快速测量心输出量并且在短时间内多次重复或持续监测心输出量是Swan-Ganz导管的主要优点之一。1954年, Feger第次介绍了用热稀释方法测量心输出量的原理和方法。但是,直到70年代初期Swan-Ganz导管出现之后,这种方法才真正得以在临床上广泛应用。
热稀释方法测量心输出量的原理与应用染料测量心输出量的原理相似,只是热稀释方法应用温度作为指示剂,而不是应用染料。将5%的葡萄糖冰水由Swan-Ganz导管的近端孔注入右心房后,这些冰水立即与血液混合,随着这部分血液经过右心室并被泵入肺动脉,这部分血液的温度也逐渐升高。在Swan-Ganz导管远端的温度感受器可以感知这种温度的变化,并将这种变化输送到心输出量计算仪。心输出量的计算是根据 Stewart Hamilton公式进行的。
在公式中,Q代表心输出量;V1代表注射用冰水量;TB代表血液温度;T1代表注射冰水温度;K1代表密度系数;K2代表计算常数;TB(t)dt代表有效时间内血液温度的变化,反映了热稀释曲线下面积。这些参数的变化对心输出量的测量有着明显地影响,所以,在进行心输出量测量时要注意对这些参数有影响因素的控制。
测量心输出量时首先要为心输出量计算仪输入正确的计算常数(K2)。K2根据仪器的不同制造厂家、导管的不同规格及注入冰水量的不同而不同。注入冰水的量一定要准确。若以每次注入5m冰水测量心输出量,如果有0.5ml的误差,则测量的结果就可能出现10%的偏差。冰水从含冰容器中被抽出后,应尽快进行测量。这段时间不要超过30秒钟。因为冰水的温度会随着离开容器时间的延长而逐渐增加,从而导致测量误差。也有人报道用室温的5%葡萄糖水注射测量心输出量并不影响测量的精确度,但应相应改变计算常数。注射时应尽可能快速、均匀,选择在呼吸周期的同一时项(呼气末)连续测量3次,取其平均值。
注射应在4秒钟内完成在整个操作过程中要注意导管系统的密闭性,防止污染及导管源性感染的发生。对儿科病人,应当注意反复注射冰水对体温和水电解质的影响。也有个别报道发现注射冰水可诱发心律失常,如窦性心动过缓、心房纤颤等。
另有改良的Swan-Ganz导管可以进行心输出量的持续测量。方法是在Swan-Ganz导管的前端带有升温装置,从而引起局部的温度改变,应用相同原理进行心输出量测量。