超聲動態評估感染性休克患者容量反應性的臨床研究

闞艷敏 王藝樺 孫玉偉 劉洋 李建 張瑩 劉水澎

華北理工大學附屬醫院（河北唐山 063000）

在重癥監護病房中，嚴重感染和感染性休克非常常見，病程進展較快，成為近年來危重醫學關注的重點和難點，試驗證實正確合理的液體復蘇能夠明顯改善組織灌注［1］。但在經歷快速液體復蘇的早期目標治療后，患者仍可能表現出組織灌注不足，如果盲目的繼續補液會引起肺水腫等并發癥的發生［2-3］，使病情進一步惡化，增加死亡的風險。容量反應性指的是患者快速擴容的反應性，主要是反應患者本身心臟前負荷的儲備狀態。臨床采用液體治療的最基本前提是患者自身的容量反應性良好，所以找到合理的方法及指標準確評估嚴重感染和感染性休克患者容量反應性極為重要。超聲心動圖（echocardiography，ECHO）技術在容量負荷指標的評估中具有動態、定量、可重復及無創監測等優勢，經胸超聲心動圖（transthoracic echocardiography，TTE）在嚴重感染和感染性休克患者血流動力學評估方面的應用更是受到ICU醫生的廣泛關注和歡迎。本研究通過床旁超聲觀察感染性休克患者容量反應性的血流動力學指標，探討超聲血流動力學指標對判斷患者容量反應性的應用價值，以便更好地為臨床治療或改善治療方法提供參考。

1 資料與方法

1.1 一般資料 2016年11月至2017年6月華北理工大學附屬醫院重癥監護病房收治的機械通氣的感染性休克患者，并在臨床醫師認為有擴容指征的條件下進行容量負荷試驗，共42人次。納入標準：滿足2001年危重病醫學會、歐洲危重病醫學會、美國胸科醫師學會以及美國胸科學會對感染性休克的診斷標準［4］；符合至少存在以下1種組織灌注不足的臨床表現：（1）收縮壓＜90 mmHg（高血壓者收縮壓下降＞ 50 mmHg，1 mmHg=0.133 kPa）；（2）每小時尿量＜ 0.5 mL/kg，持續2 h以上；（3）心率＞100次/min；（4）皮膚花斑。排除標準：腹腔內高壓；持續心律失常；體質指數（BMI）＞40 kg/m2或＜15 kg/m2；存在嚴重瓣膜疾??；心內分流以及心衰等嚴重心臟疾患。

1.2 研究方法與分組 患者仰臥位，采集相關血流動力學指標時均給予患者充分的鎮靜，測量時呼吸機均為壓力控制（PCV）模式（潮氣量8～12 mL/kg），呼吸頻率12～20次/min，呼氣末正壓5 cmH2O（1 cmH2O=0.098 kPa）。補液方法：在15 min內輸注復方氯化鈉溶液500 mL。在整個研究過程中，呼吸機各參數以及心血管活性藥物劑量維持不變。在補液前、后，分別應用Zonare彩色多普勒超聲診斷儀對患者心臟各超聲指標進行測量，首先應用P4-1C探頭，頻率3.5 MHz，患者仰臥位，行經胸超聲心動圖左室長軸切面測量左室流出道內徑（D），心尖五腔心切面獲得多個心動周期或至少3個完整的呼吸周期測量，獲得左室流出道速度時間變化積分（VTI）的最大值（Vpeakmax）和最小值（Vpeakmin），并進行存儲圖像，在劍突下下腔靜脈長軸監測至少3個完整呼吸周期內下腔靜脈直徑吸氣末最小值（Dmin）、呼氣末最大值（Dmax），并進行存儲圖像（圖1）。補液前、后分別通過公式計算，獲得每搏量（SV）以及下腔靜脈擴張指數（ΔIVC1）。各指標均連續測量3次，取其平均值。所有感染性休克患者均連接心電圖、留置中心靜脈導管及動脈留置針，在補液前、后分別測定呼氣末CVP，連續測量3個呼吸周期并計算其平均值；持續監測有創動脈壓。并同時記錄心率（HR）、平均動脈壓（MAP）、潮氣量（TV）、呼吸頻率（RR）。

42人次的感染性休克患者實施容量負荷試驗（即補液試驗），共47例次，研究以ICU機械通氣的感染性休克患者補液前、后床旁TTE測量所獲得的心臟每搏量增加值（ΔSV）≥15%定義為液體反應陽性［5-6］進行分組，根據補液后有無反應分為有反應性（R）組25例和無反應性（NR）組22例。

各指標計算公式：

圖1 二維超聲顯示下腔靜脈Fig.1 The inferior vena cava by Two?dimensional ultrasound

1.3 統計學方法 用Excel建立數據庫，采用SPSS 17.0軟件進行統計分析，正態分布的計量資料以均數±標準差表示。計量資料間的比較采用t檢驗；計數資料比較的采用χ2檢驗；兩組組內各項指標比較分別采用配對t檢驗；兩組組間各項指標比較采用獨立樣本t檢驗；各項血流動力學指標與ΔSV的相關分析采用Pearson相關；繪制構建ROC曲線，確定曲線下ΔIVC1的面積并利用曲線下面積判斷其曲線特性初步確定診斷界值。以P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 研究對象基本資料的比較

2.1.1 一般資料的比較 R組和NR組兩組間性別、年齡、BMI、潮氣量（TV）、呼吸頻率（RR）以及左室射血分數（LVEF）比較差異無統計學意義（均P＞0.05）。見表1。

表1 R和NR兩組患者一般資料的比較Tab.1 The comparison of general information between group R and group NR ±s

表1 R和NR兩組患者一般資料的比較Tab.1 The comparison of general information between group R and group NR ±s

組別R組NR組t/χ2值P值例數25 22性別（M/F）15/10 13/9 1.723 0.189年齡（Y）64.68±13.03 67.68±15.29 0.727 0.471 BMI（cm/kg2）23.82±3.73 23.32±3.32 0.480 0.643 TV（mL）557.68±88.97 529.82±73.72 1.159 0.252 RR（次/min）19.08±3.94 18.32±3.61 0.686 0.496 LVEF（%）0.58±0.11 0.59±0.07 0.238 0.813

2.1.2 補液試驗前、后一般血流動力學資料的比較 （1）補液試驗前，R組和NR組兩組患者HR、MAP、CVP比較，差異無統計學意義（P＞0.05），說明R組和NR組兩組間的一般血流動力學資料無差異，比較具有可比性。見表2。

表2 R和NR兩組患者補液試驗前一般血流動力學資料的比較Tab.2 The comparison of general hemodynamic information before VE test between group R and group NR ±s

表2 R和NR兩組患者補液試驗前一般血流動力學資料的比較Tab.2 The comparison of general hemodynamic information before VE test between group R and group NR ±s

組別R NR t值P值例數25 22 HR（次/min）120.76±9.22 117.73±8.35-1.175 0.246 MAP（mmHg）66.92±7.72 70.82±8.43 1.653 0.105 CVP（cmH2O）6.36±1.28 7.14±1.45 1.924 0.059

（2）補液試驗后，R組的MAP高于補液試驗前，HR低于補液試驗前，差異有統計學意義（P＜0.05）；而NR組的HR、MAP較補液試驗前未見明顯變化，差異無統計學意義（P＞0.05）。表明R組對容量負荷有反應，補液有效；而NR對容量負荷無明顯反應，補液效果不明顯。補液試驗后，R和NR兩組的CVP較補液試驗前均升高，差異有統計學意義（P＜0.05），不能說明CVP對補液有反應，因CVP常作為靜態評價容量狀態的指標，對其判斷患者的容量反應性情況在后面將進一步進行分析。見表3。

2.2 超聲血流動力學資料的比較

2.2.1 R和NR兩組及各組組間補液前、后ΔIVC1的比較 （1）R組和NR組兩組的比較：補液試驗前，R和NR兩組的ΔIVC1的比較，R組各指標值均高于NR組，差異有統計學意義（P＜0.05），表明在一定范圍內，各指標值越大，容量反應性越好，臨床補液相對安全。見表4。

（2）R組補液試驗前后的比較：R組補液試驗后ΔIVC1較補液試驗前均減小，差異有統計學意義（P＜0.05），表明R組患者對容量負荷試驗有反應。見表5。

（3）NR組補液試驗前后的比較：NR組補液試驗后ΔIVC1較補液試驗前變化不明顯，差異無統計學意義（P＞0.05），表明NR組患者對容量負荷試驗未見明顯反應。見表5。

表3 R和NR兩組患者補液試驗前后一般血流動力學資料的比較Tab.3 The comparison of general hemodynamic information before and after VE test between group R and group NR%，±s

表3 R和NR兩組患者補液試驗前后一般血流動力學資料的比較Tab.3 The comparison of general hemodynamic information before and after VE test between group R and group NR%，±s

組別R（n=25）HR（次/min）MAP（mmHg）CVP（cmH2O）NR（n=22）HR（次/min）MAP（mmHg）CVP（cmH2O）補液前120.76±9.22 66.92±7.72 6.36±1.28 117.73±8.35 70.82±8.43 7.14±1.45補液后116.72±9.01 72.96±7.48 8.28±1.42 118.05±8.16 71.14±8.17 9.18±1.79 t值20.652-20.330-11.135-1.128-1.670-10.098 P值0.000 0.000 0.000 0.272 0.110 0.000

表4 R和NR兩組患者補液試驗前ΔIVC1的比較Tab.4 The comparison of ΔIVC1 before VE test between group R and group NR %，±s

表4 R和NR兩組患者補液試驗前ΔIVC1的比較Tab.4 The comparison of ΔIVC1 before VE test between group R and group NR %，±s

組別R NR t值P值例數25 22 ΔIVC1 19.04±3.98 14.36±2.62 4.679 0.000

表5 R和NR兩組患者補液試驗前、后ΔIVC1的比較Tab.5 The comparison of ΔIVC1before and after the VE test between group R and group NR%，±s

表5 R和NR兩組患者補液試驗前、后ΔIVC1的比較Tab.5 The comparison of ΔIVC1before and after the VE test between group R and group NR%，±s

組別R NR例數25 22補液前19.04±3.98 14.36±2.62補液后16.08±4.02 14.22±2.62 t值5.204 1.000 P值0.000 0.329

2.2.2 補液前各血流動力學指標與ΔSV的相關性分析 容量負荷試驗前超聲測量ΔIVC1與ΔSV呈顯著正相關（r=0.631，P=0.000），差異有統計學意義（P＜0.05），而ΔCVP與ΔSV無顯著相關（r=-0.086，P=0.565），差異無統計學意義（P＞0.05）。說明容量負荷試驗前超聲測量的ΔIVC1可以準確的用于評價感染性休克患者的容量反應性，進而指導液體治療，而ΔCVP不能準確的對感染性休克患者的容量反應性進行評價。

圖2 各指標預測患者容量反應性的ROC曲線Fig.2 The ROC curve of each index predicting the fluid responsiveness

2.2.3 補液前ΔIVC1判斷患者有容量反應性的價值 對補液前R組和NR組兩組患者，繪制ROC曲線評價ΔIVC1判斷患者為有容量反應性的價值，曲線下面積、95%可信區間為分別為0.825（0.709～0.942），ΔIVC1≥17.5%時特異度及敏感度分別為64%、85%；而ΔCVP不能準確預測機械通氣感染性休克患者的容量反應性，其ROC曲線下面積及95%可信區間為0.465（0.298～0.632）。

3 討論

臨床中，感染性休克出現的情形十分兇險，在ICU所有患病導致其死亡的原因中占第10位，最終可發展為多臟器功能障礙綜合征（MODS），成為近年來危重醫學關注的重點和難點。近年來，隨著感染性休克的治療手段及方法逐漸改進，其治療中液體復蘇一直被譽為一線干預手段，但液體治療策略仍存在爭議［7］。在經歷快速液體復蘇的早期目標治療后，一些患者仍可能表現出組織灌注不足，此時血容量狀況就很難進行評估。感染性休克患者擴容治療的前提條件是容量反應性良好。在進行快速液體復蘇容量增加之后，心臟前負荷增加，如果左右心室均處于Frank?Starling曲線上升支，則CO隨之增加［8］，即有容量反應性；如有任一心室處于曲線的平坦段，則CO并不增加，過量的液體輸注會加重組織水腫、呼吸衰竭等［9］相應系統不良表現的發生。因此準備液體治療前準確對患者容量反應性的進行評估越來越重要。研究顯示對患者進行快速擴容后，SV或CO明顯增加等于或大于10%～15%時提示容量反應性良好［5］。

近年來，各種動態預測容量反應性的方法及參數被提出，如熱稀釋技術以及PiCCO等所對應的參數，目前認為脈搏指示連續心排量監測是評估容量反應性的“金標準”［10］，但這些方法操作起來不僅耗材費用高，并且為有創操作，額外的增加患者的痛苦以及并發癥的發生風險。有學者研究顯示超聲心動圖測量與PiCCO監測SV預測容量反應性有較高的一致性［11-12］，因此超聲心動圖測量SV預測患者容量反應性具有較高的預測價值。

IVC作為容量血管，管腔內徑隨呼吸運動而發生變化，吸氣時逐漸減小，呼氣時逐漸增大。患者處于感染性休克狀態時血容量明顯減少，IVC管腔內徑減小，且隨呼吸運動的變化幅度增大。對于完全依靠機械通氣而無自主呼吸的患者，吸氣時胸腔壓力增加，瞬時傳送到右心房，從而引起靜脈回流減少。因此，對于機械通氣患者，下腔靜脈對容量反應性的評估有其獨特的意義。在容量反應性評估中，ΔIVC1是較為常用的超聲動態指標［13］。本研究結果顯示補液后R組ΔIVC1較補液前明顯減小，另外R組補液前ΔIVC1明顯大于NR組，這表明在一定范圍內，ΔIVC1的值越大，對臨床來講，補液越安全，低于臨界值可能會面臨補液所帶來的風險，其可用于指導臨床的容量管理，能夠為臨床的容量治療提供客觀依據；補液前ΔIVC1與ΔSV呈中度相關，表明其能夠很好的預測容量反應性。通過ROC曲線分析當ΔIVC1為17.5%預測容量反應性的敏感度及特異度均較高。本研究與王會娟等［14］的研究結論一致，表明下腔靜脈可以快速、簡便、無創地評估危重患者的容量反應性。

與國內外學者研究結果［15-16］顯示一致，本研究結果顯示CVP不能準確預測感染性休克患者的容量反應性，主要是由于CVP的變化受多種因素影響，如氣道的壓力、中心靜脈置管的操作、外周血壓等，因此其在臨床中的廣泛應用也受到限制。同時，根據Frank?Starling機制，只有在患者的心功能曲線與患者的靜脈回流曲線的交叉點時，中心靜脈壓才可以代表容量。但也有研究顯示CVP的動態變化情況是評價患者容量反應的比較可靠的指標，分析其原因可能與研究對象的選擇，樣本量大小及測量方法相關，仍需要今后進一步廣泛研究。

本研究因研究時間相對較短，樣本量偏小，仍需延長研究時間擴大樣本量，進一步證實各項血流動力學指標在容量反應性評估中的準確性。其次，研究中未納入患者的急慢性生理指標評分，也未監測腦鈉肽等心臟功能的實驗室指標變化情況，在今后的研究中需要進一步重視臨床中的生化指標，探討其與血流動力學指標的關系。

綜上所述，超聲技術因其簡便，快捷、無創的優勢，對下腔靜脈、股動脈血流速度的隨呼吸的變化情況進行評估，并證實這些指標能夠評價并判斷感染性休克患者的容量反應性，能夠為臨床判斷是否需要補液提供重要影像學依據。

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