Reevaluation of the Pulmonary Artery Catheter Technique in Hemodynamic Monitoring<?xml:namespace prefix = o ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:office" />

周建新

首都医科大学附属北京天坛医院ICU，北京 100050

Jian-Xin Zhou

ICU, Beijing Tiantan Hospital, Capital University of Medical Sciences, Beijing 100050，China

ABSTRACT

After initial introducting by Swan and Ganz more than 30 years ago, the pulmonary artery catheter (PAC) technique was rapidly becoming more and more popular in the following years.  However, recent randomized controlled clinical trials did not show benefit influence of PAC on the outcome of critically ill patients.  In order to clarify its clinical usefulness, we reviewed correlating studies and introduced recent guidelines on PAC topic.
　　Key words：Pulmonary artery catheter; Hemodynamic monitoring; Outcome

1929年，德国外科医生Frossmann在自身放置了肺动脉导管（PAC），这也被认为是首次PAC人体研究报道。由于其在血流动力学监测方面的突出贡献，Frossmann和另两位学者共同获得了1956年的诺贝尔医学及生理学奖。1953年，美国生理学家Lategola在试验动物中尝试了尖端带有气囊，随血流漂浮的PAC。而此前放置PAC需借助于影像学手段。到1970年，加州大学洛杉矶分院的Swan和Ganz医师将这一技术应用于病人床旁^[1]。此后，用于血流动力学监测的PAC也常被称为漂浮导管或Swan-Ganz导管。通过PAC，可以获得大量血流动力学和氧输送相关信息，对麻醉和危重患者的滴定式循环支持提供监测依据。也正是由于PAC的临床可操作性较强，监测指标对临床处理的反应性好，以及在短时间内完成了商品化转换，使得这一技术在临床中迅速推广，并在相当长的一段时间内并未验证PAC对临床转归的影响。
　　1987年，Gore等对16所教学医院共3,263例急性心肌梗塞患者的资料进行了回顾性分析^[2]。PAC监测应用率从1975年的7.2％增长到1984年的19.9％，并发现进行PAC监测组的死亡率明显高于非PAC监测组。但是由于两组患者的危重程度存在明显差异，该回顾性分析并未得出PAC与转归间关系的确定性结论。1990年进行的另一项大样本回顾性调查（n=5841）也得出了类似的结果^[3]。1991年，加拿大危重病医学会拟进行一项有关PAC对临床转归影响的随机对照试验（RCT）^[4]，但多数临床医师拒绝将患者分配至非PAC监测对照组，认为该作法违反医学伦理学原则。致使该研究仅完成计划病例的22％（35例），无法进行结果统计。从这一现象也可以透视出当时临床医师对PAC的态度。1996年，在Connors等进行的有关PAC转归的回顾性研究中^[5]，采用倾向评分（propensity score）对PAC组和对照组进行了病例配对，均衡两组间的基线水平。发现PAC组的存活率仍明显低于对照组，且住院时间和费用明显升高。虽然对倾向评分的统计方法存在争议，但该研究还是给临床医师以极大的震动，并促成了此后的大样本多中心RCT研究。本文将回顾PAC对循环支持策略的影响，以及近年来进行的有关PAC影响临床转归的RCT研究，并分析干扰PAC监测准确性的因素。<?xml:namespace prefix = o ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:office" />

一、PAC对循环支持策略的影响
　　上世纪70年代，著名危重病医学专家Shoemaker领导的研究组发现，对于高危外科手术患者，存活组术后12小时内平均心指数、氧输送和氧耗指标均明显高于死亡组，并推测其原因为存活患者具有术后高动力循环状态的代偿能力^[6]。该小组在之后开展的RCT研究中证明，围术期维持此血流动力学目标（心指数CI: 4.5L/min/m² ; 氧输送DO₂ : 600ml/min/m²; VO₂氧耗: 170ml/min/m²），明显降低高危外科患者的术后死亡率（从33％到4％），并将此循环支持手段定义为超高血流动力学目标（supranormal hemodynamic endpoint）^[7]。达到该血流动力学目标的措施包括液体复苏、必要时应用多巴酚丁胺和多巴胺、以及输血。这是关于PAC目标指导性治疗（goal-directed therapy）的早期报道，随后也有其他针对围术期患者的RCT验证其有效性^[8-10]。然而，1990年代中期发表于新英格兰医学杂志的两篇RCT研究却未能证实超高血流动力学目标降低死亡率，甚至有升高死亡率的趋势。Hayes等报道了100例经初期容量复苏后仍未达血流动力学目标的ICU危重患者，随机分配至治疗组（应用多巴酚丁胺以达到CI: 4.5L/min/m²; DO₂: 600ml/min/m²; VO₂: 170ml/min/m²）和对照组（仅当CI<2.8 L/min/m²时应用多巴酚丁胺）^[11]。结果发现治疗组的死亡率（ICU死亡率50％、住院死亡率54％）明显高于对照组（ICU死亡率30％、住院死亡率34％），试验被迫中止。但该研究治疗组中有70％患者未同时达到上述血流动力学目标。在1995年Gattinoni等主持的意大利多中心研究中^[12]，将762例ICU危重患者随机分配至CI组（提高CI>4.5L/min/m²）、SvO₂组（维持SvO2≥70％）或对照组（维持CI=3.5L/min/m2～4.5L/min/m²）。ICU死亡率在三组间无显著性差异（对照组: 48.4％; CI组: 48.6％; SvO2组52.1％）。血流动力学达标率分别为对照组94.3％、CI组44.9％和SvO₂组66.7％。这两项RCT与Shoemaker等的研究间主要存在三种差异:
　　①针对的患者群体不同（高危手术患者对危重病患者）;
　　②进行血流动力学达标支持的时间不同（手术前至整个围术期对ICU收治后）;
　　③以及血流动力学达标手段存在差异（仅依靠充分扩容即可达到血流动力学目标占所有患者的百分比）。

荟萃分析显示，当达标支持手段实施于组织氧合障碍发生之前时，目标指导性治疗能够改善转归。而当已经出现组织氧合障碍，或已经发生多器官功能不全综合征之后，目标指导性治疗将无法对转归产生影响^[13]。近期发布的临床指南已不推荐将超高血流动力学目标无选择地应用于危重患者群体，但却非常强调早期目标指导性治疗，在应激发生的初期（6小时内）将血流动力学调整至理想水平，防止组织灌注不足，防止器官衰竭发生^[14]。<?xml:namespace prefix = o ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:office" />

二、PAC对临床转归的影响
　　虽然倾向评分的统计方法受到质疑，Connors等的研究^[5]的确引发了对PAC的争论－PAC是否对患者的临床转归产生不利影响？该研究也促成了有关PAC对临床转归影响的RCT研究。Connors回顾性研究发表之后已经完成的三项RCT研究，结果均未显示PAC增加患者死亡率^[15-17]。然而从另一个角度讲，PAC也并未改善患者转归。为进一步探讨PAC对临床转归的影响，必须首先解决如下问题:
　　1. 发现可能获益的患者群体
　　已经完成的RCT研究多是针对危重患者群体进行的。在目前进行了样本量最大的RCT研究中^[17]，患者总体出院死亡率仅为7.8％，说明所纳入的患者并非真正意义上的高危群体。很明显，将有创监测手段应用于低危患者并不可能改善转归，原因是留给这部分患者转归改善的空间已经比较狭小了。因此，今后的研究应针对更为明确的危重患者群体，如心源性休克、ARDS、感染性休克等。
　　2. 明确进行PAC监测的时间因素
　　时间因素对生命支持效果非常重要，治疗措施实施得越早，临床转归越满意^[18]。2001年，Rivers等进行的多中心RCT研究^[19]探讨了“早期目标指导性治疗”在严重感染和感染性休克患者中的应用，将治疗时间窗前移至入院6小时内，在急诊室即开始目标指导性复苏。住院死亡率从47％降至31％。对于PAC监测也存在相似的趋势，针对手术患者围术期进行的PAC监测，无论是超高血流动力学目标，还是维持生理指标，多能降低死亡率。而针对ICU收治的已经出现器官衰竭的患者，采用积极的有创监测技术并未改善转归。因此，今后的研究也应确定进行PAC监测的时间窗。
　　3. 寻找理想的具有可操作性的血流动力学目标
　　依据PAC监测结果作出了临床治疗策略调整也将明显影响转归，治疗策略的转变本身也是与PAC监测不可分割的部分。目前已经研究的血流动力学调整目标包括: 超高血流动力学目标^[7-10]、生理血流动力学目标^[17]、和以基于医师个人经验的个体化治疗原则^[15,16]。目前临床指南已经不推荐将超高血流动力学目标未加区分地应用于危重患者群体。但究竟何种目标能够改善临床转归，尚需进一步研究。
　　4. 针对临床医师对PAC的操作和数据解读能力进行评估
　　欧美调查显示，有超过50％的临床医护人员不能正确理解PAC数据^[20-22]。而监测手段的准确应用也必将影响其有效性和准确性。FDA和美国心肺血液研究所的联合报告也指出，只有在临床人员PAC应用水平得到长足提高后，才可能对PAC是否影响转归作出评估^[23]。这一点还将在下一节进一步叙述。

三、干扰PAC监测价值的因素
　　虽然PAC可提供大量血流动力学相关数据，并有利于临床实施滴定式循环支持，但已经完成的临床RCT研究并未证实其改善转归。任何一项监测技术都存在以下导致误差的可能性，即:
　　①监测技术本身可能对患者造成伤害;
　　②监测数据未能反映实际情况;
　　③监测结果并未被正确解读。
　　PAC是一项有创监测手段，在中心静脉穿刺、PAC的放置和持续监测过程中均可发生并发症。但多数情况下并非严重并发症，如穿刺部位血肿、单纯气胸、室上性心动过速、导管相关性感染等，这些并发症并不会直接导致死亡率增高。诸如室性心律失常、张力性气胸、急性心内膜炎和肺动脉栓塞破裂等严重并发症的发生率极低（小于0.5％）^[13,16]，也不可能明显改变PAC监测人群的总体死亡率。但是，由于每年实施PAC的总例数庞大（全球超过200万例），PAC致严重并发症的绝对例数仍不容忽视。现行指南也强调了应对操作者进行严格培训，并尽量缩短监测时限，以减少并发症的发生。

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