胸腔電生物阻抗血流動力學監測技術在臨床麻醉的應用進展

黃建輝綜述，張興安審校

（1.廣州醫學院荔灣醫院麻醉科 510170；2.廣州軍區總醫院麻醉科 510010）

胸腔電生物阻抗（thoracic electrical bioimpedance，TEB）血流動力學監測技術是一種基于胸阻抗血流圖（impedance cardiogram，ICG）的間接測量方法，利用心臟射血所引起的胸部血流阻抗的改變來計算每搏射血輸出等血流動力學參數，包括：每搏輸出量／每搏輸出量指數（SV／SVI）、心輸出量／心臟指數（CO／CI）、外周血管阻力／外周血管阻力指數（SVR／SVRI）、左心室做功／左心室做功指數（LCW／LCWI）、左心室射血時間（LVET）、收縮時間比率（STR）、加速指數（ACI）及胸部液體容積（TFC）等。TEB技術具有無創、安全、可靠、費用低、連續性和可重復性好等特點，與經肺動脈導管溫度稀釋法（PAC）所測得的CO值有良好的相關性［1-2］。其可重復性優于PAC法。最早用于研究失重狀態對宇航員的心臟功能的影響［3-4］，近年來，逐步應用于臨床麻醉和各類手術患者的血流動力學監測。現就其在臨床麻醉和手術中的應用及進展作一綜述。

1 剖宮產手術

剖宮產圍術期受妊娠期的生理改變、體位、子宮收縮、麻醉及輸液等因素影響，血流動力學變化較為復雜，血壓和心率等傳統的血流動力學指標通常并不能準確、全面地反映產婦的血流動力學狀態。Tihtonen等［5］用TEB監測系統觀察腰麻下剖宮產產婦血流動力學變化，研究對象包括健康產婦及并發心臟病產婦，發現胎兒取出后2min內，CI增加47%，SVRI下降39%，而血壓則基本維持不變。

在剖宮產手術過程中，經常需要使用子宮收縮和血管活性藥物，這些藥物可引起產婦短時間內血流動力學的劇烈波動，連續的血流動力學監測可以為藥物的合理選擇和使用提供有力的依據。Yoon等［6］利用TEB監測系統研究藥物對剖宮產低血壓的預防作用，發現苯腎上腺素合用胃長寧比單獨使用能更有效地維持產婦心率（HR）和CI的穩定，從而能更好地預防腰麻引起的低血壓。妊娠期由于生理改變、并發疾病及個體差異，產婦對藥物的心血管反應不盡相同。一項關于縮宮素對重度子癇前期剖宮產血流動力學影響的研究表明，使用縮宮素后2min內產婦SVR、MAP下降，而CO、SV增加，HR增快［7］。

TFC是胸腔大血管流量變化的間接結果，反映人體胸腔液體的總量，TFC的監測可為術中輸液提供有效的依據。陳中剛等［8］通過監測TFC數據發現：在剖宮產過程中，給予產婦1 000mL左右的輸液量能夠減輕腰-硬聯合麻醉引起外周血管擴張的影響，保持胸腔液體量的穩定，有助于圍術期血流動力學的穩定；同時避免過量擴容導致麻醉平面消退后引起的液體負荷過重的危險。

2 腹腔鏡手術

腹腔鏡手術對人體血流動力學的影響主要與氣腹后腹腔內壓力及氣體吸收有關。氣腹后短時間內心排血量明顯降低，但隨著CO2吸收引起的高碳酸血癥，兒茶酚胺釋放及血管緊張素等分泌增加，使心肌收縮力增強，心排血量隨之升高；外周血管收縮，阻力增大。Dawlatly［9］以TEB監測系統觀察腹腔鏡手術中肥胖患者的血流動力學變化，結果顯示氣腹后CO、CI明顯低于氣腹前及放氣腹后水平，SVR則顯著高于氣腹前，且在放氣腹后仍持續較高的水平。這說明氣腹后腹腔內壓力增高和CO2吸收引起的高碳酸血癥對血流動力學的影響不是相互獨立的，2種因素相互作用使患者血流動力學的變化更為復雜。氣腹初期高氣腹壓力可能起主導作用，而隨著氣腹時間的延長，高碳酸血癥的作用則可能占主導［10］。

腹腔鏡手術中為了更好地暴露術野或便于操作，常采用一些特殊體位，而體位的改變對氣腹后患者的血流動力學也有一定的影響。Falabella等［11］的研究顯示氣腹后頭低臀高體位可使患者SV、MAP及SVR明顯升高。

近年來，非氣腹腹腔鏡手術逐步應用于臨床，其采用各種腹壁提拉器輔助暴露腹腔內手術部位，可避免氣腹引起的循環、呼吸改變及并發癥，但由于其術野暴露常不夠充分，仍無法完全取代傳統的氣腹腹腔鏡術式［12-13］。TEB系統因其無創、簡便、重復性好等優點非常適合于這種微創手術的血流動力學監測。

3 冠狀動脈手術

非體外循環下不停跳冠狀動脈搭橋術（off-pump coronary artery bypass，OPCAB）是心臟外科近年來新興技術，這一技術的應用使患者減少了一些由于體外循環帶來的不良后果。但是，在搭橋過程中為了充分暴露靶血管，需要搬動心臟、裝置心臟冠狀動脈固定器及暫時阻斷靶血管等，這些操作均會影響心臟功能和血流動力學穩定。

OPCAB術中對心臟的翻轉提升可使心臟血流方向、左右心室負荷及心臟本身的供血發生改變。阻斷冠狀動脈引起的心肌缺血及手術操作對心臟的擠壓可使CI驟降，肺動脈壓（PAP）劇升［14］。在多支病變冠脈搭橋手術中，心臟位置改變較頻繁，每次翻動的時間較短，傳統的熱稀釋法監測常來不及反映瞬間的血流動力學變化，因而使測定的準確性受到一定影響。胸腔生物電阻抗法傳感器發出的交流電信號是順著主動脈內的血流而不是沿皮膚表面傳導，開胸切口并不會影響電傳導，因此開胸不會影響儀器的準確性［15］。TEB監測儀能直接顯示瞬間的阻抗變化，即時測定患者的CO、SVR、ACI及TFC等參數。這些參數有助于麻醉者及時了解患者術中心臟泵血功能，并可為術中用藥和輸液提供有價值的依據。

4 休克患者手術

休克是強烈的致病因子作用于機體引起的全身危重病理過程，臨床常見的需急診手術的休克類型主要是低血容量型和感染型休克。積極的液體復蘇、改善微循環及組織供氧是休克患者搶救的關鍵。早期的心輸出量監測可使創傷患者術前及術中復蘇治療更加精確化和具有客觀性［16］。中心靜脈壓和肺動脈楔壓是指導圍術期補液的可靠指標，能夠較準確地反映血容量，但無法確切反映細胞外液容量，且是有創性的［17］。TEB系統提供的CO及TFC等參數，可準確、動態地反映患者心功能及組織灌注情況。Asensio等［16］對125例創傷性休克患者同時進行PAC法和TEB技術血流動力學監測，結果顯示2種方法測得的CO存在13%～19%的偏差，但TEB監測系統提供的數據的連續性足以彌補這種較小的偏差，無創監測因方便快捷、安全及費用低更適用于創傷性休克患者。

5 老年患者手術

老年患者的心功能儲備明顯較青壯年患者低，尤其伴發心血管疾病的老年患者，對手術和麻醉的耐受能力更脆弱，而且個體差異特別大。因此，老年患者的麻醉方案及藥物的選擇應強調個體化，而個體化的方案有賴于對各類藥物的藥代學與藥動學的掌握以及術中連續有效的監測、反饋，其中血流動力學的監測至關重要。Zorko等［18］應用TEB系統觀察老年患者腰麻后的血流動力學變化，發現頭低臀高體位、輸注乳酸林格氏液或6%羥乙基淀粉能有效預防腰麻引起的CO降低。國內有學者應用TEB系統監測不同藥物或不同靶控濃度同一藥物用于老年冠心病患者及氣管插管全麻誘導期間的老年危重病患者，結果顯示該系統能準確方便地反映患者的血流動力學變化［19-20］。

老年患者血液流速緩慢，有創穿刺可能增加下肢靜脈血栓形成的概率，TEB監測則可避免這種風險［21］。Yoshie［22］比較3種無創及微創血流動力學監測用于全身麻醉老年患者，結果表明ICG監測與其他2種方式有良好的相關性。

6 其 他

TEB監測還可用于肥胖患者、鼻內鏡、前列腺、下肢手術及門診短小手術等。有學者還將TEB監測系統應用于小兒手術，結果表明該系統能良好地反映全麻誘導及體位改變對患兒的血流動力學影響［23］。隨著技術的進步及監測系統性能的提高，TEB技術在麻醉和手術中的應用將越來越廣泛。

TEB血流動力學監測具有安全無創、操作簡便、結果準確、實時連續等特點，能及時提供手術患者的血流動力學信息，在臨床麻醉和手術中有重要的應用價值。然而，TEB系統也受到一些因素影響，如術中電刀電凝的干擾、胸腔積液及心臟瓣膜病等因素均有可能影響監測結果的準確性。因此，TEB法尚不能完全取代PAC法等有創監測技術。此外，在麻醉及手術中如何科學有效地利用其提供的各項參數分析病情、指導用藥及合理調控仍需進一步探索。

［1］Gujjar AR，Muralidhar K，Banakal S，et al.Non-invasive cardiac output by transthoracic electrical bioimpedence in post-cardiac surgery patients：comparison with thermodilution method［J］.J Clin Monit Comput，2008，22（3）：175-180.

［2］Scherhag A，Kaden JJ，Kentschke E，et al.Comparison of impedance cardiography and thermodilution-derived measurements of stroke volume and cardiac output at rest and during exercise testing［J］.Cardiovasc Drugs Ther，2005，19（2）：141-147.

［3］Van De Water JM，Miller TW，Vogel RL，et al.Impedance cardiography：The next vital sign technology［J］.Chest，2003，123（6）：2028-2033.

［4］Parry SW，Norton M，Pairman J，et al.Impedance cardiography：a role in vasovagal syncope diagnosis［J］.Age Ageing，2009，38（6）：718-723.

［5］Tihtonen K，Koobi T，Yli-Hankala A，et al.Maternal hemodynamics during cesarean delivery assessed by wholebody impedance cardiography［J］.Acta Obstet Gynecol Scand，2005，84（4）：355-361.

［6］Yoon HJ，Cho HJ，Lee IH，et al.Comparison of hemodynamic changes between phenylephrine and combined phenylephrine and glycopyrrolate groups after spinal anesthesia for cesarean delivery［J］.Korean J Anesth，2012，62（1）：35-39.

［7］陳裕中，詹鴻.縮宮素對重度子癇前期患者行剖宮產過程中血流動力的影響［J］.臨床醫學工程，2011，18（3）：351-353.

［8］陳中剛，龐紅宇，池信錦.BioZ.com監測腰-硬聯合麻醉下剖宮產產婦的血流動力學變化［J］.實用醫學雜志，2007，23（18）：2850-2852.

［9］Dawlatly AA.Hemodynamic profile during laparoscopic cholecystectomy versus laparoscopic bariatric surgery：the impact of morbid obesity［J］.Middle East J Anesthesiol，2007，19（1）：51-60.

［10］鄧玉萍，黃煥森.腹腔鏡手術中不同氣腹壓力對老年患者血流動力學及血氣的影響［J］.臨床麻醉雜志，2011，27（8）：741-743.

［11］Falabella A，Moore-Jeffries E，Sullivan MJ，et al.Cardiac function during steep trendelenburg position and CO2pneumoperitoneum for robotic-assisted prostatectomy：a trans-oesophageal doppler probe study［J］.Int J Med Robot，2007，3（4）：312-315.

［12］Kihara K，Kawakami S，Fujii Y，et al.Gasless single-port access endoscopic surgery in urology：minimum incision endoscopic surgery［J］.Int J Urol，2009，16（10）：791-800.

［13］劉遷，張智明，趙興文.腹壁懸吊式免氣腹單孔腹腔鏡術研究進展［J］.重慶醫學，2011，40（33）：3418-3421.

［14］Omae T，Kakihana Y，Mastunaga A，et al.Hemodynamic changes during off-pump coronary artery bypass anastomosis in patients with coexisting mitral regurgitation：improvement with milrinone［J］.Anesth Analg，2005，101（1）：2-8.

［15］曲向東，岳云.非停跳冠狀動脈搭橋手術中胸腔阻抗法監測心輸出量的應用［J］.山東醫藥，2010，50（4）：64-65.

［16］Asensio JA，Petrone P，Wo CJ，et al.Noninvasive hemodynamic monitoring of patients sustaining severe penetrating thoracic，abdominal and thoracoabdominal injuries for early recognition and therapy of shock［J］.Scand J Surg，2006，95（3）：152-157.

［17］Chappell D，Jacob M，Hofmann-Kiefer K，et al.A rational approach to perioperative fluid management［J］.Anesthesiol，2008，109（4）：723-740.

［18］Zorko N，Kamenik M，Starc V，et al.The effect of Trendelenburg position，lactated Ringer′s solution and 6%hydroxyethyl starch solution on cardiac output after spinal anesthesia［J］.Anesth Analg，2009，105（2）：655-659.

［19］袁治國，呂黃偉，馬虹.無創阻抗心動圖對老年冠心病病人全麻誘導的血流動力學評價［J］.中國血液流變學雜志，2007，17（3）：416-418.

［20］謝文吉，趙桀，謝文欽，等.無創心排血量監測儀對危重病人七氟醚麻醉誘導的監測［J］.中國傷殘醫學，2011，19（3）：17-18.

［21］Kujur R，Rao SM，Badwaik G，et al.Thrombosis associated with right internal jugular central venous catheters：a prospective observational study［J］.Indian J Crit Care Med，2012，16（1）：17-21.

［22］Yoshie K.Comparison of three kinds of less invasive cardiac output measuring systems in aged patients［J］.Masui，2008，57（12）：1485-1493.

［23］Kardos A，Foldesi C，Nagy A，et al.Trendelenburg positioning does not prevent a decrease in cardiac output after induction of anaesthesia with propofol in children［J］.Acta Anaesth Scand，2006，50（7）：869-874.