黎代强,陈 琳,缪锦松,林泽华,肖 军
(贺州市人民医院重症医学科,广西 贺州 542899)
容量反应性是评估重症需行机械通气患者液体复苏的重要指标之一,其能够提示患者的液体需求量,避免过量或过少的液体复苏。有研究表示,在重症监护病房(ICU)的脓毒血症及感染性休克患者中有43.5%呈现容量反应性[1]。正确评估患者的容量反应性,能够有效指导液体复苏的量和速度,减少不必要的液体超负荷,降低并发症发生率。传统的评估方法如中心静脉压(CVP)、肺动脉楔压(PAWP)等存在许多限制,容量反应性的评估方法也在不断发展。近年来,越来越多的研究表明,通过超声技术测量下腔静脉膨胀指数(dIVC)变异度和吸气末最大直径(IVCmax)等指标可以有效评估容量反应性[2-3]。同时,机械通气过程中容量液体管理常常是一个困扰临床医师的难题,了解患者是否存在容量反应性对于选择合适的呼气末正压(PEEP)机械通气模式非常重要[4]。因此,本研究旨在分析超声心动图指标在不同PEEP 机械通气模式下预测容量反应性的情况,现报道如下。
1.1 一般资料选取2020 年11 月至2022 年8 月于贺州市人民医院ICU 进行救治的需行有创机械通气治疗的50 例患者,其中男性27 例,女性23 例;年龄23~75岁,平均(46.48±13.54)岁;急性生理和慢性健康评分系统(APACH Ⅱ)评分5~18 分,平均(12.43±3.22)分。其中6 例患者由于出现容量超负荷反应予以终止负荷试验,最终得到反应组和无反应组负荷试验患者分别为24、20 例。纳入标准:需行有创机械通气治疗;有液体治疗需求;有完整的超声心动图检查记录;没有使用过或已撤离血管活性药物;有窦性心律。排除标准:右室功能障碍明显,右心脏功能衰竭、三尖瓣返流;存在补液试验禁忌证;合并主动脉瘤、先天性心脏畸形;存在腹腔高压,经导尿管测膀胱压>12 mmHg;重度急性呼吸窘迫综合征,需小潮气量及持续高PEEP 通气;闭合性颅脑损伤。研究经医院医学伦理委员会批准,患者家属均签署知情同意书。
1.2 研究方法
1.2.1 设置机械通气模式及参数 利用呼吸机(美国Carefusion 公司,型号:VELA)在辅助/控制通气(A/C)模式下[其中机械通气指征潮气量(VT)为6~8 mL/kg 体质量],对充分镇静后的患者进行有创机械通气。通过调整呼吸频率,维持动脉血二氧化碳分压(PaCO2)35~45 mmHg(1 mmHg=0.133 kPa),初始PEEP 值设置为0 cmH2O,测量及记录呼吸指标气道平均压(Pmean)、气道峰压(Ppeak)等,同时进行经胸心脏超声(TTE)检测,记录心排血量(CO)、IVCmax及dIVC 等超声指标。利用GE DASH 4 000 监测仪(美国GE 公司,型号:DASH4000)常规监测心率(HR)、血压(BP)、心电图(ECG)、血氧饱和度(SpO2)等指标,然后进行容量负荷试验,并再次对上述呼吸指标与超声指标进行测量与记录。随后对PEEP 进行设置,分别增加至PEEP=5、10、15 cmH2O 时并维持至少5 min 后再测量并记录上述呼吸指标与超声指标;同时,观察呼吸机显示患者的气道压,在Pmean>35 cmH2O(Ppeak>45 cmH2O)(1 cmH2O=0.098 kPa)时停止试验。
1.2.2 容量负荷试验阳性标准[5]20 min 内通过中心静脉导管向患者静脉快速输入500 mL 生理盐水,按100、100、300 mL 依次进行。TTE 测量CO 增加量,CO 增加量以15%为界, ≥ 15%时,为有容量反应性,反之为无容量反应性。若患者出现如气急明显加重、肺部湿啰音增多等容量超负荷的临床现象,立即停止补液试验。
1.2.3 指标检测 用床旁便携式超声仪(美国Sono Site公司,型号:M-Turbo),在完全机械通气控制模式下,以1~5 Mz 宽频相控阵探头测量。①CO:TTE 于胸骨旁左室长轴测量主动脉瓣环直径(AoD),计算主动脉瓣环区域(Aa),Aa(cm2) = (π×AoD2) / 4;于心尖五腔或三腔心切面得到左室流出道或主动脉瓣口频谱,并描记主动脉瓣流速时间积分(VTI),然后计算左室每搏量(SV),SV(mL) = VTI×Aa;CO = SV×HR。②IVCmax与IVCmin:二维超声经剑突下视角,距肝静脉汇入下腔静脉近心端旁2 cm 处测得吸气末最大直径(IVCmax)、呼气末最小直径(IVCmin)等参数,计算下腔静脉膨胀指数(dIVC),dIVC = (IVCmax-IVCmin) / IVCmin) × 100%。每个观察指标均测3 次,最终取平均值。
1.3 观察指标①对比有无反应组患者在PEEP=0 cmH2O时,容量负荷试验前后Pmean、Ppeak、CO、IVCmax及dIVC;②容量负荷试验后,随PEEP 递增,对比有无反应组患者Pmean、Ppeak、CO、IVCmax及dIVC 的变化;③ROC 曲线评估IVCmax与dIVC 在不同PEEP 机械通气模式下对ICU 行机械通气患者容量反应性的预测价值。
1.4 统计学方法采用SPSS 23.0 统计学软件处理数据,计量资料均经K-S 法证实符合正态分布且方差齐,以(±s)表示,采用t检验;利用ROC 曲线评估IVCmax与dIVC 在不同PEEP 机械通气模式下对ICU 行机械通气患者容量反应性的预测价值。以P<0.05 为差异有统计学意义。
2.1 不同PEEP 值对患者呼吸指标及TTE 指标的影响PEEP=0 cmH2O(试验前)时,Pmean、Ppeak、CO 在有无反应组两组间比较,差异无统计学意义(P>0.05),无反应组IVCmax显著高于反应组,dIVC 显著低于反应组;且与PEEP=0 cmH2O(试验前)比,PEEP=0 cmH2O(试验后)时两组dIVC 显著降低,PEEP=0 cmH2O(试验后)时,无反应组Pmean、Ppeak、dIVC 均显著低于反应组,IVCmax显著高于反应组;两组患者Pmean、Ppeak、IVCmax随PEEP 增大均呈逐渐升高趋势,而CO、dIVC 随着PEEP 的增大呈逐渐降低趋势;且PEEP=10 cmH2O 时无反应组Pmean高于反应组,Ppeak低于对照组,PEEP=5、10、15 cmH2O 时无反应组IVCmax高于反应组,dIVC 低于反应组,差异均有统计学意义(均P<0.05),见表1。
表1 两组患者不同PEEP 值的气道压力及TTE 测量参数比较(±s)
表1 两组患者不同PEEP 值的气道压力及TTE 测量参数比较(±s)
注:与PEEP=0 cmH2O(试验前)比,*P<0.05;与PEEP=0 cmH2O(试验后)比,#P<0.05;与PEEP=5 cmH2O 比,△P<0.05;与PEEP=10 cmH2O 比,▲P<0.05;PEEP:呼气末正压;Pmean:气道平均压;Ppeak:气道峰压;IVCmax:吸气末最大直径;dIVC:下腔静脉膨胀指数;CO:心输出量。1 cmH2O=0.098 kPa。
指标 组别 例数 PEEP(cmH2O)0( 试验前 ) 0( 试验后 ) 5 10 15 Pmean(cmH2O)反应组 24 6.33±0.61 6.44±0.23 10.74±0.62*# 15.26±1.34*#△ 20.76±2.02*#△▲无反应组 20 6.23±0.55 6.16±0.42 10.48±0.63*# 16.38±0.87*#△ 20.51±1.88*#△▲t 值 0.566 2.804 1.375 3.213 0.422 P 值 >0.05 <0.05 >0.05 <0.05 >0.05 Ppeak(cmH2O)反应组 24 12.86±1.48 13.77±1.68 20.63±2.75*# 26.18±2.42*#△ 30.30±1.92*#△▲无反应组 20 12.08±1.33 12.21±1.65 20.48±1.53*# 24.43±1.15*#△ 30.32±1.60*#△▲t 值 0.864 3.092 0.217 2.963 0.037 P 值 >0.05 <0.05 >0.05 <0.05 >0.05 IVCmax(cm)反应组 24 1.51±0.28 1.54±0.29 1.59±0.32 1.71±0.26# 1.75±0.28#无反应组 20 1.72±0.31 1.75±0.31 1.82±0.33 1.95±0.30* 1.98±0.32*#t 值 2.360 2.318 2.341 2.843 2.543 P 值 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 dIVC(%)反应组 24 27.65±6.37 17.32±3.26* 15.26±2.64*# 14.68±1.86*# 13.88±2.41*#无反应组 20 19.85±3.24 13.76±2.17* 12.68±2.11* 13.24±2.24* 12.46±2.02*t 值 4.961 4.170 3.529 2.331 2.092 P 值 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05反应组 24 5.89±0.63 6.17±0.74 5.87±0.72 4.76±0.80*#△ 3.59±0.92*#△▲无反应组 20 5.66±0.59 5.86±0.65 5.48±0.57 4.35±0.62*#△ 3.19±0.76*#△▲t 值 1.241 1.461 1.962 1.870 1.552 P 值 >0.05 >0.05 >0.05 >0.05 >0.05 CO(L/min)
2.2 ROC 曲线评估IVCmax、dIVC 对不同PEEP 机械通气模式下容量反应性的预测价值ROC 曲线显示,PEEP=10 cmH2O 时,IVCmax的AUC 最大为0.720;PEEP=0 cmH2O 时,dIVC 的AUC 最大为0.847,见表2、图1。
图1 IVCmax、dIVC 评估不同PEEP 机械通气模式下容量反应性的ROC 曲线
表2 IVCmax、dIVC 评估不同PEEP 机械通气模式下容量反应性的价值
在机械通气治疗中,PEEP 是一项常用的参数,其可以维持肺泡的稳定和防止肺泡萎陷,提高通气效率和氧合功能。不同的患者根据其具体情况,需要设置不同的PEEP参数,如果PEEP 设置过高,可能会对肺组织造成伤害;如果PEEP 设置过低,可能会导致氧合不足,影响患者预后。超声心动图检测可以帮助医师判断患者容量反应性,即预测患者是否需要进行液体复苏。在超声心动图指标中,IVCmax、dIVC 是一种常用的容量反应性预测指标;在机械通气治疗情况下,PEEP 设置的不同可能会影响IVCmax、dIVC 的预测准确性[6]。
在完全机械通气控制模式下,反应性是指患者对容量负荷的反应,即在给予液体输注后,患者的CO 指标是否有变化。CO 增加量≥ 15%时,有容量反应性,反之无容量反应性[7]。本研究中,反应组的IVCmax显著小于无反应组,Pmean、Ppeak、dIVC 均显著大于无反应组,说明反应组患者对容量负荷的刺激更加敏感,可能存在容量不足的情况;而无反应组患者则可能已经处于容量充足状态,因此对容量负荷的刺激反应较弱。
本研究中,两组患者Pmean、Ppeak均会随着PEEP 的增大而增大,原因在于,正压通气时,PEEP 使跨肺压力和胸腔膜压力增加,Pmean、Ppeak均会随之增加,但需注意,PEEP过高会引起肺部过度膨胀造成肺损伤。此外,本研究中两组患者CO 在容量试验后出现增加趋势,说明患者可能存在肺顺应性低下情况,肺伸展能力较差,而在试验后,CO随着PEEP 的增加而下降,说明PEEP 增加可能会增加肺泡的稳定性,防止肺泡萎缩,增强肺部顺应性,同时增加胸腔内压力,降低心脏的充盈,从而导致CO 下降,因此临床可将CO 作为评定心功能动态变化的指标。但随着PEEP升高,两组间比较,差异无统计学意义,可能是由于PEEP升高后,机体发生的补偿反应,弥补了PEEP 增加对机体循环的不利影响。
容量负荷试验后,随PEEP 的增大两组患者IVCmax呈逐渐升高趋势,且与PEEP=0 cmH2O(试验后)时比,反应组PEEP=10、15 cmH2O 时IVCmax均显著升高,而无反应组仅在PEEP=15 cmH2O 时的IVCmax均显著升高,且不同PEEP 时反应组IVCmax均低于无反应组,说明无反应组中,PEEP 对IVCmax影响较小,且会导致IVCmax对容量反应性的预测价值降低;随PEEP 的增大两组患者dIVC 呈逐渐降低趋势,且与PEEP=0 cmH2O(试验后)时比,反应组PEEP=5、10、15 cmH2O 时dIVC 显著降低,且不同PEEP 时反应组dIVC 均大于无反应组,与麦志伟等[8]、孙媛媛等[9]的研究结果一致。可能是由于呼气末IVC 直径和呼气前相比有增大,且幅度比吸气末大,所以PEEP 参数设置使dIVC 变小;但无反应组中随PEEP 的增大dIVC 变化不显著,原因可能是由于患者机体调节机制在患者容量充足条件下几乎不受PEEP 影响。
本研究中,ROC 曲线结果表明,IVCmax、dIVC 预测机体容量状况的准确性能良好,其中PEEP=10 cmH2O 时,IVCmax的AUC 最 大,PEEP=0 cmH2O 时,dIVC 的AUC最大。研究还发现IVCmax最佳临界点、AUC 在PEEP 值0~10 cmH2O 范围内增大,而dIVC 逐渐减小,说明呼吸机治疗能够有效改善肺容积,而AUC 在PEEP=15 cmH2O 时IVCmax出现降低趋势,dIVC 出现升高趋势,可能是因为,PEEP过高导致气道阻力增大、肺泡过度膨胀等因素影响了肺容积的变化,因此在临床实践中需注意PEEP 的选择与管理,以维持肺功能的最佳平衡状态,在适当范围内设置PEEP,可有效改善患者血流动力学[10]。
综上,IVCmax、dIVC 是评估有创机械通气患者容量反应性的可靠指标,具有一定的预测价值,当有反应组与无反应组患者在PEEP=0 cmH2O 时,dIVC 在容量负荷试验前后比较有显著差异;容量负荷试验后,随着PEEP 递增,Pmean、Ppeak、IVCmax水平呈增加趋势,CO、dIVC 呈降低趋势;在PEEP 0~10 cmH2O 时,IVCmax的AUC 随着PEEP 的递增而增加,PEEP 达到15 cmH2O 时,AUC 减小,dIVC 则相反。因此,IVCmax、dIVC 在不同PEEP 机械通气模式下可以准确预测进行有创机械通气患者的容量状况,机械通气治疗具有一定的优点,但根据本研究结果,建议在进行有创机械通气患者的容量评估时,应该考虑PEEP 因素并严格控制,尤其在PEEP 高于10 cmH2O 时需格外注意。本研究的不足之处包括样本量较小、研究对象来自单中心,未来需要来自多中心更多的临床病例中进行验证。