王振红等

x[摘要] 目的 分析经食管超声心动图（TEE）经主肺动脉（MPA）测量的心脏指数（CIMPA）与肺动脉导管连续热稀释法监测心脏指数（CIPAC）的一致性。 方法 选择2013年4～6月在南京市第一医院择期行单纯二尖瓣置换术（MVR）或同期主动脉瓣膜置换术（DVR）的25例患者为研究对象。麻醉诱导后将TEE探头经口腔置入食管，于心肺转流术（CPB）后15 min（T1）、30 min（T2）、45 min（T3）、60 min（T4）和关胸后5 min（T5）、10 min（T6）、15 min（T7）时测定经主肺动脉的CIMPA，同时记录各时间点经肺动脉导管测定的CIPAC。采用Bland-Altman PLOT一致性检验分析CIMPA与CIPAC的一致性，采用线性回归分析两者的相关性。 结果 两种测量方法共168对CI值，两种方法测量CI的平均值为2.8 L/（min·m2），偏差为0.66 L/（min·m2），一致性界限为（-2.59～3.89）L/（min·m2），偏差的百分误为117%。CIPAC与CIMPA的回归方程为y=2.3+0.06x（r=0.21，P < 0.01），相关程度较弱。 结论 TEE经主肺动脉测量CI与肺动脉导管连续热稀释法监测CI的一致性较差，不可替代肺动脉导管热稀释法用于瓣膜置换术患者CI的监测。

[关键词] 经食管超声心动图；心排血量；心脏指数；导管插入术；Swan-Ganz

[中图分类号] R542.2 [文献标识码] A [文章编号] 1673-7210（2015）06（b）-0084-05

Consistency analysis of transesophageal echocardiography technique through the main pulmonary artery and continuous thermodilution technique in the detection of cardiac index of patients with valve replacement

WANG Zhenhong SHI Hongwei WEI Haiyan GE Yali ZHAO Yamei TAO Hongwei

Department of Anesthesiology， Nanjing Hospital Affiliated to Nanjing Medical University the First Hospital of Nanjing Cardiovascular Hospital of Nanjing， Jiangsu Province， Nanjing 210006， China

[Abstract] Objective To identify the agreement of cardiac index between transesophageal echocardiography technique through the main pulmonary artery and continuous thermodilution technique. Methods 25 patients who were scheduled for mitral valve replacement （MVR） or aortic valve replacement （AVR） simultaneously undergoing cardiopulmomary bypass in Nanjing first hospital from April to June in 2014 were included. The TEE probe was inserted after tracheal intubation. Cardiac index （CI） derived from TEE through the main pulmonary artery （CIMPA） and pulmonary artery catheter （CIPAC） were collected at seven study periods： approximately 15 min （T1）， 30 min （T2）， 45 min （T3）， 60 min （T4） after termination of cardiopulmonary bypass， and approximately 5 min （T5）， 10 min （T6）， 15 min （T7） after closure of the incision. The consistency of CIMPA and CIPAC was analyzed by Bland-Altman plot method and linear regression analysis was used to analyzed the correlation coefficients between CIMPA and CIPAC. Results There are 168 matching data measured by two methods. The mean CI was 2.8 L/（min·m2）， bias was 0.66 L/（min·m2）， limit of agreement was from -2.59 to 3.89 L/（min·m2）， and the percentage error was 117%. A weak correlation between CIMPA and CIPAC was found （y=2.3+0.06x， r=0.21， P < 0.01）. Conclusion There is a poor agreement of CI between TEE technique through the main pulmonary artery and continuous thermodilution technique， and thermodilution technique is irreplaceable in the monitoring of CI in patients with valve replacement.

[Key words] Transesophageal echocardiography technique； Cardiac output； Cardiac index； Catheterization； Swan-Ganz

经食管超声心动图（TEE）作为一种微创诊断工具，进入临床应用的20多年来，在心脏手术患者术中心脏功能的评估和麻醉治疗中发挥了至关重要的作用。心排血量（CO）是围术期评估血流动力学最重要的基本指标之一，心脏指数（CI）是CO与单位体表面积（BSA）的比值，可以对个体进行直接比较。超声多普勒法可以对血流动力学进行定量的评估，通过测量计算出每搏量（SV）后，可由SV和心率（HR）得到CO[1]。相比较于经肺动脉导管热稀释法测量CO的“金标准”，TEE具有无创、不干扰手术操作、不污染术野等优点，并可以清楚连续的监控心脏结构功能。先前的研究主要比较TEE经主肺动脉测量的CO与经肺动脉导管热稀释法（单次注射法）测量的CO间的一致性，而本研究比较与验证了TEE经主肺动脉测量瓣膜置换患者的CI与经肺动脉导管热稀释法（连续法）测量的CI间的一致性，为临床瓣膜病患者提供一种微创的、持续的、准确的术中血流动力学监测方法。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选择2013年4～6月南京市第一医院（以下简称“我院”）胸心血管外科择期行单纯二尖瓣置换术（MVR）或同期主动脉瓣膜置换术（DVR）的患者25例，男12例，女13例，年龄25～78岁，BSA为1.32～1.87 cm2，美国麻醉医师学会（ASA）分级Ⅱ～Ⅲ级，NYHA心功能分级Ⅱ～Ⅲ级，术前左室射血分数（LVEF）≥45%，术前未使用正性肌力药物，排除合并脏器功能障碍、中或重度三尖瓣反流、肺动脉高压的患者。本研究经我院医学伦理委员会批准，所有患者签署同意书。

1.2 方法

1.2.1 麻醉方法与监测 患者于麻醉诱导实施前30 min行肌肉注射苯巴比妥钠0.1 g和东莨菪碱0.3 mg。入室后开放静脉通路，监测ECG、血氧饱和度；行左侧桡动脉穿刺监测动脉血压。麻醉诱导：咪达唑仑0.05～0.1 mg/kg，丙泊酚1.5～2.0 mg/kg，舒芬太尼1 μg/kg，罗库溴铵0.6～1.0 mg/kg。麻醉维持：丙泊酚4～6 mg/（kg·h），瑞芬太尼0.2～0.4 μg/（kg·min），顺苯磺酸阿曲库铵2 μg/（kg·min），七氟烷0.5～1.0 MAC，采用多功能气体浓度监护仪监测呼末二氧化碳分压（PetCO2）和七氟烷吸入浓度。于CPB前、后适量追加舒芬太尼。气管插管后经右颈内静脉穿刺置入Swan-Ganz漂浮导管（7.5 Fr，774 HF），监测中心静脉压（CVP）、肺毛细堵塞压（PAOP），连接连续心排量监护仪（vigilance Ⅱ，Edwards Lifesciences Co.，美国）监测连续心排血量（CCO）。

术中监测鼻咽温和尿量，维持麻醉深度指数（CSI）40～60。CPB停机后，采用临时起搏器经右心室表面起搏心脏，起搏心室率控制在90次/min，术中维持CVP 8～12 mm Hg（1 mm Hg=0.133 kPa），平均动脉压（MAP）≥70 mm Hg，LVEF≥45%。MAP、CVP、PAOP在呼气末读取数据。

1.2.2 TEE经主肺动脉计算CIMPA的方法 气管插管后，经口腔将多平面TEE探头（4.5～6.5 MHz；PET-510MA，TOSHIBA，日本）插入食管，连接成像系统（Aplio XG-790A，TOSHIBA，日本）进行数据采集。某个时相的血流速度时间总和被称为速度-时间积分（VTI），VTI可以被理解为血流在每一心动周期经过的距离，因此也被称为“搏出距离”。经主肺动脉测量VTIMPA的获取切面为经食管中上段升主动脉短轴切面，将脉冲多普勒的取样容积置于主肺动脉处测量，通过描记多普勒血流曲线边界，超声机内的计算机软件自动得出VTI，连续3个心动周期取其平均值，测量方法见图1。在相同平面的同一位置测量主肺动脉直径DMPA 3次，取其平均值（测量方法见图2）。用圆形面积计算公式计算主肺动脉横截面积CSA：CSAMPA=π×（DMPA/2）2=0.785×DMPA2。SV为CSA与VTI的乘积，即：SVMPA=CSAMPA×VTIMPA。根据公式计算CIMPA=（SV×HR）/BSA。

分别于CPB后15 min（T1），30 min（T2）、45 min（T3）、60 min（T4）和关胸后5 min（T5）、10 min（T6）、15 min（T7）时测量VTIMPA；为减少误差，同一患者所有时间点的DMPA均采用首次测量值计算截面积；同时记录在各时间点经Swan-ganz肺动脉导管测定的CCO，取各时间点连续3次的CCO值，测量方法见图3。取其平均值，根据公式计算CIPAC，CIPAC=CCO/BSA。

1.3 统计学方法

采用MedCalc9.2.10统计软件进行统计处理。正态分布资料用均数±标准差（x±s）表示，非正态分布资料用中位数（M）及四分位数（P25～P75）表示。正态分布资料组内比较采用重复测量方差分析，非正态分布资料组内比较采用Kruskal-Wallis H检验，若P < 0.05，采用两两比较的t检验或秩和检验。两种方法测量的CIPAC与CIMPA一致性分析采用Bland-Altman PLOT一致性检验[2-3]，并计算偏差的百分误。CIPAC与CIMPA的定量描述采用一元直线回归方程。以P < 0.05为差异有统计学意义。

2 结果

25例患者中1例置换机械瓣膜患者CPB停机后，心室率超出控制范围，变异度大，保留数据不做分析，有效病例24例，男12例，女12例。患者术中主动脉阻断时间（118.90±29.23）min，CPB时间（159.14±29.10）min，手术时间（282.38±46.63）min。

2.1 不同时间点患者血流动力学的比较

不同时间点血流动力学指标及两种方法测量的CI值比较，差异无统计学意义（P > 0.05）。见表1。

2.2 两种方法测量的CI值Bland-Altman一致性分析

两种测量方法共168对CI值。两种方法测量CI的平均值为2.8 L/（min·m2），偏差为正偏差0.66 L/（min·m2），95%的一致性界限为-2.59～3.89 L/（min·m2）。CI偏差的百分误定义为偏差的2个标准差（SD）与两种方法测量的CI值的均数[（CIPAC+CIMPA）/2]的比值，即CI值偏差的百分误=2SD/[（CIPAC+CIMPA）/2]。两种方法测量CI偏差的百分误为117%。CIPAC与CIMPA的回归方程为y=2.3+0.06x（r=0.21，P < 0.01），两种测量方法相关性较弱。见图4。

实线表示CIMPA与CIPAC平均偏差为正偏差0.66 L/（min·m2）；虚线表示95%的一致性界限为-2.59～3.89 L/（min·m2）。

3 讨论

心脏瓣膜病患者存在不同程度的瓣膜结构功能异常及心功能不全，术中随时监测患者血流动力学改变评价心功能显得尤为重要。Swan-Ganz导管是经右颈内静脉插入肺动脉导管联合温度稀释法来监测血流动力学，是目前评价心排血量的最佳工具之一。由于Swan-Ganz有一定的操作风险、造价昂贵及严重的并发症，近年来人们不断在寻找新的微创监测CO的工具来部分替代术中Swan-Ganz导管的应用[4-5]。TEE是心血管外科手术过程中持续监测血流动力学的一种无创、准确的重要工具，它不仅为心脏外科医生决定手术方式、麻醉医师术中及时合理用药提供了参考，而且它特有的彩色多普勒系统在判断心脏瓣膜狭窄及反流程度，评价所换人工瓣膜功能等方面有显著优点。Lopes等[6]的动物实验结果显示TEE经主肺动脉评估CO是准确可行的，这与刘悦等[7]早期的研究心脏瓣膜置换术的患者，TEE经主肺动脉与漂浮导管热稀释法测定的CO值具有良好的相关性（r=0.946，P < 0.01），是一致的，但是他们早期采用的漂浮导管为人工间断注射热稀释法，这提示了本研究采用新型漂浮导管测量CO（自动连续热稀释法）与TEE法测量CO一致性的必要性和可行性。

获取准确的血流动力学资料依赖于超声声束与血流方向平行、临近血流的最小干扰及面积或直径的准确测量。二尖瓣病变患者大多合并有房颤，在测量VTIMPA时，对房颤患者一般要求测量8～10次取其平均值，所以本研究对术前患者的CIMPA不做统计。CPB停机后，起搏心室率控制在90次/min，为固定心室律，我们在同一解剖部位测量主肺动脉的直径，测量3次直径取其平均值，测量VTIMPA时保证获取最大血流信号，测量3个心动周期，取其平均值，大大减少了测量误差。

前人的研究显示，TEE计算CO与漂浮导管热稀释法得出的结果有较好的相关性，但往往是在左室流出道或主动脉瓣平面做的测量[8-9]，是对左心输出量的直接反映。在心脏无异常分流的情况下，左心排血量与右心排血量是大致相等的，而心脏瓣膜病患者存在不同程度的二尖瓣、主动脉瓣和三尖瓣的反流。也曾有文献报道在三尖瓣反流的心脏患者，漂浮导管热稀释法测得的CO偏低[10]。本研究是TEE经主肺动脉与漂浮导管连续热稀释法测定的CI值的比较，两种方法皆是右心输出量的直接反映，统计结果显示两种方法存在显著的统计学差异，TEE经主肺动脉测量的CIMPA高于Swan-Ganz导管测量的CIPAC，有弱相关性（r=0.21，P < 0.01）。

Critchley等[11]认为百分误低于30%时一致性良好，临床上可以接受两者相互替代。本研究Bland-Altman一致性分析结果显示，CI值偏差的百分误为117%，CIPAC与CIMPA线性回归方程为CIPAC=2.3+0.06CIMPA（r=0.21，P < 0.01），相关性较弱，两种方法不可相互替代。两种方法测量的CI值存在差异的原因可能有以下几点：①呼气末正压通气的影响。Jean-Luc等[12]报道多普勒心动图测量心脏指数时应用呼气末正压通气，其测量值有明显的增加（19±11）%。②合并三尖瓣的反流。在风心病的患者中，约有50%的患者存在多瓣膜病变，本研究并未排除部分行三尖瓣成型术的患者。在严重三尖瓣反流的心脏患者，用漂浮导管热稀释法测定的CO是偏低的，且三尖瓣反流的严重程度，与经多普勒和漂浮导管热稀释法测定心输出量的相关性成正比[10]。③TEE对血流动力学参数改变的反应及时性。有文献报道，在搬动心脏时，经食管超声多普勒测定的连续心排量变化反应及时，而Swan-Ganz导管滞后[13-14]。

本研究的不足之处有以下几点：①本研究中置换的人工瓣膜有机械瓣膜和生物瓣膜两种，不同的瓣膜种类可能对停机后的血流动力学有不同的影响，与机械瓣膜相比，生物瓣膜有更好的血流动力学性能[14]。②与左室流出道和主动脉瓣口相比，主肺动脉在心动周期的几何形态改变较大，如前所述，直径测定的偏差将引起横截面积的平方改变，扩大了测量误差。这也使得超声多普勒经主肺动脉测量CO的可靠性不如经主动脉瓣和左室流出道[15-17]，但是TEE经主动脉瓣或左室流出道测量CO比经肺动脉测量操作要复杂。③本研究仅限于行瓣膜置换术的患者，未研究行冠脉搭桥术的患者，可在以后的临床实践中扩大样本量做进一步研究。

综上所述，本研究以行单纯二尖瓣置换或同时合并主动脉瓣置换的患者为研究对象，应用TEE经主肺动脉多普勒法和肺动脉导管连续热稀释法两种方法测量CI，结果显示两种方法不可相互替代。

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（收稿日期：2015-01-27 本文编辑：任 念）