ICG技术和临床运用学习课件

1、 生物阻抗法ICG技术与临床应用1 生物阻抗法ICG技术与临床应用1 Mindray ICG Module 血流动力学概念CardioDynamics 公司简介ICG 技术简介历史原理操作临床研究准确性和重复性临床应用心衰, 高血压与呼吸困难病例讨论2Mindray ICG Module 血流动力学概念2血流动力学以监测心排量（CO）为核心3血流动力学以监测心排量（CO）为核心3血流动力学评价的重要参数1，心输出量/心脏指数（CO/CI）1）概念：CO 每分钟心脏泵血量 4-8L/min CI 单位体表面积计算的心输出2.5-4.2L/min/m2）影响因素： 前负荷;后负荷;心肌收缩力;心率

2、3）临床意义：A、心脏泵功能评价诊断指标B、 监护危重病人时，注意：危重病人的基础代谢需求 比同样的健康人要高出很多。 危重病人 CI=2.03.0 有生命危险（2.5属于正常 范围） 心输出量/指数突然下降-有生命危险 CI低于1.8 就有严重生命危险；低于1.0将无法维持生命C、增加心率，前负荷，心肌收缩；减少后负荷可以增加心输出量4血流动力学评价的重要参数1，心输出量/心脏指数（CO/CI）血流动力学评价的重要参数 2，搏出量/搏出指数（SV/SI） 1）概念：SV 每次心跳左心室泵血量。60-130ml/次 SI 按体表面积计算的每搏输出量。30-65 2）临床意义 A 、决定SV的基

3、本因素：前负荷，心脏收缩，后负荷 B 、导致低SV主要原因：低血容量（低前负荷）和左心功能障碍（心肌收缩不良） C 、SV的变化是血流量和心肌收缩发生变化的早期信号血压（MAP）1）概念：单位面积内血液对血管壁的侧压力 收缩压：血液由左室到主动脉最高时的压力 100-140mmHg 舒张压：血液由主动脉到外周血管时的最低压力 70-90 mmHg2) 临床意义：血压降低提示各脏器供血不足 5血流动力学评价的重要参数 2，搏出量/搏出指数（SV/S影响心输出量重要因素心肌收缩力前负荷后负荷6影响心输出量重要因素心肌收缩力前负荷后负荷6影响心输出量的重要因素1）心脏前负荷容量负荷 前负荷增加心室代

4、偿增大心衰 减低无血可排休克2）心脏后负荷阻力负荷 后负荷增加心衰；高血压 减低休克；低血容量3）心肌收缩力自身心肌纤维收缩能力4）心率 7影响心输出量的重要因素1）心脏前负荷容量负荷7BioZ-ICG 血流动力学监测的临床意义前负荷（TFC）后负荷 （SVR） SV CO BP 心肌收缩力（ACI，VI）代偿代偿HRSVR原因结果各脏器供血不足-心肌缺血1）病人症状及体征发生变化之前，即可发现血液动力学改变2）通过压力、阻力、血流变化综合评价病人的病情，指导治疗8BioZ-ICG 血流动力学监测的临床意义前负荷（TFC）代血流动力学监测方法心脏活动：1）心电活动 2）机械活动心电活动：电信号

5、产生及传导心律失常 监测：心电图，心电监护，电生理机械活动：心脏机械收缩血流动力学 监测：有创-漂浮导管、Picco 微创-Edwards唯捷流 无创-Bioz ICG9血流动力学监测方法心脏活动：1）心电活动9BioZ Monitor血流动力学概念CardioDynamics 公司简介ICG 技术简介历史原理操作临床研究准确性和重复性临床应用心衰, 高血压, 和呼吸困难病例讨论10BioZ Monitor血流动力学概念10CardioDynamics1998，3 通过美国FDA认证1998，7 通过ISO9001/EN46001标准1998，11 通过欧洲CE认证2000，5 通过中国进口医

6、疗许可（唯一）美国政府医疗保险目录: CPT Code 93701NASDAQ股票交易代码: CDIC中国国家科技部课题中国医学科学院基础医学研究所测量设定中国国人正常值标准BioZ 在全球范围内的分布和使用 7,000 BioZs 和BioZ Dxs 在超过50 个国家内使用 300 篇文献发表在高水平学术杂志上11CardioDynamics11BioZ Monitor血流动力学概念CardioDynamics 公司简介ICG 技术简介历史原理操作临床研究准确性和重复性临床应用心衰, 高血压, 和呼吸困难病例讨论12BioZ Monitor血流动力学概念12ICG技术发展史1940sICG

7、 Research Begins1960sICG Research Funded by NASA in USA1980sBoMed Commercializes ICG1995CardioDynamics begins R & D on next generation of ICG1998CardioDynamics introduces BioZ with ZMARC Algorithm1999US Medicare authorized reimbursement for ICG2001CardioDynamics and GE introduce worlds first ICG Mod

8、ule for Patient Monitoring Systems2007CardioDynamics and Mindray introduce Beneview / ICG Module13ICG技术发展史1940sICG Research Beg阻抗心动描记术Impedance Cardiography (ICG)四对电极片分别至于颈部和胸部电流通过胸部传导，电信号循阻抗最小的路径主动脉传导阻抗的基线值被测量每次心跳，主动脉内的血容量和血流速度发生变化相应发生的阻抗变化被测量阻抗的基线值和变化被用来测量和计算得出血液动力学的参数14阻抗心动描记术Impedance Cardiograp

9、hy主动脉血容量改变胸阻抗主动脉阻抗波 (倒数)15主动脉血容量改变胸阻抗主动脉阻抗波 (倒数)15BioZ- ICG 提供的参数测量的参数Heart Rate 心率Acceleration Index 加速指数Velocity Index 速度指数Thoracic Fluid Content 胸腔液体水平Pre-Ejection Period 预射血期LV Ejection Time 左室射血时间计算的参数 Stroke Volume / Index 每博输出量/每博指数Cardiac Output / Index 心排量/ 心指数SVR / SVRI 外周血管阻力/ 外周血管阻力指数LVS

10、WI / LCWI 左室做功/ 左室做功指数Systolic Time Ratio 收缩时间比例16BioZ- ICG 提供的参数测量的参数计算的参数 16BioZ-ICG反映前负荷的参数胸腔液体水平（TFC）TFC三种成分：血管内，肺泡内，组织间隙内无胸腔积液时TFC可以反映前负荷有胸腔积液时TFC的变化趋势可以反映前负荷的变化趋势 临床意义： 1 、评价心脏前负荷，TFC与PAOP成正相关； 2 、指导临床输液治疗，实时指导输液的量与输液速度17BioZ-ICG反映前负荷的参数胸腔液体水平（TFC）17Bioz-ICG反映心肌收缩力的参数心肌收缩力的指标：ACI；VI 临床意义：1 、独有

11、参数（有创无法提供），使心脏功能评价更趋完善；2 、专门评价心肌收缩能力，较EF值更准确，反映更灵敏；3 、心衰，缺血性心肌病等情况反映明确；4 、实时指导应用心脏活性药物18Bioz-ICG反映心肌收缩力的参数心肌收缩力的指标：ACIBioz-ICG反映后负荷的参数体血管阻力/阻力指数（SVR/SVRI）1）概念：血流在动脉系统内遇到的阻力770 1500dynes/sec/cm-52）临床意义：A、代表后负荷B、指导扩血管药物应用 SVRCO=MAP19Bioz-ICG反映后负荷的参数体血管阻力/阻力指数（SVRBioZ- ICG Monitor血流动力学概念CardioDynamics

12、公司简介ICG 技术简介历史原理操作临床研究准确性和重复性临床应用心衰, 高血压, 和呼吸困难病例讨论20BioZ- ICG Monitor血流动力学概念20原有阻抗法主要存在问题模拟信号采集，传输受呼吸运动，肥胖，气胸，胸腔积液等生理及病理状况的影响误差计算公式无法解决主动脉顺应性（年龄，疾病）的干扰误差专用电极人体阻抗信号筛选技术的差异误差21原有阻抗法主要存在问题21美国CardioDynamics公司 Cardio Dynamics ICG Module 是建立在胸电生物阻抗法基础上，采用先进的专用阻抗电极系统、专利的DISQ技术及ZMARC算法，通过16种血流动力学参数来评估病人的血

13、液动力学状况及评价心功能22美国CardioDynamics公司 Cardio DCaridodynamics ICG Module采用的主要专利技术 每次心动周期主动脉血流量及速度发生周期性变化，当一次性电极传输低频高幅电流通过胸腔，ICG专用胸电阻抗传感电极（BioZ Advasense Sensor）通过其5%氯化钾水凝胶中所特有的生物化学成分，分析电脉冲穿过胸腔时频率的变化，将其相对应的阻抗变化进行数字化处理，并自动感知阻抗信号的增益，成为高性能的阻抗信号筛选器 23Caridodynamics ICG Module采用的主要Caridodynamics ICG Module采用的主要

14、专利技术DISQ技术（D数字I阻抗S信号Q数字化）使用独家专利数字信号处理技术将病人的阻抗信号数字化，该项技术结合高分辨率模拟数字转换，能自动测定阻抗信号增益。这使BIOZ.COM测量和计算的准确性和更新性大大提高。DISQ技术是超越其他的胸电生理阻抗系统的重大进步。1997年通过FDA。24Caridodynamics ICG Module采用的主要Caridodynamics ICG Module采用的主要专利技术ZMARC算法（Z阻抗M调节AR主动脉C还原）是一种通过改变Sramek-Bernstein方程式来说明随年龄增长带来的主动脉顺应性变化并自动调整由于主动脉顺应性变化所引起的误差

15、的独家专利计算方法，它可以对许多血液动力参数进行更精确的计算。ZMARC算法也是超越其他的胸电生理阻抗系统的重大进步。1998年通过美国FDA认证。25Caridodynamics ICG Module采用的主要绝对准确性Sageman, et al. Journal of Cardiothoracic and Vascular Anesthesiology. 2002; 16:8-1426绝对准确性Sageman, et al. Journal o相对准确性“BioZ ICG 和热稀释法对CABG术后病人测量其CI值在临床和统计学上都是相等的”.Sageman, et al. Journal

16、 of Cardiothoracic and Vascular Anesthesiology. 2002; 16:8-1427相对准确性“BioZ ICG 和热稀释法对CABG术后病人测算法的评价Van De Water, et al.,分别用4种ICG算法和热稀释法进行比较52名 CABG 术后病人AlgorithmCorrelation (r value)Bias(l/min)Stand. Dev.(l/min)Z MARC (1998 BioZ)0.93-0.181.09Sramek-Bernstein (1986)0.69-0.771.69Sramek (1983)0.60-1.461

17、.63Kubicek (1966)0.56-1.711.81Van De Water, et al., Chest 123: 2028- 2033“在现今所有的ICG 技术中, Cardiodynamics的ZMarc算法相对比TD法的准确性最高,是目前世界上最先进的ICG 技术”28算法的评价Van De Water, et al.,Algo高重复性ComparisonCorrelation (R value)Stand. Dev.(l/min)TD 2 vs. TD 10.831.02TD 3 vs. TD 20.841.01TD 3 vs. TD 10.831.07ICG 2 vs. I

18、CG 10.970.44ICG 3 vs. ICG 20.980.39ICG 3 vs. ICG 10.970.43 “相对于热稀释法测量的CO，ICG测量的CO变化更少，重复性更高.”Van De Water, et al., Chest 123: 2028-2033st. 2003;123(6): 2028-2033.52名CABG术后病人分别用热稀释法和ICG进行三次连续的测量29高重复性ComparisonCorrelation StanBioZ- ICG Monitor血流动力学概念CardioDynamics 公司简介ICG 技术简介历史原理操作临床研究准确性和重复性临床应用心衰,

19、 高血压, 和呼吸困难病例讨论30BioZ- ICG Monitor血流动力学概念30CardioDynamicsICG Module老干科、心内科、心外科、心功能室妇产科、儿科急诊科麻醉科、ICU外科系统体检中心ICG主要应用临床领域及科室高血压呼吸困难心衰31CardioDynamics老干科、妇产科、急诊科麻醉科、体重症医学科ICU的临床应用全麻后复苏患者的血流动力学监测行机械通气患者的血流动力学监测多发伤患者早期液体复苏中的血流动力学监测控制液体量及输液速度急性呼吸困难患者的鉴别诊断急性心力衰竭患者的血流动力学监测32重症医学科ICU的临床应用全麻后复苏患者的血流动力学监测32心输出量

20、CO/CI心率HR前负荷TFC每搏输出量SV/SI后负荷SVR/SVRI心肌收缩力VI/STR-受体阻滞剂利尿剂硝酸甘油醛固酮拮抗剂ACEI,ARB肼屈嗪其他血管扩张剂-受体阻滞剂短期内-受体阻滞剂剂量可能应下降，长期可能上升强心苷类药物心力衰竭病人通常表现为心输出量CO/CI和每搏射血量SV/SI降低，伴随前负荷增加，心肌收缩力减弱（与心动过速相关），和/或后负荷增加血液动力学治疗包括给利尿剂以降低血容量，扩血管药以降低后负荷氧运输量：DO2Hgb*SaO2*CO*1.36心衰：血流动力学状态和药物治疗33心输出量心率前负荷每搏输出量后负荷心肌收缩力-受体阻滞剂Prospective Eva

21、luation and Identification of Cardiac Decompensation in Patients with Heart Failure by Impedance Cardiography Test (PREDICT)Packer M, Abraham WT, Mehra MR, Yancy CW, et al. Utility of Impedance Cardiography for the Identification of Short-Term Risk of Clinical Decompensation In Stable Patients With

22、Chronic Heart Failure. J Am Coll Cardiol. 2006; 47: 2245-52.34 Prospective Evaluation and IdePREDICT研究: 明确短期发生心衰事件的高危病人心衰病人的前瞻性研究多中心研究 美国22 个中心212名心衰病人每两周随访一次，持续26周 (2,316次病人随访)结果ICG评分是未来心衰事件最强的预测指标 (在纽约心脏学会心功能分级，心率，血压，病人自我评估和体重变化被首先考虑之后）ICG 评分TFCI, VI, LVET14天内心衰事件发生率 = 8.29 RR (p 0.0001)基于 SI 和TFC

23、的心衰事件发生率心衰事件14 days = 6.46 RR (p 0.0001)30 days = 3.33 RR (p 0.0001)60 days = 2.60 RR (p 0.0001)90 days = 2.27 RR (p 35 35 35高风险组比低风险组在14天内的心衰事件发生率大七倍RR 7.0 P0.0001PREDICT 研究: 血液动力学象限HF Event 14 DaysPacker MI et al. J Am Coll Cardiol; 2006;47: 2245-52.36低风险中等风险中等风险高风险胸腔液体水平 TFC (/koh血液动力学状态评估预计短期风险治

24、疗选择低灌注/充血SI35TFC35正常灌注/充血SI35TFC35低灌注/无充血SI35TFC35正常灌注/无充血SI35TFC35高风险中等风险中等风险低风险ICG血液动力学检查 病史，体征实验室检查1. 加用/增加利尿剂剂量2. 后负荷高？ 加用/增加血管扩张剂剂量3.考虑缩短随访间期1. 加用/增加利尿剂剂量2. 后负荷高？ 加用/增加血管扩张剂剂量1. 后负荷高？ 加用/增加血管扩张剂剂量治疗方式不变基于循证医学治疗方案：1.ACEI或血管紧张素受体拮抗剂2.-受体阻滞剂3.醛固酮拮抗剂4.强心苷根据目标剂量给予或增加心衰: ICG指导的治疗原则37血液动力学状态评估预计短期风险治疗

25、选择低灌注/充血正常灌注/HF Case Study Uptitration of an ACE Inhibitor ICG Interpretation: High SVRI indicates vasoconstriction. Treatment Decision: Increase Enalapril to 20 mg bid, increase Furosemide to 40 mg qd.SOB, Inability to sleep HR 81 BP 112/88#1Symptoms / Exam2.3 3136 32.5TFCSVRICIVisitPatient: 54 yea

26、r old male.History: Heart failure with previous CABG surgery.Current ACE inhibitor (Enalapril 10 mg bid), inotrope (Digoxin Therapy: 0.125 mg qd), diuretic (Furosemide 20 mg qd).Presented by Clyde W. Yancy MD, FACC, CME Symposium: Noninvasive Hemodynamic Monitoring in Heart Failure: Utilization of I

27、mpedance Cardiography (ICG), September 2002.38HF Case Study Uptitration oHF Case Study - Cont.Uptitration of an ACE InhibitorSOB resolved HR 97BP 80/52 #2 (1 Week)3.5 1277 30.3 ICG Interpretation: Uptitration of Enalapril reduced SVRI and increased CI. Decrease in TFC indicates responsiveness to Fur

28、osemide. Hemodynamic improvement provided objective confirmation of resolution of symptoms. Treatment Decision: Re-evaluate in two weeks for consideration of initiation of beta-blocker (Metoprolol or Carvedilol).SOB, Inability to sleep HR 81 BP 112/88#1Symptoms / Exam2.3 3136 32.5TFCSVRICIVisit39HF

29、Case Study - Cont.Uptitrat呼吸困难呼吸困难心源性非心源性潜在病因：心力衰竭心肌缺血肺血管疾病潜在病因：阻塞性或限制性肺部疾患胸膜的病变呼吸肌病变神经系统疾患心理因素其他40呼吸困难呼吸困难心源性非心源性40呼吸困难: ICG指导的治疗原则评估血液动力学状态诊断治疗选择 病史，体征ICG血液动力学检查提示呼吸困难是心源性的提示呼吸困难是非心源性的考虑心力衰竭的诊断和治疗措施考虑肺或其他病因的治疗措施41呼吸困难: ICG指导的治疗原则评估血液动力学状态诊断治疗选Impact of Impedance Cardiography on Diagnosis and Therapy of Emergent Dyspnea: the ED-IMPACT TrialPeacock WF, Summers RF, Vogel J, Emerman C. Impact of impedance cardiogra