使用重症超声将液体反应性和耐受性与生理学统一起来

重症超声（POCUS）是评估血流动力学不稳定患者的一线工具，然而，有关“血流”、“充血”、“液体反应性（FR）”和“液体耐受性”的概念存在混淆。我们认为Frank-Starling关系能够明确这一点，因为它描述了“充血”和“血流”在x轴和y轴上的相互作用。然而，通过临床超声同时评估充血和血流仍然是一种静态的方法。为了扩展这一点，我们提出了一个两步骤的过程。第一步是将患者放置在超声Diamond–Forrester图上进行超声检查。第二步是对FR进行动态评估（例如被动抬腿），该评估可根据危重疾病的进展个体化治疗。

背景

在ICU中进行血流动力学复苏期间，提高器官灌注而不发生充血是至关重要的。尽管组织灌注依赖于多个变量，如血流分布和微循环状态，但复苏的第一步是通过静脉输液增加宏观血流（即心搏输出量，SV）。然而，过度给予静脉输液可能会引起静脉高压，结合炎症和渗漏的毛细血管床，可能导致器官损伤。

使用多普勒超声评估血流和充血情况

历史上，通过病史和体格检查，辅以生化学、放射学和侵入性血流动力学监测来评估血流和静脉高压（即“充血”）。由于其便携性、安全性和更广泛的可用性，临床超声（POCUS）现在是评估血流和充血的一线工具。

许多临床超声复苏方案使用2D心脏超声来对休克的病因进行表型分析；然而，这些方法存在根源于对临床血流动力学的误解的缺点。例如，临床医生可能会将下腔静脉（IVC）塌陷与低血容量相联系，或者将正常/高射血分数与液体反应性（FR）相联系。

考虑到这些问题，临床医生越来越多地采用血流动力学超声心动图来测量左室流出道速度时间积分（LVOT VTI），作为射血分数（SV）的替代指标。确定绝对射血分数有助于确定休克的病因。例如，低血压伴高射血分数暗示病理性血管扩张，而低射血分数则暗示容量丢失、静脉扩张、心功能障碍或两者的组合。然而，需要强调的是，绝对射血分数不能预测心脏对任何特定干预措施的反应，尤其是静脉输液。换句话说，射血分数是一种静态指标。

为了预测静脉输液的效果，液体反应性（FR）的概念出现了。液体反应性是指通过前负荷输入使心搏输出量或心输出量至少增加10-15%。虽然液体反应性最能预测静脉输液的预期效果，但基于液体反应性的复苏忽视了器官充血的问题。

静脉充血超声评分（VExUS）在复苏期间揭示了额外的重要血流动力学数据。简而言之，VExUS将下腔静脉的大小和门脉、肾内和肝静脉的静脉多普勒图案整合起来，以评估静脉高压的程度，该程度与病理性升高的右房压相关。需要注意的是，VExUS较低的患者可能对液体反应性不明显。正常静脉压力和液体不可逆性的组合被称为“动态液体不耐受”，因为通过动态操作（如被动抬腿）可以揭示静脉充血。当存在动态液体不耐受时，初期没有静脉充血，但在输液后会出现充血。因此，仅关注静态静脉测量的复苏方案是有局限性的。

统一框架

为了简化液体耐受性和液体反应性这两个相互竞争的概念，在评估血流（例如LVOT VTI）和充血（例如VExUS）时，我们强调两个原则。第一，血流和充血是相互参照进行测量的；第二，血流和充血被视为动态的范式进行测量。

Frank-Starling关系在本质上将“充血”（即心脏充盈）与x轴上的“流动”（即心输出量或射血分数）联系在一起。更具体地说，VExUS将患者分为低度充血（即VExUS 0或1）和高度充血（即VExUS 2或3），LVOT VTI将患者分为正常血流（即LVOT VTI ≥ 18 cm）和低血流（即LVOT VTI < 18 cm）。根据这个划分，患者被归入四个血流动力学象限中（图1），重现了1976年使用肺动脉导管首次描述的经典Diamond–Forrester血流动力学特征。这一步骤既提示休克的病因和治疗方法，但仍然是一种静态的方法。如下所述，如果在这一步骤之后认为前负荷合适，我们推荐进行液体反应性的动态评估。

图1. 提出的统一框架。这将Frank-Starling关系（即六条曲线）与Diamond-Forrester特征（即四个象限）相结合。在当代，基于超声的解释中，静脉过多超声评分（VExUS）将心脏充盈二分化到x轴上，而左室流出道速度时间积分（LVOT VTI）作为每搏输出量（SV）的替代指标，将其二分化到y轴上。图中显示了两个属于特征3的患者。对于患者1，前负荷（例如使用被动抬腿法[PLR]来示意）使患者沿着陡峭的Frank-Starling曲线向上移动。另一方面，患者2也开始处于象限3；然而，PLR显示LVOT VTI几乎没有变化，而静脉充血的标志物（例如VExUS）却大幅增加。

血流动力学特征

近50年前，Forrester等人描述了急性心肌梗死后患者的四种血流动力学特征。他们通过将左室前负荷和心脏指数二分化来进行描述。前负荷根据肺动脉嵌压为18mm Hg进行“低”和“高”的划分，而心脏指数根据2.2L/min/m2的阈值划分为“正常”和“低”。因此，描述了四种特征：1型定义为正常心脏指数、低嵌压（即“温暖干燥”），2型定义为正常心脏指数和高嵌压（即“温暖湿润”），3型定义为低心脏指数和低嵌压（即“寒冷干燥”），最后，4型定义为低心脏指数和高嵌压（即“寒冷湿润”）。

最近，Kim等人对入院心脏重症监护室的4563名患者进行了回顾性研究，并根据超声心动图确定了他们的Diamond–Forrester表型。他们通过使用LVOT VTI计算心脏指数，并使用二尖瓣E速度与中央二尖瓣环eʹ速度（E/eʹ）之比为14来估计肺动脉嵌压来进行分析。结果显示，分别对应于1-4型的住院死亡率为2.9％、7.3％、7.1％和14％。

尽管Diamond–Forrester血流动力学特征主要适用于具有原发性心脏病理生理的患者，并能预测预后，但我们认为在任何血流动力学不稳定的患者的急性复苏过程中，这种方法都是有用的。这是因为在复苏过程中，患者所处的象限（或特征）立即提示了潜在的病因和治疗方法。此外，该框架还确定了哪些患者需要进行动态评估，例如在考虑静脉输液时。

1型特征

在健康状态下，大多数人会属于1型特征（即“温暖干燥”），具有正常的心脏指数和低的充盈压力。在本讨论中，我们将重点放在急性低血压的患者身上。此外，我们根据射血分数（通过LVOT VTI估计）将流量进行二分化，因为前负荷增加了射血分数并反射性地降低心率，从而减轻对心脏指数的影响。1型特征的定义是LVOT VTI至少为18cm，且VExUS为0或1。LVOT VTI的值来自一个单独的复苏算法，而VExUS则来自我们的研究，该研究显示所有健康志愿者在三种不同的前负荷条件下的VExUS都为零或1，与患者数据一致。

处于1型特征的低血压或低灌注患者暗示存在动脉扩张，需要使用一线升压药物（如去甲肾上腺素）治疗。这种特征类似于脉压较大的低血压患者，因为脉压是射血分数的粗略代用指标。治疗后，我们建议重复测量LVOT VTI和VExUS来评估特征的变化。例如，如果在开始使用去甲肾上腺素后，患者从1型特征转变为2型（或4型），则暗示心功能恶化（即充血加重、流量减少），可能需要使用正性肌力支持。如果治疗医生决定给予静脉输液，在Frank–Starling曲线的整体形状下，1型特征使得液体反应性（FR）更有可能发生。然而，仍建议对可能存在液体过负荷或其他液体不耐受症状（如超声波中的B线、舒张功能障碍、瓣膜病变、腹内压增高等）的患者进行液体反应性测试。

2型特征

LVOT VTI至少为18cm，但同时出现静脉淤血的迹象（即VExUS 2或3）属于“温暖湿润”Diamond–Forrester特征。在2型特征中急性低血压患者中，应考虑外周血管扩张的可能性。因此，使用一线去甲肾上腺素是一种合理的经验性方法。如果低血压得到纠正且没有特征变化，但仍存在低灌注的迹象（如肾损伤），则可以尝试利尿（即“去充血”）以改善组织灌注。即使在2型特征中考虑液体清除，我们仍建议进行液体反应性测试，因为这有助于预测利尿是否会降低血流（和压力）。更具体地说，在2型特征中对液体不敏感的患者将比对液体敏感的患者更能耐受去充血治疗。这种生理学的另一个实际例子是呼吸机脱机引起的肺水肿。通过利用利尿来减轻充血，直到液体反应性再次出现，这可以预测成功摆脱机械通气。

3型特征

LVOT VTI较低且没有静脉淤血（即VExUS 0或1）与Diamond和Forrester所描述的“冷干燥”特征相符。尽管在心脏重症监护室中这种特征较为罕见，但我们怀疑这可能因临床背景而异。例如，在脓毒症的早期阶段，特别是在急诊科，3型特征可能很常见。尽管同时具有低VExUS和LVOT VTI可能可以解释为容量不足，并通过静脉输液反射性纠正，但这种表型可能是由于脓毒症引起的静脉扩张与急性舒张功能障碍相结合。图1显示了两个属于3型特征的患者。通过复苏处于直立Frank–Starling曲线（即患者1）的患者可以增加射血分数（例如LVOT VTI），同时最小限度地出现充血（例如VExUS）。相反，通过复苏存在异常、平坦的Frank–Starling曲线（即患者2）的患者会导致静脉高压，而无法改善全身血流。特别是患者2说明了为什么低充盈压通常与液体非反应性有关，正如在下腔静脉塌陷和中心静脉压数据中观察到的一样。因此，在3型特征中进行动态评估至关重要。脓毒症早期这个象限内的非反应性可能会受益于及时使用血管活性药物输注（例如去甲肾上腺素），以及给予抗生素抗炎症反应的时间。

4型特征

这个象限由静脉淤血和LVOT VTI低同时定义，对应于“冷湿润”特征。尽管在这个象限中的低血压患者可能对液体反应性有反应，但他们很可能存在原发泵功能障碍。因此，在给予前负荷之前，应该评估和处理心脏病理。必须进行完整的心脏超声评估以评估一侧或双侧心室功能不全，并针对原发病理生理进行治疗。例如，具有这种特征的患者可能出现脓毒症性心功能障碍，使用正性肌力药物可能会有帮助。如果在治疗泵功能障碍的根本原因后，患者仍然低血压或存在持续低灌注的迹象（如肾损伤、毛细血管再充盈时间延长），我们建议重新评估患者，预期VExUS下降并且LVOT VTI上升（即患者向1型特征移动）。如果患者继续表现出“充血”特征（即2型或4型），则考虑进行液体清除。与2型特征类似，对4型特征进行液体反应性测试可以预测液体清除的效果。

局限和未来研究

尽管我们在研究中使用了形容词“干”和“湿”，但在普通ICU患者群体中，充盈压与容量状态之间没有关系（。容量状态只能通过详细的病史、体格检查和整合所有可用的客观患者数据来获取。鉴于对大多数临床医生来说，术语“干”和“湿”很熟悉，因此我们在我们的框架中保留了这些术语。

测量LVOT VTI可能在技术上存在挑战，并且人类的精确度非常重要。因此，一些作者主张将LVOT VTI的“灰区”定义为16至20厘米之间。根据这个定义，LVOT VTI至少为20厘米的患者被确定为“温暖”，LVOT VTI为16或更低的患者被认为是“冷”，而介于两者之间的则被视为“边缘”。当测量LVOT VTI的变化时，如果探头在测量之间从胸部移除，15%的变化被认为是最显著的。

类似地，我们所描绘的x轴的二分法并不如我们描述的那样明确。虽然我们使用VExUS来进行区分，但其他衡量液体耐受性-不耐受性的指标也可以整合到这个框架中（例如，E/eʹ比值，E/A比值，三尖瓣环平面收缩运动、股动脉或颈静脉多普勒，肺超声结果等）。

未来的研究应该确定在这四个特征中，液体反应性和非反应性患者的比例。通过这样做，可以在动态评估之前知道液体反应的先验概率。然而，这些研究应该考虑到由于超声窗困难（例如，心尖五腔视图和肾内静脉多普勒）导致的中途退出。最后，这个框架只考虑了宏观血流动力学，不能确保器官或组织的灌注，特别是在脓毒性休克中。因此，将每个特征的特定血流动力学治疗与组织灌注、器官功能和患者预后联系起来是必不可少的。

结论

尽管动态测量方法优于静态测量方法来评估液体反应性，但仅基于液体反应性进行复苏忽略了静脉高压或“器官充血”的早期迹象。在历史上，器官充血是通过心脏充盈压（如中心静脉或肺动脉嵌压）来评估的。最近，多普勒超声被用于非侵入性地评估充血（即液体“不耐受”）。仅仅基于液体耐受-不耐受的二分法来进行复苏忽略了可能对液体无反应的患者。我们认为，液体耐受-不耐受和反应-无反应的二分法由经典的Frank-Starling关系统一。同时评估前负荷（例如VExUS）和每搏输出量（例如LVOT VTI）将患者置于超声Diamond–Forrester图中。这个框架可以立即洞察血流动力不稳定的病因并建议治疗方案。如果在这一步骤之后考虑使用静脉输液，动态评估是有帮助的，特别是对于有低充盈压迹象的患者。

来源：Unifying Fluid Responsiveness and Tolerance With Physiology: A Dynamic Interpretation of the Diamond–Forrester Classification.Critical Care Explorations.DOI: 10.1097/CCE.0000000000001022

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