無創(chuàng)心排量監(jiān)測聯(lián)合被動抬腿預測小兒先天性心臟病術(shù)后容量反應性的研究

駱德強 陳自力 戴巍 謝永玉

作者單位：33002 江西省南昌市，中國人民解放軍第九四醫(yī)院重癥醫(yī)學科（駱德強、陳自力）；江西省上饒市第五人民醫(yī)院重癥醫(yī)學科（戴?。?；南昌大學醫(yī)學院研究生院（謝永玉）

無創(chuàng)心排量監(jiān)測聯(lián)合被動抬腿預測小兒先天性心臟病術(shù)后容量反應性的研究

駱德強 陳自力 戴巍 謝永玉

作者單位：33002 江西省南昌市，中國人民解放軍第九四醫(yī)院重癥醫(yī)學科（駱德強、陳自力）；江西省上饒市第五人民醫(yī)院重癥醫(yī)學科（戴?。?；南昌大學醫(yī)學院研究生院（謝永玉）

目的 探討無創(chuàng)心排量監(jiān)測聯(lián)合被動抬腿預測小兒先天性心臟病患兒術(shù)后容量反應性的作用。方法 選擇2015年5月至2016年4月入住解放軍第九四醫(yī)院ICU的小兒先天性心臟矯治術(shù)后需要擴容的患兒納入本研究，按四步進行。第一階段，45°半臥位；第二階段，軀體平躺腳45°位；第三階段，45°半臥位；第四階段，45°半臥位進行10 min內(nèi)靜脈輸注10 ml/kg 6%羥乙基淀粉進行擴容。通過床旁超聲連續(xù)進行四階段心輸出量（CO）和每搏輸出量（SV）監(jiān)測，根據(jù)擴容后SV的變化值△SV是否≥10%分為反應組和無反應組，受試者工作特征曲線（ROC curve）評價PLR所致△SV預測容量反應性的價值。結(jié)果 48例需要擴容的患兒納入本研究，8例因不能得到滿意的床旁超聲多普勒信號被排除，26例（65.0%）患兒PLR所致△SV≥10%為反應組，△SV曲線下面積AUC為0.85±0.06，△SV≥10%預測容量反應性的敏感度和特異度分別為80.77%和64.29%，陽性預測值和陰性預測值分別是80.77%和64.29%。結(jié)論 通過無創(chuàng)心排量監(jiān)測聯(lián)合被動抬腿所致△SV對評估小兒先天性心臟術(shù)后患兒容量反應性具有一定的指導意義。

無創(chuàng)心排量監(jiān)測； 被動抬腿實驗； 容量反應性； 每搏輸出量； 先天性心臟病

【Key words】Ultrasonic cardiac outputmonitor； Passive leg raising test； Fluid responsiveness； Stroke volume； Congenital heart disease

小兒先天性心臟病矯治術(shù)后充分的容量治療尤為重要。容量不足會引起臟器功能損傷、乳酸代謝紊亂甚至循環(huán)衰竭。然而，過量的液體會造成左心衰竭和急性肺水腫。相對成人來說，小兒血容量監(jiān)測比較困難。脈搏壓變異率（PPV）和每搏量變異率（SVV）相對傳統(tǒng)的中心靜脈壓（CVP）都非常適合測量成人的容量反應[1-4]。有研究表明，這些指標預測小兒容量反應性存在局限性，甚至可能出現(xiàn)相互矛盾的結(jié)果[5,6]。先天性心臟病矯治術(shù)后由于患兒肺動脈高壓、呼吸末正壓使用、左心室發(fā)育等因素影響，以往反映心臟前負荷的指標如中心靜脈壓（CVP）、肺動脈楔壓（PAWP）預測小兒先天性心臟病矯治術(shù)后容量反應性結(jié)果較為局限，評價患兒容量反應性仍是一個臨床難題[7,8]。本研究采用無創(chuàng)心排量監(jiān)測技術(shù)（USCOM）聯(lián)合被動抬腿試驗（PLR）評估小兒先天性心臟病矯治術(shù)后患兒容量反應性的能力。

1 對象與方法

1.1 研究對象 2015年5月至2016年4月我院ICU收治的1～13歲無自主呼吸需呼吸機輔助的先天性心臟矯治術(shù)后需要擴容補液的患兒?；純盒枰獢U容補液的標準至少符合下列一項：①平均動脈壓比基礎值下降＞30%，或需要中等劑量以上血管升壓藥物；②心率比基礎心率上升＞10%；③組織低灌注的表現(xiàn)，包括腎功能障礙（尿量＜0.5 ml·kg-1·h-1在2 h以上，或出現(xiàn)急性腎損傷的生化指標變化），動脈血乳酸基礎值增加1.5倍以上；④皮膚出現(xiàn)花斑。排除標準：①不能進行PLR的患兒；②左室射血分數(shù)＜0.45；③氣體干擾不能獲得滿意的多普勒超聲信號的患兒。本研究通過醫(yī)院倫理委員會的審核，所有治療均得到患兒家屬的知情同意。

1.2 研究方法

1.2.1 技術(shù)方案 第一階段：患兒45°半臥位；第二階段：PLR，患兒平躺位，下肢抬高45°進行PLR 5 min；第三階段：回到45°半臥位；第四階段：液體擴容，10 min內(nèi)靜脈輸注10 ml/kg 6%羥乙基淀粉進行擴容。見圖1。

1.2.2 血流動力學數(shù)據(jù)測量 采用 USCOM（PtyLtd，CoffSHarbour，NSW，Australia）進行測量。所有患兒血流動力學數(shù)據(jù)測量均由同一名操作熟練的醫(yī)師進行，超聲探頭置于胸骨上窩獲取滿意的升主動脈血流多普勒信號，記錄獲取最佳信號的部位，測算3次取平均值。整個試驗中測量均以此為準，測得每搏輸出量（SV）和心排量（CO），經(jīng)撓動脈或股動脈持續(xù)監(jiān)測有創(chuàng)動脈血壓（SBP），經(jīng)頸內(nèi)靜脈中心置入4.5～5.5 F深靜脈導管呼吸末監(jiān)測CVP。每次測量前讓患兒充分鎮(zhèn)靜，分別于PLR開始前、PLR過程中、PLR結(jié)束后和擴容結(jié)束后進行監(jiān)測并記錄HR、MAP、SV、CO、CVP。每次測量均在體位變動2 min后開始，階段3和階段4患兒體位沒有變化，試驗期間不調(diào)整患兒的血管活性藥物劑量和呼吸機參數(shù)設置。

1.2.3 分組 根據(jù)擴容補液后SV增加的程度將患兒分為有反應組和無反應組，即與第1階段相比，第4階段擴容補液后SV增加≥10%為反應組，＜10%為無反應組。

1.3 統(tǒng)計學方法 采用SPSS 19.0統(tǒng)計軟件進行統(tǒng)計分析。連續(xù)變量以±s表示，如HR、CVP、MAP、CO、SV、血管活性藥物評分、呼吸機參數(shù)和年齡，兩組之間采用獨立t檢驗，計數(shù)資料如性別構(gòu)成采用χ2檢驗。受試者工作特征曲線（ROC曲線）分析PLR所致△SV預測容量反應性的價值。P＜0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結(jié)果

2.1 兩組基線資料比較 48例患兒入選本研究，8例因為不能獲得滿意的多普勒信號被排除，共40例患兒進行統(tǒng)計學分析。兩組患兒的年齡、性別構(gòu)成、體表面積、血管活性藥物評分、呼吸機參數(shù)設置、疾病構(gòu)成等一般資料比較均未見統(tǒng)計學差異（P均＞0.05），見表1。

2.2 PLR和擴容（VE）前后血流動力學參數(shù)變化PLR和VE引起患兒SV的變化，反應后SV明顯高于反應前（P均＜0.05）。反應組和無反應組的HR在PLR前后和VE前后都無明顯變化（P均＞0.05）。40例患兒中26例（65.0%）患兒為反應組，14例（35.0%）為無反應組。PLR后反應組和無反應組患兒的SV、CO均明顯增加（P均＜0.05）。在階段3，SV、CO有所下降，當進行補液擴容后，上述血流動力學指標再次明顯增加（P均＜0.01），而無反應組則增加不明顯（P＜0.05）。MAP在反應組患兒PLR前后及無反應組患兒中輕度增加（P＞0.05），僅在補液反應組顯示差異有統(tǒng)計學意義（P＜0.05），無法準確評判是否容量反應。見表2～5。

表1 兩組患兒基線資料比較［±s，例數(shù)及百分率（%）］

表1 兩組患兒基線資料比較［±s，例數(shù)及百分率（%）］

注：VSD：室間隔缺損；ASD：房間隔缺損；TOF：法洛四聯(lián)癥。1 cm H2O=0.098 kPa，1mm Hg=0.133 kPa

組別 例數(shù) 年齡（歲）性別體表面積（m2）機械通氣 先心手術(shù)類男性 女性 潮氣量（m l/kg）PEEP（cm H2O）入住ICU時間（d）血管藥物評分 VSD ASD VSD+ ASD TOF無反應組 14 4.75±2.54 6（45.0） 8（45.0） 0.56±0.19 7.64±0.63 4.64±1.21 12.73±4.27 4.07±2.67 6（42.9） 3（21.4） 4（28.6） 1（7.1）反應組 26 5.76±3.57 12（45.0） 14（45.0） 0.63±0.22 7.50±0.51 5.19±2.02 14.62±6.35 5.69±2.42 12（46.2） 8（30.8） 3（11.5） 3（11.5）P值 0.36 0.82 0.32 0.44 0.55 0.33 0.06 0.84 0.53 0.18 0.66

表2 先心矯治術(shù)后患兒反應組PLR前后血流動力學指標的變化比較（±s）

表2 先心矯治術(shù)后患兒反應組PLR前后血流動力學指標的變化比較（±s）

注：PLR：被動抬腿試驗；HR：心率；CVP：中心靜脈壓；MAP：平均動脈壓；CO：心排血量；SV：每搏量。1 cm H2O=0.098 kPa，1mm Hg=0.133 kPa

組別 例數(shù) HR（次/min） CVP（cm H2O） MAP（mm Hg） CO（L/min） SV（m l）反應組PLR前 26 131.15±15.67 9.46±1.61 65.89±5.37 3.16±0.47 21.27±7.07反應組PLR后 26 130.59±11.26 10.28±1.00 66.39±3.98 3.58±0.51 27.96±7.00 t值 0.15 2.22 0.39 3.10 3.43 P值0.88 0.31 0.70 0.00 0.00

表3 先心矯治術(shù)后患兒無反應組PLR前后血流動力學指標的變化比較（±s）

表3 先心矯治術(shù)后患兒無反應組PLR前后血流動力學指標的變化比較（±s）

注：PLR：被動抬腿試驗；HR：心率；CVP：中心靜脈壓；MAP：平均動脈壓；CO：心排血量；SV：每搏量。1 cm H2O=0.098 kPa，1mm Hg=0.133 kPa

組別 例數(shù) HR（次/min） CVP（cm H2O） MAP（mm Hg） CO（L/min） SV（ml）無反應組PLR前 14 135.05±16.67 9.59±0.96 64.65±5.19 3.25±0.32 23.44±5.97無反應組PLR后 14 138.51±17.53 10.24±1.03 66.66±3.88 3.48±0.46 28.40±4.39 t值 0.73 2.37 1.58 2.12 3.41 P值0.47 0.02 0.12 0.04 0.00

表4 先心矯治術(shù)后患兒反應組VE前后血流動力學指標的變化比較（±s）

表4 先心矯治術(shù)后患兒反應組VE前后血流動力學指標的變化比較（±s）

注：VE：容量負荷試驗；HR：心率；CVP：中心靜脈壓；MAP：平均動脈壓；CO：心排血量；SV：每搏量。1 cm H2O=0.098 kPa，1mm Hg=0.133 kPa

組別 例數(shù) HR（次/min） CVP（cm H2O） MAP（mm Hg） CO（L/min） SV（m l）反應組VE前 26 131.24±15.99 9.57±0.76 64.22±3.65 3.09±0.86 21.14±5.01反應組VE后 26 128.07±11.03 10.78±1.15 67.05±3.98 3.66±0.60 28.47±5.19 t值 0.83 3.31 2.68 2.73 3.80 P值0.41 0.00 0.01 0.01 0.00

表5 先心矯治術(shù)后患兒無反應組VE前后血流動力學指標的變化比較（±s）

表5 先心矯治術(shù)后患兒無反應組VE前后血流動力學指標的變化比較（±s）

注：VE：容量負荷試驗；HR：心率；CVP：中心靜脈壓；MAP：平均動脈壓；CO：心排血量；SV：每搏量。1 cm H2O=0.098 kPa，1mm Hg=0.133 kPa

組別 例數(shù) HR（次/min） CVP（cm H2O） MAP（mm Hg） CO（L/min） SV（m l）無反應組VE前 14 136.94±6.85 9.48±1.74 65.55±4.11 3.03±0.72 21.65±1.72無反應組VE后 14 132.99±11.85 10.36±1.38 67.00±5.41 3.36±0.69 24.06±3.24 t值 1.08 2.03 0.30 1.23 2.41 P值0.29 0.05 0.77 0.23 0.02

2.3 PLR和VE對兩組患者試驗后每搏量增加值（△SV）和試驗后中心靜脈壓增加值（△CVP）的影響及其相關(guān)性分析 兩組PLR和VE后的SV均較基線值有所增加，且反應組△SV明顯高于無反應組（P均＜0.01）。PLR和VE后反應組與無反應組△CVP比較均未見統(tǒng)計學差異（P均＞0.05)。相關(guān)性分析顯示，△SVPLR與△SVVE呈正相關(guān)（r=0.628，P＜0.01），△CVPPLR與△SVVE呈負相關(guān)（r=-0.187，P= 0.248）。見表6。

2.4 △SVPLR和△CVPPLR預測患兒容量反應性的ROC曲線分析 △SVPLR預測患兒的容量反應性ROC曲線下面積（AUC）為0.852±0.060［95%可信區(qū)間（95%CI）0.734～0.970，P＜0.01］；△SVPLR≥10.0%的敏感度為80.77%，特異度為64.29%。△CVPPLR預測患兒的容量反應性AUC為0.462±0.095（95%CI 0.276～0.647，P=0.691）；△CVPPLR≥10.0%的敏感度為80.77%，特異度為14.29%。說明△SVPLR預測容量反應性的能力優(yōu)于△CVPPLR。見圖2。

表6 P LR和VE對不同容量反應性兩組先心矯治術(shù)后患兒△SV和△CVP的影響（±s）

表6 P LR和VE對不同容量反應性兩組先心矯治術(shù)后患兒△SV和△CVP的影響（±s）

注：PLR：被動抬腿試驗；VE：容量負荷試驗；△SV：試驗后每搏量增加值；△CVP：試驗后中心靜脈壓增加值

組別 例數(shù) △SVPLR（%）△CVPPLR（%）△SVVE（%）△CVPVE（%）無反應組 14 6.88±3.90 16.92±8.89 8.56±2.97 17.74±3.71反應組 26 12.19±3.90 17.95±8.13 14.00±2.47 16.72±4.91 t值 4.193 0.360 6.197 0.682 P值 0.000 0.721 0.000 0.499

3 討論

最優(yōu)化的容量治療對先天性心臟矯治術(shù)后患兒保持最佳心功能和穩(wěn)定的血流動力學至關(guān)重要。小兒先天性心臟病矯治術(shù)后由于心臟切口、術(shù)前左心室發(fā)育不良、體外循環(huán)引起炎性反應、心肌水腫、右室流出道疏通的程度、左右肺動脈的發(fā)育及呼吸末正壓等多因素影響，容量評估相對比較復雜。Swan-Gans導管目前無小兒型號，傳統(tǒng)評估容量變化指標如MAP、HR和CVP，因心臟病矯治術(shù)后受到心功能、肺動脈發(fā)育、心室順應性、胸腔壓力及機械通氣等眾多因素的影響而無法準確預測容量反應性[9,10]。近年脈搏指示連續(xù)心排血量（PICCO）作為心臟矯治術(shù)后指導小兒容量調(diào)整的工具應用十分普遍，但是其有創(chuàng)性、材料昂貴、操作不便、數(shù)據(jù)解讀等不利因素限制其推廣應用[11]。隨著ICU主導無創(chuàng)超聲監(jiān)測技術(shù)的開展，結(jié)合PLR操作簡單、無創(chuàng)、實時監(jiān)測等特點便于臨床指導擴容補液。

床旁無創(chuàng)超聲采用連續(xù)多普勒超聲波技術(shù)，無創(chuàng)、準確、床旁實時測量經(jīng)主動脈和肺動脈的CO和SV。國內(nèi)外多項研究證實，床旁超聲與PICCO所測得的CO及SV有高度相關(guān)性。同時超聲對SV及SVV測量具有較高的敏感度，多普勒在體外對超聲波流量傳輸時間探測的精確度可達到97%[12,13]。USCOM流量探針比較綿羊與以上相關(guān)的6倍CO范圍正性肌力藥物和血管活性藥物治療對5%SV變化具有敏感性[14]。人類這個敏感度為7.5%～10.0%，但仍具有很高的敏感度。對SV變化監(jiān)測的高敏感度為臨床指導補液提供參考，低SV和高SVV也指導我們當SV不再增加時結(jié)束補液。Renner等[15]分別用連續(xù)溫度稀釋法和床旁超聲監(jiān)測26例先天性心臟病矯治術(shù)后患兒的CO、CI、SVV、PPV，結(jié)果顯示，兩種方法所測得的CO、CI、SVV、PPV均具有顯著相關(guān)性。Cavallaro等[16]用床旁超聲聯(lián)合PLR測量成人患者的CO值，其在PLR后變化非常明顯且相關(guān)性很強（敏感度89.4%，特異度91.4%）。武宇輝等[17]應用PLR和USCOM觀察40例自主呼吸膿毒癥患兒容量反應性的敏感度為80.0%，特異度為88.9%。Angappan等[18]應用床旁無創(chuàng)超聲聯(lián)合PLR預測△SV增加≥13%的敏感度為78%，特異度為89%。上述研究結(jié)果顯示，小兒心臟術(shù)后無創(chuàng)超聲結(jié)合PLR對容量的判定具有較高的價值，同時小兒心臟術(shù)后信號較少受影響，可以取得滿意的測量信號，且床旁超聲完全無創(chuàng)、準確、實時監(jiān)測且操作簡單，臨床上值得推廣使用。

本研究采用床旁無創(chuàng)超聲監(jiān)測對小兒心臟術(shù)后患兒PLR及擴容補液過程中血流動力學參數(shù)進行監(jiān)測，測算變化每搏量與原始每搏量的比值是否≥10%，從而評價預測容量反應性的能力，評估擴容補液的終點，更好地優(yōu)化心臟矯治術(shù)后患兒的心功能。將△SV≥10%定義為具有容量反應性截點，是結(jié)合本研究疾病特點及小兒腿較短、PLR回心血量有限，同時結(jié)合國內(nèi)外研究選定的[19,20]。本研究中，傳統(tǒng)的HR和MAP在預測心臟術(shù)后的容量反應性意義不大（P＞0.05），這可能與心臟矯治術(shù)后血管活性藥物的應用對心率的影響所致，而MAP則是PLR和VE前后短時間對循環(huán)的影響較小所致。床旁超聲通過測量PLR所致△SV預測心臟術(shù)后患兒容量反應性具有80.77%敏感度，但是特異度僅為64.29%。相關(guān)性分析顯示，△SVPLR與△SVVE呈正相關(guān)（r=0.628，P＜0.01）。分析特異度不高可能與以下原因有關(guān)：①本研究選取的心臟矯治術(shù)后的患兒心功能變化較大，對補液和PLR引起的容量分布可能存在差異。②術(shù)后心功能不全患兒血管活性藥物評分較高，下肢血管收縮，PLR的影響可能被減弱，例如體外循環(huán)時間較長致高腹壓患者因下肢靜脈回流受限及嚴重低血容量狀態(tài)，使回心血量減少，均可降低PLR的預測能力[21]。③由于應用無創(chuàng)床旁超聲測量技術(shù)有誤差，使檢測結(jié)果可能與實際存在差別。而△CVP在PLR和VE前后預測容量反應性的敏感度同樣為80.77%，而特異度只有14.29%。相關(guān)性顯示，△CVPPLR與△SVVE呈負相關(guān)（r=-0.187，P=0.248）。分析主要原因是CVP受體位、呼吸機使用、心臟發(fā)育、肺水腫及心臟矯治后的結(jié)構(gòu)、測量準確性等因素影響，變異度較大，故評價容量反應的特異度不高，再次驗證了△SV預測容量反應性優(yōu)于△CVP。

本研究的不足之處：①樣本含量比較小，需要納入更多的樣本量驗證此結(jié)論。②先天性心臟病由于疾病不同，矯治術(shù)后心臟結(jié)構(gòu)也不相同，因此對容量反應性也不相同。

綜上所述，經(jīng)胸壁無創(chuàng)床旁超聲監(jiān)測聯(lián)合PLR所致△SV對評估小兒先天性心臟病矯治術(shù)后患兒容量反應性具有指導意義，可用于小兒先天性心臟病矯治術(shù)后機械通氣患兒容量性反應性評估。

（本文圖片見后插三）

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Clinical observation of non-invasive cardiac outputmonitoring combined w ith passive leg raising to predict fluid responsiveness in infants undergoing congenital heart surgery

LUO De-qiang＊，CHEN Zi-li，DAIWei，et al.＊Department of Intensive Care Unit，Chinese People′s Liberation Army No.94 Hospital，Nanchang 330002，China

CHEN Zi-li，E-mail：chenzili710@163.com

ObjectiveTo explore the value of non-invasive cardiac outputmonitoring combined with passive leg raising to predict fluid responsiveness in infants undergoing cardiac surgery.M ethodsFrom May 2015 to May 2016，48 infants undergoing cardiac surgery requiring fluid expansion were studied in four phases：Step 1：with upper body parts being 45°higher，Step 2：the upper parts of the body were then lowered to achieve a horizontal position with the lower limbs being raised 45°，Step 3：the patientwas then placed back in the initial position（the upper parts being 45°higher）for 10 min，Step 4：a bolus of intravenous fluid challenge was given to the patient using 10 ml/kg of 6%Hydroxyethyl starch.Measuring stoke volume（SV）and output（CO）by using bedside Doppler echocardiography device.Patients with an increase of SV≥10%and SV＜10%induced by capacity fluid expansion were classified as responders and non-responders respectively.The role of PLR in predicting volume responsiveness were evaluated by receiver operating characteristic curve（ROC curve）.Results48 infants of congenital heart disease need fluid expansion were included，8 patients were excluded because satisfactory Doppler signals could not been obtained.26（65.0%）patientswere responders with an increase of SV≥10%，by using ROC curve analysis，the area under the curve was 0.85±0.06 for SV≥10%induced by PLR.An increase in SV≥10%during PLR predictive volume responsiveness with a sensitivity of 80.77%and a specificity of 64.29%，positive predictive value of 80.77%and negative predictive value of 64.29%.ConclusionSV of PLR-induced changes in real time monitoring by non-invasive cardiac outputmonitoring device may be useful to predict volume responsiveness in infants undergoing cardiac surgery.

陳自力，E-mail:chenzili710@163.com

10．3969/j．issn．1672－5301．2017．01．011

R654.2

A

1672-5301（2017）01-0037-05

2016-05-23）