血流动力学不稳定患者的经肺热稀释技术

翻译：王晓霞  审校：骆建军

重症行者翻译组

综述目的：

经肺热稀释（TPTD）装置不仅能够很好地测量心输出量，还可通过一些其他血流动力学变量来估测心脏前负荷和收缩功能、肺水肿及肺通透性。根据最近的文献，我们描述了如何测量不同的参数，强调了目前的临床关注热点，并列出了该技术的潜在应用限制和副作用。

最新进展：

用TPTD测量心输出量的方法现在已经得到广泛应用，至少与肺动脉导管相比是如此。校准的脉搏轮廓分析，所产生的TPTD参数，准确性明显地优于在非校准设备上。TPTD的最大优点是测量血管外肺水和肺通透性，这有助于诊断急性呼吸窘迫综合征和管理各种危重疾病的液体治疗。它还可以快速明确左心室收缩功能衰竭。它提供的信息被认为是超声心动图的补充。

总结：

TPTD提供的几个指标，可以在血流动力学不稳定患者的治疗管理过程中帮助做出决定。它被运用于需要精准管理和整体把握心肺功能情况的危重病人救治上。

关键点：

@TPTD不仅可以有创地测量心输出量，还可以测量几个胸腔内容积。

@TPTD的主要优点是测量血管外肺水和肺通透性，这可以指导各种类型的重症监护患者的液体治疗。

@TPTD设备的另一个优点是提供校准的脉搏轮廓分析，该分析提供心输出量的精确、连续和实时估计。从而可以让临床医师更容易进行液体反应测试。

@与肺动脉导管一样，TPTD装置推荐用于对初始治疗无反应的急性循环衰竭患者。结合超声心动图，可以进行全面的血流动力学评估。

简介：

在过去的几年中，已经出现了一些血液动力学监测技术作为肺动脉导管（PAC）的替代方法。经肺热稀释（TPTD）和脉搏轮廓分析是当今危重病人中最常使用的分析方法。这两种可用的设备（PiCCO，Pulsion Medical Systems，Feldkirchen，Germany and VolumeView，Edwards LifeSciences，Irvine，CA）不仅可以测量心输出量，还可以测量心脏前负荷、心脏系统功能的其他几个指标、肺水肿和肺通透性。

TPTD如何测量这些参数？这些测量是否经过验证？他们应该如何在床边使用？ TPTD有哪些适应症和禁忌症？根据最近的文献进行本次综述以期回答以上的问题。

心输出的测量

测量原理：

TPTD需要通常放置在上腔静脉区域的标准中心静脉导管，和特定的尖端带有热敏电阻，通常通过股动脉插入的动脉导管。在通过静脉导管注射冷的等渗盐水后，热敏电阻检测血液温度的降低。使用改进的Stewart-Hamilton算法分析热稀释曲线可以计算出心输出量。 TPTD最近被证实可用于测量心输出量的PAC的有效替代方案。

可通过特定接口的导管弹丸式注射冷水。静脉导管可以插入股静脉，而不改变心输出量的测量。已经表明，可以使用弹丸式注射室温下的盐水，而不改变测量精确度。可以使用特定的导管将尖端带有热敏电阻的导管插入腋动脉、肱动脉或桡动脉。

缺点：

在静脉-静脉血液滤过期间，心输出量测量仍然准确，最近已经证明，在TPTD测量期间没有必要停止肾脏替代治疗。然而，TPTD在体外膜氧合过程中可能不可靠。最近证明，在心房颤动的情况下，以及在有瓣膜病或心肌病的情况下，测量仍然有效。在大量血管外肺水（EVLW）的情况下，可能会显著导致温度的丢失，从而心输出量的测量不太可靠，虽然它很可能是可以忽略不计的。最后，TPTD的主要缺点是它只提供心输出量的间歇测量。因此，它不能用于评估液体反应性测试期间心输出量的短期变化。

校准的脉搏轮廓分析

 除TPTD外，PiCCO和VolumeView设备还允许通过动脉导管测量的动脉血压曲线的脉搏轮廓分析实时监测心输出量。脉搏轮廓分析基于以下原则：动脉曲线收缩部的振幅以及几何特征与每搏输出量相关。其优点在于它提供了心输出量的实时估计，但缺点是该估计值随时间逐渐偏离真实值。

使用TPTD设备，脉搏轮廓分析可以得到校准。在每次弹丸式推注时，通过热稀释技术提供的心输出量值用于重新校准脉搏轮廓分析。这些校准设备比没有校准的脉搏轮廓分析技术更可靠。脉搏轮廓分析不仅可以实时测量心输出量，而且非常精确。因此，适合应用于被动抬腿试验、呼气末阻塞测试或肺复张来预测前负荷反应性。

心脏前负荷的评估：全心舒张末期容积

测量原理：

除心输出量外，TPTD还估计了几个胸腔内容积（图1）。以体表面积索引的全心舒张末期容积（GEDV）是舒张末期四个心腔的容积。使用PiCCO装置，其估算值是同时基于热稀释曲线及其对数变换的分析（图2）。VolumeView的工作方式则不同，因为它通过分析热稀释曲线上下部分的斜率来评估GEDV。尽管如此，这两种技术都被证明是可以互换的。

缺点：

GEDV包括四个心腔的体积，因此在右心室扩张的情况下它会高估左心室前负荷（图2）。与心脏前负荷的任何其他静态指标一样，GEDV无法预测到前负荷反应性。有学者怀疑GEDV和心输出量之间存在数学耦联，因为这两个变量都来自相同的热稀释曲线，但最近尚未得到证实。

经股静脉通路的经肺热稀释

当通过股静脉导管注射冷水时，GEDV的正常值会更高，因为它包含了下腔静脉的体积。在这种情况下应用GEDV的校正。

左心室收缩功能的评估：心功能指数和全心射血分数

测量原理：

心功能指数（CFI）是由PiCCO和VolumeView设备计算出的，等于心指数除以GEDV的比值（图1）。全心射血分数（GEF）是每搏输出量与的四分之一GEDV的比值，以百分比表示，它比CFI更接近于左心室射血分数。

有研究表明，通过CFI估计左心室射血分数已达到可接受的可靠标准。特别是，低CFI可以准确地检测到其低值，并跟踪其变化。

缺点：

由于GEDV反映了四个心腔的体积，CFI和GEF低估了右心室扩张情况下左心室收缩功能（比值的分母增加）。在股静脉通路的情况下，GEDV被校正用于计算GEF和CFI，尽管目前对后者存在怀疑。

临床应用：

毫无疑问，超声心动图是评估血流动力学不稳定患者心功能的参考。然而，它的缺点是繁琐且耗时，这就阻碍了其在床边进行频繁重复测定。对TPTD的兴趣可能是因为它较容易对全心功能受损的情况发出提示。这应该通过超声心动图确认，超声心动图将区分右心室功能障碍和左心室功能障碍，分析心脏结构并找出心脏功能障碍的解释。

血管外肺水和肺血管通透性指数

测量原理：

EVLW反映了肺间质和肺泡中含有的液体的量。应用PiCCO装置进行测定是通过从胸腔内热容积减去胸内血容量（即GEDV乘以1.25）获得的（图1）。它是由预测的体重代入计算得到。使用VolumeView估算EVLW则是完全不同的，因为它对GEDV的估算不同（见上文）。

肺血管通透性指数（PVPI）是由血管外肺水(EVLW)与肺血容量的比值，即相当于渗漏到血管外的液体体积与肺血管中剩余的液体体积之间的比率。

与重量测定法对比，EVLW已得到验证，重量测定法被认为是人类的金标准。EVLW可以测量各种临床环境中肺水的微小和短期变化。与静水压型肺水肿相比，PVPI在急性呼吸窘迫综合征（ARDS）中的表现更高，并准确检测到肺通透性的增加。

缺点：

在肺栓塞的情况下，由于妨碍了冷示剂抵达由该闭塞动脉血供的肺组织，TPTD会低估EVLW的量。然而，这只发生在相对较大的血管闭塞的情况下。在肺切除的情况下，肺水的量逻辑上是降低的。在一些特殊类型的ARDS的情况下，肺血流可能会重新分布在远离水肿部位的其他地方，从而导致EVLW被低估。大量胸腔积液可能导致TPTD过高估计EVLW。肾脏替代治疗不会改变EVLW测量的可靠性，这有可能是因为体外回路中的血流量不足缘故。

临床应用：

ARDS的定义：

虽然肺水的增加和肺通透性的损害是ARDS的标志，但通过TPTD进行的估测并未包含在柏林的定义中。柏林定义有许多缺点。首先，它需要准确解释胸部X射线，这在实践中是困难的。其次，是通过对动脉氧分压与吸入氧浓度的比值来评估ARDS的严重程度，虽然它高度依赖于后者——起决定因素的吸入氧浓度，以及呼气末正压水平。第三，根据柏林的定义，肺水肿的渗透性增加是基于左心室的充盈压不应该升高的事实，这显然是粗糙和间接的。第四，ARDS的病理结果与柏林诊断标准之间存在一定的一致性，然而弥漫性肺泡损伤可以通过EVLW准确检测到。所有这些观点都支持将EVLW纳入ARDS的定义。

液体管理：

减少累积的体液正平衡应该是重症患者管理的目标，因为积极的体液正平衡是与死亡率相关的独立因素。为此，在初始阶段，只有当可以可靠地推测它是有效的时，才应该给予液体，这意味着应该提早预测液体的反应性。此外，如果输注液体风险过高，应该避免使用液体，EVLW和PVPI可能有助于评估这种风险。

机械通气的撤机

呼吸试验期间EVLW的增加能准确地检测到短期撤机引起的肺水肿。TPTD设备的设置不应仅仅是为了进行这种诊断，因为对即将拔管的患者的进行侵入性操作是不合理的。然而，如果患者仍然配备这样的装置，那么不应忽略那些未通过撤机试验的患者的EVLW的增加。

其他用途：

最近的发表的一些文献还强调了EVLW和PVPI的监测可能有助于其它的临床情况。如用于烧伤患者，以评估体液过度输注风险；用于肺移植患者，检测早期移植物功能障碍，以及肺动脉内膜切除术后患者用于检测肺水肿。

经肺热稀释法的指标

在重症监护环境中，目前的共识推荐，应对那些对初始复苏没有反应的患者监测心输出量，并且PAC或TPTD装置应该用于此目的。

首先，这是合理的，因为一般来说通过临床检查的进行心输出量的估测，尤其是动脉压的估计，都是相当粗略的。其次，只有复杂的设备才能回答复杂及危重的患者在复苏过程中出现的所有问题。

使用TPTD设备进行监测从未被证明可以改善这些患者的预后。所以需要在TPTD设备的使用上附加治疗学计算程序。反之，不会观察到任何改善，正如PAC的情况一样。然而，考虑到患者的复杂性以及这些先进监测设备可以提供的变量数量，构建这样的计算程序将非常困难。最后，我们的观点是，人们不需要这样的研究结果应用于这些床边使用的设备。我们是否需要进行研究，证明超声心动图为休克患者提供了出色的信息，从而改善了患者的预后？

PAC和TPTD设备之间的选择应该主要由团队经验驱动，尽管两者都以完全不同的方式回答了在休克患者中提出的问题。这两种技术都提供了心输出量的可靠测量，但TPTD设备的校准脉搏轮廓分析更有利于进行液体反应性测试。心输出量是否足以满足氧需求，可通过PAC的混合静脉血氧饱和度来评估。而对于TPTD装置，仅能获得中心静脉血氧饱和度。 PVPI和EVLW比使用PAC更能直接评估液体输注的肺脏风险，因为在使用PAC时不同的肺动脉阻断压力可能对应不同的风险，这取决于肺毛细血管通透性。使用PAC时，心脏收缩功能的损害通过肺动脉阻断压力的增加和心输出量的减少来估计，而通过TPTD设备可以获得更多的直接指标，例如CFI和GEF。PAC相对于TPTD的明显优势是估计肺动脉压力和阻力。根据国际推荐意见，在患有右心室功能障碍的循环衰竭的情况下更倾向于选择PAC。

两种类型的设备的并发症发生率相似。对于TPTD，主要风险在于动脉损伤，特别是在使用股动脉时，因为动脉导管的直径大于标准导管，并且在插入前需要动脉扩张。当然在血管假体的情况下是相反的。对于患有严重动脉病的患者，应谨慎评估风险/收益比。

超声心动图可以对心脏功能和结构进行出色的评估，但不能实现简单实时的监测。在这方面，它应在间歇评估期间与TPTD结合使用。单独使用TPTD，反对超声心动图可能是没有意义的。

结论

TPTD设备提供完整的血液动力学评估。它们的主要优势在于通过校准的脉搏轮廓分析实时测定心输出量，以及血管外肺水及肺血管通透性的测定。后者对于在血液动力学不稳定的患者中指导液体治疗特别有用。由于其成本和侵入性，TPTD设备适用于急性循环衰竭的患者，这些患者对初始治疗无反应，和/或存在相关的ARDS，其中液体管理可能特别棘手。在那些临床情况下，TPTD与超声心动图的结合可以进行全面的血液动力学评估。