1、Pressure arterial line&CVPCardiac output,PA catheterSvO2,relative balance between oxygen supply and demandBetter understanding of tissue oxygenation,right ventricular function Functional monitoring,PiCCO,continuous CO Less invasive,TEE无创血流动力学监测n1966年Kubicek采用直接式阻抗仪测定心阻抗变化,推导出著名的Kubicek 公式。n1981 SV=(
2、VeptTZ/sec)/ZoFigure:Application of electrodes in impedance cardiography Impedance cardiography(ICG)is a safe,non-invasive method to measure a patients hemodynamic status.The ICG waveform is generated by thoracic electrical bioimpedance(TEB)technology,which measures the level of change in impedance
3、in the thoracic fluid.Four small sensors send and receive a low amplitude electrical current through the thorax to detect the level of change in resistance in the thoracic fluid.With each cardiac cycle,fluid levels change,which affects the impedance to the electrical signal transmitted by the sensor
4、s.The technology behind ICGFigure 7:Variation of ventricular,aortic and atrial pressure,aortic flow,thoracic impedance change and fist derivative of impedance(dz/dt)as a function of time(t).ECG and phonocardiogram taken simultaneously is also shown.The curve depicts the cardiac events/performance.B
5、Opening of the Aortic Valve,X Closure of the Aortic Valve,Y closure of pulmonary valve,O mitral valve opening/rapid ventricular filling,B-X Ventricular Ejection Time(VET),C Maximal deflection of dz/dt(Peak Flow),B-C slope Acceleration Contractility Index,A Atrial Systole,Q Start of ventricular depol
6、arizationPhilips Impedance Cardiography(ICG)continuously measures hemodynamic parameters without the associated risks of traditional invasive methods.The Philips ICG measurement is ideal for hemodynamic evaluation of adult patients in:nEmergency departments nStep-down units nSpecial procedure Using
7、ICG for the appropriate patient populationThe ICG measurement is designed for assessment of most adult patients height 122-229 cm(4-7 6)and weight 30-159 kg(67-350 lb)but may demonstrate reduced accuracy when patients present with the following conditions or anomalies:n Aortic valve regurgitation n
8、Minute ventilation sensor function pacemakers n Connection to a cardiopulmonary bypass machinen Sustained arrhythmias n Connection to an intra-aortic balloon pump or chest tubes Connection to a respiratory ventilator n Congenital heart defects n Pericardial effusion n Severe hypertension(MAP 130 mm
9、Hg)n Septic shock n Severe anemiaEchocardiogramAn echocardiogram is a test in which ultrasound is used to examine the heart.Echocardiograms can evaluate:n the presence of any abnormal fluid collection in the sac around the heart(pericardium).n the chamber size,thickness of the heart muscle wall and
10、how well it is functioning.n the function of the heart valves-whether they are obstructing blood flow or leaking.n any abnormal connections between chambers and vessels that may exist in congenital heart disease.n wall motion abnormalities that occur when the heart muscle is not receiving enough blo
11、od.n the presence of aneurysms,clots,tumors,vegetations(bacterial growths)on the valves.根据已知频率超声波的反射频率，测定红细胞移动的速度来推算n由于降主动脉的血流量是CO 的70%(降主动脉血流与CO 的相关系数是0.92),故其计算公式也为:CO=降主动脉血流量降主动脉的横截面积70%n多数研究结果显示它与热稀释法高度相关。多普勒超声技术测量左心室充盈期舒张末面积直接与每搏容量指数相关,可作为前负荷的定量指标。Both SV and CO can be reliably determined from
12、the spectral flow profile as a product of the velocity time integral(vti)and the flow cross sectional area(CSA),and,for CO,times heart rate(HR).This method has been in use for over 20 years in clinical practice and is probably considered the clinical haemodynamic gold standard.多普勒超声技术操作水平要求高,多种因素影响可
13、造成误差,操作者及结果分析者要有超声检查技术、图形分析基本理论知识、心血管疾病知识,而且要经过严格培训才能避免错误。此外设备、检查费用昂贵,所以此技术尚未推广。基本原理：Fick原理由Fick于1870年首先提出，该原理源自于质量守恒定律，即利用氧为指示剂测量CO，因为肺氧摄取率及含量较易测得。公式如下。CO=VO2/(CaO2CvO2)式中：VO2为氧消耗，CaO2为动脉血氧含量，Cv O2为混合静脉血氧含量。用二氧化碳(CO2)代替O2则形成了间接Fick公式。CO=VCO2/(CvCO2CaCO2)式中：VCO2代表CO2的清除，即呼气与吸气CO2含量差；CvCO2为混合静脉血CO2含量
14、；CaCO2为动脉血CO2含量，可从动脉血气分析或潮气末二氧化碳含量(ETCO2)得出。健康人肺泡CO2含量近似于动脉血二氧化碳分压(PaCO2)。通过无创技术很难获得CvCO2，而部分重复呼吸技术可避免直接测量CvCO2，即与呼吸机管路相连的重复呼吸环为150 ml的死腔，当呼吸环内的气体与肺泡及肺毛细血管达到平衡状态时，则可测出环路内CO2含量，假设在整个重复呼吸过程中混合静脉的CO2浓度无显著变化，则间接Fick公式中CvCO2可以被约掉，进而通过环路中CO2含量计算出CO，平均34 min测定1次。优缺点：优点为自动、无创、连续地监测CO(平均4 min测定1次)；舒适，活动不受限；V
15、CO2、PaCO2、ETCO2均较易测出。缺点为不能应用于非插管的患者；不能测出肺内分流；长时间测量将使PaCO2轻度升高；假设PaCO2和潮气末二氧化碳分压(PETCO2)相等；高通气量会影响精确度。局限性：动、静脉CO2的差值约为6 mm Hg(1 mm Hg=0.133 kPa)，PaCO2测值若产生很小误差将导致较大的CO误差；当PaCO2>30 mm Hg时，CO2-血红蛋白(Hb)解离曲线呈线性关系4，如果患者处于高通气状态(PaCO2<30 mm Hg)，所测数据则不可信；呼吸机设定条件变化会导致死腔及通气/血流比值的改变，也会影响CO的计算值。重复呼吸技术针对以上几
16、个方面均作了校准。近年来研究证实，这项技术更适用于正常至较低CO行机械通气的危重患者。该监护仪由美国Novametrix Medical Systems研制而成，并被逐步应用于ICU机械通气危重患者的监护。应用现状：对呼出气体CO2浓度分析可反映呼吸死腔的大小及气体交换的有效性。Fletcher等6提出，对呼气CO2波形的定量分析能反映气体交换的有效性及与通气/血流比例的关系。在肺表面活性物质缺乏的急性呼吸窘迫综合征(ARDS)动物模型中，呼气CO2波形的第三段斜率不仅能反映功能残气量(FRC)7，还能区分健康个体与ARDS个体8。对CO2呼气图的分析能精确反映心血管系统信息，尤其是呼气CO2
17、浓度及呼气容量，反映CO的校准系数是0.94。1956年Collier首先提出应用部分CO2重复呼吸技术可精确测得CvCO2，其精确性大大依赖于足够的“平衡”时间，即在这段时间内重复呼吸管道、气道、肺泡及肺毛细血管处的CO2达到平衡，至少需20 s。Gedeon等9研究表明，在动物实验中利用该技术进行30 s重复呼吸所得CO与热稀释法的相关系数为0.83，但若重复呼吸时间较长，则预示着气体交换与心血管功能的异常。随后，Neviere等10将该技术应用于慢性阻塞性肺疾病(COPD)患者，其与热稀释法的相关系数为0.92。虽然生理死腔很难测得，但Fletcher等11认为，
18、肺血流的显著改变是肺泡死腔增加的标志，且CO2波形第三段斜率无相应变化。另一项研究发现，肺泡死腔与潮气量(VT)比值与PaO2及肺泡灌注成反比。总之，重复呼吸技术提供了连续而瞬时的CO信息而无需动脉血气分析标定。但在肺损伤及血流动力学极不稳定状态下，该技术的精确性尚需进一步临床证实。NICO无创心肺功能监测仪无创心肺功能监测仪NICO心肺功能管理系统为美国伟康公司（Respironics Novametrix Inc.）生产，采用经典的Fick 部分CO2重复呼吸原理，通过CAPNOSTAT 主流式CO2传感器，无创、连续、精确、实时地监测心排出量（C.O.），并同时显示12个心功能参数、30
19、个呼吸力学参数和20余个可自行选择的参数趋势图，更专业地指导临床进行液体治疗、帮助机械通气参数的调节及对撤机的管理。同时，NICO心肺功能管理系统可储存一个或多个病人共72小时的监测数据，并直接下载、输出可自行修改的中文报告 n肺动脉导管肺动脉导管/n脉搏轮廓(PiCCO)(PiCCO)中心静脉压与血压同时监测更有意义中心静脉压与血压同时监测更有意义 n 中心静脉压下降，血压低下，提示有效血容量不足。n 中心静脉压升高，血压低下，提示心功能不全。n 中心静脉压升高，血压正常，提示容量负荷过重。n 中心静脉压进行性升高，血压进行性降低，提示严重心功能不全，或心包填塞。n 中心静脉压正常，血压低下
20、，提示心功能不全或血容量不足，可予补液试验。Figure 2:With the balloon inflated the PAC floats and wedges into a capillary of the pulmonary artery.When wedged the PAC creates an unrestricted channel from the catheter tip to the left ventricle,thus allowing the distal lumen to indirectly measure left ventricle pressure.肺毛细
21、血管楔压（PAWP）左心房与肺循环之间不存在瓣膜，当导管的气囊充气后所形成约1113mm的球囊随血流嵌闭肺动脉分支阻断血流，管端所测得的压力是从左房逆流经肺静脉和肺毛细血管所传递的压力。PADP PAWP LAP LVEDP LVEDVPADP PAWP LAP LVEDP LVEDVFigure 3:Physiologic lung zones.For pulmonary capillary wedge pressure to be reliable,the catheter tip must lie in zone 3.Right atrium:a,c and v waves,0-8mmH
22、gRight ventricle:increase in systolic pressure,15-30/0 mmHgPulmonary artery:increase in diastolic pressure,15-30/10mmHgPulmonary artery wedge:5-15mmHgPulmonary Capillary Wedge Pressure(PCWP)Figure 3-28 Normal course of a Swan-Ganz catheter.A Swan-Ganz catheter inserted on the right goes into the sub
23、clavian vein(Sc),into the superior vena cava(SVC),right atrium(RA),right ventricle(RV),main pulmonary artery(MPA),and in this case,the right lower lobe pulmonary artery(RLL PA).Cardiac OutputThe monitor takes readings from the truCATH catheter 7.5 times per second with screen updates every second,pr
24、oviding real-time,second-by-second measurements of cardiac output,continuously.Continuous cardiac outputpulse indicator continuous cardiac output PiCCOPiCCO连续动脉波形连续动脉波形心排量监护心排量监护.n 以容量监测反映前负荷以及全心情况,并且可以测得血管外肺水值n 连续实时的心排量监测PICCO PiCCO技术是经肺热稀释技术和脉搏波型轮廓分析技术的综合，用于测量血液动力监测和容量管理，并使大多数病人不再需要放置肺动脉导管：脉搏轮廓分析技
25、术校正校正 经肺热稀释技术注射注射tTPtTbinjectiontdtTKV)T(TCObiibTDa Stewart-Hamilton methodTb=Blood temperatureTi =Injectate temperatureVi =Injectate volume Tb.dt=Area under the thermodilution curveK=Correction constant,made up of specific weight and specific heat of blood and injectate 采用成熟的热稀释方法连续测量三次的心输出量（CO）,得到
26、平均值用来确定校正值.Step 1在压力之在压力之下的区域下的区域面积面积压力的形压力的形状曲线状曲线PCCO=cal HR SystoleP(t)SVR+C(p)dPdt()dt主动脉的主动脉的顺应性顺应性心率心率温度稀释温度稀释校正因子校正因子tsP 毫米毫米 HgPCCO 显示最后显示最后12s的平均值的平均值Step 2 连续心输出的计算模式中心静脉导管中心静脉导管动脉热稀释导管动脉热稀释导管 注射液温度电缆注射液温度电缆 PULSION 一次性压力传感器一次性压力传感器 PCCIAP13.03 16.28 TB37.0AP 140117 92(CVP)5SVRI 2762PCCI 3
27、.24HR 78SVI 42SVV 5%dPmx 1140(GEDI)625 温度测量电缆温度测量电缆 压力电缆压力电缆 热稀释参数热稀释参数 心输出量CO 全心舒张末期容积 GEDV 胸腔内血容积 ITBV 血管外肺水EVLW 肺血管通透性指数 PVPI 心功能指数CFI 全心射血分数GEFPiCCO测量下列参数：测量下列参数：脉搏轮廓参数脉搏轮廓参数 脉搏连续心输出量PCCO 每搏量SV 心率HR 每搏量变异SVV 脉压变异PPV 动脉压力AP 系统血管阻力SVR 左心室收缩指数dPmxParameterRangeUnitCI3.0 5.0l/min/m2ITBVI850 1000ml/m
28、2EVLWI 3.0 7.0ml/kgCFI4.5 6.51/minHR60 901/minMAP70 90mmHgSVRI1200 2000dyn*s*cm-5*m2SVI40 60ml/m2SVV 10%dP/dtmax 12002000 mmHg/sGEDVI 600750 ml/m2以上表格数值为国外值。我国通行标准为：以上表格数值为国外值。我国通行标准为：CI:2.25.0 L/min;CVP:515mmHg;SVR:9001500 dyn/s/cm2.Picco和和Swan-Ganz监测前负荷的对比监测前负荷的对比肺动脉阻力升高左室的功能异常 Swan-GanzPCWP 平均左房压 LVEDP preloadpreload NY近似近似无法准确映射前负荷PiccoITBVpreload注：ITBV全胸血液容量LVEDV?目前循环监测手法丰富,各有特点：Lancet 2005,366(9484):472 N=1041 P=0.39
