评估血流动力学如何帮助评估容量状态？

介绍

在危重病人中，液体管理的范围从恢复失血性休克时的液体消耗，到优化心脏前负荷以改善脓毒症或高危手术中的组织灌注，以及液体超负荷患者的液体清除。

在实验性脓毒症中，液体给予可延长生存期 。然而，应该以正确的剂量（定义为容量、液体类型和输注速度）给予液体，因为液体量不足和过多都会增加死亡率 。在脓毒症患者中，目前的指南建议在 3 小时内初始给予至少 30 mL/kg 的晶体液。虽然这个公式可能对许多患者有效，但个体化液体治疗可能对一些患者更可取，尤其是对于病情最严重的个体，在这些个体中，输液量与死亡率之间的关联更为明显。调整液体策略应考虑疾病的严重程度以及心脏功能和其他影响液体耐受性的因素。

液体管理根据休克的不同阶段而有所不同，液体管理主要发生在抢救和优化阶段，而液体去除通常考虑在稳定和降级阶段。在每个阶段，应通过监测设备来指导管理，这些设备可能有助于指示是否存在血容量不足和是否需要补液、对输液的反应和是否需要去除液体。

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容量状态和液体治疗的生理学概念

评估容量状态涵盖了几个生理概念。血管内容量可以定义为两种分布状态：较大的非张力容积，尽管存在于血管空间内，但不会导致可测量的血管扩张压力（影响拉伸以下的血管几何形状）和血管张力容量，它会使血管扩张并导致体循环平均充盈压 (Pms) 。由于所有血管床在产生可测量的 Pms 之前都有可变的容量要求以达到其非张力容量，因此血管床之间的血流分布显著改变了张力和无张力容量中的血液比例。例如，内脏循环有很大的非张力容量，将血液从内脏转移到中央隔室，以维持低血容量早期（补偿）阶段的 Pms。另一方面，即使总血容量保持不变，血管张力的降低（脓毒症、麻醉……）也会显著降低 Pms。因此，总血容量可能由于血液汇集而增加，但患者仍可能对液体有反应。因此，估计液体反应性和液体耐受性通常更有用，以指导液体给予或去除。

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我们对输液有何期待？

输液的主要目标是增加心输出量 (CO)，而动脉压的增加是可变的，取决于动脉弹性。基本上，输液会增加 Pms，即静脉回流的上游压力。这会导致静脉回流和 CO 显著增加，前提是心室对前负荷有反应，因为在这种情况下，Pms 的增加超过右房压。然而，在床边估计 Pms 并不是常规的。由于对容量的反应是不稳定的，血流动力学监测设备的一个关键目的应该是帮助评估液体反应性，并在输注后评估液体的有效性。

液体可能会产生不良影响！

液体复苏可能导致液体超负荷。由于血管舒张、毛细血管渗漏和液体推注的瞬时血流动力学效应导致的血管床扩大 解释了为什么必须经常重复输液。此外，维持液占总液体量的很大一部分，尤其是在初始优化阶段之后 。因此，关注非复苏性液体也很重要，特别是对于输液益处最小的患者。

血容量过多会增加促进水肿的血管内压力。肺动脉压力的增加也会导致右心室衰竭。中心静脉压 (CVP) 的增加可能会直接损害器官灌注压（平均动脉压 - CVP）或增加通过间质压力（平均动脉压 - 间质压）。过多的液体可能会导致腹内高压或肾功能受损 。

液体超负荷的有害影响已得到明确认识。值得注意的是，队列研究很难将因果关系（过量液体导致伤害）与关联（病情加重的患者接受更多液体）区分开来。将患者随机分配到限制性液体复苏与自由液体复苏的试验未能证明结果的差异，但大多数被认为是失败的，因为这些试验是基于固定方案，而不是根据患者要求个体化液体管理。

综上所述，补液的有效性并不一致，潜在的有害影响很严重。因此，血流动力学监测应该用于评估液体治疗的有益和有害影响。

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监测技术

现有的监测技术通过估计容量和压力来评估容量状态，以及容量过多的潜在后果，例如血管外肺水 (EVLW) 和静脉淤滞。这些变量都不能准确定义容量状态，并且都可能受到心脏功能、血管通透性和胸内压的影响。此外，它们探索了容量状态的不同方面，并在组合时可能提供补充信息（图 1）

图 1 血管内压力、血管外肺水和静脉淤血指数与容量状态的相互关系。血管内压力和容积之间的关系是曲线的并且受心脏功能的影响。血管外肺水 (EVLW) 或静脉淤滞的发生取决于容量状态，但在存在心功能受损、通透性增加或胸内压增加的情况下，可能在容量较低时发生

心脏前负荷的估计是测量容量状态的基石。评估输液前后的心脏前负荷很重要，因为它反映了输液的疗效和风险。生理上，心室前负荷取决于舒张末期压力、容量和心室顺应性。由于在临床实践中仅使用心室尺寸和压力作为前负荷标志物，因此对心脏前负荷的床边估计都是不完善的。鉴于舒张末期压力和容量之间的曲线关系，容量测量对检测低容量状态更敏感，而压力测量对检测高血容量更敏感。压力和容量之间的关系向上移动，其斜率更陡峭，

检测血容量过多也是必不可少的。在复苏阶段，即使有前负荷反应的迹象，高血容量的迹象也可能会阻碍液体给予。在降级阶段，它们可能会触发液体去除。

为了检测血容量过多，可以使用心脏前负荷指数。重要的是，水肿的存在并不排除对液体的需要 。同样，体液平衡的增加不会系统地伴随血容量的增加，因此应考虑其他变量。测量 EVLW 和静脉淤滞指数可能有用。

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血浆和血容量测量

血浆体积历来是使用不同的染料测量的，或者是根据血细胞比容的变化来估计的。虽然这些测量可以表征总血容量，但由于伴随的代偿机制（低血容量时的静脉收缩或炎症状态下的扩张），有效循环容量和总血容量之间的关系是不一致的，因此患者可能对液体有反应（因此有液体反应性）潜在指示，无论总血量如何。在 ESM 中讨论了通过生物阻抗/生物电抗测量胸腔血容量。

中心静脉压

CVP 通常以两种不同的方式用于指导液体复苏。首先，CVP 可以被认为是容量状态的标志。然而，CVP 和容量状态之间的联系并不简单，因为 CVP 还受静脉顺应性、胸内压和心包压以及心脏功能的影响。其次，CVP 可用于指示前负荷反应性，即使 CVP 预测 CO 对液体的反应的能力已受到挑战 。极值只能用于此目的。低 CVP 表明容量状态低或正常，并且液体给予可能具有良好的耐受性。另一方面，高 CVP 表明容量状态高或正常，或右心室功能衰竭，并且液体管理可能有害。CVP (7-15 mmHg) 的中值可提供的信息较少 。

CVP 的变化也可以提供信息：CVP 增加而 CO 没有改善表明液体不能耐受。尽管远非完美，但 CVP 应被理解为一个复杂但信息丰富的变量，在承认其局限性的同时，应促进其在休克患者中的常规测量。

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肺动脉导管

肺动脉导管 (PAC) 将左右心血管内压力与 CO 测量相结合，从而可以全面表征血流动力学曲线。ESM 中讨论了右心室容积的测量。

肺动脉闭塞压 (PAOP) 可能有助于指导液体复苏。与 CVP 类似，PAOP 对液体反应性的预测受到了挑战 ，但极值除外。此外，PAOP 可能有助于评估由输液引起的肺水肿风险，即使水肿发生的阈值取决于血管重塑和毛细血管通透性。

PAOP 测量受胸内压的影响，但是，PAOP 可以对其进行校正，透壁 PAOP 仅受容量状态和心脏功能的影响。

PAC 对 CO 的测量是可靠的，但测量时断时续。“半连续”测量反映了前 3-5 分钟的平均 CO 值。因此，PAC 不适用于通过下面详述的测试评估液体反应性。相反，PAC 通过混合静脉氧合和二氧化碳衍生指标提供了对组织氧合的全面和可靠的评估，这些指标在中心静脉血中测量的可靠性较低。

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经肺热稀释法

经肺热稀释可测量胸腔内血容量、EVLW 和 CO 。胸腔内血容量主要代表心腔的容量，因此可用作心脏前负荷的有效替代指标（详见 ESM）。作为前负荷的任何静态标记，这些测量值并不能充分反映前负荷反应性。体积测量不能很好地检测血容量过多，但通过将其与 CVP 相结合分析可以改善这一点。

EVLW 反映肺积水的程度，是死亡率的独立预测因子。由于肺滤过部位血管内压力增加或肺毛细血管通透性增加，EVLW 可能升高。血管内压升高可能与心脏功能障碍或中心血容量增加有关。体积、EVLW 和 CVP 测量的组合有助于区分不同的选项（图 2）。

图 2容量状态和血管外肺水测量的综合解释。容量状态可以通过体积、压力或两种测量的组合来估计。血管外肺水 (EVLW) 可以通过经肺热稀释法、肺部超声测量，甚至通过 X 射线估计

经肺热稀释装置的另一个优点是通过脉搏轮廓分析对 CO 进行校准估计，这非常适合进行液体反应性测试，如被动抬腿 (PLR) 实验或呼气末闭塞测试。

超声心动图

超声心动图可以估计血管内容量和压力，以及 CO 和功能 。它还可以通过不同的指标来识别液体反应性。在重症患者中，超声心动图可以快速识别血流动力学表型 。它对有心脏机械支持的患者特别有用。此外，它还可以识别容量超负荷的患者（图3）。超声心动图的一个重要优点是易于识别急性肺心病，其中液体给予是禁忌的 。图 3容量状态的超声评估因此，超声心动图是评估容量状态的绝佳工具。超声心动图的一个重要限制是充盈压的估计不是很精确 并且更适合半定量或续贯测量。此外，在某些患者中，经胸超声心动图可能会受到声窗差的限制。另一个限制是其血流动力学评估的间歇性而非连续性。

肺部超声技术

肺部超声技术不评估容量状态，而是评估肺水肿的程度 。B 线表明存在间质性肺水肿，但量化并不总是那么容易。肺超声检查也可以按顺序进行，通过计算输液期间 B 线的数量 或从机械通气 中撤机来检测肺水肿的发展。

静脉超声技术

静脉超声评估静脉充血的程度（图3）。它结合了对下腔静脉直径（及其呼吸变化）的估计与肝静脉、门静脉和最终肾静脉的血流模式 。静脉淤滞指标可见于血容量过多，但也可见于右心室功能受损或胸内压升高的情况。虽然这种方法大多是在心脏手术后报道的 ，但最近的数据表明它在其他患者队列中也有效。股静脉的超声评估也可能有用，正如最近在患有右心室功能障碍的 2019 年冠状病毒病 (COVID-19) 患者中报道的那样。

如何整合血容量、EVLW 和液体反应性的测量？

考虑患者的疾病并结合测量以准确评估血流动力学曲线是相关的。一名患者的血容量可能正常，但由于血管通透性增加而导致 EVLW 增加，而另一名患者可能出现与高血容量相关的 EVLW 增加。可以使用血容量和 EVLW 的组合测量来识别的不同模式，如图 2所示。此外，尽管存在一定程度的肺或外周水肿，患者仍可能从输液中受益。由于风险收益概况可能对这些患者不利，因此在给予液体之前确定这些患者是否对液体有反应至关重要。考虑这些患者的液体反应性更具体的阈值也可能很有趣 。

何时需要液体复苏？

因此需要满足几个先决条件。首先，应该有液体给予的触发因素（即组织灌注不足的迹象），液体给予引起的 CO 增加被认为是一种潜在的解决方案。其次，应仔细评估液体的潜在益处和风险。最后，仅在这两步之后，应评估液体反应性 。触发指标的选择至关重要。理想情况下，它应该是快速反应治疗的组织低灌注指数（液体对组织灌注的详细影响在 ESM 中报告）。毛细血管再充盈时间延长、皮肤出现花斑、静脉血氧饱和度降低和静脉-动脉 PCO 2梯度增加是液体复苏的极好触发因素。乳酸水平单独增加是不够的，因为高乳酸血症可能需要一段时间才能解决，并且还可能受到其他因素的影响。灌注指数正常化的患者继续复苏努力与较差的生存率相关 。低血压常被用作液体复苏的触发因素 ，但在给予液体后增加 CO的血管扩张状态患者的压力反应差异很大 。液体的益处/风险平衡需要考虑已经给予的液体量（如果患者已经接受了几升液体，则不太可能出现阳性反应）和潜在风险（右心室功能障碍、严重低氧血症） 、静脉充血和腹内高压）。当存在基于适当触发因素和潜在正收益/风险比的指征时，应在可行的情况下在输液前评估液体反应性。

如何预测液体反应性？

由于 Frank-Starling 曲线斜率的可变性，心脏前负荷标志物的单一值并不表示前负荷反应性，除了高值和低值。相比之下，动态方法在于观察心脏前负荷的自发或诱导变化对 CO 或其替代指标的影响。动态实验和液体反应性指数的全面回顾可以在其他地方找到。我们宁愿关注这些测试如何从血流动力学监测设备中受益。它们可以分为两类，一种是动员内源性液体模拟液体挑战的方法，另一种是使用机械通气引起的心脏前负荷变化的方法。

模拟液体挑战的方法

虽然检测前负荷反应性的最简单方法是给予液体推注并测量其对 CO 的影响，但如果重复推注，该技术可能导致液体超负荷。PLR 测试再现了大约 300 mL 液体负荷的血流动力学效应，同时是可逆的。重要的是，PLR 的效果不能通过观察血压的变化或甚至与每搏输出量最相关的脉压变化来可靠地判断。最初，PLR 实验的效果通过可靠地测量 CO 的技术（食管多普勒、超声心动图、脉搏波/轮廓分析）进行评估 。在插管患者中，如果通气稳定，呼气末二氧化碳也可以评估 PLR 和输液过程中 CO 的变化。生物反应可以充分检测 PLR 期间 CO 的变化，前提是使用适当版本的软件，但这些结果需要进一步验证。PLR 的影响也可以测量为体积描记信号幅度的变化，前提是血管舒缩不会同时变化。超声心动图也可用于此目的 。这些替代测量的一个重要限制是精度降低。事实上，PLR 期间 CO 的变化应该大于技术的最不显著变化。因此，更精确的技术可能更合适，例如脉搏波轮廓分析。

使用心肺相互作用的测试和指数

脉压和每搏输出量变化

通气期间每搏输出量的周期性变化可能反映了前负荷反应。据报道，有几个指数可以反映每搏输出量的呼吸变化。首先使用动脉脉压变化 (PPV) 。大多数床头监视器显示 PPV 测量值。PPV 的基本限制是它不能用于许多会产生假阳性（自主通气、心律失常、右心室衰竭）和假阴性（低潮气量、低肺顺应性、非常高的呼吸频率）的临床情况  . 潮气量挑战 在潮气量 < 8 mL/kg  的情况下绕过 PPV 的限制。它包括将潮气量从 6 到 8 mL/kg 瞬时增加并测量 PPV的同时变化。叹气操作也可用于压力支持通气。从理论上讲，这些测试可能导致急性肺心病的假阳性结果，因此超声心动图应排除这种结果。逐搏评估每搏输出量的技术，例如脉搏波分析和超声心动图，可用于评估每搏输出量变化。不可避免的测量误差超过了直接估计每搏输出量的好处，因此 PPV 在成人中是首选。在儿童中，由于血管弹性低，每搏输出量变化的表现优于 PPV 。

呼吸阻塞测试

呼吸阻塞测试包括中断机械通气几秒钟并测量 CO 反应。测试对脉压的影响很难测量，因为变化是微弱的和瞬态的。最初，该测试是用通过脉搏波轮廓分析测量的 CO 来描述的 。呼气末阻塞测试的诊断阈值很低（CO 增加 5%），接近许多 CO 测量技术可检测到的最小变化。当使用超声心动图时，在呼气末暂停（增加 CO）的基础上增加吸气末停顿（减少前负荷依赖中的 CO）会增加诊断阈值，从而减少心超速度时间积分测量误差的影响。体积描记信号灌注指数的变化也可以检测到潮气末闭塞的影响。

腔静脉的呼吸变异

腔静脉大小的呼吸变化反映了静脉回流的呼吸变化。上腔静脉 (SVC) 和下腔静脉 (IVC) 直径的呼吸变化可以通过超声心动图轻松估计。最初在机械通气患者中描述，IVC 变化也适用于自主呼吸患者，但性能较差，并且必须使用高于传统假设的截止值 。SVC 呼吸变异的液体反应性的诊断预测优于 IVC，但 SVC 需要使用经食道超声心动图。鉴于其局限性，IVC 变体应与其他方法结合使用。

如何进行液体挑战

一旦确定 CO 对液体有显著反应的可能性，应使用液体推注测试容量扩张的影响。液体挑战是最安全的输液方式。该技术在 40 多年前由 Max Harry Weil 进行了描述，并在最近得到了改进 ：在短时间内提供少量液体，预先定义安全限制，并确定评估的关键终点。最近的研究有助于更好地描述评估液体挑战的方式，这对用于血流动力学监测的技术具有重要影响。关于应给予的容量，与较慢的速度或较少量的液体相比。评估给予 4 mL/kg 晶体液超过 10 分钟后 CO 的变化可以确定最大数量的液体反应者 。理想情况下，应在 CO 或替代指标上评估液体推注的效果。心率或动脉压等其他变量通常无法识别某些 CO 反应者。重要的是，应在输液结束时进行测量，因为效果可能会在输液结束后 5-10 分钟消失。关于安全限值，CVP 是最常用的指标之一 。液体挑战的解释应考虑前负荷的变化，最好通过 CVP 的变化来跟踪。通常认为，积极的液体挑战对应于 CO 增加 10% 或更多，而 CVP 的变化很小，液体挑战阴性对应于 CVP 增加 3 mmHg 的 CO 没有变化，以及对CO 的非显著变化加上 CVP  的非显著变化。对液体的耐受性也可能考虑到一些其他因素，例如肺水肿或静脉淤滞（图 4）。图 4 优化的液体管理。最佳的液体管理基于定义适应症（触发因素）、预测液体反应性和评估对液体的反应，既要根据灌注的增加，也要考虑对液体的耐受性。CRT 毛细血管再灌注时间、CO 心输出量、CVP 中心静脉压、EVLW 肺水肿（通过经肺热稀释法或肺部超声等多种方式估计、VS 静脉淤滞
微量液体挑战包括在 1 分钟内给予 50–100 mL 晶体液，以预测随后对更大剂量推注的反应。虽然微量补液可能会限制补液，但应谨慎考虑这种操作。首先，由于 Starling 关系的曲线方面，最初的液体推注可能无法预测对后续推注的反应。其次，液体的量可能不足以引起前负荷的变化，从而导致 CO 的变化，从而导致假阴性反应。总之，液体挑战技术应标准化。在短时间内给予少量液体，根据每搏输出量和 CO 的增加、输液期间对液体的耐受性和初始效果的消散来评估初始反应 。

给予哪种液体管理策略？

与其使用限制性或宽松性的固定液体方案，根据患者的状况和血流动力学测量结果进行个体化液体管理可能更合适。这种方法结合了液体的潜在好处并防止了无用的液体给予。液体管理的个体化包括在抢救和稳定阶段给予适当剂量的液体，避免对没有前负荷反应的患者进行液体输注。输液风险似乎过高的患者也应避免输液。血管舒张程度也应考虑在内，因为早期使用去甲肾上腺素会增加张力血容量，可能会增强液体的作用，并有助于减少输液量。在降级阶段 ，液体去除应适应患者的血流动力学状态。事实上，液体去除最重要的风险是超过了它的目标，并且中心血容量的减少过度，降低了 CO 和血压。在最近的一项随机试验  中，实现的液体负平衡远低于预定目标，这表明患者的状况限制了实现液体负平衡的可行性。在强制液体去除期间，12% 的患者必须降低甚至停止液体去除速度 。不足和过高比率 的 液体去除与死亡率增加有关，表明需要个体化这种治疗。预测液体去除耐受性差的相关警告因素可能是什么？在液体去除前排除具有前负荷反应的患者可能是选择安全液体去除候选者的一种选择，但需要进一步研究以更好地描述应用于指示和停止强制液体清除的变量。

结论

液体管理应个体化。监测工具可用于液体管理的所有阶段，从可用于评估容量状态的复苏阶段到可用于指导液体清除的降级阶段。建议使用多种技术来表征血流动力学特征。识别液体反应性的技术选择取决于患者的状况，也应个体化。

         Take-home message

在重症患者中，液体管理的范围从恢复低血容量性休克时的液体消耗到优化心脏前负荷以改善组织灌注，以及液体超负荷患者的液体清除。本综述确定了不同的血流动力学监测技术如何帮助个体化液体管理，这应该优于固定的限制性或自由性策略。

来源：How can assessing hemodynamics help to assess volume status? Intensive Care Med https://doi.org/10.1007/s00134-022-06808-9.斌哥话重症

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