床旁超声预测脓毒症休克合并机械通气患者容量反应性的临床价值

朱肇基 叶宏伟 汪易岚 俞 隼 范 佳 沈耀亮 金 钧

根据2016 版《脓毒症和脓毒症休克管理国际指南》［1］推荐，脓毒症休克治疗的关键在于早期、合理的液体复苏，积极的液体复苏可增加患者的有效循环血容量，对微血管血流具有重要的改善作用，同时也有助于提高心输出量，改善组织灌注，从而降低病死率［2-3］。但研究［4］发现实际临床工作中对液体复苏有反应的患者仅占所有血流动力学不稳定危重患者的一半。过度的液体治疗可能发生血管外间质水肿（如肺水肿）等严重并发症，从而影响机体的组织灌注及对组织细胞的供氧，加重组织器官缺血缺氧，使病情进一步恶化。因此，在对患者实施液体复苏前，准确评估其容量状态及预测容量反应性具有重要的意义。本研究应用床旁超声监测脓毒症休克患者容量负荷试验前后颈动脉血流动力学参数，旨在探讨其预测机械通气患者容量反应性的可行性，以期更好地指导脓毒症休克患者的液体治疗。

资料与方法

一、研究对象

前瞻性纳入2019 年1 月1 日至2020 年12 月31 日我院重症医学科收治的脓毒症休克患者。纳入标准：①年龄＞18岁；②符合2016年发布的《脓毒症3.0》中脓毒症休克的诊断标准［5］，即满足以下4 点即可诊断，包括存在感染、序贯性器官衰竭评估（SOFA）评分较基线上升≥2 分、出现持续低血压且在充分容量复苏后仍需血管活性药物维持平均动脉压（MAP）≥65 mmHg（1 mmHg=0.133 kPa）、血乳酸＞2 mmol/L；③均行有创机械通气。排除标准：①存在中心静脉及股动脉置管禁忌症；②妊娠期及哺乳期；③持续存在心律失常；④存在瓣膜疾病、心力衰竭，以及颈动脉狭窄或畸形、斑块等。本研究经我院医学伦理委员会批准，患者或其家属均签署知情同意书。

二、仪器与方法

1.临床资料获取：查阅患者病历，记录性别、年龄、体质量指数、急性生理学和慢性健康状况评分系统Ⅱ（APACHE Ⅱ）评分、SOFA评分、感染部位等。

2.容量负荷试验方法及分组：所有患者均进行容量负荷试验，即于5 min 内将0.9%生理盐水150 ml 输注至患者体内。试验过程中调整呼吸机，采用容量控制通气模式，设定潮气量8 ml/kg，呼吸频率12 次/min，呼气末正压5 cmH2O（1 cmH2O=0.098 kPa），并给予患者充分镇痛镇静，暂时抑制自主呼吸，且使用的血管活性药物剂量保持不变。若试验过程中出现容量过负荷表现（如两肺底湿啰音增多）时立即停止试验，并剔除本研究。本研究将患者容量负荷试验前后心脏指数（CI）增加量（ΔCI）≥10%定义为容量反应阳性［6］。根据有无容量反应性分为有反应性组和无反应性组。

3.脉搏指示连续心排量监测（PiCCO）检查：入组患者均留置颈内或锁骨下深静脉置管，经股动脉置入PiCCO 导管，连接带有PiCCO 模块的心电监护仪，记录心率（HR）、MAP、中心静脉压（CVP），采用热稀释法和脉搏轮廓分析测定CI、胸腔内血容积指数（ITBVI），计算每搏量变异度（SVV），公式［5］为：SVV=2×（每搏量最大值-每搏量最小值）/（每搏量最大值+每搏量最小值）×100%。上述参数由经验丰富的主治重症医师分别于容量负荷试验前后采集。

4.超声检查：使用迈瑞M9便携式彩色多普勒超声诊断仪，SP5-1s 相控阵探头，频率2～4 MHz；L12-4s 血管线阵探头，频率5～10 MHz。患者取仰卧位，于剑突下使用相控阵探头探测肝后下腔静脉，于距右房入口2 cm 处测量1个完整呼吸周期内呼气末及吸气末下腔静脉内径（IVCd），计算下腔静脉内径变异度（ΔIVCd），公式［7］为：ΔIVCd=（吸气末IVCd-呼气末IVCd）/呼气末IVCd×100%。见图1。然后将血管线阵探头置于甲状软骨下缘一侧，待查见颈总动脉及颈内静脉横切面后移动探头置于颈总动脉分叉下方2 cm 处，待屏幕正中显示颈总动脉，再旋转探头90°以显示颈总动脉纵切面，应用彩色多普勒超声观察颈总动脉血流频谱，保持取样框与血管走行一致，取样位置为动脉血管中心，取样角度＜60°，测量1个呼吸周期内颈动脉峰流速（CDPV）最大值及最小值，计算颈动脉峰流速变异度（ΔCDPV），公式［8］为：ΔCDPV=2×（CDPV最大值-CDPV最小值）/（CDPV最大值+CDPV最小值）×100%。见图2。使用血管线阵探头于短轴切面找到颈动脉，然后将探头旋转90°至颈动脉长轴切面，于血管中段使用频谱多普勒测量任意3 个连续相邻的血流频谱，通过仪器自带软件自动描绘频谱包路线，软件自动显示时间平均血流速度，然后于取样容积部位测量血管内径（即血管内膜线之间的垂直距离），软件自动计算颈动脉血流量及颈动脉血流量变异度（ΔCBF），公式［9］为：颈动脉血流量=π×（血管内径/2）2×时间平均血流速度×60，ΔCBF=容量负荷试验后颈动脉血流量/容量负荷试验前颈动脉血流量-1。见图3。以上参数均重复测量3 次取平均值；床旁超声检查均由通过重症超声检查培训的重症医师分别于容量负荷试验前后完成，并由具有一定超声检查经验的重症主治医师审核。

图1 床旁超声测量ΔIVCd示意图

图2 床旁超声测量ΔCDPV示意图

图3 床旁超声测量ΔCBF示意图

三、统计学处理

结 果

一、入组患者临床资料及分组

研究期间我院重症医学科共收治脓毒症休克患者74 例。排除未留置PiCCO 导管、未行气管插管等25 例，最终49 例患者纳入本研究，分为有反应性组26 例，无反应性组23例。

二、两组临床资料比较

两组性别、年龄、体质量指数、APACHE Ⅱ评分、SOFA 评分、感染部位比较差异均无统计学意义。见表1。

表1 两组临床资料比较

三、两组PiCCO参数比较

两组容量负荷试验前HR、MAP、CVP、ITBVI 与容量负荷试验后比较差异均无统计学意义。有反应性组容量负荷试验前SVV 高于无反应性组，差异有统计学意义（P=0.01）；其余参数两组比较差异均无统计学意义。见表2。

表2 两组PiCCO参数比较（）

表2 两组PiCCO参数比较（）

与有反应性组比较，#P＜0.05；与同组容量负荷试验前比较，*P＜0.05。HR：心率；MAP：平均动脉压；CVP：中心静脉压；ITBVI：胸腔内血容积指数；CI：心脏指数；SVV：每搏量变异度。1 mmHg=0.133 kPa

四、两组超声参数比较

有反应性组容量负荷试验前ΔIVCd、ΔCDPV 及ΔCBF 均高于无反应性组，差异均有统计学意义（均P＜0.05）。见表3。

表3 两组超声参数比较 %

五、各血流动力学参数与ΔCI的相关性分析

相关性分析显示，容量负荷试验前SVV、ΔIVCd、ΔCDPV 和ΔCBF 均与ΔCI 呈正相关（r=0.425、0.856、0.855 和0.874，均P＜0.05）；容量负荷试 验前CVP、ITBVI均与ΔCI无相关性。见表4。

表4 各血流动力学参数与ΔCI的相关性分析

六、各血流动力学参数预测脓毒症休克合并机械通气患者容量反应性的诊断效能

ROC曲线分析显示，SVV、ΔIVCd、ΔCDPV、ΔCBF预测脓毒症休克合并机械通气患者容量反应性的曲线下面积分别为0.696、0.713、0.725、0.734。见图4和表5。

表5 各血流动力学参数预测脓毒症休克合并机械通气患者容量反应性的诊断效能

图4 各血流动力学参数预测脓毒症休克合并机械通气患者容量反应性的ROC曲线图

讨 论

脓毒症休克是目前重症加强护理病房中最危重的疾病，已成为危重病患者病死率增加的主要原因之一［10］。液体复苏是治疗脓毒症休克的核心及首要措施［1］，虽然早期液体复苏被脓毒症休克诊断和治疗指南所提倡，但亦有研究［11-13］表明对液体复苏有反应的重症患者仅占一半，故预测容量反应性已成为脓毒症休克患者诊疗过程中必不可少的一环。目前临床常用的反映患者容量状态的指标包括CVP、肺动脉楔压、ITBVI 等静态压力指标，均具有一定局限［13-15］。超声是一种无创监测血流动力学的影像学技术，可在床旁评估重症患者容量状态，且颈动脉是仅次于主动脉靠近心脏的大血管，具有管径粗、位置表浅及显像清晰等优点，因此经颈动脉超声监测患者血流动力学指标评估其容量反应性更为准确和方便。本研究旨在探讨床旁超声在预测脓毒症休克合并机械通气患者容量反应性中的临床价值。

研究［16］发现CVP 作为传统静态压力指标，在预测患者容量反应性、指导液体复苏的价值有限。本研究结果显示，有反应性组及无反应性组容量负荷试验前后CVP 比较差异均无统计学意义，且该指标与ΔCI 无相关性；ROC 曲线分析显示CVP 在预测容量反应性方面并无诊断价值，表明单独使用CVP 并不能很好地预测和评估脓毒症休克合并机械通气患者容量反应性，与既往研究［17］结果一致。ITBVI 作为静态容量评估指标之一，经PiCCO 直接测得，可直接反映心室舒张末期血容量［18］。本研究结果显示有反应性组及无反应性组容量负荷试验前后ITBVI比较差异均无统计学意义，ROC 曲线分析结果表明其预测脓毒症休克合并机械通气患者容量反应性的价值也有限。临床常以PiCCO 所测SVV 作为预测容量反应性的动态参数［19］。本研究结果显示，有反应性组容量负荷试验前SVV 高于无反应性组（P＜0.05），且SVV 与ΔCI 呈线性相关；ROC 曲线分析显示其诊断容量反应性的曲线下面积为0.696，特异度为60%，灵敏度为62%。提示SVV 在预测脓毒症休克合并机械通气患者容量反应性方面有一定临床价值，但该参数的测量仅局限于完全控制性通气的患者，尚不能准确测量具有自主呼吸患者的容量反应性［20］，且PiCCO 为有创操作，可能增加导管感染的风险，并增加患者的经济负担。

随着机械通气患者血容量的增加，IVCd 随之增大，同时受患者呼吸运动变化幅度影响可导致IVCd减小；故当患者血容量不足时，随着呼吸运动变化幅度可出现IVCd增大，因此可以应用ΔIVCd预测接受机械通气患者的容量反应性［21］。本研究结果显示，有反应性组与无反应性组容量负荷试验前ΔIVCd 比较差异有统计学意义（P＜0.05），ΔIVCd 与ΔCI 呈线性相关，ROC 曲线分析显示其预测容量反应性的曲线下面积、特异度、灵敏度分别为0.713、74%、66%，截断值为19.50%，提示ΔIVCd 在预测脓毒症休克合并机械通气患者容量反应性中具有较高的临床应用价值，与Kaur等［22］研究结果类似。研究［23-24］结果显示ΔCDPV 预测脓毒症休克患者容量反应性的特异度和灵敏度均较高。这与颈动脉与心脏距离小、局部肌肉影响小密切相关。本研究结果亦显示，ΔCDPV 预测脓毒症休克合并机械通气患者容量反应性的价值较高，ΔCDPV 与ΔCI 呈线性相关，以12.50%为截断值，其预测患者容量反应性的曲线下面积、特异度、灵敏度分别为0.725、70%、65%。

Marik 等［25］研究表明，对于血流动力学不稳定患者，检测被动抬腿试验前后颈动脉血流量的变化可预测患者容量反应性，其以20%为截断值，诊断灵敏度和特异度分别为94%和86%，并发现有容量反应患者被动抬腿试验后颈动脉内径增大，但未进一步研究其截断值。本研究结果显示ΔCDPV 和ΔCBF 均能有效预测脓毒症休克合并机械通气患者容量反应性，且ΔCBF 的诊断效能较ΔCDPV 更高。Hilbert 等［26］研究发现心脏术后机械通气患者颈动脉内径在容量负荷试验后增大，但未探讨颈动脉内径变化与ΔCI 的相关性。而本研究超声检查时发现有反应性组容量负荷试验后颈动脉内径增大，后期可进一步探讨颈动脉内径变化在评估患者容量反应性中的价值。

本研究的局限性：①样本量较小，后续可增加样本量进一步验证研究结果的准确性；②床旁超声所测数据与操作者经验和技术水平有关，结果可能产生偏差；③未分析经容量反应性指导补液是否能够改善脓毒症休克患者预后。

综上所述，应用床旁超声监测ΔIVCd、ΔCDPV 和ΔCBF 可有效预测接受机械通气治疗的脓毒症休克患者容量反应性，具有一定的临床价值。