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雖然我們已經改善了術中預後，但我們的患者在術後期間繼續遭受傷害。在美國和世界各地，非心髒手術後30天是死亡的主要原因(Bartels et al. 2013)。大約70%的死亡發生在患者回家之前、術後初期住院期間以及在我們最好的醫院係統中恢複期間。重要的是，所有這些不良事件中約有一半發生在相對監控不足的病房環境中(De Vries等，2008;Pearse等，2012;Andersen et al. 2016)。導致術後患者死亡的最重要因素是敗血症、大出血和心肌損傷(Spence等，2019年)。其中，術中和術後低血壓與心肌損傷、腎損傷和死亡密切相關(Walsh等，2013;Mascha et al. 2015;Salmasi等人。2017; Sessler and Khanna 2018; Liem et al.2020;Gregory等人。2021年;Khanna等人。2021年)。術後低血壓(POH)與心肌損傷之間的關係似乎比術中低血壓(IOH)更為穩固(Sessler and Khanna 2018;Sessler等人2018;Liem等人。2020;Khanna等人。2021年)。POH還與一些嚴重和昂貴的不良結果密切相關，如死亡、住院時間延長、重症監護需求延長、譫妄和腎損傷(schmischney等人，2020;Khanna等人。2021年)。
在手術過程中，根據美國麻醉醫師協會(ASA)製定的標準，我們經常監測(通常至少每5分鍾一次)低血壓和血壓波動。標準的無創血壓監測技術是Korotkoff開發的上臂袖聽診法(Paskalev et al. 2005)。動脈插管是一種常見的逐拍和有創血壓監測的金標準，它檢測到的低血壓至少是術中環境中間歇袖帶監測的兩倍(Naylor等人，2020年)。大量的新數據已經出現，證明了非侵入性和便攜式動脈線替代方案的準確性和有效性(Martina等人，2012;Ameloot et al. 2013;格拉茨等。2017;Tanioku等人。2020;Kwon等人。2021年)。因此，準確的血壓監測和預防與血流動力學變化相關的傷害的範圍現在已經超出了傳統的手術室、麻醉後護理單元和重症監護單元的範圍。
在PACU中對患者術後立即恢複的血流動力學監測也很頻繁，對於一些患者，可能包括在ICU中更強化的監測階段。然而，隨著患者轉移到醫院病房護理，這一監測標準迅速下降，在病房護理中，最好的情況是每4-8小時檢查一次生命體征(Khanna等人，2019;圖蘭等人。2019)。這使得患者在術後住院的大部分時間裏沒有受到監控(Sessler和Saugel 2019;Khanna等人。2021年)。這裏有一個錯誤但誘人的假設，即隨著手術和麻醉後時間的延長，影響患者心血管或呼吸穩態的風險降低，大多數患者的生理機能正常，臨床恢複順利。
不良心肺事件通常發生在醫院病房，重要的是，大多數都不是突然發生的，而是在數小時內逐漸增多的異常生命體征(Andersen et al. 2016)之前發生的(Andersen et al. 2016)。由於生命體征的測量是間歇性的，術後血壓和心率紊亂通常會持續很長時間而不被識別(Turan et al. 2019)。並讓盲目的臨床醫生接受補充監測。我們還沒有找到一項足夠有力的隨機試驗來測試術後低血壓監測對患者中心結局的影響(Andersen等，2016;圖蘭等。2019;Weenk等。2019,2020;Liem等人，2020年)。
醫院病房持續監控係統的構建
在為醫院病房建立有效的連續血壓監測係統時，需要回答一些重要的問題。有許多關於低血壓的定義，也有許多關於術後患者的臨床相關低血壓的定義。雖然已經調查了幾種不同的血壓閾值和組成部分，但對於醫院病房的病人來說，一個尚未得到回答的問題是，是否存在一個絕對的血壓水平，或相對於(大部分未知的)基線血壓而言，對結果更關鍵的血壓水平。最常見的是，術中平均動脈壓(MAP)的絕對水平為65mmHg是一個被廣泛接受的水平，而另一種定義是MAP低於基線30%，兩者似乎具有相似的風險(Salmasi et al. 2017)。醫院病房患者的這一閾值在平均血壓75毫米汞柱時似乎略高(Liem等人，2020;Khanna等人。2021年)。我們是把低血壓看作是一種單一的侮辱，還是一種對器官損傷有劑量依賴性的累積負擔?雖然大多數公布的閾值是根據頻繁的術中血壓數據確定的，但由於間歇性抽查的正常病房監測方案太過分散，難以轉化為累積效應，因此很難複製相同的實驗(Khanna等人，2021年)。
圍手術期低血壓與醫療資源利用增加有關(Stapelfeldt等，2021年)。病人接受的監測程度反映了在術後設置中感知到的風險水平，並受成本效益評估的影響。當患者恢複到不需要血流動力學監測的基線生理狀態時，可以預期不良血流動力學事件的風險水平與手術後所經過的時間成反比。由於成本效益等式中的因素不同，因此決定如何監測病人的結果也應不同。更少的風險厭惡意味著更高的收益。此外，公眾對醫療保健係統的信任很重要，避免不良事件對建立這種信任至關重要。此外，新的、準確的、經過充分驗證的患者監測技術的發展將減輕護理人員手工測量血壓(和其他生命體征檢查)的工作量。因此，在醫院病房引入更多便攜的連續自動化監控係統是非常有可能的，隨著技術的接受和采用的增加，並逐步減少人員的需求。醫院係統管理員需要了解，雖然實施持續監測有初始成本，但這很快會被極低的、基本上可以實現的不良事件減少所抵消(Khanna等人，2021年)。了解了術後心肌損傷的常見程度及其與低血壓的密切關係，在實施後的短時間內，在持續便攜式血流動力學監測上的投資將很容易達到盈虧平衡點。 From that point onward, improved patient safety, less organ system injury, decreased hospital length of stay, and most importantly improved provider and patient or patient family satisfaction would drive further adoption. The most important piece in this futuristic look is the acceptance of new technology by bedside providers which will necessitate better alarm management, understanding artefacts, improving protocol-based management for haemodynamic instability, and developing platforms that act as central monitoring stations with an effective ‘efferent arm’. The role of artificial intelligence will be more important as we build a preventive and predictive arm to hypotension on the general hospital care floor as well.
真實世界的術後低血壓監測數據
在維克森林大學醫學院的中庭健康維克森林浸信會醫療中心，我們在綜合醫院病房中使用連續便攜式生命體征監測係統已經有大約5年了。我們在非心髒手術恢複期的成人中，使用無線非侵入式監測器每隔15秒記錄血壓和心率。在監測方麵，我們使用的是一個便攜式手腕安裝的係統，該係統得到了美國食品和藥物管理局的批準。該係統包括一個3導或5導心電圖和一個振蕩式血壓監測器，用於校準連續無創血壓監測器至少每天一次。連續血壓是根據脈衝到達時間來估計的，特別是從檢測到R波到產生的脈衝到達SpO之間的時間2手指傳感器。
基於幾項報警模擬研究，我們目前讓該監視器為血流動力學事件生成護理警報，定義為心率>150次/分鍾或<39次/分鍾，收縮壓>200 mmHg或<80 mmHg，平均動脈壓(MAP) <58 mmHg。這些設置使我們能夠捕捉到重要的生命體征幹擾，同時限製警報疲勞。鼓勵護士在有臨床症狀時進行幹預，並設置一個不斷升級的網絡警報係統。這些監控器至少每天校準一次，並連接到醫院的無線網絡。生命體征異常超過既定閾值時會產生警報，並分發到中央工作站和護士醫院提供的電話。如果基層護士在幾分鍾內沒有處理好警報，就會向其他樓層護士上報，然後上報給部門經理。
我們最近分析的數據樣本包含28108名患者中31587名患者的82715次監測會話(未發表數據- Khanna和同事)。雖然我們醫院範圍內的連續和“閉環”監測係統比之前發表的盲監測小數據集取得了更好的結果(Turan等人，2020年)，但我們仍然發現，通過連續監測可以發現明顯的低血壓，而間歇監測則無法識別。圖1顯示患者在不同定義閾值的降壓時間百分比;大約20%的患者至少有10%的時間處於MAP < 80mmHg的保守定義的低血壓狀態。略少於10%的患者至少10%的時間MAP < 75mmHg，少於5%的患者至少10%的時間MAP < 70mmHg。
評估圖2，我們看到在血壓閾值下持續監測時間的分鍾數與監測患者比例的關係。我們約有34%的患者平均血壓≤70mmHg至少持續1分鍾，另外約有20%的患者平均血壓≤70mmHg至少持續5分鍾。“間歇檢測發生率”(虛線)緊跟代表低血壓患者的發生率的線(每個閾值的持續時間為> 30分鍾)。這表明，每4小時對患者進行間歇性評估，與連續監測低血壓發作的時間大致相同，如果低血壓發作的定義是低於給定閾值至少30分鍾。
現有的技術
脈衝波速(PWV)測量脈搏波從心髒起源(由心電信號定義)開始的時間延遲，並通過脈搏血氧儀讀數在手指上檢測脈搏波(Rastegar等人，2020;Senturk等人，2020年)。從心電圖和容積描記儀之間的時間延遲推導血壓比簡單的相關性要複雜得多。考慮信號質量、人工製品和灌注的算法已到位，可將時延測量轉換為壓力測量。這些算法已經在大型ICU數據集上進行了訓練，例如重症監護醫療信息集市(MIMIC-II) (Senturk等人，2020年)。將該技術與基於袖口的技術和動脈線進行比較的研究顯示出良好的校準效果(Watanabe et al. 2017;Hill等人，2021年)，但似乎缺乏針對浸潤性動脈線的驗證(Hill等人，2021年)。理論上，有幾種模式可用於收集近端和遠端波形，如散斑體積圖、阻抗體積圖或機械脈衝波(Le et al. 2020;Pielmus等人。2021年)。在美國包括我們在內的一些醫療保健係統中，脈衝波速或脈衝到達時間係統已經在臨床上得到了良好的效果，並且警報疲勞最小(Weller等人，2018年)。 We report some of the processed data from several thousand patients at our healthcare system in the previous section.
脈搏波分解是另一種建立的方法，它依賴於體積描記儀波形的形態分析。這實際上可能是危重監護中建立的動脈波形脈衝輪廓分析的一種進步(Baruch et al. 2014;Pielmus等人。2021年)。該方法本身的基礎是將體積描記儀波形分解為不同的成分，並分別分析它們，並將其作為基於傳感器級別的相對大小和時間延遲的複合測量。校準後，該方法提供了可靠的血壓讀數，驗證了術中橈動脈插管的有效性(Gratz等人，2017;Kwon等人。2021年)。
卷夾方法依靠一個手指袖口，不斷膨脹，以保持動脈的大小恒定，通過光的吸收來測量。輸送的壓力被用作估計肱動脈水平壓力的基礎。與標準間歇性袖帶測量相比，該係統在手術室中使用時，具有良好的驗證數據，以及顯示檢測增加和整體低血壓降低(隨著檢測增加，糾正措施更多)的數據(Martina等人，2012;Maheshwari等人2018;Tanioku等人，2020年)。
光脈衝波分析技術類似於脈衝波分解，但使用照片體積描記術波形作為其輸入。一個包含光學發射器和傳感器的手鐲戴在手腕上。在最近的研究中，現有的係統顯示出良好的校準效果(Nachman等人，2020;Vybornova等人，2021年)。
新技術
動脈扁平是基於臨床實踐的自動化觸診脈搏在一個方便的位置，如手腕的橈動脈。實現了一種將微小機械能轉換為帶有波形的電信號的高靈敏度壓力傳感器。
然而，它對傳感器放置和運動工件很敏感(Földi等人，2018)。目前的迭代是龐大的，並沒有在日常使用，但正在進行的工作，以小型化的技術。
連續波多普勒測量頸動脈血流速度的超聲貼片正在開發中，並顯示了有希望的結果(Kenny等人，2021年)。通過將該裝置固定在頸動脈上，並用膠粘劑將其固定，連續多普勒信號可以持續收集，並提取血流動力學數據。
電導率胸腔的大小與胸腔內液體的比例有關。由於脈動性血流是液體體積波動的主要來源，因此胸腔血流與測量的電導之間存在聯係。需要進一步研究才能將其作為長期便攜式監測(Nguyen和Squara 2017)。
電心力測量法通過測量脈衝流動血液中紅細胞方向的電阻抗變化來獲得心輸出量，從而獲得血壓。這是通過胸部、頸部和大腿上的一係列電子傳感器實現的(Sanders等人，2020年)。
展望未來
無線連續血壓監測設備的可用性正在增加。使用不同的技術方法建立了幾個係統。在PACU和ICU之外，對術後患者進行更高水平的血流動力學監測似乎是不可避免的。一種文化的改變將需要增加使用更高強度監測糾正血流動力學變化的責任和責任，這是必要的，並且已經開始。未來的監測將超越醫院和病人的家庭。有幾個有趣的問題需要回答。我們如何在醫院病房建立有效的閉環連續監測係統，以最小的報警疲勞，最好的提供者，和患者接受度，並最大限度地減少不良事件?我們如何讓病人從病房的持續監控變成出院時沒有任何監控?從醫院的持續監測到家庭監測的過渡是否意味著作為“斷奶”機製的“較不頻繁的”持續監測?家庭術後監護是否有一個中央監護係統，並與提供方的收費醫院服務掛鉤? Will it influence us to discharge patients earlier from the hospital after surgery or will we paradoxically keep patients in the hospital longer because we detect more changes in vital signs with a higher level of monitoring? As monitors move from direct measurements to derived values, often with the help of advanced algorithms, there arises a need to ‘monitor the monitors’. Alarm fatigue is a real threat as well as the need to detect technical issues and disconnections. By integrating a huge number of datapoints, the possibility of automating early warning scores seems natural and necessary. Beyond digitising and automatisation of existing early warning scores, there is the possibility to use continuous streaming physiological vital signs data patterns to make real-time predictions for clinical outcomes and events. A set of haemodynamic parameters can potentially dynamically be analysed not as a selection of individual values but in relation to each other. Here a set of measurements that each in their own is within normal range can still potentially signal an impending deterioration.
正如麻醉和危重護理領域的許多新興技術進步一樣，該領域也受到人工智能(AI)或機器學習的出現的推動。這是獲取大量數據的可能性，並開發算法將當前狀態輸入信號與未來血流動力學折衷的估計相關聯。還需要人工智能來確定超出範圍的測量是由於臨床重要的血流動力學變化或技術問題的結果。考慮到我們的患者在圍手術期和術後產生的大量數據，AI正在幫助臨床醫生了解重要的臨床進展，同時保護他們從大量嘈雜的數據中篩選。
預測新技術是困難的;然而，我們可以肯定的是，現有的病房監控技術將得到改進，硬件將進一步小型化，最終將得到普遍采用和增長，以改善患者的安全結果。隨著人們對自我監測越來越感興趣，消費者和住院患者的要求也很有可能在未來五年內引領前進的道路。一項設計良好、動力適當、結果正確的大型隨機試驗肯定會成為裏程碑式的論文，將對住院患者進行持續血壓監測作為指導文件的一部分。
的利益衝突
奧爾森醫生沒有什麼利益衝突要報告。Khanna博士為Edwards生命科學公司、飛利浦北美公司、GE醫療保健公司、Hill-Rom、Potrero醫療公司、Retia醫療公司和Caretaker醫療公司提供谘詢服務。他的機構目前和最近獲得了愛德華茲生命科學公司、看守醫療公司、波特雷羅醫療公司和雷提亞醫療公司的撥款，用於正在進行的便攜式監測研究。Khanna博士是美敦力公司的執行顧問委員會成員。他通過NIH/NCATS KL2獲得了Wake Forest CTSI的支持，在醫院病房進行持續便攜式血流動力學和飽和度監測試驗。Khanna博士是BrainX集團的創始成員，該集團在醫療保健領域開展人工智能技術的教育、研究和合作，並在www.BrainXAI.com擁有一個商業分支。
