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循环系统功能监测主要指通过有创或无创的手段，研究血液在心血管系统中流动的一系列物理学问题，即流量、阻力、压力之间的关系。血流动力学监测包括动脉血压、心电图、中心静脉压、肺动脉压、左心房压、心排血量、心电图、心律失常等的监测。血流动力学监测可以用于临床的诊断和治疗。
动脉血压监测可分为有创和无创两种。无创是指通过传统的袖带听诊、振荡控制描记器来进行血压监测，简单可行，临床多采用，但对于危重患者不够准确。有创是指通过动脉置管直接监测动脉血压，可连续监测并获得压力波形曲线，能反映整个心动周期的血压变化，测量结果更可靠，但有较多并发症发生。对急诊危重或休克患者，推荐采用动脉置管直接测压，可以准确及时地反映动脉血压。
1．周围动脉穿刺置管的途径 选择置管动脉的原则：局部侧支循环丰富，即使发生局部动脉阻塞亦不会引起远端组织缺血性损伤坏死。一般可选择桡动脉、肱动脉、股动脉和足背动脉等。由于桡动脉搏动有力，且与尺动脉之间有动脉环，故临床上多选择桡动脉。
临床上常采用左侧（如左手功能占优势者采用右手）。位于腕部桡侧腕屈肌腱的外侧可清楚摸到其搏动。由于位置表浅且相对固定，穿刺置管较易成功。它与尺动脉在掌部组成掌深、浅动脉弓，桡动脉穿刺前必须先测试尺动脉血流是否通畅，可用改良式Allen试验法测试。具体方法：①测试者以手指压迫患者桡动脉以阻断桡动脉血流，让患者将手举过头顶并连做握拳动作数次，然后紧紧握拳。②测试者继续压迫桡动脉让患者将手下垂，并自然伸开手。③观察手掌部颜色由白转红的时间。若尺动脉畅通和掌弓循环良好，转红的时间多在3秒左右，在6秒钟以内转红Allen试验阴性，若在7~15秒转红，说明尺动脉血供延迟，为Allen试验可疑。如15秒以上仍不转红说明尺动脉血供有障碍，即Allen试验阳性，桡动脉不宜采用。
2．测压装置 临床多采用换能器及测压系统。血压可通过换能器使其机械能转换成电信号，经过放大后可在监测仪的屏幕上显示，可同时测出收缩压（SBP）、舒张压（DBP）和平均压（MAP）。
测压前都必须调试零点，否则影响测压结果。一般采用平卧位腋中线第4肋间为零点，并将换能器置于心脏水平。
3．并发症 动脉置管测压，应注意可能发生的并发症，如血栓、栓塞、出血、感染和穿刺部位远端肢体缺血、坏死。
心电图监测（electrocardiogram monitor），也称监护心电图，是人类继应用普通心电图机认识心电活动的正常与异常过程及特征之后，为弥补常规心电图（electrocardiograph，ECG）不能长程[长时间和（或）远距离]记录心电变化之不足、于20世纪50—60年代兴起的心电信息学技术。根据所用仪器分为床边监测心电图（beside monitoring ECG，BMECG）、遥控监测心电图（telemonitoring ECG，TMECG）、动态心电图（dynamic ECG，DCG）和电话传输心电图（transtelephonic ECG，TTCG）等。心电图监测可以发现可能影响到血流动力学的过缓或过速心率，发现致命及潜在致命性的心律失常，对危重患者的临床监测与诊治有重要价值。
1．床边心电图监测方法
（1）床旁心电监测仪：设置在患者床边，通过导联线直接从人体引入心电信号，可以独立地进行病情监测，显示心电波形，必要时可进行报警并自动记录。有的床旁监测仪还配有除颤器、起搏器等心脏复苏设备，结构简单，心电信号不易受干扰。常配备在抢救室、手术室等场所使用。
（2）中央心电监测系统：现代CCU/ICU内通常配备中央心电监测系统，由一台中央监测仪和4~8台床旁监测仪组成，床旁监测仪的心电信号通过导线遥控输入中央监测台，中央台可有4~16个显示通道，同时监测多个患者的生命体征，床旁监测仪同时可显示与之联网的其他床旁监测仪的心电信号而起类似中央台的作用。该系统常与血压、呼吸、体温及其他生命体征监测组合在一起，功能齐全，但设备成本较高。
2．床边心电图监测目的 以最简单的心电图导联体系显示与了解患者的心率、心律及心律失常类型，辨认异位节律的起源以及差异传导的QRS波群等。一个理想的监测导联应当类似常规12导联ECG中某一导联并能清楚显示出P-QRS-T波群，但值得注意的是任何心电监测导联都不能取代常规12导联ECG。
心电图监测一般使用模拟双极胸导联，即通过心电监测仪上的胸三、四或五极导联线中的两个电极显示双极ECG。常用的有普通监测导联（M Ⅰ 、M Ⅱ 、M Ⅲ ）和一些改良监测导联。普通监测导联的连接方法见表25-1，其中M Ⅱ 导联图形近似V 5 导联，所得心电图波幅较大，干扰较小，是CCU/ICU监测心律失常的常用导联之一。
表25-1 普通监测导联连接方法
中心静脉压（central venous pressure，CVP）是通过中心静脉置管测得的胸腔内大血管或右心房内的压力（也可经此途径注射高渗或有刺激性的液体），是衡量右心排出回心血的能力及判断有效循环血容量的指标。当患者无三尖瓣病变时，中心静脉压可以反映右心室舒张末压力，间接评价心脏前负荷和右心室功能。对指导补液的量和速度、防止心脏过度负荷及指导利尿药的使用具有重要参考意义。中心静脉压是ICU患者特别是心血管术后循环功能重要的检测项目。
1．CVP测压时注意事项
（1）严格无菌技术操作。
（2）患者安静平卧，尽量避免吸痰和剧烈咳嗽。
（3）连接管内应用等渗液体（生理盐水或5%葡萄糖液等）。
（4）测压管不能用于输血、输液。
（5）应用呼气末正压时，病情允许将PEEP调为零。
（6）测压管的零点必须与右心房在同一水平面，体位变动时应注意调整。
2．CVP监测的临床意义 CVP是反映患者血容量状态的指标。正常值为5~10cmH 2 O。CVP<5cmH 2 O提示血容量不足；CVP>15cmH 2 O提示输液过多或心功能不全。
连续、动态监测CVP的改变具有重要临床意义。通过容量负荷试验，观察CVP的改变，可判断患者的容量情况，对治疗具有重要价值。容量负荷试验的具体步骤包括：
（1）测定并记录CVP基础水平。
（2）根据患者情况，10分钟内快速静脉滴注生理盐水50~200ml。
（3）观察患者症状、生命体征的改变。
（4）观察CVP改变的幅度（2~5cmH 2 O原则）（表25-2）。
血压与中心静脉压的变化对临床处理有重要的指导价值，临床医师可根据两项指标的变化进行快速处理（表25-3）。
表25-2 中心静脉压容量负荷试验
表25-3 动脉压与中心静脉压变化的临床意义及处理原则
1970年Swan在太平洋海湾面对随风飘动的船帆，联想到带气囊的心脏导管可以随血流在心脏内向前飘移，与Ganz合作研制了顶端带气囊、血流导向的肺动脉漂浮导管，并应用于临床。因此，常把肺动脉漂浮导管称为Swan-Ganz导管。肺动脉漂浮导管可以监测右心房压、肺动脉压和肺动脉楔压。
肺动脉漂浮导管适用于对血流动力学指标、肺和机体组织氧合功能的监测。所以，任何原因引起的血流动力学不稳定及氧合功能改变，或存在可能引起这些改变的危险因素，均为血流动力学监测的适应证。
概括起来主要有两个方面（表25-4）：明确诊断和指导治疗、判断疗效。
表25-4 血流动力学监测的临床应用
血流动力学监测无绝对禁忌证，但在下列情况下应谨慎使用：
1．对肝素、橡胶过敏者。
2．严重出血性疾病或溶栓和应用大剂量肝素抗凝。
3．完全性左束支传导阻滞。置入肺动脉漂浮导管的过程中可能伤及右束支，引起完全性房室传导阻滞、心搏骤停。
4．心脏及大血管内有附壁血栓。
5．三尖瓣或肺动脉瓣为机械瓣。
6．右心血栓或肿物。
1．肺动脉漂浮导管插入 一般将右侧颈内静脉作为首选途径，经导管鞘置入肺动脉漂浮导管。根据压力波形明确插入部位（图25-1）。
2．导管位置的确认 导管一旦到位，应拍胸片确定导管位置，有无气胸、打圈、打结、缠绕。导管进入心腔过长时，应退回导管，以防远端在肺动脉中移位。持续监测肺动脉压，以防导管随血流前行而自发嵌顿或操作者失误而意外嵌顿。为降低肺动脉缺血和梗死的发生率，导管置于嵌顿位的时间一般2~3个呼吸周期，气囊充气时间不能持续超过30秒。
3．并发症 血流动力学监测的并发症与插管过程及导管留置有关，但致命性的严重并发症发生率并不高。遵循操作常规，严守无菌原则，可最大限度地避免并发症的发生。常见的并发症有心律失常、血栓形成及栓塞、导管打结、肺动脉破裂和感染。
图25-1 导管在右心房、右心室、肺动脉及嵌顿不同部位的压力波形
4．压力监测的临床意义
（1）右心房压：经肺动脉漂浮导管近端开口可直接测得右心房压，在无三尖瓣狭窄和反流时，平均右心房压与右心室舒张末压十分近似，反映右心室舒张末容积。
右心房压是指导扩容是否合适的最常用指标。正常范围为6~12mmHg。低血压或少尿时，若右心房压在10~12mmHg，提示血容量是合适的。但右心房压和左心室舒张末容积之间的相关性较差，达到最佳心脏充盈所需的右心房压在不同患者之间存在着很大的个体差异。
右心房压除表示右心室充盈压水平外，还表示影响静脉回流的阻力。正常情况下，在自主呼吸时胸腔内压于吸气相降低，右心房压随之下降，从而增加了胸腔外静脉回流的压差。但当右心房扩张受限时，吸气时右心房压不仅不下降，甚至会升高（Kussmaul征）。若吸气时无右心房压下降，则增加容量负荷肯定不再会有心排血量的增加。
（2）肺动脉压：肺动脉压的正常值为收缩压15~30mmHg；舒张压（PAPd）5~15mmHg；平均压11~16mmHg。
肺血管网是一低压高容系统，拥有极大的容量储备，即使心排血量增加5倍也不会引起肺血管压力的显著升高。正常情况下，舒张期的血流阻力轻微，血液能轻松流出，PAPd近似于肺动脉楔压（pulmonary arterial wedge pressure，PAWP），PAPd-PAWP的差值应小于5mmHg。但心率很快时，舒张期缩短，限制了舒张期血液从肺循环排出。
增加肺循环阻力（PVR）的因素，可使PAPd-PAWP差值增加。ARDS、全身性感染、大面积肺栓塞、PEEP过高时，PVR增加的特点为PAPd-PAWP>5mmHg。但当肺动脉高压仅仅由于急性的肺循环后负荷（左心房压）增加引起时，PAPd-PAWP的差值常保持在正常水平。
（3）肺动脉楔压：PAWP通过向导管气囊注射1.0~1.5ml空气，使导管顶端在肺动脉分支内前行直至阻塞前向血流而测得。临床上把PAWP作为评估肺毛细血管静水压和左心室前负荷的一项重要指标。PAWP并不等同于肺毛细血管压，也不全等于左心前负荷。
1）PAWP与前负荷的关系：Frank-Starling定律认为，心室收缩产生的力量取决于舒张末期心肌纤维的长度（前负荷）。心肌纤维的收缩前长度与左心室舒张末容积（LVEDV）密切相关；而左心室舒张末容积又取决于心室的顺应性、牵张或透壁压-左心室舒张末周围压之差。
对于某一个具体的患者来说，最佳前负荷时的PAWP水平需通过容量负荷试验来确定。测得基础PAWP值后，进行液体负荷试验，当PAWP升高3~5mmHg时，再测定血流动力学指标。相对于前负荷，最佳PAWP就是使每搏量（SV）或左心室搏功（LVSW）达最大时的PAWP水平。对于健康人，PAWP达10~12mmHg即可。在感染性休克、低血容量休克进行容量复苏时，最佳PAWP与正常个体很相似，往往≤14mmHg。而在急性心肌梗死患者，或应用高水平PEEP时，PAWP常需大于或等于18mmHg。
当临床上表现为低血压和少尿时，即使PAWP的基础水平已高达14~18mmHg，仍应进行补液扩容试验，评估容量复苏时的血流动力学反应。反之，ARDS患者在血压正常且尿量充足时，10~12mmHg水平的PAWP并不是利尿的禁忌证，此时降低PAWP可有效降低肺毛细血管静水压，减轻肺水肿而改善气体交换，对心功能不会产生抑制作用。
2）PAWP与肺水肿：PAWP常用于肺水肿的诊断和管理。孤立的一个PAWP值不能可靠地反映肺水肿是肺毛细血管压增加的结果还是肺毛细血管通透性增加的结果。心肌缺血或急进性高血压时，由于急性左心室顺应性降低（舒张功能不全），使得肺毛细血管静水压急剧增加，PAWP升高，发生肺水肿。但置入肺动脉漂浮导管时，往往已给利尿药和血管扩张药等处理，测得的PAWP值正常甚至低于正常范围。因此，明确发生肺水肿的病因不能仅凭一个点的PAWP值来确定，需结合临床进行动态观察。
心排血量是单位时间内心脏的射血量，静息状态下为4~6L/min。心排血量监测是血流动力学监测的重要内容，是评价心脏收缩功能的重要指标。目前可以通过Fick氧耗量法、染料稀释法及热稀释法来测量心排血量，其中热稀释法操作简便，临床上最为常用。
1．热稀释法的原理 1954年由Fegler首先提出热稀释法，直到20世纪70年代肺动脉漂浮导管应用于临床才得以广泛应用。热稀释法的基本原理：从Swan-Ganz肺动脉漂浮导管右心房开口快速均匀地注入低于血温的液体，注入的液体混入血液使血温发生变化，血液经右心房、右心室达肺动脉，导管远端的热敏电阻感知注射后血液温度变化，心排血量计算仪描绘并处理温度变化曲线（图25-2），按Stewart-Hamilton公式计算出心排血量。
图25-2 测定心排血量的热稀释曲线
A.为正常心排血量（6L/min）；B.为低心排血量（3L/min）；C.为高心排血量（12L/min）
热稀释曲线最高点为最低温度点，即与基础血温差别最大。心排血量大，血流较快，液体注入后血温变化相对不明显，曲线下面积小；心排血量较低，血流缓慢，曲线下面积增大。因此，心排血量数值与曲线下的面积成反比。
热稀释曲线上升支反映推注技术，推注速度慢，上升支平缓；推注速度快，上升支陡直。曲线降支及曲线下面积与右心血流量相关，慢而长的降支使曲线下面积增大，表明血流量小，心排血量低；相反，降支快、面积小表明温度变化快，心排血量高。
2．热稀释法持续心排血量（CCO）监测 为了消除不同操作者注射技术不同和注射液温度的误差带来的影响，消除反复注射液体指示剂带来的容量负荷过高及心律失常，并达到实时监测的目的，由改良的肺动脉漂浮导管与一台特制的心排血量监测仪组成的持续心排血量监测系统，已于20世纪90年代初应用于临床。这种改良导管在右心房开口远端相当于右心室部位，缠绕可产热的电阻丝作为热释放器，在安全范围内（<44℃），按双侧序列释放热能使局部的血液加温，血液流经右心室到达肺动脉时使相对“冷”的血液升温。导管顶端的热敏电阻感受温度的变化，描绘出与注射冷盐水时相似的热稀释曲线，计算出心排血量。每30~60秒仪器可自动显示前3~6分钟的平均心排血量，基本实现了心排血量的实时监测。在临床上更加简便、安全和准确，而且避免了注射冰水导致肺动脉痉挛、肺水肿的危险。对于婴幼儿更加适宜，因不会增加容量。
另外，PiCCO仪（德国Pulsion Medical System）是近年来进入临床使用的血流动力学监护仪器，可通过置于股动脉或腋动脉的热敏探头，从颈内或锁骨下静脉注入冰盐水，通过经肺热稀释法得到CO、GEDV（全心舒张末期容积）并推算出ITBV（胸腔内血容量指数）和EVLW（血管外肺水）及其指数，还可根据所得出的SV等与动脉脉搏曲线下面积的固定关系，通过动脉脉搏轮廓法持续监测CO、SV（每搏量）、SVV（每搏量变异度）和SVR（体循环阻力）等指标。
热稀释法持续心排血量测定的准确性已得到公认，持续心排血量测定与传统的热稀释法高度相关。但是体温低于31℃或超过41℃时，持续心排血量监测均无法进行。
3．测量CO的其他方法
（1）食管多普勒超声心动图：是一种无创的、具有较高临床价值的测量方法，它不仅能直接测出CO，而且还能显示心腔的大小、心肌收缩力及室壁运动等。其原理是当发射超声传入人体某一血液流动区，被红细胞散射返回探头，朝向探头运动的血流，探头接收到的频率较发射频率增高，背离探头的血流则频率减低。接收频率与发射频率之差称多普勒频移或差频。多普勒频移（fd）与发射频率（fo）、血流速度（V）、超声束与血流间夹角（θ）的余弦成正比，与声速（C）成反比。其优点在于：①不干扰术野即可获得高质量的二维图像，能持续获得心内结构图像；②可用于术中和重危患者连续监测心功能变化；③经胸超声心动图技术难以探测的血流信号可由经食管超声心动图技术方便的获得。
（2）FICK法：此法也是一种常用的测定心排血量的方法，CO=氧耗量/（动脉氧含量—静脉氧含量），或用改良的FICK法。由于不是直接测量氧含量，故结果有一定误差。
（3）生物阻抗法：是一种无创性的测量方法，可直接测出每搏量。CO=每搏量×心率。
（ 陈 彦 ）
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