臨床使用のための心拍出量モニタリング装置を選択する際には、異なる要因が役割を果たす(表1):制度的要因は、利用可能なデバイスの選択を大きく制限する可能性がある。 一方、重要なデバイス関連の要因、例えば侵襲性（図1）は、アプリケーションの領域を制限する可能性があります。 さらに、患者の特定の状態は、侵襲的または特定の低侵襲または非侵襲的デバイスの使用を指示することができる。
Overview of cardiac output monitoring techniques. PAC: pulmonary artery catheter.
侵襲的な心拍出量モニタリング
PACは20年以上にわたって心拍出量モニタリングの臨床標準であり、技術は広範囲に調査されている。 その合併症はよく知られており、近年の発展にもかかわらず、PACは患者ケアにおいて明確な役割を果たしています。 詳細なレビューはこの記事の範囲を超えていますが、いくつかの技術的側面と制限に注意する必要があります: Ｓｔｅｗａｒｔ-Ｈａｍｉｌｔｏｎ原理に基づく間欠肺動脈熱希釈による心拍出量測定は，すべての新しい心拍出量測定装置を比較する”基準心拍出量監視基準”であると考えられている。 しかし、操作者の依存性、様々な患者の状態（例えば、僧帽弁または三尖弁不全、シャント）またはPACのずれは、信頼性の高い心拍出量評価に影響を与える可能性 対照的に、連続的な心拍出量評価は、これらの
制限のいくつかを克服する可能性があります。 間欠的な熱フィラメント加熱は、遠位サーミスタを介して測定され、入力信号と一致する肺動脈の温度変化を誘導する。 入力信号と出力信号の相互相関に基づいて、間欠的な心拍出量値が熱希釈ウォッシュアウト曲線から生成される。 次いで、これらの値を、連続心拍出量測定値の表示のために平均化し、その結果、心拍出量変化の誘導後数分の応答時間が遅延する（例えば、Ｏｐｔｉ−Ｑ（商標）、Ａｂｂｏｔｔ、Ａｂｂｏｔｔ Ｐａｒｋ、ＩＬおよ いわゆる速い応答の連続的な心拍出量のカテーテル（truCCOMS™のオメガの重大な心配、東のKlibride、GB）はより合わせられた連続的な心拍出量の監視を可能にする。 ＰＡＣを介して評価することができ、最も頻繁に使用される追加の血行力学的変数は、従来の充填圧、肺動脈圧、および混合静脈酸素飽和度（Ｓｖｏ２）である。 従って、PACはまだ肺動脈圧力およびSvo2の付加的な監視が望ましいとき示される。 それはまたより少なく侵略的な技術が禁忌とされるか、または正確な心拍出量の価値を提供しない状態で示されます。
低侵襲性心拍出量モニタリング
低侵襲性心拍出量モニタリング装置は、心拍出量を測定するために四つの主要な原則のいずれかを使用します：パルス輪郭解析、パルスドップラー技術、応用フィック原理、およびバイオインペダンス/バイオリアクタンス。 さらに、パルス輪郭解析を使用するデバイスは、較正されたシステムと較正されていないシステムに分類することもできます。
脈圧解析
脈圧解析は、動脈線から得られた動脈圧波形を解析することによってSVを連続的に推定できるという原則に基づいています。 動脈圧波形の特性は，ＳＶと個々の血管コンプライアンス，大動脈インピーダンスおよび末梢動脈抵抗との相互作用によって影響される。 脈圧分析の技術を用いるすべての装置を使用して信頼できる心拍出量の測定のために、最適の幹線波形信号（すなわち、弱まるか、または高められた管共鳴を除去すること）は前提条件です。 さらに，重度の不整脈が心拍出量測定の精度を低下させる可能性があり，大動脈内バルーンポンプの使用が装置の適切な性能を妨げることを過度に強調することはできない。 さらに、脈圧分析は、血行力学的不安定性、すなわち血管抵抗の急速な変化の期間中に限られた精度のものであり得る。 これは、特に校正されていない脈圧解析では問題になる可能性があります。 対照的に、較正された脈圧分析は、これらの状況で正確な心拍出量推定のために頻繁な再較正を必要とする可能性がある。 脈圧分析法に基づいて心拍出量を測定する較正および較正されていない装置がますます利用可能である。PiCCOplus™システム（Pulsion Medical Systems、Munich、Germany）：PiCCO™システムは、SVをビートツービートベースで評価するために、通常は大腿動脈に配置される専用のサーミスタ先端カテーテルを使用します。
代わりに放射状か上腕のカテーテルは用いられるかもしれませんがこれらのカテーテルは大動脈の幹線圧力波信号の十分な査定のための大腿部のも 経肺熱希釈による心拍出量の校正には、中心静脈ラインの挿入が必要です。 校正プロセスは、個々の大動脈インピーダンスの調整にも使用され、血液力学的に安定した患者では八時間ごとに繰り返す必要があります。 しかし、血行力学的不安定性の状況では、校正をより頻繁に（最終的には1時間ごとに）行う必要があります。 それにもかかわらず、いろいろな調査は首尾よく異なった患者集団のPiCCOplus™システムを認可した。
Pulsion Medical Systemsからの校正されていないデバイス、PulsioFlex™システムの発売は、2011年に期待できます。 システムは規則的な侵略的な動脈圧の監視セットに接続することができる特定の付加的なセンサーを要求する。LiDCO™plusおよびLiDCO™rapidシステム：LIDCO™plusおよびLiDCO™rapidシステム（LiDCO Ltd、ロンドン、英国）は、同じパルス圧力アルゴリズム（PulseCO™）を使用して、SVの連続的な変化を追跡します。
このアルゴリズムは，心拍におけるシステムの正味電力変化が，システムに入る血液量（Ｓ Ｖ）と末梢に流出する血液量との差であるという仮定に基づいている。 これは、質量（電力）の保存の原則を使用し、コンプライアンスの修正に続いてnetpowerとnetflowの間に線形関係があることを前提としています。 したがって、LiDCOシステムはパルスパワー解析技術として考慮する必要があります。 LiDCO™のプラスは周辺静脈ラインによって行うことができるtranspulmonaryリチウム表示器の希薄の技術を使用して口径測定を要求する。 対照的に、LiDCO™rapidは心拍出量の推定のためにnomogramsを使用する。 臨床調査は主要な血行力学の変更が観察されない限りPulseCOを使用して心拍出量の信頼できる推定を示しました。 LiDCO™plusに関しては、リチウム校正システムの信頼性は、リチウムセンサと交差反応する高ピーク用量の筋弛緩剤によって悪影響を受ける可能性があり これは、リチウム較正が筋弛緩剤の投与の前または３ ０分後に実施される場合に取り組むことができる。 LiDCO™plusシステムは、血行力学的治療プロトコル（酸素送達を標的とする>600ml/min/m2）と組み合わせて、大手術後の患者の合併症 Uncalibrated LiDCO™の急流のための第一次徴候はSVの最適化のための周術期の使用である。 したがって、LiDCOrapidトレンド分析は、絶対心拍出量値（PACによって評価された心拍出量と比較した場合に異なる場合がある）よりも重要である。
FloTrac™/Vigileo™システム:FloTrac™/Vigileo™システム(Edwards LifeSciences、Irvine、米国)は標準的な非専有放射状か大腿部の幹線カテーテルに付し、Vigileo™のモニターに接続される専有トランスデューサー、FloTrac™を FloTrac™/Vigileo™システムは口径測定を要求しない。 心拍出量を推定するために、20秒の時間窓の間にサンプリングされた脈圧の標準偏差は、患者の人口統計データ（年齢、性別、身長、体重）と様々な臨床シナリオでPAC インピーダンスもこれらのデータから導出されるが、血管コンプライアンスおよび抵抗は動脈波形解析を用いて決定される。 初期の検証研究の矛盾した結果の後、心拍出量アルゴリズムは、過去5年間で繰り返し変更されています。 これは周術期の設定の改善された性能で主に起因しました。 さらなるソフトウェアの変更は、超力学的状況中に限られた精度の問題に対処し、予備データは、これらの特定の条件下で改善された心拍出量測定を示 しかし、急速な血行力学的変化の間の装置の正確さは依然として大きな懸念である。 それにもかかわらず、Flotrac™/Vigileo™システムを使用した手術内血行力学的最適化のための研究では、最近、合併症率の低下と入院期間の短縮が示されました。
経肺熱希釈によって校正された脈圧分析に基づく新しい心拍出量監視装置-Edwards LifesciencesのEV1000™/VolumeView™システム-は現在テストされており、すぐに毎日の練習
圧力記録分析法（PRAM）: 較正なしで連続的にＳＶを推定する別の方法は、較正なしで動脈ラインから得られた圧力信号の数学的評価に基づくＰＲＡＭ−Ｍｏｓｔｃａｒｅ（登録商標）（Ｖｙｔｅｃｈ、Ｐａｄｏｖａ、Ｉｔａｌｙ）である。 PRAMは、これまでのところ、様々な血行力学的状態の下でブタモデルおよび心臓手術を受けているヒトにおいて検証されている。 脈拍の輪郭の分析を使用する他の装置と同じように、PRAM得られた心拍出量の正確さは圧力信号の質と圧力信号を検出する機能と干渉する要因によ
Nexfin™:Nexfin™HD（BMEYE B.V、アムステルダム、オランダ）は容積クランプ技術（膨脹可能な指の袖口）を伴って光電plethysmographyを使用して脈圧を査定する完全に非侵襲的な脈圧 心拍出量は，いわゆるモデルフロー法（三要素ウィンドケッセルモデルのシミュレーション）を用いて導出した。 デバイスの検証に関しては、限られた公開データのみが利用可能です。
ドップラー心拍出量モニタリング装置
心拍出量は、食道または経胸腔ドップラープローブを用いて非侵襲的に推定することができる。 食道ドップラー装置は、下行大動脈の血流を測定し、大動脈の断面積に血流速度を乗じて心拍出量を推定する。 大動脈の直径は作り付けのnomogramからまたはMモード心エコー図法を使用して直接測定によって得られる。 複数の食道のドップラー調査は商業的に利用できます: （Ａｂｂｏｔｔ，Ｍａｉｄｅｎｈｅａｄ，ＵＫ）、Ｃａｒｄｉｏｑ（Ｄｅｌｔｅｘ Ｍｅｄｉｃａｌ Ｌｔｄ，Ｃｈｉｃｈｅｓｔｅｒ，Ｓｕｓｓｅｘ，ＵＫ）、およびＨｅｍｏｓｏｎｉｃ１ ０ ０（Ａｒｒｏｗ，Ｒｅａｄｉｎｇ，ＰＡ，ＵＳＡ）。 後者のデバイスは、ドップラーとMモードプローブの組み合わせであり、その生産は最近停止されている。 食道ドップラー装置の使用にはいくつかの制限があります。 最初に、装置は下行大動脈の血の流れを測定し、頭の容器と下行大動脈への流れ間の固定仕切りの仮定をする。 これは健康なボランティアで有効であるかもしれないがこの関係はco-morbiditiesのそして血行力学の不安定の条件の下で患者で変わるかもしれません。 第二に、ドップラープローブは、従来の経食道心エコー検査プローブよりも小さく、位置が意図せずに変化する可能性があるため、連続的な心拍出量評価を制限 調査の位置が大動脈の血の流れの正確な測定の取得に重大であるので、この装置はオペレータ依存して、10-12の挿入が8-12%の内部および相互観察者の可変性の正確な測定を得るように要求されることを調査は示した。 さらに、大動脈断面積は、任意の個々の患者において一定ではなく、むしろ動的である。 従って、ノモグラムの使用はより少なく正確な心拍出量の推定で起因するかもしれません。 食道ドップラーデバイスのいくつかの制限にもかかわらず、そのユーティリティは、一貫して合併症率と入院の長さの減少を示しているいくつかの周術期の血行力学的最適化研究によって確認されるように表示されます。
食道ルートの代わりに、経胸腔アプローチは、断続的ではあるが、心拍出量を評価するために使用することができる。 USCOM™デバイス（USCOM、Sidney、Australia）は、心拍出量を完全に非侵襲的に評価するために、肺および大動脈弁をparasternalおよびsuprasternal窓を介してアクセスすることを目標とする。 検証研究は、主に可変信号検出の固有の問題によって説明することができる矛盾する結果を明らかにした。
Applied Fick principle
Partial CO2rebreathing:NICO™システム(Nova-metrix Medical Systems,Wallingford,USA)は、人工呼吸器回路に取り付けられた独自の使い捨て再呼吸ループを使用して、挿管、鎮静、および機械的換気された患者の心拍出量測定を得るために、二酸化炭素(CO2)にFick principleを適用します。 NICO™システムは主要流れの赤外線センサーから二酸化炭素、使い捨て可能な気流センサーおよび脈拍の酸化濃度計を測定するために成っている。 CO2生産は、呼吸サイクル中のCO2濃度と気流の積として計算され、動脈CO2含有量は、潮汐終了CO2およびそれに対応する解離曲線から導出される。 3分毎に、部分的な再呼吸の状態は高められた終り潮二酸化炭素および減らされた二酸化炭素の除去で起因する付けられた再呼吸のループを使用して発生します。 心拍出量が正常および再呼吸状態の間で有意に変化しないと仮定すると、正常および再呼吸比の差を使用して心拍出量を計算する。 固定換気装置の設定および最低のガス交換異常を用いる挿管法そして機械換気のための必要性を含むこの装置へ複数の限定がある。 人工呼吸器の設定の変化、機械的に支援自発呼吸、増加した肺シャント画分の存在、および血行力学的不安定性は、精度の低下と関連している。 従って、この技術は機械的に換気された患者だけに正確に定義された臨床設定で適用されるかもしれません。
パルス色素濃度測定：DDG-330®アナライザ（日本光電、東京、日本）は、パルスオキシメトリー（パルス色素濃度測定）から適応された経皮的信号検出による経肺色素希釈に基づく間欠的な心拍出量測定を可能にする：静脈注入後の光吸光度測定により動脈血流中のインドシアニングリーン（ICG）の濃度を推定する。 心拍出量は、Ｓｔｅｗａｒｔ−Ｈａｍｉｌｔｏｎ原理に従って色素希釈曲線から計算される。 残念なことに、血管収縮、間質性浮腫、運動または周囲光の人工物などの様々な要因は、信頼できる間欠的な心拍出量評価を制限する可能性がある。
Bioimpedanceおよびbioreactance
電気bioimpedanceは中心の打つことによって引き起こされる血の流れの循環変更によって引き起こされる胸部またはボディインピーダ 心拍出量は、皮膚電極（Ｂｉｏｚ（商標）、Ｃａｒｄｉｏｄｙｎａｍｉｃｓ、Ｓａｎ Ｄｉｅｇｏ、ＵＳＡ）または気管内チューブに取り付けられた電極（ＥＣＯＭ（商標）、Ｃｏｎｍｅｄ Ｃｏｒｐ、Ｕｔｉｃａ、ＵＳＡ）を使用して、発生する信号変動を異なる数学モデルで分析 数学的アルゴリズムの多くの調整にもかかわらず、臨床検証研究は矛盾する結果を示し続けています。しかし、最近、胸部生体インピーダンスの改変であるBioreactance（登録商標）（NICOM（登録商標）、Cheetah Medical Ltd、Maidenhead、Berkshire、UK）が導入されている。 高周波電流に応じた経胸電圧振幅変化の解析に基づくbioimpedanceとは対照的に、Bioreactance®技術は、供給された振動電流の周波数スペクトル変化を解析します。 このアプローチは、より高い信号対雑音比をもたらし、したがってデバイスの性能を向上させることになると考えられている。 実際には、初期の検証研究は有望な結果を明らかにします。
