■ 文 羅吉利 謝劍鋒 楊毅
感染性休克即嚴(yán)重感染導(dǎo)致的循環(huán)功能衰竭,是重癥加強(qiáng)治療病房常見(jiàn)的重癥疾病之一。感染性休克時(shí),積極的氧代謝監(jiān)測(cè)以明確組織細(xì)胞所處缺氧狀態(tài)以及經(jīng)過(guò)復(fù)蘇后缺氧的糾正情況,對(duì)于指導(dǎo)感染性休克治療至關(guān)重要。
感染性休克即嚴(yán)重感染導(dǎo)致的循環(huán)功能衰竭,是重癥加強(qiáng)治療病房(ICU)常見(jiàn)的重癥疾病之一,是重癥患者的首要致死原因,臨床上以高發(fā)病率、高病死率、高治療費(fèi)用為特征。在美國(guó),每年有75萬(wàn)人發(fā)生嚴(yán)重感染,每年因此需要花費(fèi)170億美元。
近年來(lái),隨著對(duì)感染性休克認(rèn)識(shí)的加深,病死率仍居高不下。感染性休克的本質(zhì)是組織細(xì)胞缺血、缺氧,而結(jié)局則是多器官功能衰竭。盡管在休克早期進(jìn)行積極的復(fù)蘇以達(dá)到血流動(dòng)力學(xué)的復(fù)蘇目標(biāo),但仍有部分患者最終發(fā)展為器官功能衰竭,其原因可能是組織細(xì)胞的缺氧未得到糾正。因此,糾正組織細(xì)胞缺氧應(yīng)是感染性休克的重要治療目標(biāo)。感染性休克時(shí),積極的氧代謝監(jiān)測(cè)以明確組織細(xì)胞所處缺氧狀態(tài)以及經(jīng)過(guò)復(fù)蘇后缺氧的糾正情況,對(duì)于指導(dǎo)感染性休克治療至關(guān)重要。
持續(xù)不斷的氧供給是機(jī)體細(xì)胞可以正?;顒?dòng)的必要條件,心、肺及血液系統(tǒng)功能的共同調(diào)節(jié),確保了全身組織合適的氧供給。在機(jī)體氧代謝過(guò)程中,氧攝取、氧輸送(DO2)和氧消耗(VO2)3個(gè)環(huán)節(jié)是重要的組成部分。嚴(yán)重感染時(shí),炎癥介質(zhì)的釋放也可以擾亂細(xì)胞代謝,導(dǎo)致氧攝取功能障礙。感染性休克時(shí)由于全身血管阻力下降和微循環(huán)血流分布異常,可導(dǎo)致DO2及VO2障礙,進(jìn)而引起組織細(xì)胞缺氧。組織細(xì)胞缺氧是多器官功能障礙綜合征(MODS)發(fā)生的重要機(jī)制。組織細(xì)胞缺氧作為感染性休克的本質(zhì),決定了氧代謝監(jiān)測(cè)的重要意義。
休克的復(fù)蘇目標(biāo)主要集中在提高全身各組織灌注,改善組織缺氧。早期的血流動(dòng)力學(xué)監(jiān)測(cè)基于休克患者的臨床表現(xiàn)、生命體征、中心靜脈壓(CVP)、尿量等指標(biāo),均不能反映全身組織的氧代謝情況。在早期復(fù)蘇,如果能快速提高DO2,糾正氧供需的矛盾,可以改善患者的預(yù)后。為及時(shí)發(fā)現(xiàn)機(jī)體是否存在氧代謝障礙,積極實(shí)施改善組織氧代謝障礙的治療決策,評(píng)估休克治療的有效性,需要進(jìn)行氧代謝監(jiān)測(cè)。
監(jiān)測(cè)機(jī)體的氧代謝狀況,可以分為全身、器官及細(xì)胞3個(gè)層次。
監(jiān)測(cè)指標(biāo)包括DO2、VO2、氧攝取率(ERO2)、血乳酸濃度及乳酸清除率(LCR)等。
1.DO2和VO2
DO2是指單位時(shí)間內(nèi)(每分鐘)心臟通過(guò)血液向外周組織提供的氧輸送量,它由心排血量(CO)及動(dòng)脈血氧含量(CaO2)共同決定。VO2是指機(jī)體單位時(shí)間內(nèi)(每分鐘)的實(shí)際耗氧量。正常情況下,VO2反映的是機(jī)體對(duì)氧的需求量,與CO、CaO2及混合靜脈血氧含量(CvO2)有關(guān),它們之間的關(guān)系為VO2=CO×(CaO2-CvO2)。VO2不能達(dá)到組織實(shí)際需要量水平與病死率呈正相關(guān)。對(duì)于危重患者,不僅需要提高DO2,適當(dāng)降低氧需亦有益于改善組織缺氧。
ERO2是指機(jī)體每分鐘對(duì)氧的利用率,即組織從血液中攝取氧的能力,反映的是組織細(xì)胞內(nèi)的呼吸功能,與微循環(huán)灌注及細(xì)胞內(nèi)線粒體功能密切相關(guān),其正常參考值為20%~25%,最高可達(dá)60%~70%。ERO2也可作為判斷患者預(yù)后的指標(biāo)。健康者ERO2是恒定的,而在危重患者中,ERO2下降是由于組織利用氧的能力受損。應(yīng)用肺動(dòng)脈漂浮導(dǎo)管(Swan-Ganz導(dǎo)管)及脈搏指示連續(xù)心排血量監(jiān)測(cè)技術(shù)(PiCCO)監(jiān)測(cè)血流動(dòng)力學(xué)的同時(shí)可以進(jìn)行氧代謝監(jiān)測(cè)。
2.混合靜脈血氧飽和度(SvO2)和中心靜脈血氧飽和度(ScvO2)
SvO2即肺動(dòng)脈血氧飽和度,能反映組織的氧合程度,受氧供及氧耗的影響,可動(dòng)態(tài)反映氧平衡變化和組織缺氧狀態(tài),是組織利用氧的一個(gè)綜合指標(biāo),其正常參考值為0.70~0.75。在休克復(fù)蘇早期,SvO2可以用于指導(dǎo)液體管理、血制品輸送及正性肌力藥物的應(yīng)用。感染性休克患者中,低SvO2是預(yù)示不良預(yù)后的重要指標(biāo),休克復(fù)蘇早期保持ScvO2>0.70可改善患者生存率。
與SvO2相比,通過(guò)中心靜脈導(dǎo)管取血測(cè)得的ScvO2臨床更易獲取。ScvO2主要反映上半身氧平衡情況,而SvO2反映的是包括腹部及下肢的氧供需狀況。由于機(jī)體各部位對(duì)氧的需要不同,腹部及下肢的血氧飽和度要高于上腔靜脈。因此在健康志愿者中測(cè)得的SvO2比ScvO2的絕對(duì)值要高。而在危重患者,由于血流的重分布以及CO的改變,ScvO2比SvO2高4%~7%,提示兩者在量值上并無(wú)法等同。
然而有許多研究發(fā)現(xiàn),在非休克狀態(tài)時(shí),SvO2和ScvO2有很好的相關(guān)性,即兩者在變化上是相互平行的。既往研究顯示,有50%的感染性休克患者,即使經(jīng)過(guò)復(fù)蘇,使各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)正常范圍,仍會(huì)出現(xiàn)乳酸持續(xù)升高伴ScvO2偏低,這充分說(shuō)明機(jī)體處于氧供需失衡狀態(tài),需要積極通過(guò)復(fù)蘇等各種手段糾正患者的無(wú)氧代謝狀態(tài)。
與其他指標(biāo)一樣,SvO2和ScvO2均不能單獨(dú)用于指導(dǎo)診療,臨床上還需要觀察其他指標(biāo),如心排血指數(shù)(CI)、CVP、乳酸等的變化,再結(jié)合患者自身的情況綜合分析,才有利于正確分析評(píng)估患者病情。
3.乳酸濃度及LCR
乳酸是機(jī)體重要的代謝指標(biāo)之一,可用于評(píng)估機(jī)體組織灌注和氧代謝情況。對(duì)于嚴(yán)重全身性感染和感染性休克患者,在復(fù)蘇早期動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)血乳酸濃度變化并計(jì)算LCR可判斷早期液體復(fù)蘇終點(diǎn)。已有大量研究證實(shí),血乳酸水平與危重患者的疾病嚴(yán)重程度及預(yù)后密切相關(guān)?;诖耍蓪⑷樗嵊糜谖V鼗颊卟∏閲?yán)重程度的分層。同時(shí)也有研究表明,高乳酸濃度與住院病死率呈正相關(guān)。以乳酸作為指導(dǎo)進(jìn)行治療,早期監(jiān)測(cè)乳酸濃度的重癥患者病死率將明顯降低。
LCR低是重癥患者死亡發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)的獨(dú)立預(yù)測(cè)因素。有研究表明,復(fù)蘇6小時(shí)內(nèi)LCR≥10%的感染性休克患者,血管活性藥物用量明顯低于LCR≤10%的患者,并且高LCR患者的病死率也明顯下降(47.2%比72.7%,P<0.05)。
有回顧性研究比較了重癥感染和感染性休克存活者與死亡者的入院血乳酸濃度發(fā)現(xiàn),監(jiān)測(cè)血乳酸濃度可較好地預(yù)測(cè)感染性休克患者的預(yù)后。綜上,血乳酸濃度是指導(dǎo)復(fù)蘇及判斷預(yù)后的良好指標(biāo)。
然而檢測(cè)血乳酸濃度以進(jìn)行指導(dǎo)治療的同時(shí),需綜合考慮以下可能影響乳酸測(cè)定的因素:合并肝功能不全的重癥感染患者,血乳酸濃度明顯高于處于同等應(yīng)激水平而肝功能正常的患者;血乳酸水平與不同肝功能狀態(tài)下乳酸的合成及清除速度不同、丙酮酸代謝障礙等有關(guān);一些藥物的應(yīng)用如撲熱息痛、維生素C、阿司匹林等也會(huì)影響乳酸的監(jiān)測(cè)。因此,不僅僅是監(jiān)測(cè)血乳酸濃度,動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)血乳酸變化并計(jì)算LCR對(duì)于治療有更重要的指導(dǎo)意義。
器官的氧代謝監(jiān)測(cè)包括組織氧飽和度(StO2)、局部微循環(huán)監(jiān)測(cè)等。
1.StO2
休克早期,局部組織器官即出現(xiàn)低灌注表現(xiàn),StO2是反映局部組織灌注的重要指標(biāo)。監(jiān)測(cè)StO2,了解局部組織灌注情況,可指導(dǎo)休克復(fù)蘇。近紅外線光譜分析(NIRS)是一種無(wú)創(chuàng)的評(píng)估組織氧代謝的方法,它可無(wú)損傷地監(jiān)測(cè)腦組織、肌肉組織的氧合參數(shù)。NIRS雖不是直接監(jiān)測(cè)局部微循環(huán)的血流情況,但可通過(guò)直接監(jiān)測(cè)StO2來(lái)反映局部灌注,床旁的足底StO2監(jiān)測(cè)就可以用于評(píng)估重癥患者的早期復(fù)蘇效果。通過(guò)監(jiān)測(cè)局部組織對(duì)缺血過(guò)程的反應(yīng)性,可提示局部組織的灌注情況。StO2恢復(fù)不佳的患者,往往提示預(yù)后不良。Rodriguez等研究發(fā)現(xiàn),在入住ICU第一個(gè)24小時(shí)內(nèi),前臂StO2<60%的患者病死率更高。也有研究發(fā)現(xiàn),StO2每降低10%,患者病死率增加2~3倍。Mesquida等發(fā)現(xiàn),在早期血流動(dòng)力學(xué)穩(wěn)定后的感染性休克患者,StO2和DO2有一定相關(guān)性,低StO2往往反映了較低的DO2,但是StO2正常卻不能代表DO2正常。同時(shí)也有學(xué)者發(fā)現(xiàn),StO2與SvO2存在正相關(guān),StO2一定程度上可以預(yù)測(cè)SvO2。
盡管動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)StO2是床旁無(wú)創(chuàng)監(jiān)測(cè)微循環(huán)及組織灌注的指標(biāo),但是作為一項(xiàng)新技術(shù),有許多特異性和標(biāo)準(zhǔn)化的參考值,需要在臨床應(yīng)用中進(jìn)一步實(shí)踐明確。
2.局部微循環(huán)監(jiān)測(cè)
早期目標(biāo)導(dǎo)向治療(EGDT)的復(fù)蘇目標(biāo)反映了全身的血流動(dòng)力學(xué)變化,無(wú)法反映微循環(huán)的功能變化。已有研究表明,按照EGDT進(jìn)行復(fù)蘇后,即使達(dá)到血流動(dòng)力學(xué)目標(biāo),全身的組織灌注及氧代謝變化卻與局部不一致,局部微循環(huán)功能仍存在明顯障礙。微循環(huán)是組織進(jìn)行氧合、營(yíng)養(yǎng)廢物交換的重要場(chǎng)所,微循環(huán)功能障礙將導(dǎo)致組織的氧供需失衡。將微循環(huán)的功能恢復(fù)作為復(fù)蘇的目標(biāo)可能是休克復(fù)蘇全身血流動(dòng)力學(xué)目標(biāo)的有益補(bǔ)充,微循環(huán)的改變也是反映器官功能障礙和感染嚴(yán)重程度的重要指標(biāo)之一。
近年來(lái)隨著正交光譜成像技術(shù)(OPS)和側(cè)流暗視野顯微鏡(SDF)等監(jiān)測(cè)技術(shù)的發(fā)展,也使床旁微循環(huán)監(jiān)測(cè)成為可能。由于舌下微循環(huán)的組織胚胎起源與內(nèi)臟器官相同,解剖結(jié)構(gòu)相似,監(jiān)測(cè)舌下微循環(huán)變化可反映內(nèi)臟器官灌注。以O(shè)PS進(jìn)行舌下微循環(huán)監(jiān)測(cè)對(duì)感染性休克患者的早期診斷十分敏感。Hubble等通過(guò)監(jiān)測(cè)健康志愿者舌下黏膜微循環(huán)證明,SDF監(jiān)測(cè)結(jié)果可用于指導(dǎo)休克復(fù)蘇。Verdant等對(duì)實(shí)驗(yàn)性膽管炎豬進(jìn)行了觀察性研究,發(fā)現(xiàn)感染動(dòng)物舌下和腸道微循環(huán)之間存在明顯相關(guān)性(r2=0.92,P<0.0001),并得出監(jiān)測(cè)舌下黏膜的微循環(huán)變化可以反映內(nèi)臟器官的灌注情況。OPS和SDF技術(shù)均為無(wú)創(chuàng)可視化微循環(huán)監(jiān)測(cè)技術(shù)。同時(shí)血管阻斷試驗(yàn)聯(lián)合激光多普勒血流計(jì),以及NIRS測(cè)量血管反應(yīng)性如組織氧合,都將成為微循環(huán)衰竭時(shí)極為重要的評(píng)價(jià)微血管功能的指標(biāo)。
盡管微循環(huán)監(jiān)測(cè)對(duì)于重癥感染和感染性休克患者的監(jiān)測(cè)及診斷具有一定的指導(dǎo)意義,但將微循環(huán)監(jiān)測(cè)實(shí)際應(yīng)用于指導(dǎo)臨床診療,仍面臨諸多難點(diǎn)。其中對(duì)于OPS和SDF所采集圖像的解讀是難點(diǎn)之一。目前所采用半定量的解讀方式,使得其結(jié)果容易受觀察者主觀因素的影響,導(dǎo)致不同觀察者可能得到不同的結(jié)果。因此數(shù)據(jù)分析需要進(jìn)一步發(fā)展為自動(dòng)分析技術(shù)。而微循環(huán)監(jiān)測(cè)在實(shí)際的技術(shù)操作中也存在一定的問(wèn)題,如監(jiān)測(cè)對(duì)象表面必須保證無(wú)氣泡,否則會(huì)對(duì)成像造成影響;而對(duì)于氣管插管的患者,進(jìn)行舌下黏膜監(jiān)測(cè)則比較困難。
3.胃黏膜pH值(pHi)、胃黏膜二氧化碳分壓(PgCO2)、黏膜—?jiǎng)用}血二氧化碳分壓差值(Pr-aCO2)的監(jiān)測(cè)
pHi監(jiān)測(cè)是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的一種評(píng)價(jià)腸道黏膜并提示內(nèi)臟血流灌注與氧合狀態(tài)的新的監(jiān)測(cè)手段,其靈敏度和可靠性均較高。通過(guò)了解PgCO2,可獲得局部組織的灌注情況,反映局部代謝情況。PgCO2主要反映的是局部組織酸堿狀況,動(dòng)脈血二氧化碳分壓(PaCO2)是物理溶解在血漿中的CO2張力,它的改變可直接影響血中pH值,反映了全身組織的酸堿狀況。Pr-aCO2增大說(shuō)明組織CO2產(chǎn)生與清除不平衡,局部組織發(fā)生缺氧或低灌注。當(dāng)腸道黏膜灌注受損時(shí),CO2在腸道內(nèi)蓄積,因其具有很高的擴(kuò)散性,可以很快使PgCO2獲得平衡。在舌下放置傳感器就能以方便、無(wú)創(chuàng)的方式獲取PgCO2。研究表明,嚴(yán)重創(chuàng)傷的危重患者,PgCO2升高與其不良預(yù)后是顯著相關(guān)的。但若休克未得到有效復(fù)蘇時(shí),PgCO2不能評(píng)價(jià)預(yù)后。
盡管氧代謝監(jiān)測(cè)可以幫助我們了解感染性休克患者氧供需平衡的關(guān)系,作為復(fù)蘇目標(biāo)指導(dǎo)治療的依據(jù),但是臨床上進(jìn)行氧代謝監(jiān)測(cè)存在一定的局限,如要獲得DO2、VO2,需要放置Swan-Ganz導(dǎo)管或PiCCO導(dǎo)管。少數(shù)研究認(rèn)為ScvO2不能很好地反映SvO2,其代表性取決于導(dǎo)管放置的位置和患者所處的狀態(tài),持續(xù)監(jiān)測(cè)更能反映患者整體發(fā)展變化的過(guò)程。目前手持OPS和SDF已經(jīng)在臨床開始進(jìn)行研究,其結(jié)果具有良好的可重復(fù)性,但如何把監(jiān)測(cè)結(jié)果進(jìn)一步應(yīng)用于指導(dǎo)臨床治療尚需更多的探索和經(jīng)驗(yàn)積累。也有少數(shù)的研究證實(shí),腹內(nèi)壓增高、機(jī)械通氣、應(yīng)用血管活性藥物可能會(huì)對(duì)局部的微循環(huán)灌注產(chǎn)生影響。應(yīng)用OPS及SDF監(jiān)測(cè)獲得的結(jié)果主要是以半定量的方式進(jìn)行解讀,分析數(shù)據(jù)花費(fèi)時(shí)間較多;關(guān)于OPS及SDF的設(shè)備和軟件尚未達(dá)到臨床實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)微循環(huán)的要求,仍有待改進(jìn)。
氧代謝監(jiān)測(cè)的方法很多,但哪種方法是最好的,需要結(jié)合相應(yīng)的條件設(shè)備以及人員來(lái)進(jìn)行選擇。將不同層次的監(jiān)測(cè)方法進(jìn)行綜合分析,將有助于指導(dǎo)臨床病情的判斷。聯(lián)合各項(xiàng)監(jiān)測(cè)方法之長(zhǎng),將它們用于指導(dǎo)臨床進(jìn)行更為有效的休克復(fù)蘇,從而改善重癥感染及感染性休克患者的預(yù)后,仍需進(jìn)行諸多努力。