PA Catheter and Tailored Therapy（肺動脈導管與個體化治療）
更新日期： 2026-04
一、Pulmonary Artery Catheter（Swan-Ganz Catheter）簡介
**PA catheter（PAC）**為 right heart catheterization 工具，可測量：
- Right atrial pressure（RAP）≈ CVP
- Right ventricular pressure（RVP）
- Pulmonary artery pressure（PAP）
- Pulmonary capillary wedge pressure（PCWP） ≈ Left atrial pressure ≈ LVEDP
- Cardiac output（CO）：Thermodilution 法
- Mixed venous oxygen saturation（SvO₂）
二、正常值與計算
| Parameter | Normal value |
|---|---|
| RAP（CVP） | 0-8 mmHg |
| RV systolic / diastolic | 15-30 / 0-8 mmHg |
| PA systolic / diastolic | 15-30 / 4-12 mmHg |
| PCWP（PAWP） | 6-12 mmHg |
| CO | 4-8 L/min |
| CI（Cardiac Index） | 2.2-4.0 L/min/m² |
| SVR（Systemic vascular resistance） | 800-1200 dyn·s·cm⁻⁵ |
| PVR（Pulmonary vascular resistance） | <200-250 dyn·s·cm⁻⁵ |
| SvO₂ | 60-75% |
Formulas：
- CI = CO / BSA
- SVR = [(MAP - CVP) / CO] × 80
- PVR = [(mPAP - PCWP) / CO] × 80
- Fick equation：CO = VO₂ / [Hb × 1.34 × (SaO₂ - SvO₂) × 10]
三、Hemodynamic Profiles（血流動力學剖面分析）
臨床上最重要的應用：區分 shock 的 type
| Profile | PCWP | CO/CI | SVR | Clinical |
|---|---|---|---|---|
| Normal | 6-12 | Normal | Normal | normal |
| Cardiogenic | ↑（>18） | ↓ | ↑↑ | HF（wet & cold） |
| Distributive（septic） | Normal / ↓ | ↑↑ | ↓↓ | Sepsis & Shock（warm & wet） |
| Hypovolemic | ↓ | ↓ | ↑↑ | hemorrhage、volume deficit |
| Obstructive（PE/tamponade） | Normal / ↓ | ↓ | ↑↑ | PE、cardiac tamponade |
Advanced HF Hemodynamic Profiles（Nohria-Stevenson）：
| Dry（PCWP normal） | Wet（PCWP ↑） | |
|---|---|---|
| Warm（CI normal） | Warm & Dry（A） | Warm & Wet（B）→ 最常見 |
| Cold（CI ↓） | Cold & Dry（L） | Cold & Wet（C）→ 最差預後 |
- Warm & Wet（B）：Diuresis（furosemide）優先
- Cold & Wet（C）：需 vasopressors + inotropes + diuresis；可能需 MCS
- Cold & Dry（L）：謹慎補液，可能是 RV failure
四、PAC 在臨床的 indications
Class I（recommended）：
- Cardiogenic shock：評估 hemodynamics，指導 vasopressor/inotrope/MCS 使用
- Refractory / Advanced HF：tailored therapy（individualized）
- Pulmonary hypertension 評估：確診 PH、vasoreactivity testing（sildenafil / prostacyclin test）
- Heart transplant 前評估（PCWP、PVR 評估）
- Unexplained dyspnea：區分 cardiac vs. pulmonary
Controversial（ESCAPE trial 2005 重要）：
- ESCAPE trial：acute decompensated HF（ADHF）中，PAC 指導 vs. clinical assessment → 無顯著 prognostic 差異
- 結論：PAC 不改善 ADHF 的 overall prognosis，但在 high-risk 患者（cardiogenic shock、refractory HF）有助於管理
五、Tailored Therapy（個體化血流動力學治療）
Advanced HF 的治療目標
Hemodynamic goals（Tailored）：
- PCWP：≤15 mmHg（decongestion 目標）
- CI：≥2.2 L/min/m²（minimum acceptable）
- MAP：60-90 mmHg
- SVR：800-1200 dyn·s·cm⁻⁵
治療選擇根據 Hemodynamic Profile
Warm & Wet（PCWP↑，CI normal）：
- IV furosemide（first-line diuretic）
- 目標：PCWP ≤15 mmHg，daily urine output 1-2 L
- 可加用 metolazone（thiazide synergy）
Cold & Wet（PCWP↑，CI↓）：
- Inotropes（dobutamine 首選，milrinone）：提升 CO
- Vasopressin / vasopressors（若 hypotension，MAP <65）
- IV diuretics 同時去除effusion
- 若無效 → mechanical circulatory support（MCS）
Cold & Dry（PCWP normal/low，CI↓）：
- 小心 fluid 補充（若有 low PCWP）
- Inotropes + vasopressors
- 懷疑 RV failure（RV-dominant profile）
六、Inotropes & Vasopressors（升壓與強心藥）
| Drug | Mechanism | Main effect | Indication |
|---|---|---|---|
| Dobutamine | β1 agonist | ↑CO，↓SVR（輕微） | Cardiogenic shock、low output |
| Milrinone | PDE-3 inhibitor | ↑CO，↓PVR & SVR | HF + ↑PVR（RV failure）、HF + β-blocker |
| Norepinephrine | α1 + β1 agonist | ↑MAP，↑SVR | Septic shock（first-line）、distributive |
| Vasopressin | V1 receptor | ↑SVR，no HR effect | 加上 NE 作 catecholamine-sparing |
| Epinephrine | α + β agonist | ↑CO + ↑SVR | Anaphylaxis、cardiac arrest |
| Dopamine | Dose-dependent | <3μg: renal；3-10μg: β1；>10μg: α1 | 目前較少用（較多 adverse effects） |
Milrinone 在 cardiogenic shock 合併 HoTN 要小心：也有 vasodilation 效果 → 可加重 hypotension
七、Mechanical Circulatory Support（MCS）
IABP（Intra-aortic balloon pump）
- Mechanism：diastolic augmentation（舒張末期升壓）+ systolic unloading
- 目前：IABP-SHOCK II trial（2012）→ 不改善 cardiogenic shock mortality
- 2025 ACS 指引：不再建議常規使用 IABP for STEMI + cardiogenic shock
Impella（Microaxial flow pump）
- Mechanism：aorta → LV 引血（unloading）+ continuous output
- Effect：↑CO、↓PCWP、↓LVEDP
- 🌟 DanGer Shock trial（NEJM 2024；PMID 38587239）：STEMI 合併 cardiogenic shock 者，routine Impella CP + standard care vs standard care → 180 天 all-cause mortality 顯著下降（45.8% vs 58.5%，HR 0.74，P=0.04）。這是首個證實 Impella 在 AMI-CS improve survival 的 RCT。
- ⚠️ 代價：Impella 組complications 明顯增加（severe bleeding、limb ischemia、hemolysis、device failure、AR 惡化；複合安全終點 24.0% vs 6.2%），且需要 renal-replacement therapy 比例較高（41.9% vs 26.7%）→ 須慎選病人、嚴密監測。
ECMO（Extracorporeal Membrane Oxygenation）
- VA-ECMO：cardiogenic shock / refractory VF VT → full circulatory support
- Disadvantage：↑afterload（LV distension），常需加裝 Impella（ECpella strategy）
八、PA Catheter 的 SvO₂ 監測意義
| SvO₂ | Meaning |
|---|---|
| 60-75% | normal |
| >75% | ↑CO（sepsis early）、left→right shunt（VSD / ASD 確認） |
| <60% | ↓CO、Anemia、↑O₂ consumption（shivering、fever） |
| <40% | severe low output，tissue hypoxia |
Left-to-right shunt 診斷（Oximetry Run）：
- 在 RA、RV、PA 逐段取血測 O₂ saturation（sequential sampling）
- 若 saturation 在某段顯著「step-up（階梯式升高）」→ 找到 shunt 位置
- RA step-up → ASD
- RV step-up → VSD
- PA step-up → PDA
九、PAC 置放技術要點
Route： Internal jugular（最常用）或 subclavian → RA → RV → PA → wedge position（inflated balloon）
Pressure waveform confirmation（依序）：
- CVP waveform（RA）：a、c、v waves
- RV waveform：high systolic pressure，low diastolic pressure
- PA waveform：high systolic pressure，high diastolic pressure（區別 RV）
- PCWP waveform（wedge）：a、v waves，low pressure
Common errors / complications：
- PA rupture（最嚴重，罕見）：balloon over-inflation
- pulmonary infarction（wedge 位置過久）
- Knotting
- RBBB（通過 RV 時）→ 若合併 LBBB → complete AV block
- Kaposi’s sign（PCWP 大於 PAD）：abnormal；balloon over-wedged 或 catheter 位置太遠
十、Clinical Pearls
- Warm & Wet（B profile）是 ADHF 最常見型態：aggressive diuresis 是關鍵
- Cold & Wet（C profile）worst prognosis：需 inotropes + cautious diuresis，考慮 MCS
- PCWP ≥18 mmHg = Pulmonary edema threshold（但chronic HF 患者可能耐受更高）
- SvO₂ acute drop：先想 CO drop 或 anemia，再想 O₂ delivery 問題
- ESCAPE trial：PAC 不改善 ADHF overall prognosis，但不等於 PAC 無用（cardiogenic shock 仍需要）
- Milrinone vs Dobutamine：Milrinone 更有效降 PVR（RV failure 首選）；Dobutamine 在 renal impairment 時更安全（不需 renal metabolism）
- Impella 在 AMI-CS improve survival（DanGer Shock 2024）：STEMI cardiogenic shock 中 routine Impella CP 降低 180 天 mortality，但 complications（bleeding、limb ischemia、需 RRT）明顯增加 → 不是「裝越多越好」，要 weigh risk/benefit；IABP-SHOCK II 已奠定 IABP 在 AMI-CS 不常規使用
- PA perforation 是最嚴重的 PAC complication：立即 deflate balloon、emergency 處置
最後更新：2026-06-15（整合 Pocket Medicine 9th Ed. + DanGer Shock 2024）
References
| Source | Year | Key point |
|---|---|---|
| ESCAPE trial（JAMA 2005） | 2005 | PAC 不改善 ADHF prognosis |
| IABP-SHOCK II（NEJM 2012） | 2012 | IABP 不改善 cardiogenic shock mortality |
| DanGer Shock — Microaxial Flow Pump in Infarct-Related Cardiogenic Shock（N Engl J Med 2024）. PMID: 38587239 | 2024 | Impella CP 降低 STEMI-CS 180 天 mortality（HR 0.74），但 complications 增加 |
| 2022 AHA/ACC/HFSA HF Guideline | 2022 | Hemodynamic monitoring 建議 |
| 2025 ACS ACC/AHA Guideline | 2025 | MCS 建議更新（IABP 不再 Class I） |