心排量测定法

1、有创血流动力学监测有创血流动力学监测之之心排量测定法心排量测定法 &CO-SET + 系统系统心排量的监测历史心排量的监测历史 Fick法法(19世纪世纪70年代年代)染料染料/指示剂稀释法指示剂稀释法(19世纪世纪90年年代代)标准热稀释法标准热稀释法(20世纪世纪50-70年代年代)连续热稀释法连续热稀释法(20世纪世纪90年代年代) 前二者主要在心导管实验室进行前二者主要在心导管实验室进行, 后两者后两者标准和连续热稀释法更容易实现床旁监测。标准和连续热稀释法更容易实现床旁监测。 Fick 法法 (1) 曾经是测量心排血量的曾经是测量心排血量的“金标准金标准”; 根据根据Adol

2、ph Fick 在在19世纪世纪70年代提出的年代提出的理论发展起来的理论发展起来的; Fick 认为，某个器官对一种物质的摄取或认为，某个器官对一种物质的摄取或释放释放, 是流经这个器官的血流量和动静脉血是流经这个器官的血流量和动静脉血中这种物质的差值的乘积中这种物质的差值的乘积.Fick 法法 (2)Fick 法利用法利用氧氧这种物质和这种物质和肺肺这个器官这个器官, 测量动静脉血氧含量得测量动静脉血氧含量得到动静脉氧差（到动静脉氧差（A-vO2）, 氧耗可以通过测量吸入、呼出氧浓氧耗可以通过测量吸入、呼出氧浓度和呼吸频率计算得到度和呼吸频率计算得到. 用以下公式即可得到心排血量：用以下公

3、式即可得到心排血量：CO = 100% 正常动脉血氧含量为正常动脉血氧含量为20 vol % ( vol % = 1ml O2/100cc) 正常混合静脉血氧含量为正常混合静脉血氧含量为15vol % (vol % = 1ml O2/100cc) 正常氧耗为正常氧耗为250ml/min代入公式即可得到：代入公式即可得到：CO = 250ml/min100/（20-15 vol%） = 5000ml/min或或5l/min氧耗（氧耗（ml/min） CaO2-CvO2 Fick 法法 (3)尽管尽管Fick 法曾经是法曾经是“金标准金标准”, 但这种方法有很多但这种方法有很多缺陷缺陷: * 在测

4、量过程中病人必须处于在测量过程中病人必须处于生理学稳定状态生理学稳定状态，而大多数需要，而大多数需要心排血量测量的病人都是危重病人，也就是心排血量测量的病人都是危重病人，也就是“不稳定状态不稳定状态”。 * 另外的缺点是要另外的缺点是要控制吸入氧浓度控制吸入氧浓度，测量呼出气氧浓度测量呼出气氧浓度, 并进并进行动静脉血采样。行动静脉血采样。 * 对对严重低心排病人严重低心排病人，Fick 法最为准确，但因为其技术要求，法最为准确，但因为其技术要求，在临床上最不常用在临床上最不常用。染料染料/指示剂稀释法指示剂稀释法(1)最初由最初由Stewart在在19世纪世纪90年代提出，随后由年代提出，随

5、后由Hamilton完善完善;用一种用一种已知浓度的指示剂已知浓度的指示剂注入到静脉系统，经过足够时间的混合，注入到静脉系统，经过足够时间的混合，通过指示剂的稀释程度就可得到这种体液的量通过指示剂的稀释程度就可得到这种体液的量 ;利用一种叫利用一种叫比重计比重计的装置测量心排血量，这种装置能够测量血中的装置测量心排血量，这种装置能够测量血中的指示剂浓度的指示剂浓度;通过通过连续采样连续采样，就可以得到一条浓度，就可以得到一条浓度-时间曲线时间曲线, 即即: 指示剂稀释曲指示剂稀释曲线线 染料染料/指示剂稀释曲线指示剂稀释曲线(2)染料染料/指示剂稀释法计算指示剂稀释法计算心排量心排量 (3)

6、应用应用 Stewart-Hamilton公式计算出心排血量：公式计算出心排血量： CO = 其中：其中：CO = 心排血量（心排血量（l/min） I = 注入的指示剂的量（注入的指示剂的量（mg） 60 = 60sec/min Cm = 平均指示剂浓度（平均指示剂浓度（ mg/l） t = 总的曲线时间总的曲线时间 K = 校准因子（校准因子（mg/ml/mm偏移）偏移） 这种方法在这种方法在 高心排状态高心排状态 更为准确，但需要复杂的装备，故更为准确，但需要复杂的装备，故在临床上也不常用。在临床上也不常用。 I 60Cm t1K标准热稀释法标准热稀释法(1) 在在20世纪世纪50年代年

7、代 Fegler 最先提出用热稀释法测量心排血量最先提出用热稀释法测量心排血量;直到直到70年代年代, Swan和和Ganz医生用一根特殊的温敏肺动脉导医生用一根特殊的温敏肺动脉导管管, 证实了这种方法的可靠性和可重复性，从而使热稀释法测证实了这种方法的可靠性和可重复性，从而使热稀释法测量心排血量成了量心排血量成了临床实践标准临床实践标准.（目前的金标准目前的金标准）SWAN & GANZSWAN & GANZ1970年年Swan和和Ganz在专业杂志上发表了第一篇在专业杂志上发表了第一篇Swan-Ganz漂浮导管在临床应用的文章漂浮导管在临床应用的文章.Swan HJC an

8、d Ganz W. Catheterization of the heart in man with use of a flow-directed balloon-tipped catheter. N Eng J Med 1970 ; 283 : 447标准热稀释法标准热稀释法(2)运用染料运用染料/ 指示剂稀释原理指示剂稀释原理, 利用利用温度变化温度变化作为指示剂作为指示剂. 将一定量的已知温度的液体将一定量的已知温度的液体, 通过导管快速注入右心房通过导管快速注入右心房, 冰冷的液冰冷的液体与心内血液混合体与心内血液混合, 使其温度降低使其温度降低; 由内置在导管里的热敏电阻感由内置在导

9、管里的热敏电阻感知到这种温度的下降，得到一条相似的知到这种温度的下降，得到一条相似的“时间时间-温度曲线温度曲线”.标准热稀释法标准热稀释法(3) 改良的染料改良的染料/指示剂稀释法指示剂稀释法- 温度变化作为温度变化作为指示剂指示剂; 需要爱德华的需要爱德华的Swan-Ganz 导管导管/计算机或计算机或心排量模块心排量模块, 来测定心排量来测定心排量; 改良的改良的Steward Hamilton 公式公式. CO = 改良包括测量病人血温和注射剂温度以及改良包括测量病人血温和注射剂温度以及注射剂的比重。注射剂的比重。V (TB-TI) A(SI-CI)(SB CB)160 C K热稀释法

10、心排量的热稀释法心排量的计算计算(4)其中：其中：CO = 心排血量心排血量 V = 注射的容量（注射的容量（ml）A = 稀释曲线下面积（稀释曲线下面积（mm/sec）K = 校准系数（校准系数（mm/ ）TB, TI = 血温和注射剂温度血温和注射剂温度SB, SI = 血液和注射剂的比重血液和注射剂的比重CB, CI = 血液和注射剂的热度血液和注射剂的热度 = 使用葡萄糖时为使用葡萄糖时为1.0860 = 60sec/minCT = 注射剂加温的修正因子注射剂加温的修正因子 SI CISB CB热稀释心排量曲热稀释心排量曲线线 (5)正常的特征性曲线显示在快速注射后一个尖锐的上升支，接

11、着是平滑的曲线，正常的特征性曲线显示在快速注射后一个尖锐的上升支，接着是平滑的曲线，缓慢回到基线。由于曲线代表的是一个热缓慢回到基线。由于曲线代表的是一个热冷冷热的过程，实际曲线应该方热的过程，实际曲线应该方向向下，为习惯起见制成向上的曲线。曲线下面积与心排血量呈反比向向下，为习惯起见制成向上的曲线。曲线下面积与心排血量呈反比。心排血量低时，需要更多时间使温度回到基线，曲线下面积就更大。心排血量低时，需要更多时间使温度回到基线，曲线下面积就更大。 心排血量高时，冷注射液很快从心脏排出，温度很快回到基线，心排血量高时，冷注射液很快从心脏排出，温度很快回到基线，曲线下面积就小曲线下面积就小标准热稀

12、释法测心排标准热稀释法测心排量量间断心排量间断心排量- BOLUS测测定法定法热稀释法热稀释法:准确测准确测定所需的定所需的 总体原总体原则则I. 向前的血液流动向前的血液流动;II. 血液和指示剂的正确充分混合血液和指示剂的正确充分混合;III. 肺动脉温度和指示剂温度之差肺动脉温度和指示剂温度之差;IV. 稳定的肺动脉热度稳定的肺动脉热度.向前的血流及血液和信向前的血流及血液和信号号(注射液注射液)的正确充分的正确充分混合混合 之影响的各种因素：之影响的各种因素： 心脏内的血液分流心脏内的血液分流; ; （室间隔缺损和房间隔缺损）室间隔缺损和房间隔缺损） 严重的三尖瓣返流严重的三尖瓣返流;

13、 ; 低血流状况低血流状况; ; 近端注射腔位于导入鞘内近端注射腔位于导入鞘内. . 正确的正确的“信号信号/噪音噪音” 之比之比 信号是注射液的量和温度信号是注射液的量和温度, 噪音是肺动脉热度基线噪音是肺动脉热度基线, 信号和噪音必须存在梯度，以产生可靠信号和噪音必须存在梯度，以产生可靠 的热稀释冲刷曲线的热稀释冲刷曲线, 肺动脉血温和注射液的温差必须有肺动脉血温和注射液的温差必须有10摄摄 氏度的差异氏度的差异.稳定的肺动脉热稳定的肺动脉热度基线度基线肺动脉热度基线可能被一些因素改变肺动脉热度基线可能被一些因素改变, ,并危及热稀释法心排并危及热稀释法心排量测定的准确性量测定的准确性.

14、.这些因素包括：这些因素包括： 病人运动和颤抖引起的静脉血回流改变病人运动和颤抖引起的静脉血回流改变 胸腔内压力的改变胸腔内压力的改变 已经存在的静脉液体管理已经存在的静脉液体管理 病人温度的改变（体温降低和体温升高病人温度的改变（体温降低和体温升高 ） 低血容量低血容量肺动脉温度由位于自导管尖端肺动脉温度由位于自导管尖端4厘米处的热敏电阻测得厘米处的热敏电阻测得. .热敏电阻无法区分信号热敏电阻无法区分信号( (注射液注射液) )和其它因素可能引起的血和其它因素可能引起的血液温度改变液温度改变. .（30）心排量冲刷曲线心排量冲刷曲线标准热稀释法测定心标准热稀释法测定心排量排量 所需要所需要

15、的设备的设备具有热稀释功能的肺动脉导管和导鞘具有热稀释功能的肺动脉导管和导鞘, 如爱德华的如爱德华的131HF7, I301BF8H;Co-Set的盐水注射系统的盐水注射系统(93600-冰水冰水 或或93610-常温常温);温度探针和电缆温度探针和电缆(93505, 93522);花型注射器花型注射器10ml (93650);心排量电缆线心排量电缆线(COM2CC);心排量监护仪或模块心排量监护仪或模块;盐水或葡萄糖水盐水或葡萄糖水.（31）CO Set 室温封闭注射系统室温封闭注射系统室温下室温下,间断测量心排量所需要的连接间断测量心排量所需要的连接: 心排量计算机、肺动脉导管、注射装置、

16、心排量计算机、肺动脉导管、注射装置、温度探头和电缆温度探头和电缆.（32）CO Set 冰水封闭注射系统冰水封闭注射系统为了提高测定的准确性为了提高测定的准确性,可以应用可以应用CO-Set 的的冰水注射系统冰水注射系统,来来提高信号和噪音的比率提高信号和噪音的比率(简简称信噪比称信噪比)（33）CO Set 冰水注射系统冰水注射系统间断打冰水间断打冰水, 测量心排量所需要的连接测量心排量所需要的连接: 心心排量计算机、肺动脉导管、注射装置、温度排量计算机、肺动脉导管、注射装置、温度探头和电缆探头和电缆.Swan-Ganz导管端口位置及功导管端口位置及功能能位置位置颜色颜色功能功能远端远端黄色

17、黄色监测肺动脉压监测肺动脉压近端近端蓝色蓝色监测右房压监测右房压气囊阀气囊阀门门红色红色用注射器对气用注射器对气囊充气囊充气,以获得以获得和保持楔压和保持楔压.电热调电热调节器节器连接口连接口白色白色/红红色色距远端距远端4cm, 监测监测血温血温Bolus心排量测定操心排量测定操作流程作流程在使用系统时，必须预先用盐水充盈系统，并将系统和肺动脉导管在使用系统时，必须预先用盐水充盈系统，并将系统和肺动脉导管以及心排量计算机连接。可选择以下其中一种方法来充盈系统：以及心排量计算机连接。可选择以下其中一种方法来充盈系统：1.将将10毫升注射器直接和流通管毫升注射器直接和流通管/控制阀控制阀*连接。

18、连接。 *流通管流通管/控制阀的作用是关闭病人和输液袋的连接，并使液体单方控制阀的作用是关闭病人和输液袋的连接，并使液体单方向从冰浴器流向肺动脉导管。向从冰浴器流向肺动脉导管。2. 打开流量调节器使输液袋中的液体流出。打开流量调节器使输液袋中的液体流出。3a.其一，将流通管其一，将流通管/控制阀置于空容器上方，缓慢地拔出注射器的活控制阀置于空容器上方，缓慢地拔出注射器的活塞，然后再推入，重复至设备中完全没有空气。塞，然后再推入，重复至设备中完全没有空气。3b.其二，从流通管其二，从流通管/控制阀上将注射器取下，挤压输液袋使液体充盈控制阀上将注射器取下，挤压输液袋使液体充盈系统。重新将注射器连接

19、到流通管系统。重新将注射器连接到流通管/控制阀上，充盈注射器并排除控制阀上，充盈注射器并排除所有的空气。所有的空气。4. 将注射器活塞推入最低的位置，关闭流量调节器。将注射器活塞推入最低的位置，关闭流量调节器。5. 确认确认CO-SET系统中没有空气后，将注射温度探头插入支架并固系统中没有空气后，将注射温度探头插入支架并固定。定。6. 将注射液温度探头的连接导线与心排量计算机上将注射液温度探头的连接导线与心排量计算机上“注射探头注射探头”的的导线相连。导线相连。如何获取准确的如何获取准确的Bolus心排量心排量?- 影响影响Bolus心排量测定的技心排量测定的技术因素术因素正确的操作正确的操作

20、快速平稳的快速平稳的,必须在必须在4秒钟内将秒钟内将10毫升注射液注射到肺动脉导毫升注射液注射到肺动脉导管的近端腔内管的近端腔内;两两次注射需间隔次注射需间隔70秒以上秒以上. 正确的导管位置正确的导管位置 导管必须正确位于肺动脉主段末端导管必须正确位于肺动脉主段末端, ,才能获取准确的心排才能获取准确的心排量，量， 必须确定以下事项必须确定以下事项: : - - 正确的右房波正确的右房波 - - 正确的肺动脉波形正确的肺动脉波形 - - 标准的球囊充气容量标准的球囊充气容量准确的注射容量和温准确的注射容量和温度度应用封闭的应用封闭的CO-Set +系统系统, 能更准确测定注射液体的温度能更准

21、确测定注射液体的温度; ;注射液体的容量也必须准确注射液体的容量也必须准确; ;确认没有气泡确认没有气泡, ,而且系统没有扭结而且系统没有扭结. .正确的计算常数正确的计算常数计算参数由以下因素决定计算参数由以下因素决定: - 导管的导管的French尺寸尺寸; - 导管的种类导管的种类; - 注射的容量大小和注射容量的准确注射的容量大小和注射容量的准确 性性; - 所应用的输液系统（注射器或所应用的输液系统（注射器或CO- Set + 中的注射系统）中的注射系统）.用用“一致平均一致平均”的的方法保证准确性方法保证准确性最常采用的经验是：最常采用的经验是：删除热稀释删除热稀释曲线较差曲线较差

22、的测量值和的测量值和/或报警时的测量值或报警时的测量值;至少用至少用3次心排量值进行加权平均次心排量值进行加权平均;最好由最好由一个人一个人操作操作;删除和平均值相差删除和平均值相差10以上的测定值以上的测定值.影响影响CO测定的主要因素测定的主要因素影响因素影响因素CO可能的误差可能的误差%冰水温度误差冰水温度误差1度度温水温度误差温水温度误差1度度指示剂从冰水中拿指示剂从冰水中拿出出15秒秒指示剂从冰水中拿指示剂从冰水中拿出出30秒秒5ml注射液误差注射液误差0.5ml10ml注射液误差注射液误差0.5ml温水注射的同时温水注射的同时, 快速输液快速输液呼吸周期影响呼吸周期影响不正确的计算

23、常数不正确的计算常数体外循环之后体外循环之后 1-10 分钟分钟体外循环之后体外循环之后 30 分钟分钟 总的潜在结果：总的潜在结果：打冰水法测出的打冰水法测出的CO值为值为5.6，2.7%7.7%温度增加温度增加0.34 0.16度度温度增加温度增加0.56 0.18度度10%5%CO降低降低30-80%变异率在变异率在29-58%, 最高达最高达70%1-100%10-20%最高达最高达9%实际值范围在实际值范围在 4.37 - 6.83 L/min影响影响CO测定的主要因测定的主要因素之素之 REFERENCE: Levett JM, Relogle RL.J of Surg Resea

24、rch. 1979. Weissman C. Measuring Oxygen Uptake, Oxygen Transport, and Utilization. 1987. Wetzel & Latson. Anes. 1985. Jansen JRC, et al. Intensive Care Med. 1990; Vol 16. Jansen JRC. J Appl Physiology. 1981. Bazaral MG, et al.Anes. 1992. 最先进的连续心排量最先进的连续心排量(CCO) 监测技术监测技术 提供提供 “连续心排量连续心排量(CCO), 连续

25、混合静连续混合静脉氧饱和度脉氧饱和度(SvO2), 以及连续心室舒张以及连续心室舒张末期容量末期容量(CEDV)” 监测监测.和和Vigilance监测系统一监测系统一起起, 为您提供持续和完为您提供持续和完整的血流动力学信息整的血流动力学信息.Vigilance 连续血流动力学连续血流动力学监监 测测 系系 统统 (最新机型最新机型)连续连续, 准确准确, 方便方便!Vigilance的作用原的作用原理理 连续向血液内发放小的脉冲能量连续向血液内发放小的脉冲能量; 通过肺动脉飘浮导管记录肺动脉主干末端处的血温变化通过肺动脉飘浮导管记录肺动脉主干末端处的血温变化; 发放的能量曲线与血温变化波形

26、之间存在相关解码关系，发放的能量曲线与血温变化波形之间存在相关解码关系，由此获得冲刷波形由此获得冲刷波形-稀释曲线稀释曲线; 依据热量守恒的定律依据热量守恒的定律(改良的改良的Stewart-Hamilton公式公式)计算计算出心排量出心排量. 换能的末梢腔换能的末梢腔- 有独特的肺动脉波形有独特的肺动脉波形离末梢离末梢4cm位于肺动脉的主体内位于肺动脉的主体内离末梢离末梢14-25cm位于右房与右室之间位于右房与右室之间在漂入时避免接触心内膜表面在漂入时避免接触心内膜表面不应放入肺动脉内不应放入肺动脉内离末梢离末梢26cm位于右房内位于右房内换能的进端注射腔换能的进端注射腔 - 有独特的右房波有独特的右房波球囊膨胀的量球囊膨胀的量合适的膨胀的量应为合适的膨胀的量应为1.25-1.5cc 每隔每隔3060s在屏幕上显示的在屏幕上显示的CCO数值就会数值就会 自动更新自动更