波形分析系统研究综述分析.doc

决定心输出量和每搏变异量的未校准动脉压力波形分析系统综述摘 要：2005年引进的波形分析系统/心排量监测仪，使用动脉压力波形分析理论在无需外部校准的情况下，来计算心输出量(CO)和每搏量的变化(SVV)。本篇系统综述的目标是评估该系统的性能。用英文出版的关于人类心输出量测量的六十五篇完整手稿被重新找回。这些手稿中包括2234名患者和44592份观察结果。根据潜在病人的病情来看，结果已经被分析出来了，那就是手稿中关于一般重大疾病和手术像是常规动态疾病，心脏手术，乏力疾病，肝脏手术和败血症等乏力疾病的分析和之后发布的信息版本是一致的。八项研究将每搏量的变化与其他动态指标进行了比较，发现CO、偏见精度、误差、相关性和一致性在一些潜在的疾病和后来发布的版本以及他们的相互作用中是不一致的，研究建议要特别在低的和规范性的动态疾病中提高其准确性和精度。偏见和趋势分析能力仍然依赖（变化）血管张力与最新的软件。每搏量的变化（SVV）只是适度地同意其他动态的指标，尽管它是在85%的研究处理中对预测液体的反应方面可以起到一定的帮助作用。自从推出以来，波形分析系统/心排量监测仪特别是在低级和规范化疾病中在标定方面的性能得到了改进。在最近的研究版本里，足够准确和精确的CO测量和趋势分析在中低级疾病的常规临床使用和没有大血管张力的变化下允许存在A%或低于30%的误差。这样，每搏量的变化就可能有益地补充这些测量。关键词：心量输出比较；血流动力学优化；每搏输出量的变化；为标定动脉压力波形分析1904年，利用外周动脉波形来计算每搏量的变化被首次描述。虽然脉冲压力(PP)直接关系到每搏量（SV）的变化。动脉顺应性和动脉波形的色调形状，影响了来自脉冲压力中的每搏量的计算。大多数利用动脉压力波进行心输出量(CO)测量的设备是需要外部校准以通过在个人患者中考虑采取动脉顺应性和语调的措施，建立脉冲压力和每搏量变化之间的关系的。在2005年波形分析系统和心排量监测仪系统（来自美国加州欧文爱德华兹生命科学）被引进了。据称，这项技术不需要来自外部的校准并且使用得到雇佣标准的外设动脉压力信号动脉导管和心输出量来计算每搏量。有一种不公开的算法，它是使用平均数、标准差、偏度和峰度压力以及用性别、年龄、体重和身高导出的动脉顺应性来计算的。使用动脉波形计算每搏量的变化对信号质量有很高的要求。窦性心律和节奏干扰的存在减少了测量误差的机会。此外，脉冲压力和每搏量变化间的关系像是在肝脏病理、生理条件疾病、肝脏手术或与高动力和血管舒张状态有关联的感染性休克伴门脉等疾病中也变得不那么固定。通常情况下，脉冲压力增加下动脉的树，但在后者的情况下，脉冲压力降低动脉树，从而导致对每搏量变化的低估。这可能从而影响波形分析系统/心量监测仪的读数。后来发布的软件版本目的是为了对称性地提高系统的性能和适用性，包括第一代（1.01，1.03），二代(1.07，1.10，1.14），和最新的第三代版本3.02，但这也未经证实。它的内部校准窗口是10分钟。在1.07的软件版本中，这个窗口校准时间已变成了1分钟。在1.10版本中，该计算程序被提高到能更好地计算和心动过速和下载声音。1.14版本仅仅是对显示的一个更新。第三代版本包括了为动脉张力而做的两种模型：一种是主要在标准和低级动态条件下的病人中发展的；另一种是主要在高动力状况下的患者中发展的。这两种模型间的转换基于这样一种算法，它运用14种动脉压力波形参数去检测高动力状况的发生。我们强调波形分析系统和心排量监测仪测量心输出量的效果是取决于基础条件和血流动力学的配置文件和应用的软件版本。这篇系统综述总结了来自临床研究的数据。这些经过分析后的数据用来定义系统的当前性能和临床实践，并且像之前一样尝试着用16个早期研究参数去探讨未来需要改进的领域。我们将系统地审查根据常用标准性能为心输出量和每搏量变化的测量，但是只会以一种叙述性的方式总结出系统在治疗设置上的结果。研究方法一份使用波形分析系统和未标定的波形分析作为标题，关于波形分析系统和心排量监测仪系统在医学资源图书馆上的文字检索内容在2013年5月1日被完成了。总计，139篇完整的原稿被发现。我们排除了动物实验研究，非英语出版物，非原创原稿和从这家德国集团已收回的文件。这些文章中所有的引用内容，因为所附加的波形分析系统文章额外产生的23篇原稿而被搜索。这篇综述中包含了115篇原稿。在65篇论文中，将心输出量与一种参考标准进行了比较。以下值已经被记录在案：病人类型，基本的临床条件，包含的软件版本，心输出量方式，偏见、精密（偏见的标准偏差），百分比错误，关联性以及如果可利用的参考技术和一致性。后者是由方向的相似性或者波形分析变化的相关性以及心输出量导出的参考方法来定义的。相关系数给出了确定系数。当仅给出心脏指数时，心输出量是用身体1.73平方米的表面积来计算出的。偏见和精度是以升的参数来表达的，目的是在学习中方便比较。从可用的数据中，在适当和可能的情况下，我们还重新计算了其他变量，以使报告的格式标准化。在许多研究中，从布兰德奥特曼的绘图情节横线中得出了报告偏差，如果在文章中不可用，我们从这些情节中去推算数字。偏见总是作为波形分析系统和参考标准之间的差异而被表达出来，所以负数表示低估。根据参考技术的错误性，一个 30%的误差被认为是基本可以接受的。年龄和病人数量以及配对数据都是被记录了的。因为数据是可用的，我们对每搏量变化做了一个相类似的分析。验证研究的质量是根据切克尼和同事使用如下的标准而评定的：参考技术应力求准确和尽量准确，例如，肺循环，精度的参考技术应在研究内进行测量，波形分析系统所需的精度技术应先验性地进行描述，或者彻底分析讨论;偏见和限制这两种技术之间的协议应该被引用;这种新的测试技术的精确性也应该被计算。我们利用该系统评估了径向和其他动脉之比较压力所产生的心输出量也评估了利用该系统治疗的研究。统计分析我们估算了可能影响心输出量测量性能的因素，意见和集总动力学条件的范围可能会影响最终的偏见，精确度和百分比误差。我们因此单独评估条件并相应地将患者分为三组一组是一般的危重病患者，包括一般起病急或大概是常规动力疾病的加急手术患者；一组是心脏和大概是体力条件不支的加急心脏手术病人以及一群肝脏疾病（手术）或脓毒症门脉患者。目的是为了评价在病人类别和与体力条件不支状态相关联的病人类别之间的差异。如果在一般危重病患者中已获得数据而且脓毒症患者人数超过了我们包括在在脓毒症类别各自研究的50%。我们从研究的相关变量中构建了表格，总结出了关键的变量。通过加权病人或数据数量，均值和95%的置信区间的方式，三个软件的几代人都参与了进来。为了取得一致意见，仅有r 被评估和总结。柯尔莫哥洛夫斯米尔诺夫的试验表明变量通常呈分布式。（P0.05）。一般来讲，估计方程被用来估算基本条件和软件版本的影响和它们的关于考虑采取重复测量和调整病人和数据数量的一阶影响。P的价值0.001，那确切的一些数字将被给定。结论共计65个心量输出验证研究，涉及2234例病人和44592个数据点。结论展现在表格1-3中。作为低级和常规动力疾病，仅有少量数据在一致性上和第三代软件版本是可用的。除去百分差这个在基本条件中不会出现不同的数据外，病人、数据量、心输出量、偏见、精确度、百分差、关联性以及在基本条件中相区分的参考标准的一致性，还有软件版本和它们的相互作用，都会为重复的测量而调整。心量输出在心脏手术病人和一般的危重病人和手术病人间是低的，在脓毒症患者或如预期的肝脏疾病又是相对较高的。考虑到偏见、精度、%比误差，相关性和一致性等影响因素，系统性能在低级和常规动力疾病中要优于在高动力疾病中，尽管随着软件版本的更新，性能都在不断提高。然而，最新的软件版本在低级和常规动力疾病中最大程度地提高了性能，并且降低了百分比误差至30%甚至更低。一些研究报道了参考方法的变化系数，介于5%和18%的间歇稀释，和2.4%和6.8%的肺循环稀释。切克尼评分也随着软件版本的增加而提高，通过将每搏量变化与其他动态指标相比较来看，有8个研究是可用的，但因为缺乏数据，病人和软件的效果评价类型是不被认为有意义的。图表对带有其他动态指标的波形分析系统和心量监测仪的每搏量变化，表明了一种温和的赞同。讨论最近9年见证了波形分析系统/心量监测仪系统在临床研究应用方面的急剧增加。这篇系统综述是想要确定常规的临床应用和未来的发展领域。我们的分析是有用的，尽管那些比较旧了的软件不会通过展示它的容量，来对这种更少量的带有侵入性的心量输出测量技术改善性能而再被使用。事实上，波形分析系统/心量监测仪系统的准确性和精确性是可以被认为在血管张力大的改变缺失情况下的低级和常规动力疾病的常规临床使用中是足够可以的。系统的性能在高动力疾病应用中，甚至是伴随着最新的软件版本，仍然像综述中表明的那样不充分。尽管，每搏量变化不可能与通过其他方式获得的变量完美地相一致，在预测液体的反应方面还是有用的。我们现在可以说明系统综述因为所纳入研究中的异质性是受限制的。所以，结论应当谨慎。一个非常规的研究方法被使用在一项一般的危重疾病和手术病人研究当中。因为，源于波形分析系统/心量监测仪的每搏量与在两个食道多普勒探测器帮助下起决定作用的的每搏量进行了比较，发现它是一个依赖操作者经验的一种技术。比较波形分析系统/心量监测仪和胸多普勒，发现在病人正经历腹主动脉重建术诱导麻醉及气管插管期间，通过增加动脉压力从而导致高估了从波形分析系统产生的心输出量。另一方面，第二，甚至第三代软件导致低估了病人在颅内出血患者血管舒张功能期间内的心输出量。第二代软件或许不能能满足为了监测患者急性呼吸道窘迫综合征容易定位的功能。在心脏（外科）手术病人中，源于波形分析系统的心输出量的准确性确实因心律失常和在动脉压力波形变化中，在动脉瓣狭窄和不足以及内主动脉气囊反搏期间而受限制。然而，在波形分析系统和稀释之间，心输出量在心脏起搏时是被记录的。Marque和他的同事们研究了12099个从第一代波形分析系统中获得的连续稀释的心输出量配对数据，带着小的偏见和百分比的误差以及短的回应时间，准确的幅值响应和有效检测到重大的方向性变化能力，勉强地接受了这种性能。在比较了带有间歇稀释的心输出量后的1.03和1.07软件版本后，证明了后者版本更好。对于在心脏外科手术周围的测量，主要是利用第二代软件在有左心室功能中度异常的患者中进行测量，伴随着间歇性稀释的心输出量的出现，一种好的一致意见被关注到，除了在血管变化中存在的较大音调外。梅塔和她的同事在12个患者中使用了1.07版本的系统，并与在进行心脏手术的8个不同时间间隔期的心输出量进行了比较，发现百分比的误差为29%，呈现出从波形分析系统中产生的心量输出几乎等同于间歇稀释期的心输出量。在30名儿童中的136份数据采样中，器官移植揭露了子啊间歇性稀释的心输出量和从波形分析系统中获得的心输出量间的不一致性，反映出兰格沃特在年轻时候得出的血管顺应性结论的局限性。比较在肝脏移植过程中校准的波形分析系统和未校准的波形分析系统中的动脉压力基产生的心输出量来看，当与间歇性的稀释心输出量比较后，两种方法都显示出随着阻力的减小，误差是增大的。其他作者还注意到了用1.07或1.14版本的波形分析系统和增加了低于系统血管800dyn s cm5的稀释心输出量，两者之间的平均差异。最新的软件版本3.02可能不能完全防止这种现象，在比较了带有右半肝肝移植手术热稀释的1.10和3.02两个波形分析系统后，发现3.02版本的性能甚至更为糟糕。一种增加的偏见被观察到，那就是当与间歇性稀释的心输出量比较后有31%的百分比误差，与连续的心输出量有38%的百分比误差，当后者超出每分钟8升的数值时，然而偏见却降低了，并且百分比误差在较低的心输出量中保持着低于30%的记录。在脓毒性休克期间，另外一种在血管肌疾病界有着知名跌幅的问题，它是在与稀释性心输出量相比较后有着相类似的波形分析系统低估问题，并且已经被观察到了。在患有感染性休克的病人如去甲肾上腺素治疗的患者中，在对比带有肺循环稀释心量输出的波形分析系统期间，心律失常和平均全身血管阻力低于800 dyn s cm5的情况被接受了。后者是与大的偏见，一致性限制和和在其他研究上的%比误差相关联的。我们在感染性休克中与间歇性稀释的心输出量对比了1.07，1.10和3.02软件版本，表明了后来的版本已经提高了的准确性和精确性，尽管，这种依赖于系统血管抵制的偏见仍坚持最新的是在准确性和精确性上有误差的。一个法国的研究小组，在感染性休克病人的治疗中对比了校准的和非校准的心量输出测量波形分析系统，他们是赞成前者的。最近，最新的3.02软件版本在多个中心被研究，并且包括了58个感染性患者。从间歇性的和持续性的稀释和1.10和3.02波形分析系统软件中获取的心量输出数据也实现同步获得。这种依赖于血管肌韧性的偏见，随着最新3.02软件版本的得到改进，但是百分比误差却仍然保持着没有改变的30%。然而，大多数的测量在全身血管阻力中表现出来大于500 dyn s cm5并且数据分析是在线下执行的。心量输出的变化而不是价值在临床应用中的可能会更大，如果那些参考标准能够得到高度预测，例如，评价液体反应及其他对治疗干预的反应。然而，只有极少数研究评估了有参考标准的心量输出变化的一致性，并且他们建议随着不断变化的软件版本的出现从而提高软件性能，即使是已被描述过的高度可变的指标的一致性和可接受的临床使用。在那些血容量减少而导致自发呼吸的患者中，通过波形分析系统测量的每搏量在被动抬腿的2分钟内增加了，并且充分地预测了通过心动图评价过的流体响应。脉冲的变化随着主动脉的加紧可能会改变波形分析系统的心输出量，而不是通过超声心动图测量产生的心输出量。波形分析系统的心量输出的变化比起那些在血管张力大的变化期间和在流体类负载或被动抬腿，特别是在大多数最近的软件中，动力疾病和可能与那些通过参考技术测量的数据，不是那么相互关联的。事实上，有参考标准的测量的一致性，在心脏手术期间和之后，似乎是高的。但是，这些测量数据在带有左心室功能受损的患者或者是高动力性的疾病，包括感染性的患者中是适度的（60 6075% or r20.50），后者已经被其他研究所定义。强心剂、血管扩张剂等通常在临床实践中完成的药剂确实改变了，因此，与稀释性心量输出相比能瞬间改变波形分析系统，但是后者在探测心量输出快速变化时反应缓慢，这一点是不能总是被排除的。一项早期的研究报道了带有间歇性的稀释心量排出在变化上有59%的一致性，在混合的患者人数中，这种变化小于15%。这些变化可能太小，以至于不能用在临床参考上。然而，波形分析系统未能检测到肺循环心量输出15%的增加或者是更大的增加，在流体的挑战方面和运用在有甲肾上腺素感染患者上。随着最新软件的使用，当在流体负载方面而不是在去甲肾上腺素素管理的感染性患者中，同样的研究小组报告了其轻微改进的性能，但是更好地符合肺循环的稀释性心量输出的变化。我们在感染性休克方面比较了1.07、1.10和3.02软件版本与间歇性的稀释心量输出，表明了软件系统在综合征治疗过程中表现出了好的治疗能力。多巴酚丁胺在蛛网膜下腔出血患者的治疗中延迟了脑血管病，当与带有肺循环稀释的心量输出波形分析系统进行对比后，发现在不变的血管肌张力下，导致了仅15%的误差。否则，我们不能单独地评估报道一致性中的干预措施。在同样的患者中，在不同的测量站点，波形压力是不一样的。上升的主动脉和径向动脉压力在心脏手术期间一直被用来计算源自波形分析系统的心量输出，并且表明了结果会根据站点的不同而出现差异。比较桡动脉和股动脉压力产生的心量输出的研究，表现出相当大的差异。然而，使用最新的软件版本的研究却反驳这些结果。与心输出量测量对比，采样站点可能不会影响每搏量变化。有八个关于每搏量变化的测量比较研究。波形分析系统衍生出的每搏量部分同意获得的每搏量变化和其他的设备和动脉压力波形分析，而不是在全部研究当中。波形分析系统衍生出的每搏量变化在85%的机械通气患者研究中能够预测液体反应。动脉压力，俯卧位，或各种通气模式并不影响这些结果。第一至第三代软件表明了它们已经成功辨析了每搏量变化，具有像脉冲变化或者图变异指数一样的执行能力。波形分析系统其他被观测到的是它衍生出的每搏量与液体反应比静态参数监测是一个更好的预测。在机械通气心脏手术患者中，随着血液的移动，并且随着胶体替换的减少，每搏量增加是心输出量课程和决定左室舒张末容积的超声心动图的预测。源于波形分析系统的每搏变化量，还有脉冲变化和每搏量的降低预测和诱导阳性呼气末正压。食管手术后，波形分析系统衍生的每搏量变化可能是一个预测患急病和流体响应的有用参数。只有极少数的研究未能验证波形分析系统产生的每搏量变化在预测流体反应方面的有用性。超声心动图在血管上下径导出的变化，预测了在完全机械通气上的流体反应，主要是在感染性、危重病人中，但是波形分析系统衍生的每搏量变化却没有这种预测。在遭受肝病手术的患者中或者气腹腹腔镜手术患者中，波形分析系统衍生的每搏量变化表现得不是那么有用而食道多普勒产生的每搏量却被用作一种参考标准，尽管它的重复性要依赖于操作者的熟练性。很显然，波形分析系统衍生的每搏量变化作为流体反应的一种预测，它是受一些情况影响的，包括正常的心脏节律和那些无右心室超载的人和其他人。血流动力学监测设备的比较建议几乎很少被完全遵循了。忽视了对重复测量的计算和参考技术的