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心导管术

作者:

Michael J. Shea

, MD, Michigan Medicine at the University of Michigan

最后一次全面审校/修订者 9月 2017| 内容末次修改日期 9月 2017
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心导管术是指经外周动脉或静脉将导管插入心腔内、肺动脉或冠状动脉的过程。

心导管检查可以用来做各种测试,包括

  • 血管造影

  • 血管内超声检查(IVUS)

  • 心排血量测定

  • 检测和量化心内缺损的分流

  • 心内膜心肌活检

  • 心肌代谢的测量

这些检查可明确冠状动脉解剖、心脏解剖、心脏功能以及肺动脉血流动力学,以确立诊断并帮助选择治疗。

心导管术也是多种介入性治疗的基础操作(见经皮冠脉内介入治疗章节)

操作步骤

进行心导管术前病人须禁食4~6个小时。如果没有接受介入治疗,大多数病人无需留院过夜。

左心导管术

左心脏导管术是最常用的评估

  • 心脏解剖

左心脏导管术也可以用来评估

  • 动脉血压

  • 体循环血管阻力

  • 主动脉瓣功能

  • 二尖瓣功能

  • 左心室压力和功能

操作时经皮穿刺股动脉、锁骨下动脉、桡动脉或肱动脉,将导管送至冠状动脉开口处或经主动脉瓣进入左心室。

偶尔在进行右心导管术时穿刺房间隔将导管插入到左心房(LA)和左心室(LV)。

右心脏导管插入术

右心脏导管最常用来评估

PAOP接近左心房和左心室舒张末期压力。对于病情严重的患者,PAOP有助于评估容量状态,与心输出量(CO)同时测定可帮助指导治疗。

右心导管术也有助于评估心脏充盈压、肺血管阻力、三尖瓣和肺动脉瓣功能、心内缺损的分流以及右心室压。

非侵入性检查不能提供诊断价值时,右心脏压力检测则可以有助于心肌病、缩窄性心包炎和心包填塞的诊断,并且它还是评估心脏移植或机械心脏支持的一个重要部分(例如,使用一个心室辅助装置) 。

程序可经股静脉,锁骨下静脉,颈内静脉或肘静脉穿刺完成。导管可经右房、三尖瓣进入右室,然后跨肺动脉瓣进入肺动脉。

也可以将导管选择性插入冠状静脉窦。

心动周期图,图示心腔压力曲线、心音、颈静脉波和心电图(ECG)

心动周期的各个时相为:心房收缩期(a)、等容收缩期(b)、最大射血期(c)、减慢射血期(d)、舒张早期(e)、等容舒张期(f)、快速充盈期(g)和舒张末期或缓慢充盈期(h)。为了说明的目的,瓣膜事件之间的时间间隔有改动,z点延长。

AO=主动脉瓣开放,AC=主动脉瓣关闭,LV=左心室,LA=左心房,RV=右心室,RA=右心房,MO=二尖瓣开放。

心动周期图,图示心腔压力曲线、心音、颈静脉波和心电图(ECG)

心导管术中的特殊检查方法

血管造影

在某些情况下将不透X线的对比剂注入冠状动脉、肺动脉、主动脉以及心腔内进行造影有助于诊断。数字减影血管造影可用于不移动的动脉造影或心腔电影血管造影。

经左心导管施行的冠状动脉造影用于在各种临床情况下评估冠状动脉解剖,如怀疑有冠状动脉粥样硬化性疾病或先天性冠状动脉疾病、瓣膜病行瓣膜置换术前或不能解释的心力衰竭病人。

经右心导管施行的肺动脉造影可被用来诊断肺栓塞。腔内充盈缺损或动脉截断征象具有诊断意义。不透X线的对比剂选择性地注入一侧或双侧肺动脉或它们的分支。然而,计算机断层肺动脉造影(computed tomographic pulmonary angiography,CTPA)已在很大程度上取代右心导管术用于肺栓塞的诊断

经左心导管施行的主动脉造影用于评估主动脉瓣反流、主动脉缩窄、动脉导管未闭和动脉夹层。

心室造影用于观察室壁运动和心室流出道,包括瓣下、瓣膜和瓣上区域。它也可以用来评估二尖瓣反流的严重程度,并确定其病理生理学机制。从单平面或双平面心室造影测得左心室质量和容积后,即可算出收缩末期容积和舒张末期容积以及射血分数。

血管内超声(IVUS)

应用置于导管顶端的微型超声换能器可获得冠脉内腔和管壁的图像以及冠脉血流情况。冠状动脉造影的同时进行血管内超声检查正被越来越多地应用于临床。

光学相干断层扫描(OCT)

光学相干断层扫描(OCT)是一种光学模拟冠状动脉内超声显像,通过测量反向散射光的振幅,确定冠状动脉斑块的温度,并可以帮助确定病变斑块未来是否存在高的破裂风险(导致 急性冠脉综合征)。

心脏分流检查

连续在心脏和大血管的不同水平上测定氧含量可帮助确定中心性分流的存在、分流的方向和分流量。不同结构之间的氧含量的最大参考差值如下:

  • 肺动脉和右心室:0.5毫升/分升

  • 右心室,右心房:0.9毫升/分升

  • 右心房和上腔静脉:1.9毫升/分升

如果某处心腔的血氧含量与其上游心腔的血氧含量之差超过上述数值,则可能在该心腔水平存在左向右分流。当左心房、左心室或动脉血O2 饱和度下降(92%)且吸入纯O2(吸入氧分数O2=1.0)不能改善时,则强烈提示存在右向左分流。左侧心脏或动脉血O2饱和度降低并且分流部位远侧的右侧心腔血氧含量增加提示双向分流。

心排血量和血流测定

心排血量(CO)指心脏每分钟的排血量(静息状态下正常值:4~8 L/min)。用于计算心排血量的技术({blank} 心排血量计算公式)包括。

  • 菲克心输出法

  • 指示剂稀释法

  • 热稀释法

表格
icon

心排血量计算公式

Fick法

equation

分子是肺脏吸收的氧O2(mL/min)。

指示剂稀释法

equation

分母是染料浓度(C)在每个时间间隔(t)的积分。

温度稀释法

equation

TB–TI是机体与注射物之间的温度差,注射物通常用葡萄糖或生理盐水。分母是温度变化在每个时间间隔(t)的积分。

SaO2 =动脉血O2饱和度(%);SvO2=混合静脉血O2饱和度,在肺动脉内测量。

应用Fick法时,CO与O2耗量和动静脉O2差的比值成比例。

稀释法依据这样的假设,即将指示剂注入循环后它的出现与消失与CO成比例。

通常,CO与体表面积(BSA)结合起来,用心脏指数(cardiac index,CI)表示为L/min/m2(即CI=CO/BSA—{blank} 心脏指数及其相关测量的正常值)。BSA用DuBois的身高(ht)-体重(wt)公式计算:

equation

表格
icon

心脏指数及其相关测量的正常值

测定指标

正常值

SD

氧气摄取

143mL/min/m2*

14.3

动静脉氧差

4.1dL

0.6

心脏指数

3.5L/min/m2

0.7

心搏指数

46mL/心搏/m2

8.1

体循环总阻力

1130达因-秒-cm-5

178

肺循环总阻力

205达因-秒-cm-5

51

肺小动脉阻力

67达因-秒-cm-5

23

*随BMI变化

SD=标准差

引自:Barratt-Boyes BG, Wood EH: Cardiac output and related measurements and pressure values in the right heart and associated vessels, together with an analysis of the hemodynamic response to the inhalation of high oxygen mixtures in healthy subjects.Journal of Laboratory and Clinical Medicine 51:72–90, 1958.

心内膜心肌活检

心内膜心肌活检可帮助评估心脏移植排斥反应以及由感染和浸润性疾病引起的心肌疾病。可将活检导管(bioptome)置入任何一个心室,通常是右心室。从室间隔心内膜取3~5块心肌组织。心内膜心肌活检主要的并发症是心脏穿孔,发生率为0.3%~0.5%,导致心包积血和心脏压塞。也可能会出现伤害三尖瓣和腱索,并可能导致三尖瓣关闭不全。

冠状动脉血流测定

冠状动脉造影能显示冠状动脉狭窄的存在及其程度,但是不能说明病变的功能意义(如有多少血流通过狭窄病变处),或某个特定的病灶是否有可能导致疾病发生。

使用带有压力传感器或多普勒血流传感器的极细的导丝,从这些传感器获得的资料可用于估计血流,用血流储备分数(fractional flow reserve,FFR)表示。这些传感器的数据可用于估计冠状动脉血流,以血流储备分数描述(FFR)用FFR估计的血流与介入治疗需求及长期后果的相关性很好。

这些血流评估与是否需干预以及长期预后密切相关;若病变FFR > 0.8 似乎不能从支架植入中获益。这种血流测定方法对临界病变(40%~70%狭窄)和多处病变(确定临床上最重要的病变)特别有用。

心导管术的禁忌证包括

心导管术的相对禁忌证包括

  • 肾功能不全

  • 凝血功能障碍

  • 发热

  • 全身感染

  • 未能控制的心律失常或高血压

  • 失代偿性心力衰竭

  • 未经预先处理的对对比剂过敏的病人 。

心导管术的并发症

心导管术并发症的发生率从0.8%至8%不等,这取决于病人的因素,技术因素,和操作者的经验。病人方面的因素包括

  • 年龄

  • 心脏衰竭

  • 心瓣膜病变

  • 以及外周动脉病变

  • 慢性阻塞性肺病(COPD)

  • 慢性肾脏病

  • 胰岛素依赖型糖尿病

大多数并发症是轻微的,可以很容易地处理。严重的并发症(如心脏骤停、过敏反应、休克、癫痫发作、发绀、肾毒性)少见。死亡率是0.1〜0.2%。心肌梗死(0.1%)和休克(0.1%),可能会导致显著病态。年龄 > 80岁的患者卒中的发生率比较高。

总体说来,并发症包括

  • 造影剂

  • 导管的影响

  • 访问网站

造影剂并发症

大多数病人在注射造影剂时产生短暂的全身发热的感觉。也可发生心动过速、血压轻度下降、CO增加、恶心、呕吐和咳嗽。偶尔,在注射大量对比剂时发生心动过缓,嘱病人咳嗽常可恢复正常节律。

更严重反应(亦见放射性造影剂和造影剂反应)包括

  • 过敏性造影剂反应

  • 造影剂肾病

过敏反应可能包括荨麻疹和结膜炎,静注50mg苯海拉明常可奏效。全身过敏反应, 支气管痉挛,喉头水肿,呼吸困难是罕见的反应;吸入沙丁胺醇或肾上腺素0.3至0.4毫升SC处理。过敏性休克可用肾上腺素和其他支持措施处理。有造影剂过敏的患者可在在注射造影剂前需预先使用强的松(造影剂注射前13小时、7小时和1小时各口服50mg)和苯海拉明(造影剂注射前1小时口服或皮下注射50mg)。如果患者需要急诊检查,可以给予苯海拉明(造影剂注射前1小时口服或皮下注射50mg),以及给予其氢化可的松,每4小时静注一次,直到X线摄影完成。

造影剂肾病 指静脉注射造影剂48至72小时之内发生的肾功能损害 (血清肌酐增加25%或绝对值增加0.5mg/dL)对于有发生造影剂肾病高风险的病人,术前4至6小时静滴生理盐水,术中使用低渗或等渗对比度,术后再用生理盐水静滴6至12小时,可以降低造影剂肾病发生的风险。最近,造影剂使用前1~2天给予他汀类药物已被证明可以降低肾功能恶化的可能性。有肾功能损害风险的患者,注射造影剂48小时后需检测血肌酐。

导管相关的并发症

如果导管头接触到心内膜,诱发室性心律失常还是常见的,但室颤比较罕见。如果发生室颤, 立即执行直流电复律(DC心脏电复律)。

导管接触可致斑块的破裂,可释放出粥样硬化栓子。从主动脉脱落栓子可能造成中风或肾病。从冠状动脉脱落栓子可能导致心肌梗塞。

冠状动脉夹层也是可能发生的。

穿刺相关的并发症

穿刺相关的并发症包括

  • 出血

  • 血肿

  • 假性动脉瘤

  • 动静脉瘘

  • 肢体缺血

穿刺部位出血,通常用压迫止血即可。轻微瘀伤和小血肿比较常见,一般不需要特殊的检查或处理。

一个大的或者不断扩大肿块应行超声检查,以区分血肿及假性动脉瘤。穿刺部位的血管杂音(伴有或不伴有疼痛)往往提示有动静脉瘘,这点超声可以明确。血肿通常可以自愈,一般不需要特殊治疗。假性动脉瘤和动静脉瘘通常需要压迫处理;如果持续存在则需要手术修复。

与经股动脉途径相比,经桡动脉途径介入会让病人更舒适,并且血肿或假性动静脉瘘发生的风险要低得多。

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