《Annals of Noninvasive Electrocardiology》:Comparative Evaluation of Three Transthoracic Echocardiographic Techniques for Cardiac Output and Stroke Volume Assessment Across Hemodynamic States
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这篇研究对比了三种经胸超声心动图(TTE)技术——左心室缩短分数(FS)、左心室流出道速度-时间积分(LVOT/VTI)和辛普森法(Simpson‘s method)——在血流动力学不稳定(收缩压<90 mmHg)患者中测量心输出量(CO)和每搏输出量(SV)的准确性。研究以脉搏指数连续心输出量(PiCCO)监测为参考标准,结果表明LVOT/VTI方法在整体和低CO状态(CO<4 L/min)下均展现出最高的准确性和一致性,尤其是在心率变化(>100或≤100 bpm)时表现稳定,是重症患者血流动力学评估中首选的、准确的非侵入性技术。相比之下,在低CO条件下,辛普森法的准确性较差。本研究为ICU中精准、无创的心功能监测提供了重要的循证依据。
引言:重症监护中血流动力学评估的挑战与无创监测需求
在重症监护病房(ICU)中,心输出量(CO)和每搏输出量(SV)是指导血流动力学管理、影响患者预后的关键参数。传统的肺动脉导管(PAC)虽然是金标准,但因侵入性风险而应用受限。脉搏指数连续心输出量(PiCCO)作为一种微创技术,因其准确性而常被用作参考标准。与此同时,经胸超声心动图(TTE)以其无创、便携、可重复的优势,在床旁评估心功能方面日益重要。然而,对于FS、LVOT/VTI和辛普森法这三种常用TTE技术,在CO变化条件下与PiCCO相比的准确性差异,尤其是心率影响方面的数据仍显不足。本研究旨在填补这一空白。
研究方法:以PiCCO为金标准的回顾性队列分析
本研究对2023年10月至2024年10月期间收治于急诊重症监护室(EICU)的12名血流动力学不稳定(收缩压<90 mmHg)患者进行了回顾性分析。这些患者共接受了54次TTE检查,中位检查次数为4次。患者平均年龄范围60-93岁,中位住院时间为14天。所有患者入院当天均进行了中心静脉和股动脉导管置入,以进行PiCCO监测。
测量方法上,PiCCO监测(CO-PiCCO、SV-PiCCO)使用BeneVision N12系统,每8小时用冷盐水校准一次。TTE检查则由经验丰富的重症监护医师使用TE7超声系统进行,依次应用三种方法:FS法在胸骨旁长轴切面M型测量计算;LVOT/VTI法通过测量左心室流出道直径和脉冲多普勒速度-时间积分计算;辛普森法则在心尖四腔心切面手动描记心内膜轮廓计算容积。统计采用相关分析,以P值<0.05为显著。
结果分析:VTI法在多变条件下展现卓越准确性
心输出量(CO)比较:所有三种TTE方法测得的CO均与PiCCO值呈显著正相关。其中,LVOT/VTI法(CO-VTI)的相关性最强(r=0.950, p<0.001)。当以CO=4 L/min为界分组时,在正常或高CO(CO-PiCCO≥4 L/min)组,CO-VTI与参考值的相关性极高(r=0.940)。在低CO(CO-PiCCO<4 L/min)状态下,所有方法的相关性均减弱,但VTI法仍保持显著相关(r=0.606, p=0.006),而辛普森法(CO-Simpson)的相关性则不再显著(r=0.408, p=0.083)。
每搏输出量(SV)比较:在SV的测量上,VTI法(SV-VTI)同样表现出与PiCCO(SV-PiCCO)最强的相关性(r=0.970, p<0.001)。无论以SV=60 mL/beat为界分组,还是在正常或低SV组,SV-VTI的相关性始终优于FS法和辛普森法。
心率的影响:以心率100 bpm为界分组后分析发现,无论是在心动过速组(心率>100 bpm)还是正常心率组(心率≤100 bpm),SV-VTI与SV-PiCCO的相关性(r=0.946和0.988)均高于其他两种方法。这表明VTI法的准确性受心率变化的影响最小。
讨论:不同TTE技术的特点与临床应用启示
FS法作为传统心功能指标,在本研究中与PiCCO值整体相关性良好,但在低CO条件下准确性下降。辛普森法理论上不依赖几何假设,更精确,但其准确性高度依赖操作者经验、清晰的图像质量和对心内膜边界的精确描记。在低CO或心动过速时,其局限性凸显,准确性显著降低。
相比之下,LVOT/VTI法被证明是评估重症患者心功能最可靠的方法。其优势在于受心率变化影响小,在低CO状态和心动过速时仍能保持较高的测量准确性。这可能是由于该方法直接测量通过主动脉瓣的血流速度和流量,更直接地反映了心脏的泵血功能。尽管在极高SV时或存在主动脉瓣反流、心脏结构变形时可能出现偏差,但总体而言,其表现最为稳健。因此,在临床实践中,尤其是在需要快速、无创、准确评估重症患者血流动力学状态时,LVOT/VTI法应作为优先选择。
结论与展望:VTI法是非侵入性评估的首选
综上所述,经胸超声心动图(TTE)作为一种无创工具,在评估患者心功能方面与PiCCO有良好的一致性。在FS、LVOT/VTI和辛普森法三种技术中,LVOT/VTI法在测量心输出量(CO)和每搏输出量(SV)方面展现出最高的准确性和一致性,且在不同心率条件下表现稳定。因此,对于危重症患者的血流动力学评估,LVOT/VTI法是首选的、可靠的非侵入性方法。
本研究也存在一些局限性,包括回顾性设计、样本量较小、未考虑血管活性药物影响等。未来需要通过更大样本的前瞻性研究,进一步验证这些发现,并探索在更广泛患者群体和临床场景中的应用价值。