血流动力学监测的历史与现状

“手术是挽救患者的唯一方式，但风险大，手术对功能影响较大。”王朝晖表示。

王朝晖和影像、麻醉、护理、骨科及核医学科等多个专业，组织MDT讨论。从交接患者、手术体位、麻醉方式、手术范围、修复方式、术后康复及后期治疗，进行详细规划。

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你知道血流动力学监测是从什么时候开始的吗？

作者 | 毕海丰 荣成市人民医院SICU

来源 | 医学界急诊与重症频道

血流动力学监测是依据物理学的定律，结合生理和病理生理学概念，对循环系统中血液运动的规律性进行定量的、动态的、连续的测量和分析。其主要作用是反映心脏、血管、容量、组织的氧供氧耗等方面功能的指标，为临床治疗提供数字化的依据。

中华医学会重症医学分会的ICU相关指南中指出，血流动力学的临床应用主要在三方面：

A输液管理：即判定病人是否有液体反应性，并根据治疗随时调整输液方案；

B药物滴定：即心血管活性药物种类的选择以及药物滴定剂量和速度的监控及调整；

C疾病的鉴别诊断

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血流动力学经历了有创-微创-无创过程

17世纪初，英国医生哈维（W.Harvey,1578～1657）通过实验奠定了血液循环理论基础，并且对心排量做出了试验性推测。后来，意大利人马尔比基（MarcelloMalpighi,1628～1694) 进一步验证了哈维的血液循环理论。血液循环理论被认为是人类历史上最伟大的十个科学发现之第五位，正是血流循环理论的发展为血流动力监测学奠定了良好的基础。

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血流动力学发展的里程碑式事件

1 血流动力学之父

英格兰的斯蒂芬 黑尔斯 (Stephen Hales 1677~1761)是杰出的生物实验学家及发明人。他的名著是《血液动力学Haemostaticks 1733》。自从哈维(Harvey)对心排量作出试验性推测之后,黑尔斯第一个在计算心输出量方面迈出了真正的一步。因而黑尔斯被誉为“血流动力学之父”。

2 中心静脉导管技术的诞生

1929年联邦德国医生Werner Forssmann报道，在尸体上成功地置入中心静脉导管。之后，Forssmann把钻针插入自己的左尺窝，送入1根4F导尿管进入自己的心脏，接着走过几段楼梯至放射科鉴定导管位置。1956年，Forssmann医生和另外两位医生Andre Cournand及Dickerson Richards以静脉技术的领先工作获得了医学诺贝尔奖。

1953年, 瑞典的放射学家西丁格尔(SVEN-IVAR SELDINGER 1921-1998)在放射学报 Acta Radiologica 上公开发表了“经皮静脉穿刺技术”，使用一种特殊的薄壁穿刺针、导丝和塑料制成的导管 ，在x-线指引下穿刺进入人体的静脉系统。

穿刺针＆导丝

西丁格尔(SVEN-IVAR SELDINGER 1921-1998)

西丁格尔是应用肿瘤定位造影技术、选择性肾血管造影技术、经皮经肝的胆管造影技术和肝门静脉造影技术的研发先驱者。

简单易于掌握的 Seldinger 技术使得放射学＆心脏病学发生了一次重大的革命，催生了介入放射学、泌尿学、麻醉学和重症监护医学等多学科领域的重大创新。

近代医学在科学与艺术上的三个巨大成就

伦琴 发现X-ray射线

福斯曼等人 发明CVC导管

西丁格尔 发明经皮穿刺技术

3 肺动脉漂浮导管的诞生

1967年Dr. Swan 在太平洋的Santa Monica Bay 度假，看到顺着洋流飘回港湾的帆船，触发了他的灵感。 他联想到用带气囊的心脏导管顺着血流的方向在心脏内向前漂移。

1967－1970年Swan与Ganz在爱德华实验室合作研制了尖端带气囊,血流导向的肺动脉漂浮导管(Balloon-tip flow-directed Catheter), 在病人床旁就能放置导管,因此常把肺动脉漂浮导管称为Swan-Ganz导管。

1979年Swan 与Ganz 共同发表了一篇题为《血流动力学监测个人的和历史性的展望》的文章，结尾说到：真正的血流动力学监测的时代已经到来了！

Swan-Ganz 导管自诞生之日起就担负着揭开心脏与循环系统奥秘的使命。

自Swan-Ganz导管开始在临床使用之日起，心脏病理学就是其天然的战场，而其自然而然的用于心脏手术以及心血管系统疾病也就不足为奇了。

在过去的30多年中，Swan-Ganz提升了临床医生评估心肺系统功能、理解治疗反应的能力，并且推动了重症患者管理艺术的进步。

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心排量参数监测的历史进程

世界上第一个尝试计算心排量的人：17世纪英国科学家威廉·哈维(William Harvey，1578-1657) 真正找到了血液流通的途径，并对血流量（心排量）进行了计算。

自从哈维(Harvey)对心输出量作出试验性推测之后,黑尔斯第一个在计算心排量Force of the Blood”方面迈出了真正的一步。黑尔斯是第一个在心血管动力学中引进外周阻力的人。因而被誉为“血流动力学之父”。

近代第一个心排量监测技术是Adolph Fick 发明的，称为Fick法，始于19世纪70年代，俗称“呼末二氧化碳法”；

Adolph Fick

近代第二个心排量监测技术是在19世纪90年代由Stewart提出，随后由Hamilton完善的染料/指示剂稀释法；

在20世纪50年代 Fegler 最先提出用热稀释法测量心排量;直到70年代, Swan和Ganz医生用一根特殊的温敏肺动脉导管, 证实了这种方法的可靠性和可重复性，从而使热稀释法测量心排血量成了临床实践金标准。1993年连续热稀释监测技术应用于临床，是改良型的测量心排量的金标准，连续测量心排量CCO的同时，能提供氧供需平衡指标SvO2。

1999年PiCCO脉搏轮廓—经肺热稀释技术应用于临床，可提供连续心排量CCO、全身舒张末期容量GEDV和血管外肺水EVLW及每搏量变异度SVV等参数。

2000年，Vigilance作了重要的革新，可以同时实现右心射血分数和右心室舒张末期容量的连续监测。

2005年Vigileo经外周动脉测量心排量的APCO微创技术应用于临床，无需人工校正，只需连接外周桡动脉即可快速提供连续心排量CCO、每搏量SV和每搏量变异度SVV等参数。

目前有众多血流动力学的监护技术，可是没有一种是完美的。

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各种血流动力学监护技术的优点与局限性

■ 肺动脉导管插入法：经中心静脉导管注射冷生理盐水，进行快速输液。用末端热敏电阻动脉导管记录温度的变化。

优点：

确定心输出量标准方法；

完善的血液动力学评估；

学习时间长但便于麻醉师和复苏师管理。

局限性：

有创伤；

操作时间长。

■ Vigileo：利用肺搏轮廓分析法，分析动脉压力波形可以持续追踪心搏量的走势。连接到现有的动脉导管上，使用数据分析计算PP的特性，脉壁差补偿，从人口数据中估算病人间的差异，数据和波形分析估算动态变化。

优点：

传感器连接在现有的动脉导管上；

方便使用；

功能性呼吸下的心搏量变量的可能性分析(与PP等同)。

局限性：

只适用于正常病人；

休克病人的校准因素不太准确；

不建议血液动力学不稳定的病人使用；

只能提供心输出量；

不适用于心律不齐的病人。

■ PICCO：肺搏轮廓分析法，肺间热稀释法校准

优点：

肺间热稀释法是非常有效的参考方法；

持续的心输出量监测；

提供灌注反应的预测(SVV, PPV)；

众多其它变量便于综合心脏评估；

可对血管外肺水进行评估；

适用于苏醒或麻醉状态下的病人；

适用于通气或自主呼吸的病人（除SVV，PPV外）；

适用于儿科病人。

局限性：

需要中心静脉穿刺和总动脉穿刺；

在插入指定动脉导管时，经常需要插入第二根导管，这样会增加成本和对病人造成危害（如果呈现事先存在的A管）；

潜在的频繁重复校准需要消耗时间，使用不便；

给有心内分流、主动脉内气囊泵、严重大动脉阀疾病、严重心律不齐的病人带来不便；

动脉导管或传感器上的技术难点，例如，阻尼会导致读数的不准确。因此系统依赖于动脉压力的追踪；

较长的学习时间；

操作时间长。

■ NICCO （Partial Carbon Dioxide Rebreathing System部分二氧化碳再呼入法）：应用于CO2 的Fick’s 原理，可重复利用再呼吸环。

优点：

完全无创；

方便使用；

虽然本质上不是实时监测，可是能在35秒内快速读取心输出量。

局限性：

病人需要进行导管插入；

过多通气参数会影响其准确性；

当使用于重症病人时会引起不良后果；

血红蛋白浓度的大幅度变化会引起不良后果。

■ 经胸壁超声：采用超声多普勒（心脏血流监测技术金标准）直接监测升主动脉血流速度，从而获得心脏每搏输出量（SV）指标，直接反映心脏泵血功能。

优点：

无创 - 适用于更多病人，可更迅速获得病人相应指标，且没有任何并发症。

直观 – 直接反映心脏每搏输出量的指标，更直观反映病人循环系统的实际情况，直接指导临床用药

灵敏 - 只需要几十毫升液体、几分钟时间，便可看到药物对病人循环系统产生的影响。

局限性：

性能不稳定；

不准确；

操作复杂；

对医生水平要求较高；

与阻抗相似；

■ 理想的循环监测方法：

创伤小；

安全性高；

操作简单；

指标全面准确；

可持续动态监测；

费用低。

小结：目前，采用热稀释法的漂浮导管仍然作为测量心输出量（CO）金标准；监测是手段，组织灌注是目标，指导治疗是中心，有创—微创—无创是趋势。

参考文献：

1.Perioperative medicine:the future of anaesthesia?,British Journal of Anoesthesia ,2012;108(5):723-6

2.Swan HJC and Ganz W,Catheterization of the heart in man with use of a flow-directed balloon-tipped catheter, N E J M,1970 , 283: 447

3.H J Swan and W Ganz,Hemodynamic monitoring: a personal and historical perspective. Can Med Assoc J. 1979 October 6; 121(7): 868–871.

4.Marco Ranucci,Which cardiac surgical patients can benefit from placement of a pulmonary artery catheter?,Critical Care 2006,10(suppl 3):s6(doi:10.1186/cc4833)