心输出量测量

心输出量(CO)是心脏在单位时间内输出的血量，一般用L/min表示。心输出量可以由心脏每搏输出量(SV)计算，当心率为HR时，CO=SV·HR，式中SV的单位为L/beat,HR的单位为beat/min。心输出量的测量方法有Fick法、稀释法、左心室造影法、压脉波法、超声波法、电磁血流计法和胸阻抗法等。测量时应根据测定目的、精度和对象状态的不同，选择最佳的方法。
Fick法 Fick法是1890年Fick提出的测血流量的方法。由于在肺毛细管和肺泡处的氧交换量与肺血流量成比例，因此肺流量可由单位时间氧的摄取量(dV/dt)和通过肺前后的血液含氧量之差来计算。设肺血流量为Q(L/min)，流入、流出肺的血液含氧量分别为CA和CV
式中氧摄取（消耗）量由换气量和分析呼出气体所得的氧量来计算，混合静脉血由右心室心导管得到，动脉血由股动脉采样。测定必须在稳定状态下进行。气体中的含氧量可用气体分析器测定，血液中的含氧量可用血气分析器测定。对有短路的畸形心脏，在用Fick法测量心输出量时，需由上下大静脉和左心房同时采血，以去掉短路量。Fick法精度高，是心输出量测量的最标准方法。但这种方法需要进行右心导管采血，采气和血气分析等均较繁琐费时，对被检者创伤较大。
稀释法 稀释法是把指示剂注于血液上游，在其下游测量指示剂浓度随时间的变化，并绘出稀释曲线，最后利用稀释曲线计算血流量。设血液为稳定流动，血流量为Q(L/min)，在上游入口瞬时注入的指示剂量为I(mg)，在对应时间t的dt内，在下游出口处通过的指示剂浓度为C(t) (mg/L)，则当指示剂没有再循环时，I=Q此式称Stewart-Ha-milton公式，式中是稀释曲线的浓度面积，据此可计算流量Q。实际

的血液循环系统是闭合系统，稀释曲线含有再循环成分，需用Hamil-ton原理把它去掉，即把稀释曲线画在半对数坐标纸上，通过在其下降支不含再循环成分的上部引直线，依此计算浓度面积，如图1所示。

图1 稀释曲线

一般指示剂有色素、放射性同位素和较体温低的生理盐水或等渗葡萄糖等。
(1) 色素稀释法： 一般是在靠近中心部较粗的静脉注入蓝色和绿色染料，在股动脉或肱动脉反复抽取血样，用比色计测量其中的染料浓度，从而画出染料稀释曲线。也有的使动脉血流经一透明管，用光电法连续测量染料浓度。因为用蓝色染料的测定值易受血液氧饱和度波动的影响，所以现在多用绿色的心脏绿(Indocyanine Green)。
(2)放射性同位素稀释法： 在末梢静脉注入放射性同位素²4Na或³²P，于胸前放置检测用的闪烁计数器，测量放射性同位素被稀释的情况，画出稀释曲线。
(3)热稀释法： 用冷生理盐水等作为指示剂的热稀释法最受临床重视。它采用具有热敏电阻的Swan-Ganz漂浮导管，把热敏电阻置于肺动脉，向右心房注入冷生理盐水，按下式计算心输出量。

(ml/min)，式中V_i、T_i分别为注入溶液量(ml)和溶液温度(℃),T_b、ΔT_b分别为血液的温度(℃)和血液温度变化(℃),K为由注入溶液和血液的比热及比重所决定的常数，约为1.08。热稀释法几乎没有再循环，易于用计算机计算。使用Swan-Ganz导管可在床边进行测量，在ICU、CCU和心脏手术的术后管理中已成为常规测量方法。
稀释法测量精度较高，除测量心输出量外，还常被用来测循环时间和血流量等。六十年代以来，其指示剂和记录方法有较大发展，如用氢或维生素C作指示剂，以铂电极记录氢和维生素C的稀释曲线。不过由于稀释法常需导管或动脉穿刺，使用范围受到一定限制。
电磁血流计法 是一种根据电磁感应原理测量血流量的方法。实际上测得的是血流速度，然后乘以血管内径的截面积来计算血流量(参见“血流测量”条)。测量时需把主动脉暴露出，并置于特制的探头内。其测量精度高、设备简单、操作方便，广泛应用于动物实验。电极的极化、血管壁的厚薄，以及血液中的红细胞比容等因素都会影响测量的准确性。应用中，需备有直径不同的多个探头，以适应不同血管的测量。
超声回波法 是利用超声回波测量左心室腔容积差的方法。左心室腔是旋转椭圆体，设其长径短径比一定，则舒张末期和收缩末期的左心室腔容积差就是心脏每搏的输出量。具体测量时，可用M型或B型超声图仪显示超声心动的曲线或体层象，测出短径值则可计算。设舒张末期和收缩末期的左心室容积分别为V_d和V₈(L)，短径分别为D_d和D₈(cm)，则一次搏出量S_V(L/beat)为SV=V_d-V₈＝D-D。 记录左心室短径时， 一般从第四肋间胸骨左缘射入超声，入射声束要和中隔左心室内膜面及后壁内膜面垂直，此时回波距离最大。在超声心动图上测中隔内面回声的上升沿到后壁回声上升沿间的距离，即为短径。实际应用时，多采用经验式，如：V_d＝1.02D³_d-1.3(ml),V₈＝1.01D₈-2.02(ml)或 V_d＝59D_d-153(ml),V₈＝47D₈-120(ml)。此外，计算心输出量的方法还有： 由从心尖射入超声所得的体层图象上测量长径以计算左心室容积的方法； 利用二尖瓣振幅的方法； 利用主动脉基底部截面积和左心室驱血时间的方法等。
超声回波法具有无损伤、简便等特点，受到临床的重视。但其精度不高，特别是收缩期的测得值偏高。由于各个心脏的长轴短轴比各不相同，虽有各种补正式，现仍限于由短轴来测量。
压脉波法 是从主动脉压波形图计算每搏输出量的方法，如图2所示。计算心输出量CO(L/min) 的公式为CO=K(P₈-P_d) (1+T₈/T_d)·HR，式中P₈-P_d为收缩期和舒张期的压差（脉压） (kPa), T₈为收缩时间(S),T_d为舒张时间(s),HR为心率，k为动脉系的容量(L/beat/kPa)。一般是先用色素法、热稀释法、Fick法等测出CO，按上式求出k，再用该公式计算各瞬时的心输出量。

图2 压脉波测心输出量

这种方法可用于监视每次心搏的输出量。但同一个体，当条件变化时，预先计算的动脉系容量值(k)会改变，以致测得值的准确性较差。
胸廓阻抗法 是用生物电阻抗法测量心输出量的方法(参见“生物电阻抗技术”条)。胸阻抗法或导纳法测心输出量，对被测者无损伤，可反复测量或连续测量。所需的装置简单、造价低，广泛用于同一患者不同状态下的相对测量、评价运动员心功能和对儿童心功能的普查上。这种方法不适用于心脏有短路、逆流和传导障碍患者的心输出量测量。