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      ICG檢測技術

      發展簡史      

             1966年美國明尼蘇達大學Kubicek教授根據歐姆定律提出了計算每搏輸出量的線性公式即胸腔電生物阻抗法(Thoracic Electrical Bioimpedance,TEB),并為美國太空總署(NASA)研制出世界上第一臺應用胸腔阻抗法的血流動力學檢測設備,用于宇航生理研究。為了使胸阻抗法能適用于臨床,許多專家學者提出了改進意見。20世紀90年代末期至本世紀初期,采用最新計算機技術和數字信號濾波技術,胸腔阻抗法血流動力學監測技術獲得了突破性進展,大量的臨床實踐表明,這種方法已達到了準確可靠、適合臨床應用的階段。但由于其對信號濾波處理技術要求很高,有些不成熟產品對市場造成了一些負面影響。
      技術原理
            20世紀60年代美國明尼蘇達大學庫比賽克(Kubicek)教授根據歐姆定律提出了胸腔電生物阻抗法(Thoracic Electrical Bioimpedance,TEB),用于無創心功能檢查。
      歐姆定律即導體電阻與其橫截面積成反比。當心臟收縮與舒張時,胸腔大血管容積隨血流量而變化,電阻抗隨之產生變化。胸腔阻抗將隨著心臟的收縮與舒張發生搏動性變化:心臟射血時,左心室內的血液迅速流入主動脈,主動脈血容量增加,體積增大,阻抗減??;心臟舒張時,主動脈彈性回縮血容量減少,體積減小,阻抗增大。因此,通過檢測胸腔電阻抗的變化,可直接反映心臟的機械功能。 

      應用領域
          無創心功能測定也稱無創心臟血流動力測定。血流動力學是指與動脈系統相關的血流參數,對多種疾病的臨床診斷、預后和治療決策有重要意義。過去,這些血流動力學參數的獲得依賴于有創測定技術。包括動脈穿刺、肺動脈內導管技術等。但是,有創技術對于普通的心血管患者(例如高血壓病人)并不適用。
          最初,美國太空總署(NASA)將該項無創心功能技術用于宇航員心功能狀態監測,用于宇航生理研究,開創了無創心功能技術的先河。在歐美地區,無創心功能檢查已成為全民醫保報銷范圍內檢查項目。在我國,該技術已在多家醫院完成臨床研究,研究結果獲得中國無創心功能學會的認可。
      以胸腔阻抗法(TEB)為基礎的無創心功能測定方法,為連續監測血流動力學變化和對心功能進行評價提供了一種新的方法。該方法具有、安全無創、操作簡便、準確可靠、重復性好等特點,而且可連續監測多個參數。自從1998年以來,對無創心功能的準確性進行了確認。多項國內外臨床研究結果表明:與有創檢測結果相比,該技術具有很高的相關性和精確性,所測參數與有創法的相關系數可高達0.9以上,因此在多個醫療領域有重要應用價值。
      (1)心血管病高危人群危險性分層及心血管事件的預測。
      (2)心血管疾病患者(冠心病、高血壓病、心律失常、腦卒中、心臟術后等)的輔助診斷、治療隨訪過程中心臟的泵功能監測、評估。
      (3)急危重病領域:臨床應用無創血流動力監測系統操作簡便,檢測準確可靠,可重復性好,是早期病情判斷、指導臨床治療和判斷預后一種有效的監測手段。
      (4)外科患者麻醉及術中血流動力學監測:連續同步顯示生理數據,根據檢測值可對循環功能障礙作出早期診斷和糾正。
      價值
           無創心功能測定在體檢普查中價值體現在以下二點:
           1) 核心價值:早期預警心功能下降
           針對心血管病高危人群或健康人群而言,無創心功能檢查能夠“早發現,

          可逆轉”。當心功能出現早期異常,即僅僅出現功能障礙時即加以有效干預,往往可以通過非藥物治療,例如適當鍛煉、健康飲食、調整生活方式,取得良好效果,使早期心功能異常得到控制甚至逆轉;其它心臟檢查(心電圖、超聲心動圖、冠脈CT、核磁共振、核素掃描等)基本針對器質性病變,即疾病已導致明確的解剖形態學變化,導致病理性血流灌注和功能障礙,因而多數難以逆轉,治療效果可能不甚理想。
      2) 適用于大規模人群的篩查
      無創心功能測定技術具有安全無創、操作簡便、重復性好、費用低廉等特點,而且可連續監測多個參數,因此在健康人群體檢普查中有重要應用價值。是其它無創心臟檢查項目無法替代的:
      ①心電圖:心電圖是體檢人群最常用的無創心臟檢查方法之一,其主要作用是幫助判斷心臟電活動是否正常,主要用于診斷心律失常、診斷有無心肌缺血或心肌梗死并判斷其部位、診斷心臟擴大、肥厚。但是,心電圖無法提供準確定量衡量心臟泵功能。
      ②超聲心動圖:應用超聲波探查心臟和大血管的無創性檢查方法,可檢測心臟的解剖結構,判斷心功能。通過各種負荷超聲心動圖,提高了對冠心病的診斷敏感性和特異性。然而該方法的檢查時間較長,花費較高,操作者依賴性強,不能滿足多次連續心功能測定的臨床需要。而且健康人群的大規模體檢陽性率低,如無明確的臨床病史提示,有較高漏檢風險,因此該項技術并不適用于健康人群的篩查,而應作為心臟病患者或高危人群的診斷手段。
      功能參數
             無創心功能核心指標是心臟泵血功能參數,一方面其反映心臟收縮泵血能力,另一方面反映心臟是否能滿足給全身供血需求。
             由于心動周期過程中胸腔阻抗的變化主要由胸主動脈體積和血容量的變化引起的,無創心功能可直接計算出左室射血量:每搏血容量(Stroke Volume,SV),心率和每搏血容量的乘積即每分鐘心輸出量(CO),單位體表面積的心輸出量即心指數(CI)。這些參數與心臟功能和心肌的變力狀態直接相關。
      根據搏指數SVI、心率HR,心泵狀態可大致分為四種類型:正常型、亢奮型、代償型、減弱型。不同心泵狀態提示不同的潛在生理性或病理性因素。其中,亢奮型、代償型、減弱型都是重要早期預警信號,提示器質性病變及突發不良事件可能性增高,應積極采取措施預防或治療。
      無創心功能另外重要指標是前負荷與后負荷,分別反映左心室收縮前、收縮后遇到的阻力。其中,總外周阻力(Total Peripheral Resistance, TPR)反映左心室射血時,遇到的來自主動脈及全身血管的阻力,與血管順應性、血液粘稠度密切相關,主要反映機體外周血管舒縮狀態。臨床研究發現心衰患者的外周血管阻力明顯高于肺源性疾病所致呼吸困難患者。而長期總外周阻力偏高,可能導致心肌肥厚等器質性病變。
             綜上所述,通過無創心功能連續監測指標,以血流動力學為指導,可使患者心臟前負荷、后負荷及心肌收縮力三者達到最優化,使藥物應用更有針對性,更合理,明顯提高療效。


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