基于"心肺交互"的无创循环监测指标评估容量反应性研究进展

基于"心肺交互"的无创循环监测

指标评估容量反应性研究进展

容量反应性是指补液或液体冲击治疗后机体心排血量（cardiac output, CO）或每搏输出量（stroke vol-ume, SV）增加的能力，是容量治疗的基石。目前临床上常用于判断容量反应性的指标主要为基于"心肺交互"作用的动态血流动力学指标，包括每搏量变异度（stroke volume variation, SVV）、脉压变异度（pulse pressure variation, PPV）、下腔静脉直径呼吸变异度、主动脉峰值流速变异率（artery peak velocity variation,△Vpeak）等。传统监测中，这些指标均为有创操作，且存在一定的感染发生率。近年来，随着医疗舒适度要求的提升"心肺交互"指标的监测手段逐渐由有创向无创发展，越来越多的血流动力学指标都可以通过无创监测获得。其中每搏连续无创血压监测系统（continuous non-invasive arterial pressure, CNAP）和超声测量血流动力学指标作为无创监测的代表，为临床容量治疗开辟了新的前景。本文就两种方法评估容量反应性的临床应用进展进行分析和总结。

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1　"心肺交互"的生理学基础

解剖上，心、肺和大血管相互影响产生了"心肺交互"作用。胸内压改变时，作为胸腔结构的心、肺、腔静脉和其他大血管等随之变化。尤其在行机械通气治疗的患者中，正压通气使得吸气相静脉回流减少且右心负荷增加，导致右心室输出量减少，最终血液从肺回到左心的充盈延迟，导致左心室输出量在吸气末达到最大值，呼气末达到最小值，但这只是一种相对现象，其具体数值与呼吸机参数设置有关。这是目前临床上众多方法预测容量反应性的基础。CNAP和超声测量的血流动力学指标评估容量反应性就是基于"心肺交互"原理，这两种监测方法无创、便捷，近年来在临床上的应用逐渐增多。

2　CNAP的临床应用

机械正压通气，随着胸腔内压力的周期性变化，SV的变化幅度由潮气量和左室舒张末期容积决定。SV的变异性越大，有效血容量不足越明显，补液试验后CO就会增加。在一次呼吸周期中，SV的变化带动了脉压（pulse pressure, PP）的变化，而动脉阻力和顺应性等因素都不会对PP产生太大影响，故心脏搏动时PP的变异可以直接反映SV的变化。因此，SVV和PPV对容量反应性有一定的预测能力，反映了循环系统对补液的敏感性。

CNAP通过双指套采集血流量信号并袖带校准，根据血管卸载原理获得血压节律和血压波形，消除血管收缩伪差，结合患者体表面积计算得到实时、连续的SVV、PPV等参数和相应的血压值。多项研究证实，CNAP可以获得较为准确的无创血压并提供准确的血流动力学参数，其所测量的SVV、PPV等参数也可以用于评估重症患者和手术患者的容量反应性。

2.1　CANP可以获得较为准确的无创血压

2015年，Smolle等对ICU患者进行研究发现，连续有创动脉血压与CNAP测量的无创动脉压有较高的一致性，且二者所测量的MAP趋势大致相同，说明CNAP能够较准确地评估有创血压。这不仅降低了临床医师有创动脉穿刺的难度，还大幅度降低了并发症和感染的发生率。2015年的一项前瞻性临床研究表明，行全膝关节或全髋关节置换的患者，与传统的方法相比，PPV_CNAP组患者的并发症和感染的发生率分别降低34%和61 %，但其临床主要价值并不仅限于此。

2.2　CANP应用于ICU患者

Wagner等纳入收治于ICU的38例患者（包括休克、肝衰竭、择期手术患者），将CNAP与有创监测系统相比较，发现CNAP所测得的CO结果较为可靠。Monnet等对ICU患者直腿抬高试验前后的PiCCO_PPV和CNAP_PPV进行比较，发现CNAP_PPV容量反应性有预测价值。在大多数血流动力学稳定的ICU患者中，CANP测得的血流动力学指标可以判断患者的容量状态，及时显示循环功能的变化，通过这种无创手段可以提高患者的抢救效率，减少循环功能障碍的发生。

2.3　CANP应用于手术患者

基于"心肺交互"理论的CNAP血流动力学指标在手术患者中也得到了一定的应用。Renner等对腹部手术患者进行研究，结果发现CNAP所测量的PPV与PiCCO测量的PPV一致性为91%，可以相互替代。最近一项研究也证实了CNAP_PPV预测手术患者容量反应性的准确性较高。

上述研究表明，CNAP_PPV和CNAP_SVV可以用于血流动力学平稳腹部手术患者的容量管理。但这两种指标的应用受某些条件限制，例如不能用于自主呼吸、低潮气量机械通气以及腹内高压等患者容量反应性的评估，其中以低潮气量机械通气最常见。然而，最近Myatra等提出了一种"潮气量试验"，即把潮气量在1 min内从6 ml/kg增加到8 ml/kg，PPV绝对值会增加≥3.5%，可靠地预测补液后CO的增加。所以，这种"潮气量试验"可能会弥补低潮气量时测量PPV的局限性。

此外，在动脉压低的情况下，CNAP所测得的无创血压和有创血压的可互换性消失。相对于有创监测，CNAP往往会低估休克患者的SBP、高估DBP，可能与末梢血管麻痹有关。因此，临床应用CNAP评估患者容量反应性时，其准确性易受血流动力学状态的影响，对循环不稳定的患者，应谨慎判断。

3　超声技术评估容量反应性的临床应用

超声测量的基于"心肺交互"的血流动力学指标包括动脉（主动脉峰、颈动脉/肱动脉等）峰值流速和静脉（下腔静脉、颈内静脉等）呼吸变异度，目前已在临床上用于患者容量反应性的评估，但大多指标评价容量反应性的阈值尚不明确。

3.1　超声测量的静脉呼吸变异度

3.1.1　下腔静脉呼吸变异度（variability of the inferi-or vena cava, △VIVC ）

△VIVC在急诊科、ICU等科室已被广泛用于评估患者容量状态和对于补液的反应性，但关于△VIVC评估患者容量反应性的阈值尚有争议。Feissel等的研究表明，△ VIVC与CO高度相关（r=0.82，P< 0.001），并认为△VIVC最佳阈值为12%。但最近一项关于肺切除术的研究发现，当△VIVC为18%时预测容量反应性的能力较高。分析两项研究结果的差异原因为下腔静脉的测量受右心功能状态的影响，肺切除术患者已失去了近一半的肺血管床，这种术后肺循环压力增加可能导致右心功能不全，进一步影响了△VIVC的准确性。

另外，多数人下腔静脉横截面为椭圆形，根据测量角度的不同，其数值也会发生变化。有研究表明，在接受容量负荷试验的机械通气患者中，下腔静脉前后径变异度较左右径大。故对于静脉指标来说，其血管易受压变形，有可能产生一定的误差。

3.1.2　颈内静脉呼吸变异度（variation of internal jugular vein respiration，VIJVR ）

VIJVR是一项简便的容量反应性评估指标，其内径也受胸腔内压力变化的影响。2014年，Guar-racino等对机械通气患者的VIJVR与心脏指数比较，发现其预测容量反应性的敏感度为80%，特异性为85%。并且有研究提出，VIJVR可以预测机械通气脓毒症患者以及心脏手术后患者的容量反应性。颈内静脉测量相对于下腔静脉方便、快捷，无需经食管超声心动图将超声探头置于环状软骨水平即可测得，它可能是△VIVC一个很好的替代指标，但目前临床上对其预测容量反应性的能力仍存在争议，需要大量的临床研究证实其可靠性。

3.2　超声测量的动脉峰值流速

3.2.1　主动脉峰值流速变异度

Slama等研究表明，主动脉峰值流速变异度预测容量反应性有高度的敏感度和特异性，且主动脉峰值流速变异度被定义为预测儿童容量反应性的唯一可靠指标。多数研究认为主动脉峰值流速变异度的cut-off值为7%~20%，取值范围较大可能与研究中患者类型有关，如部分研究纳入的是无基础疾病的患者，部分研究纳入的是重症患者。

3.2.2　颈动脉、肱动脉峰值流速变异率

目前关于主动脉峰值流速变异度的研究已经趋于成熟，但其测量需要经食管超声进行，操作有创且复杂，因此，近几年出现了颈动脉、肱动脉峰值流速变异率（carotid or brachial artery peak velocity variation, △ Vpeak-ca/brach）等外周动脉指标。Brennan等证实，△Vpeak-brach和PPV呈正相关，在机械通气患者中可以用于容量反应性的判断。最近也有研究表明，△Vpeak-ca可以准确评估俯卧位手术患者的容量反应性。

无论在重症患者还是手术患者，超声测量的"心肺交互"指标都可以简单、快速、多次重复获得，但其阈值或准确性可能会受患者容量状态或手术类型的影响，需大规模的研究证实其可靠性。另外，由于这些指标也是基于"心肺交互"作用，故其与PPV、SVV具有相似的局限性，不同的是，△VIVC可用于心律失常患者。

4　结论与展望

综上所述，在血流动力学相对稳定和中小手术的患者中，基于"心肺交互"无创指标监测可能会提高患者的安全性和改善预后。但大多指标受潮气量、体位、腹内压等多种因素影响，在不同类型患者中的准确性仍存争议，且最佳阈值尚不清楚。尽管无创血流动力学的监测方法有所发展，但在未来，对于重症患者或高风险手术患者，有创动脉和中心静脉导管监测仍是必备的。无创手段监测容量反应性是临床液体治疗的趋势，但目前不提倡完全采用无创的方法来判断患者的容量反应性，对不必要实施有创监测的患者，其可以作为容量反应性评估的首要选择；在血流动力学不稳定的重症患者，无创手段可以作为有创手段一个很好的补充，以指导临床医师合理医疗，减少不良事件的发生。

引用: 彭艺, 高巨. 基于"心肺交互"的无创循环监测指标评估容量反应性研究进展 [J] . 国际麻醉学与复苏杂志,2020,41 (03): 293-296.

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