血流動力學和氧運輸監(jiān)測

1、血流動力學與氧輸送監(jiān)測,天津市第一中心醫(yī)院 ICU王永強,2,基本定義：,血流動力學或稱血液動力學是血液在循環(huán)系統(tǒng)中運動的物理學，通過對作用力、流量和容積三方面因素的分析，觀察并研究血液在循環(huán)系統(tǒng)中的運動情況。血流動力學監(jiān)測是指依據(jù)物理學的定律，結(jié)合生理和病理生理學概念，對循環(huán)系統(tǒng)中血液運動的規(guī)律性進行定量地、動態(tài)地、連續(xù)地測量和分析，并將這些數(shù)據(jù)反饋性用于對病情發(fā)展的了解和對臨床治療的指導。,3,概 述：,血流動力學監(jiān)測應用于

2、臨床已有多年的歷史?？梢哉f，從根據(jù)血壓來了解循環(huán)系統(tǒng)的功能變化就已經(jīng)開始了應用血流動力學的原理對病情的變化進行監(jiān)測。自1929年始，右心導管的技術(shù)逐步發(fā)展，臨床上開展了中心靜脈壓力及心內(nèi)壓力的測定和“中心靜脈血氧飽和度”的測定。,4,在血流動力學的發(fā)展史上具有里程碑意義的是應用熱稀釋法測量心輸出量的肺動脈漂浮導管（Swan-Ganz catheter）的出現(xiàn)，從而使得血流動力學指標更加系統(tǒng)化和具有對治療的反饋指導性。近年來，血流動力學監(jiān)

3、測方法正在向無創(chuàng)性監(jiān)測發(fā)展。無創(chuàng)性監(jiān)測由于其操作簡便、安全和可重復性，正在被越來越多的臨床工作者所接受。,5,例如，心臟超聲檢查可以越來越準確地反映心室功能的變化，并可提供動態(tài)的監(jiān)測性參數(shù)，在很大程度上彌補了應用肺動脈漂浮導管在容積監(jiān)測方面的不足。提到血流動力學監(jiān)測，可能很容易使人想起復雜的儀器和導管。應當強調(diào)的是，臨床上一些需要常規(guī)觀察的指標，如血壓、心率、皮膚色澤溫度、尿量等，也是血流動力學不容忽視的基本參數(shù)。應用先進的儀器設備是在

4、臨床觀察的基礎上，給臨床醫(yī)師提供了更多的手段，以對病情演變進行更為精確的監(jiān)測。,6,肺動脈漂浮導管的應用（Swan—Ganz導管）,肺動脈漂浮導管由Jeremy Swan和William Ganz等人設計并引入臨床應用，所以稱之為Swan-Ganz導管。,7,主要特點：,導管遠端有一球囊，充氣后有類似船帆的作用，能使導管在血管或心腔內(nèi)順著血流的方向漂浮前進；插管時不需要精湛的插管技術(shù)，一般醫(yī)生經(jīng)過短期訓練既可操作；不需在X線透視下

5、確定導管遠端位置，可在無X線設備的地方使用；導管遠端球囊充氣后，遠端被包埋在柔軟的球囊內(nèi)，進管時及少激惹心腔內(nèi)膜敏感部位，誘發(fā)心律紊亂非常罕見。,8,標準型7Fr的Swan-Ganz導管可插入長度為110cm，是不透X線的導管。由導管頂端開始，每隔10cm標有明確的標記。導管的頂端有一個可充入1.5ml氣體的氣囊，充氣后的氣囊基本與導管的頂端平齊，但不阻擋導管頂端的開口。氣囊的后方有一快速反應熱敏電極，可以快速測量局部溫度的變化。導管

6、共有四個腔，包括頂端開口腔（用于測量PAP或PAWP）、近端開口腔（位于距遠端30cm的導管側(cè)壁上，如導管遠端位于肺動脈內(nèi)，此腔可用于測量CVP或RAP）、氣囊腔和熱敏電極腔（用于測量CO）。,9,一、應用指征,Swan-Ganz導管適用于對血流動力學指標、肺臟和機體組織氧合功能的監(jiān)測。所以，對任何原因引起的血流動力學不穩(wěn)定及氧合功能改變，或存在可能引起這些改變的危險因素情況，都有指征應用Swan-Ganz導管。,10,Swan-Gan

7、z導管的適應證包括：,危重病人補液治療的監(jiān)測；休克診斷和治療的監(jiān)測；頑固性心衰治療的監(jiān)測；病因不明急性肺水腫的病因鑒別與治療的監(jiān)測；急性呼吸衰竭及應用呼吸機治療的監(jiān)測；急性無尿性腎功能衰竭一般治療及透析治療過程的監(jiān)測；高危險性外科手術(shù)病人術(shù)中術(shù)后的監(jiān)測；急性心肌梗塞診斷和治療的監(jiān)測；嚴重創(chuàng)傷病人監(jiān)測；其他。,11,但因為Swan-Ganz導管是一種監(jiān)測手段，所以應用Swan-Ganz導管在更大程度上取決于臨床醫(yī)師對血流

8、動力學相關(guān)理論的理解、對病情變化的把握程度和對治療的反應能力，重要的是明確應用目的，綜合各方面的因素，權(quán)衡利弊，全面分析。,12,Swan-Ganz導管的絕對禁忌癥是在導管經(jīng)過的通道上有嚴重的解剖畸形，導管無法通過或?qū)Ч鼙旧砑纯墒乖l(fā)疾病加重。如右心室流出道梗阻、肺動脈瓣或三尖瓣狹窄、肺動脈嚴重畸形等。,13,有下列情況時慎用Swan-Ganz導管：,急性感染性疾?。患毦孕膬?nèi)膜炎或動脈內(nèi)膜炎；心臟束支傳導阻滯;尤其是完全性右束支傳

9、導阻滯；近期頻發(fā)心律失常，尤其是室性心律失常；嚴重的肺動脈高壓；活動性風濕??；各種原因所致的嚴重缺氧；嚴重出血傾向；心臟及大血管內(nèi)有附壁血栓；疑有室壁瘤且不具備手術(shù)條件者。,14,二、置管方法,1.插管前準備 首先要掌握應用Swan-Ganz導管的適應證，明確需要通過Swan-Ganz導管解決哪些方面的問題。要盡可能的了解病情的發(fā)展變化，了解藥物過敏史，監(jiān)測出凝血功能。操作者應熟練掌握中心靜脈插管技術(shù)，熟悉心臟及其大血管的

10、走行，熟悉Swan-Ganz導管的結(jié)構(gòu)特點，能夠識別在插管過程中導管經(jīng)過不同部位時壓力波形的不同特點，掌握在插管時所需用具的使用方法，,15,使用方法包括：,穿刺針、導絲、擴張器、外套管、壓力傳感器和壓力沖洗裝置等。如果給清醒病人插管，應向病人講明為什么進行該項檢查，操作前適當給予鎮(zhèn)靜劑。應準備好心電監(jiān)測裝置，整個操作過程應在持續(xù)監(jiān)測心電、血壓和氧飽和度的條件下進行。建立靜脈通路，床旁備有除顫器、多巴胺、腎上腺素等急救藥品，以防病情的突

11、然變化和可能出現(xiàn)的導管并發(fā)癥。,16,插管所需的器械應齊全、配套，如插入7Fr的Swan-Ganz導管應選用7.5-8Fr的外套管以及相應的擴張器、導絲和穿刺針。預先用5mg/dl的肝素生理鹽水沖洗導管，并排除導管內(nèi)空氣，檢查氣囊有無漏氣，并分別封閉導管的各個接口。檢查壓力監(jiān)測儀上的壓力曲線是否顯示良好。,17,2.插管途徑的選擇 常用的插管部位 有以下幾種。,⑴頸內(nèi)靜脈：經(jīng)右側(cè)頸內(nèi)靜脈是Swan-Ganz導管的首選插管途徑。導

12、管經(jīng)過的路途較近，且血管彎曲少，利于導管通過。插管成功率高。一般成年人經(jīng)頸內(nèi)靜脈推前約10-15cm可到達右心房部位。但頸根部重要結(jié)構(gòu)較多，穿刺本身可能引起較為嚴重的并發(fā)癥。,18,⑵鎖骨下靜脈：多選擇右側(cè)鎖骨下靜脈為插管途徑，導管到達右心房的距離較短，約進管10cm可到達近右心房部位。但插管的并發(fā)癥較多，對插管者技術(shù)要求較高。⑶頸外靜脈：頸外靜脈屬淺表靜脈，但由于該靜脈直接匯入鎖骨下靜脈，有時（較少）也被應用于Swan-Ganz導管

13、的穿刺部位。頸外靜脈穿刺容易，穿刺本身并發(fā)癥較少。但導管行程中彎曲較多，大約20%的幾率使導管無法通過。導管插入后也容易打折、阻塞等。,19,⑷貴要靜脈：貴要靜脈表淺，可應用靜脈切開的方法進行插管，但導管需要經(jīng)過的路途較遠，左側(cè)（較少用）推進約45-50cm、右側(cè)推進約35-40cm，可到達右心房部位，因此不利導管的通過和調(diào)整，插管的成功率較低。⑸股靜脈：股靜脈穿刺方法比較容易掌握。但股靜脈距離右心房的距離較遠，推進約35-45cm導

14、管遠端臨近右心房部位。股靜脈插管誘發(fā)局部靜脈血栓形成的發(fā)生率較高，又靠近會陰部，穿刺部位容易污染。臨床較少選用。,20,3．導管的插入,Swan-Ganz導管的操作多在床旁進行，根據(jù)壓力波形插入Swan-Ganz導管是最常用的方法。,21,首先，應用Seldinger方法將外套管插入靜脈內(nèi)，然后把Swan-Ganz導管經(jīng)外套管送至中心靜脈內(nèi)。此時，應再次確認監(jiān)測儀上可準確顯示導管遠端開口處的壓力變化波形，根據(jù)壓力波形變化判斷導管頂端的位

15、置。導管進入右心房后（從導管刻度可判斷），壓力顯示出典型的心房壓力波形，壓力波動的范圍大約在0-8mmHg。此時，將氣囊充氣（二氧化碳）1ml，并繼續(xù)向前送入導管。,22,一旦導管的頂端通過三尖瓣，壓力波形突然出現(xiàn)明顯改變，收縮壓明顯升高，可達25mmHg左右，舒張壓不變或略有下降，范圍在0-5mmHg，脈壓明顯增大，這種波形提示導管的頂端已經(jīng)進入右心室。繼續(xù)前送導管進入肺動脈，進入肺動脈后壓力波形的收縮壓基本不變，舒張壓明顯升高，平均

16、壓升高，壓力曲線的下降支出現(xiàn)切跡，壓力波動范圍大約在25/12mmHg。,23,,這時繼續(xù)緩慢送入導管，出現(xiàn)壓力波形再次發(fā)生變化，出現(xiàn)收縮壓下降，舒張壓下降，脈壓明顯減少，壓力波動范圍在6-8mmHg左右，平均壓力低于肺動脈平均壓。波形與右房壓相似，這種波形為典型的肺動脈嵌頓壓力波形。出現(xiàn)這種波形后應停止繼續(xù)移動導管，立即放開氣囊，放開氣囊后壓力波形會馬上變?yōu)榉蝿用}壓力波形。,24,如果放開氣囊后肺動脈嵌頓壓力波形不能立即轉(zhuǎn)變?yōu)榉蝿用}壓

17、力波形，或氣囊充氣不到0.6ml即出現(xiàn)肺動脈嵌頓壓力波形，則提示導管位置過深。如氣囊充氣1.2ml以上才出現(xiàn)肺動脈嵌頓壓力波形，則提示導管位置過淺。可據(jù)此對導管的位置做適當調(diào)整。極少病人也可以選擇在X線透視引導下置入Swan-Ganz導管。如果是在床旁根據(jù)壓力波形插入Swan-Ganz導管，置管后應進行X線胸片檢查，以確定導管的位置。,25,肺動脈導管各壓力波形,,26,三、并發(fā)癥及防治,與Swan-Ganz導管相關(guān)的并發(fā)癥可被分為三個

18、方面：靜脈穿刺并發(fā)癥、送入導管時的并發(fā)癥和保留導管期間的并發(fā)癥。,27,1．靜脈穿刺并發(fā)癥：,⑴ 空氣栓塞；⑵ 動脈損傷；⑶ 頸交感神經(jīng)麻痹綜合征；⑷ 局部血腫；⑸ 神經(jīng)損傷；⑹ 膈神經(jīng)麻痹；⑺ 氣胸。,28,2．送入導管時的并發(fā)癥：,⑴ 心律失常；⑵ 導管打結(jié)；⑶ 導管與心內(nèi)結(jié)構(gòu)打結(jié)；⑷ 氣腹；⑸ 擴張?zhí)坠苊摴?jié)；⑹ 肺動脈痙攣。,29,3．保留導管時的并發(fā)癥：,⑴ 氣囊破裂導致異常波形；⑵ 用熱稀釋方法測量心輸

19、出量時發(fā)生心動過緩⑶ 心臟瓣膜損傷；⑷ 導管折斷；⑸ 深靜脈血栓形成；⑹ 心內(nèi)膜炎；⑺ 肺部影象學檢查出現(xiàn)假陽性；⑻ 超聲心動圖出現(xiàn)假陽性；⑼ 血尿；,30,⑽ 手術(shù)操作損壞導管或使導管移位；⑾ 導管移位；⑿ 肺動脈穿孔；⒀ 肺栓塞；⒁ 全身性感染；⒂ 導管與心臟嵌頓；⒃ 收縮期雜音；⒄ 血小板減少；⒅ 導管行程上發(fā)生血栓；⒆ 動靜脈瘺形成。,31,這些并發(fā)癥雖然發(fā)生率不高，但其中一些并發(fā)癥可能導致嚴重

20、的后果?，F(xiàn)將幾種嚴重并發(fā)癥的防治介紹如下。,4．并發(fā)癥的防治,32,⑴心律失常：應用Swan-Ganz導管時心律失常的發(fā)生率在30%以上，主要發(fā)生在插管過程中。心律失常多由于導管頂端刺激右心室壁所致，引起室性心律失常。極少數(shù)病人出現(xiàn)室顫。在心肌梗塞急性期的病人，導管的刺激可能導致心跳驟停。用熱稀釋法測量心輸出量時，快速向右心房內(nèi)注射冰水也可能導致心律失常。防治方面應注意插管手法輕柔、迅速。當導管頂端進入右心房后應立即將氣囊充氣，以保護導

21、管頂端，減少導管對心室的刺激。如果出現(xiàn)心律失常應立即將導管退出少許，心律失常一般可以消失。如果室性心律失常仍然存在，可靜脈給予利多卡因1-2mg/kg。,33,⑵導管打結(jié)：Swan-Ganz導管打結(jié)的常見原因是導管在右心室或右心房內(nèi)纏繞。導管可自身打結(jié)，也可和心內(nèi)結(jié)構(gòu)（如乳頭肌、腱索）結(jié)在一起，或是同心臟起搏器等同時存在的其它導管打結(jié)。導管也可能進入腎靜脈或腔靜脈的其它分支發(fā)生嵌頓。X線檢查是診斷導管打結(jié)的最好方法。如果導管插入超過預計

22、深度10cm以上，仍未出現(xiàn)相應的壓力波形，應將導管退回原位置重插。,34,⑶肺動脈破裂：Swan-Ganz導管所致的肺動脈破裂常發(fā)生在高齡、低溫和肺動脈高壓的病人。肺動脈破裂的主要原因包括：導管插入過深，以致導管的頂端進入肺動脈較小的分支，此時如果給氣囊充氣或快速注入液體，則容易造成肺動脈破裂；導管較長時間嵌頓，氣囊或?qū)Ч茼敹顺掷m(xù)壓迫動脈壁，也可能造成肺動脈破裂；肺動脈高壓時，導管很容易被推向肺動脈遠端，,35,同時，肺動脈高壓亦可造成

23、動脈壁硬化、擴張和變性，容易出現(xiàn)肺動脈破裂。肺動脈破裂的常見臨床表現(xiàn)為突發(fā)性咯血，多為鮮紅色，量多少不等。有時還可能出現(xiàn)血胸。如果是大量咯血，應立即進行氣管插管，保證氣道通暢，同時補充血容量，并用魚精蛋白對抗已經(jīng)進入人體內(nèi)的肝素，必要時應及時進行手術(shù)治療。,36,⑷肺栓塞：Swan-Ganz導管引起肺栓塞的主要原因包括：導管所致的深靜脈血栓形成、右心房或右心室原有的附壁血栓脫落、導管對肺動脈的直接損傷和導管長時間在肺動脈內(nèi)嵌頓，則可導致

24、肺栓塞。所以，每次氣囊充氣時間應不超過30秒鐘。SwaN-Ganz導管的體外部分應牢靠固定，減少導管在血管內(nèi)的活動。持續(xù)或間斷用肝素鹽水沖洗導管，有助于減少深靜脈炎和血栓形成的發(fā)生。對于原有心內(nèi)附壁血栓的病人，應慎用Swan-Ganz導管。,37,⑸感染：導管相關(guān)性感染是危重病人發(fā)生院內(nèi)獲得性感染的常見原因之一。防治感染應注意與導管相關(guān)的操作，應嚴格遵守無菌原則。導管穿過皮膚的部位應每天常規(guī)消毒。盡可能避免或減少經(jīng)Swan-Ganz導管

25、注入液體的次數(shù)（包括心輸出量的測定）。導管保留時間一般不超過72小時。,38,⑹其他：Swan-Ganz導管可能造成心臟瓣膜損傷或三尖瓣腱索斷裂。主要的原因是在氣囊充氣的情況下試圖拔出導管。另外，導管對心內(nèi)膜的損傷可能誘發(fā)心內(nèi)膜炎，氣囊破裂可能導致空氣栓塞等。,39,5.監(jiān)測過程中的注意事項,⑴精確校正0點，并注意導管遠端位置對壓力測定值的影響。監(jiān)測壓力時，首先要將0點水準器放置在平于病人右心房的水平，如低于這個水平，測得的壓力值要偏高

26、，反之偏低。,40,⑵放置導管時醫(yī)源性問題的預防：,①球囊充氣只能用CO2氣，不能用空氣；②用注射器給球囊充氣時，應有輕微阻力；③導管遠端不能過久放置在肺動脈小分支內(nèi)；④重新充氣應密切注意PAWP波形與充氣量之間的關(guān)系；⑤如導管遠端已經(jīng)進入右心房，繼續(xù)進管超過10cm不能進入右心室或?qū)Ч苓h端已經(jīng)進入右心室，繼續(xù)進管超過10cm不能進入肺動脈，此時應將導管退到上腔或下腔靜脈靠近右心房的部位，重新進管；⑥長時間放置導管，應將球囊內(nèi)

27、氣體排空。,41,四、血流動力學常用參數(shù)及測量,通過Swan-Ganz導管可獲得的血流動力學參數(shù)主要包括三個方面：壓力參數(shù)（包括右房壓、肺動脈嵌頓壓、肺動脈壓）、流量參數(shù)（主要為心輸出量）和氧代謝方面的參數(shù)（混合動脈血標本）。治療的目的不是恢復數(shù)據(jù)的正常值，而是爭取盡可能好的生理效果。,42,1．平均動脈壓（Mean Arterial Pressure，MAP）正常值80-100mmHg,平均動脈壓是動脈內(nèi)血液流量（F）與阻力（R）的乘

28、積（MAP=F×R），,計算公式：MAP=D+（S-D）/3， D=舒張壓，S=收縮壓。,2．體表面積（Body Surface Area）通常根據(jù)身高（cm）和體重（kg）從體表面積換算表中求得。以平方米（M2）表示。,43,3．心輸出量（Cardiac Output，CO）,每分鐘從左心室排到主動脈內(nèi)的血量。正常情況下與每分鐘靜脈回心血量相等。正常值為4-6L/min。心輸出量（或心博量）主要受5個因素

29、影響。即①前負荷；②后負荷；③心肌收縮力；④心肌收縮的協(xié)調(diào)性；⑤心率。具體關(guān)系見表1。,44,表1-5種因素變化時對心輸出量的影響,監(jiān)測心輸出量的意義主要在于綜合分析CO與MPAWP的關(guān)系，根據(jù)Frank-Starling心室功能曲線評定左心功能。,45,4．心臟指數(shù)（Cardiac Index,CI）,心輸出量被體表面積除所得的商為心臟指數(shù)。正常值為2.8-4.2L/min/m2。即每平方米體表面積的心輸出量。5．心博量（Stro

30、ke Volume，SV） 每次心動周期從左心室排入主動脈的血液量。SV=CO/HR。正常值為60-80ml/次。,46,6．心博指數(shù)（Stroke Index，SI）,心臟指數(shù)被每分鐘心率除（CI/HR）所得的商。正常值為40-60ml/次/m2。即每平方體表面積的心博量。7．射血分數(shù)（Ejection Fraction，EF） 心博量（SV）在心室舒張末容量（EDV）中所占的百分比。EF=SV/EDV。正常值為0.6-0.

31、78。,47,8．中心靜脈壓（Central Venous Pressure，CVP）,上腔或下腔靜脈接近右心房部位測得的壓力，如測量正確與平均右房壓一致。平均壓的正常值≤5mmHg（6-12cmH2O）。,48,如有下述心肺異常，CVP的升降不能作為指導補液及評定左心功能的依據(jù)。,⑴左室壁的順應性減退，如心肌梗塞；⑵胸腔內(nèi)壓上升，如張力性氣胸或積液；⑶急性肺循環(huán)障礙伴有急性左心衰竭，如急性肺梗塞；⑷急性心包積液；⑸慢性阻塞性肺

32、部疾病。如病人的心肺功能正常，CVP的升降可作為補液時的參考，此外，測定CVP可以用于換算全身及肺循環(huán)阻力。,49,9．肺動脈嵌壓（Pulmonary Artery Wedge Pressure，PAWP）,PAWP是將導管頂端嵌塞到肺動脈分支內(nèi)測得的壓力，這種壓力是從肺毛細血管逆行而來的壓力，因此也稱肺毛細血管靜脈壓。平均肺動脈嵌壓（MPAP）與平均左房壓（MLAP）基本一致。平均壓的正常值為8-12mmHg。在血漿膠體滲透壓（PCO

33、P）正常的情況下（20-25mmHg），MPAWP與心源性肺水腫有一致性關(guān)系。見表2。,50,表2-MPAP與肺充血或肺水腫的關(guān)系,51,必須強調(diào)MPAP與PCOP二者壓差的重要性。健康人PCOP與MPAP的壓差為8-17mmHg，差值如>8mmHg可以增加肺間質(zhì)脫水程度；差值如<8mmHg，有出現(xiàn)非心源性肺水腫的危險。壓差越小，危險性越大，病人存活率越低。見表3。,52,表3-PCOP與MPAWP之間壓差與出現(xiàn)非心源性肺水

34、腫的關(guān)系,53,當MPAWP水平正常（指≤18mmHg）時，PCOP水平與出現(xiàn)非心源性肺水腫危險性的關(guān)系見表4。,PCOP（mmHg）=2.1C+0.16C2+0.009C3 (C=Total Protein),54,10．右房壓（Right Atrial Pressure，RVP）,平均壓的正常值≤5mmHg，測定值的意 義同CVP。11．右室壓（Right Ventricle Pres

35、sure，RVP）正常值為20-25/0-5mmHg。右心衰竭時舒張末壓上升。一般情況下無重要意義。,55,12．肺動脈壓（Pulmonary Artery Pressure，PAP）,平均壓的正常值≤15mmHg。如無明顯的心肺功能異常，肺動脈舒張末壓（PAEDP）與肺動脈嵌壓（PAWP）密切相關(guān)。二者之差多PAWP6mmHg以上，即提示有原發(fā)或繼發(fā)性肺循環(huán)障礙。監(jiān)測時要記錄二者差值。,56,13.血管阻力（Vascular R

36、esistance，VR）,不論全身還是局部的血管阻力，都是血液動力學綜合因素作用的結(jié)果。臨床上通常以體循環(huán)阻力（SVR）為監(jiān)測左心室后負荷的主要指標；肺循環(huán)阻力（PVR）為監(jiān)測右心室后負荷的指標。,57,⑴全身血管阻力（SVR）：SVR=80（MAP-CVP）/CI。正常值：1750-2600dyne.sec/cm5.m2。⑵肺血管阻力（PVR）PVR=80（MPAP-MPAWP）/CI。 正常值：45-225dy

37、ne.sec/cm5.m2。,58,14.前負荷（Preload）：,在心肌細胞水平，前負荷可表示為心室舒張末期心肌纖維伸展的長度；在完整心臟水平，前負荷可表示為心室舒張末容量（EDV）或心室舒張末壓（EDP）。前負荷與心肌收縮力及心博量（SV）有密切關(guān)系。,59,在后負荷相對恒定情況下,⑴心臟收縮期的心肌收縮力，決定于心室舒張末期心肌纖維伸展的長度，在一定限度內(nèi)，心肌纖維伸展的長度越長，心肌收縮力越大；⑵心臟收縮期的心博量決定于心室

38、舒張末容量（前負荷）。在一定限度內(nèi)，心室舒張末容量越大，心博量越多。,60,如無二尖瓣膜病，在心室舒張期左室和左房及肺靜脈形成直接連通的腔道，因而，左室舒張末壓和平均左房壓及肺毛細血管靜脈壓（即PAWP）基本一致。所以，前負荷可用PAWP表示。如無心瓣膜病、無肺循環(huán)異常，左心及右心功能基本一致的情況下，前負荷也可用CVP表示。,61,15.后負荷（Afterload）：,在完全心臟水平，后負荷可表示為心室收縮時的室壁張力，在外周血管水平

39、，后負荷可表示為左室向主動脈內(nèi)射血的阻抗，這種阻抗大致可表示為動脈壓或SVR。后負荷與動脈壓及心博量有密切關(guān)系。因為，,壓 力= 流 量 × 阻 力 （動脈壓） （心博量） （后負荷）,62,可見：,⑴心博量相對恒定時，后負荷（阻力）下降，動脈壓隨之下降；后負荷（阻力）增加，動脈壓隨之上升；⑵在前負荷相對恒定時，如心功能正常，后負荷在一定限度內(nèi)增加，心博量不減少；如心功能不良時，后負

40、荷在一定限度內(nèi)增加，心博量將根據(jù)心功能不良的程度而輕度或重度減少。后負荷可用MAP或SVR表示。,63,16.心肌收縮力（Controctility）：,在前負荷相對恒定的情況下，心臟工作效能的變化，即是心臟收縮力的變化。,64,根據(jù)Starling定律，心室的前負荷越大，心室所做的功也越大。（下圖為左心功能曲線）,A,C,B,PAWP,LVSWI,曲線A、B、C代表了不同心臟功能狀態(tài)下心功能點隨PAWP變化的移動軌跡。,心 臟 超 聲

41、 技 術(shù)在心功能監(jiān)測中的應用,王永強,66,在血流動力學的壓力、流量、容積三方面的參數(shù)中，通過Swan-Ganz導管和臨床常規(guī)測量可以獲得壓力和流量方面的參數(shù)，但容積方面的參數(shù)一直是臨床血流動力學監(jiān)測中的一個難題。測量心室容積有多種方法，主要包括心室造影、核素掃描、CT及核磁共振等方法。,67,,這些方法雖有較高的準確性，但操作較為復雜，短時間內(nèi)重復操作的可行性不大。故臨床上難以應用于危重病人的持續(xù)監(jiān)測。近年來，由于心臟超聲技術(shù)的發(fā)展

42、，經(jīng)食管心臟超聲檢查的出現(xiàn)及準確度的提高，同時超聲檢查的無創(chuàng)性和在短時間內(nèi)的可重復性使得這種檢查方法更適用于危重病人的監(jiān)測。,68,,應用超聲技術(shù)對心室容積進行測量是基于將心室腔假設成為一個近似的體積，應用計算機自動三維成像技術(shù)使得假設的體積與實際的心室腔更為接近。,69,,在心室容積測量的基礎上，可獲得另一個非常重要的血流動力學參數(shù)—心室射血分數(shù)（EF）。EF是指心室的每搏輸出量占心室舒張末容積的比例，計算公式為：EF=（EDV-ES

43、V）/EDV式中EDV為心室舒張末容積，ESV為心室收縮末容積。從式中可以看出，射血分數(shù)是一個容積比率指標，從容積的角度反映心室的射血功能。,70,,心輸出量和心室射血分數(shù)都是反映心室射血能力的指標，但反映問題的角度有著明顯的不同。例如：當心肌收縮力下降時，心室可能會表現(xiàn)為心室擴大，而每搏輸出量不變或增加，如果此時測量射血分數(shù)，發(fā)現(xiàn)雖然心輸出量沒有減少，但射血分數(shù)已經(jīng)明顯下降。所以對于心輸出量來說，射血分數(shù)是一個非常有效的補充指標。,

44、71,,在反映心臟射血功能方面，兩者的作用可以互補，但不能相互替代。左心室射血分數(shù)的測量方法是首先應用心臟超聲技術(shù)測量出左心室的容積，包括舒張末容積和收縮末容積，根據(jù)前述公式即可算出射血分數(shù)。左心室射血分數(shù)的正常值為0.55-0.70,72,,心臟超聲技術(shù)除了對心室容積進行監(jiān)測外，直觀地反映心室壁的運動狀態(tài)是心臟超聲監(jiān)測的另一特點。心室壁的運動異常，特別是階段性運動障礙，是反映心肌局部血流灌注的敏感指標。心室壁的運動異常與冠狀動脈部分受

45、阻有關(guān)。心室壁運動障礙可分為運動減弱、無運動和矛盾運動。,73,應用超聲技術(shù)進行血流動力學監(jiān)測時應注意以下問題：,1.測量時一定要獲得標準部位的圖像，以便重復進行。2.功能監(jiān)測對圖象的標準性要求較高，長軸切面一定要 盡可能獲得心室的最大長軸，短軸切面要與長軸垂直。3.心內(nèi)膜邊緣的描計是功能監(jiān)測的關(guān)鍵之一。4.同一時間點的測量應選擇在同一心動周期。5.心臟超聲技術(shù)與心室造影相比，往往會低估心室容積。6.在肺部過度通氣，如肺

46、氣腫或機械通氣的危重病人， 或在肥胖及胸廓畸形的病人，心臟超聲往往難以得到 理想的圖像。經(jīng)食管超聲技術(shù)對這種情況可能會有幫 助。,74,,雖然現(xiàn)在可以應用計算機輔助測量及圖像的再造，使得圖像更為逼真，測量更顯容易，但最初測量的準確性仍然是非常重要的，否則在計算機的計算或成像的過程中也同樣會將誤差放大，使標準的準確性下降。,75,胃腸黏膜pH值的測量,臨床上所說的pHi是指黏膜pH值（intramucosal pH），常以

47、測量胃黏膜或結(jié)腸黏膜的pH值為代表。測量pHi是通過間接測量胃腸腔內(nèi)的二氧化碳分壓和動脈血中的碳酸氫根濃度來完成的，根據(jù)Henderson-Hasselbalch公式計算出pHi。測量PhI主要基于兩個假設，一個是胃腸道黏膜的最表層組織內(nèi)的二氧化碳分壓與胃腸道內(nèi)的二氧化碳分壓成平衡狀態(tài)；另一個是動脈血中的碳酸氫根濃度與組織中的碳酸氫根濃度相同，且組織中與血漿中有相同的彌散度。,76,,PhI用特殊的導管測得。測量胃pHi導管是一種三腔的

48、導管，可以用于pHi的測量和常規(guī)的胃腸減壓引流。導管為16Fr，其長度為122cM，在距頂端46cm、56cm、66cm和76cm處分別標有刻度。在距導管頂端大約11.4cm處有一用特殊材料制成的水囊，囊壁允許二氧化碳自由通過。同向水囊的管腔的近端開口處有三通開關(guān)。在置入pHi導管之前，首先用生理鹽水將水囊內(nèi)的氣體完全排空，再將生理鹽水抽空，用三通開關(guān)鎖閉水囊，防止有氣體混入。,77,,用常規(guī)的方法經(jīng)鼻將導管的前端送入胃腔內(nèi)。并經(jīng)x線檢

49、查證實導管的水囊確實在胃腔內(nèi)。將2.5ml室溫生理鹽水經(jīng)三通開關(guān)注入水囊，之后關(guān)閉三通開關(guān)，并開始計算平衡時間。平衡時間以不少于30分鐘為宜。平衡時間結(jié)束后用注射器緩慢抽出1ml囊內(nèi)液體，經(jīng)三通開關(guān)推掉，然后抽出囊內(nèi)所剩液體，并用橡皮塞封閉注射器。立即將所取囊內(nèi)生理鹽水用血氣監(jiān)測儀檢查二氧化碳分壓。,78,測得胃腸道黏膜二氧化碳分壓后可應用下列公式計算pHi,pHi=6.1+log10（HCO-3/PCO2×K×0.

50、03）公式中的HCO-3為動脈血碳酸氫根濃度，PCO2為胃腸道黏膜二氧化碳分壓，K為校正系數(shù)。將經(jīng)pHi導管測量的胃腸道黏膜二氧化碳分壓及同時測量的動脈血HCO-3代入公式即可算出pHi。,79,,PHi是反映缺氧的重要指標之一。所謂缺氧，實際上應該指組織細胞的缺氧。但由于直接測量組織細胞本身的氧代謝是一個復雜的過程，在一定時期內(nèi)難以成為臨床危重病人監(jiān)測的方法，所以，對缺氧的治療和監(jiān)測往往多注重整體氧輸送的提高，如動脈氧分壓是否正常

51、，等等。但整體氧輸送的提高并不能代表在組織細胞水平的氧合得到改善，并不代表局部器官的血液灌注得以改善。臨床上非常需要一種可以監(jiān)測組織細胞氧合狀態(tài)的方法。雖然在組織細胞水平直接對氧進行監(jiān)測并反饋性指導臨床治療目前難以實施，,80,,但是，對缺氧時組織出現(xiàn)氧債，無氧代謝加強，組織酸中毒的特點進行監(jiān)測，可以反映組織氧利用的狀態(tài)。胃腸道由于自身功能和結(jié)構(gòu)的特點是體內(nèi)血液灌注較為豐富的器官，同時也是對缺血、缺氧較為敏感的器官。有人發(fā)現(xiàn)，在機體發(fā)生

52、缺氧時，胃腸道黏膜首先受到缺氧的損害，整個機體的缺氧狀態(tài)被糾正后，胃腸道黏膜的缺氧最后被緩解。,81,,這樣，監(jiān)測胃腸道的pHi不僅反映了器官局部的氧合狀態(tài)，也反映了全身的缺氧情況。所以，對胃腸道pHi進行監(jiān)測有明確的必要性。同時胃腸道的監(jiān)測可以應用基本無創(chuàng)的方法進行，為臨床的監(jiān)測提供了可行性。,82,,監(jiān)測pHi通過無創(chuàng)的方法反映了組織細胞的氧合狀態(tài)。胃腸道黏膜組織的酸中毒強烈提示組織缺氧的存在或整體的氧輸送不能滿足局部組織對氧的需求

53、。多家報道證明了pHi對危重病人預后的實際意義，有人提出應把pHi作為檢驗復蘇是否有效的指標。,83,,由于測量pHI首先需要測量胃腸道黏膜的二氧化碳分壓，然后根據(jù)動脈血中的碳酸氫根濃度并應用Henderson-Hasselbalch公式計算出pHi，在這個計算過程中增加了假設成分，所以，有人直接應用胃腸道黏膜的二氧化碳分壓或胃腸道二氧化碳分壓與動脈二氧化碳分壓的差值作為監(jiān)測指標，也發(fā)現(xiàn)了良好的監(jiān)測效果。,84,氧輸送及組織灌注,人體所

54、需要的氧從大氣到組織細胞的過程包括：肺臟的吸入、血液的攜帶、循環(huán)的輸送、組織細胞的攝取和利用幾個方面等。由于氧在組織中不能被儲存的特點，組織細胞每時每刻都需要不斷的氧供給。這就使得糾正組織缺氧不僅成為支持性治療的主要目標，也成為評價器官功能及指導臨床治療的主要手段。因此，對氧輸送（oxygen delivery，DO2）及其相關(guān)指標的監(jiān)測在危重病人的治療中具有極其特殊的意義。,85,一、基本概念,大氣中的氧經(jīng)過肺臟的通氣和彌散功能進入血

55、液，在血液中，氧主要是與血紅蛋白結(jié)合的形勢存在于紅細胞內(nèi)，每克血紅蛋白可結(jié)合1.34ml的氧。如果血紅蛋白濃度為150g/L，那么，100ml動脈血中可結(jié)合20ml的氧。氧在血液中的另一種存在方式是以物理溶解的狀態(tài)，在標準狀態(tài)下，氧在全血中的溶解系數(shù)為0.022ml/ml。在動脈氧分壓為100mmHg時每100ml的血液中溶解的氧僅為0.3ml。,86,,血液中物理溶解的氧數(shù)量甚微，幾乎可以忽略不計，但在氧的交換過程中卻起著十分重要的作

56、用。在肺部，氧進入血液首先以物理溶解的狀態(tài)提高氧分壓，之后才進一步與血紅蛋白結(jié)合；相反，在組織中首先是溶解狀態(tài)的氧從血液中逸出，血液的氧分壓下降，然后，結(jié)合狀態(tài)的氧從血紅蛋白中分離出來補充溶解狀態(tài)的氧。由此可見，溶解狀態(tài)的氧決定著結(jié)合狀態(tài)的氧，而結(jié)合狀態(tài)的氧是氧在血液中的主要運輸方式。,87,,DO2所表達的是在單位時間內(nèi)由左心室送往全身組織氧的總量；或者說是單位時間動脈系統(tǒng)所送出氧的總量。DO2的表達方式為：

57、 DO2=CI×CaO2式中的CI為心臟指數(shù)，CaO2為動脈血氧含量。CaO2主要取決于動脈血氧飽和度（SaO2）和血紅蛋白（Hb）含量?？梢哉J為DO2主要受循環(huán)系統(tǒng)（CI）、呼吸系統(tǒng)（SaO2）和血液系統(tǒng)（Hb）的直接影響。正常人在靜息狀態(tài)下的DO2約為500-700ml.min-1.（m2）-1。,88,,在微循環(huán)水平，血液中所攜帶的一部分氧被組織細胞攝取，動脈血中的氧含量逐漸減少，動脈血也逐漸

58、演變成為靜脈血。在這個過程中，組織細胞實際消耗氧的量稱為氧耗量（VO2），可以用DO2與靜脈系統(tǒng)帶回右心的氧量的差值表示。 VO2=CI×（CaO2-CVO2）其中CVO2為混合靜脈血的氧含量。在正常情況下VO2應該與組織的氧需量相等。,89,,一旦出現(xiàn)VO2小于氧需量，則表示發(fā)生了組織缺氧。應注意VO2與組織氧需量是不同的兩個概念。組織細胞攝取氧的能力的大小對VO2有較大的影響。反映組織

59、氧攝取能力的主要指標為氧攝取率（O2ext） O2ext=[(CaO2-CVO2)÷CaO2]×100%在靜息狀態(tài)下VO2約為120-160ml.min-1.(m2)-1。相應的O2ext為22%-30%。,90,混合靜脈血實際上是經(jīng)過全身各部分組織代謝后的血液。在氧代謝方面混合靜脈血的氧含量代表著經(jīng)過組織代謝后循環(huán)血液中所剩余的氧。最佳的混合靜脈血標本應當來自肺動脈血。對于缺氧，臨床上首先想到進

60、行動脈血氣分析檢查，了解動脈血氧分壓和氧含量。在有足夠的心輸出量的情況下，這部分氧含量代表了身體可以輸送到各部分組織中氧的量。在危重病人，尤其是處于休克狀態(tài)的危重病人，缺氧實際上是指組織缺氧。動脈的氧含量正?；蛏卟⒉荒艹饨M織缺氧的存在。,91,,因為，組織缺氧的同時還受到循環(huán)系統(tǒng)對組織的灌注情況、血紅蛋白含量、組織的氧攝取率、組織的氧耗量、組織的需氧量、氧解離狀態(tài)、細胞的氧利用情況等多種因素影響。所以，混合靜脈血的氧含量可以被認為在

61、很大程度上反應了這些因素共同作用的結(jié)果。如果將動脈血氣和混合靜脈血氣結(jié)合起來進行分析，則對組織缺氧可以有更全面的了解。,92,,Swan-Ganz導管不僅進一步完善了血流動力學的臨床應用，而且，由于可以容易地獲取混合靜脈血標本，為進一步了解氧在體內(nèi)的運轉(zhuǎn)和代謝過程并真正使DO2及其相關(guān)指標用于臨床奠定了基礎。,93,二、DO2與VO2的相關(guān)性,組織器官功能的維持需要不斷地氧的供給，這些氧來自于DO2。在正常生理情況下，當DO2大于一定范

62、圍時，VO2與DO2及血流量之間無任何相關(guān)性；而當DO2小于這個值時，VO2隨DO2的變化而變化，VO2與DO2之間有明確的相關(guān)性。在組織需氧量恒定的情況下，DO2的臨界值等于組織的需氧量。當DO2高于臨界值時，VO2呈DO2非依賴性；而當DO2低于臨界值時，VO2呈DO2依賴性。,94,,不同病人的VO2或者同一病人在不同狀態(tài)下的VO2可以是不同的，這種現(xiàn)象給臨床病人的判斷帶來一定的困難。氧輸送與氧耗量的相關(guān)性從理論上解釋了機體的

63、氧供與全身組織的氧耗之間的關(guān)系，并可以間接地反應組織的缺氧。應當認為，對氧輸送及其相關(guān)指標的理解從理論上將對組織缺氧的監(jiān)測具體量化，并直接應用于對臨床治療的指導。,95,,對氧輸送與氧耗量的這種相關(guān)性的解釋是建立在組織氧需量恒定的基礎上的。如果組織的氧需量發(fā)生變化，不僅會影響氧輸送的臨界值，而且會影響這種雙項相關(guān)性與組織缺氧的關(guān)系。機體的組織具有對缺氧的適應性，如當骨骼肌缺氧時，出現(xiàn)疲勞，活動減少，氧需量也隨之減少；腎小球濾過率下降時，

64、腎小管重吸收所做的功也減少，氧需量也隨之減少。從而，減少的氧耗量可能仍然等于氧需量，并不出現(xiàn)組織缺氧。,96,因此，氧耗量與氧輸送的依賴性實際上是氧需量和氧輸送的依賴性。氧輸送與氧耗量的相關(guān)性主要反應的是整個機體的狀態(tài)，而不一定代表局部組織或器官的氧合狀態(tài)。氧輸送及相關(guān)指標不反映組織細胞水平的氧利用情況，不是糾正組織缺氧的最終指標。另外，數(shù)據(jù)計算本身也可能會影響氧輸送與氧耗量之間的相關(guān)性。,97,,在危重病人的臨床監(jiān)測中，我們所提及的缺

65、氧應該是指組織缺氧。由上述有關(guān)氧輸送的理論可知，對于缺氧的診斷與監(jiān)測僅靠動脈血氣是遠遠不夠的。DO2及其相關(guān)指標的臨床應用使得對危重病人缺氧的監(jiān)測和認識向組織水平又邁進了一大步。把提高DO2作為支持性治療的目標，可以有效地協(xié)調(diào)在多個器官支持性治療中所出現(xiàn)的矛盾。但同時應當看到，DO2實際上反應了整個機體的氧供給情況，而整體的DO2不一定反應在組織水平上氧的改變。,98,維持循環(huán)功能的主要目標是保證組織的灌注，滿足組織細胞對氧的需求。PH