方登峰,李 羽
每搏量變異度在血流動力學監(jiān)測中的研究進展
方登峰,李 羽
每搏量;變異度;血流動力學;監(jiān)測;進展
在危重癥醫(yī)學中,準確評估患者的血管內(nèi)容量并預測其對輸液治療的反應性,對于指導液體管理至關(guān)重要。傳統(tǒng)的評估血容量的靜態(tài)監(jiān)測指標,如中心靜脈壓(CVP)、肺毛細血管楔壓(PCWP)等,均無法及時準確預測血流動力學的變化。近年來,有大量研究表明,功能性監(jiān)測指標如每搏量變異度(stroke volume variation,SVV)等,對于評估血容量和預測液體反應性更準確、敏感,顯示出一定的優(yōu)越性,但同時也存在一定的局限性。
臨床診療工作中,對于血流動力學不穩(wěn)定的患者,首選方案通常是液體治療即補液[1],旨在提高心臟每搏量和心輸出量[2],改善組織的血流灌注和氧供。然而,如何準確判斷患者的血容量,以預測液體治療對其是否有效,是臨床醫(yī)師面臨的一大難題。許多研究證實,臨床上給予循環(huán)不穩(wěn)定的患者液體治療,只有約50%的患者有效,其他患者的循環(huán)狀況并不能通過補液改善[3]。對于后一類的患者,應用正性肌力藥或血管活性藥,或許更有助于改善組織灌注[4]。盲目過度補液會增加不良反應,如循環(huán)負荷過重、肺水腫、血液稀釋等。有資料表明,患者的液體治療策略是否合理,可能會影響其預后[5]。因此,準確預測患者對液體治療的反應性,合理補液,對于提高醫(yī)療質(zhì)量有重要意義。
臨床上,有很多傳統(tǒng)的方法用于評估患者的血容量是否充足,如皮膚顏色、光澤、心率、血壓、尿量等臨床體征;如中心靜脈壓(CVP)、肺毛細血管楔壓(PCWP)等有創(chuàng)監(jiān)測的壓力性指標;還有經(jīng)心臟超聲測量左右心室舒張末容積面積、左右心室舒張末面積,經(jīng)肺溫度稀釋法測定全心舒張末期容量指數(shù)等。然而,這些指標都無法準確反映血容量狀態(tài)和預測患者對液體治療的血流動力學反應[3,6-7]。
近十年來,在接受機械通氣的患者中,利用功能性監(jiān)測指標,如收縮壓變異度、脈搏壓變異度、每搏量變異度等,預測患者對液體治療的反應性,提高了液體管理水平。這些功能性指標監(jiān)測基于心肺相互作用的原理[8],如每搏量發(fā)生變異的原理[9]是:在機械通氣吸氣相時,胸內(nèi)壓增加,右房壓力增加,腔靜脈與右房間壓力梯度減小,導致靜脈回心血量減少,右室前負荷下降;同時,在肺充氣過程中,由于升高的跨肺壓對肺泡毛細血管的擠壓作用,使肺循環(huán)阻力增加,右室后負荷增加。因此,右室每搏量降低,且于吸氣相末降到最低。對于左心來講,跨肺壓升高將大量肺靜脈血擠入左房,左室前負荷增加,使吸氣相左室每搏量增加。約2~3個心動周期后(呼氣相),右室搏出量減少的變化經(jīng)肺循環(huán)達左心室,左室每搏量發(fā)生延遲性降低。每搏量變異度的計算方法為:在機械通氣的每個周期中,每搏量的最大值(SVmax)與每搏量的最小值(SVmin)之差與每搏量的平均值(SVmean)的比值,計算公式為SVV=(SVmax-SVmin)/SVmean×100%,其中SVmean=(SVmax+SVmin)/2。
每搏量變異度之所以能預測患者循環(huán)系統(tǒng)對液體的反應性,其原理在于[9]:當循環(huán)血容量充足(左心室前負荷較高)時,左室功能處于Frank-Starling曲線的平臺段,由機械通氣引起的每搏量變化不明顯;當血容量不足(即左心室前負荷較低)時,左室功能處于Frank-Starling曲線的上升段,由機械通氣導致的每搏量變化比血容量正常時更為顯著。因此,可以根據(jù)SVV的大小來判斷血容量狀況,預測對液體治療的反應性。研究表明[10],SVV預測液體反應性的臨界值一般為10%左右,即SVV>10%時,可能提示患者血容量不足,進行液體治療增加血容量,可能增加左心每搏輸出量。
臨床上,SVV是針對充分鎮(zhèn)靜、完全控制性機械通氣的患者開展的,常被用來監(jiān)測危重患者的血管內(nèi)容量狀態(tài),以預測液體反應性,從而指導液體管理。Cannesson等[11]對25例擬行心臟冠脈搭橋手術(shù)的患者在全麻誘導后進行了補液試驗。他們發(fā)現(xiàn),SVV(Vigileo-FloTrac系統(tǒng)測定)預測機械通氣患者的液體反應靈敏度為82%,特異度為88%。但此試驗的不足之處在于,僅證明SVV對于麻醉誘導后、手術(shù)前患者的液體反應性有較高的預測價值,其結(jié)果可能并不適用與術(shù)中管理和術(shù)后復蘇的患者,有待于進一步研究。
Lahner等[12]以食管多普勒為指導,對行腹部大手術(shù)的患者進行術(shù)中液體管理,同時監(jiān)測SVV(Vigileo-FloTrac系統(tǒng))以評價其預測液體反應性的能力。結(jié)果發(fā)現(xiàn),SVV的ROC曲線下面積為0.512,其靈敏度77%,特異度43%。因此認為SVV在腹部大手術(shù)中,預測液體反應性并不可靠。
而Benes等[13]把擬行腹部大手術(shù)的120例患者隨機分為兩組,其中試驗組(51例)以SVV(Vigileo-FloTrac系統(tǒng)監(jiān)測)為指導圍術(shù)期液體管理的指標,對照組(54例)則否。結(jié)果發(fā)現(xiàn),以SVV指導液體管理時,患者術(shù)中低血壓發(fā)生率明顯低于對照組(P=0.0001),術(shù)后血乳酸濃度水平低于對照組[(1.78±0.83)mmol/L vs.(2.25±1.12)mmol/L;P=0.0252],術(shù)后30 d器官與感染并發(fā)癥也明顯低于對照組[18例(30%)vs.35例(58.3%);P=0.0033]。筆者認為,還需要進行更大的多中心試驗來驗證此結(jié)論。
另外,Marik等[14]對29篇臨床研究的論文進行Meta分析,這些臨床研究涉及麻醉誘導后術(shù)前、術(shù)后即時、ICU中共685例患者的液體管理,以評價SVV等指標預測液體反應性的準確度,并與CVP、PCWP等比較。分析結(jié)果是:SVV、PPV、SPV等監(jiān)測指標與每搏輸出量指數(shù)、心輸出量指數(shù)具有更好的相關(guān)性。
4.1 呼吸因素對SVV的影響
4.1.1 自主呼吸對SVV的影響 Heenen等[15]對21例有自主呼吸并進行壓力模式或面罩通氣的患者進行研究,發(fā)現(xiàn)功能性監(jiān)測指標△PP、SVV等不能預測患者的液體反應性,其預測價值甚至不如PAWP等靜態(tài)指標。
4.1.2 潮氣量對SVV的影響 如前述,SVV的產(chǎn)生基于心肺相互作用的原理,機械通氣的潮氣量大小會直接影響胸腔內(nèi)壓的變化,引起SVV的絕對值改變。Hyung Kook Kim等[16]在狗身上所做的動物試驗發(fā)現(xiàn),潮氣量分別為5 ml/kg、10 ml/kg、15 ml/kg、20 ml/kg 4個不同水平時,SVV的值隨潮氣量增大有增加的趨勢。
4.2 心臟后負荷對SVV的影響 SVV等前負荷預測指標也可能會受到心臟后負荷改變影響。Samir等[17]對16例體外循環(huán)心臟手術(shù)后的病人給予去甲上腺素治療,發(fā)現(xiàn)給予去甲腎上腺素,動脈血壓升高后,SVV降低。
4.3 心臟功能對SVV的影響
4.3.1 左右心室功能的影響 Vieillard-Baron和Jardin等[18-19]提出,接受機械通氣的患者,若有右心功能衰竭,在吸氣期,由于右室后負荷增加,右室搏出量比右室功能正常時更少,導致呼吸周期內(nèi)SVV增大。此時,SVV在預測液體反應性時,其數(shù)值會受到心臟功能障礙的干擾。同理,當左心功能障礙時,SVV也不能準確液體反應性。因此,在危重患者的容量治療時,除SVV等功能性指標外,再增加床旁經(jīng)胸超聲心動圖監(jiān)測以評估心室功能,有助于更科學地指導液體管理[20]。
4.3.2 心律失常的影響 心律失常本身可以使每搏量的變異程度增大,使SVV無法準確反映循環(huán)系統(tǒng)的液體敏感性,使其應用受限。
綜上所述,SVV可通過動脈波形分析技術(shù)(arterial pressure-based cardiac output,APCO)測得,只需行有創(chuàng)動脈穿刺,連接傳感器、監(jiān)護儀即可,創(chuàng)傷小且操作方便。它對外周動脈的波形特征并結(jié)合患者的基本信息(年齡、性別、身高、體重等)進行分析、連續(xù)測定,且根據(jù)患者血管的生理學改變自動進行連續(xù)校準。雖然SVV等功能性指標預測機械通氣的患者對補液的反應性有一定的靈敏度、特異度,但也存在一定的局限性。國外的臨床研究結(jié)果不一,尚存爭議,還需要進行更多的觀察、研究和評估。需要注意的是,SVV指標和其他血流動力學參數(shù)一樣,僅供臨床醫(yī)師參考。具體臨床決策的制定,還需要醫(yī)師密切結(jié)合患者的臨床情況,并通過氧合指數(shù)、超聲心動圖、胸片、腎功能等各項檢查,綜合考慮,以制定出最佳的治療方案[14]。
[1] Dellinger RP,Levy MM,Carlet JM,et al.Surviving sepsis campaign:international guidelines for management of severe sepsis and septic shock:2008[J].Crit Care Med,2008,36:296-327.
[2] Michard F,Teboul JL.Predicting fluid responsiveness in ICU patients:a critical analysis of the evidence[J].Chest,2002, 121:2000-2008.
[3] Marik PE,Baram M,Vahid B.Does the central venous pressure predict fluid responsiveness? A systematic review of the literature and the tale of seven mares[J].Chest,2008,134:172-178.
[4] Michard F,Teboul JL.Using heart-lung interactions to assess fluid responsiveness during mechanical ventilation[J].Crit Care,2000,4:282-289.
[5] Vincent JL,Sakr Y,Sprung CL,et al.Sepsis in European intensive care units:results of the SOAP study[J].Crit Care Med,2006,34:344-353.
[6] Osman D,Ridel C,Ray P,et al.Cardiac filling pressures are not appropriate to predict hemodynamic response to volume challenge[J].Crit Care Med,2007,35:64-68.
[7] Diebel L,Wilson RF,Tagett MG,et al.End diastolic volume.A better indicator of preload in the critically ill[J].Arch Surg,1992,127:817- 821,discussion 821-822.
[8] Frédéric Michard,Jean-Louis Teboul.Using heart-lung interac-tions to assess fluid responsiveness during mechanical ventilation[J].Crit Care,2000,4:282-289.
[9] Cavallaro F,Sandroni C,Antonelli M.Functional hemodynamic monitoring and dynamic indices of fluid responsiveness[J].Minerva Anestesiol,2008,74:123-135.
[10] Parry-Jones AJD,Pittman JAL.Arterial pressure and stroke volume variability as measurements for cardiovascular optimization[J].Int J Intensive Care,2003,10:67-72.
[11] Cannesson M,Musard H,Desebbe O,et al.The ability of stroke volume variations obtained with Vigileo/FloTrac system to monitor fluid responsiveness in mechanically ventilated patients[J].Anesth Analg,2009,108:513-517.
[12] Lahner D,Kabon B,Marschalek C,et al.Evaluation of stroke volume variation obtained by arterial pulse contour analysis to predict fluid responsiveness intraoperatively[J].Br J Anaesth,2009,103(3):346-351.
[13] Benes J,Chytra I,Altmann P,et al.Introperative fluid optimization using stroke volume variation in high risk surgical patients:results of prospective randomized study[J]?Crit Care,2010,14(3):R118.
[14] Marik PE,Cavallazzi R,Vasu T,et al.Dynamic changes in arterial waveform derived variables and fluid responsiveness in mechanically ventilated patients:a systematic review of the literature[J].Crit Care Med,2009,37(9):2642-2647.
[15] Heenen S,De Backer D,Vincent.How can the response to volume expansion in patients with spontaneous respiratory movements be predicted[J]?Crit Care,2006,10:R102.
[16] Hyung Kook Kim,Michael R Pinsky.Effect of tidal volume,sampling duration,and cardiac contractility on pulse pressure and stroke volume variation during positive-pressure ventilation[J].Crit Care Med,2008,36(10):2858-2862.
[17] Samir G,Sakka LB,Jan K,et al.Effects of changes in blood pressure and airway pressures on parameters of fluid responsiveness[J].European Journal of Anesthesiology,2009,26:322-327.
[18] Vieillard-Baron A,Prin S,Chergui K,et al.Hemodynamic instability in sepsis:bedside assessment by Doppler echocardiography[J].Am J Resp Crit Care Med,2003,168:1270-1276.
[19] Jardin E.Cyclic changes in arterial pressure during mechanical ven-tilation[J].Intensive Care Med,2004,30:1047-1050.
[20] Beaulieu Y,Marik PE.Bedside ultrasonography in the ICU,Part 1[J].Chest,2005,128:881-895.
610041 成都,四川大學華西醫(yī)院麻醉科
R 54
A
1004-0188(2014)06-0686-03
10.3969/j.issn.1004-0188.2014.06.048
2014-03-19)