染料稀释曲线测定

染料稀释曲线测定是最早应用且目前仍常用的指示剂稀释曲线测定。以染料作为指示剂，有动脉和静脉血染料稀释曲线测定两种。也可选择性地注射染料到特定心腔进行测定。
指示剂 一般用蓝色或绿色染料如1%伊文思蓝(Evans blue)每次7～15mg、1%美蓝(methylene blue)每次0.3～1mg/kg、1～4%柯马西蓝(Coomassie blue)每次0.4～0.8mg/kg、0.125%吲哚氰蓝绿(indocyaninegreen)每次5mg等作指示剂。伊文思蓝排泄缓慢，在体内停留时间较长，量多时造成皮肤粘膜数日至数周的蓝染，故不适于反复多次注射。美蓝迅速还原脱色及排泄，可反复多次注射，但不适于较长时间观察。柯马西蓝和吲哚氰蓝绿不使皮肤粘膜染色，可反复多次注射，但前者用量较大易引起恶心、呕吐反应，后者水溶液不稳定，用时需临时配制。
仪器设备 染料注入血循环后，从循环系统的选定部位抽取血液标本，测定血中染料的浓度变化，记录成时间-浓度曲线。目前多用连续抽血并连续测定和记录血中染料浓度变化的方法。使用血池光密度计或血池血氧计测定，血液可注回病人的血管。更常用耳血氧计从皮肤表面连续测定并记录耳壳动脉血中染料浓度的变化，无需抽血。附有电子计算装置的仪器，还可立即报告测得的数据和算出的结果。
光密度计和血氧计是利用染料吸收光波的性能，影响光电倍增管或光电池的输出来测出其浓度，故需调整其滤光装置以适应不同染料的吸光性能 (伊文思蓝主要吸收605nm、美蓝吸收615～665nm、柯马西蓝主要吸收585nm、吲哚氰蓝绿主要吸收800nm波长的光波)，还原血红蛋白有类似蓝色染料的吸光性能，故病人有紫绀时将影响用蓝色染料的稀释曲线测定，但不影响用吲哚氰蓝绿的测定。
测定方法 (1)用耳血氧计测定动脉血染料稀释曲线：先将病人耳壳表面皮肤擦净，搓揉并加热至耳壳充血，将耳血氧计的“耳件”夹住耳壳，调节血氧计及记录器，使光电池敏感度及记录幅度符合要求，开动记录器，然后在连续记录的过程中迅速注射染料。记录到的曲线反映染料在耳壳动脉血中浓度的变化。
(2)用血池光密度计或血池血氧计测定动脉或静脉血染料稀释曲线： 先调节好血池上的透光系统，然后调节光密度计或血氧计本身及记录器，使其灵敏度及记录幅度符合要求。以18号注射针穿刺股动脉或肱动脉，针的尾端连接内径为2mm的塑料管，将血引入血池（测动脉血染料稀释曲线）; 或在左心导管检查时，将心导管尾端连接到血池（测左侧各心腔染料稀释曲线）; 或在右心导管检查时，将心导管尾端连接到血池 （测右侧各心腔和静脉血染料稀释曲线），然后用恒速马达带动注射器吸引血液以均匀的速度流过血池，开动机器，迅速注射染料进行记录。
记录染料稀释曲线时，记录纸转速一般用每秒2.0～2. 5mm，染料可注入静脉或选择性地注入左或右侧心脏各腔，一般用手推注射器注射，要求在2秒钟左右注射完毕。
动脉血染料稀释曲线 (1) 正常曲线： 图1为向静脉注射染料，用耳血氧计记录到的正常动脉血染料稀释曲线。图中“1”处是注射染料时的标记，染料由上臂静脉注入后尚未在记录部位的动脉血中出现时，记录得一条平线，与基线在同一水平。“2”处曲线开始下降，表示染料已开始在记录部位的动脉血中出现。曲线随即迅速下降到最低点“3”处，说明染料在动脉血中达到最高的浓度。其后曲线随着浓度逐渐降低而回升，完成第一次循环。但曲线回升不到基线(延长此线可与基线相交于“4”处) 而达“5”处，又再度逐渐下降少许，到“6”处后逐渐回升，说明染料再循环到动脉血中然后离去。此后曲线近乎平直，但与注射染料前的基线相比有一定距离，此距离即反映此时血中经常有一定量的染料在循环。
有些仪器记录的曲线，染料的浓度在纵标上的读数按一般数学方法表示，此种曲线的幅度大，称为线性曲线；有些仪器记录的曲线染料的浓度在纵标上的读数按对数方法表示，此种曲线幅度较小，横标时间读数仍是数学的，故称为半对数型曲线。计算曲线各项时间时需要用后一种类型的曲线，前一种曲线可在半对数图纸上谱写变成后一种曲线。

图1 正常的动脉血染料稀释曲线示意

图中 1.为注射染料处，2.为染料开始出现处，3.为染料浓度达最高峰处，4.为曲线升支延长线与基线的交点，5.再循环开始处，6.再循环最高峰处。横标是时间以秒为单位，纵标是血中染料浓度以血氧饱和度来表达，血氧饱和度愈低反映血中染料愈多。由于纵标的标尺是对数性的故本曲线为半对数曲线。

图1中1至2的距离 （甲） 称为出现时间 (正常值9.4±1.4 s),2至3距离（乙）称建立时间(正常值6.3±0.7s),3至4距离（丙）称为消失时间 (正常值13.0±2.8s),（甲）+（乙）距离称为高峰时间 (正常值15.7±1.1 s),（乙）+（丙）距离称为经过时间 (正常值19.3±3.2s),3至6距离 （丁）称为平均再循环时间 (正常值19.1±1.7s)。此外，2至5距离，称为出现至开始再循环时间 (正常值18.9±2.1s)。用曲线升支的延长线与基线相交的一点“4 ”来判定消失时间，可以排除再循环的影响。消失时间/建立时间和出现时间/高峰时间的正常比值分别为2.0±0.3和0.6±0.03。
从我国人测得的各项时间的正常值较国外同类资料略小。染料注射的部位和速度对曲线的形态和时间数值都有影响。注射部位距动脉记录部位近 （如注入肺总动脉或主动脉弓）则曲线幅度大，波形尖锐； 距动脉记录部位远（如注入上臂静脉）则曲线幅度小，波形圆钝。注射速度慢则曲线形态失真，时间数值延长。
(2) 计算心排血量： 应用Hamilton公式可从动脉血染料稀释曲线计算心排血量：

公式中： F=心排血量以L/min表示；
60=60s即1 min;
I=注入染料的剂量以mg表示；c=染料在第一次循环期间在血中的平均浓度，以mg/L表示；
t=染料第一次循环所需的时间，即相当于经间，以秒表示。
染料在第一次循环期间在血中的平均浓度，可从半对数曲线中整个经过时间所占的面积求得。此时上述公式的ct即=面积 (mm·s)×曲线定准因素 (即记录纸上1mm高度相当于染料浓度的mg/L数)。
用本法计算出的心排血量，与通过心导管检查用Fick方法计算所得的相仿。
从耳血氧计记录的曲线计算出的是心排血浆量，要乘

从染料稀释曲线还可计算出“中心血容量”、分流量、返流量等。
(3) 诊断左至右分流： 凡有中心性左至右分流的病人，不论其为心房间隔缺损、部分性肺静脉畸形引流、心室间隔缺损、动脉导管未闭或主动脉窦动脉瘤破裂入右心，其动脉血染料稀释曲线的特点相同。
与正常者比较出现时间、建立时间和高峰时间正常或略延长，其主要异常集中在第一次循环曲线高峰出现之后(图2)。由于注入静脉或右侧心腔的染料通过肺循环而到达左侧心脏时，在其进入周围动脉之前，一部分染料通过左至右分流又回到右侧心脏，因此在第一次循环中达到周围动脉的染料量减少，故第一次循环曲线的幅度减低。当染料流过了记录曲线的部位，曲线回升的过程中，上述通过左至右分流进入右侧心脏的染料此时才流到了周围循环，因而影响到曲线的回升，使曲线的回升缓慢，并出现细小的波动，左至右分流量愈大，其影响愈显著，因此曲线的消失时间延长，经过时间亦延长。染料第二次循环到周围动脉时，由于已经过两次的左至右分流，染料量已大为减少，加以第一次循环曲线的升支上升缓慢，因此再循环曲线消失或很不显著，平均再循环时间及出现至开始再循环的时间亦无法计算。
第一次循环曲线的幅度大小与左至右分流量的大小成反比。

图2 正常人、有左至右分流和右至左分流的心脏病病人动脉血染料稀释曲线形态示意

1.经过时间； 2. 出现时间； 3.建立时间； 4.消失时间；5.高峰时间；6.平均再循环时间； 7.8.9. 注射染料处。
诊断左至右分流时以将染料注入右侧各心腔，尤其是注入肺总动脉为佳。因为注入这些部位记到的正常动脉染料稀释曲线，幅度较大，各波均很清晰，有左至右分流时则曲线幅度虽减低将仍可辨认。如将染料注入上臂静脉则记到的正常动脉血染料稀释曲线，幅度较低，再循环曲线较不清楚，有左至右分流时则曲线幅度更低，消失时间可甚长。
从动脉血染料稀释曲线一般不能定左至右分流的部位。只有在肺静脉部分畸形引流的病人，如将染料注入有畸形引流肺静脉一侧的肺动脉，则测得的动脉血染料稀释曲线呈左至右分流的类型，反之，如染料注入无畸形引流肺静脉一侧的肺动脉，则所测得的曲线呈正常形态，从而可以判定畸形引流肺静脉的所在。
(4)诊断右至左分流： 有中心性右至左分流的病人，视注入染料部位的不同，动脉血染料稀释曲线可有不同的形态。在分流部位或其上游注射染料测得的曲线主要有下列特点(图2):
❶出现时间缩短，
❷第一次循环曲线降支上出现切凹，形成另一个波，如操作适当，此波的大小可反映右至左分流量的多少，
❸第一次循环曲线幅度小于正常，有时可小于其降支上的切凹，
❹再循环曲线多数不清楚。
染料注入分流的下游部位时，则所测得的曲线呈正常形态。
产生上述特点的原因，是由于右至左分流的存在，使染料注入右心后，一部分迅速随血液分流提前进入体循环，曲线提早下降，故出现时间缩短。此部分染料经过后曲线略回升而其余染料即随正常的血液途径到达体循环，形成第一次循环曲线，因此其降支上即形成切凹，右至左分流量愈大则此切凹亦愈大，有时超过第一次循环曲线的幅度而使后者不明显。曲线的建立时间因出现时间缩短而延长，但高峰时间正常； 出现时间与高峰时间的比值显著减小。由于部分染料已分流掉，因此曲线的幅度减低，再循环曲线也不清楚。消失时间与经过时间可能延长，消失时间与建立时间的比值的可能增大，则与同时合并左至右分流 （通过原有的缺损或肺血管的侧支循环）有关。
出现时间的缩短与高峰时间的正常，在同时有肺动脉高压或心力衰竭的病人只有相对的诊断意义，因此两者本身足以引起曲线各项时值的延长。
动脉血染料稀释曲线测定与右心导管检查结合进行时，可在不同心腔内注射染料进行选择性测定，以迅速地判定右至左分流的部位，这就可以弥补右心导管检查能诊断右至左分流的存在而常不能肯定其分流部位所在的不足。如在法乐四联症时染料注入肺动脉，法乐三联症时染料注入右心室或肺动脉，记录到的动脉血染料稀释曲线正常；染料注入右心室或右心房（法乐四联症时），右心房或下腔静脉（法乐三联症时）则动脉血染料稀释曲线呈现右至左分流形态，立即能确定分流部位的所在。
(5) 诊断瓣膜返流： 在心脏瓣膜有较显著的返流时，在病变瓣膜的上游心腔注射染料，记录到的动脉血染料稀释曲线形态与有左至右分流者极相类似，其高峰时间略延长，第一次循环曲线的幅度较低，消失时间显著延长，第一次循环曲线的升支上升缓慢，再循环曲线消失。这些改变是由于部分染料在病变瓣膜上下游心腔之间往返流动所致。如通过心导管在病变瓣膜下游心腔离瓣膜较远部位注射染料，则记录到的动脉血染料稀释曲线形态正常，据此可作出返流瓣膜的定位诊断。
如在返流瓣膜的上、下游心腔中各置一根心导管，在向下游心腔注入染料的同时，从上游心腔中抽取血液标本，则可发现此血液标本中含有染料。
一种较简便的判定主动脉瓣关闭不全的方法，是从股动脉送入一根心导管在主动脉各部位注射染料，用耳血氧计在右耳测定动脉血染料稀释曲线。无主动脉瓣关闭不全的病人，在主动脉弓以下的部位注入染料时，将记录不到第一次循环曲线，有主动脉瓣关闭不全的病人，即使在降主动脉的第六胸椎至第二腰椎水平处注射染料，由于染料能随血液返流到左心室再排出，因而在右耳可以记录到动脉血染料稀释曲线。
(6) 其他： 在心力衰竭的病人，动脉血染料稀释曲线的幅度低，各项时间延长，再循环曲线不清楚，这是由于循环时间延长，染料高度稀释，加之心排血量降低所致。
静脉血染料稀释曲线 (1) 正常曲线： 正常的静脉血染料稀释曲线，其出现时间较动脉血染料稀释曲线为迟，曲线振幅低，整个曲线较圆钝。这是由于染料先经过周围动脉进一步稀释后再回流到静脉之故。
(2) 诊断左至右分流： 通过右心导管检查进行的静脉血染料稀释曲线测定，可以明确左至右分流的部位所在。此时应将注射染料的心导管置于预计缺损所在部位的下游远处，如心房间隔缺损或心室间隔缺损可置于肺动脉，动脉导管未闭可置于右肺动脉，抽取血液标本的心导管则置于预计缺损所在部位及其上游心腔。快速注入染料后，动脉血染料稀释曲线将显示左至右分流的特征； 从缺损所在心腔同时记录的静脉血染料稀释曲线，则由于一部分染料随血液分流提前进入此心腔而显示有较动脉血染料稀释曲线出现时间更早出现的曲线，其后重叠有延迟出现的正规曲线； 而从缺损部位上游的心腔则记录到正规的延迟出现的静脉血染料稀释曲线，从而可以判定左至右分流部位的所在。
(3) 诊断瓣膜返流： 诊断三尖瓣关闭不全时，注射用的心导管置于右心室中部，取血用的心导管置于右心房；诊断肺动脉瓣关闭不全时，注射用的心导管置于肺动脉总干的中部，取血用的心导管置于右心室流出道。由于染料在注射后迅速随血液返流到取血的心腔，因此可记录到出现时间较同时记录的动脉血染料稀释曲线为早的静脉血染料稀释曲线。此种曲线的出现时间一般较有左至右分流的病人的类似曲线更提早。