心阻抗无创血流动力学监测临床应用的研究进展

官亚兰综述，钟 玲审校重庆医科大学附属第二医院肾内科，重庆400010）

心阻抗无创血流动力学监测临床应用的研究进展

官亚兰综述，钟 玲审校
重庆医科大学附属第二医院肾内科，重庆400010）

血流动力学； 心动描记术，阻抗； 临床医学； 综述

心阻抗法无创血流动力学监测利用胸阻抗原理，通过对心阻抗微积分血流图（ICG）的处理得到多个临床参数。随着技术的革新，心阻抗法无创血流动力学监测作为一种无创、操作简便、快速、安全、可连续使用的监测技术，越来越广泛地应用于临床，指导疾病的诊治及疗效评价。本文就心阻抗法无创监测技术的基本原理、主要临床应用及其局限性作一综述。

1 心阻抗法无创监测的基本原理

心阻抗无创血流动力学的原理衍生于欧姆定律，利用胸阻抗原理：依据脂肪、肌肉、骨骼、血液、肺的电阻抗不同，其中血液是导体，电阻抗最小，而胸腔中的脂肪、肌肉、骨骼、肺（暂不考虑呼吸时空气的变化）的电阻抗相对不变[1]。当血液从心脏泵出流经胸腔的大血管时，胸腔的血流量增大，电阻抗减少，根据胸腔的电阻抗变化（ΔZ）及ΔZ对时间的微积分dz/dt，即ICG，经过处理后可提供多个血流动力学参数：每搏输出量/每搏输出量指数（SV/SVI）、心输出量/心脏指数（CO/CI）、外周血管阻力/外周血管阻力指数（SVR/SVRI）、胸液水平（TFC）、速度指数（VI）、加速度指数（ACI）、射血前期（PEP）、左心室射血时间（LVET）、收缩时间比率（STR）、左心室做功/左心室做功指数（LCW/LCWI）等。心阻抗法与有创法的一致性好，相关系数达0.9[2]。

2 心阻抗法ICG无创监测的临床应用

2.1 疾病诊断及监测

2.1.1 呼吸困难的鉴别 彭雪梅等[3]比较了心源性和非心源性呼吸困难患者的血流动力学参数，发现心源性呼吸困难患者中CI、ACI、TFC水平升高，STR水平降低。ICG系统可以协助医护人员早期鉴别呼吸困难，提高诊疗疗效。

2.1.2 危急重症的监测 （1）急性呼吸窘迫综合征（ARDS）的早期诊断。Tatevossian等[4]发现患者在发展为ARDS前均有CO及经皮氧分压降低、经皮二氧化碳分压升高，即有效循环血容量及组织灌注的不足。对危重患者进行ICG连续监测有助于早期发现有效循环血容量不足，提高ARDS的早期诊断率。（2）判断重症败血症预后。Napoli等[5]在对发生严重败血症的患者监测时发现死亡患者CI值明显低于存活者，CI＜2 L/（min·m2）预测死亡率的敏感性和特异性分别达到43%和93%；ACI＜40 L/100 see2预测死亡率的特异性为95%，并且这一结果不依靠临床症状和实验室检测，有很好的独立性[6]。（3）移植监测。有临床试验证明，在心脏术后患者中电阻抗法与肺动脉漂浮导管法测量CO有很好的相关性（r为0.77～0.90）[7]。并且ACI降低20%对心脏移植后早期排异的判定敏感性达71%，特异性达100%[8]。王凤祥等[9]发现在肝移植过程中患者无肝期、新肝期和术毕时心率（HR）均升高，无肝期和新肝期平均动脉压（MAP）和CO降低。以上研究均显示ICG系统能很好地反映移植患者的血流动力学状态，并根据监测结果及时调整治疗方案。

2.1.3 血管迷走神经性晕厥（VVS） 直立倾斜试验（HUT）用于诊断VVS耗时且缺乏衡量的“金标准”。Parry等[10]发现在HUT前VVS患者与健康人的血流动力学无明显改变，但患者在HUT试验中晕厥前期，CI、LCWI有明显改变，提示可将ICG用于VVS的诊断，但该研究尚不充分，有待进一步研究证实。

2.1.4 孕期监护 San-Frutos等[11]监测18名正常妊娠孕妇从怀孕12周到产后6个月，观察到SV、CO、左心室射血分数（LVEF）在产后48 h有明显下降，且对孕产妇及胎儿无任何影响，提出ICG是孕期和产后血流动力学合适、准确的监测手段。钱宇佳等[12]对314例子痫前期孕妇进行观察，发现伴肾功能损害组SVRI、SVR明显高于无肾功能损害组，CI、CO及SI、SV、VI明显低于无肾功能损害组，提示子痫前期，孕妇CO的下降和外周阻力的升高是其发生肾功能损害的重要因素。在未出现肾功能损害的孕妇中，当出现外周血管阻力增高、CO及心脏收缩功能降低，应警惕患者出现肾功能损害，并给予相应的治疗。

2.2 指导治疗

2.2.1 血压的监测及治疗 （1）高血压。Krzesinski等[13]将128例原发性高血压患者随机分成两组，一组根据血流动力学特点针对性用药：CI高和（或）心率（HR）快者选择β受体阻断剂，TFC高者选择利尿剂，SVRI高者选择血管紧张素转化酶抑制剂或血管紧张素受体阻断剂（联用或不联用钙通道阻滞剂），该组患者血压较另一组未按照血流动力学特点施治的患者血压下降更明显，药物使用剂量更小。与仅根据临床经验用药相比，ICG系统协助治疗高血压其血压控制率高，并可同时纠正血流动力学的异常[14]。（2）肺动脉高压。Tonelli等[15]对30例肺动脉高压患者和18名健康人进行6 min步行试验，同时监测血流动力学，发现在肺动脉高压患者中CI、SV、CO显著降低，且不管是在加速或减速运动时肺动脉高压患者的CO都低于健康人。ICG可用于肺动脉高压患者的监测，评估治疗效果。

2.2.2 心力衰竭 CO、SV为反映心脏功能的指标，慢性心力衰竭（CHF）在治疗后CO、SV明显升高，SVR、HR明显降低[16]；同时STR、LVET也较治疗前明显改善[13]。且CO、CI与血脑钠肽（BNP）呈负相关，SVR、SVRI、TFC与BNP呈正相关[17]。上述研究均表明ICG可以用于指导CHF的治疗。

2.2.3 急性心肌梗死（AMI） Chen等[18]同时用ICG系统、BNP、肌钙蛋白T及超声心动图监测AMI患者得出，ICG参数能够反映AMI患者的早期心功能。心肌梗死面积越大，心功能指标（CO、SV及SVI）异常越明显[19]；溶栓成功后CI、SV水平迅速升高，SVRI明显下降[20]。因此ICG系统可用于AMI患者病情监测、治疗指导。

2.2.4 起搏器的优化 起搏器使用的最好结果是改善患者心脏泵血情况，而不适宜的房室间期设定会降低CO。使用超声心动图监测CO可调节房室间期，但该方法耗时，对技术操作依赖性强。Tse等[21]研究发现，心阻抗法和超声心动图在对房室间期的设定有很好的一致性，达83%，分别用这2种方法测定50、80、110、150、180ms和225 ms时的CO，发现将房室间期设定在110～ 180 ms时CO取得最优值。ICG对房室间期的优化是一种简单、经济的选择方法之一。

2.2.5 辅助通气模式选择 适宜的通气模式可减少对血流动力学的影响，降低因心力衰竭造成撤机失败的发生率。心功能正常患者使用双水平气道正压、压力支持、成比例压力支持（PPS）3种通气模式时CO、CI、SV值无显著差异；心功能低下患者采用PPS通气模式时其血流动力学变化最小，PPS模式可作为心功能低下患者撤机的首选模式[22]。ICG系统能协助医护人员选择合适的辅助通气模式。

2.2.6 评估容量状态指导液体复苏 TFC值能够反映胸腔积液和胸腔过度的含水状态[23]。如TFC、SV均低提示容量不足，应给予患者补液处理；TFC高而SV低提示心功能不全或胸腔积液，需要强心或减轻后负荷；TFC、SV均高提示容量负荷过重状态，需利尿处理。

2.2.7 血液透析患者干体质量监测 维持性血液透析要求恢复患者体液正常的容量及分布状态，即达干体质量，干体质量设定过高易导致容量依赖性高血压、心力衰竭；干体质量过低易发生透析时低血压等不良反应。生物电阻抗频谱（BIS）分析法是近年研究较多的一种估计人体干体质量的客观指标[24]。张俊霞等[25]研究发现，心阻抗法评估容量状态与BIS分析法结果一致，且TFC每下降1 kOhm-1，平均约有220 mL的水分被清除。且TFC水平与MAP呈正相关，调整超滤前后TFC差值与MAP差值呈正相关[26]，提示TFC可以用于透析干体质量的评价及设定。以上临床研究证实ICG系统可以用于干体质量的设定。

3 局限性

血流动力学监测方法分为有创和无创两大类，有创血流动力学监测因操作难度相对大、并发症多、且价格昂贵，难以在临床中常规应用。而无创血流动力学监测具有安全、快速、无创的特点，容易被医生和患者接受。但是不可否认，ICG系统仍存在着很多局限性：（1）颈部、胸部创伤的患者，由于颈胸部贴放电极片的位置被占用，ICG系统无法采集到信号而无法使用。（2）对于胸骨切开、活动过多、HR＞250次/分的患者，使用ICG系统，其数据的准确性将受到影响。某些休克、过度肥胖、高度水肿的患者，由于电阻抗信号太弱，干扰性的生物电过高，系统也不能灵敏反映患者此时的血流动力学情况[27]。（3）对重度主动脉瓣关闭不全患者，ICG系统因主动脉反流会导致CO值测量失误，不能准确反映心脏泵功能。对安装有分钟通气量式（MV）起搏器并且MV传感器功能开放的患者，由于MV起搏器对电阻抗信号有较大的干扰导致测量不准确[28]。

综上所述，ICG系统在临床应用中有很多优点，但其准确性还有待进一步研究，目前研究显示ICG系统难以取代热稀释法测量CO。尽管如此，ICG监测系统已广泛应用到临床的各个领域。有关ICG的研究逐渐引起广泛的关注，通过对ICG系统的完善，在临床上得到更广泛的认可和使用，使患者在诊疗过程中有更大受益。

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:1009-5519（2015）12-1813-04

2015-02-11）

官亚兰（1989-），女，重庆北碚人，在读硕士研究生，主要从事肾脏疾病的研究；E-mail：julia325@qq.com。

钟玲（E-mail：zhongling110@qq.com）。