烧伤的患者； 2)需要进行大动脉和中心静脉的穿刺置管，对于凝血功能严重异常者是禁忌； 3)PICCO监测数据需定时经过低温盐水的校正，在出血量比较大的手术中，数据的可信度不高，限制了其在手术中的应用； 4)PICCO对存在心内分流、主动脉瘤、主动脉狭窄、肺叶切除和体外循环等的患者易出现测量偏差。

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