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超声心排血量与PiCCO监测重症患者血流动力学的对比研究

 王学东的图书馆 2017-04-26

选自中华危重病急救医学, 2016,28(09)


危重症患者易出现循环系统异常,血流动力学监测可及时发现其变化及趋势,从而指导临床诊治。常规的血流动力学监测指标包括心率、血压和中心静脉压(CVP),但这些指标并不能精确预测临床结局。最经典的血流动力学监测方法是Swan-Ganz导管监测,但因其有创且价格昂贵,很少用于非心脏手术患者;而脉搏指示连续心排血量监测(PiCCO)因具有操作简单、安全、并发症少、容易实施等优点,使用更为广泛[1,2],尤其更多地用于血管外肺水指标的监测[3,4]。很多研究证实了PiCCO监测的准确性[5,6],使其成为临床上非心脏手术患者血流动力学监测的'金标准' 。超声心排血量监测(USCOM)作为无创血流动力学监测的代表,其应用也越来越多,为研究其准确性,本研究试图比较USCOM与PiCCO两种方法监测血流动力学指标的差异及相关性,为准确理解、应用、解读血流动力学监测提供依据。

1 资料与方法

1.1 研究设计及病例选择:

采用前瞻性观察性自身对照研究方法,选择2013年3月至2015年12月本院重症医学科收治的需行血流动力学监测的患者。

1.1.1 纳入和排除标准:

纳入年龄>18岁,同意使用PiCCO和USCOM进行血流动力学监测的重症患者。排除孕妇和有心脏瓣膜反流者。

1.1.2 伦理学:

本研究符合医学伦理学标准,得到本院伦理委员会批准,所有检测均获得患者家属的知情同意。

1.2 血流动力学监测方法:

分别于成功放置PiCCO管路后即刻(0 h)和24 h使用热稀释法进行PiCCO监测,然后再用USCOM法测定相同参数进行对照。所有数据由同一位调查者进行测量和记录,比较两种方法测得数值的差异和相关性。

1.2.1 PiCCO监测:

使用德国PULSION公司PiCCO监测仪。经股动脉穿刺放置成人管路,置管后经锁骨下静脉快速(8 s内)推注15 mL冰生理盐水,记录基线稳定、上升支平滑时的心排血量(CO)、心排血指数(CI)、每搏量(SV)、每搏量指数(SI),连续测量3次取均值。

1.2.2 USCOM监测:

使用澳大利亚USCOM公司无创心脏监测仪(USCOM 1A)。患者取仰卧位,经胸骨上窝或肺动脉区进行超声多普勒检查,以获得血流图和数据,重复测量,取图像良好的3次监测结果的均值。

1.3 统计学分析:

用SPSS 19.0和Medcalc 14.8软件进行统计处理。正态分布的计量资料以均数±标准差(±s)表示,两样本均数使用Q-Q图法进行正态性检验,两组数据比较采用配对t检验;相关分析采用Pearson直线相关分析;一致性检验使用Bland-Altman分析法;P≤0.05为差异具有统计学意义。

2 结果

2.1 一般资料:

共纳入31例患者,男性18例,女性13例;年龄29~89岁,平均(48.1±36.3)岁;体质量(68.7±17.5)kg;急性生理学与慢性健康状况评分系统Ⅱ(APACHEⅡ)评分(21.2±3.1)分;疾病种类:感染性休克28例(肺炎6例,腹腔感染12例,血流感染4例,泌尿系感染3例,盆腔感染3例),低血容量休克3例;合并急性呼吸窘迫综合征(ARDS)25例,合并急性肾损伤31例。

2.2 两种方法检测血流动力学参数比较(表1):

表1

不同方法监测重症患者血流动力学参数比较(±s

31例患者0 h和24 h共获得62对血流动力学监测数据。与PiCCO测定的CO、CI、SV、SI数值比较,USCOM测得的各指标数值偏高,差异均有统计学意义(均P=0.000)。

2.3 相关性分析(图1):

图1

使用PiCCO与USCOM测得的重症患者CO、SI的相关性

USCOM与PiCCO测得的CO、CI、SV、SI值均呈显著正相关(R2值分别为0.795、0.798、0.837、0.827,均P=0.000)。

2.4 两种方法监测CO变化值(ΔCO)的一致性(图2):

图2

Bland-Altman法分析患者24 h前后两次PiCCO和USCOM监测ΔCO的一致性

Bland-Altman分析显示,PiCCO与USCOM监测的ΔCO一致性较高,仅有2例在标准差外,平均差值在0.1 L/min,95%可信区间为-0.62~0.80。

3 讨论

血流动力学监测方法分为有创和无创两类。有创监测包括经心脏热稀释法、经肺动脉热稀释法、脉搏曲线分析法、血压曲线分析法、脉冲功率分析等;无创监测主要包括超声心动图多普勒超声、胸部生物电阻抗法[7,8]

近年来无创血流动力学监测中的USCOM在临床应用越来越多[9,10,11],其原理是:根据声波频率的变化即频移(f1),通过多普勒效应公式Cf1=2Vf0δ计算出物体运动速度,其中C为超声波血液中速度,V为待测红细胞流速,f0为探头发射频率,δ为声束与血流的夹角;SV=CSAV(t)dt,其中CSA为主、肺动脉瓣口横截面面积,在收缩期其大小不变;V(t)为t时刻流速,dt为时间微分,∫为积分符号,通过上述公式可计算出SV、CO[12]

基于USCOM的原理,其测得的CO单次难以获得最佳值,因此实测中需要一定的训练才能获得可靠的USCOM数据。通常情况下,临床医生在初次操作时,超声探头放置位置不合适会造成获得数据普遍偏小,容易有较大误差,因此需要反复尝试找到合适位置。对严重肺气肿或机械通气患者,在肺动脉区往往难以取得满意信号,此时需要在胸骨上窝反复寻找。对于老年患者,如胸骨上窝信号不满意,可以考虑在肺动脉区监测CO。无需拘泥于某一固定肋间,尽量选择三角形外形、线条平滑,且具有尖锐的顶点、填充饱满的图像信号,尤其以可听见声波反馈改变为最佳图像选择,此时往往能获得最高的CO,Heerman等[13]的研究也得到了同样的结论。另外,Dey和Sprivulis[14]研究表明,医生经过规范培训后使用USCOM测得的CO真实可信,有经验者测得的CO差异性可从17%降至5%。本实验为减少这方面的影响,所有数据均由经过训练的同一人操作和记录,更能保证数据相对准确。

本研究中两种方法测得的患者CO平均值均较正常参考值高,推测其主要原因是:入组均为重症休克患者,普遍存在感染、贫血等情况,大部分呈高血流动力学状态,很多患者需要血管活性药物维持血流动力学稳定,而心率也普遍偏快,故本组数据中CO的平均值偏高,而SV正常或略低。血管活性药物的改动对患者血流动力学参数影响较大,但本组资料中相同患者同时间段内使用两种方法监测血流动力学数据之间血管活性药物均无改变,故不存在这方面的影响。

Wong等[15]比较了用USCOM与肺动脉导管测量12例肝移植术后患者的结果,Knobloch等[16]对比了USCOM法和热稀释法监测冠状动脉(冠脉)重建术患者的结果,Chand等[17]比较了USCOM与热稀释法测量50例心脏术后患者的结果,黄鹤和刘少锋[18]比较了USCOM和Swan-Ganz导管测量循环稳定的机械通气患者的结果,薛华军等[19]比较了USCOM和胸阻抗法测量重度心力衰竭(心衰)患者的结果,褚铭肄等[20]及胡欣等[21]比较了USCOM和超声心动法监测内科危重症患者的CO值,以上试验结果均显示USCOM与其他方法测量的数据差异无统计学意义,均能反映患者的血流动力学情况。与这些研究结果有所不同,本研究对31例重症患者同一时间点先后使用PiCCO和USCOM监测的血流动力学参数进行统计,发现这两种方法测量的CO、CI、SV、SI差异均有统计学意义,说明不能简单将这两种仪器的数值相互替代。出现这种情况的原因尚不清楚,推测可能为:第一,本组患者为高动力休克患者,这与文献中报道的多为普通人以及心脏病患者组成不同,或许在正常和低动力休克范围内两种方法测得数值的符合度更高;第二,USCOM仍基于超声技术,受操作者个人技术因素影响大,即使是操作熟练者也只能保证个人操作的一致性和稳定性,并不能完全除外操作因素的影响;第三,USCOM的原理是以测定红细胞流速来计算血流,而重症休克患者因大量液体出入、出血或输血等造成红细胞数量剧烈变化时都会在一定程度上影响其数值,而PiCCO测量技术与红细胞数量关系不大。当然,不同的测量方法测得人体CO等参数的正常参考值也不一致,这正是解读血流动力学参数时需要注意的。

本研究进一步发现,使用PiCCO和USCOM测得的CO、CI、SV、SI值均具有显著相关性,进一步Bland-Altman分析显示24 h前后患者ΔCO一致性较好,这也支持USCOM在临床的应用价值。毕竟血流动力学监测主要应用于重症患者,尤其休克患者的容量状态和容量反应性判断,而ΔCO可以作为重要的判断依据之一[22]

USCOM并不能直接观察心脏结构、射血分数等心脏的直接指标,因此对心脏瓣膜病的判断作用有限,但它可以无创、快速、相对准确地测得CO等血流动力学参数,而且可以动态监测。因此谨慎正确解读参数在急诊、非瓣膜病重症患者病情监测和治疗中的意义具有较高应用价值。


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