無(wú)創(chuàng)心血管血流參數(shù)檢測(cè)系統(tǒng)

1、 TP-CBS 無(wú)創(chuàng)心血管血流參數(shù)檢測(cè)系統(tǒng)及其對(duì)血管擴(kuò)張劑臨床療效評(píng)價(jià)的初步應(yīng)用 中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院中國(guó)協(xié)和醫(yī)科大學(xué) 北京協(xié)和醫(yī)院內(nèi)科心組 藍(lán)志強(qiáng) 醫(yī)學(xué)碩士 王子時(shí) 副教授 游凱 教授 吳寧 教授目前，臨床上應(yīng)用的無(wú)創(chuàng)心功能檢測(cè)的方法包括:Fick氏法、核素、胸腔電阻抗法（TEI）。超聲心動(dòng)圖多普勒法。1983年，Wesseling等人根據(jù)人體脈搏波特征研制出一種心輸出量計(jì)算機(jī)。TP-CBS（全稱TP-CBS無(wú)創(chuàng)心血管血流參數(shù)檢測(cè)系統(tǒng)）是在對(duì)Wesseling的理論模型進(jìn)行補(bǔ)充和修正的基礎(chǔ)上，由北京工業(yè)大學(xué)研制的一種新型無(wú)創(chuàng)心血管血流參數(shù)檢測(cè)系統(tǒng)，可以檢測(cè)心輸出量、外周血管阻力、血管順應(yīng)性、血液粘

2、滯性等約10余項(xiàng)參數(shù)。我們自1990年初在臨床上用該系統(tǒng)與有創(chuàng)方法進(jìn)行比較，并初步應(yīng)用于對(duì)血管擴(kuò)張藥療效的判斷。報(bào)告如下： 材料和方法一、 TP-CBS與 Swon-Gonz導(dǎo)管熱稀釋法心輸出量（CO）相關(guān)性測(cè)定4例確診擴(kuò)張性心肌病患者和2例急性心肌梗塞患者依Seldinger法分別經(jīng)股靜脈或右頸內(nèi)靜脈放置Swon-Ganz導(dǎo)管。心輸出量應(yīng)用熱稀釋法經(jīng)Gould IM 1000/SIEMENS 961型心電生理監(jiān)護(hù)儀測(cè)得，共觀測(cè)49例次；同時(shí)間按照以下方法應(yīng)用TP-CBS測(cè)定心輸出量及其他參數(shù)：患者取臥位或半臥位，全身放松，呼吸均勻，放置TP-CBS傳感器于患者左橈動(dòng)脈脈搏明顯點(diǎn)，傳感器中軸線

3、與橈動(dòng)脈走形長(zhǎng)軸重迭，并適當(dāng)加以固定，必要時(shí)適當(dāng)調(diào)整傳感器位置、角度，使主機(jī)所顯示的脈搏波曲線較大，曲線光滑、穩(wěn)定。經(jīng)采集后的圖形起自X、Y軸交點(diǎn)，整個(gè)圖形呈現(xiàn)脈搏波特征，下降支與X軸逐漸相交。（圖1）經(jīng)T-CBS和熱稀釋法分別測(cè)得心輸出量數(shù)值以統(tǒng)計(jì)學(xué)處理取得相關(guān)系數(shù)r。二、 TP-CBS參數(shù)重復(fù)性測(cè)定分別在10例健康人或患者由同一人或不同操作者應(yīng)用TP-CBS按照上述方法操作，檢得心輸出量及外周血管阻力等參數(shù)，每例重復(fù)二次。所得數(shù)據(jù)經(jīng)統(tǒng)計(jì)學(xué)處理計(jì)算變異系數(shù)和t檢驗(yàn)，以檢驗(yàn)該儀器的重復(fù)性。三、 對(duì)口服卡托普利（Captopril）和不同劑量硝酸甘油靜脈滴注的血液動(dòng)力學(xué)變化進(jìn)行監(jiān)測(cè)2例擴(kuò)張性心肌

4、病患者口服卡托普利25mg，在應(yīng)用Swan-Ganz導(dǎo)管監(jiān)測(cè)同時(shí)應(yīng)用TP-CBS觀察服藥后心輸出量及外周血管阻力（TPR）的變化。6例確診急性心肌梗塞患者給以硝酸甘油靜脈滴注，初始滴入量為510ug/min，30分鐘后增量為1020ug/min，在不同劑量應(yīng)用后約20分鐘應(yīng)用TP-CBS測(cè)定CO、TPR值，并自心電監(jiān)護(hù)儀及用標(biāo)準(zhǔn)袖帶法分別測(cè)得當(dāng)時(shí)心率（HR）、血壓（BR）。對(duì)以上結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)處理，以t校驗(yàn)比較硝酸甘油不同劑量時(shí)CO、TPR、HR、BP用藥后的變化。結(jié)果一、 TP-CBS與熱稀釋法比較如圖二、表一。R =0.6（p<0.001）。TP-CBS與熱稀釋法兩者所測(cè)得的CO值有

5、顯著相關(guān)性。二、 重復(fù)性測(cè)定如表二。無(wú)論是同一測(cè)試者二次重復(fù)測(cè)定值還是不同測(cè)定者二次測(cè)定值比較均無(wú)明顯差異（p>0.05），上述各組變異系數(shù)為1.32.7。說(shuō)明該系數(shù)穩(wěn)定可靠，重復(fù)性好。三、 TP-CBS對(duì)口服卡托普利、硝酸甘油滴注的監(jiān)測(cè)如圖三。實(shí)際上，此二例是相關(guān)性研究的一部分。TP-CBS與導(dǎo)管法所得數(shù)值近似，可以動(dòng)態(tài)反映卡托普利服藥后的血液動(dòng)力學(xué)變化。如表三。應(yīng)用TP-CBS測(cè)定急性心肌梗塞病人不同劑量硝酸甘油滴注后CO及TPR的變化，在510ug/min時(shí)，CO、TPR、BP、HR較用藥前均無(wú)明顯變化。1020ug/min時(shí)TPR較用藥前降低44（p<0.05）,而CO、H

6、R、BP均未見(jiàn)顯著變化。特別是例6，為一例急性廣泛前壁心肌梗塞合并左心衰竭患者，臨床上有明顯端坐呼吸，白泡沫痰、雙肺彌漫濕羅音，靜脈滴注硝酸甘油后心率明顯增快（42次/分36.8），收縮壓<90mmHg，同前面五例不同，硝酸甘油劑量加大TPR并不持續(xù)下降，反而略有上升。此例患者次日因心衰加重死亡。 討論一、 TP-CBS基本原理該法主要是通過(guò)脈搏波壓力的測(cè)定間接推算出心輸出量，與Fick氏法、阻抗法不同。人體脈搏波中含有多種血流搏動(dòng)的信息，脈搏波壓力和流量之間已被證實(shí)存在定量關(guān)系，因此，在修正已有脈搏波彈性模型基礎(chǔ)上，通過(guò)對(duì)脈搏波壓力的測(cè)定可以推算出心輸出量。Wesseling提出的脈搏

7、波壓力p(t)和每搏輸出量SV簡(jiǎn)的關(guān)系為： 式中Zc為動(dòng)脈系統(tǒng)特性阻抗，Pd為舒張壓，T為心動(dòng)周期。北京工業(yè)大學(xué)羅志昌等人考慮到外周阻力、血管彈性以及血液粘滯性等因素，修正為： K為外周阻力、血管彈性和血液粘滯度修正系數(shù)。實(shí)際上，如將K、Zc等未知參數(shù)合并，則表示為： 則心輸出量和脈壓差成正比。在此理論模型基礎(chǔ)上建立的TP-CBS監(jiān)測(cè)系統(tǒng)利用脈搏波傳感器獲取橈動(dòng)脈脈壓力波；并對(duì)信號(hào)進(jìn)行采集、存儲(chǔ)、分離出單一的具有脈搏波特征的波形，獲取上述式中所需的參數(shù)便可推算出CO、TPR等參數(shù)。二、TPCBS與熱稀釋法相關(guān)性比較及自身重復(fù)性測(cè)定TPCBS與熱稀釋法所測(cè)的CO值有顯著相關(guān)性，r0.96（p&l

8、t;0.001）。在狗的基礎(chǔ)試驗(yàn)中，該機(jī)與電磁流量計(jì)比較，r =0.85-0.96，與熱稀釋法比較，r =0.94。在臨床上，其他單位與我們相同研究方法結(jié)果 r=0.85-0.92 ，均有明顯的相關(guān)性。以上不同研究相似的結(jié)論均支持TP-CBS有一定的準(zhǔn)確性。同時(shí)，TP-CBS重復(fù)性良好，同一狀態(tài)下不同的測(cè)定間變異系數(shù)為1.32.7，不同操作者與同一操作者的重復(fù)測(cè)定無(wú)明顯差異。這樣的結(jié)果提示TP-CBS穩(wěn)定性和重復(fù)性，可為臨床所用。因此，T-CBS有助于臨床上對(duì)心臟功能狀態(tài)的判斷，與其他無(wú)創(chuàng)方法相似，具有操作簡(jiǎn)便，測(cè)定時(shí)間短等特點(diǎn)，可以適用于臨床上對(duì)CO、TPR等參數(shù)的輔助監(jiān)測(cè)。三、臨床療效的判

9、斷1 卡托普利口服約30分鐘開(kāi)始出現(xiàn)血液動(dòng)力學(xué)效應(yīng)，60120作用達(dá)高峰，可以顯著的增加心輸出量，同時(shí)降低體、肺循環(huán)阻力。我們應(yīng)用Tp-CBS對(duì)服用卡托普利的患者連續(xù)監(jiān)測(cè)CO、TPR的變化，并與熱稀釋法結(jié)果比較，提示TP-CBS的結(jié)果與熱稀釋法相似，能敏感地反映口服卡托普利后地血液動(dòng)力學(xué)變化，兩者血液動(dòng)力學(xué)效應(yīng)變化趨勢(shì)相似。這些特點(diǎn)可以幫助減少臨床上應(yīng)用地有創(chuàng)方法進(jìn)行監(jiān)測(cè)。2 硝酸甘油靜脈滴注普遍地應(yīng)用于急性心肌梗塞患者，可以縮小心梗面積，降低死亡率。其用量一般為：510ug/min開(kāi)始滴注，間隔5-10分鐘增量510ug/min，最大劑量可達(dá)200ug/min，直至臨床癥狀改善、動(dòng)脈壓降低1

10、030或心率增加10次/分時(shí)不再增加劑量。應(yīng)用TP-CBS結(jié)果我們發(fā)現(xiàn)，當(dāng)劑量在1020ug/min時(shí)，患者地心率和血壓水平基本上達(dá)到上述范圍，此時(shí)，硝酸甘油可以明顯地降低外周血管阻力（44，p<0.05）。而心排出量增加未達(dá)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（p>0.05）。硝酸甘油以擴(kuò)裝靜脈為主，在劑量增大的情況下可以擴(kuò)張動(dòng)脈，引起動(dòng)脈壓下降和外周阻力下降；但具體應(yīng)用時(shí)個(gè)體對(duì)硝酸甘油反應(yīng)有較大差別，目前判斷硝酸甘油效應(yīng)主要是根據(jù)癥狀改善、心率增加、血壓下降和肺毛壓下降幅度。根據(jù)我們的結(jié)果，在患者出現(xiàn)較為明顯TPR下降的同時(shí)，血壓、心率的變化范圍也處于較為明顯的范圍，同目前應(yīng)用的要求相近。同時(shí)，TPR的

11、下降可能更好地反映心室肌所承受地負(fù)荷減少，心肌耗氧量減少，后者恰是硝酸甘油在急性心肌梗塞應(yīng)用地機(jī)制。本文結(jié)果顯示TPR下降地同時(shí)未見(jiàn)心肌耗氧量（以HR*SBP代表）增加。例6在硝酸甘油劑量加大時(shí)心率、血壓異常反應(yīng)，TPR反而增高，該例次日死亡，提示硝酸甘油治療不滿意，患者愈后較差，也進(jìn)一步支持應(yīng)用TP-CBS觀察硝酸甘油臨床療效和病情判斷。四、 CBS應(yīng)用體會(huì)以下幾種情況影響TP-CBS的準(zhǔn)確性：1 患者存在明顯的心率失常如房顫、房撲、頻發(fā)室早時(shí)可使圖形不穩(wěn)定，波形采集困難，結(jié)果與有創(chuàng)法比較差異較大。2 無(wú)脈癥、脈交替患者也對(duì)結(jié)果有明顯影響，后者往往可能出現(xiàn)連續(xù)二組分離后的脈搏波，其CO值是實(shí)

12、際值的1/2。3 采集后的波形特征應(yīng)符合脈搏波特征，波的起點(diǎn)與X、Y軸交點(diǎn)相交，終末部分逐漸與X軸相交。此外，MAP值、心率應(yīng)與袖帶法血壓測(cè)量、心電監(jiān)測(cè)心率測(cè)定相近，否則對(duì)準(zhǔn)確性、重復(fù)性均有明顯影響。表1 導(dǎo)管熱稀釋法與血流參數(shù)儀同步測(cè)試心輸出量（L/分）TAB.1 The measurment of cardiac output by TP-CBS and Thermodilution at same timeTP-CBSThemodilutionTP-CBSThemodilution3.994.137.026.493.54.256.946.743.844.286.976.903.44.32

13、5.976.204.04.446.36.283.773.916.726.253.253.917.366.913.723.94.184.223.863.93.564.474.725.144.44.424.965.233.944.135.215.674.194.134.755.324.154.135.05.383.774.25.365.373.904.14.835.262.462.54.815.123.133.55.025.243.223.54.835.013.333.07.86.943.443.07.166.63.904.05.996.63.463.86.156.293.723.86.696.5

14、1表2(1)：TPCBS二次測(cè)定值比較Comparison of Results Measured by TP-CBS two times同一測(cè)試者不同測(cè)試者CO(L/min)TPRCO(L/min)TPR5.025.190.970.945.364.831.131.253.613.681.271.304.815.001.271.214.634.670.840.934.965.211.211.165.275.380.810.814.755.001.281.215.505.550.800.784.304.271.021.023.183.411.441.535.405.971.151.053.773

15、.801.651.633.773.650.970.997.167.80.0830.912.282.550.811.636.906.970.930.935.364.831.131.255.976.301.111.0540815.001.271.21表2（2）同一測(cè)試者CO(L/min)TPRX+-n5.13+-1.25.28+-1.381.07+-0.281.08+-0.29P Value>0.05>0.05CV2.3%2.6%2.6%2.7%表2（3）不同測(cè)試者CO(L/min)TPR(PRU)X+-n4.58+-0.914.63+-0.901.12+-0.141.1+-0.18P

16、 Value>0.05>0.05CV2.0%2.2%1.3%1.6%* CV 為變異系數(shù)表3 6例急性心肌梗塞患者不同速度硝酸甘油滴注時(shí)血液動(dòng)力學(xué)參數(shù)變化CO(L/min)TPR(PRU)HR( pm)(+-%)BPS(mmHg)(+-%)用藥前510 us/min1020us/min用藥前510 us/min1020us/min用藥前510 us/min1020us/min用藥前510 us/min1020us/min15.997.367.411.130.830.62979210815014012824.725.365.521.271.050.777986981301221103

17、2.974.004.211.911.490.9810410711611811610843.564.404.671.741.411.02969611413013012253.334.094.531.300.880.546876881101069662.282.833.211.811.591.62114126156968684xX=3.8X=4.67X=4.93X=1.53X=1.24X=0.82X=93X=97X=113X=122X=116.7108SOOn=1.21On=1.41On=1.3On=0.3On=0.29On=0.22On=15On=16On=21On=17On=17.4On=14.8X=96X=143X=156X=14.5X=9.7X=4.3