下腔靜脈呼吸變異指數、血清腦鈉肽水平對膿毒癥休克患者容量反應性的預測效能

李堯煒，李曉峰，梁彥平，佘亮，閆曉君，管戀

1 石河子大學醫學院，新疆石河子832000；2 石河子市人民醫院；3石河子大學醫學院第一附屬醫院

膿毒癥是由宿主對感染反應失調所引起的危及生命的器官功能障礙，膿毒癥休克存在持續的循環、細胞和代謝異常，與膿毒癥相比，具有更高的死亡風險[1]。液體復蘇是改善在膿毒癥和膿毒癥休克患者中常見的大循環和微循環障礙的重要干預措施，SSC bundle( 2018[2]和《中國膿毒癥/膿毒癥休克急診治療指南(2018)》[3]也倡導應盡早開始液體復蘇。然而，只有不到50%的患者能從中獲益[4]。過度補液不僅不能有效增加心排出量，而且會導致心力衰竭、肺水腫及組織間質水腫，影響氧合及組織細胞的供氧，增加住院時間和病死率。因此準確評估容量反應性對指導液體復蘇，改善預后具有重要的作用。關于膿毒癥及膿毒癥休克患者容量反應性的指標一直是國內外研究的熱點。目前關于容量反應性的評估指標包括靜態壓力指標[如中心靜脈壓(CVP)、肺動脈楔壓]，靜態容積指標(如左/右/全心舒張末期容積)，基于心肺相互作用原理的一系列動態指標(如每搏輸出量變異度、脈壓變異度、腔靜脈指數)以及新開發的試驗(被動抬腿試驗、呼吸末阻塞試驗、mini容量負荷試驗)[5]。動態指標指導液體復蘇優于靜態指標，但往往存在限制條件，如機械通氣、完全鎮靜、無心律失常、無低肺順應性和低潮氣量等，且測量技術要求高。BNP已廣泛應用于容量負荷及心功能的評價，并且檢測方便；而床旁超聲的推廣使下腔靜脈呼吸變異指數(IVC-RVI)具有可行、無創、簡便、可重復的優點[6]。本研究探討了IVC-RVI、血清BNP水平預測膿毒癥休克患者容量反應性的效能。現報告如下。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 采用前瞻性臨床研究的方法選取2018年10月～2019年11月就診于石河子市人民醫院和石河子大學醫學院第一附屬醫院的膿毒癥休克患者50例。納入標準：符合2016年《第三版膿毒癥與感染性休克定義國際共識》的膿毒癥診斷標準；存在感染性休克的臨床表現：收縮壓<90 mmHg或平均動脈壓(MAP)<60 mmHg或較基礎血壓下降40 mmHg以上；存在器官灌注不足的表現，如出現乳酸性酸中毒、少尿，或有急性意識狀態改變等；需用血管活性藥物維持血壓。排除標準：有器質性心臟病和嚴重心力衰竭、肺水腫病史；有腎衰竭和肝衰竭病史；入院前一周患急性冠脈綜合征，經過心肺復蘇、電復律者；妊娠期婦女及孕婦；年齡小于18歲者；中途退出、未完成容量負荷試驗者。患者男29例、女21例，年齡77(42，93)歲，急性生理學與慢性健康狀況(APACHE Ⅱ)評分(28.38±6.41)分。病因：肺部感染40例，消化系統感染6例，泌尿系感染14例。35例患者為自主呼吸，15例患者為輔助通氣，未完全鎮靜，通氣模式為SIMV，潮氣量420～500 mL。根據容量負荷試驗[7]結果將患者分為R組(CO較容量負荷試驗前升高≥15%)23例、NR組(CO較容量負荷試驗前升高<15%)27例。R組患者男10例、女13例，年齡75(63，81)歲，APACHE Ⅱ評分(27.91±6.29)分，液體負荷量(633.48±89.07)mL，降鈣素原(23.14±35.92)ng/mL，乳酸(2.72±2.85)mmol/L，肌酐(102.04±53.38)μmol/L，肺部感染17例、消化系統感染2例、泌尿系感染8例、高血壓12例、糖尿病12例、低蛋白血癥9例、冠心病6例、輔助通氣8例、房顫3例。NR組患者男19例、女8例，年齡77(66，82)歲，APACHE Ⅱ評分(28.78±6.61)分，液體負荷量(634.44±119.24)mL，降鈣素原(38.36±38.04)ng/mL、乳酸(3.06±1.93)mmol/L、肌酐(137.16±91.08)μmol/L，肺部感染23例、消化系統感染4例、泌尿系感染6例、高血壓9例、糖尿病10例、低蛋白血癥10例、冠心病6例、輔助通氣7例、房顫4例。兩組年齡、性別、APACHE II評分、液體負荷量、PCT、乳酸、肌酐及病因構成方面差異無統計學意義(P>0.05)。

1.2 IVC-RVI的測算 重癥超聲醫師或心臟超聲科的醫師應用Edge型床旁超聲機(SonoSite公司，美國)，參照2018年《重癥超聲臨床應用技術規范》[8]于容量負荷試驗前后測量患者CO、Dmax、Dmin，計算IVC-RVI。IVC-RVI=( Dmax-Dmin )/Dmax×100%。

1.3 血清BNP的檢測 采用化學發光法測BNP，參考值<300 pg/mL，可檢測范圍為0～35 000 pg/mL，結果大于35 000 pg/mL時記錄為35 000 pg/mL。

2 結果

2.1 兩組容量負荷試驗前后IVC-RVI、BNP及CO、Dmax、Dmin、MAP、HR比較 R組試驗前后IVC-RVI分別為48.21%±4.23%、47.90%±3.76%，BNP水平分別為1 848(789.3,3 836)、1 887(1 024，3 795)pg/mL；NR組分別為39.20%±5.87%、38.38%±5.56%，3 912(1 326，6 845)、4 148(1 539，7 368)pg/mL。試驗前R組IVC-RVI大于NR組(P<0.05)，血清BNP水平無統計學差異(P>0.05)。試驗后，與NR組比較，R組的IVC-RVI大(P<0.05)，血清BNP水平低(P<0.05)。試驗后，兩組BNP水平較試驗前均增加，IVC-RVI較前均有所下降。

兩組CO、Dmax、Dmin、MAP、HR比較見表1。試驗前，兩組CO、MAP、HR比較，P均>0.05；與NR組比較，R組Dmax、Dmin低(P均<0.05)。試驗后，兩組CO、MAP、HR比較，P均>0.05；與NR組比較，R組 Dmax、Dmin低(P均<0.05)。 R組試驗前后△BNP、△Dmax、△Dmin、△CO、△MAP、△HR分別為-67(-171.4，51)pg/mL、1.9(1.5，2.6)mm、1.1(0.7，1.5)mm、(1 159.31±379.51)mL/min、(9.87±6.88)次/min、(7.94±2.79)mmHg；NR組分別為-217(-426，-135.6)pg/mL、1.8(1.4，2.2)mm、1.1(0.9，1.4)mm、(524.91±261.59)mL/min、(6.46±2.52)次/min、(6.30±6.21)mmHg。兩組試驗前后Dmax、Dmin、MAP、HR的變化值(△Dmax、△Dmin、△MAP、△HR)比較，P均>0.05。與NR組比較，R組CO變化值(△CO)大，BNP變化值(△BNP)小(P均<0.05)。

表1 兩組容量負荷試驗前后

2.2 IVC-RVI、血清BNP、△BNP、Dmin、Dmax、與△CO的相關性 容量負荷試驗前IVC-RVI、△BNP與△CO呈正相關，相關系數分別為0.701和0.362；Dmin、Dmax與△CO呈負相關，相關系數分別為-0.601、-0.333(P均<0.05)；MAP、HR、BNP與△CO無相關性(P均>0.05)。

2.3 IVC-RVI、血清BNP、△BNP對膿毒癥休克容量反應性的預測效能 IVC-RVI預測膿毒癥休克容量反應性的ROC下面積(AUC)為0.965，最佳診斷值為42.85%，靈敏度為95.7%，特異度為88.9%。BNP水平預測膿毒癥休克容量反應性的AUC為0.655，最佳診斷值為3 896.5 pg/mL，靈敏度為82.6%，特異度為51.9%。△BNP預測膿毒癥休克容量反應性的AUC為0.758，最佳診斷值為-120.45 pg/mL，靈敏度為65.2%，特異度為81.5%。IVC-RVI和△BNP聯合預測容量反應性的AUC為0.968，最佳診斷值為0.566，靈敏度為91.3%，特異度為92.6%。

圖1 IVC-RVI、血清BNP水平、△BNP預測容量反應性的ROC

3 討論

容量反應性是指補液后每搏輸出量或者CO較前增長10%～15%的能力[9]。根據Frank-starling定律，若左右心室都處于心功能曲線上升期時，則可以通過增加前負荷來使CO增加，即容量有反應性。如有心室處于心功能曲線平臺期，則增加心臟前負荷也不能明顯改善CO，同時不可避免地會造成容量超負荷[10]，從而導致心力衰竭、肺水腫及組織水腫，影響器官組織的代謝和氧供，加重患者病情。

BNP是主要由心室心肌細胞合成并分泌的具有生物學活性的天然激素，在進行液體治療時，心臟前負荷增加、心室擴張會刺激心室心肌細胞合成并分泌BNP[11]。本研究發現，R組和NR組的BNP基線值無明顯差異，這可能因為BNP水平的升高不僅僅與容量負荷、室壁張力增加有關，還與年齡、性別、體質量指數、炎癥因子、心肌抑制和損傷、腎功能、兒茶酚胺藥物等因素有關[12]。此外王小智等[13]研究也發現，NT-proBNP濃度基線值可能不是膿毒癥休克患者液體反應性的指標，本研究結果與其相似。對膿毒癥休克患者給予一定量的容量負荷后，結果顯示R組和NR組的BNP水平有差異性，但犯Ⅰ型錯誤概率較高，應擴大樣本量進一步驗證此結果。國內有研究[14]已經證實，血漿BNP水平可以作為感染性體克患者心臟容量負荷的預測指標；容量反應組的BNP水平明顯低于無反應組；容量反應組的△BNP明顯小于無反應組。本研究也發現,R組的△BNP明顯小于NR組，與上述研究的△BNP結果相似。原因可能是R組的容量負荷較輕，對容量負荷耐受力較強，BNP的分泌較無反應組少；同時，隨著有效循環血容量的增加，BNP通過中性肽鏈內切酶的降解也增多。也有其他研究[15]發現，△BNP與體液平衡量顯著相關。但是，由于相關系數較低，僅靠BNP不能用于監測液體復蘇。因此初步認為，BNP的基線值不能作為預測膿毒癥休克患者容量反應性的評估指標，但是BNP的動態變化水平可能對容量反應性的預測有幫助。目前尚需多中心、大樣本的臨床研究來評估BNP水平預測容量反應性的臨床價值。

下腔靜脈是機體順應性較好的容量血管，具有無創、測量簡便、可重復性等優勢。當患者血容量增加時，下腔靜脈管徑會增加，同時管徑隨呼吸運動的變化幅度減小；而血容量減少時，下腔靜脈管徑會相應塌陷，管徑隨呼吸運動的變化幅度增大。Airapetian等[16]研究認為，在急性循環衰竭的自主呼吸患者中，IVC-RVI>40%可預測患者有容量反應性，但IVC-RVI<40%并不能判定患者沒有容量反應性。同時，Via等[17]研究得出，IVC-RVI>42%可預測ICU中自主呼吸患者補液后CO的增加。本研究發現IVC-RVI對膿毒癥休克患者的容量反應性評估有良好作用，并且優于△BNP。同時我們發現BNP聯合IVC-RVI對容量反應性的預測能力較單用IVC-RVI無顯著優勢，且增加了患者的住院費用，因此本研究目前不推薦聯用BNP和IVC-RVI預測容量反應性。但下腔靜脈直徑及其變化率預測容量反應性也有局限性。如Richards等[18]指出下腔靜脈管徑除受到血容量的變化影響，還會受到腹腔壓力、胸腔壓力、呼吸末正壓通氣、潮氣量和肺順應性等因素的影響。因此患者病情不同，影響因素不同，導致IVC-RVI預測容量反應性的閾值不同，臨床工作中需結合患者實際情況，指導液體治療。

綜上所述，IVC-RVI對膿毒癥休克患者的容量反應性評估有良好作用，并且優于△BNP。研究存在以下不足：首先，病例數較少，干擾因素較多，可能出現結果偏差，需多樣本、多中心的大型研究進一步探索BNP水平及IVC-RVI預測容量反應性的價值。其次，本研究兩組患者中有少數為輔助通氣，存在混雜因素，但均非完全鎮靜下的機械通氣，通氣模式都為SIMV，潮氣量420～500 mL，兩組間分布無統計學差異。再次，本研究采用床旁心臟彩超監測下腔靜脈直徑及心功能變化，因操作者個人因素導致的測量誤差，無法完全避免。最后，本研究選擇15%作為容量反應性的分組標準，但在CO增加10%～15%的患者并非都是無容量反應性的。