脈搏灌注變異指數(shù)預(yù)測俯臥位引起的心排血量下降的研究

楊琳，孫來保，江偉航，程平瑞，符方泳

（1.廣東省廣州市番禺區(qū)中心醫(yī)院 麻醉科，廣東 廣州 511400；2.中山大學(xué)附屬第一醫(yī)院 麻醉科，廣東 廣州 510080）

患者從仰臥位轉(zhuǎn)至俯臥位，可引起心排血量（cardiac output, CO）的顯著下降[1-2]，尤其對于老年及危重患者，劇烈的波動可引起嚴(yán)重的并發(fā)癥，影響患者的預(yù)后。術(shù)中精確的容量管理能實時評估患者的狀態(tài)并指導(dǎo)有效的治療，對維持血流動力學(xué)平穩(wěn)具有十分重要的意義。FloTrac/Vigileo系統(tǒng)能通過有創(chuàng)動脈連續(xù)獲得CO、心指數(shù)（cardiac index, CI）、每搏量變異度（stroke volume variation, SVV）等數(shù)據(jù)，是目前常用的容量管理監(jiān)測手段，SVV是前負(fù)荷反應(yīng)性指標(biāo)，可用于判斷機械通氣患者的容量狀態(tài)[3-5]。研究指出，仰臥位時預(yù)先補充液體使SVV＜14%后再轉(zhuǎn)為俯臥可預(yù)防體位改變引起的容量不足，減輕CO的下降，提高患者的安全性[6]。脈搏灌注變異指數(shù)（pleth variability index, PVI）是無創(chuàng)的新型容量狀態(tài)指標(biāo)，已被證實對預(yù)測擴容反應(yīng)的準(zhǔn)確性高、敏感性好[7-8]，并與SVV具有良好的相關(guān)性[9]，但PVI能否同樣用于各種條件下的臨床監(jiān)測還有待證實。本研究擬探討PVI預(yù)測俯臥位后引起的CO下降程度的能力及其診斷閾值。

1 資料與方法

1.1 一般資料

經(jīng)廣州市番禺區(qū)中心醫(yī)院倫理委員會批準(zhǔn)，患者及家屬均簽署知情同意書。選取2015年12月至2016年8月全身麻醉俯臥位下行腰椎內(nèi)固定手術(shù)的患者40例。其中，男性29例，女性11例；年齡35～62歲；ASAⅠ～Ⅲ級，體重47～83 kg，BMI 18～27 kg/m2。無心力衰竭、心律失常、外周血管疾病，未長期服用血管活性藥物，無橈動脈及中心靜脈穿刺禁忌，術(shù)前Hb＞110 g/L。

1.2 麻醉方法

患者術(shù)前常規(guī)禁飲禁食12 h，術(shù)前30 min給予鹽酸戊乙奎醚0.1 mg/kg，入室后常規(guī)監(jiān)測無創(chuàng)血壓（NIBP）、心電圖（ECG）、血氧飽和度（SpO2）、心率（HR）、呼氣末二氧化碳分壓（PETCO2），連接Narcotrend麻醉/腦電意識深度監(jiān)測系統(tǒng)（NT）監(jiān)測麻醉鎮(zhèn)靜深度。麻醉誘導(dǎo)前以5 ml/kg乳酸鹽林格溶液補充代償性血管內(nèi)容量擴張量（compensatory intravascular volume expansion, CVE）[10]，麻醉誘導(dǎo)使用咪達(dá)唑侖0.05 mg/kg、丙泊酚實施靶控輸注并設(shè)定血漿濃度為4 μg/ml、芬太尼3 μg/kg，患者意識消失后給予順式阿曲庫銨0.15 mg/kg，待肌松完全后行氣管插管，連接麻醉機行機械通氣，設(shè)定潮氣量8 ml/kg、新鮮氣體流量2 L/min，吸氣呼氣比1∶2、呼吸頻率根據(jù)PETCO2調(diào)節(jié)，維持PETCO2在35～45 mmHg。全身麻醉后在超聲引導(dǎo)下行右側(cè)頸內(nèi)靜脈穿刺，置入雙腔中心靜脈導(dǎo)管補液并持續(xù)監(jiān)測中心靜脈壓（central venous pressure, CVP）。 將 Massion Radical 7 系 統(tǒng) 的脈搏氧探頭連接患者食指并避光包裹固定，連續(xù)監(jiān)測PVI、脈搏灌注指數(shù)（PI）。另一側(cè)上肢行橈動脈穿刺，連接FloTrac傳感器，兩個傳感線分別連接PHILIPS監(jiān)護儀和Vigileo監(jiān)測儀，連續(xù)監(jiān)測有創(chuàng)平均動脈壓（mean arterial pressure, MAP）和CI、CO、SVV、每搏量指數(shù)（SVI）?；颊呷胧逸斪VE后，均以乳酸鹽林格溶液5 ml/（kg·h）作為背景劑量輸注，待俯臥位記錄數(shù)據(jù)后再按常規(guī)方案補液。術(shù)中均選用Jackson脊柱手術(shù)床[11]，該手術(shù)床為中空結(jié)構(gòu)，患者俯臥位后胸部及腹部懸空。

1.3 監(jiān)測指標(biāo)

記錄患者性別、年齡、身高、體重。記錄仰臥位各項穿刺完畢后5 min時HR、MAP、CO、CI、SVI、SVV、PI、PVI的數(shù)值，然后立即將患者翻身，轉(zhuǎn)為俯臥位后5 min時再次記錄以上數(shù)據(jù)。以Vigileo系統(tǒng)連續(xù)監(jiān)測的CO進行俯臥位前后比較，計算心排血量差異（△CO），[△CO=（俯臥位前CO-俯臥位后CO）/俯臥位前CO×100%]，以△CO≤15%為容量充足組（sufficient preload group, SP組），以△CO＞15%為容量不足組（insufficient preload group, IP組），繪制各血流動力學(xué)指標(biāo)的受試者工作特征性（ROC）曲線。

1.4 統(tǒng)計學(xué)方法

數(shù)據(jù)分析采用SPSS 19.0統(tǒng)計軟件，計量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（±s）表示，進行正態(tài)性檢驗，呈現(xiàn)正態(tài)分布的數(shù)據(jù)，組內(nèi)俯臥位前后比較采用配對樣本的t檢驗，組間比較采用獨立樣本的t檢驗，呈現(xiàn)非正態(tài)分布的數(shù)據(jù)，組內(nèi)俯臥位前后比較采用配對樣本的秩和檢驗，組間比較采用獨立樣本的秩和檢驗；計數(shù)資料采用例（%）表示。SVV與PVI進行Pearson相關(guān)性分析。繪制各血流動力學(xué)指標(biāo)的受試者工作特征曲線（ROC），根據(jù)曲線下面積確定SVV、PVI對減輕CO下降的預(yù)測能力、敏感性及特異性，并確定兩者的診斷閾值。P＜0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 兩組一般情況比較

SP組與IP組患者性別、年齡、身高、體重、體重指數(shù)（BMI）比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05）。見表1。

2.2 患者生命體征比較

所有患者各血流動力學(xué)指標(biāo)仰臥位與俯臥位比較，SVI、PI采用t檢驗，CI、CO、SVV、PVI、CVP采用配對秩和檢驗，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05），俯臥位后SVV 及 PVI上升，CI、CO、SVI、PI及 CVP 下降（見表2）。仰臥位時IP組與SP組比較，SVV與PVI均采用配對秩和檢驗，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05），IP組均高于SP組（見表3）。俯臥位后IP組與SP組比較，SVI、SVV采用t檢驗，CI、CO、CVP、PVI采用配對秩和檢驗，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05），IP組CI、CO、SVI及CVP均較SP組低，SVV及PVI均較SP組高（見表4）。

表1 兩組患者一般資料比較

表2 患者仰臥位與俯臥位血流動力學(xué)指標(biāo)比較（n =40，±s）

表2 患者仰臥位與俯臥位血流動力學(xué)指標(biāo)比較（n =40，±s）

注：?與仰臥位時比較，P ＜0.05

組別HR/（次/min）MAP/mmHgCVP/cmH2O CI/[L/（min·m）CO/（L/min）SVI/（ml/m2）SVV/%PVI/%PI/%仰臥位 71.5±10.7 82.4±11.8 7.7±1.5 3.0±0.5 5.0±0.9 42.9±4.3 11.6±3.2 13.1±3.1 3.5±1.5俯臥位 73.0±8.0 80.6±8.7 6.7±1.4? 2.6±0.6? 4.5±1.0? 39.1±5.1? 16.1±3.2? 17.8±2.2? 1.8±0.8?t /Z值 -1.402 1.693 -3.931 -4.447 -4.534 5.064 -5.183 -5.365 8.812 P值 0.169 0.100 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000

表3 兩組患者仰臥位各項血流動力學(xué)指標(biāo)比較（±s）

表3 兩組患者仰臥位各項血流動力學(xué)指標(biāo)比較（±s）

注：?與SP組比較，P ＜0.05

組別 n HR/（次/min）MAP/mmHg CVP/cmH2O CI/[L/（min·m）]CO/（L/min）SVI/（ml/m2） SVV/% PVI/% PI/%SP 組 23 70.2±10.5 83.4±11.4 8.0±1.2 3.0±0.5 5.1±0.9 43.0±4.3 9.5±1.9 11.5±2.6 3.6±1.7 IP 組 17 73.2±11.0 81.0±12.5 7.2±1.7 2.9±0.4 4.9±0.9 42.8±4.4 14.5±2.1? 15.1±2.3? 3.3±1.3 t /Z值 -0.861 0.642 -1.917 -0.702 -0.644 0.139 -4.805 -3.711 0.522 P值 0.395 0.524 0.055 0.483 0.519 0.890 0.000 0.000 0.605

表4 兩組患者俯臥位各項血流動力學(xué)指標(biāo)比較（±s）

表4 兩組患者俯臥位各項血流動力學(xué)指標(biāo)比較（±s）

注：?與SP組比較，P ＜0.05

組別 n HR/（次/min）MAP/mmHg CVP/cmH2O CI/[L/（min·m）]CO/（L/min）SVI/（ml/m2） SVV/% PVI/% PI/%SP 組 23 72.7±8.0 81.3±7.1 7.1±1.3 2.9±0.5 4.9±0.9 41.3±5.1 14.8±2.6 17.0±2.1 1.7±0.9 IP組 17 73.4±8.1 79.6±10.6 6.1±1.3? 2.2±0.4? 3.9±0.8? 36.2±3.4? 17.9±3.2? 18.9±2.0? 1.8±0.7 t /Z值 -0.278 0.545 -2.211 -3.915 -3.631 3.620 -3.373 -2.690 -0.428 P值 0.783 0.591 0.027 0.000 0.000 0.001 0.002 0.007 0.671

2.3 SVV與PVI的相關(guān)性分析

仰臥位與俯臥位時，PVI與SVV均呈線性相關(guān)；仰臥位時兩者的相關(guān)性系數(shù)（r=0.712，P＜0.05）高于俯臥位時（r=0.440，P＜0.05）。見圖 1。

2.4 各指標(biāo)ROC工作曲線

以△CO≤15%為容量負(fù)荷足以減輕俯臥位后CO的下降，繪制的ROC曲線，SVV與PVI的曲線下面積分別為0.946和0.844，均可預(yù)測俯臥位引起的CO下降，且曲線下面積均高于其他血流動力學(xué)指標(biāo)；SVV的敏感性為91.3%，特異性為88.2%，診斷閾值為12.5%；PVI的敏感性為87.0%，特異性為76.5%，診斷閾值為14.5%。HR、MAP、CVP、CI、CO、SVI及PI繪制ROC曲線，均P＞0.05，提示該指標(biāo)用于預(yù)測俯臥位后CO的下降的價值很低（見表5和圖2）。

圖1 仰臥位與俯臥位時SVV與PVI的Pearson相關(guān)性分析（n =40）

表5 各血流動力學(xué)指標(biāo)曲線下面積、閾值、敏感性及特異性

圖2 各血流動力學(xué)指標(biāo)的ROC

3 討論

脊柱手術(shù)常需要使用俯臥位，然而從仰臥位轉(zhuǎn)換至俯臥位?？梢鹈黠@的CO下降，部分患者可出現(xiàn)病情的急劇變化。有研究顯示[12]，從仰臥位翻身至俯臥位引起的CO下降可高達(dá)25%，但卻不能引起HR及MAP甚至CVP的改變[13-14]。學(xué)者們指出俯臥位可引起前負(fù)荷降低，心輸出量下降，而足夠的容量負(fù)荷可減輕俯臥位所帶來的循環(huán)影響，維持血流動力學(xué)的平穩(wěn)[6，15]。PVI作為與SVV相關(guān)性良好的容量指標(biāo)，具有無創(chuàng)，便捷等優(yōu)點，可減少患者的創(chuàng)傷及費用，但由于PVI的測量來源于脈搏灌注，準(zhǔn)確性受較多因素的影響，心律失常、重度心力衰竭[16]，使用血管活性藥物[17-18]、手術(shù)應(yīng)激等[19]都會對PVI的準(zhǔn)確性造成一定影響，所以選取合適的應(yīng)用背景與時機十分重要。HOOD等[20]及VOS等[21]的研究結(jié)果指出，與手術(shù)開始前穩(wěn)定狀態(tài)比較，手術(shù)中PVI的敏感性有所下降。所以本研究選取手術(shù)開始前仰臥位時PVI準(zhǔn)確性最高的時間點，評估其預(yù)測能力。

本研究發(fā)現(xiàn)，俯臥位后HR、MAP無顯著變化，與ROGER等[14]的研究結(jié)果相符；與DAIHUA等[15]的結(jié)果相似，俯臥位后SVV與PVI的數(shù)值升高，且CVP降低，考慮與俯臥位后引起的血容量相對不足相關(guān)。仰臥位時SP組SVV與PVI的數(shù)值均較IP組低，提示SP組的容量負(fù)荷比IP組更充足，可以認(rèn)為通過俯臥位前評估患者的容量狀態(tài)，給予相應(yīng)的液體負(fù)荷，能使俯臥位后引起的血容量不足在代償范圍內(nèi)，減少CO的下降程度。

液體治療后CO上升是否大于15%是常用于評估患者對液體治療是否有反應(yīng)的指標(biāo)[22-23]，CO的變化小于15%證明該處理對心輸出量的影響較小[24]，所以本研究采用俯臥位后△CO是否≤15%作為判斷指標(biāo)，視△CO≤15%為容量負(fù)荷足以減輕俯臥位后CO的下降；視△CO＞15%為容量負(fù)荷不足，俯臥位CO下降明顯；并根據(jù)△CO繪制各血流動力學(xué)指標(biāo)的ROC曲線。ROC曲線下面積（AUC）可用于評價某項指標(biāo)對疾病的診斷價值，多用于臨床中診斷試驗的分析與比較，曲線下面積越大，提示指標(biāo)的診斷價值越高[25]。本研究顯示，SVV與PVI均能有效的預(yù)測俯臥位引起的CO下降，SVV與PVI的曲線下面積小于CVP、HR、MAP等傳統(tǒng)指標(biāo)血流動力學(xué)指標(biāo)，說明SVV與PVI診斷的有效性及準(zhǔn)確性更高；ROC曲線上最佳的敏感性和誤診率（1-特異性）對應(yīng)的點（即敏感性與特異性數(shù)值之和最大點），是該指標(biāo)的診斷閾值，本研究中仰臥位時SVV＜12.5%或PVI＜14.5%的患者，俯臥位后CO的下降程度較小，PVI與SVV預(yù)測俯臥位后CO的下降具有一致性且能力相近。

陳宇等[26]研究指出，俯臥位后PVI仍能準(zhǔn)確預(yù)測患者對液體治療的反應(yīng)性。本研究結(jié)果顯示，SVV與PVI相關(guān)性系數(shù)俯臥位后較俯臥位前下降，提示俯臥位后PVI的敏感性有所下降，由于局部末梢組織的血管張力改變及灌注減弱以外，體位的變化對PVI的準(zhǔn)確性也造成了一定的影響。

綜上所述，PVI與SVV均能通過評估患者的容量狀態(tài)預(yù)測俯臥位后CO的下降程度，且兩者的預(yù)測能力相近，PVI能為該類患者提供無創(chuàng)、簡便、低價格的容量監(jiān)測，擴大精確容量管理的應(yīng)用范圍，有利于維持血流動力學(xué)平穩(wěn)，提高圍術(shù)期患者的安全性。