不同心功能状态的血流动力学监测

心力衰竭 (heart failure，HF，简称心衰 ) 是由任意原因引起的心肌结构和 ( 或 ) 功能变化导致心室充盈和射血障碍而引起的一系列临床综合征。其主要表现为呼吸困难、运动耐量受限，也可以引起肺部及 ( 或 ) 内脏充血及 ( 或 ) 外周水肿的液体潴留。

临 床 上 不 同 类 型 心 衰 的 临 床 症 状 和 体 征 千变万化，有些患者运动耐受性降低，但很少有体液潴 留 的 证 据，而 其 他 患 者 则 主 诉 为 水 肿、疲 劳 和呼吸困难。对于心衰患者的分类，左室射血分数(ejection fraction，EF) 是临床衡量左室功能的重要指标。根据患者射血分数的不同，

心衰可分为两类 ：射 血 分 数 保 留 的 心 衰 (heart failure with preserved

ejection fraction，HFpEF) 和 射 血 分 数 降 低 的 心 衰(heart failure with reduced ejection fraction，HFrEF)。

美国心脏病学会基金会及美国心脏协会 (ACCF/AHA) 心衰分级和纽约心脏病协会 (New York HeartAssociation，NYHA) 心功能分级从不同角度揭示了心衰存在和严重程度的信息，ACCF/AHA HF 分阶段强调了疾病的发生和进展，能被用于描述个体和群体，而 NYHA 分级重点是运动能力和疾病的症状状态 。目前，心衰的临床诊断仍主要建立在仔细询问病史和详细的体格检查的基础之上，临床基于NYHA 标准的心功能严重程度的判断也很大程度上依赖于患者主诉，很大程度上受主观判断的影响且不能直观的反应患者心功能状态和其他血流动力学
状态。心衰的本质就是心功能受损后引起的血流动力学衰竭和紊乱，仅仅依靠临床症状、体征，以及单一的非血流动力学指标对心衰进行评估和判断是不准确的。

心衰血流动力学变化贯穿于心衰发生发展的整个过程中，不同类型心衰的血流动力学变化不同。明确心衰血流动力学特点是准确选择药物和其他治疗措施的关键。血流动力学是血液在循环系统中机械性血液流动，用以研究血液与血管的血流阻力、血液流量和血压之间的关系，以及血液和血浆的黏稠度对机体所产生的影响。血流动力学的简单含义包含两个方面，就是心腔和血管内的压力，以及心排出量和前、后负荷及外周阻力。血流动力学的改变贯穿于心衰整个过程，血流动力学参数是反映心衰的重要指标。

血流动力学监测应用于临床已经有数十年的历史。可以说通过血压监测了解循环系统功能状态就已经是应用血流动力学的原理对病情变化进行监测的开端。在临床工作中，对于重症心衰患者而言，及时、准确地了解病情变化过程中的血流动力学状态，是精准治疗和避免盲目用药带来不良后果的前提。研究证明，不能早期预测心衰失代偿期患者的血流动力学状态的改变将增加心衰患者的住院率与再住院率。

一般可将血流动力学监测分为无创伤性和有创性两大类 ：无创伤性血流动力学监测 (noninvasivehemodynamic monitoring) 是指应用对机体没有机械损害的方法而获得的各种心血管功能的参数，使用安全方便，患者易于接受 ；有创性血流动力学监测(invasive hemodynamic monitoring) 是指经体表插入各种导管或探头到心腔或血管腔内，从而直接测定心血管功能参数的监测方法，该方法能够获得较为全面的血流动力学参数，有利于深入和全面地了解病情，尤其适用于危重患者的诊治，其缺点为对机体有一定灼伤害性，操作不当会引起并发症。临床上，应根据患者的病情与治疗的需要考虑具体实施的监测方法。下面就主要的临床血流动力学监测技术进行简介。

1 有创血流动力学监测

有创血流动力学监测技术，从最初的直接左心室穿刺法，发展到现在的肺动脉导管 (pulmonary artery catheter，PAC) 热 稀 释 法 和 脉 搏 指 数 连 续 心
输出量监测法 (PiCCO)，通过测定心输出量 (cardiac output，CO) 等多项指标，能够准确地评估危重病人的血流动力学指标变化。

现今，有创血流动力学监测仍然是临床医生了解心衰患者的血流动力学变化的一项重要方法。其具有快速、准确测量心输出量和在短时间内连续或连续监测的优点。

1.1 肺动脉导管检查　

在各种有创血流动力学监测技术中，PAC 或 Swan-Ganz 导管监测是有创血流
动力学监测的主要手段，根据 PAC 所测指标，可以对心脏的前负荷、后负荷、心肌的收缩舒张功能作出客观的评价，结合血气分析，还可进行全身氧代谢的
监测。PAC 热稀释法被认为是监测心排血量的临床金标准已超过 20 多年。但是对 PAC 在心衰患者中的应用近年来存在争议，因为有关此种方法在评估心衰时血流动力学变化的无明显获益证据越来越多。

PAC 对充血性心衰的疗效评价 (ESCAPE) 随机对照研究结果显示，应用 PAC 辅助心衰治疗的患者的临床评估并不影响总病死率和住院率 。另一项关于 ICU 住院患者的前瞻性群组队列研究表明应用PAC 指导临床诊断及治疗的病人 30 d 内病死率增加。且由于价格昂贵，PAC 目前并不被常规推荐用于心衰时的血流动力学监测。

1970 年，Jeremy Swan 与 Wiiliam Ganz 合作研制了顶端带气囊、血流导向的肺动脉漂浮导管，并应用于临床，被临床医师所接受。因此，常把肺动脉漂浮导管称为 Swan-Ganz 导管。Swan-Ganz 漂浮导管进行血流动力学检测时不需 X 线在床旁可将导管经静脉快速插人心脏和肺动脉，方法简便安全，适合在基层医院中推广应用。Swan-Ganz 导管不仅使对肺动脉压 (PAP)、肺小动脉楔压 (PAWP) 和中心静脉压(CVP)、右房压 (RAP)、右室压 (RVP) 的测量成为可
能，而且可以应用热稀释方法测量心输出量和抽取混合静脉血标本，从而使得血流动力学指标更加系统化和具有对治疗的反馈指导性。

1.2 脉波指示剂连续心排血量 (PiCCO)　PiCCO 是一种新的脉波轮廓连续心排血量与经肺温度稀释心排血量联合应用的监测技术，是随着计算机、生物医学工程等高新技术以及监测技术迅速发展而产生的新型血流动力学监测手段。因其具有微创、低风险、简便、精确、连续、床边化等优点，近年来受到临床工作者重视。

PiCCO 通过热稀释方法可进行单次心输出量测量，并通过分析动脉压力波型曲线下面积与心输出量存在的一定关系从而获得连续的心输出量浓度值 。PiCCO 可以实现对血流动力学的连续监测与评估，通过连续监测血管外肺水指数 (extravascular lung water index，EVLW) 等指标能够更准确、及时地反映体内液体的变化。PiCCO 与 PAC 相比较，测得的多项指标有良好的相关性。随着 PiCCO 技术的不断成熟及其对人体损伤及并发症明显少 PAC等优点，PiCCO 正在逐渐替代 PAC 的临床应用。

1.3 中心静脉穿刺测压　19 世纪后叶，人们已经通过动物实验认识到右心房测压的重要性，直到 20 世纪五六十年代，中心静脉压监测在临床上广泛应用，以评估血容量、前负荷及右心功能。经皮中心静脉置管主要通过颈内静脉和锁骨下静脉，导管插入上腔静脉，也可经股静脉或肘静脉，用较长导管插入到上或下腔静脉。目前在心脏和重危患者中应用较多，一般较为安全，但如果操作者技术不熟练，也可能发生气胸和出血等并发症。

2   无创血流动力学监测

无创血流动力学监测技术因风险低，操作简单等优点弥补了有创动力学的不足。超声波及心阻抗血流图 (impedance cardiography，ICG) 等无创血流动力学功能监测技术的应用不同程度上弥补了有创血流动力学监测的不足。

2.1 心 阻 抗 图 心 阻 抗 血 流 图 (impedance cardiography，ICG) 采用胸腔阻抗法 (thoraic electrical bioimpedance，TEB) 为基本原理，是无创血流动力学
监测方法之一。ICG 采用生物电阻抗法，通过测量胸腔阻抗值的变化，来测定心脏血流动力学参数。胸腔阻抗的变化主要是通过平行于监测电流方向的胸腔的主动脉和上下腔静脉中的血流产生。临床研究证明 ICG 与 PAC 及脉波指示剂连续心排血量(PiCCO) 在测量血流动力学参数上差异无统计学意义 。

目前 ICG 在心衰临床治疗中发挥着重要作用。ICG 监测对心衰患者的预后具有预测价值。ICG 可以用于心衰的各个阶段，不仅限于危重病人。该方法无创、简便、可靠。然而，ICG 监测技术在临床应用中也是存在其局限性的。例如，ICG 应用在严重的肺气肿、高度水肿、休克的患者中阻抗信号比病情相对较轻的患者弱，导致结果可能缺乏可靠性。

2.2 超声多普勒技术在无创血流动力学中的应用 尽管传统的超声指标已经大大提高了临床对心衰的诊断和评价的准确性，目前仍然缺乏简单有效、无创、可重复性高的指标来精确地评价心脏功能。传统的超声指标只注重射血分数和短轴收缩反映的收缩功能，二尖瓣和肺静脉血流图仅反映舒张功能。由于这些指标片面地反映了心功能的单一方面，因此与患者的临床表现，运动耐量及心肌氧耗量并不完全平行，有时甚至难以解释。

此外，传统的超声指标，特别是那些反映舒张功能的指标，还受到年龄、前负荷、心率、血压等多种因素的影响。理想的指标应该具有无创、简便、不依赖于心脏负荷状态，能综合反映心脏整体功能等特点，并且与临床症状、预后密切相关。声学定量 (acoustic quantification，AQ) 技术评价心功能、彩色室壁运动分析技术 (color kinesis，CK) 评价左心室节段运动功能及多普勒心肌组织成像技术评价左心室功能等技术近年来被逐步应用于心衰患者临床血流动力学指标评价。

Tei 指 数 也 称 为 心 肌 指 数 (myocardialperformance index，MPI)，是由多普勒超声衍生而出的时间间期指数，定义为等容收缩时间 (ICT) 与等容舒张期 (IRT) 之和除以射血时间 (ET)。通过描记二尖瓣血流图和左心室流出道的多普勒频谱图，可以分别测量二尖瓣血流的 A 峰结束至下一个 E 峰开始的间期 a，以及左心室流出道射血时间 b，Tei 指数可按 (a-b)/b 来进行计算，该方法无创且简便，不依赖于心脏的几何形态，重复性高。研究表明，尽管ICT、IRT、ET 均与 +dp/dt 峰值或舒张期 -dp/dt 峰值相关，可以反映心脏收缩或舒张功能，但它们均在一定程度上受到心率、血压和心脏负荷的影响。

由于 Tei 指数综合考虑了心室收缩和舒张功能，因此能够全面地反映心脏整体功能则识别正常心功能和心功能异常的最佳指标，其临床应用价值优于射血分数，二尖瓣血流图 E/A 比值、DT 时间等传统的指标。在各种病理情况下，包括不同程度的充血性心衰、心肌淀粉样变性、扩张型心肌病、冠心病急性心肌梗死、原发性或继发性肺动脉高压、主动脉变狭窄等，Tei 指数均能准确有效的评价心脏功能，并与临床症状、预后密切相关。

值得注意的是，任何血流动力学监测手段所获得的数值都不是绝对准确的，因为各种血流动力学指标经常受到许多因素的影响。因此，单一监测手段所提供的指标有时并不能正确反应血流动力学状态，必须重视血流动力学的综合评估。在实施综合评估时，应注意以下三点 ：(1) 连续性观测和分析数值的变化和特点 ；(2) 与患者症状、体征相结合综合判断 ；(3) 联合多种监测手段综合判断。心衰的本质是血流动力学紊乱，传统的心衰分级分类手段易受主观因素影响，血流动力学监测技术可通过血流动力学和心功能等客观评价指标量化，通过监测患者的血流动力学状况，更客观地评估患者的心功能。在实际临床工作中，将血流动力学参数与 Holter、运动平板等心脏电生理检查项目相结合，可以为患者的心功能进行全面的评估，指导用药，降低心衰患者的患病率和病死率，带来更好的家庭、经济效益和社会效益。