血流动力学监测技术包家立陈茂华.PDF

血流动力学监测技术 包家立 陈茂华 本文作者包家立先生 浙江医科大学生物医学工程研究所副所长 副教授 中国 电子学会生物医学电子学分会委员 陈茂华先生 杭州市第四人民医院麻醉科医 师 重症监护是70 年代发展起来的一种新的医疗技术 自80 年代以来 我国各 大医院相继建立起重症监护病房(Intensive Care Unit ICU) 在这些病房中采 用血流动力学监测和人工辅助呼吸来抢救危重病人 使病人的死亡率明显下降 血流动力学监测是一种辅助诊断手段 可以为医师制定治疗方案和评价疗效提供 可靠的依据 使病人预后更好 一 心脏的泵血功能 心脏是血液循环的动力装置 它不断地做收缩和舒张运动 收缩时将血液从 心脏射入动脉 舒张时血液从静脉返回到心脏 心脏中的瓣膜使血液单向循环流 动 如图1所示 p 为心泵出口压力 即主动脉压(Arterial Pressure) p 为 1 2 心泵入口压力 即中心静脉压(Central Venous Pressure) Q 为心泵流量 即心 输出量(Cardica Output) 只有p 大于p1 2 血液才能从心泵输出 通过外周血管返回到心脏 心泵以心 动周期为节律周期性地向外周血管泵血 因此p p 和Q 都是时间函数 1 2 当心脏收缩时 收缩力作用于心室中的血液 由于血液是不可压缩液体 血 液产生的反作用力p(t)在三维空间中作用于心室壁 心室将体积为 dV 的微变血 量射入主动脉 从动力学角度看 心脏对dV 血量所做的功为 dW=p(t)dV (1) 对心脏外周 心脏内压p(t)等于心泵的出入口压力差 即 p(t)=p (t) p (t) (2) 1 2 这样 心脏泵血所做的功为 dW=[p (t)-p (t)]dV (3) 1 2 (3)式两边同除以时间微段dt 可以得到心泵瞬时功率为 dW p (t) p (t) dV dt = [ 1 − 2 ] (4) = [ − ] p 1 (t) p 2 (t) Q(t) (4)式是心脏做功的微分表达形式 它表示心脏泵血的瞬时功率与心泵出入口 压力差和流量成正比 其计量单位 p (t)和p (t)为Pa Q 为L/s dW/dt 为W 1 2 根据(4)式 对p (t) p (t)和Q(t)监测 可以测算心泵的瞬时功率 1 2 对(4)式进行一个心动周期的定积分 则可以得到每搏功 T W = ∫ [p 1 (t) − p 2 (t)]Q(t)dt (5) 0 如果心泵出口压力p (t)和入口压力p (t)都近似用平均压表示 1 2 T p 1 = 1 p 1 (t)dt (6) T ∫ 0 T p 2 = 1 p 2 (t)dt (7) T ∫ 0 每搏输出量为 T V=∫ Q(t)dt