IVC/Ao对老年髋部骨折患者术前容量反应性的预测价值

蔡朦朦，缪娟娟，葛建林，杜伯祥，宋杰

南通大学第二附属医院 南通市第一人民医院，江苏南通226001

髋部骨折好发于老年人，老年髋部骨折患者往往合并其他系统疾病，同时创伤常导致多种并发症的发生，导致患者围手术期液体管理的难度加大[1]。围手术期患者补液不足易导致低血压、休克，补液过多易出现心脏容量负荷过多，诱发心力衰竭、肺水肿等[2]。因此，术前准确评估患者的容量状态和容量反应性，既可以为组织提供最优的灌注和氧供，又可以有效避免盲目输液引起的容量负荷过大。近年来，超声技术在患者容量状态和容量反应性的评估中发挥了重要作用[3]。目前临床上多采用下腔静脉塌陷指数(IVCCI)评估椎管内麻醉前后患者容量状态改变，可在一定程度上预测患者麻醉后低血压的发生风险，但IVCCI受胸内压及腹内压的影响较大，呼吸道感染、哮喘等均可影响IVCCI[4,5]。呼气末下腔静脉最大直径与心脏收缩期腹主动脉最大内径的比值(IVC/Ao)是评估容量状态、预测容量反应性的重要指标，研究显示其预测腰麻后低血压的敏感度、特异度和准确度均明显高于IVCCI[5]，但是目前关于IVC/Ao对老年髋部骨折患者术前容量反应性的预测价值鲜见报道。为此，我们进行了如下研究。

1 资料与方法

1.1 临床资料 纳入标准：①年龄>60岁；②因髋部骨折拟行手术的患者；③美国麻醉医师学会(ASA)分级Ⅰ～Ⅲ级。排除标准：①存在过度肥胖、肠胀气、腹腔较大异物等，导致超声不能清晰显示下腔静脉者；②合并严重的外周血管疾病、门脉高压者；③心功能不全(>3级)者；④胸腹部大血管严重畸形者；⑤合并严重的心律失常、高度房室传导阻滞、心动过缓者；⑥合并严重呼吸系统疾病者；⑦年龄≤60岁或无法耐受手术者。选择2019年1～7月于我院拟行手术治疗并符合上述标准的老年髋部骨折患者41例，男14例、女27例，年龄61～93(75.5±8.4)岁，BMI(24.8±2.0)kg/m2，合并高血压19例、冠心病15例，骨折部位：股骨颈骨折17例、股骨转子间骨折13例、股骨转子下骨折11例。本研究通过医院伦理委员会批准，患者或其家属均签署知情同意书。

1.2 容量反应性评估 患者进入手术室5 min后以及容量负荷试验5 min后，于平静状态下，自主呼吸时监测心电图、无创血压、脉搏氧饱和度。使用Sonosite M-Turbo型超声仪1～5 MHz宽频相控阵探头，选择cardiac模式，调整深度至16 cm，采用主动脉血流量法，于胸骨旁左心室长轴切面彩色多普勒模式下确定无主动脉瓣狭窄等异常。行容量负荷试验，方法是在30 min内输入乳酸钠林格液(生产批号：D18100404-1，湖南科伦制药有限公司)8 mL/kg。容量负荷试验前后行经胸超声(TTE)检查，测算每搏输出量(SV)，测算3次后取平均值。SV测算方法：于收缩期主动脉瓣完全打开时冻结图像，并测量主动脉瓣根附着水平主动脉前后壁距离(D)；于心尖五腔心切面，将取样容积置于主动脉瓣上约0.5 cm处，调整取样线与主动脉血流束尽量平行，脉冲多普勒模式下得到主动脉血流的速度时间积分(VTI)图像，描记轨迹的VTI值；计算SV，SV=VTI×π(D/2)2[7,8]。根据患者容量负荷试验前后的SV计算ΔSV，ΔSV= (SV容量负荷试验后-SV容量负荷试验前)/ SV容量负荷试验前×100%。将ΔSV≥15%定义为容量反应阳性，ΔSV<15%定义为容量反应阴性[8]。容量负荷试验期间若有患者出现明显呼吸气急、肺部湿啰音增多或心电图提示心肌缺血等容量过负荷表现，则立即终止试验。

1.3 IVCCI、IVC/Ao测算 患者容量负荷试验前行下腔静脉超声检查。检查方法：患者取仰卧位，于入手术室5 min后，平静状态下，使用Sonosite M-Turbo超声仪1～5 MHz宽频相控阵探头(选择M模式)进行检查。于右侧肋缘下切面纵向探测肝后下腔静脉，选取距离右心房3～4 cm处取样，同步冻结后测量同一个呼吸周期内的呼气末下腔静脉最大直径(IVCDmax)以及吸气末下腔静脉最小直径(IVCDmin)[9,10]；测量范围为从血管壁的一侧内部边缘到另外一侧内部边缘，测量3次后取平均值，计算下腔静脉塌陷指数(IVCCI)；IVCCI=(IVCDmax-IVCDmin)/ IVCDmax×100[11]。于剑突下纵向探测腹主动脉，选取距腹腔干上方约10 mm处测量心脏收缩期腹主动脉最大内径(Ao)，测量范围为从血管壁的一侧内部边缘到另外一侧内部边缘；测量3次后取平均值，计算IVCDmax与Ao的比值，即IVC/Ao[5]。为减小测量误差，超声测量均由同一名经过专业培训并熟练掌握超声仪操作的医师完成，同时该医师对患者的其他血流动力学监测指标均不知情。

2 结果

2.1 容量负荷试验结果 41例老年髋部骨折患者中，容量反应阳性20例、阴性21例。容量反应阳性者试验前后SV分别为(66.5±11.9)、(81.6±8.5)mL，阴性者分别为(69.9±10.0)、(74.9±10.3)mL；与试验前比较，阳性与阴性者试验后SV均升高，且阳性者升高更明显(P均<0.05)。容量反应阳性与阴性者容量负荷试验后ΔSV分别为24.77%±13.00%、7.25%±1.20%，两者比较P<0.05。

2.2 容量反应阳性及阴性者试验前IVCCI相关指标及IVC/Ao比较 与容量反应阴性者比较，容量反应阳性者试验前IVCDmin降低，IVCCI、IVC/Ao均升高(P均<0.05)，IVCDmax无明显变化(P>0.05)。见表1。

表1 容量反应阳性及阴性者试验前IVCCI相关指标及IVC/Ao比较

注：与阴性患者比较，*P<0.05。

2.3 患者容量负荷试验前IVC/Ao与ΔSV的相关性分析结果 患者容量负荷试验前IVC/Ao与ΔSV呈正相关关系(r=0.726，P<0.01)。

2.4 容量负荷试验前IVC/Ao与IVCCI对患者容量反应性的预测价值 容量负荷试验前IVC/Ao预测患者容量反应性的曲线下面积为0.877、临界值为1.255、敏感度为100%、特异度为62%，IVCCI分别为0.785、21.650、75%、19%。见图1。

3 讨论

液体管理是临床麻醉的重要工作，准确判断患者的容量反应性是液体管理的关键环节。临床上常采用中心静脉压、肺毛细血管楔压、胸腔内容积指数等静态指标反映患者的容量状态，但上述指标个体差异比较大，而且标本采集通常需要进行有创操作，可能导致相关并发症的发生。最重要的是，上述静态指标只能反映患者的容量状态，不能准确预测容量反应性[12]。根据Frank-Starling心功能曲线[13]，当左、右心室均处于心功能曲线的上升支时，患者的容量反应性较好，心排血量(CO)可随心脏前负荷的增加而增加；此时对患者进行液体治疗，可增加心脏前负荷及有效血容量。但如果有一个心室处于心功能曲线的平坦支，即使增加心脏前负荷，CO也并不会增加，此时对患者进行液体治疗可能导致肺水肿、急性呼吸窘迫综合征、心力衰竭等容量过负荷相关疾病的发生。

注：A为IVC/Ao预测患者容量反应性的ROC曲线，B为IVCCI预测患者容量反应性的ROC曲线。

近年来，临床上多采用动态指标，如IVCCI、每搏变异度、脉压变异度、左心室流出道、血流速度变异指数、脉搏灌注变异指数、被动抬腿试验、呼气末阻断试验等预测患者的容量反应性[2,14]。由于超声技术在临床麻醉中的普及，下腔静脉相关参数具有可靠、无创等优点，逐渐成为评估容量反应性的研究热点[3]。其中，IVCCI基于心肺交互的基本原理，以循环系统受呼吸运动的影响程度作为衡量指标，预测循环系统容量负荷的反应性。IVCCI可以较好地反映前负荷，可评估液体治疗疗效，与容量反应性有较强的相关性，在重症及围手术期患者容量反应性评估中得到广泛应用[15, 16]。但是，下腔静脉直径个体差异大，IVCCI会因为年龄、体质量和体表面积等不同而存在差异[17]。此外，IVCCI与胸内压、腹内压密切相关，任何病理生理性的因素均可能影响结果的准确性和可靠性，比如哮喘、上呼吸道感染等[5]。而腹主动脉直径几乎不受血容量的影响，始终保持相对恒定。为了减轻下腔静脉直径个体差异对容量状态评估的影响，Kosiak等[6]提出采用超声测量IVC/Ao来评估儿童和年轻人的容量状态。研究发现，IVC/Ao可以预测低血容量休克患者休克早期以及经尿道前列腺切除术患者围手术期的容量状态[18,19]。但IVC/Ao用于评估老年髋部骨折患者术前容量状态的研究尚未见报道。

老年髋部骨折患者术前往往合并脱水、隐性失血、低氧血症、水电解质紊乱、心律失常等，同时老年患者心肺功能和血管顺应性等均存在一定程度下降，对血容量的代偿能力较差，在液体治疗过程中容易因补液过多、过快而出现心力衰竭、肺水肿等并发症[20]。研究发现，术前超声测量IVCCI可预测老年髋部骨折患者的容量反应性，且IVCCI越大，患者容量反应性越好，可以为此类患者临床补液治疗提供依据[9]。本研究采用经胸心脏超声监测SV，避免了有创操作给患者带来的创伤，并选择ΔSV≥15%作为容量反应阳性的临界值[8]；所有超声操作由同一名经过专业培训并熟练掌握超声仪操作的医师完成，且所有患者在相同体位下进行SV及下腔静脉的超声测量，保证了测量结果的一致性和可靠性。本研究结果显示，容量反应阳性的患者负荷试验后SV显著增加，说明患者此时心室正处于心功能曲线的上升期，增加心脏前负荷可显著增加心输出量；而阴性患者SV变化并不明显，说明此时阴性患者的心室处于心功能曲线的平台期，液体治疗不能增加心输出量，过量的液体输注可能会导致心力衰竭、肺水肿的发生。本研究结果显示，患者容量负荷试验前IVC/Ao与ΔSV呈正相关关系，说明患者容量负荷试验前IVC/Ao升高提示患者容量反应较好；ROC曲线结果显示，容量负荷试验前IVC/Ao预测容量反应的曲线下面积较IVCCI的曲线下面积大，且IVC/Ao预测的敏感度高达100%，说明容量负荷试验前IVC/Ao对患者容量反应性的预测价值高于IVCCI。

综上所述，容量反应阳性的老年髋部骨折患者IVC/Ao升高，IVC/Ao对患者术前容量反应性的预测价值高于IVCCI，可在一定程度上可以指导患者的液体治疗。但本研究是单中心研究，病例总数偏少，相关的研究结论尚待多中心临床研究验证。此外，本研究中采用的容量负荷试验仍存在造成容量过负荷，引起心力衰竭、肺水肿的风险，未来或许可以将被动抬腿试验等自体容量负荷试验与超声监测下腔静脉相结合，预测患者的容量反应性，为患者的术前补液提供指导。