各种心输出量测定方法及其评价.ppt
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心输出量测定方法及其评价
山东大学齐鲁医院 于金贵
心输出量(cardiac outcome，CO)指心脏每分钟射出的血量。是衡量心功能的重要指标，有利于及时反映心血管系统状态并指导治疗。
测定方式从单次到连续
测定结果从不精确到相对精确
技术操作从有创到微创和无创
有些已经被淘汰，有些正在广泛被使用
基础理论由Adolph Fick 于19世纪70年代提出。
器官对某种物质的摄取和释放取决于流经该器官的血流，即该物质在动脉、静脉之间含量的差值。
当某种指示物在某一定部位进入血循环时，其进入速率等于该物质在进入某段循环两侧(例如肺动脉和肺静脉内) 的浓度差乘以流量。
以氧气作为被测定的物质，以肺脏作为代谢器官，测定动脉、静脉的氧含量以获得动静脉氧含量差值( CaO2 - CvO2 )，通过吸入和呼出的氧含量差值和通气频率可以计算出肺氧耗量(VO2)。
CO =VO2/(CaO2 - CvO2)
例如测得被试者每分钟氧耗量为250ml，如果该时间内其每升动脉血含氧量为200ml，每升静脉血含氧量为150ml，则每分钟流过肺循环的血量即心输出量为： 250(ml/min)/[(200-150)ml/L]= 5L。
优点：心输出量测定的标准方法。
缺点：
采取混合静脉血时需用心导管插入右心室或肺动脉，操作不便而且对于技术不熟练者带有一定危险性，从而限制其广泛采用。
Fick 法测定心输出量需要准确测量氧代谢指标。
氧含量指标的轻微错误就可能导致氧耗量结果的巨大差异。
氧耗量的正常范围为200～250ml/min。危重患者的氧耗量指标可能不在正常范围。
19 世纪90 年代由Stewart 首先提出，后经Hamilton 作过修订。
将一定量无害、不易透出毛细血管并易于定量的染料注入体内，与体液充分混合后，指示剂被稀释，最后下降而达零点。
连续采集血样，测定该染料的血浆浓度。可以得到一条时间-浓度曲线，即指示剂稀释曲线。
可用曲线下降坡度外推法或用半对数坐标绘图法而得到零点浓度的时间。
一旦曲线绘制后，心输出量可由Stewart-Hamilton公式计算得出。
计算这段时间内动脉血中所含染料的平均浓度(C)，假定Q为肺循环血流量，m为染料注入量，则 m＝Q×C
即Q＝m/C
由此式即可算出CO。
例：5mg(m)染料注入后6秒钟在动脉血内出现，第12～13秒浓度达峰值，据外推法到第30秒时浓度降至零点，通过实测在此24秒钟内动脉血中染料的平均浓度如果是2.5mg /L( C)。则得：
优点：此法较易操作，无需插心导管，也无需测定氧耗量。故在人体上用指示剂稀释法测定心输出量，逐渐代替了费克氏法，特别对婴儿、心脏病患者更为广泛应用。
缺点：实际上染料在血液中是重复循环的，CO计算值有误差。连续采集血样测定其血浆浓度操作繁琐。
20 世纪70 年代早期，由Swan与Ganz 发明。
通过放置带有特殊测温装置的肺动脉导管进行温度稀释。
可靠性和可重复性。
成为临床实践中的金标准。
应用染料稀释法原理，用温度作为指示剂。
将一定温度、一定容量的液体快速注入肺动脉导管近端的管腔内。
注入的冰冷液体与周围血液充分混合后，植入于导管内部的热敏电阻会测定出肺动脉下游血液的温度。
根据温度变化情况可绘制出时间-温度曲线，此曲线与染料稀释法得到的曲线大致相同。
以温度变化代替指示剂测定CO，Stewart-Hamilton公式应做适当修正。
包括注射液体的温度、病人的血温以及注射液体的比重。
CO =V·(TB-TI)/A·(SI·CI)/(SB·CB)·(60·CT·K)
CO =V·(TB-TI)/A·(SI·CI)/(SB·CB)·(60·CT·K)
CO = 心输出量；
V = 注射液体容量(ml)；
A = 温度稀释曲线下的平方毫米面积；
K = 校正系数(mm/℃)；
TB、TI = 血液温度、注射液温度；
SB、SI = 血液比重、注射液比重；
CB、CI = 血液比热、注射液比热；
(SI·CI)/(SB·CB)= 1.08(使用5%葡萄糖时)；
60 = 60(sec/min)；
CT = 注射液温度校正系数。
热稀释曲线：注射液快速注入时出现快速上升支(温度升高)，随后是平缓的下降支直至基线(温度回降)。
曲线下面积与CO成反比关系。CO减少时，温度回复到基线所需时间延长，曲线下面积增大。CO增加时，低温注射液很快被心脏射血带走，所以温度回复至基线更快，曲线下面积减小。
影响TDICO准确性和可重复性的因素：
注射液的温度不准确。
注射容量不准确。
Bolus 测量时如有快速扩容。
呼吸周期影响。
通过调整热稀释法间断测量的工作原理得到连续的心输出量数据。
此系统包括改良的Swan-Ganz 导管和一台更为高级的心输出量计算机。
漂浮导管管身上有一段10cm 长的热敏导丝，将其放置在右房与右室之间，可以反复通过开关模式随机释放脉冲能量。
肺动脉导管远端的温度传感器可以测得肺动脉温度变化。
输入与输出信号的交互相关解码生成热稀释的冲刷曲线。
修正的Stewart-Hamilton公式用于CO的计算。
大约每30～60 秒此过程就进行一次，数据被加权平均处理后得到连续的显示数值。
连续测定心输出量法会避免单次测定法时出现的很多相关误差。
PiCCO技术将经肺温度稀释技术(TPTD法)与动脉搏动曲线分析技术相结合 ......
心输出量测定方法及其评价
山东大学齐鲁医院 于金贵
心输出量(cardiac outcome，CO)指心脏每分钟射出的血量。是衡量心功能的重要指标，有利于及时反映心血管系统状态并指导治疗。
测定方式从单次到连续
测定结果从不精确到相对精确
技术操作从有创到微创和无创
有些已经被淘汰，有些正在广泛被使用
基础理论由Adolph Fick 于19世纪70年代提出。
器官对某种物质的摄取和释放取决于流经该器官的血流，即该物质在动脉、静脉之间含量的差值。
当某种指示物在某一定部位进入血循环时，其进入速率等于该物质在进入某段循环两侧(例如肺动脉和肺静脉内) 的浓度差乘以流量。
以氧气作为被测定的物质，以肺脏作为代谢器官，测定动脉、静脉的氧含量以获得动静脉氧含量差值( CaO2 - CvO2 )，通过吸入和呼出的氧含量差值和通气频率可以计算出肺氧耗量(VO2)。
CO =VO2/(CaO2 - CvO2)
例如测得被试者每分钟氧耗量为250ml，如果该时间内其每升动脉血含氧量为200ml，每升静脉血含氧量为150ml，则每分钟流过肺循环的血量即心输出量为： 250(ml/min)/[(200-150)ml/L]= 5L。
优点：心输出量测定的标准方法。
缺点：
采取混合静脉血时需用心导管插入右心室或肺动脉，操作不便而且对于技术不熟练者带有一定危险性，从而限制其广泛采用。
Fick 法测定心输出量需要准确测量氧代谢指标。
氧含量指标的轻微错误就可能导致氧耗量结果的巨大差异。
氧耗量的正常范围为200～250ml/min。危重患者的氧耗量指标可能不在正常范围。
19 世纪90 年代由Stewart 首先提出，后经Hamilton 作过修订。
将一定量无害、不易透出毛细血管并易于定量的染料注入体内，与体液充分混合后，指示剂被稀释，最后下降而达零点。
连续采集血样，测定该染料的血浆浓度。可以得到一条时间-浓度曲线，即指示剂稀释曲线。
可用曲线下降坡度外推法或用半对数坐标绘图法而得到零点浓度的时间。
一旦曲线绘制后，心输出量可由Stewart-Hamilton公式计算得出。
计算这段时间内动脉血中所含染料的平均浓度(C)，假定Q为肺循环血流量，m为染料注入量，则 m＝Q×C
即Q＝m/C
由此式即可算出CO。
例：5mg(m)染料注入后6秒钟在动脉血内出现，第12～13秒浓度达峰值，据外推法到第30秒时浓度降至零点，通过实测在此24秒钟内动脉血中染料的平均浓度如果是2.5mg /L( C)。则得：
优点：此法较易操作，无需插心导管，也无需测定氧耗量。故在人体上用指示剂稀释法测定心输出量，逐渐代替了费克氏法，特别对婴儿、心脏病患者更为广泛应用。
缺点：实际上染料在血液中是重复循环的，CO计算值有误差。连续采集血样测定其血浆浓度操作繁琐。
20 世纪70 年代早期，由Swan与Ganz 发明。
通过放置带有特殊测温装置的肺动脉导管进行温度稀释。
可靠性和可重复性。
成为临床实践中的金标准。
应用染料稀释法原理，用温度作为指示剂。
将一定温度、一定容量的液体快速注入肺动脉导管近端的管腔内。
注入的冰冷液体与周围血液充分混合后，植入于导管内部的热敏电阻会测定出肺动脉下游血液的温度。
根据温度变化情况可绘制出时间-温度曲线，此曲线与染料稀释法得到的曲线大致相同。
以温度变化代替指示剂测定CO，Stewart-Hamilton公式应做适当修正。
包括注射液体的温度、病人的血温以及注射液体的比重。
CO =V·(TB-TI)/A·(SI·CI)/(SB·CB)·(60·CT·K)
CO =V·(TB-TI)/A·(SI·CI)/(SB·CB)·(60·CT·K)
CO = 心输出量；
V = 注射液体容量(ml)；
A = 温度稀释曲线下的平方毫米面积；
K = 校正系数(mm/℃)；
TB、TI = 血液温度、注射液温度；
SB、SI = 血液比重、注射液比重；
CB、CI = 血液比热、注射液比热；
(SI·CI)/(SB·CB)= 1.08(使用5%葡萄糖时)；
60 = 60(sec/min)；
CT = 注射液温度校正系数。
热稀释曲线：注射液快速注入时出现快速上升支(温度升高)，随后是平缓的下降支直至基线(温度回降)。
曲线下面积与CO成反比关系。CO减少时，温度回复到基线所需时间延长，曲线下面积增大。CO增加时，低温注射液很快被心脏射血带走，所以温度回复至基线更快，曲线下面积减小。
影响TDICO准确性和可重复性的因素：
注射液的温度不准确。
注射容量不准确。
Bolus 测量时如有快速扩容。
呼吸周期影响。
通过调整热稀释法间断测量的工作原理得到连续的心输出量数据。
此系统包括改良的Swan-Ganz 导管和一台更为高级的心输出量计算机。
漂浮导管管身上有一段10cm 长的热敏导丝，将其放置在右房与右室之间，可以反复通过开关模式随机释放脉冲能量。
肺动脉导管远端的温度传感器可以测得肺动脉温度变化。
输入与输出信号的交互相关解码生成热稀释的冲刷曲线。
修正的Stewart-Hamilton公式用于CO的计算。
大约每30～60 秒此过程就进行一次，数据被加权平均处理后得到连续的显示数值。
连续测定心输出量法会避免单次测定法时出现的很多相关误差。
PiCCO技术将经肺温度稀释技术(TPTD法)与动脉搏动曲线分析技术相结合 ......
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