比較超聲心動圖指標在不同呼氣末正壓機械通氣模式下預測容量反應性的情況

黎代強，陳 琳，繆錦松，林澤華，肖 軍

（賀州市人民醫院重癥醫學科，廣西 賀州 542899）

容量反應性是評估重癥需行機械通氣患者液體復蘇的重要指標之一，其能夠提示患者的液體需求量，避免過量或過少的液體復蘇。有研究表示，在重癥監護病房（ICU）的膿毒血癥及感染性休克患者中有43.5%呈現容量反應性[1]。正確評估患者的容量反應性，能夠有效指導液體復蘇的量和速度，減少不必要的液體超負荷，降低并發癥發生率。傳統的評估方法如中心靜脈壓（CVP）、肺動脈楔壓（PAWP）等存在許多限制，容量反應性的評估方法也在不斷發展。近年來，越來越多的研究表明，通過超聲技術測量下腔靜脈膨脹指數（dIVC）變異度和吸氣末最大直徑（IVCmax）等指標可以有效評估容量反應性[2-3]。同時，機械通氣過程中容量液體管理常常是一個困擾臨床醫師的難題，了解患者是否存在容量反應性對于選擇合適的呼氣末正壓（PEEP）機械通氣模式非常重要[4]。因此，本研究旨在分析超聲心動圖指標在不同PEEP 機械通氣模式下預測容量反應性的情況，現報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料選取2020 年11 月至2022 年8 月于賀州市人民醫院ICU 進行救治的需行有創機械通氣治療的50 例患者，其中男性27 例，女性23 例；年齡23～75歲，平均（46.48±13.54）歲；急性生理和慢性健康評分系統（APACH Ⅱ）評分5～18 分，平均（12.43±3.22）分。其中6 例患者由于出現容量超負荷反應予以終止負荷試驗，最終得到反應組和無反應組負荷試驗患者分別為24、20 例。納入標準：需行有創機械通氣治療；有液體治療需求；有完整的超聲心動圖檢查記錄；沒有使用過或已撤離血管活性藥物；有竇性心律。排除標準：右室功能障礙明顯，右心臟功能衰竭、三尖瓣返流；存在補液試驗禁忌證；合并主動脈瘤、先天性心臟畸形；存在腹腔高壓，經導尿管測膀胱壓＞12 mmHg；重度急性呼吸窘迫綜合征，需小潮氣量及持續高PEEP 通氣；閉合性顱腦損傷。研究經醫院醫學倫理委員會批準，患者家屬均簽署知情同意書。

1.2 研究方法

1.2.1 設置機械通氣模式及參數 利用呼吸機（美國Carefusion 公司，型號：VELA）在輔助/控制通氣（A/C）模式下[其中機械通氣指征潮氣量（VT）為6～8 mL/kg 體質量]，對充分鎮靜后的患者進行有創機械通氣。通過調整呼吸頻率，維持動脈血二氧化碳分壓（PaCO2）35～45 mmHg（1 mmHg=0.133 kPa），初始PEEP 值設置為0 cmH2O，測量及記錄呼吸指標氣道平均壓（Pmean）、氣道峰壓（Ppeak）等，同時進行經胸心臟超聲（TTE）檢測，記錄心排血量（CO）、IVCmax及dIVC 等超聲指標。利用GE DASH 4 000 監測儀（美國GE 公司，型號：DASH4000）常規監測心率（HR）、血壓（BP）、心電圖（ECG）、血氧飽和度（SpO2）等指標，然后進行容量負荷試驗，并再次對上述呼吸指標與超聲指標進行測量與記錄。隨后對PEEP 進行設置，分別增加至PEEP=5、10、15 cmH2O 時并維持至少5 min 后再測量并記錄上述呼吸指標與超聲指標；同時，觀察呼吸機顯示患者的氣道壓，在Pmean＞35 cmH2O（Ppeak＞45 cmH2O）（1 cmH2O=0.098 kPa）時停止試驗。

1.2.2 容量負荷試驗陽性標準[5]20 min 內通過中心靜脈導管向患者靜脈快速輸入500 mL 生理鹽水，按100、100、300 mL 依次進行。TTE 測量CO 增加量，CO 增加量以15%為界， ≥ 15%時，為有容量反應性，反之為無容量反應性。若患者出現如氣急明顯加重、肺部濕啰音增多等容量超負荷的臨床現象，立即停止補液試驗。

1.2.3 指標檢測 用床旁便攜式超聲儀（美國Sono Site公司，型號：M-Turbo），在完全機械通氣控制模式下，以1～5 Mz 寬頻相控陣探頭測量。①CO：TTE 于胸骨旁左室長軸測量主動脈瓣環直徑（AoD），計算主動脈瓣環區域（Aa），Aa（cm2） = （π×AoD2） / 4；于心尖五腔或三腔心切面得到左室流出道或主動脈瓣口頻譜，并描記主動脈瓣流速時間積分（VTI），然后計算左室每搏量（SV），SV（mL） = VTI×Aa；CO = SV×HR。②IVCmax與IVCmin：二維超聲經劍突下視角，距肝靜脈匯入下腔靜脈近心端旁2 cm 處測得吸氣末最大直徑（IVCmax）、呼氣末最小直徑（IVCmin）等參數，計算下腔靜脈膨脹指數（dIVC），dIVC = （IVCmax-IVCmin） / IVCmin） × 100%。每個觀察指標均測3 次，最終取平均值。

1.3 觀察指標①對比有無反應組患者在PEEP=0 cmH2O時，容量負荷試驗前后Pmean、Ppeak、CO、IVCmax及dIVC；②容量負荷試驗后，隨PEEP 遞增，對比有無反應組患者Pmean、Ppeak、CO、IVCmax及dIVC 的變化；③ROC 曲線評估IVCmax與dIVC 在不同PEEP 機械通氣模式下對ICU 行機械通氣患者容量反應性的預測價值。

1.4 統計學方法采用SPSS 23.0 統計學軟件處理數據，計量資料均經K-S 法證實符合正態分布且方差齊，以(±s)表示，采用t檢驗；利用ROC 曲線評估IVCmax與dIVC 在不同PEEP 機械通氣模式下對ICU 行機械通氣患者容量反應性的預測價值。以P＜0.05 為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 不同PEEP 值對患者呼吸指標及TTE 指標的影響PEEP=0 cmH2O(試驗前)時，Pmean、Ppeak、CO 在有無反應組兩組間比較，差異無統計學意義（P＞0.05），無反應組IVCmax顯著高于反應組，dIVC 顯著低于反應組；且與PEEP=0 cmH2O（試驗前）比，PEEP=0 cmH2O（試驗后）時兩組dIVC 顯著降低，PEEP=0 cmH2O（試驗后）時，無反應組Pmean、Ppeak、dIVC 均顯著低于反應組，IVCmax顯著高于反應組；兩組患者Pmean、Ppeak、IVCmax隨PEEP 增大均呈逐漸升高趨勢，而CO、dIVC 隨著PEEP 的增大呈逐漸降低趨勢；且PEEP=10 cmH2O 時無反應組Pmean高于反應組，Ppeak低于對照組，PEEP=5、10、15 cmH2O 時無反應組IVCmax高于反應組，dIVC 低于反應組，差異均有統計學意義（均P＜0.05），見表1。

表1 兩組患者不同PEEP 值的氣道壓力及TTE 測量參數比較(±s)

表1 兩組患者不同PEEP 值的氣道壓力及TTE 測量參數比較(±s)

注：與PEEP=0 cmH2O（試驗前）比，*P＜0.05；與PEEP=0 cmH2O（試驗后）比，#P＜0.05；與PEEP=5 cmH2O 比，△P＜0.05；與PEEP=10 cmH2O 比，▲P＜0.05；PEEP：呼氣末正壓；Pmean：氣道平均壓；Ppeak：氣道峰壓；IVCmax：吸氣末最大直徑；dIVC：下腔靜脈膨脹指數；CO：心輸出量。1 cmH2O=0.098 kPa。

指標 組別 例數 PEEP(cmH2O)0( 試驗前 ) 0( 試驗后 ) 5 10 15 Pmean(cmH2O)反應組 24 6.33±0.61 6.44±0.23 10.74±0.62*# 15.26±1.34*#△ 20.76±2.02*#△▲無反應組 20 6.23±0.55 6.16±0.42 10.48±0.63*# 16.38±0.87*#△ 20.51±1.88*#△▲t 值 0.566 2.804 1.375 3.213 0.422 P 值 ＞0.05 ＜0.05 ＞0.05 ＜0.05 ＞0.05 Ppeak(cmH2O)反應組 24 12.86±1.48 13.77±1.68 20.63±2.75*# 26.18±2.42*#△ 30.30±1.92*#△▲無反應組 20 12.08±1.33 12.21±1.65 20.48±1.53*# 24.43±1.15*#△ 30.32±1.60*#△▲t 值 0.864 3.092 0.217 2.963 0.037 P 值 ＞0.05 ＜0.05 ＞0.05 ＜0.05 ＞0.05 IVCmax(cm)反應組 24 1.51±0.28 1.54±0.29 1.59±0.32 1.71±0.26# 1.75±0.28#無反應組 20 1.72±0.31 1.75±0.31 1.82±0.33 1.95±0.30* 1.98±0.32*#t 值 2.360 2.318 2.341 2.843 2.543 P 值 ＜0.05 ＜0.05 ＜0.05 ＜0.05 ＜0.05 dIVC(%)反應組 24 27.65±6.37 17.32±3.26* 15.26±2.64*# 14.68±1.86*# 13.88±2.41*#無反應組 20 19.85±3.24 13.76±2.17* 12.68±2.11* 13.24±2.24* 12.46±2.02*t 值 4.961 4.170 3.529 2.331 2.092 P 值 ＜0.05 ＜0.05 ＜0.05 ＜0.05 ＜0.05反應組 24 5.89±0.63 6.17±0.74 5.87±0.72 4.76±0.80*#△ 3.59±0.92*#△▲無反應組 20 5.66±0.59 5.86±0.65 5.48±0.57 4.35±0.62*#△ 3.19±0.76*#△▲t 值 1.241 1.461 1.962 1.870 1.552 P 值 ＞0.05 ＞0.05 ＞0.05 ＞0.05 ＞0.05 CO(L/min)

2.2 ROC 曲線評估IVCmax、dIVC 對不同PEEP 機械通氣模式下容量反應性的預測價值ROC 曲線顯示，PEEP=10 cmH2O 時，IVCmax的AUC 最大為0.720；PEEP=0 cmH2O 時，dIVC 的AUC 最大為0.847，見表2、圖1。

圖1 IVCmax、dIVC 評估不同PEEP 機械通氣模式下容量反應性的ROC 曲線

表2 IVCmax、dIVC 評估不同PEEP 機械通氣模式下容量反應性的價值

3 討論

在機械通氣治療中，PEEP 是一項常用的參數，其可以維持肺泡的穩定和防止肺泡萎陷，提高通氣效率和氧合功能。不同的患者根據其具體情況，需要設置不同的PEEP參數，如果PEEP 設置過高，可能會對肺組織造成傷害；如果PEEP 設置過低，可能會導致氧合不足，影響患者預后。超聲心動圖檢測可以幫助醫師判斷患者容量反應性，即預測患者是否需要進行液體復蘇。在超聲心動圖指標中，IVCmax、dIVC 是一種常用的容量反應性預測指標；在機械通氣治療情況下，PEEP 設置的不同可能會影響IVCmax、dIVC 的預測準確性[6]。

在完全機械通氣控制模式下，反應性是指患者對容量負荷的反應，即在給予液體輸注后，患者的CO 指標是否有變化。CO 增加量≥ 15%時，有容量反應性，反之無容量反應性[7]。本研究中，反應組的IVCmax顯著小于無反應組，Pmean、Ppeak、dIVC 均顯著大于無反應組，說明反應組患者對容量負荷的刺激更加敏感，可能存在容量不足的情況；而無反應組患者則可能已經處于容量充足狀態，因此對容量負荷的刺激反應較弱。

本研究中，兩組患者Pmean、Ppeak均會隨著PEEP 的增大而增大，原因在于，正壓通氣時，PEEP 使跨肺壓力和胸腔膜壓力增加，Pmean、Ppeak均會隨之增加，但需注意，PEEP過高會引起肺部過度膨脹造成肺損傷。此外，本研究中兩組患者CO 在容量試驗后出現增加趨勢，說明患者可能存在肺順應性低下情況，肺伸展能力較差，而在試驗后，CO隨著PEEP 的增加而下降，說明PEEP 增加可能會增加肺泡的穩定性，防止肺泡萎縮，增強肺部順應性，同時增加胸腔內壓力，降低心臟的充盈，從而導致CO 下降，因此臨床可將CO 作為評定心功能動態變化的指標。但隨著PEEP升高，兩組間比較，差異無統計學意義，可能是由于PEEP升高后，機體發生的補償反應，彌補了PEEP 增加對機體循環的不利影響。

容量負荷試驗后，隨PEEP 的增大兩組患者IVCmax呈逐漸升高趨勢，且與PEEP=0 cmH2O（試驗后）時比，反應組PEEP=10、15 cmH2O 時IVCmax均顯著升高，而無反應組僅在PEEP=15 cmH2O 時的IVCmax均顯著升高，且不同PEEP 時反應組IVCmax均低于無反應組，說明無反應組中，PEEP 對IVCmax影響較小，且會導致IVCmax對容量反應性的預測價值降低；隨PEEP 的增大兩組患者dIVC 呈逐漸降低趨勢，且與PEEP=0 cmH2O（試驗后）時比，反應組PEEP=5、10、15 cmH2O 時dIVC 顯著降低，且不同PEEP 時反應組dIVC 均大于無反應組，與麥志偉等[8]、孫媛媛等[9]的研究結果一致。可能是由于呼氣末IVC 直徑和呼氣前相比有增大，且幅度比吸氣末大，所以PEEP 參數設置使dIVC 變小；但無反應組中隨PEEP 的增大dIVC 變化不顯著，原因可能是由于患者機體調節機制在患者容量充足條件下幾乎不受PEEP 影響。

本研究中，ROC 曲線結果表明，IVCmax、dIVC 預測機體容量狀況的準確性能良好，其中PEEP=10 cmH2O 時，IVCmax的AUC 最 大，PEEP=0 cmH2O 時，dIVC 的AUC最大。研究還發現IVCmax最佳臨界點、AUC 在PEEP 值0～10 cmH2O 范圍內增大，而dIVC 逐漸減小，說明呼吸機治療能夠有效改善肺容積，而AUC 在PEEP=15 cmH2O 時IVCmax出現降低趨勢，dIVC 出現升高趨勢，可能是因為，PEEP過高導致氣道阻力增大、肺泡過度膨脹等因素影響了肺容積的變化，因此在臨床實踐中需注意PEEP 的選擇與管理，以維持肺功能的最佳平衡狀態，在適當范圍內設置PEEP，可有效改善患者血流動力學[10]。

綜上，IVCmax、dIVC 是評估有創機械通氣患者容量反應性的可靠指標，具有一定的預測價值，當有反應組與無反應組患者在PEEP=0 cmH2O 時，dIVC 在容量負荷試驗前后比較有顯著差異；容量負荷試驗后，隨著PEEP 遞增，Pmean、Ppeak、IVCmax水平呈增加趨勢，CO、dIVC 呈降低趨勢；在PEEP 0～10 cmH2O 時，IVCmax的AUC 隨著PEEP 的遞增而增加，PEEP 達到15 cmH2O 時，AUC 減小，dIVC 則相反。因此，IVCmax、dIVC 在不同PEEP 機械通氣模式下可以準確預測進行有創機械通氣患者的容量狀況，機械通氣治療具有一定的優點，但根據本研究結果，建議在進行有創機械通氣患者的容量評估時，應該考慮PEEP 因素并嚴格控制，尤其在PEEP 高于10 cmH2O 時需格外注意。本研究的不足之處包括樣本量較小、研究對象來自單中心，未來需要來自多中心更多的臨床病例中進行驗證。