PLR前后PaCO2的變化在預測容量反應性中的應用

楊火保+石松菁

[摘要] 目的 評價被動抬腿試驗（PLR）前后動脈血二氧化碳分壓（PaCO2）的變化在預測循環衰竭患者容量反應性中的診斷價值。方法 以該院重癥醫學科2013年1月—2014年2月收治的32例患者為研究對象，行PiCCO監測血流動力學，每例患者行被動抬腿試驗（Passive Leg-raising PLR），分別記錄PLR前、PLR 1 min時的心臟指數（CI）及動脈血二氧化碳分壓（PaCO2）。PLR后1 h內予以輸注平衡液500 mL，記錄輸液前后的CI值。對PLR前后PaCO2的變化值（ΔPaCO2-PLR）和CI的變化值（ΔCI-PLR）進行相關性分析，以明確PLR過程中PaCO2變化是否能反映心輸出量的變化；再以液體負荷前后的CI變化值（ΔCI-Fluid）≥15%為金標準，將病人分為液體負荷試驗陽性組和陰性組，通過受試者工作曲線特征來評價被動抬腿試驗（PLR）引起的ΔPaCO2（ΔPaCO2≥5%為陽性標準）預測容量反應性的敏感性和特異性，計算其ROC曲線下面積。結果 32例患者完成試驗，PLR前后PaCO2的變化與心輸出量的變化有很強的正相關性 （r= 0.64， P<0.05）， 以PLR 前后ΔPaCO2≥5%為陽性標準預測容量反應性的敏感性為82.1%，特異性100%，ROC曲線的AUC為0.90（95%CI 0.79～1.0，P<0.05）。 結論 被動抬腿試驗前后PaCO2的變化對循環衰竭患者的容量反應性具有較強的預測價值。

[關鍵詞] 動脈血二氧化碳分壓；被動抬腿試驗；容量反應性；心臟指數

[中圖分類號] R459 [文獻標識碼] A [文章編號] 1674-0742（2015）02（b）-0051-02

容量管理是重癥患者綜合治療的重要環節，如何評價容量狀態并使其維持在最佳狀態一直是醫學界的難題。從心臟靜態前負荷指標（CVP、PAWP、GEDVI等）到心臟動態前負荷指標（SPV、SVV等），均難以精確預測容量反應性[1]，且需依靠有創性操作，應用受限。研究表明[2]，被動抬腿（passive leg raising， PLR）是一種安全可逆的容量反應性評估方法，具有類似的自體快速補液作用，可使回心血量增加150～300 mL，且不受自主呼吸和心律失常等因素的影響。但由于其擴容效應短暫，以1～2 min時的擴容效應最明顯[3]，需要有敏感可靠的指標來映心輸出量的變化。研究證實，單純以PLR前后心率、血壓的變化不能反映患者的容量反應性，而諸如PPV、SVV、PCCI、主動脈流速（超聲測量）等指標雖能用于反映PLR過程的心輸出量變化，但影響因素多且受到技術條件的制約[4]，仍不是理想指標。新近有研究[5]證實，呼氣末二氧化碳分壓（ETCO2）可以在完全機械通氣情況下反映PLR前后的心輸出量變化。ETCO2是反映PaCO2的間接指標，二者具有高度相關性，且由于PLR前后1 min之內患者通氣量和細胞代謝產生CO2的速率不會發生明顯改變，因此，有理由推斷PaCO2亦能反映PLR前后心輸出量的變化，且受呼吸因素影響小，能應用于所有病人。

該研究通過觀察2013年1月—2014年2月該院收治的患者PLR前后PaCO2和心輸出量的變化，評估二者的相關性，并通過與液體負荷試驗相比較，繪制ROC曲線，評價被動抬腿前后PaCO2的變化對患者容量反應性的預測價值，以期找到一種簡便易行、客觀可靠的敏感指標來反映被動抬腿前后心輸出量的變化，以改進容量反應性評估的方法，現報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取入住該院重癥醫學科的循環衰竭患者，并取得家屬同意。入選標準[5]：具備以下至少一項提示循環衰竭的指征且主治醫師基于此認為患者需要補液治療：①收縮壓≤90 mm汞柱或先前有高血壓的病人收縮壓下降≥ 50 mmHg；②需要血管活性藥維持血壓； ③尿量≤0.5 mL/（kg·h），持續>2 h； ④心率> 100次/min；⑤存在皮膚花斑樣改變或毛細血管充盈時間延長。排除標準：年齡<13歲、懷孕、存在腹腔高壓、ARDS氧合指數<200、急性心力衰竭、慢性心力衰竭心功能III級上、任何執行PLR的禁忌 （顱內壓增高，下肢深靜脈血栓形成，使用靜脈彈性壓縮襪，或四肢和骨盆骨折等）、由于各種原因（儀器設備或病人及家屬）不能留置中心靜脈導管和股動脈置管、慢性阻塞性肺疾病出現急性加重者。

1.2 實驗方法

①入選患者行中心靜脈壓（CVP）及脈搏指示連續心輸出量（pulse indicator continous cardiac output，PiCCO）監測，并留置動脈導管備抽血行血氣分析。②保持45°半臥位10 min以上，記錄心率（HR）、平均動脈壓（MAP）、PiCCO顯示的脈搏指示連續心指數（PCCI）作為被動抬腿試驗（Passive Leg-raising PLR）前的HR、MAP、心臟指數（CI），并行動脈血氣分析測定測得PLR前的PaCO2。③動脈血采集完畢后立即取平臥位并抬高雙下肢至45°并維持2 min行PLR，記錄PLR 1 min時的CI、HR及MAP，并同時行采血行PaCO2測定作為PLR 后的PaCO2。算出PLR前后PaCO2的變化值（ΔPaCO2-PLR）和CI的變化值（ΔCI-PLR）。④PLR結束后恢復原來體位，穩定30 min后記錄HR、MAP和CI值作為液體負荷前的參數。隨后給予輸注平衡液500 mL，1 h輸完，記錄液體負荷試驗結束時的HR、MAP及CI值，算出液體負荷前后的CI變化值（ΔCI-Fluid）。輸液期間血管活性藥劑量不變，并監測肺部啰音及CVP，如有急性肺水腫表現立即停止補液。

1.3 統計方法

采用SPSSl9.0統計軟件對數據進行檢測分析，計量資料以均數±標準差（x±s）表示，兩組均數的比較行t檢驗。使用單變量一般線性模型對PLR前后ΔPaCO2和ΔCI進行相關性分析以明確PLR前后PaCO2的變化是否能反應心輸出量的變化。

2 結果

2.1 PLR前后PaCO2變化與CI的變化

LR前后PaCO2的變化值（ΔPaCO2-PLR）與PLR前后CI（ΔCI-PLR）的變化值使用單變量一般線性模型進行相關性分析，顯示ΔPaCO2-PLR和ΔCI-PLR具有較強的正相關（R2=0.414，P<0.0001）（圖1），說明PLR前后PaCO2的變化能反映心輸出量的變化。

2.2 PLR前后PaCO2的變化預測容量反應性的ROC曲線

計算出以ΔPaCO2-PLR≥5%基礎值作為陽性標準來預測患者液體負荷試驗陽性的敏感度為82.1%，特異度100%，通過SPSS軟件處理，得出以被動抬腿試驗前后PaCO2的升高來預測患者容量反應性的ROC曲線（圖2），其AUC為0.90（95%CI 0.79～1.0，P<0.05），說明以被動抬腿試驗前后PaCO2的變化來預測患者的容量反應性有較高的診斷價值。

3 討論

容量反應性是指快速補液后，心搏量（ stroke volume，SV）隨之增加的現象，反映了心臟處于心功能曲線的上升支。當任一心室的Frank-Starling 曲線處于平坦支，前負荷增加將不再會導致心輸出量的明顯增加，即出現容量無反應性，此時如果進行液體復蘇就可能存在心肺功能惡化、氧代謝障礙加重的風險。被動抬腿試驗（PLR）是一種可逆的容量反應性預測方法，它對心血管系統的影響是由于抬高下肢使得下肢和腹腔室隔內的血向胸腔內靜脈血管回流產生了短暫的心臟前負荷增加。由于PLR的效應短暫，因此，需要有敏感指標來迅速反映心輸出量的變化。研究已證實，心率、血壓、PPV、SVV、PCCI、主動脈流速（超聲測量）等指標受影響因素多，且敏感性常較低[6]，仍不是理想的指標。

從病理生理學基礎可知，靜脈血經右心臟泵出后進入肺循環，在肺毛細血管網與肺泡氣進行氣體交換后經左心泵入動脈系統成為動脈血，故PaCO2主要受心輸出量（進入肺循環的血量）以及肺通氣功能的影響[7]，ETCO2是反映PaCO2的間接指標，在對于大多數循環衰竭患者而言，其通氣量和細胞代謝產生CO2的水平在PLR前后1 min內不大可能發生明顯改變，此時， PaCO2主要受心輸出量的影響， 其瞬間的變化能很好地反映心輸出量的變化。我們的研究結果顯示，PLR前后PaCO2的變化和心輸出量的變化呈現很好的正相關性（r=0.64），表明PLR過程中PaCO2的變化能反映心輸出量的變化。以PLR前后PaCO2增加≥5%為標準來預測容量有反應的ROC曲線其AUC高達0.9，具有較高的診斷價值；同時，以PaCO2增加≥5%基礎值作為標準時，其診斷的特異性達100%，提示該診斷閾值尚可適當下調以增加敏感性，同時，該研究所顯示出的高特異度，可能與被動抬腿試驗本身所能產生的補液量在大多數條件下是<500 mL的，且被動抬腿試驗的影響因素較多，因此，不大可能出現液體負荷試驗陰性而被動抬腿試驗陽性的假陽性現象，研究結果的高特異性也恰恰反映了被動抬腿過程中PaCO2的變化能較好反映心輸出量的變化。

當然，以被動抬腿試驗前后PaCO2的變化來預測容量反應性時還應注意到以下幾點：首先，在任何條件分析PaCO2的變化時都應考慮可能影響PLR效應的因素（例如，腹內高壓）[8]；其次，雖然在PLR前后很短的時間間隔內肺通氣量發生迅速而顯著改變的可能性極小，但仍應避免，故進行PLR時盡量減少刺激患者并取得患者的配合，必要時鎮靜處理；第三，雖然PLR前后兩次抽血間隔時間極短，明顯影響細胞代謝水平的臨床狀況（如寒戰、抽搐等）不大可能發生，但在執行PLR時還是盡量避免寒顫等可能迅速改變基礎代謝的臨床狀況出現，必要時也可鎮靜。同時，由于液體負荷試驗前后間隔時間長， PaCO2的影響因素過大，故不推薦輸液結束時分析輸液前后PaCO2的變化。

綜上所述，被動抬腿試驗前后PaCO2的變化對于循環衰竭患者的容量反應性具有較強的預測價值，以被動抬腿試驗前后PaCO2的變化來預測循環衰竭患者的容量反應性可能是一種敏感、可靠且相對微創、廉價的預測容量反應性的方法。而且，ICU患者多數均留置有動脈導管（橈動脈或股動脈置管），實時采集動脈血標本進行血氣分析簡便易行，臨床實用性和易推廣性更高。當然，由于該研究樣本量尚未足夠大，有待進一步的更大樣本量的研究證實這種容量反應性評估方法的診斷價值并找出PLR前后PaCO2升高的最佳陽性標準。

[參考文獻]

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[4] Monnet X，Rienzo M，Osman D， et al. Passive leg raising predicts fluid responsiveness in the critically ill[J].Crit Care Med，2006，34（5）：1402-1407.

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[6] 鄭俊波，葉明，于凱江，等.無創超聲心輸出量監測技術聯合被動抬腿試驗評估心臟術后患者容量反應性的作用[J].中國急救醫學，2012，32（5）：416-420.

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[8] Mahjoub Y， Touzeau J， Airapetian N， et al. The passive leg-raising maneuver can not accurately predict fluid responsiveness in patients with intra-abdominal hypertension[J].Crit Care Med，2010（38）：1824-1829.

（收稿日期：2014-11-21）