脉搏指示连续心输出量监测技术及其在心脏外科的应用进展

刘胜中 综述，郭应强 审校

(1.四川大学华西医院，四川 成都 610041；2.四川省医学科学院·四川省人民医院心脏外科中心，四川 成都 610072)

脉搏指示连续心输出量监测技术及其在心脏外科的应用进展

刘胜中1，2综述，郭应强1审校

(1.四川大学华西医院，四川 成都 610041；2.四川省医学科学院·四川省人民医院心脏外科中心，四川 成都 610072)

脉搏指示连续心输出量(pulse-indicated continuous cardiac output，PiCCO)监测是一项微创、简便、精确、连续的血流动力学监测技术；采用经肺热稀释技术和连续脉搏波形测量技术，获取患者心功能、容量、血管外肺水等一系列血流动力学指标，指导临床治疗决策，尤其有助于危重患者的病情判断。本文就PiCCO的监测原理、监测指标及其在心脏外科的应用进展做一综述。

脉搏指示连续心输出量监测；血流动力学；心脏外科；进展

对接受体外循环心脏手术的患者，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。Swan-Ganz导管曾被认为是血流动力学监测的“金标准”，但造价较贵、并发症较多、有创技术要求高，需经专门训练的技术人员进行插管及各项数据监测，临床应用受到诸多限制[1]。脉搏指示连续心输出量(pulse-indicated continuous cardiac output，PiCCO)监测仪是由德国PULSION公司推出的新一代容量监测仪器。由于操作创伤小，仅通过一条中心静脉和动脉导管就能简便、精确、连续、床边化监测血流动力学变化，同时可测出心排血量(cardiac output，CO)、胸内血容量(intrathoracic blood volume，ITBV)和血管外肺水(extravascular lung water，EVLW)等指标，为判断心脏前后负荷状态、心脏功能状况及肺水肿程度提供宝贵资料，使危重患者血流动力学监测与处理得到进一步提高，在临床工作中得到了越来越广泛的应用，并有取代Swan-Ganz导管的趋势[2]。本文就PiCCO的监测原理、监测指标及其在心脏外科的应用进展做一综述。

1 PiCCO的监测原理

PiCCO是一种新型的微创血流动力学监测技术。临床上使用的PiCCO监测仪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，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指标，如CO、全心舒张末期容积(global end-diastolic volume，GEDV)、ITBV、每搏量(stroke volume，SV)、每搏量变异(stroke volume variation，SVV)、脉搏压变异(pulsepressure variation，PPV)、EVLW等指标[3，4]。

2 PiCCO的监测指标及临床意义

2.1 心脏前负荷相关指标 左心室舒张末期容量(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，临床多以中心静脉压(central venous pressure，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。GEDV和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、EVLW、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[5，6]，在冠状动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[7，8]。SVV和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[9～11]。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。另有研究表明胸内血容量指数(intrathoracic blood volume index，ITBVI)、全心舒张末期容积指数(global end-diastolic volume index，GEDVI)能更准确反映患者对容量复苏的反应，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[12，13]。

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)所致的顽固性低氧血症、病死率极高的重要原因[14]。氧合指数(PaO2/FiO2)是反映ARDS肺损伤程度的经典指标。庄育刚等在ARDS发展过程中观察发现，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[15]。另外，CO、SV、动脉血压等也是反映心脏后负荷的指标。

2.3 肺水监测指标 肺水测量的金标准为比重分析法。血管外肺水指数(extravascular lung water index，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[16]。Sturm等研究表明EVLWI还与危重患者的预后直接相关，治疗早期EVLW下降者，预后较好，持续高的EVLWI病死率高[17]。

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的指标。Combes等在ICU通气患者中应用PiCCO监测的GEF和CFI，可准确反映左心室收缩功能，但对单独右心室功能不全患者，利用GEF和CFI监测评价左心室收缩功能并不准确[18]。

2.5 氧饱和度指标 第二代PiCCO系统还加入了CeVOX光纤用于测量中心静脉氧饱和度(central venous oxygen saturation，ScvO2)，不受外界因素影响，可实时动态反映患者氧供与氧耗情况。

3 PiCCO的优缺点

3.1 优点 ①PiCCO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Swan-Ganz导管的一系列并发症，留置时间可延长至10天，更适用于小儿患者。②PiCCO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。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[19]。③PiCCO整合了有创血压监测，置管、监测和护理方便。④PiCCO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。

3.2 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。③PiCCO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。④PiCCO对存在心内分流、主动脉瘤、主动脉狭窄、肺叶切除等患者易出现测量偏差。

4 PiCCO在心脏外科的应用

随着医疗水平的不断提高，越来越多的危重心脏病患者接受手术治疗，这些患者往往合并不同程度的脏器功能不全，如何维持患者围术期血流动力学平稳就变得尤为重要，也成为临床医生最关心的问题。血流动力学监测是围术期判断患者状态，指导麻醉及液体管理，预测患者预后的重要依据。PiCCO在全面反映血流动力学参数与心脏舒缩功能变化的同时，还可以测定肺部的生理变化，近年来在心脏外科得到了广泛应用。王绍林等在进行体外循环心脏手术的患者中，应用PiCCO进行血流动力学监测，根据心肌收缩力、前负荷、后负荷的变化情况，采取有针对性的干预措施，及时纠正不利的病理生理改变，可以使患者更安全地度过麻醉诱导期[20]。郭晓纲等在30例心脏瓣膜置换术中应用PiCCO技术进行血流动力学监测，由于监测及时准确，对判断病情和指导治疗起了关键作用，且均未出现置管即时和延迟并发症[21]。由于重症瓣膜病患者换瓣术后血流动力学改变多样化，血管活性药物的反应性个体差异大，而根据PiCCO提供的心血管系统容量、压力、心收缩力等监测数据，指导调整血管活性药物，并调节适宜于心脏恢复的前后负荷，及时有效地减少肺淤血或改善组织灌注不足[22]。在非体外循环下冠状动脉旁路移植术中，亦可为临床制定容量治疗方案提供精确的指导依据，同时指导及时适量使用血管扩张药和正性肌力药物，并且EVLWI的变化早于患者血气的改变利于早期发现肺水肿的发生[23]。任燕等通过应用PiCCO对心脏直视术后患者血流动力学参数进行监测，发现能更直观有效、及时精确地找准血流动力学不稳定因素，对症下药，改善患者心功能情况，减少ICU住院天数，提高患者治愈率[24]。由于PiCCO具有微创、导管留置时间较长的优点，也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[25]。国内外学者研究发现，PiCCO用于婴幼儿先天性心脏病手术围术期血流动力学监测，可以快速准确反映血流动力学变化，为临床医生及时判断病情、制定治疗方案提供了可靠的依据，提高了手术成功率，降低术后并发症发生率及死亡率[26～28]。Gil-Anton等报道，在小儿心脏手术后应用PiCCO监测CFI是确实可行的，并指出术后早期维持CFI≥3 L/m2，可以获得更好的临床效果[29]。

综上所述，PiCCO是一项微创、简便、精确、连续的血流动力学监测技术；采用经肺热稀释技术和连续脉搏波型测量技术，获取患者心功能、容量、血管外肺水等一系列血流动力学指标，指导临床治疗决策，尤其有助于危重心脏病患者的病情判断。

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Pulse-indicated continuous cardiac output monitoring technique and its application progress in cardiac surgery

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B

1672-6170(2016)06-0166-03

2016-01-18；

2016-06-24)