龔仕金,宋佳
液體治療是重癥患者血流動力學(xué)治療的基石。其目標(biāo)是通過增加心臟前負(fù)荷或靜脈張力性容量,進而增加每搏輸出量(SV)和心輸出量(CO),最終改善組織灌注。然而,僅有一半的血流動力學(xué)障礙患者對補液試驗有反應(yīng)。而且,越來越多的證據(jù)表明,容量過負(fù)荷是有害的,與死亡率的升高有關(guān)。因此,如何快速、準(zhǔn)確的評估血流動力學(xué)不穩(wěn)定患者的容量反應(yīng)性對于重癥患者的管理是至關(guān)重要的。隨著臨床醫(yī)生對容量反應(yīng)性本質(zhì)認(rèn)識的逐步加深以及重癥超聲在臨床應(yīng)用的普及,超聲成為指導(dǎo)重癥患者容量管理的有力武器。本文就重癥超聲在重癥患者容量反應(yīng)性評估中的價值進行綜述。
容量反應(yīng)性是指快速補液試驗后SV或CO增加的能力。臨床上SV或CO較補液前增加≥10%~15%被認(rèn)為存在容量反應(yīng)性。根據(jù)Frank-Starling機制,心臟具有異常自身調(diào)節(jié)的能力,當(dāng)心室舒張末容積增加,心肌細(xì)胞被拉長,收縮力增強,導(dǎo)致SV增加,即具有容量反應(yīng)性。然而,當(dāng)心室舒張末容積增加至一定程度,心肌細(xì)胞拉長超過一定的水平,心肌收縮力不能進一步增強,SV不再增加,即不具有容量反應(yīng)性。需要注意的是,只有當(dāng)左右心室均處于心功能曲線上升支時,才能通過增加心臟前負(fù)荷提高CO,任何一側(cè)心室處于心功能曲線的平臺期時,通過增加前負(fù)荷不但難以提高CO,反而增加容量過負(fù)荷的風(fēng)險。因此,任何輸液治療前都必須進行容量反應(yīng)性評估。
液體治療要增加SV需要滿足兩個條件:第一,增加張力性容量導(dǎo)致體循環(huán)平均充盈壓(MSFP)的增加大于中心靜脈壓(CVP)的增加,從而增加靜脈回流的壓力梯度;第二,左右心室的功能均處于Frank-Starling曲線的上升支。因此,容量反應(yīng)性受靜脈回流和心功能影響。根據(jù)Guyton靜脈回流曲線,靜脈回流是由MSFP和右心房壓(RAP)之間的壓力梯度驅(qū)動,而受到靜脈阻力(Rv)限制,三者的關(guān)系為:靜脈回流=(MSFP-RAP)/Rv。靜脈血管內(nèi)的容量分為張力性容量和非張力性容量。非張力性容量指僅僅填充血管但不產(chǎn)生任何跨壁壓的容量。張力性容量指能夠產(chǎn)生跨壁壓的一部分血管內(nèi)容量,并決定MSFP的水平。靜脈輸液通過增加張力性容量,使MSFP增加并超過RAP的增加,從而增加靜脈回流。
2.1 腔靜脈
2.1.1 下腔靜脈(IVC)絕對內(nèi)徑 與CVP一樣,IVC絕對內(nèi)徑并不是評估容量反應(yīng)性的理想指標(biāo);但其對RAP的變化和容量狀態(tài)敏感。臨床上某些“極端”狀態(tài),如IVC完全閉陷或完全擴張固定時,對快速判斷容量狀態(tài)提供有用的信息;但必須排除心功能、呼吸狀態(tài)及腹內(nèi)高壓等因素影響。
2.1.2 IVC塌陷指數(shù)(IVCc) IVCc,即(IVC最大內(nèi)徑-IVC最小內(nèi)徑)/IVC最大內(nèi)徑×100%,可作為評估前負(fù)荷儲備的指標(biāo)。Muller等在對ICU內(nèi)存在自主呼吸的循環(huán)衰竭患者中的研究表明,IVCc閾值為40%時,預(yù)測容量反應(yīng)性的敏感度為70%,特異度為80%。他們指出,對于自主呼吸的循環(huán)衰竭患者,IVCc>40%存在容量反應(yīng)性的可能性大,但<40%不能排除容量反應(yīng)性。Preau等對90例膿毒癥導(dǎo)致的循環(huán)衰竭且沒有氣管插管患者的研究表明,在標(biāo)準(zhǔn)深吸氣下測量IVC內(nèi)徑,IVCc≥48%預(yù)測容量反應(yīng)性的敏感度為84%,特異度為90%。
2.1.3 IVC擴張指數(shù)(IVCd) 對于完全機械通氣的患者,吸氣時胸腔內(nèi)壓升高,導(dǎo)致RAP升高,IVC回心血量減少;呼氣時胸腔內(nèi)壓下降,導(dǎo)致RAP下降和IVC回心血量增加。這種由于胸內(nèi)壓規(guī)律性波動引起的IVC內(nèi)徑變化越大,患者具有容量反應(yīng)性可能越大。已有研究發(fā)現(xiàn),機械通氣患者測量并計算IVCd能準(zhǔn)確預(yù)測容量反應(yīng)性。一項對39例感染性休克患者的研究中發(fā)現(xiàn),使用IVC最大內(nèi)徑減去最小內(nèi)徑并除以兩者相加的平均值計算IVCd,以12%為閾值能準(zhǔn)確預(yù)測患者容量反應(yīng)性。Barbier等使用IVC最大內(nèi)徑減去最小內(nèi)徑除以最小內(nèi)徑計算IVCd,發(fā)現(xiàn)IVCd>18%時預(yù)測容量反應(yīng)性的敏感度和特異度均為90%。
2.1.4 上腔靜脈(SVC) SVC位于胸腔內(nèi),不受腹內(nèi)壓的影響,但需要食道超聲觀察。SVC與IVC的直徑改變是相反的,機械通氣吸氣時,由于胸內(nèi)壓升高大于RAP,SVC塌陷。SVC塌陷指數(shù)(SVCc)[(SVC最大內(nèi)徑-SVC最小內(nèi)徑)/SVC最小內(nèi)徑×100%]可以用來預(yù)測容量反應(yīng)性。在一項納入66例膿毒癥機械通氣患者的研究表明,SVCc超過36%預(yù)測液體負(fù)荷后,心指數(shù)增加超過11%的敏感度為100%,特異度為90%。有研究顯示,SVC預(yù)測容量反應(yīng)性優(yōu)于IVC。
2.1.5 使用腔靜脈評估容量反應(yīng)性需要注意
2.1.5.1 機械通氣對腔靜脈的影響 高呼氣末正壓(PEEP)使RAP、腔靜脈壓明顯升高,靜脈回流減少,腔靜脈內(nèi)徑不易改變,此時腔靜脈相關(guān)參數(shù)預(yù)測容量反應(yīng)性的準(zhǔn)確性下降。此外,當(dāng)潮氣量<8ml/kg時,胸腔內(nèi)壓的變化不足以引起容量變化,此時腔靜脈擴張較小,易出現(xiàn)假陰性結(jié)果。因此,使用腔靜脈相關(guān)參數(shù)預(yù)測容量反應(yīng)性需充分考慮到機械通氣的影響。
2.1.5.2 腔靜脈評估容量反應(yīng)性需要結(jié)合心功能急慢性右心功能障礙時,右心室順應(yīng)性下降,RAP升高,IVC增寬、吸氣塌陷率減少,預(yù)測容量反應(yīng)性易出現(xiàn)假陰性結(jié)果。此外,心包填塞、大量三尖瓣反流時,腔靜脈的擴張與容量無關(guān)。
2.1.5.3 呼吸狀態(tài)對 IVC的影響 自主呼吸患者,不同的呼吸狀態(tài)影響IVCc。研究表明,呼吸越深大,膈肌運動幅度越大,胸腔內(nèi)壓下降越明顯,此時IVCc也越明顯,這與容量無關(guān)。因此,表淺呼吸可以降低IVC預(yù)測容量反應(yīng)性的敏感度,而深大呼吸則會降低IVC預(yù)測容量反應(yīng)性的特異度。對于機械通氣患者,輔助通氣或無創(chuàng)通氣同時存在患者自主呼吸時,機械通氣正壓與自主呼吸負(fù)壓相互影響,腔靜脈相關(guān)參數(shù)也不能很好地反應(yīng)容量反應(yīng)性。
2.1.5.4 腹內(nèi)壓對IVC的影響 IVC大部分位于腹腔內(nèi),其大小和變異率受腹腔與胸腔壓力梯度的影響。腹內(nèi)壓明顯升高可壓迫IVC使之內(nèi)徑變小,而與容量狀態(tài)無關(guān)。
2.1.5.5 其他因素的影響 腔靜脈內(nèi)血栓、靜脈濾器置入以及體外膜肺氧合(ECMO)管路置入等都會影響其預(yù)測容量反應(yīng)性的準(zhǔn)確性。
2.2 血流相關(guān)指標(biāo)
2.2.1 左心室流出道血流變化 基于心肺交互原理測得的每搏量變異(SVV)被認(rèn)為是評估容量反應(yīng)性的可靠指標(biāo),以往SVV的測量主要利用脈搏指示劑連續(xù)心排血量(PiCCO)的方法,但這是一種有創(chuàng)的方法。經(jīng)胸超聲心動圖脈沖多普勒(PWDoppler)技術(shù)可以測量左心室流出道的速度-時間積分(VTI),VTI乘于左心室流出道面積即為 SV。由于在呼吸周期中左心室流出道面積是不變的,VTI的變化以及主動脈血流速的變化可反映 SV的變化。因此,VTI和主動脈血流峰流速隨呼吸的變異可作為SVV的替代指標(biāo)預(yù)測容量反應(yīng)性。在心尖五腔心切面下使用PWD模式,取樣點置于主動脈瓣水平或距主動脈瓣1 cm之內(nèi)測量一個呼吸周期內(nèi)最大和最小的VTI或主動脈血流峰流速,通過以下公式計算VTI呼吸變異率(△VTI)或主動脈血流峰流速呼吸變異率(△Vpeak)?!鱒TI=(VT1最大-VT1最?。?[(VT1最大+VT1最?。?.5]×100%;△Vpeak=(峰流速最大-峰流速最?。?[(峰流速最大+峰流速最?。?.5]×100%?!鱒TI預(yù)測容量反應(yīng)性的閾值為20%;△Vpeak>12%預(yù)測容量反應(yīng)性敏感度為100%,特異度為89%。
2.2.2 外周動脈峰流速變化 在無法獲得心尖五腔心切面時,可使用外周動脈如肱動脈、頸動脈及股動脈代替主動脈測量并計算峰流速變異。MongeGarcía等對38例接受機械通氣的循環(huán)衰竭患者的研究表明,以容量負(fù)荷后每搏量指數(shù)≥15%作為容量反應(yīng)性標(biāo)準(zhǔn),肱動脈峰流速呼吸變異預(yù)測容量反應(yīng)性的敏感度為74%,特異度為95%。有報道應(yīng)用頸動脈血流量評估容量反應(yīng)性,結(jié)果顯示PLR試驗后頸動脈血流量增加20%,可準(zhǔn)確預(yù)測容量反應(yīng)性。
2.2.3 使用血流相關(guān)參數(shù)需要注意 以上參數(shù)均是基于心肺交互原理,因此,患者必須是竇性心律,接受完全機械通氣,潮氣量>8ml/kg且腹內(nèi)壓正常。對于右心室衰竭的患者,使用以上參數(shù)可能出現(xiàn)假陽性結(jié)果。
2.3 被動抬腿試驗(PLR) 作為一種“自體”容量負(fù)荷試驗,PLR能在短時間內(nèi)增加心臟的前負(fù)荷,并且不受心律失常、呼吸狀態(tài)等影響。多項研究證明PLR是預(yù)測容量反應(yīng)性的可靠方法。由于其影響CO的效應(yīng)僅能持續(xù)60~90 s,因此,如何在短時間內(nèi)監(jiān)測CO的變化是決定其準(zhǔn)確性的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。床旁超聲心動圖可通過測量VTI快速評估PLR試驗對CO的影響。Lamia等在保留自主呼吸(無論有沒有接受機械通氣)的感染性休克患者的研究中證實,PLR試驗后VTI增加>12.5%預(yù)測擴容后CO增加>15%的敏感度為77%,特異度為100%,受試者工作曲線(ROC)下面積為96%,提示該參數(shù)有較高的應(yīng)用價值。Maizel等研究以循環(huán)衰竭并有自主呼吸的患者為對象,PLR后SV增加>12%預(yù)測容量反應(yīng)性的敏感度為69%,特異度89%,ROC下面積為90%。測量PLR試驗后VTI變化值可無創(chuàng)的評估患者是否有容量反應(yīng)性。測量VTI需要掌握經(jīng)胸或經(jīng)食道心臟五腔心、心臟多普勒的原理及使用,其技術(shù)要求較高,但有研究表明,經(jīng)過針對性訓(xùn)練后,臨床醫(yī)生能快速、準(zhǔn)確的掌握VTI的測量技術(shù)。對于下肢不能移動的外科手術(shù)患者,嚴(yán)重呼吸衰竭及顱高壓患者,不適合進行PLR操作。腹腔高壓會壓迫IVC,影響PLR時靜脈回流。
2.4 容量負(fù)荷試驗 容量負(fù)荷試驗曾是評估容量反應(yīng)性的“金標(biāo)準(zhǔn)”,以往臨床上多采用CVP、肺動脈嵌壓(PAOP)導(dǎo)向的“2-5”,“3-7”原則評估心臟對補液的反應(yīng)。然而,越來越多的證據(jù)表明,由于受胸腔內(nèi)壓、心率及心肌順應(yīng)性等因素影響,CVP、PAOP并不能準(zhǔn)確預(yù)測CO對容量負(fù)荷的反應(yīng)。床旁心臟超聲能通過測量左心室流出道VTI評估補液前后CO的變化,從而評估心臟對容量負(fù)荷的依賴性。容量負(fù)荷后,左心室流出道VTI較前增加>10%被認(rèn)為具有容量反應(yīng)性。需要注意的是,VTI測量應(yīng)該在液體負(fù)荷前后立即進行,測量的最佳時機是呼氣末,或連續(xù)測量幾個心動周期取平均值。
近年來,有學(xué)者提出采用mini容量負(fù)荷試驗以減少液體的輸注,即在1~2 min內(nèi)快速推注50~100ml晶體液,并監(jiān)測CO的變化。此時,將心臟探頭固定于胸壁,實時監(jiān)測VTI可反映CO的變化。需要注意的是,液體負(fù)荷后CO的增長可能是短暫的,因此,對于循環(huán)衰竭患者頻繁的容量狀態(tài)及容量反應(yīng)性評估是必要的。Nunset等對循環(huán)性休克患者進行快速補液后相關(guān)的血流動力學(xué)效應(yīng)進行評估發(fā)現(xiàn),容量反應(yīng)性陽性的患者心指數(shù)在輸液結(jié)束時增加25%;但輸液結(jié)束后30min心指數(shù)回到基線水平。
對于接受完全機械通氣,潮氣量>8 ml/kg,并且不存在明顯心律失常、腹高壓及右心衰竭的患者,左室流出道血流呼吸變異相關(guān)的參數(shù)是預(yù)測容量反應(yīng)性首選的指標(biāo)。然而,許多重癥患者并不能滿足上述所有條件,Vignon等對540例接受機械通氣的循環(huán)衰竭患者的研究顯示,僅有15.6%(84例)的患者符合竇性心律,潮氣量>8 ml/kg且腹內(nèi)壓<12 cmH2O(1 cmH2O≈98 Pa)的要求。此外,不能獲得心尖五腔心切面及操作者經(jīng)驗等原因也限制了其臨床應(yīng)用。測量外周動脈血流速峰值變異是一種替代的方法,但其準(zhǔn)確性仍需更多的臨床研究證實。
對于存在心律失常的機械通氣患者,IVCd是一種簡單的容量反應(yīng)性評估方法,但需要考慮呼吸機條件、心功能及腹內(nèi)壓等因素的影響。如果行經(jīng)食道超聲檢查,SVCc具有更高的準(zhǔn)確性。
對于自主呼吸患者,準(zhǔn)確預(yù)測其容量反應(yīng)性更加困難,IVCc>40%~50%時,具有容量反應(yīng)性的可能性比較大,但是仍需要非常小心,特別是存在容量過負(fù)荷高風(fēng)險的患者。PLR試驗不受機械通氣及心律失常的影響,且不需要輸注液體,是一種安全的評估容量反應(yīng)性的的方法。使用此方法時,心尖五腔心切面的獲得和標(biāo)準(zhǔn)的操作是決定其準(zhǔn)確性的關(guān)鍵。
最后,必須謹(jǐn)記的是,臨床面臨的患者是非常復(fù)雜的,每個指標(biāo)的閾值并不適用于所有患者,且實際測得的結(jié)果越靠近閾值越可能出現(xiàn)假陽性或假陰性錯誤。對于存在容量過負(fù)荷高風(fēng)險的循環(huán)衰竭患者,必須聯(lián)合兩個或多個容量反應(yīng)性指標(biāo)且頻繁的進行容量反應(yīng)性評估。
綜上所述,容量反應(yīng)性評估是重癥患者容量管理的核心,重癥超聲是快速評估容量反應(yīng)性的有力武器,規(guī)范的培訓(xùn)以及對每個參數(shù)正確的理解是熟練掌握這一武器必不可少的前提。
(參考文獻略,讀者需要可向編輯部索取)