心电 cardiometry（Electrical Cardiometry, EC）监测早产儿过渡期非侵入性心输出量（Cardiac Output, CO）趋势追踪能力的极图（Polar Plot）分析

《European Journal of Pediatrics》：Trending ability of electrical cardiometry for non-invasive cardiac output monitoring in preterm neonates during the transitional period: a polar plot analysis

　　

摘要：电心阻抗心动图（Electrical Cardiometry, EC）可实现新生儿心输出量（Cardiac Output, CO）的连续、非侵入性监测。该技术随时间追踪CO变化的能力，与经胸超声心动图（Transthoracic Echocardiography, TTE）相比，在新生儿人群中尚缺乏充分研究。研究人员采用极图（polar plot）分析法，旨在评估EC与TTE对比监测早产儿生后过渡期CO趋势追踪（trending ability）的能力。研究对象为孕周＜32周和/或出生体重＜1500 g的早产儿，于生后第1、2、3天进行CO测定。计算EC与TTE连续两日间配对CO变化值（ΔCO），用于极图分析。第1–2天共获得55组配对ΔCO，第2–3天45组；排除均值绝对ΔCO＜20%的微变化后，分别纳入46组和41组进行极图分析。EC显示出良好的趋势追踪性能：第1–2天87%、第2–3天88%的数据点落在±30°范围内。第1–2天平均角度偏移（angular bias）为0.6°（95% CI ?5.7°至6.8°），第2–3天为?7.2°（95% CI ?16.4°至2.0°），表明两种方法间系统性方向差异极小。《结论》：研究结果表明，EC在早产儿过渡期对非侵入性CO监测具有良好的趋势追踪性能，支持其作为新生儿血流动力学评估中连续监测工具的潜在应用价值。已知：• EC允许对新生儿CO进行连续非侵入性监测。• EC评估CO的绝对准确性已有研究，但其趋势追踪能力知之甚少。新发现：• 与经胸超声心动图相比，EC可良好追踪早产儿CO变化。• 超过85%的配对ΔCO落在±30°范围内，角度偏移极小。

本文解读基于发表于《European Journal of Pediatrics》的原创研究文献，探讨电心阻抗心动图（Electrical Cardiometry, EC，一种基于胸段生物阻抗、通过分析与主动脉峰值血流加速度相关的脉动阻抗变化来连续估算心输出量 Cardiac Output, CO 的非侵入性技术）在早产儿生后早期过渡期监测 CO 变化趋势的能力。

研究背景与目的

准确的心输出量（CO）评估对早产儿血流动力学管理至关重要，早期识别全身灌注不足可预防严重并发症并降低新生儿死亡率。目前非侵入性金标准为经胸超声心动图（Transthoracic Echocardiography, TTE），但其间断性及操作者依赖性限制了临床应用。EC 可提供连续 CO 监测，既往新生儿验证研究中 EC 与 TTE 在绝对 CO 值上的比较结果不一致——尽管平均偏差较小，但一致性界限较宽，百分比误差常超出临床互换可接受阈值，且早产儿出生后72小时内常见房/动脉导管分流可能进一步影响 EC 对绝对 CO 的估算。然而 EC 能否可靠反映 CO 随时间的方向性变化（趋势追踪能力／trending ability）在新生儿中鲜有报道。因此研究人员采用极图（polar plot）分析法，评估 EC 对比 TTE 在胎龄＜32周和/或出生体重＜1500 g 早产儿生后过渡期（第1–3天）追踪 CO 日间变化的性能。

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主要研究方法概要

本研究为前瞻性 NEO-ICM 项目的亚分析，纳入意大利博洛尼亚 IRCCS AOUBO 新生儿重症监护病房收治的胎龄＜32周和/或出生体重＜1500 g 早产儿，排除重大先天畸形、先天性心脏病及可能影响参数的临床状况（如需输血的贫血、需吸入一氧化氮治疗的持续性肺动脉高压）。使用 ICON? 设备（Osypka Medical）进行 EC 监测（CO_EC），信号质量指数＞80为优质信号，取 TTE 前30秒均值；由单一经验操作者盲法行 TTE（Philips CX50，12 MHz探头）测算 CO_TTE（左室流出道流速－时间积分 VTI × 心率 × 左室流出道横截面积，取五周期均值），CO 均以体重校正（ml/kg/min）。分别计算第1–2天和第2–3天 EC 与 TTE 的配对 CO 变化值（ΔCO_EC、ΔCO_TTE），按 Critchley 等极图分析法绘制向量（半径 r＝(|ΔCO_EC|+|ΔCO_TTE|)/2，角度 θ＝arctan[(ΔCO_EC?ΔCO_TTE)/r]，顺时针旋转45°使一致线重合于横轴），剔除半径＜总体均值ΔCO 20% 的低幅值噪声点，预设±30°为可接受趋势一致角限，计算落入率及角度偏移（angular bias）。

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研究结果

Results（结果—一般资料与ΔCO范围）

55例早产儿提供第1–2天55组、第2–3天45组配对ΔCO。ΔCO_TTE第1–2天?159～＋146 ml/kg/min（均值±SD：6.3±68.1），ΔCO_EC?178～＋117 ml/kg/min（4.1±68.0）；第2–3天ΔCO_TTE?199～＋147 ml/kg/min（?15.3±76.4），ΔCO_EC?188～＋154 ml/kg/min（?12.5±70.1）。总体均值绝对ΔCO第1–2天为51.7±41.6 ml/kg/min，第2–3天57.0±45.5 ml/kg/min，据此排除＜10.3及＜11.4 ml/kg/min的微变化后，最终极图分析含46组（第1–2天）和41组（第2–3天）。

Results（结果—极图分析与趋势一致性）

第1–2天46个点中40个（87%，95% CI 74%–94%）落在±30°内，6个在外；第2–3天41个点中36个（88%，95% CI 74%–95%）落在±30°内，5个在外。角度偏移呈对称分布于0°附近，呈典型蝶形分布：第1–2天角偏移0.6°（95% CI ?5.7°至6.8°），第2–3天?7.2°（95% CI ?16.4°至2.0°），无显著系统性方向偏离。超出±30°的离群点未按动脉导管未闭（Patent Ductus Arteriosus, PDA）状态或使用正性肌力药聚类，但因数量少未行正式统计检验。

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讨论与结论总结

既往新生儿电学生物传感技术验证多关注 Bland–Altman 分析的点估计一致性或相关，趋势追踪证据匮乏；仅有一项生物电抗（bioreactance）研究显示差强人意的一致性及较大角偏移。本研究采用极图法并排除中心低变化区噪声、关注日间变化，显示 EC 能可靠跟随 CO 变化方向与近似幅度，与小儿心脏术后 EC 趋势追踪良好之证据吻合，且与同一队列中绝对 CO 测量百分比误差低于30%阈值的结果互为补充，共同支持 EC 应用于临床的前提条件。TTE 虽为本研究参照但并非完美金标准（存操作变异），早产儿更精确技术（如经肺热稀释法）因有创不适用。本研究局限含单中心较小样本、仅基于每日测量未能捕捉快速血流动力学波动、离群点仅为描述性分析、20%排除区属务实选择。

《结论》（翻译）：研究结果为首个采用正式极图方法学证明 EC 可可靠追踪早产儿产后过渡期 CO 方向性变化的新生儿证据。这些发现支持将 EC 作为多模式新生儿血流动力学监测中的趋势监测工具，尤其在 TTE 无法连续获取时。未来研究应评估 EC 在快速血流动力学变化及更复杂临床情境下的表现。

（注：PDA＝patent ductus arteriosus，动脉导管未闭；hsPDA＝haemodynamically significant PDA，血流动力学显著性动脉导管未闭；LA:Ao＝left atrium?to?aortic?root ratio，左房/主动脉根部比；VTI＝velocity–time integral，速度－时间积分）