郭 芳 綜述 徐 懋 審校

(北京大學(xué)第三醫(yī)院麻醉科，北京 100083)

·文獻綜述·

圍術(shù)期動態(tài)評估容量反應(yīng)性的研究進展*

郭 芳 綜述 徐 懋**審校

(北京大學(xué)第三醫(yī)院麻醉科，北京 100083)

圍術(shù)期容量管理是麻醉管理的重要組成部分，容量過負荷、容量不足均不利于患者的預(yù)后[1]。現(xiàn)已證實容量過負荷會增加危重患者的死亡率，但過度限制補液所致容量不足會導(dǎo)致組織低灌注，亦增加術(shù)后并發(fā)癥的發(fā)生[2，3]。合理的容量治療可以通過補液增加心臟的前負荷，進而增加心排出量，改善患者的血流動力學(xué)狀態(tài)，優(yōu)化心臟功能及改善組織灌注[4]。但容量增加導(dǎo)致心臟前負荷增加，卻不一定導(dǎo)致心排出量增加，有時反而會增加心肺的容量負擔(dān)[5]，血流動力學(xué)不穩(wěn)定的患者中在接受容量治療后，只有50%的患者出現(xiàn)心排出量增加的現(xiàn)象[6]。因此，在行容量治療前預(yù)測患者對補液的反應(yīng)尤為重要，即在容量治療前準確評價患者的容量反應(yīng)性。傳統(tǒng)的靜態(tài)血流動力學(xué)參數(shù)[如中心靜脈壓(central venous pressure, CVP)、肺動脈毛細血管楔壓(pulmonary capillary wedge pressure, PAWP)等]難以準確評估容量反應(yīng)性，而動態(tài)血流動力學(xué)參數(shù)能夠準確評估。與傳統(tǒng)的肺動脈導(dǎo)管等監(jiān)測相比，動態(tài)評估容量反應(yīng)性的監(jiān)測方法微創(chuàng)操作且易掌握、可操作性強、適用范圍廣，在腹腔鏡手術(shù)氣腹壓力影響下、胸腔鏡手術(shù)中單肺通氣影響下也有良好的參考意義，更適應(yīng)當(dāng)前手術(shù)微創(chuàng)化的發(fā)展趨勢。正因如此，動態(tài)評估容量反應(yīng)性的監(jiān)測在圍術(shù)期應(yīng)用越來越廣泛。本文對常用的動態(tài)評估容量反應(yīng)性監(jiān)測方法的優(yōu)勢與不足及其臨床應(yīng)用進展進行文獻總結(jié)。

1 容量反應(yīng)性

容量反應(yīng)性陽性即容量治療后每搏輸出量(stroke volume, SV)增加。評估患者的容量反應(yīng)性來指導(dǎo)容量治療，有利于降低患者容量過負荷的風(fēng)險。評價患者容量反應(yīng)性的基礎(chǔ)是心室功能曲線(Frank-Starling曲線)[4]。曲線表示心臟的前負荷對心臟泵血功能的影響。曲線包含兩部分，上升段與平臺段。患者容量不足時，心功能處于曲線的上升段，快速行容量治療增加患者的回心血量，增加前負荷，導(dǎo)致患者SV增加；患者容量相對充足時，心功能處于曲線的平臺段，快速使患者心臟前負荷增加并不引起SV的增加。評價患者的容量反應(yīng)性即判斷心功能在曲線上所處的位置。

傳統(tǒng)用來評價容量反應(yīng)性，指導(dǎo)容量治療的參數(shù)為靜態(tài)參數(shù)，包括血壓、毛細血管充盈時間、CVP、PAWP、下腔靜脈直徑、等，通常是通過測量壓力(即通過評價心臟前負荷)間接反映患者的心臟功能及容量狀態(tài)，已在臨床上得到廣泛應(yīng)用。但當(dāng)前研究顯示，CVP、補液前后CVP的變化、PAWP均不能準確預(yù)測補液后SV的變化，即不能準確預(yù)測容量反應(yīng)性[7,8]。

能夠有效評價容量反應(yīng)性的方法有多種，包括容量負荷試驗、心肺相互作用評價、呼氣末二氧化碳分壓(PETCO2)動態(tài)變化等。心肺相互作用的評價應(yīng)用最為廣泛，但其提供的參數(shù)多數(shù)不適用于自主呼吸、潮氣量低、心律失常的患者，PETCO2動態(tài)變化也不適用于自主呼吸的患者，此類情況下容量負荷試驗中的被動抬腿試驗(passive leg raising，PLR)便作為替代方法應(yīng)用。各種監(jiān)測方法有各自的優(yōu)缺點，需要根據(jù)臨床的實際情況合理選擇監(jiān)測指標。

2 容量負荷試驗

容量負荷試驗即在一定時間內(nèi)進行補液，一般是在30 min內(nèi)輸注500～1000 ml晶體液或300～500 ml膠體液[9]，通過觀察患者心輸出量(cardiac output，CO)的變化，判斷患者心室功能在Frank-Starling曲線上所處的階段，定量判斷患者的容量反應(yīng)性。容量負荷試驗的局限性在于其能夠反映患者對容量治療的反應(yīng)，卻不能夠預(yù)先判斷患者是否需要容量治療，當(dāng)患者處于Frank-Starling曲線拐點時，容量增加不伴有CO上升，組織灌注將不再獲益[2]，即這種試驗方法增加了容量無反應(yīng)患者發(fā)生容量過負荷、肺水腫的風(fēng)險。

當(dāng)前臨床研究公認以容量負荷試驗前后經(jīng)肺熱稀釋技術(shù)及脈搏輪廓分析技術(shù) (pulse-indicated continuous cardiac output，PiCCO)獲得的CO或SV的變化率，即補液前后增加≥10%～15%，作為診斷容量反應(yīng)性陽性的金標準，繼而以受試者工作特征(receiver operating characteristic, ROC)曲線的曲線下面積(area under the curve, AUC)來評估其他待測參數(shù)的診斷價值，計算診斷閾值[10]。

PLR是一種自身模擬的容量負荷試驗，通過抬高下肢45°，短暫、可逆地增加回心血量150～300 ml[11]，快速擴容，通過復(fù)合應(yīng)用其他監(jiān)測手段監(jiān)測患者CO的變化來評價容量反應(yīng)性。在Cavallaro等[12]的mate分析中，PLR聯(lián)合CO能夠準確診斷患者容量反應(yīng)性，總靈敏度和特異度分別是89.4%(95%CI：84.1%～93.4%)和91.4%(95%CI：85.9%～95.2%)；機械通氣和自主呼吸情況相比，心臟節(jié)律規(guī)整和心律失常情況相比，PLR聯(lián)合CO診斷容量反應(yīng)性的結(jié)果無明顯差異(P>0.05)，提示PLR具有結(jié)果準確、簡便易行，適用于多種通氣模式，可用于心律失常患者的優(yōu)點，但PLR的應(yīng)用條件仍有限制。Mahjoub等[13]研究顯示，腹腔壓力增高會影響結(jié)果的準確性，腹腔壓力16 mm Hg為截點，其靈敏度和特異度分別是100%(95%CI：78%～100%)、87.5%(95%CI：61.6%～98.1%)，此研究中通過多因素分析，得出結(jié)論：腹腔壓力≥16 mm Hg是唯一獨立影響PLR準確性的因素，OR值為2.6(95%CI：1.1～6.6，P=0.04)。此外，PLR無法應(yīng)用于下肢骨折、骨盆骨折等患者。

3 心肺相互作用評價

心肺的相互作用評價是測量容量反應(yīng)性的一類方法，在圍術(shù)期應(yīng)用非常廣泛。原理是機械正壓通氣引起胸內(nèi)壓的變化，影響左心室回心血量，引起SV發(fā)生規(guī)律性變化——吸氣相升高，呼氣相降低[14]。當(dāng)患者心功能處于Frank-Starling曲線的上升段時，機械通氣吸氣相與呼氣相的交替引起心室前負荷的輕微改變即可導(dǎo)致SV的明顯改變，這種改變可以用來評估患者的容量反應(yīng)性。

基于心肺相互作用的動態(tài)血流動力學(xué)參數(shù)能夠很好地預(yù)測容量反應(yīng)性，并在臨床上廣泛應(yīng)用[3，15]。這些參數(shù)主要包括動脈壓力曲線分析獲得的參數(shù)：每搏量變異率(stroke volume variation, SVV)、動脈脈壓變異(pulse pressure variation, PPV)、動脈收縮壓變異(systolic pressure variation, SPV)；使用無創(chuàng)體積描記法分析脈搏氧獲得參數(shù)：脈搏氧飽和度波形變異(Δ pulse oxymetric plethysmography, ΔPOP)和脈搏灌注指數(shù)(pleth variability index, PVI)；床旁超聲測得主動脈峰流速變異度(ΔVpeak)、主動脈血流速度積分(Δvelocity time integral, ΔVTI)等。

3.1 SVV、PPV、PVI

SVV表示機械正壓通氣的一個呼吸周期內(nèi)SV變異[16]。獲取SVV的方法主要通過有創(chuàng)操作。常用方法有2種：通過外周動脈置管便可使用FloTrac/Vigileo監(jiān)測儀(脈搏輪廓分析技術(shù))；通過一個中心靜脈導(dǎo)管和一個帶有熱敏探頭的動脈導(dǎo)管(常置于股動脈)便可使用Picco監(jiān)測技術(shù)(經(jīng)肺熱稀釋技術(shù)及脈搏輪廓分析技術(shù))。兩者通過連續(xù)分析外周動脈的波形特征獲得實時SVV。此外，還可使用鋰稀釋法結(jié)合動脈脈搏能量分析技術(shù)(lithium dilution cardiac output，LiDCO)獲得SVV、CI等指標，但此技術(shù)在國內(nèi)臨床應(yīng)用較少，需要一個中心靜脈導(dǎo)管及一個外周動脈導(dǎo)管，將含有鋰離子的鹽水注入中心靜脈，然后使用鋰敏感探頭監(jiān)測外周動脈的鋰離子濃度，以獲得鋰離子稀釋曲線來計算獲取參數(shù)[17]。相較于肺動脈置管(pulmonary artery catheter, PAC)，這幾項技術(shù)的優(yōu)勢是操作簡便、微創(chuàng)、動態(tài)實時[18]。

PPV表示一個呼吸周期內(nèi)動脈壓力隨呼吸的變異，動脈壓力與SV和血管的順應(yīng)性有關(guān)，機械通氣一個呼吸周期內(nèi)血管的順應(yīng)性等情況不變，因此，一個呼吸周期內(nèi)動脈壓力隨呼吸雙相變化能夠反映SV[4]。當(dāng)前可通過Picco監(jiān)測儀獲取PPV數(shù)值；此外，PHILIPS IntelliVue MP系列監(jiān)護儀通過自動識別并記錄外周動脈壓力波形來計算PPV，并將結(jié)果動態(tài)實時地顯示于監(jiān)護儀屏幕上[19]。

PVI來源于ΔPOP。ΔPOP為一個呼吸周期內(nèi)脈搏氧飽和度波形(pulse oxymetric plethysmography, POP)振幅的變異度；PVI是指一個呼吸周期內(nèi)灌注指數(shù)(perfusion index，PI)的變異，PI是指搏動組織和非搏動組織吸收探頭發(fā)射的光的比。當(dāng)前監(jiān)測技術(shù)不能對ΔPOP 進行床旁即時連續(xù)監(jiān)測，因此，ΔPOP 的臨床應(yīng)用受到限制。在Sandroni等[20]的meta分析中，PVI與ΔPOP能夠等效且準確預(yù)測容量反應(yīng)性，總靈敏度0.80(95%CI：0.79～0.92)，總特異度0.76(95%CI：0.68～0.82)，PVI測量方便，是ΔPOP的良好替代。可使用Masimo Radical-7脈搏血氧儀即時、無創(chuàng)、連續(xù)監(jiān)測PVI。

當(dāng)前大部分研究認為SVV、PPV與PVI均能準確預(yù)測容量反應(yīng)性且三者具有良好的相關(guān)性。SVV和PPV的相關(guān)系數(shù)r=0.861(P<0.001)[16]。在Zimmermann等[21]的研究中，基線SVV、PVI分別與補液前后每搏量指數(shù)的變化相關(guān)，r分別為0.80(P<0.001)、0.61(P<0.004)，提示SVV與補液前后心排出量的變化相關(guān)性更高。

SVV、PPV與PVI 3個動態(tài)參數(shù)均來源于心肺的相互作用，因此，機械通氣方面因素(潮氣量、呼氣末正壓PEEP、吸呼比等)、肺功能因素(如肺順應(yīng)性等)、影響心臟及血管功能的因素(心律失常、血管順應(yīng)性、血管活性藥物的使用等等)均會干擾參數(shù)的準確性。SVV、PPV、PVI的臨床應(yīng)用條件及注意事項包括應(yīng)用于機械正壓通氣、無自主呼吸情況下的成人患者；潮氣量≥8 ml/kg；PEEP的使用可能會引起參數(shù)數(shù)值偏大[22]；心律規(guī)整；心率(HR)<150次/min，呼吸頻率(RR)<35次/min，心率與呼吸頻率之比(HR∶RR)>3.6[23]；胸腔閉合；無嚴重外周血管疾病[24]；氣腹壓力會放大心肺的相互作用，造成參數(shù)閾值的改變[25]。此外，探頭移動、不同測定部位的差異、靜脈脈搏波干擾會影響PVI的準確性。

潮氣量設(shè)為8～10 ml/kg時SVV診斷容量不足的閾值為12%(靈敏度86%，特異度91%)，PPV為13%(靈敏度89%，特異度91%)[26]，ΔPOP診斷容量不足的閾值為13%(靈敏度93%，特異度90%)[27]，PVI診斷容量不足的閾值為12%(靈敏度74%，特異度67%)[28]。潮氣量偏小時，心肺的相互作用減弱，使參數(shù)的診斷閾值下調(diào)；潮氣量太小時，心肺的相互作用程度過小，參數(shù)的準確性會受到影響[29，30]，當(dāng)潮氣量≤6 ml/kg時，SVV等參數(shù)的使用尚有爭議[29，31]。Myatra等[29]的最新研究顯示，潮氣量為6 ml/kg時，SVV、PPV不能預(yù)測容量反應(yīng)性，但通過瞬間增加潮氣量，由6 ml/kg(預(yù)測體重)升至8 ml/kg持續(xù)1 min，SVV、PPV增加的數(shù)值(ΔSVV、ΔPPV)能夠準確預(yù)測患者的容量反應(yīng)性，AUC分別為0.97(95%CI：0.92～1.00)和0.99(95%CI：0.98～1.00)，閾值分別為2.5%和3.5%。

由于開胸會對心肺的相互作用產(chǎn)生巨大影響，SVV、PPV、PVI等參數(shù)須應(yīng)用于胸腔閉合的情況下[4]。除外開胸的情況，這些參數(shù)可以很好地應(yīng)用于胸腔鏡手術(shù)中。Suehiro等[32]觀察胸腔鏡下肺葉切除術(shù)中潮氣量和單肺通氣對SVV的影響，結(jié)果顯示單肺通氣前提下、潮氣量為8 ml/kg時，SVV能夠預(yù)測容量反應(yīng)性，診斷閾值為10.5%(靈敏度85.7%，特異度66.7%)，而潮氣量為6 ml/kg時，SVV的預(yù)測準確性不佳。

在行急重癥手術(shù)、創(chuàng)傷大的手術(shù)時常會合用使用血管活性藥物以維持患者血流動力學(xué)的穩(wěn)定，但目前關(guān)于血管活性藥物對動態(tài)血流動力學(xué)參數(shù)準確性的影響的研究未達成完全一致意見。Monnet等[33]研究認為去甲腎上腺素的應(yīng)用影響PVI的準確性，但對SVV、PPV的準確性沒有影響。

3.2 超聲血液流速相關(guān)指標

隨著床旁超聲技術(shù)的發(fā)展，經(jīng)食道超聲心動圖(transesophageal echocardiography, TEE)和經(jīng)胸超聲心動圖(trans thoracic echocardiography, TTE)可提供一系列血液流速相關(guān)的動態(tài)血流動力學(xué)參數(shù)，如主動脈峰流速變異度(ΔVpeak)、主動脈血流速度積分(ΔVTI)等。血管超聲可獲得肱動脈峰流速變異度。原理是機械通氣導(dǎo)致SV的變化，繼而對主動脈、外周動脈(如肱動脈、橈動脈、股動脈等)的峰值流速產(chǎn)生周期性影響，超聲多普勒監(jiān)測獲得特定橫斷面(如瓣膜、心室流出道、動脈等)的流速-時間曲線，曲線下面積等同SV，流速變異度反映SV的變化[34]。超聲操作無創(chuàng)、簡便快捷，對危重患者和低?；颊呔m用。這些指標適用于機械通氣和無心律失?；颊撸peak>12%、ΔVTI>20%提示容量反應(yīng)性陽性[35]。

ΔVpeak 在小兒容量監(jiān)測應(yīng)用中有明顯優(yōu)勢。Pereira de Souza Neto等[36]評價PPV、ΔPOP、PVI、ΔVpeak等指標在預(yù)測小兒的容量反應(yīng)性中的應(yīng)用，結(jié)果是只有ΔVpeak能夠區(qū)分容量有反應(yīng)患兒和容量無反應(yīng)患兒(P<0.001)。原因是小兒發(fā)育不夠完善，小兒的肺、血管狀態(tài)、心臟順應(yīng)性與成人有差異，機械通氣引起SV的雙相性變化不如成人顯著[36]。多項研究均提示SVV、PPV、ΔPOP、PVI等參數(shù)均不能有效地應(yīng)用于小兒，手術(shù)中超聲下測得的ΔVpeak是唯一能預(yù)測小兒容量反應(yīng)性的指標[36～38]。肱動脈峰值流速(ΔVpeak-BA)≥12%提示容量反應(yīng)性陽性(靈敏度91%，特異度95%)[39]，其準確性易受到血管順應(yīng)性、外周血管疾病、局部肌肉收縮的影響。

3.3 下腔靜脈呼吸變異度(ΔIVC)

ΔIVC可由床旁超聲監(jiān)測，自主呼吸時吸氣導(dǎo)致胸腔負壓，增加下腔靜脈回流，下腔靜脈塌陷，增加右心室前負荷，最終引起左心室前負荷增加，此時ΔIVC>50%提示容量反應(yīng)性陽性[40]；機械正壓通氣時，吸氣時胸腔正壓，減少下腔靜脈回流，下腔靜脈擴張，ΔIVC>16%提示容量反應(yīng)性陽性(靈敏度67%，特異度100%)[41]。ΔIVC受到很多因素影響，如右心功能、肺循環(huán)阻力、呼吸幅度等等。近期有研究對ΔIVC的預(yù)測容量反應(yīng)性能力提出質(zhì)疑，在Long等[40]的meta分析中，ΔIVC的總靈敏度和特異度分別是63% (95%CI：56%～69%) 和73% (95%CI：67%～78%)，結(jié)論是ΔIVC預(yù)測容量反應(yīng)性能力有限，尤其是在自主呼吸情況下。

4 呼氣末二氧化碳分壓變化(ΔPETCO2)

ΔPETCO2主要受三方面因素影響：組織代謝產(chǎn)生的CO2量、肺泡通氣量、心排出量(反映肺血流量，即攜帶組織代謝產(chǎn)生的CO2入肺的肺動脈血流量)。因此，當(dāng)患者代謝水平平穩(wěn)、肺泡通氣量不變時，ΔPETCO2即可反映心排出量的變化。被動抬腿試驗誘導(dǎo)的PETCO2增加幅度≥5%可作為判斷患者容量反應(yīng)性的閾值，靈敏度和特異度分別是71%(95%CI：48%～89%)、100%(95%CI：82%～100%)[42]。這種方法無創(chuàng)、簡便、可操作性強、可重復(fù)性強，但要求測量期間患者肺泡通氣量恒定(機械通氣狀態(tài))，代謝狀態(tài)穩(wěn)定，寒顫、高熱等狀態(tài)均影響測量的結(jié)果。此外，ΔPETCO2≥5%的變化幅度不過2 mm Hg左右，幅度小，在測量過程中易產(chǎn)生測量誤差。

5 小結(jié)

容量管理是圍術(shù)期管理的重要組成部分，容量反應(yīng)性的評價對醫(yī)師進行的容量管理有很重要的指導(dǎo)意義。測量容量反應(yīng)性的方法很多。傳統(tǒng)的靜態(tài)血流動力學(xué)參數(shù)不能有效地反映容量治療的結(jié)果，靈敏地監(jiān)測機體的容量反應(yīng)性正是動態(tài)血流動力學(xué)參數(shù)的優(yōu)勢所在。動態(tài)血流動力學(xué)參數(shù)是一大類參數(shù)的統(tǒng)稱，醫(yī)師需要了解這些參數(shù)的優(yōu)勢和局限性。臨床應(yīng)用中，容量反應(yīng)性監(jiān)測受到很多因素的影響，醫(yī)師需要注意綜合考慮，排除干擾，參考使用，以免被誤導(dǎo)。

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(修回日期：2017-05-22)

(責(zé)任編輯：李賀瓊)

北京大學(xué)第三醫(yī)院臨床重點項目培育探索項目(項目編號：BYSY2016004)

A

1009-6604(2017)08-0740-05

10.3969/j.issn.1009-6604.2017.08.019

2017-05-02)

**通訊作者，E-mail：anae@163.com