有创心排血量是金标准

徐海博河北医科大学第二医院呼吸与危重症医学科发布于2024-10-22 浏览 1544 收藏

作者：徐海博

单位：河北医科大学第二医院呼吸与危重症医学科

所谓“金标准”指的是当前临床医学界所公认的诊断某种疾病最为可靠的方法，诸如：组织病理学检查（如活检）、尸检的病理学诊断、手术中的发现、病原体的分离培养、特殊的影像诊断、长期随访所得的结论，这些都可以作为金标准。作为临床医学的金标准有如下特性：金标准能够密切结合临床实际和具有临床可行性；金标准并非百分百准确；金标准具有时效性。

一、金标准的可行性

Fick方程是最早被人们所理解的一个公式，公式中的血流量（Q）或心输出量（cardiac output，CO）等于摄氧量（VO2）除以动静脉血氧差。其中，摄氧量有直接和间接的测量方法，但此类方法临床应用存在一定的问题。动静脉血氧差的计算方法是动脉氧含量（CaO2）减去混合静脉氧含量，反映了组织摄取氧和利用氧的能力。该方程可以用于分析机体各器官的血流情况。

临床中监测心输出量有三种方法：①有创方式：肺动脉导管（pulmonary artery catheter，PAC）——肺动脉热稀释法（pulmonary artery thermodilution，PATD），经肺热稀释法（transpulmonary thermodilution，TPTD）；②微创方式：锂稀释法，脉搏功率分析，脉搏波形分析，经食道多普勒监测；③无创方式：脉搏波形分析，容积钳法，自动桡动脉扁平张力法，胸部生物电阻抗，脉搏波传导时间，二氧化碳部分再呼吸，重症超声心动图。

从PA或Swan-Ganz导管置入来看，心输出量有两种测定方法。一种是推注冰盐水的肺动脉热稀释法，它属于以热为指示剂，早期曾有研究以染料为指示剂。根据Stewart-Hamilton方程，如果将指示剂快速注射到右心房，它将以随时间变化的浓度出现在肺动脉下游，即C（t）。由于所有注入的指示剂（M）都必须离开系统，因此M等于每个间隔（t）的浓度总和乘以流量（Q），该流量假设是恒定的。

另一种监测方法是连续肺动脉热稀释，使用带有加热导丝的Swan-Ganz导管，可以每20秒连续监测多个高级血流动力学参数，包括心输出量、每搏输出量（SV）、混合静脉血氧饱和度（SvO2），全身血管阻力和右心室射血分数，避免了注入冰盐水后的容量过负荷。

肺动脉热稀释法是将从右心房到右心室再到肺动脉的这一段距离进行了热稀释处理。研究发现，通过连续和推注热稀释法得出的心输出量与Fick方法之间的一致性良好。

脉搏指示连续心输出量监测（pulse indicator continous cadiac output，PiCCO）是将经肺热稀释技术与动脉搏动曲线分析技术相结合，采用热稀释法测量单次心输出量，并通过分析动脉压力波型曲线下面积与心输出量的相关关系，来获得连续的心输出量。PiCCO明显缩短了操作时间，同时也降低了操作难度。它通过中心静脉注入冰盐水，经过肺和心脏到达动脉系统，再进行温度变化曲线的测量，使用脉冲等值线分析计算SV。SV是根据从舒张末期到收缩末期（t）的压力变化的积分估算的，即曲线的收缩期部分直至主动脉瓣闭合。

从原理上来看，TPTD经过的路途相对于PATD要远一些。在经过的路径中，如出现一些结构性病变，例如瓣膜病变、栓塞等病变，可能会对其测量产生一定影响。动物实验表明，在急性肺动脉高压动物模型中，与Fick法相比，TPTD能够跟踪研究期间诱导的所有变化，包括pH引起的变化；与Fick法相比，TPTD比PATD产生了更好的一致性。另一项动物实验发现在脓毒症动物模型中，即使在脓毒症休克血流动力学不稳定期间，动脉经心肺热稀释和PATD衍生的心输出量与直接Fick的相关性也很好。所以，有研究评估了热稀释法监测心输出量的可靠性，结论是“非常可靠”。

有学者采用右心导管置入术研究了各种血管活性药物对急性心肌梗死的血流动力学影响，通过监测能看到心输出量的一些变化，对于评价治疗效果也有一定的作用。还有学者将心力衰竭和心源性休克患者分为四类，通过对心指数和肺动脉楔压（PAWP）的测量和分组，可以看到不同分级患者病死率的差别。也有研究通过Swan-Ganz导管监测，发现重组人脑钠肽（rhBNP）在改善失代偿期急性心力衰竭患者的呼吸困难和症状以及降低PCWP和PAP方面优于硝酸甘油。

在欧洲危重症医学会（ESICM）2014年发布的关于循环性休克和血流动力学监测共识中，推荐使用热稀释法（TPTD和PATD）对休克进行分型以及对休克合并ARDS患者进行监测。2013年美国心脏病学会基金会（ACCF）/美国心脏协会（AHA）联合发布的《心力衰竭管理指南》、2021年欧洲心脏病学会（ESC）发布的《急慢性心力衰竭诊断与治疗指南》均对右心导管置入术非常推崇。《中国心力衰竭诊断和治疗指南2024》中，在检查、监测方面也对右心导管和PAC有所推荐。但也有个别研究发现，右心导管置入治疗急性肺损伤，有可能影响治疗，进而改变预后。

有学者将对急性循环性休克危重患者不同心输出量评估方法的适应证进行了梳理：对于ARDS患者，建议采用TPTD（中心静脉导管+热敏电阻动脉导管），其衍生变量为：血管外肺水（EVLW）、肺动脉通透性指数、全心舒张末容积。对于右心功能不全或肺动脉高压患者，推荐采用PATD，其衍生变量为：右心室压、肺动脉压、PAWP、肺血管阻力。

二、金标准并非百分百准确

一项研究基于1999年至2005年间在单个中心接受PAC置入术的253例患者的前瞻性连续患者登记，比较热稀释法与Fick法测量摄氧量估计心输出量的准确性。研究纳入了通过Fick方法估计心输出量的患者，使用测量的全身摄氧量，通过定时道格拉斯袋收集的呼出气体分析和热稀释法进行评估。结果发现在超过30%的患者中观察到Fick法和热稀释法估计心输出量之间的百分比误差＞25%，总偏差和精度计算发现偏差为-0.17 L/min，心输出量＞7偏倚为-1.90。线性回归分析发现数据集具有良好的相关性，R为0.85。在高心输出量患者中，与热稀释法相比，Fick法倾向于持续产生更高的心输出量。

对于严重三尖瓣反流和心内分流的患者，指标转运时间延长和指标再循环可导致对心输出量的高估或低估。下肢加压泵对心排的影响心输出量下降幅度为7.58%～49.5%，前2～4秒平均减少24.51%，第4～8秒平均减少20.61%（P<0.001）。对于心源性休克患者而言，PiCCO可能由于更多液体入量导致机械通气天数和ICU住院天数延长。这也是我们在应用热稀释法和选择仪器时需要注意的问题。也有研究发现，对于休克、ARDS或两者兼而有之的患者，早期使用PAC，对死亡率和发病率并没有显著影响。既往文献也提示，根据PAC监测数据不同，医生选择的干预措施也存在显著的异质性。

1996年发表的一项针对危重患者的观察性研究显示，在调整治疗选择偏倚后，右心导管监测与死亡率增加和资源利用率增加相关。这在当时也导致了Swan-Ganz导管应用的锐减。血流动力学监测为何不能改善预后？可能存在多种原因，例如：不恰当的适应证；PAC的副作用或并发症；获得数据的方法不正确；仪器过标错现，或传感器位置错误；获得的数据不能反映血流动力学状态；错误使用数据（对数据的解读错误）；作出治疗决定前未考虑其他相关因素，如胸部影像学、尿量、血清白蛋白；采用的治疗措施无效或有害；无需血流动力学监测时未及时拔除PAC，等。

三、金标准具有时效性

2002年发表的一项研究发现，PAC监测并不影响死亡率、住ICU时间和住院时间。尽管如此，1993—2004年美国PAC使用趋势的研究发现，PAC的使用率仍然下降了65%（RR=0.35，95%CI：0.29～0.42），尤其心肌梗死患者PAC的使用率下降最为显著，为81%（RR=0.19，95%CI：0.15～0.23）；败血症患者PAC的使用率下降幅度最小，为54%（RR=0.46，95%CI 0.38～0.54）。

2007年发表的大型临床试验表明，Swan-Ganz导管并不影响总体死亡率和住院治疗。于是PAC的临床应用有了回升的趋势。与2002年相比，2012年欧洲危重患者PAC的使用率稳定在15%左右。在美国，心力衰竭患者PAC的应用率从2006年的5‰升至2012年的8‰，该应用率已恢复到2001年的水平。

PAC的再次兴起可用以下几个原因来解释：①虽然这些试验未能证实应用PAC能够改善患者预后，但研究结果也未能证实应用PAC具有潜在风险；②这些试验只纳入了某些特定疾病患者，而最危及生命的疾病往往不包含其中。所谓的“随机”其实仅仅是将非重症患者随机纳入PAC组和非PAC组，排除了入院前就已经置入PAC的患者。排除原因是主治医生认为部分患者病情危重而不应被纳入研究。③替代方法不能提供足够的血流动力学信息，或者提供的参数缺乏准确性。

一项前瞻性观察研究比较了LiDCO™、PiCCO™和FloTrac™与PAC同时跟踪心输出量的准确性、偏倚和趋势能力，该研究对17例术后心脏手术患者在重症监护病房入院后的前4小时内进行跟踪。在治疗干预前后（体积、血管加压药/扩张剂和inotrope）前后同时进行了55次配对四重心输出量测量。结果发现PAC、FloTrac、LiDCO和PiCCO显示出相似的平均心输出量值，但它们对治疗的反应往往不同，并显示出不同设备间的一致性。在临床相关的低一氧化碳范围内（＜5 L/min），一致性略有改善。由此可见，LiDCO plus™和PAC之间的一致性高于PiCCO plus™或FloTrac™与PAC。这或许会引领心输出量监测从有创向微创时代的迈进。

此外，超声心输出量监测（USCOM）、PAC和Fick法的心输出量监测都显示出临床“可接受”的一致性（新旧两种方法对比，其协议百分百在40%以下被认为“可接受”，尽管有人认为40%的“相似”并不能认为两种方法“一致”）。USCOM和PAC的所有措施的协议百分比限制（LOA）为-34.6%～17.8%，USCOM和Fick法为-49.8%～34.1%，PAC和Fick法为-36.4%～23.7%。

有研究显示，在多发性创伤患者中使用食管多普勒优化血管内容量与血乳酸水平降低、感染并发症发生率降低以及住ICU时间和住院时间缩短相关。一项倾向匹配的观察性研究发现，在冠状动脉搭桥术中使用PAC与死亡率增加和严重终末器官并发症风险增加相关。

四、小结

热稀释法仍然是测量心输出量的金标准，它正在重新回到临床实践中。锂稀释法、超声方法的准确性价值也为热稀释法提供了替代的方案。

参考文献

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作者介绍

徐海博

河北医科大学第二医院呼吸与危重症医学一科，副主任医师，博士，硕士研究生导师；中国医师协会呼吸医师分会危重症医学工作委员会青年委员，中国医学救援协会生命支持技术分会委员，河北省膜肺救治专家组成员，河北省急救医学会呼吸专业委员会委员，河北省呼吸与健康学会重症分会委员；THORAX青年编委，河北省住培督导组委员；参编专著3部，发表SCI论文2篇，发明专利1项，参与多项国家级和省级课题；主要研究方向：急性呼吸窘迫综合征。

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