PICCO监测参数及其原理

经肺热稀释技术在循环功能监测中的应用

经肺热稀释技术（The Transpulmonary thermodilution Technique）为新近应用于临床的一项循环功能监测技术，通过一个中心静脉导管和一个带有热敏探头的动脉导管，可持续监测CO，并同时可测得心脏前负荷（容量状况）和液体治疗反应等。这项技术现由德国Pulsion公司推出的PiCCO监护系统上得以实现。应用此项技术，可计算胸内血容量(ITBV)和血管外肺水(EVLW)，ITBV已被许多学者证明是一项可重复、敏感、且比肺动脉阻塞压(PAOP)、右心室舒张末期压(RVEDV)、中心静脉压(CVP)更能准确反映心脏前负荷的指标。另外，经肺热稀释技术与肺动脉漂浮导管比较，还有一个优势是前者可有效地应用于小儿CO 值测定。利用CO测定时的脉搏波形作为参考，PiCCO监护系统还可通过对每一个动脉波形下面积（pulse contour）的计算分析，测得即时的CO值，从而得以实现CO的持续测量。本文将简要综述其使用原理和临床应用情况。

一、监测项目和原理

1、经肺心输出量（CO）

经肺热稀释心输出量（CO）是计算各种血液容积的基础参数。CO一般根据Stewart-Hamilton方法测量。进行热稀释测量时，尽可能快的速度在静脉内注射已知容积的冷溶液（温度至少应比血液温度低10ºC），被记录到的温度降低变化由冷指示剂流经的容积和流量决定。热稀释曲线作为结果被绘制出。PiCCO系统在动脉内（通常在股动脉内）检测冷指示剂，从而测得CO。

2、容积的测量原理

如果快速将一种指示剂注入一个流体系统，指示剂稀释曲线下面积代表单位时间内流经系统的液体，即心输出量(volume/time)。温度指示剂可透过血管壁，会受肺间质液体量(即血管外肺水)的影响。当指示剂为温度指示剂时，该容量即为胸内温度容量(ITTV)，它包括胸腔内血容量(ITBV)和血管外肺水(EVLW)。ITBV包括四个腔室舒张末期容量的总和，即全心舒张末期容量(GEDV)，和肺血容量(PBV)。

PiCCO测得的胸腔内血容量(ITBV)是利用GEDV估算而来。实验和临床研究都已证明GEDV 与ITBV相关良好。通过利用回归分析，已得到利用GEDV估算ITBV的回归方程。

利用估算的ITBV，一个估算的EVLW可计算出来。EVLW=ITTV-ITBV。

PBV：肺血容积EVLW：血管外肺水

图：指示剂在心肺系统的混合腔室图示

3、通过经肺热稀释法获得的参数

1) 脉搏轮廓心输出量（PCCO）：PiCCO利用一个从温度稀释CO测定得到的校正因子和病人个体的顺应性，就可以利用心率和压力曲线下面积来测量连续心输出量。研究表明，连续脉搏轮廓心输出量是一种可靠的测量方法，是使用加热肺动脉导管（PAC）测量连续心输出量的良好替代。

2）每搏输出量变异（SVV）：每搏输出量变异代表每搏输出量的变化情况，用百分比表示，其计算方法是过去30秒内每搏输出量的最大值与最小值的差除以每搏输出量的平均值。SVV是判断血管容积的一个有效指标。当测量得到的SVV较大时，建议使用热稀释法定量测量ITBV来反映容积的情况。

3）脉压变异（PPV）：脉压变异代表脉压（PP）的变化情况，用百分比表示，其计算方法是过去30秒内脉压的最大值与最小值的差除以脉压的平均值。一般而言，PPV对于机械通气病人的临床意义与SVV相似。

4）左心室收缩力指数（dP/dtmax）：在基础生理学中，左心室的收缩力通过左心室（LV）压力曲线的最大变化速度来评估。大部分的最大压力上升速度都位于LV的射血期内，即动脉压力曲线的上升枝。因此，动脉压曲线的最大变化速度可以用来反映左心的最大收缩力。

4、正常值范围

参数正常范围单位

CO 4.5-6.5l/min

ITBVI850-1000ml/ m2

GEDVI680-800ml/ m2

GEF25-35%

ELWI 3.0-7.0ml/kg

PVPI 1.0-3.0-

SVV10%

PPV10%

dPmx1200-2000mmHg/s

二、病理生理意义及临床应用

1、全心舒张末期容积（GEDV）

GEDVI和每搏输出量指数（SVI）之间存在Frank-Starling关系。临床工作中，心脏前负荷通常应用中心静脉压（CVP）和肺动脉阻塞压（PAOP）来判断。然而，CVP和PAOP都会受到血管充盈情况、胸腔内压力、血管顺应性和心脏收缩力的影响。与压力不同，GEDV直接反映心脏前负荷容积。有许多情况下，与CVP和PCWP相比，GEDV是心脏前负荷的更有效指标。

2、胸腔内血容积（ITBV）

ITBV由全心舒张末期容积（GEDV，大约占ITBV的4/5）和肺内血容积（PBV）组成。与右心室舒张末期容积的直接比较，ITBV已被证明是心脏前负荷的敏感指标。Lichtwarck-Aschoff等人证明了进行机械通气的重症监护病人，ITBV反映了循环血容积的情况。而在此类病人，临床常规使用的前负荷指标（中心静脉压和肺动脉阻塞压）与血管容积相关性不佳。

3、血管外肺水（EVLW）

肺内所含的水份可因左心衰竭、肺炎、脓毒症、中毒、烧伤等原因而增加。EVLW的增

加是因为液体向组织间隙渗出增加，后者可由血管内滤过压的升高（左心衰竭、容量过多）或肺血管血浆蛋白通透性增加引起，这些蛋白产生的胶体渗透压会将水份拉向组织间隙（如内毒素休克、肺炎、脓血症、醉酒及烧伤）。EVLW是目前床旁定量监测肺部状态和肺通透性损伤情况的唯一参数，特别是当肺水肿由肺血管通透性增加引起时。有研究表明，对肺水正常或略有升高的急性呼吸衰竭病人而言，压力支持通气比容量控制通气的效果更好。说明此项指标可为临床医生选择通气模式提供参考，而传统的评估项目，如氧合指标、顺应性或其它参数则难以达到。

Schuster等的临床研究显示，根据EVLW的值进行容量治疗，可减少重症监护病人的住院时间。另一项包含了100多位病人的前瞻性对照随机研究表明，通过监测和调整EVLW，病人机械通气的时间和住在ICU的时间均被缩短。

4、肺血管通透性指数（PVPI）

在静水压型肺水肿中，可以发现EVLW增加但PVPI正常；而在通透性PE中，EVLW和PVPI 都增加。治疗静水压型PE可以采用PEEP、利尿等方法，必要时可以给予正性肌力药物。5、左心室收缩力指数（dP/dtmax）

在基础生理学中，左心室的收缩力通过左心室（LV）压力曲线的最大变化速度来评估。大部分的最大压力上升速度都位于LV的射血期内，即动脉压力曲线的上升枝。因此，动脉压曲线的最大变化速度可以用来反映左心的最大收缩力。心输出量由四个因素决定，包括：前负荷、左心室收缩力、后负荷、心率。而这些参数又依赖其它一些变量。

由于后负荷和心率对心脏输出量的影响较小，因此增加心输出量主要依靠其余两个参数。首先，可以依据Frank-Starling关系在一定限度内增加前负荷。但是，当收缩力降低时，可能不能进行容量治疗（即增加前负荷）。在这种情况下，只能给予正性肌力刺激来提高心肌收缩力这个直接反映心肌收缩能力的参数。