自1953年开展体外循环心内直视手术以来，心血管麻醉的进步已成为麻醉学发展史中光辉的一页。在这40余年的发展中，许多起源于或发展于心血管麻醉的监测技术在推广运用到整个临床麻醉管理后使手术病人的安全得以大大提高。我们相信心血管麻醉监测的这种导向作用在今后也将继续存在。本文试图通过简介近十年来心血管麻醉监测的进展来帮助麻醉医师在心血管麻醉中正确地选用和评价各种新的监测方法，同时也了解整个麻醉监测的一些发展趋势。
一、经食道超声心动图(Transesophageal Echocardiography,TEE)
TEE于1976年由美国的Frazin 首先报道。和经胸壁超声心动图（Transthoracic Echocardiography,
TTE）相比，TEE具有下列优点：1、离胸壁较深远的结构(如心房和大血管)可得到更清晰的图像；2、可不影响心血管手术而行连续监测；3、因角度不同能更容易看到一些重要结构，如心耳、肺静脉、全部房间隔、胸主动脉、左冠状动脉等；4、和心脏之间无肺组织，可用更高频率的探头。在心血管手术中，TEE主要用于监测和诊断。
（一）心肌缺血
以前，术中心肌缺血主要用心电图（ECG）来诊断。今年来的研究表明TEE比ECG更为敏感和准确。为监测心肌缺血，一般将食道探头放在左心室的中乳头肌水平用短轴观察左室壁的运动。该水平能观察到所有三个大冠状动脉供血的区域，故对心肌缺血的监测极为敏感。在TEE监测下，室壁运动可分为：正常（normal），运动减弱（hypokinetic），不运动（akinetic）和反常运动（dyskinetic）。在心肌缺血时，上述三种异常一般表现为节段性室壁运动异常（Segmental
Wall Motion Abnormalities, SWMA）。
Leung等观察了50例CABG手术病人。24名病人发现有SWMA，只有6个发现有ECG异常，而这6个都经TEE发现有SWMA。三个术中发生心肌梗塞者(由
CK-MB证实)，术中都有持续SWMA，但只有一个病人有ECG的ST 段变化。Leung 等还发现连续 TEE 所测到的心肌缺血主要发生在术中体外循环之后，且其发生率与术后不良结果相关。相反，EEG所诊断的心肌缺血就与术后的不良结果无关。18名在体外循环后被TEE诊断为缺血的病人有6名术后出现了不良结果，而32名阴性者无一人发生不良结果。下表示TEE和ECG在CABG围术期对心肌缺血的诊断率。
TEE ECG
Prebypass 20% 7%
Postbypass 36% 25%
ICU 25% 16%
采用双平面和多平面探头可使心肌缺血的诊断率进一步提高。用双平面（BTEE）探头检查94名病人，20名被发现有SWMA，其中有7名（35％）因使用BTEE探头而提供了新的信息（下表）。
水平面发现 4名 20%
纵平面发现 7名 35%
两个都发现 9名 45%
（二）感染性心内膜炎和赘生物
和TTE相比，TEE诊断感染性心内膜炎有图象清楚，更易发现小的赘生物等优点，这对防止手术中出现重要器官栓塞极为重要。下表为二种方法的比较。
TEE TTE
敏感性 100% 63%
特异性 98% 98%
阳性预测准确度 95% 92%
阴性预测准确度 100% 91%
（三）检查血流栓子
TTE因受下列因素如肥胖、COPD等限制，心房和心耳内的栓源不如TEE看得清楚。气栓的监测，特别在左向右分流的病人十分重要。狗的实验表明对测定空气栓塞，TEE比TTE，PAP，PETCO2，SpO2都敏感。82名心脏手术，用TEE发现34(41%)在CPB后发生心内气泡，30/40是开心手术，4/42是CABG。TEE还可用于指导去气泡治疗。
（四）瓣膜功能
TEE的超声波束是先到心房再到心室，所以诊断房室瓣的返流时图象清楚且不受人造瓣膜的影响。30名行二尖瓣或/和三尖瓣成形术者在停机后用TEE检查瓣功能，发现22名手术效果好；6名轻度返流，但未再手术；3名(10%)重度返流，再行体外循环（CPB）施换瓣术获满意效果。这项研究提示在瓣膜成形手术日益增多的今天TEE更具有其地位。除对瓣膜关闭不全行定性和半定量诊断外，TEE还用于诊断瓣膜上的赘生物，换瓣术后的膜周漏和瓣环脓肿。有人还认为TEE测量主动脉口面积比TTE和心导管更准。
（五）主动脉
通过TEE可看到主动脉根部，部分升主动脉和全部胸降主动脉，能准确诊断主动脉内膜剥脱、破裂和主动脉中断。对21例主动脉中断的诊断表明TEE最准确（下表）。
TTE TEE CT 造影
Ⅰ型 3/4(75%) 4/4(100%) 1/2（50％） 1/2（50％）
Ⅱ型 2/5(40%) 5/5(100%) 1/3（33％） 2/4（50％）
Ⅲ型 1/12( 8％) 12/12(100%) 8/9（89％） 7/8（88％）
（六）先心病
由于TEE能更清楚地显示心房的结构，所以在诊断心房间隔缺损，三房心和房缺修补术后的残余分流有较高的价值。
（七）心脏肿物
由下表的资料可见TEE能诊断心脏各腔的肿物，对心房肿物的诊断准确度更高。
病例总数 提供更多信息 改变了治疗方案 被TEE诊断
左房肿物 9 6（67%） 2（22％） 8（89％）
左房血栓 37 341（84%） 19（51%） 10（27%）
右房肿物 16 13（81%） 6（38%） 8（50％）
左室肿物 7 4（43%） 1（14%） 5（74％）
右室肿物 2 _____ _____ 2（100％）
心外肿物 12 8（66%） 4（33%） 6（50%）
（八）诊断左上腔静脉
CPB前诊断出左上腔静脉有助于术中安置左上腔静脉引流管，从而避免：1、心内回血影响术野；2、左上腔静脉回血引流不好或阻断可至脑静脉高压和脑水肿；3、影响心肌停跳液的逆行灌注。
除上述已被证实的用途外，TEE还可在心血管手术中用于诊断胸腔积液，肺不张，确定IABP气囊的位置，心室辅助装置插管的位置和引流量的大小，股静脉插管行CPB时插管头的位置，以及肥厚性梗阻性心肌病术中帮助外科医师确定应该被切除心肌的部位和厚度。虽然监测的适应症很广泛，食道病变如肿瘤、近期手术、出血等为其禁忌症。TEE为一有创监测。TEE探头的置放可导致食道穿孔，暂时性的声带麻痹
(和气管插管一起挤压声带)，心律失常和喉痛，迄今已有数例死亡报道。所以，心血管手术中TEE监测必须要有训练有素的医师，最好是麻醉医师和超声科医师的密切合作。
TEE被引入临床麻醉除了能使麻醉医师能有效准确地监测心脏功能和心肌缺血等外，更重要的是将对疾病和手术效果的部分诊断工作交付于麻醉医师，从而使麻醉学有了新的内涵。这无疑对麻醉学的发展具有重要的意义。
二、光导纤维导管血氧饱和度仪(Fiberoptic Catheter Oximeter,FCO)
FCO可根据需要安置在下列部位：
①动脉
②静脉
A、肺动脉（混合静脉，CPB前后）
B、氧合器入口（混合静脉，CPB中）
C、颈内静脉
（一）动脉导管血氧饱和度(Catheter Oximetry)
心血管手术危险性高，SaO2变化大。而术中的低温，血液稀释，心输出量下降，小动脉痉挛和外周阻力升高均可使脉搏血氧饱和度（SpO2）难以准确测定甚至无法测得读数。这些情况在心血管手术中必然出现或常有发生，这些都使得动脉内SaO2（SiaO2）的监测更有意义。FCO可经动脉测压管直接放入动脉而连续监测SiaO2。Hassler等的研究结果表明心脏手术中连续SiaO2监测比SpO2监测要优越(下表)。
________________________________________________________________________
时期 SpO2 SiaO2
CPB前,后成功率 84% 99%
和血气机值相关系数 R=0.7% R=0.82
偏差±精确度 -0.1%±1.2% 0.4%±1.0%
CPB中成功率 59% 100%
和血气机值相关系数 R=0.59% R=0.84
偏差±精确度 -0.8%±1.0% -0.3%±0.6%
（二）颈内静脉血氧饱和度(Jugular Venous Saturation ,SjO2)
经颈内静脉穿刺，将FCO逆行放入颈静脉壶可连续监测SjO2。SjO2能使我们在CPB中连续评估脑血流和脑的供O2/耗O2平衡，这在复温时显得更为重要。Croughwell等发现在CPB复温至36℃时，23%
(31/133)的病人SjO250%。SjO2降低组的脑血流(26.2±6.9ml/100g/min)也明显低于SjO2正常组(33.7±10.3ml/100g/min)。同样，Nakajima等发现SjO2由复温前28℃时的74.5±7.1下降到34℃时的57.1±7.6，且下降程度与复温速度成正相关。因此，监测SjO2可在复温时用以指导复温速度，转流量，PaCO2和麻醉深度，有利于脑的保护。在CPB之后和在术后ICU监测SjO2有利于医护人员制定脑保护的治疗方案。当SjO2<50%时提示有脑的供O2/耗O2失衡。若供O2/耗O2的失衡持续较长时间，则可出现脑的损害。一般，当SjO2＜50%时可按下列步骤进行处理。
SjO2 ＜50%
Yes
SaO2＜90% ______治疗缺O2
NO Yes
PaCO2＜25mmHg _______ 提高 PaCO2
NO Yes
Hct＜30% ____________提高Hb
NO
积极的脑保护措施：如低温脱水，利尿，硫贲妥钠等
（三）体外循环（CPB）中混合静脉血氧饱和度（SvO2）的监测
CPB中，SaO2只是反映氧合器的工作效能，并不反映机体的供O2/耗O2平衡。而SvO2反映整体的供O2/耗O2平衡，其中也包括了SaO2的信息。所以，CPB中将FCO连接于氧合器的静脉血入口监测SvO2更有意义。我们知道，
VO2
SvO2= SaO2－______ 。 在CPB中，氧合器工作正常时SaO2≈1，
DO2
VO2
所以， SvO2= 1－______ 。
DO2
CPB中VO2主要由体温决定。DO2主要由血红蛋白的浓度和灌注量决定。因此，在CPB中连续监测SvO2，有助于合理地调节体温、灌注流量和血液稀释度，以保证全身的供O2/耗O2之平衡。
（四）混合静脉血氧饱和度（SvO2）
FCO可被组合在Swan-Ganz导管内用于心血管手术中非CPB期连续监测SvO2。根据FicK原理，SvO2的变化反映心输出量（CO），Hb，SaO2和全身耗O2的变化，而心血管手术中上述四个因素的变化往往都是迅速和剧烈的。所以，在许多先进国家的医院SvO2连续监测已列为常规。Pond等在52各行体外循环手术的病人测定了604次SvO2，发现和传统的参考血氧饱和度仪(IL
482 CO-Oximeter ) 的监测值相关极好（r = 0.917, P< 0.0001）。
心血管麻醉中连续监测SvO2的意义主要为：
1、 连续反映CO的变化。决定SvO2的四个因素中，全身耗O2量，SaO2和Hb在短时间内一般是相对恒定的。所以，短时间内SvO2的变化一般直接反映了CO的变化。
2、 反映全身供O2和/耗O2之平衡。正常的SvO2值（60％－80％）正好在血红蛋白氧离曲线的陡直段。因此，决定SvO2四个因素中任一因素的微小变化能在SvO2值上明显地反映出来。连续监测SvO2有助于麻醉医师有效地防治组织缺O2。
3、 确定输血指征（Transfusion Triger）。CPB后CO，体温和SaO2相对稳定时，SvO2反映了Hb浓度是否能满足血液向组织供O2，从而帮助医护人员确定输血的必要性。现先进国家的输血指征一般为SvO2<50%，Hb<7g％。
三、连续动脉血气分析(Continuous intra arterial blood gas，CIABG)
用化学电极制造的CIABG的传感器外径仅为0.55mm，可放进20G动脉测压套管针内，在不影响动脉测压时能测PH、PO2和PCO2。与常规血气分析（ABG）相比，CIABG有下列优点：
1、连续性，节约时间。
2、避免常规ABG中因医护人员的主观误差而造成的采样时间错误。
3、能及时读数，从而做到早期诊断和治疗。
4、减少操作误差，如肝素，空气，血细胞代谢，稀释等对血气值的影响。
5、减少环境污染和病人及医护人员的感染。
CIABG的缺点为：
1、测量数可随时间而漂移，每天使用前应校正一次。
2、可出现误差，如探头上形成血栓。
Larson 等对29名病人进行了522次ABG和CIABG的对照，结果表明CIABG具有反应迅速，测定范围广，灵敏度和精确度高等优点（下表）。
PH PO2 PCO2
反应时间(s) 130 48 84
测定范围 7.23-7.57 32-528mmHg 24-54mmHg
M±SD
ABG 7.39±0.06 113±71 37±5
CIABG 7.40±0.07 113±73 39±6
偏差 0.01 -1.0 1.3
精密度 0.04 15 3.3
24小时漂移 0.01 -1.2 0.3
四、连续心输出量(CO)监测
有调查表明大部分心血管麻醉医师希望术中和术后能连续测定CO。现将目前可用的方法及其优、缺点列表如下：
方法 优点 缺点
①SvO2 方便，技术相对简单 ①但需假设Hb,SaO2和VO2不 变
②相对值不是绝对值
②阻抗法 无创 ①相对值
②开胸后有影响
③经气管多普勒 简单，方便 ①位置难调定，需训练
（TCD） 比TED准确 ②假设 (a)平流
①升主(含头臂A血流) (b)升主A是圆的
②位置比食道好
④经食道多普勒 简单，方便 ①假设 (a)平流
（TED） (b)降主A是圆的
②不含头臂动脉血流,低估CO
⑤多普勒肺动脉导管 ①全部CO ①昂贵,一根导管需＄500
②测定直径是随心动 ②假设(a)声波角度是直角
周期变化 (b)血流是对称的
(c)肺动脉是圆的
⑥热稀释法 ①全部CO ①有热噪音
CCO PAC ②经典理论 ②误差(探头形成血栓)
③不受血管直径,几何 ③较贵，一根导管需＄200
形状等影响
五、脑氧饱和度仪(Cerebral Oximeter)
脑氧饱和度仪又称经颅近红外分光镜检查仪 ( Transcranial Near Infrared Spectroscopy,
NIRS )，用于监测脑皮质氧饱和度 （rSO2）。其机理是使近红外光(650-1100nm)穿透数厘米厚的人体组织，达到大脑皮质，通过计算还原血红蛋白(760nm)吸收率和总血红蛋白的(800nm)的吸收率而测定脑循环中有气体交换部位(包括小动脉、毛细血管、小静脉。主要是小静脉，因其占80％的脑血容量)的血氧饱和度。rSO2正常值为72±6％。和脉搏血氧饱和度不同其信号采集不需要搏动性波，所以在体外循环和停循环中也可使用。rSO2的下降必然伴有EEG活动下降，但反之不然。rSO2可能比EEG更好地反映脑的氧平衡，例如脑缺O2时，随着脑的氧利用量下降，EEG活动减慢，甚至可成直线，这时rSO2下降。相反，低温或中枢性抑制药用量到一定程度时，随着脑活动的减弱，EEG活动也减弱，甚至成为直线，而rSO2却可因脑耗O2的下降而不变或升高。这说明rSO2在区分病理性和非病理变化时更有意义。在供O2方面，脑的供O2主要决定于脑血流量和动脉血氧饱和度。rSO2能敏感地反映二者中一项的变化。Williams
IM 等报道，脑血流下降而SpO2正常时，或脑血流正常而SpO2下降时均可测得 rSO2下降。所以，rSO2监测能为脑的供O2/需O2平衡提供早期报警。
rSO2监测在深低温停循环手术中还有其特殊用途。Kurth等报道了17例新生儿深低温停循环中脑氧饱和度的变化。他们发现在15℃停循环后rSO2就开始下降，15min内为快速下降期。15分钟后下降速度减慢，进入限速期。到40分钟rSO2不再下降。恢复循环后，rSO2迅速回升到停循环前的水平。这项研究提示，在停循环早期，血中有足够的氧供脑代谢，但随着氧储的减少，rSO2下降也减慢，15～40min的限速期为缺O2期(O2供<O2需)。 40min后氧储耗尽rSO2不再下降，此后可出现脑缺O2性损害。我科王伟鹏等发现行体表深低温停循环的小儿也有类似的动态变化。
上述现象有其生理学基础。正常时线粒体氧分压为8mmHg。在20℃，血红素SO2为30％时血中氧分压约为7－10mmHg，此时血管与线粒体之间的PO2分压差消失。即使脑耗O2仍存在，脑已不能再从血液中摄取O2，从而导致缺O2。这也能解释为什么没有测到过rSO2<30，以及当停循环时间延长到一定时候时，当rSO2降至30－35％时，rSO2不再下降。临床研究发现7名在深低温停循环下行神经外科手术的成人中，两名停循环时间>45分钟者，rSO2<34％，术后出现神经系统并发症。其余5名停循环中rSO2均大于35％，术后无严重的神经系统并发症。这些研究提示在深低温停循环时，应尽量在快速下降期恢复循环。对需要更长停循环时间的手术应争取在限速期经上腔静脉行脑循环逆灌或暂时恢复循环让rSO2恢复至正常水平后再次停循环继续手术。要千方百计避免rSO2<35％，因此后脑组织氧储耗尽，可致脑组织损害。
六、经颅多普勒(Transcranial Doppler,TCD)
TCD主要用于连续监测脑血管（一般为大脑中动脉）的血流速率(Blood Flow Velocity，BFV)和脑血流中血栓的性质和数目。由于心血管手术不影响TCD探头的放置，且心血管手术容易导致中枢神经系统损害（主要原因是栓塞和脑血流不足），故TCD监测在心血管麻醉中日显重要和日益普遍。
（一）监测脑动脉的气栓或其它血栓
5－10％的心脏手术术后可发生中度到重度的神经精神并发症，其中气栓被认为是最主要原因，另一重要原因是脑血流不足。
TCD能测得动脉中的气栓，现在这方面的研究得到越来越多的重视。Albin等发现需主动脉切开或心室切开的手术多有不同程度的动脉气栓发生。79％的换瓣手术和40％的冠状动脉架桥手术可检测到较多的动脉气栓。由于TCD监测是连续和实时的，故术中发现气栓可立即通知术者改变操作方法以防止更多气栓的产生。
Bunegin等试图用TCD检测气栓数目，并由此决定病人是否需要加强治疗。但目前仍不能确定一个需要开始强化治疗的临界数目。TCD能测到直径为1μ的栓子，但不能准确地告之栓子的大小，而栓子的大小可能比数目更为重要。血中不同的栓子在TCD上表现不同，TCD监测可用来确定栓子的性质从而决定栓塞的治疗方案。如气栓后的栓塞可使用高压氧仓治疗。
（二）测定脑血流速率
Lash和Markin发现在心室纤颤时，BFV只需5－14''就下降为0，其变化较动脉血压为早。低温CPB时，脑循环的自主调节功能受损，用TCD监测有助于了解脑血流量的变化。在大脑中动脉
的直径相对不变时使用TCD所测得的BFV与热稀释法所测定的CBF相关极好(r = 0.77, P<0.0001)
。
总之，TCD为一无创、实时连续的脑循环功能监测手段，能及时地发现脑血流动力学的变化和血中栓子的存在，从而能为避免严重的中枢神经系统的损害和尽早采取有效的治疗措施提供早期报警，但TCD监测也有其局限性。
1、TCD测定的是BFV，而不是CBF。
2、探头位置要固定，不易移动。
3、约10％的病人因骨质肥厚而很难找到适宜的TCD摄区窗口
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