布特格勒其 ,尹毅青 ,陈雪娇 ,田晓明
(1.北京大学医学部 中日友好临床医学院;2.中日友好医院 手术麻醉科,北京 100029)
终末期肾病(end-stage renal disease,ESRD)指各种急慢性肾脏疾病发展至肾功能衰竭的共同阶段。ESRD即慢性肾脏病肾衰竭期,GFR<15ml/min/1.73m2,须接受肾脏替代治疗。美国逾50万的ESRD患者长期接受规律的血液透析治疗[1];我国慢性肾病患者数量约为1.195亿,整体患病率为10.8%,ESRD患者近200万[2];随着透析、肾移植等技术发展,ESRD中位生存期已显著延长,由于病程中常并发心脑血管疾病、骨质疏松、感染、内环境紊乱等并发症,通过手术提高患者生活质量的需求不断增加。此类患者术中需要维持血流动力学稳定,围术期的液体管理是主要挑战之一。
ESRD患者围术期容量状态及容量反应异常[3]主要包括:①水钠潴留致容量负荷过重。②心室及血管顺应性差,术中补液过多致高血压危象、急性心衰、肺水肿等事件。③长期限液、肾性贫血、肾衰激活血管紧张素系统导致血管持续收缩,使有效循环血量不足。④外周阻力增加、体循环水肿,难以发现患者术前过度脱水状态,全麻后有效容量骤减。⑤术前临时透析、禁食禁水,加重全麻后有效循环血量不足。故而ESRD患者液体管理的安全窗极窄——术中容量负荷过重会导致高血压、肺水肿甚至充血性心衰;而低血容量会引起低血压、心肌缺血,脑梗塞等;增加围术期死亡风险。因此,在围术期制订合理的补液方案显得尤为重要,本文就此方面研究进展做一阐述。
由于肾功能衰竭,ESRD患者不能够将体内多余的电解质和水分排出体外,从而引起慢性容量负荷过重,属长期血液透析治疗患者常见并发症,它与高血压、肺水肿、动脉硬化、左心室肥大、心衰的发生发展相关,增加ESRD患者的发病率和死亡率[1]。ESRD患者术前常通过血液透析充分滤过多余的液体,旨达到干体重状态。Sinha等人归纳:干体重是最低限度的可接受的透析后体重,即没有水潴留也没有脱水时的体重。临床中对于干体重尚缺乏客观定义,常根据经验判断。滤过不充分,会引起容量负荷,而过度滤过会又会导致透析相关性低血压(收缩压降低幅度≥20mmHg或平均动脉压≥10mmHg,伴或不伴低血压症状),发病率为15%~30%[4]。此外,过度滤过导致的脱水可致肾血流量进一步减少,加重肾功能恶化,还可导致动静脉瘘闭塞、大脑或肠系膜动脉缺血等并发症。由于上述病理生理特点,术前需要麻醉医生对ESRD患者容量水平评估,制订相应容量管理方案。
术前评估患者的容量状态,主要判断患者是否处于干体重状态即等容量水平。常规方法如体格检查和临床表现(身体状况、血压、心率、体重、有无水肿等)并不敏感。目前针对术前容量评估包括3个方面:①总体水容积(total body water,TBW)或细胞外液量(extracelluar volume,ECV);②有效循环血量;③心脏的容量反应性。
示踪剂法:是最早能精确评估液体总量的方法。包括放射性同位素氘和氚稀释法测量TBW;菊糖、亚铁氰化物、氯化物及蔗糖稀释法用于测量ECV。但不能个体化评估容量状态。因此不能用于肾衰患者术前容量评估。
生物标记物:Rascher等[5]发现,心房钠尿肽(atrial natriuretic peptide,ANP)水平与透析后容量变化相关,但ANP水平受心房扩张程度的影响,合并心血管疾病会干扰准确性。因此有学者提出血浆B型利钠肽(brain natriuretic peptide,BNP)作为反映透析患者容量水平的生物标志物[6]。一项纳入170例透析患者的研究发现,BNP而非ANP与透析患者的容量水平和死亡率密切相关[7]。生物标志物测量方便、较为经济,然而受心功能和心血管疾病影响,准确性还存在争议。
生物电阻抗技术(bioelectrical impedance analysis,BIA):无创、操作简单、重复性较好。BIA主要通过分析生物组织的阻抗特性及容抗特性,评估容量状态及机体组成,主要反映TBW。BIA法已广泛应用于ESRD患者中,Hur等人纳入156例血液透析患者,随访1年发现,以BIA指导液体管理,与常规治疗相比,容量状态控制更好,低血压事件及降压药使用比例均显著降低,心脏左室质量指数明显减低,血浆白蛋白和血红蛋白水平较高[8]。Wabel等[9]对传统认为已达干体重的患者行BIA容量评估,发现高血压患者25%存在容量超负荷,而在血压正常甚至低血压患者中,亦有相当比例患者存在容量超负荷;而以BIA指导透析患者的容量管理,在改善血压、降低左室质量指数、改善患者长期存活率方面,优于传统方法。BIA技术虽然有其局限性,比如改变姿势(把手从臀部举起到头顶)、脱水、摄取不同渗透压的液体会影响准确性,但作为一种简单、无创、重复性好的容量状态评估手段,有实用价值。
床旁超声:通过超声测量下腔静脉直径大小或直径随呼吸变化的变异度,可提示容量是否欠缺。Barbier等[10]测量ICU接受机械通气患者下腔静脉变异度(△IVC)发现,在脓毒症休克患者中,IVC是预测容量反应性的可靠指标。Muller等[11]定义△IVC=(Dmax-Dmin)/Dmax,为自主呼吸的ICU患者测量△IVC,发现急性循环衰竭患者,△IVC>40%提示有容量反应性,但△IVC<40%并不能确定没有容量反应性[12]。Airapetian等[13]也做了类似研究,测量自主呼吸、疑诊低血容量患者的△IVC,发现△IVC>42%提示在补液治疗后心输出量会增加[14]。Matthew Brennan等[15]提出△IVC床旁超声评估容量水平可能会有助于减少门诊患者透析时不良事件并预防远期心血管并发症。因此,测量透析患者下腔静脉直径和呼吸变异度来评估容量水平不失为一个好的方法。然而该方法的准确性受操作者主观性及肾衰患者复杂合并症等影响。Voroneanu等[16]测量160例长期透析患者的下腔静脉指数(VCDi,VCDi=下腔静脉直径最大值IVCmax/体表面积BSA),与生物电阻抗技术相比较,发现VCDi测量法阳性率仅为18%,敏感度为67%,假阴性率45%。到目前为止,针对透析患者超声测量IVC或△IVC来评估容量水平的研究较少,其准确性存在一定争议,有待进一步的研究。
肺部超声检查临床上可用于识别肺水肿的发生,血液透析患者容量超负荷时,肺循环中积聚大量血液导致肺淤血,之后发生肺水肿;此外,ESRD患者因内环境紊乱,肺组织渗透性可发生改变,加重弥漫性肺损伤。故而肺部超声下,体液超负荷的标志是出现“肺彗星尾样征”或B线增加。Donadio等[10]测量31例HD患者透析前后的肺水B线与胸部生物电阻抗分析(thoracic bioelectrical impedance analysis,TBIA),发现透析后B线数量下降,而且这种下降与通过TBIA确定的肺水指数具有相关性[17],这项研究表明了肺部超声测量血管外肺水的可行性,可反映体液超负荷的状态。但肺部超声仍存在一些局限性:首先,肺部超声仅对容量超负荷或心功能障碍引起的血管外肺水过多比较敏感,无法探测低血容量状态。其次,B线特异性差,肺部基础疾病会影响B线测量准确性。此外,目前测量B线缺乏标准化,该指标的诊断价值需要大样本量的随机对照试验来证明[18]。
目前为止,没有透析患者容量评估的金标准,需要我们利用多种评估方法及患者临床实际状况来尽可能的准确估计患者的容量水平。
过去几十年里,液体种类对终末期疾病患者预后的影响已经得到较广泛研究。Perel等发现对于危重患者,术中胶体补液并不能提高其存活率,改善预后[19]。此外,危重患者以大量羟乙基淀粉(hydroxyethyl starch,HES)补液,发生急性肾功能不全风险较高[20]。肾移植手术中,Cittanova等人发现供者使用高分子羟乙基淀粉HES(200/0.6)进行扩容与术后移植肾功能障碍的发生率较高有关。Blasco等[21]的研究表明,使用低分子HES术中补液与高分子HES相比,术后移植肾的功能更好。至于晶体液,有研究表明非心脏手术中,生理盐水补液继发的高氯性酸中毒与术后不良预后有关[22,23]。但在动物脓毒症模型中使用平衡盐溶液补液,肾功能和24h生存率明显优于生理盐水[24]。临床实验中,平衡盐溶液补液能够更好地维持围术期酸碱和电解质平衡[25]。但目前尚不清楚使用平衡盐溶液是否能改善患者的临床预后。
对于ESRD患者,迄今没有围术期最佳的液体治疗方案。胶体对危重患者有诱发急性肾功能不全风险,可能加重其肾功能损伤,因此不推荐ESRD患者围术期选择用胶体补液,晶体液应作为一线液体治疗选择。因为平衡盐溶液能够预防酸中毒进一步加重;但平衡盐里通常含有钾离子,可能导致钾离子滞留,总体获益有待于进一步研究。总之,ESRD患者围术期液体治疗的选择应根据其基础的容量状态、电解质水平和血流动力学情况综合考虑,优选合适类型的晶体液。
液体治疗是血流动力学管理最重要的环节,ESRD患者常在术前禁食水12h,并且在术前24h内进行透析达到干体重状态,电解质水平在正常范围。但在所谓干体重状态下,仍有部分患者依然处于容量欠缺或过负荷状态。围术期通常对这一类患者严格限制液体输注,如果术中出现低血压,则优先选择血管活性药,甚至适当减浅麻醉,如优选麻黄素、去甲肾上腺素维持血压,而不是适当开放补液。但限制性补液不利于维持组织氧供和脏器灌注。Wenkui等认为,围术期液体管理中,相比于限制性液体治疗,以维持术前血乳酸值为目标的容量治疗减少了术后并发症的发生率[26]。River等人在2001年提出目标导向液体治疗(goal-directed fluid therpy,GDFT)概念并运用于危重患者,GDFT是指根据疾病特征、全身状态、容量水平进行个体化的补液策略,以血流动力学监测指标为指导,旨在维持循环血容量的同时能够保证组织和脏器的灌注和氧合。
大量研究表明,GDFT的关键在于准确的血流动力学监测和目标[27],包括静态监测指标和动态监测指标。静态监测指标包括中心静脉压(central venous pressure,CVP)、肺动脉楔压(pulmonary arterial wedge pressure,PCWP),但这些指标与容量反应性相关性较差;此外肺动脉导管是有创的操作,并不能改善危重患者预后,因此,肺动脉导管监测血流动力学不推荐应用于ESRD患者。目前,容量反应性(fluid responsiveness)作为GDFT的动态指标受到肯定。容量反应性指快速扩容治疗后每搏量(stroke volume,SV)或心输出量(cardiac output,CO)增加的能力,临床上 SV或CO较补液前增加≥10%~15%被认为存在容量反应性。根据Frank-Starling机制,补液使心室舒张末容积在一定范围内增加,心肌细胞被拉长,收缩力增强,SV增加;须注意,只有当左右心室均处于心功能曲线上升支时,才能通过增加心脏前负荷来使SV或CO增加。而基于收缩压变异量(systolic pressure variation,SPV)、 脉压变异量(pulse pressure variation,PPV)、每搏量变异(stroke volume variation,SVV)的动态指标监测与采用静态指标相比,更能反映容量反应性[28],能够改善危重患者的临床预后[29]。已证实FloTrac/Vigileo监测的SVV能够有效预测容量反应性[30]。在肾移植手术中,SVV可替代CVP用于术中容量管理[31]。Benes等随机对照实验发现,用SVV指导补液组围术期血流动力学更稳定,术后的血乳酸水平降低,术后并发症发生率显著下降[32]。Kanda等[26]的观察性研究表明,SVV在ESRD患者中也能够很好地反映容量反应性[33],采用反映容量反应性更好的动态监测指标SVV来个体化指导补液可能更有利,有待进一步研究。
ESRD患者由于自身疾病特点,围术期需要精准液体管理,但目前对于容量管理还缺乏理想的监测工具,针对ESRD患者围术期补液相关的研究寥寥无几。术前综合评估ESRD患者术前容量状态,围术期采用GDFT个体化补液策略相比限制性补液策略有可能更适合这类患者,但有待进一步的大样本量随机对照观察实验去证实。