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围术期肺动脉导管临床应用指南

王天龙(共同负责人,共同执笔人),徐军美(共同负责人,共同执笔人),晏馥霞(共同负责人,共同执笔人)

2021-07-05 16:18阅读 1901

肺动脉导管(Pulmonary artery catheter, PAC)也被称为Swan-Ganz导管,是右心导管的一种。PAC可连续监测肺动脉压力(PAP)、心输出量(CO)、右心室舒张末期容积(RVEDV)和混合静脉血氧饱和度(SvO2),并通过计算心内分流量、全身血管和肺血管阻力、氧转运量和氧消耗量等指标,评估心脏前负荷、后负荷、收缩功能和组织氧合的状态,评估心、肺功能和病变的严重程度。PAC是评估危重症患者病情和疗效的较为准确的方法之一。

围术期肺动脉导管临床使用指南可作为麻醉医师、重症监护室以及相关危重医学科医师的参考。PAC的使用要密切结合患者临床,才能使PAC的使用价值最大化。

1肺动脉导管的适应证与禁忌证

1.1肺动脉导管的适应证

患者放置PAC的适应证应从患者(ASA分级)、事件(手术创伤)和人员技术、设备条件三个方面综合考虑:

1、患者因素
低危:ASA I-II级,血流动力学改变轻微,不影响器官功能
中危:ASA III级,较明显血流动力学改变,且可能影响器官功能
高危:ASA IV-V级,明显血流动力学改变,严重影响器官功能状态,死亡风险高。
   2、外科手术风险
低风险:体液丢失少,血流动力学变化小,围术期并发症和死亡率低;
中风险:中等量体液丢失,血流动力学变化较大或存在感染,可能出现围术期并发症,但死亡率并不高;
高风险:大量血液丢失,显著血流动力学改变或其他因素,有围术期高并发症和较高死亡率风险。
   3、操作者的熟悉程度
熟悉:具有熟练的PAC操作、护理技术,完善的设备和丰富的并发症处理经验;
较熟悉:有一定的PAC操作、护理技术和设备支持;
不熟悉:缺乏PAC操作、护理经验,设备支持弱,不能及时判断和处理并发症。
    综合以上三方面因素,对PAC的适应证可归纳为:强烈推荐、推荐和不推荐(表1)。

表1决定使用肺动脉导管的影响因素

操作者因素

患者因素

外科因素

低风险

中风险

高风险

熟悉

高风险

不推荐

推荐

强烈推荐

中风险

不推荐

推荐

推荐

低风险

不推荐

不推荐

推荐

较熟悉

高风险

不推荐

推荐

推荐

中风险

不推荐

不推荐

推荐

低风险

不推荐

不推荐

不推荐

不熟悉

高风险

不推荐

不推荐

不推荐

中风险

不推荐

不推荐

不推荐

低风险

不推荐

不推荐

不推荐

1.2肺动脉导管的禁忌证

PAC的绝对禁忌证包括:持续室性心动过速或室颤高危的患者、右心系统占位或血栓形成、三尖瓣重度狭窄、三尖瓣机械瓣置换术后、右室流出道或肺动脉瓣重度狭窄。相对禁忌证包括:严重心律失常、凝血功能障碍、严重感染、急性肺栓塞等。

综上所述,PAC不建议用于低危患者;高危、高风险手术患者在具备有资质的医护人员情况下,推荐使用PAC;在复杂临床情况下使用PAC,改善临床转归的效果可能不同于文献报道的研究数据,经验、对血流动力学数据的正确解读以及治疗决策的选择同样也会影响患者的临床转归。

2PAC放置的基本设备和操作

2.1基本设备

2.1.1 PAC和相关物品:

穿刺针、导引钢丝、带静脉扩张器和旁路输液管的导管鞘、压力测量装置等。

2.1.2 PAC种类

目前临床常用的PAC导管有六种,分别为二腔、三腔、四腔、五腔和六腔(两种类型,一种增加了CCO的监测功能;另一种为容量型PAC,除CCO监测外,还增加了右心室射血分数和右心室舒张末期容积的监测功能)。

2.2操作

2.2.1 PAC置入途径

常用的入路是经皮颈内静脉和股静脉穿刺,也可经锁骨下静脉穿刺置入。

2.2.2操作技术

经颈内静脉途径进入的导管,在置入20cm左右时,尖端即可达右心房,可记录到低平右房压波形;气囊充气,PAC顺血流通过三尖瓣进入右心室,压力突然升高,下降支又迅速回落接近零点,出现右心室压力(RVP)波形。当置入35cm左右后,导管进入肺动脉(PAP),此时收缩压改变不大,而舒张压显著升高,呈现肺动脉压力波形。将导管继续推进,即可嵌入肺小动脉分支,出现PAWP波形;气囊放气后可再现肺动脉波形。图1为置入肺动脉导管过程中记录到的连续压力变化曲线:


3PAC监测参数

3.1前负荷相关参数

3.1.1中心静脉压(CVP)

其结果反映右心室的前负荷,正常值范围2~6mmHg,受以下因素的影响:循环血容量、静脉张力、右心室功能、胸腔内压力、肺循环阻力、心脏周围压力(如心包疾病等)、其他因素(如导管堵塞等)。CVP可以用于指导输液和输血,以及判定血管活性药物治疗的效果。

3.1.2肺动脉楔压(PAWP)

其结果反映左心室的前负荷。在肺动脉-左心室通道无狭窄的情况下,PAWP等于左房压(LAP)和左心室舒张末期压力(LVEDP),正常值范围6-12mmHg。PAWP可以协助判断左心室功能状态,鉴别心源性或肺源性肺水肿,诊断低血容量及评估输液、输血及血管活性药物的治疗效果。

3.1.3右心室舒张末期容积(RVEDV)

容量型PAC导管可直接测定右心室射血分数(RVEF),正常值范围:40~60%;通过SV/EF%(SV=CO/HR)计算获得RVEDV,正常值范围:100~160ml(RVEDVI:60~100ml/m2)。RVEDV不受胸内压和腹内压升高的影响。

3.2后负荷相关参数

后负荷是指心室射血时所要克服的压力,在没有流出道和瓣膜狭窄的情况下,后负荷由动脉的顺应性,外周血管阻力,血液粘度等因素决定。

(1)体循环阻力(SVR)=(MAP-RAP)/CO´80,正常值范围:800~1200 Dyn.s-1.cm-5。

(2)肺血管阻力(PVR)=(MPAP-LAP)/CO´80,正常值:<250Dyn.s-1.cm-5。

3.3心脏收缩功能相关参数

3.3.1每搏量(SV)和每搏量指数(SVI)

SV是指心脏每次收缩的射血量;正常值为60-90ml(SVI:25-45ml/m2),主要反映心脏的射血功能,取决于心室前负荷、心肌收缩力及全身血管阻力。

3.3.2右心室射血分数(EF%)

容量型PAC具有测定RVEF和RVEDV的功能。RVEF正常值范围为40%-60%,常会受到右心室前负荷、右心室收缩力和后负荷的影响。

3.3.3连续心输出量(CCO)和连续心指数(CCI)

正常值范围:4~6 L/min(2.5~4.0 L/min/m2)。CO是全身氧供(DO2)的主要决定因素,它反映心肌整体的射血功能,但在代偿状态下,通过增快心率仍可维持CO在正常范围;因此在判断心功能状态时,使用SVI更能真实反映心肌的收缩状态。

3.4压力相关参数

3.4.1肺动脉压(PAP)

通过PAC可以连续测定肺动脉压力(PAP),成年人静息状态下MPAP正常值为14±3.3mmHg,即使考虑年龄、性别、种族等因素,MPAP正常也不超过20mmHg。在海平面,平卧静息状态下,经右心导管测量肺动脉平均压≥25mmHg,即可诊断肺动脉高压。

3.4.2 CVP/RAP

见前负荷相关参数。

3.4.3 PAWP/LAP

见前负荷相关参数。

3.5全身氧供需平衡参数

3.5.1混合静脉血氧饱和度(SvO2)

SvO2是衡量机体氧供需平衡的综合指标,是呼吸系统、循环功能和代谢变化整合的结果,但不反映局部器官的氧合状态,正常值范围:60%~80%。SvO2的影响因素包括:SaO2、CO、Hb和VO2。SvO2读数及其临床解释见表2。

表2  SvO2的临床解释

SvO2                原因                       临床解释

80-90%            氧供增加(SaO2­)       FiO2­,低温,麻醉,肌松剂,

氧耗减少(VO2¯)        感染性休克血管扩张,导管移位

血流动力学(CO­)

60-80%            氧供正常                 组织灌注满意

氧耗正常

CO充足

30-60%            氧供减少(SaO2¯)        贫血,气道梗阻,气管内吸痰

高热,寒战

氧耗增加(VO2­)         体位,疼痛,心包填塞性心源

性休克,张力性气胸

血流动力学不稳定(CO¯)  心律失常,休克,高PEEP

血管收缩

3.5.2氧供(DO2)(需血气结果)

单位时间内由左室向全身组织输送的氧总量。它由心输出量(CO)和动脉血氧含量(CaO2)的乘积表示。正常范围:600~1000ml/min;麻醉期间DO2I(氧供指数)的临界值为330ml/min/m2或7~8ml/kg/min。

3.5.3氧耗(VO2)(需血气结果)

单位时间内组织细胞实际消耗的氧量,代表全身氧利用的情况,并不代表对氧的实际需要量。通过PAC测定的CO以及动脉、混合静脉血血气,即可实现对VO2的实时监测。正常值范围:200~250ml/min;VO2I(氧耗指数)正常值范围:100~125ml/min/m2。

临床使用SvO2指导临床诊断和进行治疗决策时,可参考图2进行:


4 PAC并发症

4.1穿刺并发症

穿刺不当可能导致程度不等的损害,包括穿刺局部的血肿、误伤造成的动-静脉瘘、假性动脉瘤及静脉血栓形成等。

4.2导管并发症

4.2.1导管打折、断裂。

4.2.2心律失常。包括房性早搏、室性早搏、室上速、室速甚至室颤。

4.2.3留置导管时可能会造成肺动脉破裂、血栓性静脉炎和与导管相关的脓毒血症等,甚至导致PAC相关性死亡。(见表3)

表3报道的PAC并发症发生率

 

并发症                  报道发生率(%)      大部分研究发生率(%)

                          中心静脉穿刺

动脉穿刺                 0.1~13                      £3.6

切开部位出血(儿童)       5.3    

术后神经病变             0.3~1.1

气胸                     0.3~4.5                    0.3~1.9

空气栓塞                   0.5

置管

轻度心律失常             4.7~68.9                     >20

严重心律失常             0.3~62.7                    0.3~3.8

(室性心动过速或室颤)

轻度三尖瓣返流             17

右束支阻滞               0.1~4.3

完全性心脏阻滞            0~8.5

(以前伴有LBBB)

导管留置

肺动脉破裂                0.03~1.5                   0.03~0.7

导管尖端阳性培养          1.4~34.8                     ³19

导管相关脓毒血症          0.7~11.4                   0.7~3.0

血栓性静脉炎                6.5

静脉血栓                  0.5~66.7                   0.5~3

肺梗死                   0.1~5.6                     0.1~2.6

附壁血栓                 28~61

瓣膜/心内膜炎             2.2~100                     2.2~7.1

死亡(和PAC有关)       0.02~1.5


5 PAC的临床应用

5.1 PAC对治疗决策的影响

术后ICU和重症监护病房的调查研究表明,在30-62%的病例中,PAC监测提供了新的临床信息或在一定程度上影响了治疗决策的制定。这些影响的临床作用尚不明确,未来需要更强的研究证据来证明PAC的有效性。

5.2 PAC在围术期的应用

PAC监测使手术患者获益的主要证据仅限于非随机观察研究,血流动力学监测、病种的差异和疾病的严重程度等因素干扰了对研究结果的判断。

5.2.1 PAC在目标导向治疗(Goal-directed therapy)中的应用

在目标导向治疗中,PAC持续监测CO,使氧供(DO2=CO´CaCO2´10)达到超常值,以改善危重症患者的术后转归。对照临床试验表明,PAC监测下的目标导向治疗可以缩短ICU时间、降低并发症和死亡率;有meta分析表明,PAC监测联合治疗预案的治疗策略可降低手术死亡率和并发症的发生率。当然也有研究质疑PAC改善预后的作用。研究结果的差异可能和病例的选择偏移有关。要得出肯定性的结论仍需进一步研究。

5.2.2 PAC在血流动力学监测中的应用

围术期的血流动力学障碍(如心肌梗死)是外科患者放置PAC的主要原因。研究表明,PAC监测有助于改善大多数患者的预后。在评估复杂患者的血流动力学状况时,PAC监测数据比临床评估更为准确。对有适应证的外科患者进行PAC监测可以减少围术期并发症的发生。可以认为,正确的选择适应证,准确的PAC数据解读并给予精准化的治疗,可以改善患者的预后。

5.2.3 PAC在外科手术中的应用

5.2.3.1 PAC在心脏外科手术中的应用

PAC常用于心脏外科手术患者的血流动力学监测,特别是冠状动脉搭桥术(CABG),肺动脉高压及术前严重心功能不全的患者。心脏外科患者,放置PAC的适应证包括:左室收缩功能障碍(EF<0.3);右室收缩功能障碍;左室舒张功能障碍;急性室间隔穿孔和有左室辅助装置的患者。在成人心脏手术中,PAC能缩短住院时间、降低心肺并发症的发生率但可能增加感染的发生率。

5.2.3.2 PAC在周围血管外科的应用

术前放置PAC,可减少周围血管外科患者术中心动过速、低血压和心律失常的发生率并降低术后死亡率和并发症的发生率。

5.2.3.3 PAC在腹主动脉手术中的应用

对照研究显示,采用以PAC监测为核心的积极液体管理方案(包括PAC插管)与对照组的患者比较,死亡率、围术期低血压及肾衰的发生率均明显降低。

5.2.3.4 PAC在神经外科手术中的应用

虽然已有非对照、观察性试验提示PAC监测可以减低颅脑外伤患者的死亡率,但是这些研究都缺乏内部对照,而且PAC监测也只是多种监测和干预手段中的一种,这降低了研究结果的临床价值。

5.2.3.5 PAC在创伤外科中的应用

普遍的观点认为,PAC监测下,以高血流动力学指标为治疗目标,能够降低创伤患者的死亡率和并发症的发生率。

5.2.3.6 PAC在妇产科手术中的应用

PAC监测已被推荐用于严重先兆子痫,而且也常用于产科危重疾病如妊娠期心肌梗死、肺动脉高压的围术期治疗,但仍缺乏临床研究的证据支持。

5.2.3.7 PAC在器官移植手术的应用

器官移植手术中的血流动力学监测对术中的循环管理至关重要。在肝移植和肺移植中,PAC监测是最重要的围术期血流动力学监测手段。在心脏或肺移植术后早期,一过性右心室衰竭是常见的并发症,PAC监测指导下的抗心衰治疗是最重要的治疗手段。

5.3 PAC在ICU/CCU患者中的应用

5.3.1 PAC在心衰患者中的应用

心肌梗死伴心源性休克或进行性低血压是ACC/AHA指南中使用PAC的I级推荐。同时,对于经验性治疗无效的的充血性心力衰竭患者和传统治疗无效,血流动力学不稳定,且同时合并充血和低灌注的患者,建议使用PAC监测。

5.3.2 PAC在严重脓毒血症和脓毒性休克中的应用

PAC可能适用于早期复苏治疗无效的脓毒性休克患者,似乎更有助于维持此类患者的血流动力学状态,但对改善预后的有效性仍有待研究。

5.3.3 PAC在急性肺损伤(ALI)/急性呼吸窘迫综合症(ARDS)中的应用

目前,仍未明确PAC作为诊断和监测工具在各类呼吸衰竭中的作用,还需要进一步的研究进行明确。

6 PAC的临床应用总体评价

总体而言,PAC监测在有效性和安全性方面的证据仍然缺乏,从已经公开的数据难以得出明确结论。根据目前的证据,建议:低危患者常规使用PAC监测不会降低患者的死亡率和住院时间。对有相对禁忌证的患者,PAC监测本身的危险性就可能超过了它的获益。对于有明确适应证的患者,PAC监测可能改善其预后。尽管PAC监测的临床试验没能得出肯定性的结论,但临床实践中的确有大量需要PAC监测的患者,并且他们也确实从PAC监测中获益。

7 PAC的临床使用及继续教育

所有操作PAC的人员都应该接受严格的、高质量的知识培训,以满足PAC的临床要求。另外,模拟器和模拟软件为基础的决策辅助系统可丰富医护人员的临床知识,减少实际操作所要求的数量,同时还可以加强医护人员解读PAC数据并制定正确治疗方案的能力。使用PAC的所有单位,必须制定质量改进计划。理想的改进方案是:根据患者的临床转归,定期对医护人员的知识体系和操作水平作出评价。

总之,目前的研究证据证实了PAC监测对有适应证的患者具有潜在的益处,但仍需更多设计完善的随机对照试验来证明PAC的有效性。未来的研究应该强调疾病严重程度的分级、合并症的情况,并采用相关的临床结局指标来判断PAC的有效性。最终,数据的统计结果将超越专家的意见,成为判断PAC利弊的客观证据。


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