Fick法(Fick equation)是测定心输出量的直接方法之一。该理论由Adolph Fick于19世纪70年代提出,其原理是某个器官对某种物质的摄取或释放,是流经这个器官的血流量和动静脉中该物质含量差值的乘积。
以氧气作为被测定物质,以肺脏作为代谢器官,测定动脉、静脉的氧含量以获得动静脉氧含量差值(CaO2-CvO2),通过吸入和呼出的氧含量差值和通气频率可以计算出肺氧耗量(VO2)。
例如:测得每分钟VO2250ml,此时CaO2为0.2ml/ml,CvO2为0.15ml/ml,其浓度差为0.05ml/ml,故每分钟经肺的循环血量为250/0.05=5000ml,即每分心输出量为5000ml。
心脏指数(CI)是一个血流动力学参数,它表示心脏在一分钟内泵出的血量(CO)除以体表面积(BSA)。
Fick法的发展:
- 在直接 Fick法中所有变量都被测量,是以氧气作为指示剂的测量方法,通过肺活量计测定肺氧消耗量(即吸入氧气含量和呼出氧气含量之差),混合静脉氧含量使用肺动脉导管测定,动脉氧含量使用动脉血测量。
优点:该法准确,是心输出量测定的标准方法。
缺点:动静脉氧饱和度获取难。
- 在间接Fick法(又名重呼吸法)中,受检者重吸入上次呼出的部分气体,检测重呼吸前后VO2和呼末CO2的变化量,通过呼末CO2和CO2解离曲线间接推算CaCO2,而考虑重呼吸时间短吸入CO2量少,但CO2体内贮存体积较大,故假定CvCO2浓度保持不变,肺内分流通过血氧饱和度和吸入氧浓度进行计算。
重呼吸法测定的心排量=心输出量通过肺泡有通气的部分(即肺泡毛细血管血流量)+心输出量中未进行气体交换的部分(即分流部分)
优点:该法以Fick法为基础,是较为准确的心输出量测定方法。
缺点:操作繁琐,限制机械通气患者。
目前测量心输出量的方法有很多,包括有创和无创,但没有一种被认为是“金标准”。侵入性方法更为普遍接受,但有证据表明,他们不一定能够提供真正有效的管理,因此对于非侵入性方法的需求日益增加。基于Fick法,Mespere系统能够无创的连续的评估心脏指数。由于很难测量气体浓度,因此使用了静态VO2值,即单位体表面积每分钟消耗125mL O2。同时,Mespere系统基于近红外光技术可以提供连续的无创的颈静脉氧饱和度和脉搏氧饱和度,而每克血红蛋白可携带1.34毫升的O2,每升血液中的血红蛋白浓度为150克,使用这些条件,可以使用以下公式以氧饱和度为基础计算氧含量: