无创心输出量监测在暴发性心肌炎患儿中的应用

康 磊，郭 芳，白新凤，程彩云，曹利静，徐梅先*

(1.河北医科大学附属河北省儿童医院重症监护科，河北 石家庄 050031；2.河北医科大学附属河北省儿童医院感染科，河北 石家庄 050031)

暴发性心肌炎(fulminant myocarditis，FM)在儿科发病率呈逐渐上升趋势，常合并难治性心力衰竭及心源性休克，病死率较高[1-2]。有效地血流动力学监测是改善FM预后的关键[3]。脉搏指示持续心排血量监测(pulse indicator continuous cardiac output, PiCCO)及经胸超声心动图(transthoracic echocardiography，TTE)是临床常用的血流动力学监测方法。PiCCO耗材昂贵，为有创操作，有感染、出血及血栓的风险，需频繁校准[4]，限制了其在FM中的应用。TTE为无创操作，与PiCCO一致性良好[5]，是评估FM血流动力学功能的可靠手段；并且有研究表明，左心室射血分数(left ventricular ejection fraction, LVEF)可作为FM患儿死亡的预测标志，但是TTE操作难度高，不能连续测量，难以满足临床需要[6]。无创心输出量监测系统(non-invasive cardiac system，NICaS)可进行连续的无创血流动力学监测，操作简单，但在儿科的准确度存在争议[7]。本研究采用NICaS对FM患儿进行血流动力学监测，探讨NICaS的应用价值。报告如下。

1 资 料 与 方 法

1.1一般资料 选取2018年1月1日—2022年3月31日我院PICU收治的FM患儿39例为试验组。纳入标准[8-9]：①年龄<14岁；②急性起病；③存在心源性休克、心力衰竭或心律失常导致的血流动力学不稳定；④肌酸激酶同工酶(creatine kinaseisoenzymes-MB, CK-MB)和(或)心肌肌钙蛋白I(cardiac troponin I, cTnI)升高。排除标准：合并先天性心脏病、心肌病、心内膜弹力纤维增生症、心肌致密化不全、遗传代谢性疾病的患儿。另选取同期、同年龄组，以支气管肺炎为唯一诊断的住院患儿47例作为对照组。

本研究经医院伦理审查委员会审批通过(批准号：第20190796号)，所有受试者监护人均知情同意并签署知情同意书。

1.2方法 在入院1 h内对所有研究对象进行TTE及NICaS血流动力学监测。试验组按照指南建议的方案[10]，接受卧床休息、吸氧、抗感染治疗、心肌营养、抗休克、抗心力衰竭、抗心律失常以及其他综合治疗。根据患者情况给予免疫球蛋白、糖皮质激素、临时起搏器、体外膜肺氧合(extracorporeal membrane oxygenation，ECMO)和连续性肾脏替代治疗(continuous renal replacement therapy,CRRT)。采用数字表法将试验组随机分为A1、A2小组，A1组参考NICaS结果调整治疗方案，A2组参考TTE结果调整治疗方案。

NICaS仪器型号：NICaS(以色列NImedical公司)。测量方法：取仰卧位，将电极片贴于患者手腕内侧及对侧脚踝内侧，采用NICaS系统，输入相关参数，持续监测每搏输出量(stroke volume,SV)、心输出量(cardiac output,CO)，心脏指数(cardiac index,CI)及格兰夫-高尔指数(Granov Goor index,GGI)，测量数据实时更新，连续测量3次取平均值。TTE仪器型号：PHILIPSCX50彩色多普勒超声诊断仪。测量方法：由本院同一位专业心脏超声医师行床旁TTE检查，测量左心室流出道内径(D)、血流速度时间积分(velocity-time integral,VTI)，测量LVEF，计算CI，其中CI=SV·心率/体表面积，SV =(D/2)2·π·VTI；连续测量3次取平均值。

1.3观察指标 ①人口学资料；②临床表现：心力衰竭、心源性休克、心律失常；③心肌标志物：CK-MB、cTnI、脑钠肽(B-type natriuretic petide, BNP)；④治疗措施：气管插管、血液净化、起搏器及ECMO例数；⑤心脏负担指标：输液量、液体负平衡时间(从住院至开始实现液体负平衡的时间)、LVEF及GGI；⑥容量反应性评估：在被动抬腿试验(passive leg raising, PLR)前及结束时分别测定CI并计算其差值△CI。△CI≥15%为有容量反应性，需继续液体治疗；△CI<15%为无容量反应性，停止液体治疗并给予利尿剂或血液净化以实现液体负平衡；⑦预后指标：重度心力衰竭、呼吸机相关肺炎(ventilator-associated pneumonia, VAP)及死亡例数。

1.4统计学方法 应用SPSS 22.0统计软件处理数据。正态分布的计量资料比较采用t检验；非正态分布的计量资料比较采用U检验。计数资料比较采用χ2检验或fisher精确概率法。相关性评价应用Pearson相关性分析及Bland-Altman一致性分析(以平均百分误差小于30%认为两者一致性好)。P<0.05为差异有统计学意义。

2 结 果

2.1临床资料 试验组BNP、CK-MB、cTnI高于对照组，差异有统计学意义(P<0.05)；试验组和对照组性别、年龄差异无统计学意义(P>0.05)。见表1。A1组和A2组人口学资料、化验指标及治疗措施各项参数差异均无统计学意义(P>0.05)。见表2。

表1 试验组和对照组临床资料比较Table 1 Comparison of the clinical data between the experimental group and the control group

表2 A1组和A2组临床资料比较Table 2 Comparison of the clinical data between group A1 and group A2

2.2试验组和对照组NICaS、TTE测得CI、△CI比较 试验组TTE和NICaS测得的CI均小于对照组，试验组NICaS测得的CI小于TTE，差异有统计学意义(P<0.05)。对照组TTE和NICaS测得的CI值差异无统计学意义(P>0.05)；试验组、对照组TTE和NICaS测得的△CI值差异无统计学意义(P>0.05)。见表3。Pearson相关性分析显示，试验组和对照组NICaS与TTE测得的CI呈显著正相关(r=0.853，0.751，P<0.001)(图1)。Bland-Altman分析显示，NICaS与TTE测量△CI的一致性良好(平均百分误差为21.9%，差值均值为0.08，95%CI：-0.009 312～0.163 2；P=0.079)(图2)；NICaS测得的GGI与TTE测得的LVEF呈显著正相关(r=0.727，P<0.001)(图3)。

表3 试验组和对照组NICaS、TTE测得CI、△CI比较Table 3 Comparison of CI and △CI measured by NICaS and TTE between the experimental group and the control group

2.3A1组和A2组治疗及预后比较 A1组输液量少于A2组，液体负平衡时间短于A2组，病死率小于A2组，差异有统计学意义(P<0.05)。2组重度心力衰竭、VAP发生率差异无统计学意义(P>0.05)。见表4。

图1 TTE与NICaS监测CI的相关性A.试验组;B.对照组Figure 1 Correlation of CI monitored by TTE and that by NICaS图2 试验组TTE与NICaS测得△CI的Bland-Altman分析Figure 2 Bland-Altman analysis of △CI measured by TTE and NICaS in experimental group图3 试验组GGI与LVEF的Pearson相关性分析Figure 2 Pearson correlation analysis of GGI and LVEF in experimental group

表4 A1组和A2组治疗及预后比较Table 4 Comparison of treatment and prognosis between group A1 and group A2

3 讨 论

FM是儿童心源性死亡的重要原因之一，主要治疗包括血管活性药及液体治疗，而上述措施均有加重心脏负担的风险[11-12]。因此，实时监测血流动力学并进行“滴定式管理”，是改善FM患儿预后的重要环节。

其中△R/R校正了血细胞比容(hctcorr)、电解质(kel)、身体组成(sex,age)、体重(weight)、时间特征(α=收缩时间，β=舒张时间)和测量身体水组成的平衡指数。与其他血流动力学技术相比，NICaS具有无创、操作简单、可持续监测的特点；此外，与早在1948年就已提出的传统全身生物电阻抗技术比较[14]，NICaS突出的特点是各项指标均为系统自动生成，且安装了检测模块，能精准、实时监测CI及△CI。

试验组NICaS测得的CI低于对照组，与TTE结果存在显著正相关，这与既往研究结果一致[15]，表明NICaS可对FM儿童的心脏泵功能作出有效地评估。然而NICaS与TTE两种方法测得的CI值差异有统计学意义(P<0.05)。导致这一现象的可能原因：①纳入研究的FM患儿病情危重，大部分给予气管插管机械通气治疗，胸腔内的含气量和含液量发生重大变化时会影响胸腔的阻抗或电抗信号[16]；②本研究纳入的研究对象均存在心律失常，胸电生物阻抗除了受气体影响之外，严重的心律失常可影响胸前内血液的分布，导致胸腔内阻抗或电抗变化，也可能影响测量结果的准确性；③多数研究对象进行了血液净化治疗，可引起体内液体重新分布，进而影响NICaS结果；④TTE检测显示的是瓣口中某一点的血流速率随时间的变化，以此来代替整个瓣口的血流变化可能会引起对流量的高估；并且以主动脉瓣口直径计算的瓣口面积不能呈现瓣口的周期性变化，也是多普勒法高估每搏输出量的一个重要原因。

通过NICaS与TTE测量被动抬腿试验后的△CI，利用Bland-Altman分析显示NICas与TTE测得△CI一致性良好(P>0.05)。表明，相较于CI绝对数值，△CI更能有效反映FM患儿的血流动力学状态。

NICaS区别于其他全身生物电阻抗技术的另一大特点是能获得GGI。GGI通过计算心率和阻抗变化的总和来评估左心室的收缩功能。本研究中NICaS测得的GGI与TTE测得的LVEF呈显著正相关，与既往的研究结果一致[17]，然而，A1组、A2组分别根据NICaS及TTE结果进行治疗干预，A1组所需液体量少、达到液体负平衡时间短，死亡例数少，表明NiCAS是更适合于儿童FM的血流动力学监测。究其原因：射血分数(ejection fraction，EF)根据左心室舒张末容积及收缩末容积通过计算公式得出，即使存在心肌收缩功能下降，在心室顺应性下降时左心室舒张末容积可减少，仍可表现为EF正常甚至增高，并且由于外周血管张力低，心脏后负荷下降，使得CO大多表现为明显增加或正常，呈高动力循环状态，故TTE测得EF正常或升高不能排除心肌收缩功能障碍的存在。局限性：①儿童存在不可避免的年龄、体重跨度，因此选择CI代替SV、CO等参数进行分析；②由于儿童的特殊性，进行有创血流动力学监测十分困难，故未将NICaS与评估体液状态的金标准方法(PiCCO系统)进行比较，而是与PiCCO监测具有一致性的TTE结果进行比较；③因样本量问题，有待于后期进行多中心、大样本量的研究进一步证实相关结论。

综上所述，NICaS监测FM患儿△CI与TTE一致性良好，为简单、无创、连续和可靠的血流动力学监测工具。FM患儿早期应用NICaS，可减少输液量，早期实现液体负平衡，进而改善预后。