血流动力学监测的研究进展与临床应用*

丁佳慧,王中林 综述,彭明清 审校

(重庆医科大学附属永川医院麻醉科，重庆 402160)



·综述·

血流动力学监测的研究进展与临床应用*

丁佳慧,王中林 综述,彭明清△审校

(重庆医科大学附属永川医院麻醉科，重庆 402160)

血流动力学；血管；目标导向液体治疗；监测方法；综述

自1988年，Shoemaker首先提出围术期理想循环状态的概念以来，目标导向治疗(goal-directed fluid therapy，GDFT)的理念后随即被引入到许多围术期液体管理的基础和临床研究中。尽管有证据表明[1]，GDFT在维持有效血容量、减少术后并发症的发生率和病死率等方面有较大的贡献，但最有效、最合适的监测方法方面尚未达成共识。因此，越来越多的液体管理监测技术相继涌现，从有创到微创再到无创，人们尝试着用更准确、更无创、更便捷、成本更低的监测技术来指导液体治疗。本文从以上3个方面对国内外最新监测技术的研究进展作一概述，为临床上合理选择血流动力学监测方法提供参考。

1　有创监测方法

肺动脉导管(pulmonary arterial catheters，PAC)即Swan-Ganz气囊漂浮导管，可经外周或中心静脉插入右心系统和肺动脉，进行心脏和肺血管的压力及心输出量(CO)等多项指标的测定，从而了解危重患者的血流动力学状态和机体组织的氧合功能。20 世纪 70年代，PAC的使用证实了热稀释法测定心排血量的可行性和可靠性，此后肺动脉漂浮导管的热稀释法即成为了目前公认的测定CO的“金标准” 。虽然早期研究结果令人满意，但近年研究表明[2]，肺动脉楔压(PWAP)和中心静脉压(CVP)并不能灵敏、准确地反映心脏的容量负荷状态，易受到心内膜功能、血管壁及心室顺应性、胸膜腔内压的变化，以及PAC气囊嵌顿位置等影响，然而PAC监测得到的PAWP和CVP是通过压力指标来间接反映心脏前负荷状况，故其监测血流动力学的准确度受到了质疑，同时由于导管价格昂贵、操作复杂，创伤性较大，易出现如心律失常、导管感染、气胸、血栓形成或栓塞等并发症，对术后转归产生不良影响。此外，其对监测技术要求较高，需要经过专门训练的人员进行置管和监测数据[3]，与它监测功能和精度相似的微创及无创监测技术日益增多，因此，PAC的应用已逐渐被取代，目前仅在心脏手术及危重患者中还有应用。近年有研究提示[3]，临床应用PAC并不能改善成年ICU患者的预后，故PAC不应该在ICU患者中常规应用。

2　微创监测方法

2.1脉搏指数连续心输出量(pulse indicated continuous cardiac output，PiCCO)PiCCO是一种新型的微创血流动力学监测技术，它无须置管到肺动脉及肺小动脉，仅需留置1根特殊的股动脉热稀释导管及1根颈内静脉或锁骨下静脉导管，通过PiCCO心肺容量监护仪，经热稀释法测得单次心排血量，采用动脉脉搏波型曲线分析技术可测得连续心排血量，不仅可以全面反映血流动力学参数与心脏舒缩功能的变化，还可以精确地监测肺部的生理变化，并与目前其他同类监测技术相关性好[4]。

PiCCO所监测的指标除了每搏输出量变异度(SVV)、脉压变异(PVV)、CO、全心射血分数(GEF)、心脏功能指数(CFI)、体循环阻力(SVR)等外，还有两个方面：(1)引入了监测指标胸腔内血容量(ITBV)和全心舒张末期容积(GEDV)；(2)拥有肺水监测的两个特有参数[血管外肺水(EVLW)与肺血通透性指数(PVPI)]。ITBV和GEDV能直接反应心肺前负荷指标，从而避免了以右心代全心、以压力代容积，且避免了胸腔内压力、机械通气、儿茶酚胺、心血管顺应性等因素对监测结果的影响，因此更准确反映心脏容量前负荷的真实情况，从而实施最佳的液体管理[2]。EVLW能够在床边反映并量化肺水含量，及能早期、直观、灵敏地预测肺水肿的发生并指导治疗及评估预后[2]。有研究提示，EVLW不仅可以预测感染性休克患者的预后及转归，且能有效地指导其治疗[5]。PVPI可提示EVLW升高的原因，它可鉴别由肺血管通透性增加或容量超负荷、左心衰竭静水压增高所致的肺水肿。此外，PiCCO还可以通过监测心肌收缩力的改变，早期反映心功能不全，指导改善心功能，有效维持血流动力学稳定，减轻肺水肿。第2代PiCCO系统还引入了CeVOX光纤技术监测中心静脉氧饱和度(ScvO2)，能够实时反映患者氧供、氧耗情况，且不易受外界因素影响。

PiCCO技术仍存在一些弊端：(1)测得的数据需定时经过低温盐水的校正，使其在低体温、出血量较大手术中的使用受到了限制。最近有研究表明一种新的校准脉冲波分析方法VolumeViewTM/EV1000TM可能使这种情况得到改善，该技术与PiCCO技术准确度相似，目前还处以研究阶段[6]；(2)其监测需股动脉穿刺并置管，可能会引起血肿或对手术范围造成影响；(3)它对存在主动脉狭窄、主动脉瘤等病变的患者不能准确监测，限制了其在心胸外科手术中的使用等。与PAC相比较,PiCCO有置管简便、创伤小、受干扰小、并发症少，以及可以持续监测等独特优势，近年来得到了广泛的研究。

2.2FloTrac/Vigileo系统FloTrac/Vigileo系统，是一项通过采集动脉波形并结合患者的基本信息(年龄、性别、身高、体质量等)来分析计算CO的技术，仅需一根动脉导管，可以连续、及时地计算CO、每搏输出量(SV)、SVV、心排指数(CI)、SvO2、SVR及CO指数(SVRI)等血流动力学指标,自动进行持续校正，从而进行个体化监测，指导临床液体治疗。FloTrac/Vigileo系统历经了3代改进与更新，通过更新软件、改进计算方法适当地提高了FloTrac/Vigileo系统监测的准确度。Terada等[7]研究表明动脉波形心输出量(APCO)与间断热稀释法(ICO)及持续心排量监测法(CCO)具有高度一致性，提示APCO可以更好地反映患者血流动力学变化。因此，APCO 作为一种微创、操作简单、准确性高的监测方法，对指导液体治疗有着重要作用。有研究提示，APCO技术目前对产科患者、单肺通气患者、行早期切痂术的大面积烧伤患者、心功能不全患者等危重及心血管手术患者的血流动力学监测有重要的意义[8-10]。

与传统的血流动力学监测手段相比，动脉压力波分析技术有其优越性，但它也存在局限性。其监测结果易受多种因素影响，如患者手臂的移动和放置位置、主动脉瓣膜病变、主动脉球囊反搏(intra-aorticballoonpumps,IABP)、心律失常、血管病变及大剂量应用血管活性药物等[11-12]；对右心功能的评价有限制性，成本较高等缺陷使其在临床某些领域的应用受到限制。Kusaka等[13]研究发现，在血管张力变化较大时，该技术所获数据不是很确切。Teng等[14]研究表明,FloTrac/Vigileo系统还不能应用于儿童手术的监测。尽管如此，但由于其微创、操作简便、无需人工校准、安全、动态等优势，FloTracl/Vigileo系统有良好的应用前景。

2.3经食道超声多普勒(TEE)TEE是监测血流动力学的一种微创技术，其基本原理是将同时配有M 型超声和多普勒超声探头的导管放置于食管近降主动脉平行处,调整探头位置以获取最佳的信号，通过血液流动造成的多普勒效应可以连续、实时地测量CO及反映心脏前、后负荷的参数。研究表明，TEE法与经PAC热稀释法测量的结果具有很好的相关性，且对患者的损伤程度远低于有创方法[15]，因此目前广泛应用于指导早期目标导向治疗(EGDT)。但其应用也具有一定的局限性：超声探头定位困难、易受手术操作和体位变化的影响，稳定性欠佳；不适用于食管病变、主动脉病变及神志清醒的患者；专业技术要求高,获得的数据易受主观因素的影响；有可能出现心律失常、食管损伤或穿孔等并发症；设备比较昂贵等[16]。

2.4LiDCO系统LiDCO系统[17]，采用锂基染料稀释技术及校准脉冲轮廓分析技术，以氯化锂为指示剂监测CO，准确性较高。但是由于该系统操作复杂，需要每8小时人工校正1次，且锂迅速从室温转移到血中，可引起血压波动，需等到血压稳定后测量结果才可靠，故目前临床上使用较少。

3　无创监测方法

3.1胸阻抗法(thoracic electrical bioimpedance，TEB)TEB是一种简便、无创的血流动力学监测方法，其原理是随着心脏舒缩，血管内血流量发生变化，电流通过胸部的阻抗也产生相应的变化，从而通过计算测得CO、CI、SV、SVR等参数。有研究提示，该技术与有创血流动力学测定仪一样，能准确地判断心脏功能，反应心脏血流动力学变化。但在临床实际应用中，它易受很多因素影响如特殊体型(肥胖、消瘦等)、严重心律失常、患者体位的变动、皮肤导电性(环境湿度、温度等)等[18]。此外，有研究表明，该技术与热稀释法等其他监测方法的一致性较差[19]。

近年来，一种采用生物电抗技术的新型无创CO监测仪(NICOM)提高了检测的抗干扰能力和准确性，它是对TEB的一种改进， 可精确、无创地监测CO、SV、SVV等参数，且电极放置位置灵活、便于携带，可用非机械通气患者。多项研究证实，该技术与PAC技术、TEE技术、PICCO技术、Vigileo技术均有较好的一致性[16,20]。但最近一项研究显示，该技术不能准确评估ICU患者的液体反应性，可能与其监测受升压药物及肺水影响有关[21]。

3.2部分CO2重复吸入技术部分CO2重复吸入技术是以弥散能力强的CO2为指示剂,通过气动控制阀让气流进入环形管死腔完成部分CO2重复吸入，根据Fick原理测定CO。所采用的NICO监测系统由脉搏血氧仪、红外线吸收CO2传感器及气流传感器组成，它通过输入患者身高、体质量等一般情况结合呼吸血气分析结果即可测量并显示CO。其监测需行气管插管机械通气，且肺内分流、胸部外伤、血流动力学不稳定可能使其监测准确度受影响。有研究提示，该技术监测准确度不如PAC法，尤其是在心脏手术的患者。但对于非心脏手术，该技术较PAC法能更迅速地检测快速血流动力学变化[22]。因此，部分CO2重复吸入技术的临床应用价值有待更进一步的研究。

3.3连续多普勒超声心排量监测仪(USCOM)USCOM 是一种采用连续多普勒超声波技术，精确监测CO的新型CO测定仪。其探头通过经胸测量肺动脉血流量、主动脉血流速度，从而监测CO、SV、SVV等血流动力学参数。该技术操作简单，且其准确性及可重复性已经得到证实，并与PAC、PiCCO等监测方法所得结果无明显差异,因此，无创、方便、连续的USCOM技术对准确评估血流动力学状态，及时处理并评价治疗效果有着重要的临床指导意义[23]。USCOM的局限性在于测量结果易受诸多因素如心律失常、肺部疾患等影响，且适用人群的年龄受限。

3.4其他Nexfin技术是一种新型、无创的监测方法，它利用光体积描记技术，通过手指袖带持续获得动脉压力波形，进行手指动脉脉搏轮廓分析持续监测CO，有研究认为该技术在未来目标导向液体治疗的实践中有良好的应用前景[24]。esCCO技术是用脉冲波运输时间的方法监测CO。这些新的无创监测方法的可行性和准确性还有待进一步论证。

4　结　　语

血流动力学的监测技术方法多种多样，为临床医生提供了更多的选择。每一种监测技术都有其自身的优势及局限性，有创或微创监测均会给患者带来一定的创伤，增加并发症的发生率，且费用昂贵，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；而无创监测避免了损伤，但其测得值与真实值之间仍然存在误差，对于动态变化的反映灵敏度相对较差，故其临床实用性还有待进一步验证。目前关于目标导向液体治疗监测方法的研究中，更支持需要行机械通气的有创的监测方法，但临床上需要接受液体治疗的大部分患者是清醒、无机械通气的，此人群并不适合这些有创的监测方法，因此对无创监测方法的不断研究并改善是十分必要的。对于危重患者来说，只有合理地选择监测方法并灵活联合应用监测指标，才能准确评估血流动力学状况，并及时、正确地指导液体治疗，从而改善患者的预后。

[1]Wilms H,Mittal A,Haydock MD,et al.A systematic review of goal directed fluid therapy:rating of evidence for goals and monitoring methods[J].J Crit Care,2014,29(2):204-209.

[2]覃雁，覃学美．脉搏指示连续心排血量监测技术的临床应用[J]．实用心脑肺血管病杂志，2013，7(7)：176-177．

[3]朱波，李志强，席修明．临床应用肺动脉导管对ICU患者死亡率影响的Meta分析[J/CD]．中华临床医师杂志(电子版)，2013，8(8)：3479-3484．

[4]Hadian M,Kim HK,Severyn DA,et al.Cross-comparison of cardiac output trending accuracy of LiDCO,PiCCO,FloTrac and pulmonary artery catheters[J].Crit Care,2010,14(6):R212.

[5]Zhang Z,Xu X,Yao M,et al.Use of the PiCCO system in critically ill patients with septic shock and acute respiratory distress syndrome:a study protocol for a randomized controlled trial[J].Trials,2013,14：32.

[6]Bendjelid K,Marx G,Kiefer N,et al.Performance of a new pulse contour method for continuous cardiac output monitoring:validation in critically ill patients[J].Br J Anaesth,2013,111(4):573-579.

[7]Terada T,Maemura Y,Toyoda D,et al.Semi-invasive monitoring of cardiac output in renal transplantation by a new device using arterial pressure waveform analysis compare with intermittent pulmonary thermodilution[J].Masui,2010,59(7):897-901.

[8]Auler JJ,Torres ML,Cardoso MM,et al.Clinical evaluation of the flotrac/vigileoTMsystem for continuous cardiac output monitoring in patients undergoing regional anesthesia for elective cesarean section:a pilot study[J].Clinics (Sao Paulo),2010,65(8):793-798.

[9]卢家凯，朱琛，王义军，等．FloTrac/Vigileo系统用于冠状动脉搭桥术中血流动力学监测[J]．心肺血管病杂志，2012，31(2)：101-105．

[10]许福生，吴志云，吴财能．FloTrac/Vigileo系统在大面积烧伤患者早期切痂手术中的应用[J]．临床麻醉学杂志，2014，30(3)：254-256．

[11]Mclean AS,Huang SJ,Kot M,et al.Comparison of cardiac output measurements in critically ill patients:FloTrac/Vigileo vs transthoracic Doppler echocardiography[J].Anaesth Intensive Care,2011,39(4):590-598.

[12]Metzelder S,Coburn M,Fries M,et al.Performance of cardiac output measurement derived from arterial pressure waveform analysis in patients requiring high-dose vasopressor therapy[J].Br J Anaesth,2011,106(6):776-784.

[13]Kusaka Y,Yoshitani K,Irie T,et al.Clinical comparison of an echocardiograph-derived versus pulse counter-derived cardiac output measurement in abdominal aortic aneurysm surgery[J].J Cardiothorac Vasc Anesth,2012,26(2):223-226.

[14]Teng S,Kaufman J,Pan Z,et al.Continuous arterial pressure waveform monitoring in pediatric cardiac transplant,cardiomyopathy and pulmonary hypertension patients[J].Intensive Care Med,2011,37(8):1297-1301.

[15]Priyana A,Amiliana MS,Andang HJ.GW24-e3583 agreement of stroke volume,cardiac output,and systemic vascular resistance between swan-ganz and echocardiography[J].Heart,2013,99(Suppl 3):A199.

[16]Waldron NH,Miller TE,Thacker JK,et al.A prospective comparison of a noninvasive cardiac output monitor versus esophageal Doppler monitor for goal-directed fluid therapy in colorectal surgery patients[J].Anesth Analg,2014,118(5):966-975.

[17]Bisgaard J,Toft P.Intraoperative goal-directed fluid therapy--which goals should we choose?[J].Acta Anaesthesiol Scand,2014,58(4):495-496.

[18]Suehiro K,Joosten A,Alexander B,et al.Guiding goal-directed therapy[J].Curr Anesthesiol Rep,2014,4(4):360-375.

[19]Raue W,Swierzy M,Koplin G,et al.Comparison of electrical velocimetry and transthoracic thermodilution technique for cardiac output assessment in critically ill patients[J].Eur J Anaesthesiol,2009,26(12):1067-1071.

[20]Thiele RH,Bartels K,Gan TJ.Cardiac output monitoring:a contemporary assessment and review[J].Crit Care Med,2015,43(1):177-185.

[21]Kupersztych-Hagege E,Teboul JL,Artigas A,et al.Bioreactance is not reliable for estimating cardiac output and the effects of passive leg raising in critically ill patients[J].Br J Anaesth,2013,111(6):961-966.

[22]Pugsley J,Lerner AB.Cardiac output monitoring:is there a gold standard and how do the newer technologies compare?[J].Semin Cardiothorac Vasc Anesth,2010,14(4):274-282.

[23]段怡，冯艺．无创超声心排血量监测仪的临床应用进展[J]．临床麻醉学杂志，2014，7(7)：716-718．

[24]Ameloot K,Van De Vijver K,Van Regenmortel N,et al.Validation study of Nexfin continuous non-invasive blood pressure monitoring in critically ill adult patients[J].Minerva Anestesiol,2014,80(12):1294-1301.

10.3969/j.issn.1671-8348.2016.14.041

重庆市卫计委2012年课题(2012-8-187)。作者简介：丁佳慧(1989-)，在读硕士，主要从事目标导向液体治疗研究。△

，E-mail:315747391@qq.com。

R614

A

1671-8348(2016)14-1989-04

2015-11-15

2016-02-25)