曹丹丹 王金榮
河北醫(yī)科大學(xué)附屬哈勵遜國際和平醫(yī)院重癥醫(yī)學(xué)科,河北衡水 053000
中心靜脈壓(central venous pressure,CVP)是反映全身血容量及心功能變化的常用指標(biāo),但屬于有創(chuàng)技術(shù),對醫(yī)療資源及技術(shù)要求高,緊急情況下難以實施[1-7]。近年來研究證實,外周靜脈壓(peripheral venous pressure,PVP)與CVP 高度相關(guān),相關(guān)系數(shù)0.87~0.95,成為一種有潛力的CVP 替代指標(biāo)[8-10]。由于外周靜脈順應(yīng)性高,PVP 變化幅度小,對各種干擾非常敏感,臨床應(yīng)用受限。隨著信號放大技術(shù)的進(jìn)步,PVP 波形捕獲技術(shù)明顯提高,逐漸發(fā)展成準(zhǔn)確評估血容量的新方法[11-18]?,F(xiàn)就PVP 生理學(xué)特點、獲取方法及臨床應(yīng)用進(jìn)展進(jìn)行闡述。
靜脈系統(tǒng)分為兩個主要部分:中心靜脈(總血容量18%)和外周靜脈(總血容量45%),后者順應(yīng)性更高[順應(yīng)性分別是4、110 ml/mmHg(1 mmHg=0.133 kPa)][19]。CVP 波形包括3 個峰值(a、c、v 波)和兩個谷值(x、y波),表示血液流經(jīng)心臟時的壓力波動趨勢,與心動周期密切相關(guān)[20]。其中,x 波代表右心房開始舒張,右心房壓迅速下降;y 波代表三尖瓣開放,右心室開始舒張,右心房迅速排空。
PVP 負(fù)向波幅較小,形態(tài)與CVP 顯著不同(圖1),可能與波形方向(前向壓縮波vs.后向壓縮波)、瓣膜相關(guān)衰減、順應(yīng)性增加和/或與心臟的距離有關(guān),且較CVP 平均數(shù)值更高(分別是5.5、4.6 mmHg)[21]。
圖1 PVP、CVP、ECG 波形示例
目前主要有兩種方法:一種是經(jīng)上臂、前臂或手腕淺靜脈留置導(dǎo)管(14-22G),少數(shù)經(jīng)股靜脈放置6F鞘管或12F 三通導(dǎo)管,外部連接壓力傳感器,獲取PVP 波形[15-16,22]。根據(jù)外周靜脈波形隨心動周期的振幅變化,細(xì)化波形頻域分析,進(jìn)行容量評估。原始靜脈信號基頻(等于脈沖)通過傅里葉變換將波形反卷積到頻域,還可顯示其他不可見頻率-包括由呼吸周期產(chǎn)生的低頻波和高頻諧波。在低血容量和高血容量狀態(tài)下,計算這些頻率的相對振幅或功率貢獻(xiàn)比例,稱為直接轉(zhuǎn)導(dǎo)波形的外周靜脈波形分析(peripheral in travenous waveform analysis,PIVA)[15-16]。另一種是近些年新開發(fā)的無創(chuàng)技術(shù)——非侵入性靜脈波形分析(non-invasive venous waveform analysis,NIVA),使用專門壓電傳感器,放在腕關(guān)節(jié)掌側(cè)皮膚表面,直接捕獲外周靜脈波形信號(圖2),然后在頻域進(jìn)行快速傅里葉變換,放大靜脈低壓波形計算NIVA 值,估算肺動脈閉合壓,反映血管內(nèi)容積[12-13,23]。多項研究證實NIVA 值與血管內(nèi)容積線性相關(guān),可定量評估[12,18,24]。
①NIVA 裝置由壓電晶體傳感器和外部控制盒組成;②傳感器固定于腕部掌側(cè)面。傳感器內(nèi)電信號傳輸?shù)娇刂坪?,在控制盒中被放大并轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號,最終通過USB 端口傳輸?shù)接嬎銠C(jī)進(jìn)行分析。
低血容量最常見于出血事件,出血早期由于神經(jīng)體液代償機(jī)制,生命體征變化不明顯[25-26]。Bonasso 等[15]證明豬模型急性失血10%,PVP 即顯著改變,而心率和收縮壓變化不明顯。Hocking 等[22]在豬模型中也證明,PIVA 可檢測輕微失血(200 ml,總血容量7%),而血壓和心率在失血400 ml 時仍無變化。在大鼠實驗中也發(fā)現(xiàn)類似結(jié)果,失血量僅2%時PIVA 即出現(xiàn)變化,達(dá)到4%、6%、8%、10%和12%時PIVA 顯著下降,而血壓及超聲心動圖變化滯后且不敏感[27]。因此,靜脈波形分析可更早地發(fā)現(xiàn)失血,以及定量評估失血量。
相對于動物試驗,臨床證據(jù)較少。將健康受試者下肢置于負(fù)壓艙內(nèi),通過調(diào)節(jié)艙內(nèi)真空負(fù)壓減少靜脈回流,模擬低血容量狀態(tài)。隨著負(fù)壓增加PVP 顯著下降,恢復(fù)期PVP 明顯增加,證實在血流動力學(xué)變化之前PVP 即可識別低血容量[28]。Alvis 等[12]報道NIVA 可檢測健康獻(xiàn)血者500 ml 的失血量,靈敏度為92%,特異度為84%。盡管PVP 在健康人中有良好的預(yù)測能力,但對于臨床出血者尚無研究報道,需要進(jìn)一步驗證。
除了出血,另一個常見問題是脫水,PIVA/NIVA同樣適用。Sobey 等[24]發(fā)現(xiàn),顱骨重建手術(shù)兒童NIVA 與血容量凈變化多線性相關(guān)(r=0.67)。血液透析者PIVA變化與超濾量多強(qiáng)相關(guān)(R2=0.77)[11]。急性失代償心力衰竭患者利尿后,液體排出量與PIVA 變化多顯著相關(guān)(R2=0.78)[16]。NIVA 具有類似預(yù)測能力,透析者透析結(jié)束時NIVA 評分明顯低于透析前水平,且NIVA 變異率可預(yù)測透析期間低血壓事件,靈敏度為80%,特異度為100%[18]。因此,對于脫水高危人群,周圍靜脈波形能夠較常規(guī)指標(biāo)(如液體出入量、心率和血壓)更早識別低血容量,預(yù)測低血壓事件或評價干預(yù)效果[23]。
對于心力衰竭住院患者,PVP 與CVP 高度相關(guān)。一項針對急性心力衰竭患者的研究顯示(平均射血分?jǐn)?shù)為31%),PVP 與CVP 相關(guān)系數(shù)為0.947,相差0.4 mmHg[29]。另有針對心力衰竭、心臟移植和接受左室輔助裝置患者的研究顯示相似結(jié)果(R2=0.93)[8]。心導(dǎo)管置入術(shù)中,二者量化關(guān)系為CVP=(0.86×PVP)+1.3,PVP 較CVP 平均高出1.2 mmHg,95%一致性限度是-5.2~2.8 mmHg[30]。
針對門診患者,NIVA 能準(zhǔn)確反映肺動脈閉合壓,預(yù)測短期入院風(fēng)險。最近針對門診接受右心導(dǎo)管檢查的心力衰竭患者,開發(fā)的NIVA 算法與肺動脈閉合壓高度相關(guān)(r=0.92),可預(yù)測30 d 入院風(fēng)險(NIVA 閾值為18 分,靈敏度為91%,特異度為56%),且能夠預(yù)測肺動脈閉合壓>18 mmHg 這一靜脈充血閾值[13,31]。NIVA 簡單、無創(chuàng),建議在門診推廣應(yīng)用[32]。
其他應(yīng)用場景相對較少,主要集中于肺炎和房顫消融術(shù)。通過分析新型冠狀病毒感染住院患者NIVA靜脈波形的呼吸成分,計算呼吸指數(shù)為0.64,預(yù)測氧療需求的靈敏度為92%,特異度為47%,陽性預(yù)測值為93%[32]。該指數(shù)在早期分診和預(yù)測氧療需求方面可能具有前景。
最近針對房顫導(dǎo)管冷凍消融術(shù)的兩項研究,顯示了PVP 評估膈肌損傷的良好特性。由于該手術(shù)可能會損傷膈神經(jīng),需要從上腔靜脈或鎖骨下靜脈某個部位刺激膈神經(jīng),腹部觸診評估膈肌收縮能力,以判斷膈肌損傷[33-36]。對股靜脈壓力波形監(jiān)測發(fā)現(xiàn),膈神經(jīng)麻痹發(fā)作前總會出現(xiàn)波形衰減,這一新技術(shù)可早期識別膈神經(jīng)損傷[37]。主要機(jī)制是膈肌運(yùn)動可引起胸腔壓力變化,進(jìn)而影響PVP 變化,隨著膈肌功能逐漸下降甚至完全喪失,PVP 呈現(xiàn)出持續(xù)動態(tài)的特征性變化過程。后續(xù)進(jìn)一步研究證實,消融過程中冷凍能量結(jié)束時PVP 振幅輕度降低,如果進(jìn)行性降低甚至超過50%,則提示膈神經(jīng)麻痹即將發(fā)生,此時腹部觸診發(fā)現(xiàn)膈肌運(yùn)動進(jìn)行性減弱和運(yùn)動減少;如果PVP 波形近乎消失,表現(xiàn)為鋸齒狀等電線,提示出現(xiàn)膈神經(jīng)麻痹。因此,股靜脈PVP 實時監(jiān)測,能夠減少膈神經(jīng)損傷風(fēng)險,且成本低、易獲得、重復(fù)性好,比傳統(tǒng)腹部觸診法更有效[38-39]。
首先,PVP 波幅低、信號弱,手術(shù)電灼器和換能器移動可能會干擾信號,心律失常者可能因頻率峰值不規(guī)則而無法分析[13,39]。其次,血管活性藥物影響也較大,如去甲腎上腺素會增加信號功率,低估容量狀態(tài),而血管舒張劑如硝普鈉,則有相反作用[17]。此外,麻醉藥物如丙泊酚和異氟醚,能夠?qū)е卵苊黠@舒張,影響PVP 波形分析[10]。因此,臨床應(yīng)用時需要排除上述因素影響。
當(dāng)前臨床中已經(jīng)能夠成熟地獲取PIVA 和NIVA,實時進(jìn)行波形分析,準(zhǔn)確評估容量狀態(tài),甚至預(yù)測短期預(yù)后,但仍需進(jìn)一步研究來驗證靜脈波形分析的臨床價值。
利益沖突聲明:本文所有作者均聲明不存在利益沖突。