临床心输出量监测比较与评价
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max Acc = high EF
复旦大学附属中山医院麻醉科
• 已知SV和EF（maxACC与EF直接相关） • 通过 EF=SV/LVEDV 公式可以直接算出
LDEV精确评估前负荷。
复旦大学附属中山医院麻醉科
后负荷参数
• TVSR：系统血管阻力 • 须手动输入MAP值
复旦大学附属中山医院麻醉科
CV bolus injection
arterial TD
catheter
ETV
(e.g. PV2015L20)
RAEDV RVEDV
PBV
LAEDV LVEDV
ETV
−∆ T °[ C] 0,6
0,4
0,2
0,0 0
10
20
30
40
50 [s]
Injection
Tb injection
复旦Tr大an学spu附lm属ona中ry山the医rm院od麻ilut醉ion科: Cardiac Output
复旦大学附属中山医院麻醉科
复旦大学附属中山医院麻醉科
RBCO重复吸入装置的图解
复旦大学附属中山医院麻醉科
NICO CO2重复吸入CO 测定示意图
复旦大学附属中山医院麻醉科
复旦大学附属中山医院麻醉科
复旦大学附属中山医院麻醉科
应用该方法应注意的问题
• 计算出的是参与气体交换的那部分血流量，不 包括肺内分流，肺内分流可以通过氧和情况情 况算出，这里是通过FiO2和SpO2进行间接计 算的。
定位不理想
M-mode beam Doppler beam
Aorta
复旦大学附属中山医院麻醉科
定位不理想时主动脉M超的波形
Proximal Wall
复旦大学附属中山医院麻醉科
低血容量
复旦大学附属中山医院麻醉科
复旦大学附属中山医院麻醉科
左心衰
复旦大学附属中山医院麻醉科
复旦大学附属中山医院麻醉科
DPT Monitor cable PMK-206
PULSION disposable pressure transducer PV8115 Arterial thermodilution catheter
Connection cable to bedside monitor PMK - XXX
复旦大学附属中山医院麻醉科
Individual aortic compliance C(p)
复旦大学附属中山医院麻醉科
PiCCO容量测定的原理
复旦大学附属中山医院麻醉科
c (I) injection
• PV: 最大收缩速度 (实测 )
复旦大学附属中山医院麻醉科
前负荷参数
– 每博量 – 左室射血时间 – LEDVi
复旦大学附属中山医院麻醉科
Ejection Fraction
100%
max Acc
根据Starling’s 定律:
射血分数 (EF) 加速度 直接相关
max Acc = poor EF
高血流动力学
复旦大学附属中山医院麻醉科
复旦大学附属中山医院麻醉科
经食管超声多普勒CO测定的禁忌症
• 口腔咽部的畸形 • 试管病变如食管静脉曲张 • 急性食管炎 • 食管内支架 • 主动脉狭窄 • 胸主动脉瘤
复旦大学附属中山医院麻醉科
不适合经食管超声多普勒测定CO的场合
• 主动脉球囊反搏 • 房颤 • 主动脉病变 • 腹腔镜手术造成纵隔气肿者
Stewart-Hamilton method
COTDa = (Tb − Ti ) ⋅ Vi ⋅ K ∫ ∆Tb ⋅ dt
t
Tb = 血液温度 Ti = 注射水温度 Vi = 注射容量 ∫ ∆ Tb . dt = 稀释曲线下面 积 K = 校正常数,（取决于 体重， 血温和注射水的温度
复旦大学附属中山医院麻醉科
Interface cable PC80150
13.03 16.28 TB37.0
AP
AP 140
117 92
(CVP) 5
SVRI 2762
PC
CI 3.24
HR 78
PCCI
SVI 42 SVV 5%
dPmx 1140
(GEDI) 625
AUX aLeabharlann Baiduapter cable PC81200
Injectate temperature sensor cable PC80109
复旦大学附属中山医院麻醉科
生物电阻抗法Bio Impedance
复旦大学附属中山医院麻醉科
生物电阻抗法的原理
• 将胸部看成一个导电的圆柱体
• 1907年，Gramer发现心动周期中有电阻抗的变 化
• 1966年Kubicek推导出Kubicek公式
SV
=
L
ρ×(
Z0
)2
× dz / dtmax
× LEVT
•1981年Sramek提出了修正Kubiecek公式
SV = Vept • T • ∆Z / s Z0
复旦大学附属中山医院麻醉科
• Cadiodynamics公司 推出的Bioz生物电阻抗 CO监测仪
• 测量速度快 15秒 • 过滤呼吸影响 • 精确性重复性提高
复旦大学附属中山医院麻醉科
复旦大学附属中山医院麻醉科
• 由超声多普勒探头直接测定红细胞移动距离来 推算降主动脉血流速度
• 由MA超声即时测量降主动脉动脉直径
复旦大学附属中山医院麻醉科
优点
• 无创 • 即时 • 连续 • 完备：提供了血流动力学的所有参数
复旦大学附属中山医院麻醉科
经食管超多普勒测定CO的参数
复旦大学附属中山医院麻醉科
容量-流量参数
出现CO假性升高 • 患者出现左向右分流时，所测CO包括分流量 • 患者有右向左分流时，部分注射液未经肺动脉
中导管的温度探头，造成所测CO假性升高
复旦大学附属中山医院麻醉科
连续温度稀释法
• 原理：
– 在导管的右心室部位装入一个热释放器 – 热释放器按非随机双序将热能释放入血，经右
心室稀释，随右心室收缩，血流到导管顶端 – 血流过程中由于血液的不断稀释，温度发生该
复旦大学附属中山医院麻醉科
The Swan-Ganz Catheter
复旦大学附属中山医院麻醉科
What Swan－Ganz really tell us
• RAP • RVP • PAP • PCWP • CO • Core temp • SvO2
• PAP无法替代
– 肺动脉系统阻力 – 治疗肺动脉高压
复旦大学附属中山医院麻醉科
PiCCO连续CO测定
• 由PULSION公司研发推出 • 热稀释法测定心输出量 • 利用脉搏波形连续监测心输出量 • 可以测定肺血管外水量
复旦P大iCC学O p附lus属se中tup山医院麻醉科
Central venous catheter
Injectate temperature sensor housing PV4046
PCCO is displayed as last 12s mean
压力波形
复旦D大ete学rmi附na属tion中of山th医e in院div麻idu醉al 科aortic compliance
C(p)
Reference CO value from thermodilution
Measured blood pressure (P(t), MAP, CVP)
复旦大学附属中山医院麻醉科
压力参数解读心脏前负荷的局限
• 心脏前负荷：
– 心脏肌小节的初长度 – 心室舒张末期容积 – 一般情况下心室内压力与舒张末容积成固定比
例，但在某些病理情况下，该比例发生变化
• 正性肌力药物使用 • 缩血管药物使用 • 心包疾病 • 心脏顺应性变化：肥厚性心肌病，扩张性心肌病 • 二尖瓣病变
复旦大学附属中山医院麻醉科
优点
• 绝对无创 • 连续监测 • 操作简单 • 耗品便宜
复旦大学附属中山医院麻醉科
缺点
• 抗干扰能力差 • 绝对值的可信度差 • 动态观察更有意义
复旦大学附属中山医院麻醉科
经食管超声多普勒CO测定
复旦大学附属中山医院麻醉科
经食管超多普勒CO测定
• 原理： CO=降主动脉血流降主动脉横截面积÷70%
脉搏波形连续测定心输出量的原理
复旦C大alc学ula附tion属of中PC山CO医⇒院麻Mo醉del科
P [mm Hg]
t [s]
PCCO = cal • HR •
⌠⌡(
P(t) SVR
+ C(p) •
dP dt
) dt
Systole
病人个体的 校正因子 (同热稀释 法)
心率
压力曲线 主动脉 下面积 顺应性
• SVa: 降主动脉每搏量 (实测) • ABF: 主动脉血流 (实测) • SV: 每搏量 (计算) • CO: 心输出量 (计算) • LVET: 左室射血时间 (实测) • Diam: 主动脉直径 (实测)
复旦大学附属中山医院麻醉科
心肌收缩力参数
• Acc: 收缩期最大加速度 (实测)
– max Acc = LV 收缩力强 – max Acc = LV 收缩力弱
复旦大学附属中山医院麻醉科
临床心输出量监测比较与评价
复旦大学中山医院麻醉科
复旦大学附属中山医院麻醉科
心输出量监测的临床应用
• 重症患者的必要监测
– 指导容量治疗 – 指导心血管药物的合理使用 – 指导机械通气参数的合理设置
• 科研的常规手段
复旦大学附属中山医院麻醉科
PA导管，Swan－Ganz导管
• 凡影响CvCO2，VD/VT，肺内分流的因素均 会影响RBCO的准确性
• 使用NaHCO3时会影响RBCO的准确性
复旦大学附属中山医院麻醉科
• 该原理已被Novametrix公司所采纳并制成成 品机推向市场，商品名为NICO
• 可用于保留自主呼吸的患者 • 也可用于建立人工气道进行机械通气的患者
复旦大学附属中山医院麻醉科
经食管超声多普勒测定CO的缺点
• 对探头定位的要求极高，术中体位的变动可能会影响 结果的准确性
• 由于系经食管放置探头，患者需要充分的镇静，不适 合清醒患者使用
• 易受电刀干扰 • 价格昂贵
复旦大学附属中山医院麻醉科
TEE
复旦大学附属中山医院麻醉科
PiCCO连续CO测定
复旦大学附属中山医院麻醉科
PA 导管热稀释法CO的测定
CO = (Tb − Ti ) ⋅ Vi ⋅K ∫ ∆Tb ⋅ dt
复旦大学附属中山医院麻醉科
常见的TD法CO测量波形
复旦大学附属中山医院麻醉科
热稀释法CO测定误差的来源
• 注射液的温度：实际注射时与输入温度的差异 • 注射液的容积：实际注射容积小于规定容积，
复旦大学附属中山医院麻醉科
• 混合静脉CO2含量的测定虽然可以通过无创的方法测 得，但必须准备一个含有2%-3%CO2的储气袋，造 成其临床应用的限制
• 1985年，Gedon和Roy提出了监测呼出、部分重吸 入气体中CO2，测量CO（RBCO）的公式，解决了 上述直接将 Fick 公式所带来的问题。
变，使导管顶端的温度传感器电位发生变化产 生与冷盐水相似的温度稀释曲线
复旦大学附属中山医院麻醉科
优点
• 连续 • 测定过程不额外增加容量负荷 • 自动监控释放温度，无须手工输入矫正因子，
减少测量误差
复旦大学附属中山医院麻醉科
使用CCO的注意事项
• 预热20-30分钟 • 注意导管的位置，确保其在肺动脉内 • 体温低于31度或高于41度均无法测量
复旦大学附属中山医院麻醉科
PA导管放置并发症
• 感染 • 气胸 • 动脉穿刺 • 心肌穿孔 • 传导阻滞 • 肺动脉破裂，假性动脉瘤 • 导管头端无法进入正确区域 • 本身具有肺动脉狭窄患者视为禁忌
复旦大学附属中山医院麻醉科
复旦大学附属中山医院麻醉科
是否有其他的测定CO方法
复旦大学附属中山医院麻醉科
Assessed by PAC
阻力 • SVR
复旦大学附属中山医院麻醉科
使用方法
复旦大学附属中山医院麻醉科
理想的定位
M-mode beam Doppler beam
Aorta
复旦大学附属中山医院麻醉科
定位理想时主动脉M超波形
Proximal Wall Distal Wall
复旦大学附属中山医院麻醉科
前负荷 • 每搏量 + • 加速度 + • TSVR + • LVETi
收缩力 • 最大加速度 • 峰值流速
Hemodynamics
Assessed by HemoSonic™
阻力 • TSVR
复旦大学附属中山医院麻醉科
前负荷 • PCWP • CO
收缩力 • 左室作功指数
Hemodynamics
Fick 公式
复旦大学附属中山医院麻醉科
Fick’s法 (The Gold Standard金标准)
• 由代谢车直接测出氧耗 量
• 通过血气分析计算动脉 血氧含量
• 采集混合静脉血 Swan——Ganz导管 进行血气分析计算混合 静脉血氧含量
复旦大学附属中山医院麻醉科
Fick公式的变形
• 目的将CO的测定无创化
复旦大学附属中山医院麻醉科
• 已知SV和EF（maxACC与EF直接相关） • 通过 EF=SV/LVEDV 公式可以直接算出
LDEV精确评估前负荷。
复旦大学附属中山医院麻醉科
后负荷参数
• TVSR：系统血管阻力 • 须手动输入MAP值
复旦大学附属中山医院麻醉科
CV bolus injection
arterial TD
catheter
ETV
(e.g. PV2015L20)
RAEDV RVEDV
PBV
LAEDV LVEDV
ETV
−∆ T °[ C] 0,6
0,4
0,2
0,0 0
10
20
30
40
50 [s]
Injection
Tb injection
复旦Tr大an学spu附lm属ona中ry山the医rm院od麻ilut醉ion科: Cardiac Output
复旦大学附属中山医院麻醉科
复旦大学附属中山医院麻醉科
RBCO重复吸入装置的图解
复旦大学附属中山医院麻醉科
NICO CO2重复吸入CO 测定示意图
复旦大学附属中山医院麻醉科
复旦大学附属中山医院麻醉科
复旦大学附属中山医院麻醉科
应用该方法应注意的问题
• 计算出的是参与气体交换的那部分血流量，不 包括肺内分流，肺内分流可以通过氧和情况情 况算出，这里是通过FiO2和SpO2进行间接计 算的。
定位不理想
M-mode beam Doppler beam
Aorta
复旦大学附属中山医院麻醉科
定位不理想时主动脉M超的波形
Proximal Wall
复旦大学附属中山医院麻醉科
低血容量
复旦大学附属中山医院麻醉科
复旦大学附属中山医院麻醉科
左心衰
复旦大学附属中山医院麻醉科
复旦大学附属中山医院麻醉科
DPT Monitor cable PMK-206
PULSION disposable pressure transducer PV8115 Arterial thermodilution catheter
Connection cable to bedside monitor PMK - XXX
复旦大学附属中山医院麻醉科
Individual aortic compliance C(p)
复旦大学附属中山医院麻醉科
PiCCO容量测定的原理
复旦大学附属中山医院麻醉科
c (I) injection
• PV: 最大收缩速度 (实测 )
复旦大学附属中山医院麻醉科
前负荷参数
– 每博量 – 左室射血时间 – LEDVi
复旦大学附属中山医院麻醉科
Ejection Fraction
100%
max Acc
根据Starling’s 定律:
射血分数 (EF) 加速度 直接相关
max Acc = poor EF
高血流动力学
复旦大学附属中山医院麻醉科
复旦大学附属中山医院麻醉科
经食管超声多普勒CO测定的禁忌症
• 口腔咽部的畸形 • 试管病变如食管静脉曲张 • 急性食管炎 • 食管内支架 • 主动脉狭窄 • 胸主动脉瘤
复旦大学附属中山医院麻醉科
不适合经食管超声多普勒测定CO的场合
• 主动脉球囊反搏 • 房颤 • 主动脉病变 • 腹腔镜手术造成纵隔气肿者
Stewart-Hamilton method
COTDa = (Tb − Ti ) ⋅ Vi ⋅ K ∫ ∆Tb ⋅ dt
t
Tb = 血液温度 Ti = 注射水温度 Vi = 注射容量 ∫ ∆ Tb . dt = 稀释曲线下面 积 K = 校正常数,（取决于 体重， 血温和注射水的温度
复旦大学附属中山医院麻醉科
Interface cable PC80150
13.03 16.28 TB37.0
AP
AP 140
117 92
(CVP) 5
SVRI 2762
PC
CI 3.24
HR 78
PCCI
SVI 42 SVV 5%
dPmx 1140
(GEDI) 625
AUX aLeabharlann Baiduapter cable PC81200
Injectate temperature sensor cable PC80109
复旦大学附属中山医院麻醉科
生物电阻抗法Bio Impedance
复旦大学附属中山医院麻醉科
生物电阻抗法的原理
• 将胸部看成一个导电的圆柱体
• 1907年，Gramer发现心动周期中有电阻抗的变 化
• 1966年Kubicek推导出Kubicek公式
SV
=
L
ρ×(
Z0
)2
× dz / dtmax
× LEVT
•1981年Sramek提出了修正Kubiecek公式
SV = Vept • T • ∆Z / s Z0
复旦大学附属中山医院麻醉科
• Cadiodynamics公司 推出的Bioz生物电阻抗 CO监测仪
• 测量速度快 15秒 • 过滤呼吸影响 • 精确性重复性提高
复旦大学附属中山医院麻醉科
复旦大学附属中山医院麻醉科
• 由超声多普勒探头直接测定红细胞移动距离来 推算降主动脉血流速度
• 由MA超声即时测量降主动脉动脉直径
复旦大学附属中山医院麻醉科
优点
• 无创 • 即时 • 连续 • 完备：提供了血流动力学的所有参数
复旦大学附属中山医院麻醉科
经食管超多普勒测定CO的参数
复旦大学附属中山医院麻醉科
容量-流量参数
出现CO假性升高 • 患者出现左向右分流时，所测CO包括分流量 • 患者有右向左分流时，部分注射液未经肺动脉
中导管的温度探头，造成所测CO假性升高
复旦大学附属中山医院麻醉科
连续温度稀释法
• 原理：
– 在导管的右心室部位装入一个热释放器 – 热释放器按非随机双序将热能释放入血，经右
心室稀释，随右心室收缩，血流到导管顶端 – 血流过程中由于血液的不断稀释，温度发生该
复旦大学附属中山医院麻醉科
The Swan-Ganz Catheter
复旦大学附属中山医院麻醉科
What Swan－Ganz really tell us
• RAP • RVP • PAP • PCWP • CO • Core temp • SvO2
• PAP无法替代
– 肺动脉系统阻力 – 治疗肺动脉高压
复旦大学附属中山医院麻醉科
PiCCO连续CO测定
• 由PULSION公司研发推出 • 热稀释法测定心输出量 • 利用脉搏波形连续监测心输出量 • 可以测定肺血管外水量
复旦P大iCC学O p附lus属se中tup山医院麻醉科
Central venous catheter
Injectate temperature sensor housing PV4046
PCCO is displayed as last 12s mean
压力波形
复旦D大ete学rmi附na属tion中of山th医e in院div麻idu醉al 科aortic compliance
C(p)
Reference CO value from thermodilution
Measured blood pressure (P(t), MAP, CVP)
复旦大学附属中山医院麻醉科
压力参数解读心脏前负荷的局限
• 心脏前负荷：
– 心脏肌小节的初长度 – 心室舒张末期容积 – 一般情况下心室内压力与舒张末容积成固定比
例，但在某些病理情况下，该比例发生变化
• 正性肌力药物使用 • 缩血管药物使用 • 心包疾病 • 心脏顺应性变化：肥厚性心肌病，扩张性心肌病 • 二尖瓣病变
复旦大学附属中山医院麻醉科
优点
• 绝对无创 • 连续监测 • 操作简单 • 耗品便宜
复旦大学附属中山医院麻醉科
缺点
• 抗干扰能力差 • 绝对值的可信度差 • 动态观察更有意义
复旦大学附属中山医院麻醉科
经食管超声多普勒CO测定
复旦大学附属中山医院麻醉科
经食管超多普勒CO测定
• 原理： CO=降主动脉血流降主动脉横截面积÷70%
脉搏波形连续测定心输出量的原理
复旦C大alc学ula附tion属of中PC山CO医⇒院麻Mo醉del科
P [mm Hg]
t [s]
PCCO = cal • HR •
⌠⌡(
P(t) SVR
+ C(p) •
dP dt
) dt
Systole
病人个体的 校正因子 (同热稀释 法)
心率
压力曲线 主动脉 下面积 顺应性
• SVa: 降主动脉每搏量 (实测) • ABF: 主动脉血流 (实测) • SV: 每搏量 (计算) • CO: 心输出量 (计算) • LVET: 左室射血时间 (实测) • Diam: 主动脉直径 (实测)
复旦大学附属中山医院麻醉科
心肌收缩力参数
• Acc: 收缩期最大加速度 (实测)
– max Acc = LV 收缩力强 – max Acc = LV 收缩力弱
复旦大学附属中山医院麻醉科
临床心输出量监测比较与评价
复旦大学中山医院麻醉科
复旦大学附属中山医院麻醉科
心输出量监测的临床应用
• 重症患者的必要监测
– 指导容量治疗 – 指导心血管药物的合理使用 – 指导机械通气参数的合理设置
• 科研的常规手段
复旦大学附属中山医院麻醉科
PA导管，Swan－Ganz导管
• 凡影响CvCO2，VD/VT，肺内分流的因素均 会影响RBCO的准确性
• 使用NaHCO3时会影响RBCO的准确性
复旦大学附属中山医院麻醉科
• 该原理已被Novametrix公司所采纳并制成成 品机推向市场，商品名为NICO
• 可用于保留自主呼吸的患者 • 也可用于建立人工气道进行机械通气的患者
复旦大学附属中山医院麻醉科
经食管超声多普勒测定CO的缺点
• 对探头定位的要求极高，术中体位的变动可能会影响 结果的准确性
• 由于系经食管放置探头，患者需要充分的镇静，不适 合清醒患者使用
• 易受电刀干扰 • 价格昂贵
复旦大学附属中山医院麻醉科
TEE
复旦大学附属中山医院麻醉科
PiCCO连续CO测定
复旦大学附属中山医院麻醉科
PA 导管热稀释法CO的测定
CO = (Tb − Ti ) ⋅ Vi ⋅K ∫ ∆Tb ⋅ dt
复旦大学附属中山医院麻醉科
常见的TD法CO测量波形
复旦大学附属中山医院麻醉科
热稀释法CO测定误差的来源
• 注射液的温度：实际注射时与输入温度的差异 • 注射液的容积：实际注射容积小于规定容积，
复旦大学附属中山医院麻醉科
• 混合静脉CO2含量的测定虽然可以通过无创的方法测 得，但必须准备一个含有2%-3%CO2的储气袋，造 成其临床应用的限制
• 1985年，Gedon和Roy提出了监测呼出、部分重吸 入气体中CO2，测量CO（RBCO）的公式，解决了 上述直接将 Fick 公式所带来的问题。
变，使导管顶端的温度传感器电位发生变化产 生与冷盐水相似的温度稀释曲线
复旦大学附属中山医院麻醉科
优点
• 连续 • 测定过程不额外增加容量负荷 • 自动监控释放温度，无须手工输入矫正因子，
减少测量误差
复旦大学附属中山医院麻醉科
使用CCO的注意事项
• 预热20-30分钟 • 注意导管的位置，确保其在肺动脉内 • 体温低于31度或高于41度均无法测量
复旦大学附属中山医院麻醉科
PA导管放置并发症
• 感染 • 气胸 • 动脉穿刺 • 心肌穿孔 • 传导阻滞 • 肺动脉破裂，假性动脉瘤 • 导管头端无法进入正确区域 • 本身具有肺动脉狭窄患者视为禁忌
复旦大学附属中山医院麻醉科
复旦大学附属中山医院麻醉科
是否有其他的测定CO方法
复旦大学附属中山医院麻醉科
Assessed by PAC
阻力 • SVR
复旦大学附属中山医院麻醉科
使用方法
复旦大学附属中山医院麻醉科
理想的定位
M-mode beam Doppler beam
Aorta
复旦大学附属中山医院麻醉科
定位理想时主动脉M超波形
Proximal Wall Distal Wall
复旦大学附属中山医院麻醉科
前负荷 • 每搏量 + • 加速度 + • TSVR + • LVETi
收缩力 • 最大加速度 • 峰值流速
Hemodynamics
Assessed by HemoSonic™
阻力 • TSVR
复旦大学附属中山医院麻醉科
前负荷 • PCWP • CO
收缩力 • 左室作功指数
Hemodynamics
Fick 公式
复旦大学附属中山医院麻醉科
Fick’s法 (The Gold Standard金标准)
• 由代谢车直接测出氧耗 量
• 通过血气分析计算动脉 血氧含量
• 采集混合静脉血 Swan——Ganz导管 进行血气分析计算混合 静脉血氧含量
复旦大学附属中山医院麻醉科
Fick公式的变形
• 目的将CO的测定无创化