血流动力学监测常用参数的临床应用

·继续教育园地 (危重病医学系列第 14 讲) · 作者单位 :100730 中国医学科学院中国协和医科大学北京协和 医院 血流动力学监测常用参数的临床应用 刘大为 　　血流动力学 (hemodynamics)是血液在循环系统中运动的 物理学 ,主要通过对作用力、流量和容积等方面的因素分析 , 观察并研究血液在循环系统中的运动情况。血流动力学监 测 (hemodynamic monitoring) 是指依据物理学的定律 ,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 定量地、动态地、连续地测量和分析 ,并将这些数据反馈性地 用于对病情发展的了解和对临床治疗的指导。根据血流动 力学的特点可以把循环系统分为阻力血管、毛细血管、容量 血管、血容量和心脏 5 个部分。同时应该强调的是 ,临床常 规观察指标 ,如血压、心率、皮肤色泽温度、尿量等 ,也是血流 动力学监测所不容忽视的基本参数。 一、心脏前负荷 临床上常用的反映心脏前负荷的参数包括 :中心静脉压 力 (CVP) 、肺动脉嵌顿压力 (PAWP)和心室舒张末容积等。监 测 CVP对右心容量的调整起到了明确的指导作用 ,但在反 映左心前负荷方面仍然存在有一定的局限性。相比之下 , PAWP与左心前负荷的变化更具有相关性。但 CVP 与 PAWP 都是通过以压力代容积的方法来反映心脏的前负荷 ,会受到 心室顺应性的影响。所以 ,直接监测心室舒张末容积是更好 的反映心脏前负荷的指标。 心脏的前负荷应指心肌收缩时的初长度 ,Starling定律指 出 ,“心肌收缩产生的能量是心肌纤维初长度的函数”。也就 是说 ,心肌的收缩力与心肌纤维收缩的初长度呈正相关。从 心室的整体来讲 ,则是心室舒张末容积越大 ,心室收缩时所 做的功也越多 ,每搏输出量也就越多。当循环容量增加、静 脉的回心血量增加 ,心脏的前负荷增大 ,心肌的做功也相应 增加 ,使心输出量增加 ,从而使得回心血量与心输出量保持 平衡 ,并维持心室舒张末容积和压力在正常范围。 危重病人的前负荷改变往往比较复杂 ,其相关参数的测 量也可能受到多种因素的影响。一般认为 ,CVP 和 PAWP 的 正常值在 6～12 mm Hg。高于或低于这个范围都提示前负荷 的相应改变 ,并应进行相应的容量调整。应当注意的是 ,不 同病情或病情的不同阶段所要求的前负荷可能不同。如在 心肌梗死时由于心肌顺应性的下降 ,则 PAWP可能要求在 15 mm Hg左右。同时 ,每个病人的最佳前负荷也可能不同。临 床上可以根据前负荷与每搏输出量之间的关系来大致判断 前负荷的最佳值 ,如可维持每搏输出量最大的 PAWP 最低值 等方法。循环容量的不同分布及体内液体在不同体腔间的 移动可能会成为影响心脏负荷的主要因素。如严重感染时 可以在全身性水肿严重的同时存有循环容量不足 ,急性呼吸 窘迫综合征 (ARDS)时的肺水肿也不会因为降低前负荷而消 失。由此 ,应注意对前负荷进行连续、动态的监测及调整。 维持心脏的最佳前负荷状态是循环功能支持的基础。 二、心脏后负荷 心室的后负荷是指心室在射血过程中所必须克服的阻 力。在心室流出道及心脏瓣膜没有狭窄的情况下 ,心室后负 荷取决于射血当时的心室壁张力以及阻力血管对射血的阻 力。临床上通常以体循环阻力 (SVR) 为监测左心室后负荷 的主要指标 ,肺循环阻力 ( PVR) 为监测右心室后负荷的 指标。 一般来讲 ,心室的后负荷与心输出量呈负相关。心功能 状态不同时 ,心脏对后负荷改变的反应也有所不同。在心功 能正常时 ,如果后负荷突然增加 ,心室的舒张末容积和压力 会随之升高。根据 Starling机制代偿由于后负荷增加而导致 心肌做功增加。可是 ,如果后负荷的增加过于突然或过高 , 这种代偿往往是不完全的 ,心输出量也会出现下降。但随 后 ,心室舒张末容积和压力会逐渐回复到正常水平 ,心输出 量也上升到原来范围。这是因为心脏对后负荷的改变逐渐 适应 ,心肌收缩力增强。当心肌功能受损时 ,后负荷的增加 导致心室的扩大和充盈压力的增加。心室不能通过心肌收 缩力的增强而完全代偿后负荷的增加 ,而只能通过心室舒张 末容积和压力的增加 ,按 Starling 机制增加心室的做功。这 时 ,虽然心输出量仍然可保持在正常范围 ,但心室的充盈压 力升高 ,后负荷的增加导致了明显的心肌功能抑制。在严重 心力衰竭时 ,心室无法通过 Starling 机制增加心肌的做功。 心室后负荷的增加导致心室舒张末容积和压力增加 ,但是心 肌的做功并不能相应地增加 ,心输出量不能被维持。这时降 低心室后负荷不仅可增加心输出量 ,而且可降低心室充盈 压力。 体循环阻力受到循环压力和心输出量的影响 ,临床应用 时要对血流动力学数据进行综合分析 ,不能仅根据某一个数 据的改变进行临床处理。例如 ,体循环阻力增加不一定就必 须应用血管扩张药物。循环容量不足时可出现体循环阻力 下降 ,这一方面是由于交感神经兴奋 ,阻力血管代偿性收缩 , 另一方面由于心输出量的减少使得体循环阻力的计算值增 加。补充循环容量后 ,这两种原因都可以去除或缓解 ,体循 环阻力也会相应下降。理论上讲 ,降低后负荷有利于心肌功 能的恢复 ,尤其是对心源性休克的病人。但在应用的过程中 一定要注意维持足够的灌注压力 ,或与正性肌力药物联合 ·682· 中华医学杂志 2002 年 2 月 25 日第 82 卷第 4 期　Natl Med J China , February 25 , 2002 , Vol 82 , No. 4 © 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net 应用。 三、心肌收缩力 在活体上心肌收缩时几乎不可能去除心室前负荷 与后负荷等因素的影响。所以 ,临床上通常应用每搏输出 量、心室每搏做功指数、射血分数、心室收缩末期最大斜率等 与心肌收缩力相关的指标进行动态监测 ,了解心肌收缩力的 变化情况。 每搏输出量指数与心室射血分数 :一般来讲 ,心输出量 与每搏输出量都与心肌收缩力呈正相关。但由于这两个指 标都受到心率的影响 (心输出量 = 每搏输出量 ×心率) ,临床 应用时应注意这两个参数在不同情况时的不同意义。如心 肌收缩力下降导致每搏输出量减少 ,代偿性心率加快 ,可能 维持正常的心输出量。但是 ,原发性快速心率失常有可能维 持正常心输出量 ,但每搏心输出量可能降低。心室射血分数 可以作为在应用每搏输出量判断心肌收缩力时的补充指标 进行分析。当心肌收缩力下降时 ,由于心室扩大 ,心脏前负 荷增加 ,每搏输出量可以保持不变 ,但心室射血分数已经明 显下降。 每搏做功指数 :心室每搏做功指数是临床上较为常用的 反映心肌收缩力的指标。每搏做功指数通过测量心室在射 血过程中实际做功的情况 ,综合了心脏前负荷、后负荷对心 肌收缩能力的影响。一般认为 ,心室每搏做功指数较每搏输 出量与心肌收缩力更具有相关性。在前负荷不变的情况下 监测心室做功指数的改变则更说明了心肌收缩力的变化。 临床上应用左心室功能曲线可发现左心室的做功指数随左 心室的前负荷的增加而增加。 另外 ,心输出量或每搏输出量指数与后负荷的关系曲线 也可被用于对心肌收缩力的监测。心脏超声技术被应用于 临床监测以后 ,为对心肌收缩状态的评价提供了一些更为直 观的测量手段。可以直接观察并测量心室壁的运动和收缩 期增厚的情况 ,监测心室整体运动功能 (如测量射血分数、短 轴缩短率等)和节段性运动功能 (如心室壁节段运动图) 。 四、多参数综合应用 每个血流动力学参数在反映病理生理指标的变化方面 都存有一定的局限性 ,所以 ,临床监测时多在同一时间点测 量多个参数或相关的一组参数 ,通过对这些参数的综合分析 来判定在这一时刻的病情状态。可以这样认为 ,几乎任何一 对或一组血流动力学参数之间都可以有一定的相关性 ,连续 地监测这些相关性的变化可以动态地反映出病情的演变 ,也 构成了对病人的血流动力学监测。这些相关性所涉及的参 数越多 ,其与病情实际状态接近的可能性也就越大。如 ,根 据心脏前负荷越大 ,心脏做功也就越多的机制 ,动态绘制心 脏功能曲线就是常用的综合方法之一。 心室功能曲线所达的是心室的前负荷与心室每搏做 功之间的关系 ,出于临床应用的方便 ,心室的前负荷多采用 压力指标 ,如 CVP或 PAWP。心室功能曲线可分为在充盈压 力较低时的上升段和充盈压力较高范围内的平台段。由于 右心室的后负荷较低 ,做功较小 ,右心室功能曲线每搏做功 图 1 　左心室功能曲线 指数较低 ,且平台段不显 著。左心室功能曲线表达 的是 PAWP 与左心室做功 指数 (LVSWI) 之间的相关 性 (图 1) 。LVSWI [LVSWI = SVI (MAP - PAWP) ·k , SVI :每搏输出量指数 ;MAP 平均动脉压 ; k :校正常数 ] 反映的是左心室在射血过 程中克服阻力所做的功。 如果我们以曲线 1 为心功能正常时的 LVSWI 随 PAWP 变化的关系 ,那么 ,曲线 2 为心功能中度抑制 ,而曲线 3 为心 功能重度抑制。可以看出 ,当心脏功能抑制 ,心肌收缩力下 降时曲线变为低平。临床上表现出典型的心力衰竭。在临 床监测中 ,根据同时测量的 PAWP和 LVSWI可以在图中标出 相应的点。这个点被称为心功能点。曲线 1、2、3 代表了不 同心脏功能状态下心功能点随 PAWP 变化的移动轨迹。如 果连续进行心功能点的测量 ,不仅可以动态地反映病人心脏 功能的变化情况 ,而且 ,结合心功能点的移动与治疗的关系 还可以反馈性地对临床治疗进行定量性指导。 当心脏功能受损逐渐加重 ,心肌收缩力逐渐下降时 ,曲 线 1 向曲线 2 ,甚至曲线 3 方向移动。应用正性肌力药物可 以使曲线回升 ,由曲线 3 向曲线 2 ,甚至向曲线 1 方向移动。 进行扩容治疗时 ,心功能点沿不同的心功能曲线向 PAWP 增 大方向移动 ,利尿或脱水治疗时心功能点则向相反方向运 动。有时 ,一种治疗方法的作用结果可能是多方面的。例 如 ,在心力衰竭、PAWP过高时 ,应用血管扩张药物一方面减 低了心脏的前负荷 ,使心功能点沿心功能曲线向 PAWP 较低 的方向运动 ;另一方面由于心脏前、后负荷状态的改变 ,心肌 顺应性的增加以及冠状动脉灌注的可能改善 ,心肌收缩力也 会有所增强 ,这种结果可使心功能曲线高抬 ,由曲线 3 移向 曲线 2。所以 ,心功能点实际上是移向坐标区域的左上方。 根据这些特点 ,可以参照心功能点移动轨迹的改变 ,调整循 环容量、血管活性药物等治疗的方案。 图 2 　血流动力学动态监测的临床意义 对治疗更为细致的调整可以根据心功能点的具体移动 情况而进行。从图 2 中可以看出 ,治疗的目标是使心功能点 移动到 D 点。如果初次测得病人的心功能点为 A 点 ,那么 , 应用心脏正性肌力药物和进行扩容治疗都可能使 A 点移向 D 点。如果首先应用心脏正性肌力药物 ,正性肌力药物可以 使曲线 3 移向曲线 1 ,从而使 A 点沿虚线方向直接移向 D 点。如果首先进行扩 容治疗 ,增加心脏的前 负荷 , 若心肌功能正 常 ,A 点会沿曲线 1 移 向 D 点 ,这是临床上所 希望获得的结果 ;如果 心肌功能受损 ,A 点则 沿曲线 3 移向 B 点。 ·782·中华医学杂志 2002 年 2 月 25 日第 82 卷第 4 期　Natl Med J China , February 25 , 2002 , Vol 82 , No. 4 © 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net 此时再应用正性肌力药物 ,心功能点则由 B 点移向 D 点。 从 A 点不同的移动方向中可以看出 ,由 A 点到 B 点首先调 整了心脏的前负荷 ,尽可能发挥了心脏自身的代偿作用 ,之 后应用正性肌力药物使心功能点由 B 点移向 D 点 ,这时应 用正性肌力药物的剂量明显少于由 A 点沿虚线移向 D 点所 需的正性肌力药物的剂量 ,从而 ,正性肌力药物所产生的副 作用也明显减少。所以 ,A →B →D 是将心功能点由 A 点移 向 D 点的最佳选择。同理 ,如果病人的心功能点在 C 点 ,将 心功能点由 C 点移向 D 点的最佳选择是 C →B →D ,而不应 是由 C点沿虚线直接到 D 点。 可以看出 ,心脏每搏输出量不足可能是由于或同时并存 前负荷过多或前负荷不足 ,调整心脏前负荷是增加每搏输出 量的首要治疗措施。只有在心脏处于自身最佳的做功状态 后应用正性肌力药物才有可能取得最佳的治疗效果。对于 心功能不全的病人一味地强调脱水或盲目地进行补液都同 样带有片面性。 从心功能曲线和心功能点的临床应用可以看出 ,多参数 的综合、动态应用是血流动力学监测关键所在。仅仅根据单 一参数的增加或下降进行简单的临床调节可能导致临床治 疗的偏差。在对循环系统功能进行监测的基础上 ,对氧输送 及其相关指标进行动态监测也是血流动力学监测的重要组 成部分。通过肺动脉漂浮导管可以容易地从肺动脉获得混 合静脉血标本 ,结合心输出量、动脉血氧含量等指标 ,可以计 算得到氧输送、氧耗量、氧摄取率等指标。提高氧输送是对 几乎所有类型休克进行支持性治疗的基本原则 ,也为临床寻 找血流动力学指标最佳值提供了更为充分依据 ,使得病人的 个体化治疗成为可能。 思考题 　11 心脏的前负荷、后负荷与心输出量之间的相关性有何 不同 ,对确定最佳的前负荷、后负荷有何帮助 ? 　21 如何应用血流动力学动态监测结果 ,反馈于临床治疗 ? (收稿日期 :2002201214) (本文编辑 :李群) 中华医学会第五届国际热带病暨第三次全国 热带病与寄生虫学学术会议征文通知 　　为了交流我国热带医学领域科研防治工作的进展 ,提高 我国热带病研究及医疗工作的水平。中华医学会热带病与寄 生虫学分会拟定于 2002 年 11 月在杭州召开中华医学会第五 届国际热带病暨第三次全国热带病与寄生虫学学术会议。 1.征文内容 : (1) 登革热及登革出血热 ; (2) 肾综合征出 血热 ; (3)其他虫媒病毒病 ; (4) 艾滋病及其合并症 ; (5) 衣原 体病 ; (6)支原体病 ; (7) 恙虫病、斑疹伤寒、Q 热及其他立克 次体病 ; (8) 军团病 ; (9) 麻风病 ; (10) 莱姆病及其他螺旋体 病 ; (11)疟疾、利什曼病、弓形虫病、卡氏肺孢子虫肺炎 ; (12) 感染性腹泻、包括隐孢子虫病、贾第虫病、溶组织内阿米巴病 等 ; (13)旋毛虫病、丝虫病、广州血管圆线虫病 ; (14) 血吸虫 病与其他吸虫病 ; (15)绦虫病、猪囊尾蚴病及包虫病 ; (16) 蠕 虫蚴移行症 ; (17)热带真菌病 ; (18) 其他新发现病原体感染 ; (19)媒介昆虫及防治 ; (20)旅行医学。 2.征文要求 : (1) 请寄论文全文及 600～1 000 字左右的 摘要各 1 份 (自留底稿) 。论文内容应体现先进性、科学性和 具有理论实用价值。论文摘要应包括目的、材料和方法、结 果、结论 4 个部分。(2) 论文和摘要请打印或用稿纸誊写清 楚 ,字迹工整 ,加盖单位公章。全文和摘要均须写清作者姓 名、单位、邮编。(3)稿件请于 2002 年 7 月 31 日前 (以邮戳为 准)寄到北京东四西大街 42 号中华医学会学术部 ,李久一同 志收 (邮编 :100710) ,信封上注明“热带病会议”字样。 第十一次全国病毒性肝炎及肝病学术会议征文通知 　　中华医学会传染病与寄生虫病学分会和中华医学会肝 病分会联合举办的第十一次全国病毒性肝炎及肝病学术会 议 ,定于 2002 年 10 月在南京召开。 1. 征文内容 : (1) 各型病毒性肝炎病原学、流行病学、预 防管理的研究 ; (2) 病毒性肝炎发病机理、病理、诊断治疗研 究的新进展 ; (3)病毒性肝炎肝硬变、肝癌等合并症的研究 ; (4)病毒性肝炎及肝病其他研究的进展等。 2.征文要求 : (1) 请寄论文全文及 600～1 000 字左右的 摘要各 1 份 (自留底稿) 。论文内容应体现先进性、科学性和 具有理论实用价值。论文摘要应包括目的、材料和方法、结 果和结论 4 个部分。(2)凡未在国内外刊物和全国性学术会 议发表的论文均可投寄。(3)论文和摘要请打印或用稿纸誊 写清楚 ,字迹工整 ,加盖单位公章。全文和摘要均须写清作 者姓名、单位、邮编。(4)稿件请于 2002 年 6 月 30 日前 (以邮 戳为准)寄到北京东四西大街 42 号中华医学会学术部 ,李久 一同志收 (邮编 :100710) ,信封上请注明“第十一次全国病毒 性肝炎及肝病学术会议征文”字样。 ·882· 中华医学杂志 2002 年 2 月 25 日第 82 卷第 4 期　Natl Med J China , February 25 , 2002 , Vol 82 , No. 4 © 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. 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