心排血量（CO）主要由前负荷、后负荷、心肌收缩性及心率四个因素决定，同时输入MAP、CVP、PCWP可获得心血管计算参数和血流动力学指标，以全面评价心血管功能状态。机体组织细胞生存有赖于不断地氧输送（Oxygen dilovery，简称DO2 ），而氧消耗（Oxygen consumption，简称VO2 ）则是代谢需求的反映，在心肺和血液系统功能相互配合下，达到合适的氧供需平衡，才能维持良好的组织氧合和生命机能，因此，连续心排血量和氧供需平衡监测在复杂心血管手术围术期和其它重危病人的治疗中具有重要指导意义。
　　一、病理生理基础
　　（一）影响心排血量的因素
１、每搏量（SV）：
CO = SV×HR×1000，正常值４～8 L/min
CI = CO/BSA，正常值2.5～4 L/min／m2
SV = EDV－ESV, 正常值60～100ml
SV = CO/HR×1000　SI = SV/BSA，正常值33～47ml/best/m2
EF = SV/EDV×100 正常值LVEF = 60～70%, RVEF = 40～60%
　　２、前负荷　心室舒张末期容量，临床上以测定心腔压力表示
　　　　　　　　左心室前负荷　PAWP/LAP 6～12mmHg,PADP 8～15mmHg
右心室前负荷 RAP/CVP 2～6mmHg, RVEDV 100～160ml
　　３、后负荷　心室射血时心肌纤维的扩展张力，也即心室射血必须克服的阻力、阻抗或压力。决定因素为射血量、心室大小和室壁厚度，以及血管床阻力。临床上以ＳＶＲ和ＰＶＲ表示。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　左心室后负荷　体循环血管阻力（SVR）= 　［MAP－RAP（CVP）］×80／ＣＯ　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　正常值　800～1200dynes/s/cm5

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　右心室后负荷　肺循环血管阻力（ＰＶＲ）＝ ［MPAP－PAWP］×80／ＣＯ　　　　　　　　
　　　　　　　　正常值　150～250dynes/s/cm5

　　４、心肌收缩性　为心肌纤维的固有性质，不受心肌纤维长度和前负荷的影响。心肌收缩性不能直接测定。只能间接代表，可参考以下指标：
　　　左室收缩功指数（LVSWI）= SVI（MAP－PAWP）×0.0136
正常值 50～62gms·m/beat/m2

右室收缩功指数（RVSWI）= SVI（MPAP－CVP）×0.0136
正常值 5～10gms·m/beat/m2

左心作功(LCW) = CI×MAP×0.0144，正常值3.8±0.4kg·m/m2

右心作功(RCW) = CI×MPAP×0.0144，正常值0.6±0.6kg·m/m2

　　５、心肌顺应性　心肌顺应性即心室舒张末容量与压力之线性曲线关系，正常情况下，心肌顺应性较好，可允许较大容量改变，而压力上升较少。如心肌因病变而顺应性低下，则较小容量改变，可发生较大压力升高。
　　６、心率：心动过速（150bpm），舒张期缩短，心室充盈欠佳，前负荷降低，SV减少；心动过缓（50bpm），CO降低。
　　（二）心功能曲线

　　（三）氧供需平衡的生理
　　机体利用氧由呼吸、循环和血液系统共同完成，从大气到肺泡、血液和组织细胞的氧分压呈逐渐下降趋势，这一过程由４个阶梯组成，称氧阶梯（Oxygen Cascade）：
　　１、氧输送（DO2 ）：是心脏每分钟向外周组织输送的氧量，由CO、SaO2 、Hgb和PaO2 等四个因素决定。
　 CaO2 ＝（1.38 ×Hgb×SaO2 )+(0.0031×PaO2 ) 正常值20.1ml/dl
CvO2 ＝（1.38×Hgb×SvO2 )+(0.0031×PvO2 ) 正常值5.5ml/dl
DaO2 ＝CO×CaO2×10 = 5×20.1×10
　　正常值1000ml/min（700－1400ml/min）
　　DvO2 ＝CO×CvO2 ×10＝５×15.5×10
　　正常值755ml/min
1.38为1g Hgb所结合的氧量，0.0031为血浆中氧溶解系数。
　　２、氧消耗（VO2 ）：是机体实际消耗的氧量，正常情况下，VO2 反映机体对氧需求量。
　　VO2 ＝DaO2 －DvO2
　　　　　＝（CO×CaO2 ）－（CO×CvO2 ）
　　　　　＝CO（CaO2 －CvO2 ）
　　　　　＝CO[（SaO2 ×Hgb×13.8）－（SvO2 ×Hgb×13.8)]
＝ CO×Hgb×13.8×（SaO2 －SvO2 ）
　　正常值：200－250ml/min，100～125ml/min/m2
　　以下情况使VO2 增加
　　　发热（每升高１℃）　　10%　　呼吸作功　 40%
　　　寒战　　　　 50% ～100%　　手术后　　　7%
　　　气管内吸引　　 7% ～70%　　ＭＳＯＦ 20% ～80%
　　　脓毒血症　　 50% ～100%　　更衣　　　　 10%
　　　探视　　　　　　22%　　　　　沐浴　　　　 23%　　　
体位改变　　　　31%　　　　　胸部ｘ线摄片25%
　　　悬吊称体重　　　36%
３、氧利用　即为动－静脉氧差，Ca－VO2 ，正常值5vol%。
　　　　　　　　20vol%－15vol%＝5vol%
　　　　氧摄取（O2ER）：正常值22～30%
　　　　　　　　O2ER ＝CaO2 －CvO2 /CaO2 ×100
　　　　　　　　CaO2 ＝20.1CvO2 =15.6
　O2ER＝20.1－15.6/20.1×100=22.4%
氧摄取指数(O2EI)＝SaO2－SvO2 /SaO2 ×100
=99－75/99 ×100=24.2%
４、混合静脉血氧饱和度　SvO2 是组织摄取氧的良好指标，正常值DO2 ＝1000ml/min，VO2 ＝250ml，尚余750ml/min的氧回到右心而进入肺动脉，使混合静脉血PaO2 ＝40mmHg，SvO2 ＝75%（68～77%）。SvO2与CO，SaO2，VO2和Hgb共4个因素有关。
５、生理性和病理性氧供依赖　
１）生理性氧供依赖（physilogical supply dependent):正常情况下,DO2较VO2大4倍,需氧量与DO2无关。DO2在一定范围内发生变化，VO2仍可保持恒定，这就是生理状态下曲线无依赖部分。称为生理性氧供依赖（图２－Ａ）。
２）病理性氧供依赖（phathalogical supply dependent):重危病人如DO2降至临界水平,为了维持正常的VO2,细胞会摄取更多氧,保持OER不变,VO2与DO2呈线性关系,代偿机制耗竭,VO2依赖DO2,发生无氧代谢(氧债)称为病理性氧供依赖(图2-B)。影响氧债因素：①氧需＞氧耗＝氧债；②DO2↓；③O2ＥＲ↓；④氧需↑。

二、原理和方法
　　１、CCO导管和监测系统
　　连续温度稀释法测定心排血量是将传统的肺动脉导管进行改进，在相当于右心室部位装入一热释放器，热释放器在安全范围内连续地按非随机双侧序列将热能释放入血，经右心室血稀释后，随右心室收缩，血液流到导管顶端，由于该处被稀释后血温下降而使传感器产生一系列电位变化，形成与冷盐水相似的温度稀释曲线，从而计算出肺动脉血流速度和心排血量。
　　装入肺动脉导管的温度释放器有"开"和"关"两种状态，在"关"的状态没有热能释放入血，而在"开"的状态，温度释放器以7.5瓦的能量释放热量。"开"和"关"状态轮流交换，仪器内有自动监控释放温度装置并自动进行调节。因此监测心排血量不需人工校正。
该种导管操作方法和传统肺动脉导管一样，不增加其操作复杂性。导管和监测仪连接后，几分钟内即显示第一次心排血量测定值，以后每隔30s显示一次新的测定值，即是前3～6min的平均值。目前导管增加SvO2测定的光学部分,有六芯的CCO/SvO2 TD管和七芯的CCO/SvO2 VIP TD管。
　　２、CCO系统测定的准确性
　　迄今为止，有关CCO系统测定CO和SvO2的准确性已逐渐被公认,大量的研究结果显示CCO与传统的温度稀释法高度相关。Yelderman在7只羊的227次测定中CCO与ICO的相关系数为0.97,又在54例ICU病人的222次测定结果显示,两者的相关系数为0.94。Auger在12例病人的185次测定结果显示CCO与ICO的相关系数为0.965,机器SvO2与血气SvO2的相关系数为0.94。上海第二医科大学附属仁济医院对20例重症心脏手术病人的研究结果与上述报道一致,CCO与ICO的相关系数为0.932,机器SvO2与血气SvO2的相关系数为0.954,同时对病人的监测结果显示,CCO的变化规律与患者围术期病理生理变化一致,证明CCO系统的测定结果准确可靠。
　　３、注意事项
　　１）开机前先预热20～30min,肺动脉导管必须正确地位于肺动脉内,特别是肺动脉压力增高的病人,术中要不断观察肺动脉压力波形,如有疑问应调整导管位置，同时病人置头高位。
　　２）开机后3～5min即可显示CCO,每30s显示3～6min的平均值,若导管紧贴肺动脉管壁、肺动脉分叉或瓣膜均会出现较高或较低的值。
　　３）监测过程中应经常用肝素稀释液冲洗，保持导管通畅。
　　４）当CPB开始降温,体温低于31℃或各种原因导致血温高于41℃时,CCO无法测定。
　　５）如需同时监测SvO2,术晨应作血常规化验,根据Hb和Hct行体内或体外校正;CPB后由于血液稀释,Hb和Hct均有不同程度下降,上海第二医科大学附属仁济医院在研究中发现,CPB前后Hb分别为137.6±14.8g/L和91.8±7.3g/L,Hct分别为41.90±5.20%和25.0±3.4%,所以在停机后应重行化验Hb和Hct,以新的数据行体内校正,确保测定的准确性。此外，ICU中病人监测时,一般认为每20h进行一次SvO2校正。
　　三、临床意义
　　１、CCO及氧供需平衡监测适应范围包括：①心包填塞、冠心病合并心肌梗塞；②心力衰竭和低心排综合征；③高危病人行大手术、估计大量体液丧失等；④肺栓塞、ARDS、严重创伤和脓毒性休克；⑤心脏手术如冠状动脉旁路吻合术（EF＜38%）、重症瓣膜置换术（返流＞50%)以及肺动脉＞1/2动脉血压等;⑥指导心血管用药、选择药物和调节剂量；⑦应用机械辅助循环装置的病人。
　　２、判断心血管功能　前负荷、后负荷、心肌收缩性和心率四个因素决定每分钟心排血量（CO）,同时输入MAP、CVP、PCWP等可进行心血管计算,获得全套血流动力学指标。因此，测量CO可比较全面地反映心血管功能状态。由于CCO是连续动态观察,能及时正确诊断和指导治疗重危病人。CO的变化往往发生在MAP等变化之前,以便早期及时采取措施,防止病情变化。
上海第二医科大学附属仁济医院对20例双瓣膜置换术病人的研究结果显示,术中血压正常并不能表示病人的情况良好,一例行再次换瓣手术的病人,气管插管后,CCI由术前的2.3L/min/m下降为1.5L/min/m,HR由68bpm下降为51bpm,SVRI由321kPa/s/m/L上升到574kPa/s/m/L,而MAP则无明显变化（80mmHg）,于是立即给予异丙肾上腺素１ug/kg/min、多巴胺5ug/kg/min、硝普钠１ug/kg/min连续输注，１min后HR上升到73bpm,于是停用异丙肾上腺素。15min后CCI升为2L/min/m,SVRI降为336kPa/s/m/L,于是调整硝普钠剂量为0.5ug/kg/min持续用至CPB启动,而此期间MAP均无明显变化。此外CPB后,由于常规给予正性肌力药,病人血压都维持正常,但如果后负荷仍然很高,则CI较低。如果未行CCO监测,仅参考血压等指标,就会认为病人情况良好,其结果将可能导致术后低心排综合征的发生。
　　３、监测氧供需平衡　在测量CCO的同时可连续显示混合静脉血氧饱和度,输入PaO2,则按公式可计算氧输送（DO）、氧消耗（VO）及氧摄取率（OER）。生理状态下，DO在一定范围内发生变化,VO仍可保持恒定,只有在DO降至临界水平以下时,DO的变化才会引起VO的明显改变,并发生无氧代谢,这一现象称生理性氧供依赖。而某些重危病人，DO处于正常或高于正常范围,VO表现为氧供依赖,即VO与DO呈线性关系,虽然DO2上升或下降,O2ER均保持不变,这种关系与生理状态下VO2与DO2关系不同,称病理性氧供依赖,氧输送不能满足代谢需要,组织氧合欠佳。因此,监测DO2和VO2,并了解其关系,可评价组织氧合状态和指导重危病人呼吸和循环管理。
　　４、监测呼吸功能　连续温度稀释法不仅可动态显示CO,而且可连续显示SvO2,因此可同时判断呼吸功能:①调节最佳PEEP:呼衰、ARDS和肺水肿病人,用PEEP可改善动脉血氧合,但PEEP过高,可使CO降低。逐渐增加PEEP水平,同时观察SvO2变化,当SvO2达最大值时即为最佳PEEP,此法简单可靠,可以避免测定CO和血气分析,适用于重危病人的呼吸管理;②麻醉呼吸管理:全麻期间SvO2的变化有一定规律,一般麻醉前及术毕拔管后偏低,而诱导气管插管后较高。心脏病人维持在70%～80%;而非心脏病人可达80%～90%。但如果病人心功能差，则诱导后循环抑制和术毕心排血量降低，SvO2也可偏低。并指出SvO2降低可发生在MAP、HR、CO、SVR、CI和LVSWI变化之前,因此,监测SvO2有助于呼吸管理和及时进行心血管治疗;③体外循环管理:人工心肺机转流时,如果流量太低或氧合欠佳,则SvO2降低,应立即找出原因,加以纠正;④指示肺动脉导管的位置:SvO2与SaO2接近时,应考虑肺动脉导管已嵌顿,提示导管过深,将导管退出1～2cm,即见SvO2下降。
　　四、优点
　　连续温度稀释法测定心排血量准确可靠，与传统的温度稀释法比较，减少了仪器定标和注射盐水带来的许多影响因素，同时由于它应用随机或扩展光谱信号技术，有效地减轻噪音、温度基线漂移和呼吸心动周期不规则对测定CO的影响,在临床上有较大的实用价值。由于CCO系统操作比较复杂,仪器和导管价格昂贵,所以在临床应用不十分普遍,但对某些危重病人的监测是一种非常有用的工具。