超越传统的血流动力学监测：监测是为了提高我们了解疾病过程和干预措施
超越传统的血流动力学监测
——监测是为了提高我们了解疾病过程和干预措施
江西省抚州市第一人民医院 李乐译
重点
. 血流动力学监测是重症监护的基本组成部分，提供了大量的数据，临床医生可以根据这些数据评估患者的心输出量是否充足。
. 血液动力学监测范围从基本技术，如体检到需要特定技能和技术的高级模式。每种模式都有优点和缺点。
. 每种方式随着时间推移也提供了一个数据流，允许临床医生在一个评估时期后也评估变化。
. 数据的整合是必要的，以预期而不是相反的方式采取行动，这是我们在重症监护中所追求的理想。
介绍
重症监护医生被迫监测他们的病人。这是我们的天性——我们看到和测量的参数越多，我们就越能更好地管理和支持我们的病人。根据定义，重症监护室(ICU)的建立是为了比医院其他位置更密切和更具体地监测患者虽然正式的血液动力学监测的历史相对较短，但对监测定性方面的认识可以追溯到古代。
血液动力学监测是体检的自然延伸，可以反驳或证实检查结果，建立生理表型，并使临床医生据此调整治疗方案。然而，所有这些监控都是有代价的:它提供了大量数据;一些贵重物品，一些藏物，还有一些噪音。这些数据，加上我们人类认知能力的固有局限性，给危重病护理从业者留下了一项艰巨的任务，即在护理每位患者时，优先考虑观察、解释和采取行动的监测和信息。留给我们的问题是:什么重要?哪个监视器优先?监测数据告诉我们在我们护理中的病人的状态是什么?此外，没有一种监测策略能够提供描绘病人状态的全貌所必需的所有信息。每一位床边医生都被迫通过体检结果、个人经验和知识来“填补信息空白”，从而产生他们自己对患者的理解，这些理解可能准确，也可能与团队其他成员的评估不一致。
而且，一线临床医生必须精确阐述由不同类型血流动力学监测提供的数据和信息。研究一再表明，基于体检和标准血流动力学数据解释的血流动力学状态估计往往与客观测量读数不一致。虽然认为经验有助于数据解释的准确性很容易，但一些研究强调，这些差异与经验和培训无关。此外，研究表明，准确解释血液动力学数据所必需的知识存在不足。
考虑到在数据质量、数量和解释方面的差异，我们必须记住，监测的目标不仅是建立对血流动力学状态的准确理解，而且要以预期而不是相反的方式指导行动。由于患者之间以及患者内部的血流动力学表型可能会随着时间的推移而发生很大变化，因此在重症监护中采用一刀切的策略存在固有的缺陷。因此，ICU患者的监护应根据患者的病情保持动态进行适当调整。我们必须首先了解现有监测方法的现状。监测的这种演变可能最好通过临床插图的使用来确定。
临床场景
一个既往体健的少年男性在急诊室被评估为发烧、低血压和嗜睡。最初的生命体征是血压(BP) 71/22mmHg(平均49 mmHg)，心率140次/分钟(bpm)，室温102.5°F(39.2°C)下脉氧饱和度(SpO2) 100%，。检查时表现为红肿，脉搏跳动，轻度意识模糊。怀疑有败血症，建立了血管通路。输注40ml/kg的液体和广谱抗生素，并被转到儿科重症监护室(PICU)。
心输出量的床边评估
如插图所示，临床参数如HR、BP、脉搏血氧仪及插图展示了HR、BP、脉搏血氧仪如何与体检结合提供数据，告知患者血液动力学状态的初步评估。监测提供的数据，当与体检相结合时，可对患者的血流动力学状态进行初步评估。其他评估，如儿童的精神状态、尿量及其随时间的变化趋势，有助于建立患者的临床轨迹。评价的第一步是普遍的，仍然是评价的一个重要方面。然而，如上所述，基于体检和实测值(如心排血量[CO]和外周血管阻力[SVR])的血流动力学参数估计之间往往缺乏相关性。与所有参数一样，检查是一个数据点，应该纳入整体，而不是取代其余部分。此外，床边参数或临床检查中的“正常”发现既不等同于充足的CO，也不等同于充足的组织氧合。
临床场景续
在PICU中，建立动脉和中心静脉通路。初始中心静脉压(CVP)为2mm Hg，上腔静脉血氧饱和度87%，血清乳酸6 mmol/L。初次复苏时的心脏超声检查显示左室(LV)高动力收缩功能(射血分数[EF] 70%)和下腔静脉塌陷。CVP随输液量80 mL/ kg而升高，但动脉压仍处于边缘。开始输注血管升压药后，血压改善，精神状态好转，脉压变小。
心排血量的基础无创测量
静脉压和血氧测定
中心静脉通路(CVL)在每个危重儿童中并不是绝对存在，但肯定是一种常见的做法，一旦中央通路被传送，它可以提供连续的压力读数。通常，CVP(或右心房压当量，如果测量点之间有连续的液体柱)用于判断心脏VR是否充足。CVP是指导液体复苏最常用的变量，因为它常被用作血管内容积的替代品，因此，它是右心室舒张末期容积(RVEDV)的指标。液体管理可以滴定到CVP，以确定优化的CO和“最佳”负荷条件的患者个体。
然而，CVP的使用也有局限性。CVP和RVEDV两者之间的关系依从性是复杂的，随其他干预措施(如通气模式)而变化，并且因患者而异。CVP也不能提供左室充盈压的准确指示，而且左室的依从性也是未知的。这可能是为什么CVP作为流体反应性测量的总体预测价值较差的原因。然而，尽管存在这些挑战，CVP仍然可以提供有意义的数据。
如果适当的定位，CVL也可以使临床医生评估全身氧气供应/需求关系。如临床花絮所示，进行静脉血氧测量(从CVL最好位于右颈内静脉、上腔静脉或右心房(无心房水平分流))可以测量(OER=SaO2- ScvO2/SaO2)，从而提供系统氧输送(DO2)充分性的指示。在这种情况下，样本静脉血压饱和度是87%，反映了高CO和DO2，代谢需求下降，和/或由于线粒体功能障碍或微循环障碍或两者的结合导致的氧提取受损。
氧摄入比VS乳酸
监测OER的另一个优点是它在乳酸产生之前就已经增加了。当乳酸产量超过其清除率时，乳酸开始积累，因此，与静脉血氧仪相比，这一生物标志物证明了组织缺氧的相对较晚的指示。此外，尽管乳酸水平正常或升高，但也可能发生乳酸升高，DO2在这种情况下，组织氧利用率增加是问题所在。
近红外光谱
值得一提的是近红外光谱(NIRS)技术，因为它是非侵入性的，而且与静脉血氧测定有关。近红外光谱(NIRS)利用微血管中含氧和脱氧血红蛋白吸收的不同波长的红外光来评估区域组织的氧合情况。近红外(NIRS)血氧仪提供了与静脉血氧仪相似的数据点。传感器放置在前额以监测大脑区域氧饱和度(rSO2)，放置在侧翼以监测肾组织氧合情况。与脉搏血氧仪相比，近红外光谱血氧仪的专有算法评估非搏动血液中血红蛋白部分对光的吸收。由于非搏动微循环中的大部分血液是静脉血(约70%-80%)，氧饱和度可用作腔内组织静脉血氧饱和度的替代品，并可作为全面DO2充分性的指标(如脑氧饱和度测定)。虽然这项技术提供了一个连续的，非侵入性的组织氧合评估，它也有局限性。最值得注意的是，这些值是通过算法计算出来的，而不是测量出来的(这是脉搏血氧测量共有的限制)，与脉搏血氧测量不同，信号是混合的(静脉和动脉)。因此，有时读数可能会有相当大的变化。
超声心动图
心功能评估是管理脆弱血流动力学状态的重要组成部分。当用作临床检查和其他心血管监测方式的辅助时，常规监测和生化参数缺乏评估心功能的敏感性和特异性，床边超声心动图为不良血液状态的管理提供了必要的实时诊断信息。了解超声心动图在评估存在前负荷和后负荷条件下的心脏性能(弹性)是很重要的。因此，在患者血流动力学状态发生快速变化时，在新的负荷条件下重新评估心脏功能可能是有用的，因为心脏功能可能会有本质上的不同。了解心脏性能有助于指导治疗药物的选择，以支持回血动力学状态，例如，如果液体性难治性低血压与心肌功能抑制相关，则选择正性肌力药和升压药。超声心动图提供的其他有用信息包括容量状态和负荷状况的评估，以及排除可能导致脆弱血流动力学状态的心脏病理状况，如心包积液。
临床场景续
在接下来的12小时内，患者出现呼吸急促和腹痛的新症状。与这些新症状相关的生命体征包括血压88/64 mm Hg(平均73mmHg)，窦性心动过速125次/分，面罩下血氧饱和度94%吸氧分数(FiO2)为0.4，温度为99℉(37.2°C)。入院后14小时的体格检查有显著的奔马律，灌注被描述为一般或较差，呼吸急促。胸片显示心脏扩大、弥漫性间质性肺水肿。复查超声心动图显示左室收缩功能严重抑制，EF为24%，左室舒张末期容积最低程度升高。
高级的心输出量监测
心排血量有创评估
肺动脉导管
有几种侵入性技术可用来测量CO。用于测定CO的热稀释技术使用肺动脉(PA)导管
(Swan-Ganz导管)。该技术使用冷水注入中心循环，并通过检查冷水对温的血液的稀释来估计静脉回流(CO)。这种测量的性能代表了PA导管如何成为一个真正的CO监测仪。此外，它还提供了关于全身和肺血管阻力以及PA闭塞压力的信息。尽管围绕着从PA导管放置和CO测量中受益最多的特定患者群体存在争议，但它相比较其他CO监测仍然是金标准。Perkin和Anas和Bronicki的研究包括了对PA导管技术和热稀释技术的优秀评论。
跨肺热稀释
类似地，但本质上侵入性较小，跨肺热稀释(TPTD)依赖于注射冰冷的生理盐水。这并不需要插入PA导管，因为它可以通过任何cvl进行。当冷的注射剂从静脉流向动脉循环时，需要用热电阻测量温度的变化。该技术允许CO的连续测量，但由于所获得的时间-温度曲线更宽且幅度更低，因此它比导管测量具有更高的支撑位置，受基线漂移和再循环的影响。此外，与PA导管类似，它也会受到瓣膜功能不全和心内分流的影响。然而，在成人和儿童人群中有多项研究，比较TPTD和PA导管CO测量结果，报告了两种技术在各种疾病状态下的高度相关性。它最大的缺点是需要经常重新校准，特别是在儿童休克状态时，肺热稀释可能会高估CO。可能在儿科人群中使用TPTD最常用的设备是脉搏指示连续心输出量监测([PiCCO] Monitor;德国斥力医疗系统公司)，下文将进一步讨论。
脉搏波形分析
PA导管的侵入性和严重并发症的潜在可能性导致了几种微创/低创方法的发展，以确定CO。其中一种方法是脉冲轮廓分析(PCA)，它使用动脉导管获得的收缩期BP(图1)的曲线下面积(AUC)来确定搏量(SV)。AUC用于计算CO (CO 5 HR - SV)，通过提供连续CO读数的算法，以及心脏指数(CI)和心率值。使用这种技术的设备既可以校准也可以不校准。该技术将压力读数(收缩压BP)转换为体积读数(SV);它不是对CO的直接测量，而是一个计算值，记住这点很重要。
PCA有几个限制，包括需要在某些设备中频繁重新校准，如果使用未校准的设备，准确度会降低。准确性取决于动脉管路波形的质量，因此动脉管路系统的过度抑制或抑制不够都会影响结果。此外，SVR的变化，特别是低SVR状态，会影响读数的准确性，主动脉内球囊泵、主动脉功能不全和心律失常的存在也会影响读数的准确性。
如果我们关注PCA和PA导管(测量CO的金标准)之间的关系和准确性，一些研究提供了与PCA准确性相矛盾的证据。例如，最近一项对肝移植受者进行比较的研究发现，两种技术测量的CO的一致性较差，误差高达44%至72%。
目前，使用PCA技术的设备有几种，其中两种是PiCCO(德国慕尼黑的医疗系统公司)和FloTrac(美国加州欧文的Edwards生命科学公司)系统。
PiCCO监控器需要在尖端和标准CVL上放置带有热敏电阻的动脉管路。为了通过PCA连续测量CO，需要使用TPTD通过CVL注入冷流体进行设备校准。建议每8小时校准一次或有明显的血流动力学变化。与任何使用热稀释的设备一样，心内分流的存在会影响准确性PiCCO监测CO与标准PA导管的相关性研究显示出良好的相关性，特别是在接受冠脉搭桥手术的成年人中，25例单肺移植，26例和其他心胸外科手术对非泵式冠脉搭桥术患者的其他研究28显示，在血流动力学稳定期间相关性良好，但在其他时间存在很大差异。总的来说，该设备似乎是一个合理的选择，测量和趋势CO在特定的患者群体在某些生理状态下。
FloTrac系统使用专门的传感器连接到先前插入的动脉导管上，并连接到监视器(Vigileo监视器)。它不需要放置CVL，也不需要外部校准。它通过脉搏轮廓分析，每20秒提供CO、CI、SV、SVR和冲程容积变化值。目前，在接受心脏手术的儿童中，与PA导管相比，最新一代的FloTrac系统缺乏准确性和趋向能力。20,29同样，在接受肝移植的患者中，与PA导管衍生的ci相比，FloTrac系统存在较大的百分比误差。30虽然有希望，但目前的数据表明该设备在监测CO方面仍低于PA导管。
心排血量的无创评估
自然，非侵入性设备应该在各种病理状态下持续提供可靠、可重复和准确的值(与金标准相比)。不幸的是，与标准方法相比，许多这些非侵入性选择的证据相互矛盾，在不同的病理生理状态下可能不准确，并且可能无法提供可互换的测量。评估百分比误差的研究发现，一些设备的百分比误差超过30%，这使得许多设备不可靠。
电生物反应
电生物反应心脏监测仪包含4个双电极，分别安置在上、下胸壁或颈、下胸壁。每个电极释放交流电，另一个电极检测并解释返回的信号，这是由主动脉瓣打开产生的，从而导致红细胞方向的变化。目前，NICOM (Cheetah Medical, Newton Center, MA)和Aesculon心电图仪(Osypka Medical Gmbh, Berlin, Germany)设备可用于临床使用。
一些成人研究表明，这种非侵入性技术有望应用于ICU成人心脏手术后，在一系列循环状态下具有可接受的准确性。然而，一项小型研究33观察了50名心源性休克成年患者，并将NICOM值与间接Fick和热稀释法获得的NICOM值进行了比较，表明NICOM并不是失代偿性心力衰竭和心源性休克患者CO的可靠测量指标。在儿科方面，几项研究也得出了相互矛盾的结果。总的来说，生物反应可能适用于成人和老年儿科人群，但对于新生儿、先天性心脏病患者和血液动力学不稳定患者的结果尚不确定。
把它们放在一起:数据集成
当我们回到临床片段时，我们留下了一个持续的问题，即在危重病人的床边整合数据。监测患者时可能产生的数据范围代表了评估影响心肺功能的特定因素的观察变量。虽然我们已经描述了测量CO的各种方法，但在日常临床实践中，CO通常是由临床医生在床边推断出来的，而不是由监测设备直接测量或计算出来的。测量的临床变量提供了有助于对特定患者进行推断的数据(例如，临床医生可以推断CO是边缘化的，因为动静脉氧饱和度[AVO2]差异大，脉压窄，排尿量少，四肢温度低)。由于是推断而不是直接测量，CO可能被描述为“潜在的”临床变量。
由于不能直接测量，血液动力学状态必须从观察到的监测数据来推断。从观察到的临床监测数据准确推断患者状态的能力是综合认知练习，是专家重症监护临床医生的标志。通常，这项工作包括从直接观察数据推断变量，如CO或SVR，然后整合这些信息，以确定最终的血液动力学状态是有利的还是不利的。临床专家可能会确定“冷休克”状态(通过较大的AVO2差值、侧脉压、排尿量减少和血清乳酸升高来测量)是原始CO和SVR升高的产物。确定导致这种不利血流动力学状态的变量，可以有针对性地干预以改善患者病情，例如，开始使用扩张器增加CO并降低SVR。早期脓毒症引起的“热休克”可通过AVO2差值窄、脉压宽和血清乳酸升高来鉴别认识到这种不利的血流动力学状态的主要原因是SVR的病理性下降，应促使有针对性的血管收缩治疗，同时增加平均全身静脉压与容积，以抵消静脉扩张的影响。在上面的病例片段中，患者在这些状态之间动态地转换，说明了在最初表现时不太准确的推断的重要性，以及随着患者状态的变化对监测参数的纵向重新评估。辅助测试方式，包括护理点超声和超声心动图，在片段中描述，支持这项工作，而不是从根本上改变它。无论危重病临床医生在世界的什么地方工作，也无论现有的监测方式有多复杂，都需要有能力识别有利和不利的血液动力学状态并识别影响因素。
在患者监测过程中产生的许多数据具有“时间”序列的性质，或在一段时间内重复测量同一变量数据的这种基本性质使临床医生能够了解特定测量变量和潜在血流动力学状态的方向、幅度和变化率。它还允许重症监护临床医生确定病人在疾病期间的轨迹，并评估治疗干预的效果这在诸如重症监护等动态环境中是必不可少的，在这些环境中，患者经常经历潜在状态和风险的重大变化。
理解临床医生所需要的认知练习的部分重要性在于，它有助于确定患者监测新方法的作用和潜在前景。其中一些方法旨在使用机器学习等分析技术直接测量和表示患者的潜在状态另一些则利用数据可视化更有效地呈现当前可用的临床信息，以促进更准确和可重复的血液状态识别(图2)。这些方法并不相互排斥，很可能分析见解与数据可视化的结合将增强临床医生在未来执行这一基本的重症监护任务。
总结
适当的监测可以了解导致患者血液动力学状态的病因和代偿因素。这使得临床医生可以计算次要参数，并确定可以针对治疗策略的可修改变量。然而，监测的首要任务是在对照临床研究中记录基于血流动力学监测驱动的治疗的改善结果。临床医生的重点应该是正确地整合和解释所有可用的数据，以准确地识别血液动力学状态。