心室動脈偶聯與膿毒癥患者血流動力學的關系及對預后的預測價值

摘要：目的 探討心室動脈偶聯（VAC）與膿毒癥患者血流動力學的關系及其對患者28 d預后的預測價值。方法 選取膿毒癥患者164例，給予液體復蘇（3 h內輸注30 mL/kg的晶體液）治療并觀察其復蘇0 h、24 h、72 h的VAC［有效主動脈彈性（Ea）/心室收縮末期彈性（Ees）］及血流動力學參數變化情況，計算復蘇24 h、72 h與0 h之間的差值24 hΔEa/Ees、72 hΔEa/Ees，采用Pearson法分析Ea/Ees與Δ中心靜脈壓（CVP）、Δ心搏出量指數（SVI）及Δ心臟指數（CI）的相關性。根據28 d預后分為存活組（123例）和死亡組（41例），收集2組患者一般資料，采用多因素Cox回歸模型及受試者工作特征（ROC）曲線分析患者28 d死亡的影響因素及24 hΔEa/Ees、72 hΔEa/Ees對預后的預測價值。結果 164例患者復蘇24 h、72 h的Ea/Ees低于0 h，且72 h的Ea/Ees低于24 h（均P＜0.05），164例患者復蘇24 h、72 h的CVP、SVI、CI均高于0 h，且24 h的CVP、SVI、CI高于72 h（均P＜0.05）；24 hΔEa/Ees低于72 hΔEa/Ees（ P＜0.05），24 hΔCVP、ΔSVI、ΔCI高于72 h對應指標（P＜0.05）；24 hΔEa/Ees與24 hΔCVP、24 hΔSVI、24 hΔCI呈負相關（P＜0.05）；死亡組急性生理與慢性健康狀況評分Ⅱ（APACHEⅡ）≥20分、序貫器官衰竭評分（SOFA）≥10分占比以及24 hΔEa/Ees、72 hΔEa/Ees均高于存活組（P＜0.05）；APACHEⅡ、SOFA、24 hΔEa/Ees以及72 hΔEa/Ees升高均為影響膿毒癥患者28 d預后不良的危險因素（P＜0.05）；24 hΔEa/Ees、72 hΔEa/Ees對膿毒癥患者28 d預后預測效能較好（P＜0.05）。結論 Ea/Ees變化情況能較好地反映膿毒癥患者治療早期血流動力學改變，有助于預測膿毒癥患者28 d預后。

關鍵詞：膿毒癥；血流動力學；預后；心室動脈偶聯

中圖分類號：R631 文獻標志碼：A DOI：10.11958/20242154

膿毒癥是由感染引發的宿主反應失調，進而導致危及生命的器官功能障礙［1］。研究發現，血流動力學紊亂在膿毒癥的發展過程中起著關鍵作用［2］。因此，準確評估膿毒癥患者的血流動力學狀態對于制定有效的治療策略、改善預后至關重要。心室動脈偶聯（ventricular-arterial coupling，VAC）不僅能夠有效評估患者心臟的收縮功能，還能反映外周血管的順應性，對于全面了解患者心血管系統的整體狀態具有重要意義［3］。近年來，VAC作為反映心臟與動脈系統相互作用的重要指標，在膿毒癥的早期評估中逐漸受到關注［4］。由于膿毒癥患者的全身炎癥反應導致其心臟和血管系統均會受到不同程度的影響，VAC也可能發生相應的改變［5］。目前，關于VAC與膿毒癥患者血流動力學的具體關系以及其對患者早期預后的預測價值尚不明確。膿毒癥可引發心肌損傷，從而改變血流動力學參數，而VAC作為反映心室-動脈耦合狀態的重要指標，其與膿毒癥致血流動力學改變這一過程之間存在何種關聯以及在該過程中具體影響機制仍有待深入探討［6］。因此，明確VAC與膿毒癥患者血流動力學的關系，有助于臨床醫生更好地深入理解膿毒癥致心肌損傷的病理過程。鑒于此，本研究旨在深入探討VAC與膿毒癥患者血流動力學的關系，并評估其對28 d預后的預測價值，為膿毒癥的診治提供參考依據。

1 對象與方法

1.1 研究對象 選取2021年1月—2023年12月本院收治的164例膿毒癥患者，其中男89例，女75例，年齡52～70歲，平均（62.96±3.53）歲。納入標準：（1）符合膿毒癥的診斷標準［7］。（2）年齡gt;18歲。（3）近期未使用免疫抑制劑。排除標準：（1）患先天性心臟病。（2）處于慢性疾病終末期，如慢性腎功能衰竭、慢性心力衰竭等。（3）于3 d內死亡。（4）患自身免疫性疾病。本研究取得患者的知情同意，并獲得醫院倫理委員會審批（編號：快［2021］022號）。

1.2 治療方法

1.2.1 血流動力學監測 在患者復蘇0 h、24 h、72 h期間使用脈搏指示連續心排血量（pulse indicator continuous cardiac output，PICCO）監測技術對患者的血流動力學參數進行監測，將雙腔深靜脈導管及PICCO導管置入患者頸內靜脈及股動脈，連接相關裝置以及PDHA-I型心電監護儀（杭州群生微系統有限公司），觀察患者中心靜脈壓（central venous pressure，CVP）、每搏輸出量指數（stroke volume index，SVI）以及心臟指數（cardiac index，CI），測量3次后取平均值。24 h或72 hΔCVP、ΔSVI、ΔCI為24 h或72 h各指標數值與起始點數值之差。

1.2.2 VAC定量分析 評估VAC的常用指標是有效主動脈彈性（effective arterial elasticity，Ea）/心室收縮末期彈性（endsystolicelastance，Ees）之比，即VAC=Ea/Ees。Ea=心室收縮末期壓力（end-systolic pressure，ESP）/每搏輸出量（strokevolume，SV）；ESP=收縮壓×0.9；Ees=ESP/［心室收縮末期容積（end-systolic volume，ESV）-左心室壓力為0 時左心室容積（Vo）］。24 h或72 h ΔEa/Ees值為24 h或72 h Ea/Ees值與起始點0 h Ea/Ees值之差。上述參數均使用深圳市開立科技有限公司生產的S9 Exp型彩色多普勒超聲診斷儀監測。

1.2.3 治療及預后評估 患者接受液體復蘇治療［7］：3 h內輸注30 mL/kg晶體液，若患者在復蘇期間或復蘇后出現血壓下降，應給予患者血管活性藥物，并維持患者平均動脈壓≥65 mmHg（1 mmHg=0.133 kPa）。隨訪28 d有123例存活（存活組），41例死亡（死亡組）。

1.2.4 資料收集 收集患者年齡、性別、體質量指數（bodymass index，BMI）、基礎病等基線資料。評估患者入院時急性生理與慢性健康狀況評分Ⅱ（acute physiology and chronichealth evaluationⅡ，APACHEⅡ）［8］，包括體溫、心率、血氧飽和度等12項急性生理變量評估，總分為71分；分值越高表示患者病情越重。序貫器官衰竭評分（sequential organ failureassessment，SOFA）依據患者呼吸系統、凝血系統、肝臟、心血管系統、中樞神經系統和腎臟6個方面的指標變化進行評分，每個系統評分均為0～4分，總分為0～24分；評分越高表明患者器官衰竭越嚴重［9］。

1.3 統計學方法 用SPSS 26.0 軟件進行數據分析，經Shapiro-Wilk test正態性檢驗，符合正態分布的計量資料采用x±s表示，組內兩時間點比較行配對樣本t 檢驗，組間比較行獨立樣本t 檢驗，組內多個時間點比較采用單因素組內重復測量方差分析；非正態分布計量資料用M（P25，P75）表示，兩時間點比較進行非參數Wilcoxon檢驗；計數資料采用例表示，行χ2檢驗；Pearson法分析Ea/Ees與血流動力學指標的相關性；采用Cox回歸模型及受試者工作特征（ROC）曲線分別分析膿毒癥患者28 d死亡的影響因素及Ea/Ees對其預測價值。P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 復蘇0 h、24 h、72 h的Ea/Ees及血流動力學參數比較 患者復蘇24 h、72 h的Ea/Ees低于0 h，且72 h的Ea/Ees低于24 h，差異有統計學意義（均P＜0.05），患者復蘇24 h、72 h的CVP、SVI、CI均高于0 h，且24 h的CVP、SVI、CI高于72 h，差異有統計學意義（均P＜0.05），見表1。

2.2 復蘇0 h、24 h、72 h的Ea/Ees及血流動力學參數變化比較 24 hΔEa/Ees 低于72 hΔEa/Ees（P＜0.01），24 hΔCVP、ΔSVI、ΔCI高于72 hΔCVP、ΔSVI、ΔCI（P＜0.01），見表2。

2.3 Ea/Ees 與膿毒癥患者血流動力學的相關性 見表3。24 hΔEa/Ees 與24 hΔCVP、24 hΔSVI、24 hΔCI 呈負相關（P＜0.05），72 hΔEa/Ees 與72 hΔCVP、72 hΔSVI、72 hΔCI無相關性（P＞0.05）。

2.4 存活組與死亡組患者基線資料及Ea/Ees指標比較 死亡組APACHEⅡ≥20分、SOFA≥10分占比以及24 hΔEa/Ees、72 hΔEa/Ees 均高于存活組（P＜0.05），見表4。

2.5 膿毒癥患者28 d 預后的多因素Cox 回歸分析 以膿毒癥患者28 d預后（死亡=1，存活=0）為因變量，APACHEⅡ（＜20分=0，≥20分=1）、SOFA（＜10 分=0，≥10 分=1）、24 hΔEa/Ees（連續變量）、72 hΔEa/Ees（連續變量）為自變量，納入多因素Cox回歸分析模型（逐步后退法，α進=0.05，α出=0.10）。結果顯示，APACHEⅡ、SOFA、24 hΔEa/Ees、72 hΔEa/Ees升高均為膿毒癥患者28 d預后不良的危險因素（P＜0.05），見表5。

2.6 APACHEⅡ、SOFA、24 hΔEa/Ees以及72 hΔEa/Ees的預測價值 ROC曲線分析顯示，24 hΔEa/Ees和72 hΔEa/Ees相較于APACHEⅡ和SOFA對膿毒癥患者28 d預后的預測效能較好。見表6、圖1。

3 討論

膿毒癥是由細菌、真菌及寄生蟲引起的感染，在嚴重創傷或感染性疾病患者中高發［10］。研究發現，膿毒癥的進展會對患者的血流動力學產生嚴重影響，導致患者出現膿毒性休克，嚴重威脅生命安全［11］。因此，對膿毒癥患者進行有效、快速且準確的早期評估極為重要。臨床常采用PICCO監測、心臟超聲等方法監測膿毒癥患者血流動力學，但這些方法都存在各自的局限性，不能更準確地評估患者心血管整體功能狀態［12］。近年來，國內外多項研究表明，VAC可通過分析患者心室與動脈血管之間的偶聯情況快速有效地評估膿毒癥患者的血流動力學指標，從而及時給予相應的臨床干預，降低病死率［13-15］。本研究旨在分析VAC與膿毒癥患者血流動力學的關系及其對預后的預測價值，為臨床早期評估膿毒癥提供參考。

本研究發現，隨著復蘇時間的延長，膿毒癥患者24 h、72 h Ea/Ees及24 h、72 h CVP、SVI、CI均明顯改善。本研究與Zhou等［16］發現降低Ea/Ees可使心臟后負荷與心肌收縮功能相互匹配，從而使心臟血流動力學更加穩定，有助于改善膿毒癥患者組織灌注的結果大致相似。分析原因為，Ea/Ees值是評估患者心臟前負荷和后負荷的重要指標，膿毒癥患者的心臟功能可能受到損害，導致心臟前后負荷失衡，通過監測Ea/Ees值了解患者的心臟負荷狀態，從而指導液體復蘇和血管活性藥物的使用。有研究發現，VAC能夠對危重患者的早期潛在危險進行評估，通過對患者心臟與血管的循環方面進行整體評估，可以有效調整患者的治療方案［17］。CVP、SVI、CI等指標直接反映了膿毒癥患者的機體循環狀態，通過監測這些參數，可以及時了解患者的組織灌注情況，并判斷復蘇措施的有效性。本研究發現，24 hΔEa/Ees與24 hΔCVP、SVI、CI呈負相關，說明心臟與動脈系統的耦合關系變化對患者整體血流動力學狀態有重要影響。分析原因為，當患者心臟與動脈系統耦合關系改變時，會直接影響心臟的射血和外周血管的阻力，如果心臟與動脈系統耦合關系變差，心臟射血阻力可能增大，導致心輸出量減少，進而引起血壓下降等血流動力學改變，且動脈的彈性和順應性變化也會影響心臟的后負荷，進而影響心功能［18］。

APACHEⅡ和SOFA綜合考慮了患者的生理紊亂、器官功能障礙和疾病復雜性，其中APACHEⅡ側重于評價急性病嚴重程度，SOFA關注器官衰竭，分數越高表明患者生理紊亂和器官受損越嚴重，預示著更高的死亡風險［19］。24 hΔEa/Ees和72 hΔEa/Ees則反映了患者心臟與動脈系統的耦合關系在膿毒癥發展過程中的變化。膿毒癥引發全身炎癥反應，導致多器官功能障礙，APACHEⅡ和SOFA評分高者病情更嚴重，而心臟與動脈系統的耦合變化會影響患者心臟功能和組織灌注，Ea/Ees的變化可能導致心臟負荷加重、泵血功能下降，進而影響患者預后［20］。本研究ROC曲線分析顯示，24 hΔEa/Ees、72 hΔEa/Ees預測28 d預后的AUC均較高，表明二者預測膿毒癥患者28 d預后的效能相當。分析原因為24 hΔEa/Ees和72 hΔEa/Ees可以及時反映患者心臟與動脈系統耦合隨時間的動態變化，以及患者的病情進展情況，從而提高了預測的準確性和可靠性。

綜上所述，Ea/Ees與膿毒癥患者的CVP、SVI、CI密切相關，Ea/Ees變化情況能較好地反映出患者治療早期血流動力學的改變，可作為膿毒癥患者28 d預后的重要預測指標。

參考文獻

［1］ 趙奕琳，劉田恬，王春霞. 外泌體參與膿毒癥發生發展及臨床診

治方面的研究進展［J］. 中華危重病急救醫學，2024，36（2）：221-

224. ZHAO Y L，LIU T T，WANG C X. Research advances in

exosomes involved in the occurrence，development and clinical

diagnosis and treatment of sepsis［J］. Chin Crit Care Med，2024，36

（2）：221-224. doi：10.3760/cma.j.cn121430-20230809-00601.

［2］ FORD V J，APPLEFELD W N，WANG J，et al. Cardiac magnetic

resonance studies in a large animal model that simulates the cardiac

abnormalities of human septic shock［J］. J Am Heart Assoc，2024，

13（15）：e034026. doi：10.1161/JAHA.123.034026.

［3］ 王小燕，朱雪峰，陸趙陽，等. 超聲二維斑點追蹤成像技術對尿

毒癥患者心室動脈偶聯情況的評估價值［J］. 天津醫藥，2021，49

（11）：1203-1206. WANG X Y，ZHU X F，LU Z Y，et al. The

predictive value of two-dimensional ultrasonic speckle tracking

imaging technology for ventricular arterial coupling in uremic

patients［J］. Tianjin Med J，2021，49（11）：1203-1206. doi：

10.11958/20203570.

［4］ 歐陽秋芳，游濤，許榮，等. 健心顆粒通過調控Apelin通路對心

力衰竭大鼠心室-動脈偶聯的影響［J］. 中成藥，2024，46（1）：

262-267. OUYANG Q F，YOU T，XU R，et al. Effect of hearthealthy

granules on ventricular-arterial coupling in heart failure

rats through modulation of the Apelin pathway［J］. Chinese

Traditional Patent Medicine，2024，46（1）：262-267. doi：10.3969/j.

issn.1001-1528.2024.01.045.

［5］ ZHOU X，PAN J，WANG Y，et al. Left ventricular-arterial coupling

as a predictor of stroke volume response to norepinephrine in septic

shock - a prospective cohort study［J］. BMC Anesthesiol，2021，21

（1）：56. doi：10.1186/s12871-021-01276-y.

［6］ DEMAILLY Z，BESNIER E，TAMION F，et al. Ventriculo-arterial

（un）coupling in septic shock：impact of current and upcoming

hemodynamic drugs［J］. Front Cardiovasc Med，2023，10：1172703.

doi：10.3389/fcvm.2023.1172703.

［7］ 中國醫師協會急診醫師分會，中國研究型醫院學會休克與膿毒

癥專業委員會. 中國膿毒癥/膿毒性休克急診治療指南（2018）

［J］. 中國急救醫學，2018，38（9）：741-756. Emergency Physicians

Branch of Chinese Physicians Association，Shock and Sepsis

Committee of Chinese Society of Research Hospitals. Chinese

guidelines for emergency treatment of sepsis/septic shock （2018）

［J］.Chin J Crit Care Meb，2018，38（9）：741-756. doi：10.3969/j.

issn.1002-1949.2018.09.001.

［8］ RANJIT S，KISSOON N，ARGENT A，et al. Haemodynamic

support for paediatric septic shock：a global perspective［J］. Lancet

Child Adolesc Health，2023，7（8）：588-598. doi：10.1016/S2352-

4642（23）00103-7.

［9］ LIAN H，LI S，ZHANG Q，et al. U-shaped prognostic value of left

ventricular-arterial coupling in septic patients：a prospective study

［J］. Eur J Med Res，2024，29（1）：435. doi：10.1186/s40001-024-

02037-6.

［10］黃玉慧，張巖，范春芝，等. 腎動脈阻力指數聯合肺動脈高壓對

膿毒癥患者死亡風險的預測價值［J］. 軍事醫學，2024，48（3）：

225-229. HUANG Y H，ZHANG Y，FAN C Z，et al. Renal resistive

index combined with pulmonary hypertension in assessing mortality

risk in sepsis patients［J］. Mil Med Sei，2024，48（3）：225-229. doi：

10.7644/j.issn.1674-9960.2024.03.010.

［11］黃浩，陳湘平，李程錦，等. 革蘭陰性桿菌感染膿毒癥患者B型

利鈉肽水平與血流動力學參數及炎性因子的相關性［J］. 中國醫

學科學院學報，2021，43（6）：879-885. HUANG H，CHEN X P，LI

C J，et al. Correlation of B-type natriuretic peptide level with

hemodynamic parameters and inflammatory cytokines in patients

with gram-negative sepsis［J］. Acta Academiae Medicinae Sinicae，

2021，43（6）：879-885. doi：10.3881/j.issn.1000-503X.14022.

［12］董倩倩，楊燕，劉德智. 血流動力學參數與膿毒癥休克患者容量

反應性的預測及相關性分析［J］. 醫用生物力學，2023，38（6）：

1219-1225. DONG Q Q，YANG Y，LIU D Z. Prediction and

correlation analysis of hemodynamic parameters and volume

responsiveness in patients with septic shock［J］. Journal of Medical

Biomechanics，2023，38（6）：1219-1225. doi：10.16156/j. 1004-

7220.2023.06.025.

［13］NASU M，SATO R，TAKAHASHI K，et al. The chronological

demographics of ventricular-arterial decoupling in patients with

sepsis and septic shock：a prospective observational study［J］. J

Intensive Care Med，2023，38（4）：340-348. doi：10.1177/

08850666221120219.

［14］YOU J Y，SATO R，CHAWLA S，et al. Hemodynamic profile of

cirrhotic patients with sepsis and septic shock：a propensity score

matched case-control study［J］. J Crit Care，2024，81：154532. doi：

10.1016/j.jcrc.2024.154532.

［15］MESSINA A，CALABRò L，PUGLIESE L，et al. Fluid challenge in

critically ill patients receiving haemodynamic monitoring：a

systematic review and comparison of two decades［J］. Crit Care，

2022，26（1）：186. doi：10.1186/s13054-022-04056-3.

［16］ZHOU X，ZHANG Y，PAN J，et al. Optimizing left ventriculararterial

coupling during the initial resuscitation in septic shock - a

pilot prospective randomized study［J］. BMC Anesthesiol，2022，22

（1）：31. doi：10.1186/s12871-021-01553-w.

［17］KATTAN E，BAKKER J，ESTENSSORO E，et al. Hemodynamic

phenotype-based，capillary refill time-targeted resuscitation in

early septic shock：the ANDROMEDA-SHOCK-2 Randomized

Clinical Trial study protocol［J］. Rev Bras Ter Intensiva，2022，34

（1）：96-106. doi：10.5935/0103-507X.20220004-pt.

［18］MA Q，DING C，WEI W，et al. The value of right ventricular

pulmonary artery coupling in determining the prognosis of patients

with sepsis［J］. Sci Rep，2024，14（1）：15283. doi：10.1038/s41598-

024-65738-2.

［19］QIU X，LEI Y P，ZHOU R X. SIRS，SOFA，qSOFA，and NEWS in the

diagnosis of sepsis and prediction of adverse outcomes：a systematic

review and meta-analysis［J］. Expert Rev Anti Infect Ther，2023，21

（8）：891-900. doi：10.1080/14787210.2023.2237192.

［20］BOWCOCK E M，GERHARDY B，HUANG S，et al. Right

ventricular outflow tract Doppler flow analysis and pulmonary

arterial coupling by transthoracic echocardiography in sepsis：a

retrospective exploratory study［J］. Crit Care，2022，26（1）：303.

doi：10.1186/s13054-022-04160-4.

（2024-12-08收稿 2025-02-26修回）

（本文編輯 李國琪）