第2节 血流动力学监测
血流动力学不稳定是心血管重症患者的突出表现,如果得不到及时、正确的抢救治疗将直接影响患者的预后。因此,对血流动力学指标的监测在心血管重症患者的病情评估和抢救治疗中显得尤为重要。血流动力学监测是依据物理学的定律,结合生理和病理生理学概念,对循环系统中血液运动的规律性进行定量地、动态地、连续地测量和分析,并将这些数据反馈性用于对病情发展的了解和对临床治疗的指导。循环系统的稳定取决于正常的心排血量(CO),而CO受心率、心脏前负荷、心脏后负荷以及心肌收缩力的影响。心脏前负荷是指心室舒张末容积,由于临床上直接测量容积较困难,常用压力替代。中心静脉压(CVP)或右房压(RAP)用来代表右室前负荷,肺动脉楔压(PAWP)代表左室前负荷。在临床应用时必须考虑到当以CVP和PAWP反映心脏前负荷时会受心室顺应性的影响。心脏后负荷是指心室在射血过程中所必须克服的阻力,临床上分别以体循环阻力(SVR)和肺循环阻力(PVR)代表左心室和右心室后负荷,两者分别受体循环压力(平均动脉压)和肺循环压力(平均肺动脉压)以及CO的影响。心肌收缩力是指与心室前、后负荷无关的心室肌本身的收缩力,心肌收缩力强弱直接与CO有关。因此,心率、动脉血压、CVP/RAP、PAWP、肺动脉压(PAP)、CO是临床常用的血流动力学监测指标。
一、外周袖带血压监测
血压作为基本生命体征之一用于评估患者的全身循环状态。血压的监测有无创和有创两种类型。外周袖带血压监测由于其无创、安全、方便,是临床最常用的方法。原则上对所有重症患者均应首先进行无创袖带血压监测。
(一)监测方法
外周袖带血压监测是将袖带平整地缠于上臂后,由人工或通过微型电动机自动向袖带内充气,至肱动脉搏动消失后再缓慢放气,随着肱动脉搏动再次出现,通过听诊法或振荡测压法判断血压。
无创袖带血压监测时选择合适的袖带非常重要,袖带内的气囊至少应包裹80%的上臂,根据臂围的不同选择相应规格的袖带。大多数人的臂围在25~35cm,宜使用长30~35cm,宽13~15cm的袖带。臂围大者应使用更大规格的袖带,儿童应使用小袖带。每次测量前应将袖带内的残余气体排尽,袖带要紧贴缚在被测量者的上臂,袖带下缘应在肘弯上2~3cm处,且松紧适宜,以能插入两指为准。袖带上的动脉标志应对准肱动脉搏动最明显处。手工测量时放气速度以每秒2~3mmHg为宜,放气过快时测得的收缩压偏低。
(二)注意事项
1.当患者存在低血压时,电子血压测量值会高于实际血压,有时在心肺复苏过程中甚至会出现与实际不符的异常高值,此时不应盲目相信并记录,应采用听诊法测量核实。
2.存在心律失常,尤其是房颤时,电子血压测量易产生偏差,建议采用听诊法测量。
3.不要在有静脉输液或有动脉插管的肢体上捆绑袖带,避免袖带充气时输液受阻,液体外渗导致周围组织损伤。
4.心血管重症患者有时存在两侧血压不一致,或下肢血压低于上肢血压,如存在外周动脉硬化性狭窄病变、多发性大动脉炎、主动脉夹层等,建议初次进行双侧上肢血压测量,必要时监测四肢血压,以后以血压较高的一侧进行监测。
二、动脉内血压监测
动脉内血压监测是经周围动脉插管直接测量动脉内血压的方法。可连续测量收缩压、舒张压及平均压,通过换能装置在显示器上既显示血压数值,又显示血压波形。动脉内血压是血压的“金标准”,其数值准确可靠,实时读取。对低血压或应用较大剂量血管活性药物的患者能真实地反映血压情况。同时,根据动脉血压波形的变化可初步判断心肌收缩能力。
(一)适应证
1.血流动力学不稳定或有潜在危险的患者;
2.重症患者、复杂手术的术中和术后监护;
3.应用较大剂量血管活性药进行治疗的患者;
4.需反复动脉取血的患者;
5.无创血压测量有困难的患者。
(二)禁忌证
有严重凝血功能障碍以及穿刺部位血管病变的患者属相对禁忌,无绝对禁忌证。
(三)操作准备及步骤 1.穿刺部位选择
最常采用桡动脉,也可选择肱动脉、股动脉。
2.仪器与物品准备
(1)动脉穿刺套管针。
(2)消毒用品及穿刺包。
(3)冲洗装置:包括压力换能器、三通开关、延伸连接管、输液器和压力袋。为保持管路通畅,应用每毫升含2~4U肝素的生理盐水冲洗管路。
(4)电子测压系统。
3.经桡动脉插管操作步骤
(1)穿刺侧手腕下放入垫子,背曲60°。
(2)术者以食指和中指触摸桡动脉搏动,选择搏动最明显处的远端0.5cm为穿刺点。
(3)常规消毒,铺巾,以1%利多卡因行局部麻醉。
(4)套管针与皮肤呈30°,于穿刺点进针,对准中指摸到的桡动脉搏动方向,直到针尾有血溢出为止。抽出针芯,如有血喷出,表明套管在血管内,顺势推进套管,血流出通畅表示穿刺成功。
(5)如针尾无血溢出,将套管针调整为与皮肤呈30°,并缓慢后退,直到针尾有血溢出为止,余步骤同上。
(6)穿刺成功后,将排尽气泡的测压管路边冲洗边连接至套管,连接压力换能器和监测仪。用敷料固定穿刺针,除去腕下垫子。调整零点后即可监测动脉内血压。保持压力袋的压力在200mmHg。
(四)结果判读及临床意义 1.正常动脉压波形
动脉压波形分为收缩相和舒张相。收缩相始于主动脉瓣开放,血液快速射入主动脉,动脉压迅速上升至峰值,即为收缩压。随后血液从主动脉流向周围动脉,压力逐渐降低。主动脉瓣关闭后进入舒张相,动脉内压力进一步降低,直至下一次心脏收缩之前,最低点即为舒张压。主动脉瓣关闭反映在动脉压波形上表现为重搏切迹,也是收缩相和舒张相的分界点(图2-4)。
2.异常动脉压波形
(1)波形高尖:见于高血压、动脉硬化、主动脉瓣关闭不全、应用升压药和正性肌力药。
(2)波形低钝:见于低心排综合征、低血压、休克、主动脉瓣狭窄以及导管不通畅。
图2-4 正常动脉压波形
(3)波幅不规则,大小不等:见于心律失常,尤其是房颤。
3.平均动脉压的意义
在每一个心动周期中,动脉血随心室的收缩和舒张而产生的压力波动的平均值为平均动脉压,是在一个心动周期中持续推动血液向前流动的平均推动力,其值为舒张压加1/3脉压。正常成年人平均动脉压通常>60mmHg,以确保重要脏器的血液供应。平均动脉压与动脉压力曲线下面积呈正比,与心动周期成反比。对于两个血压数值完全一样的患者,如果压力波形不同,导致曲线下面积不同,尽管从数值计算出的平均动脉压数值一样,但实际动脉内血流的平均推动力是不同的。因此,动脉内血压监测更能反映血流动力学的真实情况。临床应用时除关注血压数值外,压力波形的监测也同样具有意义。
(五)预防并处理并发症 1.血管损伤
进行动脉穿刺时可引起出血、血肿,或损伤血管引起假性动脉瘤,因此操作时应动作轻柔、规范,如出现上述情况给予适当压迫。
2.穿刺动脉血栓形成或闭塞
动脉内血压监测过程中应定时用肝素盐水冲管,保持管路通畅,防止血栓形成。动脉内血压监测可能导致穿刺动脉闭塞,甚至影响手掌血供。手掌由桡动脉和尺动脉双重供血,二者之间存在侧支循环。经桡动脉置管前应行Allen’s试验,评价尺动脉掌浅弓的血流是否良好,如掌弓侧支循环不良,则禁忌使用该侧桡动脉穿刺插管,以防出现动脉闭塞,引起该侧手掌缺血。同时严密观察插管肢体远端血供情况,如发现肢体末梢循环不良,应及时拔除导管,更换测压部位。
3.感染
为防止出现局部或全身感染,应严格无菌操作,定期更换穿刺处敷料,并尽量缩短置管时间。不常规应用抗生素预防感染。一旦考虑有穿刺部位或全身感染,应及时拔除导管并应用抗生素治疗。
(六)其他注意事项
1.在连接测压管时应排尽空气,使整个管路充满肝素盐水,并保持动脉插管及连接管各部件之间连接紧密。
2.重症患者体位随时可能改变,在每次记录血压测量值前需校正零点,确保数值的准确性。
三、中心静脉压监测
CVP是指接近右心房的腔静脉内的血压,相当于RAP或右室舒张压,因此可以反映右心室前负荷。目前CVP监测在临床上应用较广,主要用于评价血容量、右心前负荷及右心功能。
(一)适应证
1.休克及低血压患者评价血容量状态;
2.大量补液或心脏病患者补液时监测血容量;
3.急性心力衰竭;
4.重症患者、复杂手术的术中和术后监护。
(二)禁忌证
上腔静脉阻塞综合征和穿刺静脉局部感染或血栓形成是中心静脉置管的绝对禁忌证,相对禁忌证为凝血功能障碍。
(三)中心静脉置管 1.穿刺部位选择
首选颈内静脉,其次为锁骨下静脉、股静脉和颈外静脉。
2.仪器与物品准备
(1)静脉穿刺套管针。
(2)消毒用品及穿刺包。
(3)冲洗装置:包括压力换能器、三通开关、延伸连接管、输液器和压力袋。为保持管路通畅,应用每毫升含2~4U肝素的生理盐水冲洗管路。
(4)电子测压系统。
3.颈内静脉穿刺操作方法
(1)患者平卧,头后仰20°~30°,并转向穿刺对侧。
(2)确定胸锁乳突肌的胸骨头、锁骨头和锁骨形成的三角区,可采用中央径路、前侧径路或后侧径路进针。中央径路以三角区的顶端为穿刺点,针尖指向右侧乳头方向;前侧径路在甲状软骨水平,胸锁乳突肌内侧缘,颈动脉搏动的外侧缘平行进针;后侧径路在胸锁乳突肌与颈外静脉交点的上缘进针,针尖指向骶骨,向前对准胸骨上切迹。
(3)常规消毒,铺巾,以1%利多卡因行局部麻醉。
(4)将穿刺针连接在抽有肝素生理盐水的注射器上,左手食指和中指定位,右手持针,在选定的穿刺点进针,针轴与额面呈45°。
(5)一般进针深度为2.5~3.0cm,边进针边抽回血,当有暗红色静脉血被顺畅回抽时表明穿刺成功,经注射器针尾插入导引钢丝,退出穿刺针,沿导引钢丝插入静脉导管,一般导管插入深度为15cm。调整位置后用缝线固定导管。
(6)确认导管回血通畅,连接测压系统。
(7)用透明敷料局部覆盖固定。
4.锁骨下静脉穿刺操作方法
(1)患者平卧,必要时取头低足高位,床脚抬高15°~25°,以提高静脉压使静脉充盈,防止发生空气栓塞。两肩胛之间放置小枕使锁骨中段抬高,便于锁骨下静脉与肺尖分开。患者面部转向穿刺对侧。
(2)穿刺点为右锁骨中1/3与外1/3交界处,锁骨下缘1~2cm。或左锁骨内1/3~1/4处,沿锁骨下缘进针。
(3)常规消毒,铺巾,以1%利多卡因行局部麻醉。
(4)将穿刺针连接在抽有肝素生理盐水的注射器上,针头与皮肤呈30°~35°向内向上穿刺,针头指向胸骨上窝方向,紧靠锁骨内下缘缓慢推进,边进针边抽回血,一般进针深度为4.0cm。如进针4~5cm仍不见回血,应缓慢后撤针并边退边抽回血,仍无回血则将针头撤至皮下,改变进针方向为针尖指向甲状软骨,以同样方法缓慢进针。
(5)当有暗红色静脉血被顺畅回抽时表明穿刺成功,以下步骤同颈内静脉穿刺操作方法(5)。一般导管插入深度左侧不宜超过15cm,右侧不宜超过12cm。调整位置后用缝线固定导管。
(6)确认导管回血通畅,连接测压系统。
(7)用透明敷料局部覆盖固定。
(四)临床应用 1.正常CVP波形
正常CVP波形由3个正向波a、c、v和2个负向波x、y组成(图2-5)。a波由右心房收缩产生,对应于ECG的P波,峰值稍晚于P波;c波代表三尖瓣关闭,心室等容收缩期时三尖瓣朝向右房运动而产生,对应于ECG的R波,峰值稍晚于R波;v波反映心室收缩晚期右心房充盈,对应于ECG的T波,峰值在T波后;x降支由心房舒张产生;y降支代表三尖瓣开放,右心房排空。
图2-5 正常CVP波形示意图
2.异常CVP波形 (1)a波高大:
见于右心衰竭、三尖瓣狭窄、三度房室传导阻滞和某些结性心律。
(2)v波高大:
见于三尖瓣反流。
(3)a波与v波均升高:
见于心脏压塞和缩窄性心包炎,但二者亦有区别。心脏压塞时仅收缩期x降支陡峭,舒张期y降支平缓或消失,是由于心包积液使舒张早期从心房到心室的血流受限。缩窄性心包炎时由于心脏充盈受限,静脉回流受阻,心脏充盈压明显升高,且舒张末期心脏四腔的压力相等。缩窄性心包炎时CVP波形所有时相的波形成分均被放大,即升高的a波和v波,陡的x和y降支,呈锯齿样M形(心率快时)或W形(心率慢时)。限制型心肌病和右室心梗时的CVP波形类似于心包缩窄。
(4)a波消失:
见于心房颤动。
(5)a波与c波融合:
见于心动过速。
3.CVP正常值
CVP正常值为5~10mmHg(6~12cmH 2O),机械通气时可升高3~5cmH 2O。小于5mmHg提示血容量不足,大于15mmHg表示容量过多或心功能不全。
4.CVP异常的病理意义 (1)CVP升高:
见于血容量过多、用力呼气或正压通气、张力性气胸、三尖瓣病变、心功能不全、肺循环梗阻、胸腔积液、心脏压塞、缩窄性心包炎、血管收缩、腹内压增高等。
(2)CVP降低:
见于血容量不足、血管扩张、深吸气或负压通气。
5.CVP的影响因素 (1)神经体液因素:
交感神经兴奋,儿茶酚胺、抗利尿激素、肾素和醛固酮分泌增加,血管张力增加使CVP升高;某些扩血管物质使CVP降低。
(2)药物因素:
去甲肾上腺素等血管收缩药使CVP升高,血管扩张剂使CVP降低。
(3)其他因素:
缺氧,机械通气,患者躁动,骨骼肌收缩等使CVP升高,麻醉过深使CVP降低。
6.应用CVP监测指导补液试验
当患者出现低血压怀疑血容量不足时,通过监测CVP可评价患者的右心前负荷,并指导临床补液。补液过程中除观察CVP的变化外,还应结合血压和脉搏的变化以及尿量和外周灌注情况。
(五)预防并处理并发症 1.动脉损伤,出血和血肿
进行颈内静脉穿刺时用一只手触及动脉搏动处,穿刺时避开动脉,必要时可行超声引导下穿刺防止动脉损伤。如发生出血和血肿应予压迫,避免反复穿刺。
2.气胸和血胸
COPD和过度通气的患者容易发生气胸,穿刺时应准确定位,避免进针过深。如发生气胸或血胸,禁止行对侧颈内静脉或锁骨下静脉穿刺,必要时行胸腔闭式引流。
3.空气栓塞
由于静脉压较低,为避免空气栓塞,穿刺时应封闭管腔。取头低足高位,以提高静脉压使静脉充盈,防止发生空气栓塞。
4.胸导管及周围神经损伤
穿刺时动作应轻柔,防止损伤周围组织。
5.心律失常
密切心电监测,避免导丝推送过深。
6.血栓形成和栓塞
监测导管的通畅性,定时用肝素盐水冲洗导管。
7.感染
严格无菌操作,定期更换敷料,必要时应用有抗菌涂层的中心静脉导管。不建议常规预防性应用抗生素。怀疑发生导管相关感染、出现静脉炎或导管故障时应及时拔除导管。
(六)其他注意事项
1.中心静脉置管后应常规行胸部X线检查,以了解导管位置并发现可能的并发症。
2.每天对保留导管的必要性进行评估,不需要时及时拔除。不应为预防感染而定期更换中心静脉导管。
3.描记CVP波形时应同步记录ECG,通过判断与ECG的对应关系确定CVP波形的组份,从而更准确地分析其临床意义。
4.CVP只能反映右心前负荷,不能代表左心。比如在急性右室心肌梗死时由于右室心排血量降低,一方面出现左心前负荷减低,患者表现为低血压,另一方面出现右室舒张末压升高,CVP/RAP升高,此时绝不能因CVP升高而限制补液。
5.个体化评价“正常值”,心血管重症患者常有心脏解剖或瓣膜功能异常,可能导致CVP升高。比如三尖瓣反流时CVP升高并不代表真正的血容量过多。因此,针对不同的患者CVP的“正常值”可以是不同的,临床应用时应区别对待,同时要考虑上述CVP的影响因素,寻找个体化的最适值。
四、肺动脉导管监测
肺动脉导管又称Swan-Ganz导管,是由Jeremy Swan与William Ganz合作研制的顶端带气囊,血流导向的肺动脉漂浮导管,于1970年在爱德华实验室诞生并随后广泛应用于临床。Swan-Ganz导管的问世是血流动力学发展史上的里程碑。Swan-Ganz导管不仅能提供CVP/RAP、右室压(RVP)、肺动脉压(PAP)和PAWP的波形和数值,而且可应用热稀释法测量心排血量,还能测定混合静脉血氧饱和度,使血流动力学指标更全面和系统,更具临床指导意义。
Swan-Ganz气囊漂浮导管全长110cm,自导管顶端起每10cm有一刻度,可作为插管深度的指示。距导管顶端约1mm处有一个气囊,可充入1.5ml空气,充胀后的气囊直径约13mm。导管尾部经一开关连接一1.5ml的注射器,用以充气或放气。导管顶端有一腔开口,可做肺动脉压力监测,亦可采集混合静脉血标本,此为双腔导管。三腔导管是在距导管顶部约30cm处,有另一腔开口,可做右心房压力监测。如在距顶部4cm处加一热敏电阻探头,则可做心排血量的测定,即为临床最常应用的四腔漂浮导管。成人多使用7F四腔漂浮导管,儿童多使用5F导管。在四腔漂浮导管基础上增加右房输液腔则为五腔漂浮导管。在四腔漂浮导管基础上增加热敏阻丝和光学纤维成为六腔漂浮导管,具有连续心排血量监测和混合静脉血氧饱和度监测功能。如在六腔漂浮导管基础上增加右房输液腔则为七腔漂浮导管。此外,尚有一些具有特殊功能的Swan-Ganz导管,如可进行临时起搏的Swan-Ganz导管。
(一)适应证
1.有并发症的严重心肌梗死;
2.严重心力衰竭;
3.严重呼吸衰竭;
4.多脏器功能不全的重症患者;
5.高危患者术中、术后监测;
6.心脏移植患者的评估;
7.评价药物的血流动力学作用。
(二)禁忌证
1.导管经过的通路上有严重的解剖畸形使导管无法通过或加重原有疾病,如三尖瓣或肺动脉瓣狭窄、右室流出道梗阻、肺动脉严重畸形等;
2.凝血功能障碍及出血性疾病;
3.感染性心内膜炎;
4.右心及血管内血栓或肿物;
5.未控制的严重室性心律失常;
6.完全性左束支传导阻滞为相对禁忌证。
(三)Swan-Ganz导管置管方法
按上述中心静脉置管方法将外套管插入选择的静脉内,将Swan-Ganz导管的黄色末端与测压装置相连,边看压力波形边将导管送至中心静脉内,根据压力波形的变化判断导管顶端的位置。当导管进入右心房时监护仪上显示出心房压力波形,同CVP波形,幅度在0~8mmHg,此时将气囊充气1.5ml,继续送进导管。当导管通过三尖瓣口进入右心室时压力波形突然出现明显改变,收缩压明显升高,达20~30mmHg,舒张压不变或略有下降,为0~5mmHg,呈右心室压力波形。在气囊充气的状态下继续迅速而轻柔地送入导管,导管将在气囊的引导下随血流通过右心室流出道进入肺动脉,肺动脉压力波形的收缩压与右室收缩压基本一致,而舒张压明显升高,达8~12mmHg,且压力波形的下降支出现顿挫。此时继续缓慢向前送入导管即可嵌入肺小动脉分支,压力波形出现收缩压下降,舒张压略下降,脉压明显缩小,类似于右房压波形,为肺动脉楔压的波形,压力波动范围在6~8mmHg。此时应停止继续向前送入导管,并使气囊放气,正常情况下导管应后退至肺动脉,监护仪上再次出现肺动脉压力波形,气囊再次充气1.5ml时又出现肺动脉楔压的波形,说明导管位置适当。将气囊放气并固定导管,记录导管插入深度。置管过程中各部位压力波形见图2-6。
图2-6 右房压、右室压、肺动脉压和肺动脉楔压的压力波形
床旁置管法主要根据压力波形来判断导管位置,另外,根据导管的插入深度也能间接判断导管的位置。如从右颈内静脉或左/右锁骨下静脉置管时,导管插入20cm通常能进入右心房,导管到达右心室和肺动脉的置管深度通常为30~35cm和40~45cm,50cm左右将嵌入肺小动脉分支。如导管插入超过以上深度但仍未显示相应压力波形则应考虑导管在心腔或大血管内盘绕,应将导管回撤后再重新送管。有时因为操作时间较长,导管变得柔软而增加了置管的困难,此时可将导管撤出后用肝素盐水冲洗和浸泡片刻再重新插入。
当送入Swan-Ganz导管有困难或失败后,可在X线下将未充气的导管尖端送入左或右肺动脉第一分支,将气囊充气1.5ml并继续向前送入导管,当见到原来随心搏跳动的导管尖端不再跳动时,提示导管已嵌入肺动脉分支,此时连接测压装置,按上述方法判断导管位置是否合适,最后将气囊放气并固定导管。
无论床旁置管亦或X线下置管,都应在置管前先将导管袖套套在导管末端,以保证鞘管外的一段导管不被污染,以便必要时调整导管位置。
(四)肺动脉导管压力监测
Swan-Ganz导管在置管过程中可连续获得RAP、RVP、PAP和PAWP的波形和数值。
1.PAP
Swan-Ganz导管到位后将气囊放气,导管即退至肺动脉主干,此时持续监测的是PAP的波形和数值。
2.PAWP
当需要测量PAWP时,将气囊充气1.5ml,导管自动前行嵌入肺小动脉分支,显示PAWP的波形和数值。读取PAWP数值后应尽快放气,通常不超过15~30秒,以免气囊长时间嵌顿肺小动脉而导致动脉损伤或血栓形成。PAWP间接代表左心前负荷。
3.RAP
当需要测量RAP时,将压力换能器与右心房管腔相连则可测得RAP的波形和数值。间接代表右心前负荷。
4.RVP
RVP的波形和数值只有在导管插入和退出的过程中可测得。
5.RAP与PAWP的测量方法
通常RAP和PAWP的测量取a波的平均值。有时监护仪显示的数值不准确,应将压力波形与ECG同时打印,以便根据ECG的P波和T波判断RAP和PAWP的a波和v波,并根据标尺上的刻度人工读取。房颤时由于a波缺失,应读取QRS波群结束时的压力。有时因为心律失常出现间歇性巨大a波,应等待a波正常时测量。为了避免胸腔内压力的影响,RAP与PAWP数值的读取应在呼气末进行。
6.肺动脉导管压力参数正常值
表2-1为肺动脉导管可测量的心腔内压力正常值范围。
表2-1 肺动脉导管压力参数及正常参考值范围
7.异常压力波形及数值
右房压力及波形改变意义同CVP。RVSP升高见于肺动脉高压、肺动脉瓣狭窄以及增加肺血管阻力的因素。RVSP降低见于低血容量、心源性休克、心脏压塞。RVDP升高见于高血容量、充血性心力衰竭、心脏压塞、限制型心包疾病。PASP升高见于原发性肺动脉高压、二尖瓣狭窄或反流、充血性心力衰竭、限制型心肌病、显著左向右分流、肺部疾病。PASP降低见于低血容量、肺动脉狭窄、肺动脉瓣上或瓣下狭窄、埃布斯坦(Ebstein)畸形、三尖瓣狭窄、三尖瓣闭锁。PAWP的a波升高见于二尖瓣狭窄。PAWP的a波缺失见于房颤、房扑、交界性心律。PAWP的v波升高见于二尖瓣反流、室间隔缺损。PAWP的a波和v波均升高见于心脏压塞、限制型心包疾病、左心衰竭、容量超负荷。PAWP平均压降低见于低血容量、传感器零点水平过高。PAWP平均压升高见于血容量过多、左心衰竭、二尖瓣狭窄或反流、主动脉瓣狭窄或反流、心肌梗死。
(五)心排血量监测
CO是临床上了解循环功能最重要的基本指标之一。CO指心脏每分钟将血液泵至周围循环的血量,可反映整个循环系统的功能状况。CO的测量技术经历了上百年的发展,最早由Adolph Fick于19世纪70年代提出,称为Fick法。它是通过测量动-静脉氧含量之间的差别来显示机体摄取的氧量,从而计算心排血量。其理论基础是:某个器官(肺)对一种物质(氧)的摄取或释放是流经这个器官的血流量和动、静脉血中这种物质含量的差值的乘积。由于临床上很难同步测量机体的氧耗量,因此其应用受到局限。1897年,Stewart提出指示剂稀释法用于测量CO,随后Hamilton和同事于1932年做了修改。其理论基础是:一种已知浓度的指示剂加入体液中,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。血中指示剂的浓度利用密度仪测量,得到浓度-时间曲线,曲线下面积与指示剂平均浓度呈函数关系。根据Stewart-Hamilton公式可测得CO。CO=注入指示剂的量(mg)×60s/min/[指示剂平均浓度(mg/ml)×曲线时间]。
1.热稀释法CO测定
1971年第一个在患者床边即可监测CO的热稀释漂浮导管问世。从那时起,热稀释法测定CO就成了临床实践中的金标准。其理论基础同指示剂稀释原理,利用温度变化作为指示剂。将冰水从Swan-Ganz导管的近端孔注入右心房,冰水立即与血液混合,随着这部分血液流经右心室并被泵入肺动脉,血液的温度也逐渐升高,Swan-Ganz导管的温度感受器可以感知这种温度的变化,并得到时间-温度曲线,根据改良的Stewart-Hamilton公式计算出CO。
热稀释法测定CO的优点在于其易操作性和可靠性好,但当三尖瓣或肺动脉瓣存在反流,或心内存在分流时,由于温度的变化受到干扰,不适于用热稀释法测量CO。
热稀释法测定CO对操作者和患者都有一定要求。首先,注射生理盐水的温度最好与肺动脉血温相差10°C以上,如用冰水,应在取出后30秒内使用;其次,注射冰水应快速、均匀地在4秒钟内将冰水注入右心房;第三,每次注射冰水的量应与不同导管相适应;另外,患者的呼吸,心率,体位和肢体活动对CO的测定也有影响。因此,一般连续测量3次,取其平均值。
CO正常值4~8L/min,由于不同体表面积者CO有差异,临床上采用心脏指数(CI)使不同体型的患者具有可比性。CI=CO/体表面积,正常值为2.5~4.2L/(min·m 2)。CO或CI增加见于感染中毒性休克早期的高动力状态、贫血性心脏病代偿阶段。CO或CI降低见于各种原因导致的心力衰竭、心源性休克和心包疾病。
2.连续CO测定(CCO)
1993年问世了带热敏导丝的导管(六腔漂浮导管)。热敏导丝长10cm,位于右房和右室之间,可反复通过开关模式随机释放脉冲能量信号,使血温发生变化,不再需要人工注射冰水,从而可连续进行CO测定。其原理是从导管热电阻丝向心腔内脉冲式释放一已知的正性热量,在其下游部位即肺动脉内借助热敏电极记录到反应血液温度差的温度-时间变化曲线,根据热稀释原理计算出CO。CCO测定与传统的温度稀释法高度相关,每隔30秒显示一次新的测定值,反映测量前3~5分钟的平均CO。该方法减少了仪器定标和注射盐水带来的许多影响因素,减轻了噪音、温度基线漂移和呼吸、心动周期不规则对测定CO的影响,亦减少了人力,临床应用更具有优势。但由于CCO测定需使用特殊的导管和相应的监测仪,因此费用较热稀释法增加,增加了患者的医疗负担。
(六)循环阻力监测
根据肺动脉导管测定的RAP,PAP,PAWP及CO,结合患者身高、体重、心率和动脉压等指标,可计算出更多血流动力学参数,更全面地评价患者的血流动力学状态,指导临床治疗。后负荷是重要的血流动力学参数之一,它与前负荷、心率、心肌收缩力共同影响CO。循环阻力代表后负荷,分为体循环阻力和肺循环阻力。表2-2列出循环阻力及其他心功能指标的计算公式和正常参考值。
(七)血流动力学心功能分型
根据PAWP,CI及患者的容量负荷和组织灌注状态可以对急性心力衰竭进行分型,即Forrester分型法,表2-3显示Forrester心功能分型及相应处理措施。
(八)混合静脉血氧饱和度监测
混合静脉血氧饱和度(SvO 2)指肺动脉血中的血氧饱和度,它反映全身氧利用的程度,受氧供(DO 2)和氧耗(VO 2)的影响。
表2-2 间接计算的血流动力学参数及正常参考值
表2-3 Forrester心功能分型及相应处理措施
DO 2指单位时间内由左室向全身组织输送的氧总量,由氧含量和CO组成。合适的DO 2依赖于有效的肺气体交换,血红蛋白水平,足够的氧饱和度和CO。
VO 2指单位时间内组织细胞实际消耗的氧量,代表全身氧利用的情况,可以通过动脉和静脉的DO 2差值计算出来。正常VO 2为200~250ml/min。
正常情况下DO 2约为VO 2的4倍,氧摄取约为25%,所以氧需求并不依赖于DO 2,当DO 2减少时,如CO或氧输送减低时,细胞可以通过摄取更多的氧以维持VO 2的正常水平,所以SvO 2降低。正常时混合静脉血氧分压为40mmHg,SvO 2为75%。
SvO 2不仅受呼吸功能、氧合状态的影响,也反映循环功能和组织的氧消耗,是组织氧利用的综合标志,可早期预测心肺功能不全。是严重心肺疾病患者重要的监测指标之一。
1.适应证
(1)严重肺功能受损;
(2)严重心功能受损;
(3)多脏器功能不全的重症患者;
(4)全身炎症反应综合征或脓毒症患者。
2.SvO2监测方法 (1)取血测定:
经Swan-Ganz导管的肺动脉端取血进行血气分析可测得SvO 2。取血时应注意速度不宜过快,也不能在远端气囊充气时取血,这样可能将肺毛细血管中已经氧合的血液取出而使监测结果高于实际水平。
(2)连续监测:
带有光学纤维的六腔漂浮导管可每1~2秒测量一次SvO 2,因此可连续监测。其原理是利用分光光度反射技术,即一定波长的光线通过导管内的光导纤维传到血流经过的导管末端,反射光经由另一根纤维返回到光电探测仪。由于血红蛋白与氧合血红蛋白吸收不同波长的光线,光电探测仪可以测量不同波长的光线吸收的量,从而计算出SvO 2。
由于血细胞比容对SvO 2的测量有较大影响,因此,当血细胞比容降低时应进行校正。
3.中心静脉血氧饱和度(ScvO2)
ScvO 2是从中心静脉取血进行血气分析测得的静脉血氧饱和度。研究表明,在没有解剖异常的情况下ScvO 2与SvO 2结果接近,通常可用来替代SvO 2,但存在脓毒症时ScvO 2与SvO 2相差较多,不适用于脓毒症患者。
4.SvO2与ScvO2的临床意义
SvO 2正常说明组织有充足的DO 2;SvO 2下降提示DO 2减少或氧需增加。DO 2减少的常见原因为CO下降导致的循环血量不足、周围循环衰竭、心源性休克、贫血及变性血红蛋白症、肺部疾患等各种原因导致的氧合功能减低。研究显示,SvO 2和CI、LVSWI之间有很高的相关性,因此通过测定SvO 2能较准确地反映CO。氧需增加常见于体温增高、疼痛、寒战、癫痫发作等。SvO 2低于60%时,通常提示组织耗氧增加或心肺功能不佳。现在认为SvO 2检查对严重心肺疾患的监测具有重要价值。
SvO 2增高见于机体DO 2增加、氧需减少或组织不能利用氧。氧需减少的常见原因是机体代谢降低,如低温,麻醉状态或使用镇静剂,组织利用氧能力降低常见于疾病的严重状态,如脓毒症,多脏器功能衰竭,氰化物中毒等。
有时临床上提示组织氧合不足但SvO 2正常或升高,可能与检测误差有关,比如肺动脉导管楔住,但也可能是疾病状态的表现,如动静脉血混合,血流分布异常,组织中毒性缺氧。
(九)肺动脉导管应用的并发症预防和处理 1.穿刺期间的并发症
包括邻近动脉(如颈内或锁骨下动脉)损伤、出血和血肿、神经损伤、气体栓塞和气胸。超声引导静脉穿刺技术可降低误穿的危险。
2.导管置入时的并发症
心律失常是导管置入期间的主要并发症。轻度心律失常,如室性期前收缩和房性期前收缩,常发生于导管置入或退出时,在导管通过或退出右心室后,心律失常会自动消失。偶尔也会出现室性心动过速或室颤。推进导管时可出现右束支传导阻滞,在已经存在左束支传导阻滞的患者,有导致完全性房室传导阻滞的可能。导管打结可发生在右心房或右心室,可以是导管自身打结,也可能与心内结构(乳头肌、腱索)或同时存在的其他导管(如起搏电极)打结。导管的插入深度应与压力波形提示的部位相吻合,如超过预计深度10cm以上仍未出现相应的压力波形应考虑导管打结,应将导管退出并重新置入。导管进入肺动脉时有诱发肺动脉痉挛的危险,特别在有肺动脉高压的患者。
3.导管留置期间的并发症
包括静脉血栓、肺栓塞及肺梗死;导管移位、气囊破裂;感染、心内膜炎;肺动脉破裂、心脏瓣膜损伤等。
(十)肺动脉导管应用的注意事项
1.当导管置入并固定好位置后应进行床旁X线胸片检查以确定导管位置是否合适并了解有无并发症发生。通常合适的位置应是导管顶端位于左心房水平。若导管插入较深,气囊可发生偏心充气或部分充气后导管顶端提前固定,不仅压力波形改变,更可造成肺动脉损伤或破裂,此时应将气囊放气,退出1~2cm。
2.当持续监测PAP时应注意压力波形的变化,及时发现导管移位。
3.为获得准确的压力数值,在每次测压前均应校正零点,使换能器置于患者右心房水平。如压力出现异常或患者体位改变时均应重新校正零点。
4.测量PAWP时气囊充气时间不可过长,充气量不得超过1.5ml,当获得理想的PAWP波形后即应放气。
5.应尽量缩短漂浮导管的留置时间,通常不超过48小时,以防止发生栓塞和感染。穿刺部位每天消毒并更换辅料,全身应用抗生素。
五、脉搏指示剂连续心排血量监测
脉搏指示剂连续心排血量监测(pulse indicator continuous cardiac output,PiCCO)技术是经肺热稀释技术和脉搏波形轮廓分析技术的结合,用于血流动力学监测和容量管理。
(一)适应证
1.任何原因引起的血流动力学不稳定患者,尤其适用于肺动脉漂浮导管应用禁忌的患者,如完全性左束支阻滞、右心及血管内血栓或肿物、严重室性心律失常等;
2.任何原因引起的血管外肺水增多患者,如急性呼吸窘迫综合征(ARDS)、心力衰竭、水中毒、严重感染、重症胰腺炎、严重烧伤、围术期患者等。
(二)禁忌证
1.穿刺局部有感染;
2.凝血功能障碍及出血性疾病;
3.接受主动脉内球囊反搏(IABP)治疗的患者。
(三)监测方法
PiCCO的测定需要两根导管,一根常规的中心静脉导管用于注射冰水,该导管置于上腔静脉或右心房;另外需要一根特殊的动脉导管置于股动脉,可连续监测动脉压力,监测仪通过分析动脉压力波型曲线下面积来获得连续心排血量(PCCO)。动脉导管带有特殊的温度探头,用于测定注射冰水后大动脉内血液温度的变化。当冰水从中心静脉注入,经过上腔静脉,依次到达右心房、右心室、肺动脉、血管外肺水、肺静脉、左心房、左心室、升主动脉、股动脉、PiCCO导管接受端,监测仪利用热稀释法测量单次的心排血量,并对动脉压力波型曲线下面积获得的PCCO进行校正。通常需要测定3次心排血量,求其平均值来校正PCCO。
(四)监测参数及正常值
PiCCO技术从中心静脉导管注射室温水或冰水,在大动脉(通常是股动脉)内测量温度-时间变化曲线,因而可测量全心的相关参数,而非仅以右心代表全心;其所测量的全心舒张末期容积(GEDV)、胸腔内血容量(ITBV)能更充分反映心脏前负荷的变化,避免了以往以CVP、PAWP等压力代容积的缺陷。ITBV已被证明是一项可重复、敏感,且比PAWP、右心室舒张末期压(RVEDP)、CVP更能准确反映心脏前负荷的指标,且不受机械通气和通气时相的影响。利用经肺温度稀释法还可测定血管外肺水(EVLW),EVLW是床旁定量监测肺部状态和肺通透性损伤情况的唯一参数。
PiCCO可连续监测下列参数:CO及CI、动脉压(AP)、HR、SV及SVI、每搏量变化(SVV)、SVR及其指数(SVRI)、ITBV及其指数(ITBI)、GEDV及其指数GEDI、EVLW及其指数ELWI、心功能指数(CFI)、全心射血分数(GEF)、肺血管通透性指数(PVPI)。
PiCCO主要测定参数正常值见表2-4。
表2-4 PiCCO主要测定参数正常值
(五)PiCCO的优势
1.PiCCO测量的参数较多,除可监测CO、CI、AP、SVR外,尚能更准确地判断前负荷和肺水肿情况。
2.创伤小,操作简单,只需建立中心静脉导管和动脉通路,无需使用肺动脉导管。
3.成人及儿童均可采用。
4.导管留置时间相对较长,临床应用更方便。
(六)影响因素 1.影响温度稀释的因素
当存在心内分流、主动脉瘤、主动脉狭窄及肺叶切除和体外循环等手术时易出现测量偏差。当中心静脉导管置入股静脉时,测量CO过高。
2.影响脉搏轮廓的因素
包括动脉压力监测管路中有气泡、严重主动脉瓣病变、心律紊乱、应用主动脉内球囊反搏等。
(于丽天)
六、右心导管
右心导管和肺动脉导管(pulmonary artery catheter,PAC)属于同一概念,也叫漂浮导管或Swan-Ganz导管(以发明者命名)。通常从颈内静脉或股静脉置入,经上腔或下腔静脉,进到右房、右室,再进入肺动脉及其分支。漂浮导管是靠血流作用于导管气囊上的推力进入肺动脉,且由于充胀的气囊使导管尖端不超出气囊表面,而减少了对心内膜的刺激。右心导管是心脏急重症和休克患者诊断和病情观察、治疗评估必不可少的有创监测方法。
1.右心导管血流动力学监测适应证
(1)心源性休克在支持治疗时;
(2)患者右室和左室心衰程度不一致;
(3)严重心衰患者需应用正性肌力药物,血管收缩剂和血管扩张剂;
(4)怀疑假性败血症(高心排血量,低外周血管阻力,中心静脉压和肺动脉楔压升高)的患者;
(5)有可能可逆的收缩性心衰的患者,如暴发性心肌炎和围生期心肌病;
(6)血流动力学方面进行肺动脉高压的鉴别诊断;
(7)评价毛细血管前和混合型肺动脉高压患者对治疗的反应;
(8)心脏移植前准备。
2.禁忌证
三尖瓣或肺动脉瓣为机械瓣、右心血栓或肿物、三尖瓣或肺动脉瓣感染性心内膜炎、紫绀型先天性心脏病如法洛四联症、橡胶过敏。相对禁忌证为永久起搏器或ICD置入术后、凝血功能障碍。在其他高危心脏和非心脏病患者,不推荐常规进行肺动脉导管检查。
3.PAC放置的基本设备和操作 (1)Swan-Ganz导管监测所需仪器设备:
Swan-Ganz导管、导管保护套、穿刺物品包括穿刺针、导丝、扩张管和鞘管、压力测量装置、监护仪、除颤器及其他抢救物品及药品、敷料等。
(2)PAC种类型号:
成人一般使用内径7F导管,临床常用的PAC导管有多种,本节介绍常用的四腔导管:黄色的远端腔终止于导管的尖端,用于肺动脉压力监测;红色的腔用于膨胀气囊;蓝色腔用于右房压力监测和热稀释法测量心排血量时推注冰盐水;圆形接头是热敏电阻接头,用于测定心排血量(图2-7)。
图2-7 四腔右心导管示例图
(3)PAC置入途径:
常用经皮右颈内静脉和股静脉穿刺置入。右颈内静脉是置入PAC的最佳途径,此外也可从左锁骨下静脉置入。
(4)操作技术:
经颈内静脉途径进入的导管,在置入20cm左右时,管端即可达右心房,可记录到低平右房压波形;给予气囊充气,PAC顺血流通过三尖瓣进入右心室,导管尖端达右心室时,压力突然升高,下降支又迅速回落接近零点,出现典型的右心室波形。当置入35cm左右后,导管进入肺动脉,此时收缩压改变不大,而舒张压显著升高,大于右心室舒张压,呈现肺动脉压力波形。将导管继续推进,即可嵌入肺小动脉分支,并出现PAWP波形;气囊放气后可再现肺动脉波形(图2-8)。操作原则为每次进管前均充气,每次退管前均放气,需要监测波形或与X线透视相结合。
图2-8 上图为置入导管过程中记录到的连续压力变化曲线,下图为导管尖端位置示意
4.右心导管参数正常值及其意义 (1)右心房压(RAP):
一般来说,右心房压=中心静脉压(CVP),其正常值范围1~7mmHg。右房平均压降低表示低血容量。当输液过量、右室衰竭、肺动脉高压、左室衰竭引起右室衰竭、三尖瓣狭窄或反流、肺动脉瓣狭窄或反流时,均可引起右心房压力增高。CVP可以用于指导液体治疗以及判定血管活性药物治疗的效果。测定CVP时应注意,不应仅以CVP的单次测定值来决定体内的容量状态,应动态连续观察CVP变化,特别是液体负荷试验,来判断循环血容量和心血管功能间的关系。
(2)右室压(RVP):
正常范围收缩压20~30mmHg,舒张压0~5mmHg,舒张末压2~6mmHg。收缩压升高见于肺动脉高压、肺动脉瓣狭窄、其他增加肺血管阻力的因素;收缩压降低见于低血容量、心源性休克、心脏压塞等;舒张压升高见于高血容量、充血性心力衰竭、心脏压塞、心包疾病等;舒张压降低见于低血容量。
(3)肺动脉压(PAP):
正常值收缩压20~30mmHg,舒张末压6~12mmHg,平均压10~20mmHg。静态下,如果m PAP≥25mmHg,即可诊断肺动脉高压。
(4)肺动脉楔压(PAWP):
正常值6~12mmHg。
由于左心房压可逆向经肺静脉传至肺毛细血管,如无肺血管病变,肺动脉楔压可反映左房压。如无二尖瓣病变,肺动脉楔压可以间接反映左心室舒张末期压力(LVEDP),用于判定左心室的前负荷。PAWP可以估计肺循环状态和左心室功能,鉴别心源性或肺源性肺水肿。PAWP升高见于液体过量、左室衰竭、二尖瓣狭窄(左房衰竭)、主动脉瓣狭窄或反流等。PAWP大于18mmHg,反映左心功能衰竭,PAWP大于25mmHg提示存在急性肺水肿。PAWP降低见于低血容量、传感器零点水平过高。一般来说,PAWP低于肺动脉舒张压的差值为1~4mmHg(所谓“水涨船高”),所以左心疾病也可通过肺动脉舒张压间接监测。舒张压力阶差(DPG)=肺动脉舒张压-PAWP,如果其值大于7mmHg,提示毛细血管前肺高压,用于肺动脉高压的鉴别诊断。
(5)心排血量(CO)和心脏指数(CI):
心排血量(CO)即心脏每分钟射血的总量,正常值4.0~8.0L/min。CO在不同个体之间的差异较大,因此临床上常采用心脏指数来评价心脏的泵功能。心脏指数=心排血量/体表面积,正常心脏指数是2.4~4.0L/(min·m 2),指数在2.0~2.2L/(min·m 2)以下,临床将出现心功能低下,若心脏指数低于1.8~2.0L/(min·m 2),则可能出现休克。测定心排血量对于心功能的评价非常重要,可以计算血流动力学其他参数,如外周血管总阻力等,以指导滴定重症休克患者的扩容、血管活性药物治疗(表2-5)。测量的经典方法是应用热稀释法测定心排血量。根据血流动力学还可以对心力衰竭进行严重程度分级(Forrester法),以此进行危险分层并指导治疗(表2-6)。
(6)混合静脉血氧饱和度(SvO2):
混合静脉血氧饱和度是衡量机体氧供需平衡的综合指标,其正常值范围为70%~75%。SvO 2小于60%反映全身组织氧合受到威胁,提醒重症医学医师进行积极处理。SvO 2用于对全身的氧供需平衡状态进行监测,其他条件固定时还可用SvO 2追踪CO的变化趋势。
表2-5 不同种类休克的血流动力学特点
表2-6 根据血流动力学特点进行心功能分级
5.血流动力学监测地位及争论
有创血流动力学的监测有助于判断血容量的状态,也有助于区别引起血流动力学不稳定的其他疾病,如肺疾病或脓毒血症。在难治性心衰中,通过漂浮导管来测定心排血量和肺动脉楔压,这是评价心脏移植适应证的标准检查方法。由于迄今为止尚无更为有效的替代手段能如此准确地量化血流动力学状态,因此血流动力学监测在重症监护中仍占有重要的地位。对危重症患者,应用漂浮导管并不增加总病死率或延长住院时间,也不减少病死率。但可能产生严重并发症,包括死亡,尤其是不适当应用时。多个随机临床试验结果表明,在高危急性冠脉综合征和非急性冠脉综合征患者中常规床旁应用漂浮导管没有指征。
6.右心导管并发症
主要为穿刺并发症及导管并发症。
(1)心律失常:常由于导管尖端接触心肌内壁或心瓣膜所致。将导管退出后,室性期前收缩很快会消失。严重心律紊乱,如室性心动过速、心室颤动时应立即拔除心导管,给予药物治疗及包括电转复的急救处理。
(2)导管气囊破裂:发现气囊破裂而暂不需拔除心导管者,应做好标记,避免再做气囊充气。发生空气栓塞时需给100%氧气并机械通气支持。
(3)肺动脉血栓形成:为预防导管阻塞,应予预防性抗凝治疗,肝素盐水持续冲洗导管。导管腔内有血块部分阻塞时先回抽血,再推注液体冲洗导管。
(4)肺动脉破裂:应及时检查导管位置,放气后拔出导管。必要时停止抗凝治疗。考虑选择性支气管插管,给予PEEP,必要时外科手术修复。
(5)导管在心腔内扭曲、打结:可用导丝插入导管内解除打结退出,如不奏效,只好将结拉紧,缓缓拔出。必要时外科开胸手术。
(6)为避免感染及血栓性静脉炎,必须强调术中及术后操作的无菌要求,皮肤插管处每日换药并保持局部清洁干燥,漂浮导管留置时间以最多不超过72小时为佳。
(高 鑫)