每搏變異度在心胸微創(chuàng)手術(shù)液體管理中的應(yīng)用進(jìn)展

萬(wàn)婷婷 綜述 周 陽(yáng) 薛榮亮 審校

(北京大學(xué)第三醫(yī)院麻醉科，北京 100191)

心胸外科微創(chuàng)手術(shù)具有創(chuàng)傷小、恢復(fù)快、術(shù)后并發(fā)癥低以及住院時(shí)間短等特點(diǎn)，近年來(lái)廣泛開展[1～3]。圍手術(shù)期血容量不足與術(shù)后惡心、嘔吐、器官功能障礙、住院時(shí)間延長(zhǎng)以及死亡率增加有關(guān)[4]。液體過(guò)負(fù)荷又會(huì)導(dǎo)致肺水腫、腸壁水腫、胃腸功能恢復(fù)延遲、局部炎癥等，增加切口感染、吻合口漏及死亡率等[5,6]。目標(biāo)導(dǎo)向液體治療(goal-directed fluid therapy，GDFT)根據(jù)相關(guān)血液動(dòng)力學(xué)參數(shù)，個(gè)體化補(bǔ)液，優(yōu)化組織臟器灌注和氧供，減少術(shù)后并發(fā)癥及病死率[7,8]。傳統(tǒng)的靜態(tài)液體管理監(jiān)測(cè)指標(biāo)(如心率、血壓、中心靜脈壓、肺動(dòng)脈楔壓等)存在滯后性，難以準(zhǔn)確預(yù)測(cè)容量反應(yīng)性，指導(dǎo)圍術(shù)期補(bǔ)液[9～11]。每搏變異度(stroke volume variation，SVV)能夠動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)機(jī)體的容量狀態(tài)及心功能情況，是液體反應(yīng)性的良好預(yù)測(cè)指標(biāo)，具有可接受的敏感性和特異性水平[12]，但心胸外科手術(shù)存在體位改變、單肺通氣以及胸腔密閉性等問(wèn)題，SVV能否適用于心胸外科手術(shù)并指導(dǎo)補(bǔ)液一直存在爭(zhēng)議。本文對(duì)心胸外科微創(chuàng)手術(shù)中SVV的應(yīng)用進(jìn)展文獻(xiàn)總結(jié)如下。

1 SVV及監(jiān)測(cè)設(shè)備

SVV是機(jī)械通氣下胸內(nèi)壓變化引起靜脈回流血容量改變，使每搏量(stroke volume, SV)周期性變化而產(chǎn)生的。SVV=(SVmax-SVmin)/SVmean(SVmax：最高每搏量；SVmin，最低每搏量；SVmean：每搏量平均值)。血容量不足時(shí)，左心室前負(fù)荷較低，左心室處于Frank-Starling(F-S)曲線上升段，由機(jī)械通氣導(dǎo)致的SV的變化更顯著；當(dāng)血容量充足時(shí)，左心室處于F-S曲線平臺(tái)段，SV變化較小。因此，可以根據(jù)SVV預(yù)測(cè)液體治療反應(yīng)性，評(píng)估容量及心功能狀態(tài)。目前，臨床上有多種監(jiān)測(cè)技術(shù)可以獲得SVV，如經(jīng)食道超聲技術(shù)、經(jīng)肺熱量稀釋技術(shù)、鋰稀釋法結(jié)合動(dòng)脈脈搏能量分析技術(shù)、動(dòng)脈壓力波形分析技術(shù)以及無(wú)創(chuàng)監(jiān)測(cè)技術(shù)等。

經(jīng)食道超聲技術(shù)是唯一可以在術(shù)中實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)患者循環(huán)狀態(tài)的超聲影像學(xué)技術(shù)，但在經(jīng)胸食管癌切除術(shù)中的應(yīng)用受限，對(duì)操作者技術(shù)要求較高。經(jīng)肺熱量稀釋技術(shù)如PiCCO系統(tǒng)、EV1000/VolumeView系統(tǒng)，需要中心靜脈或股動(dòng)脈穿刺及冷鹽水注入，創(chuàng)傷大，有潛在感染風(fēng)險(xiǎn)[13，14]。鋰稀釋法結(jié)合動(dòng)脈脈搏能量分析技術(shù)如LiDCO系統(tǒng)、PulseCO系統(tǒng)，使用鋰作為測(cè)定心輸出量(cardiac output, CO)的指示劑，但非去極化肌肉松弛劑會(huì)干擾鋰傳感器，限制術(shù)中的使用[15]。無(wú)創(chuàng)監(jiān)測(cè)技術(shù)如ccNexfin系統(tǒng)，需要對(duì)手指袖帶連續(xù)充氣，使用時(shí)長(zhǎng)受限，且不適用于重癥患者[16]。FloTrac/Vigileo技術(shù)是一種新型微創(chuàng)監(jiān)測(cè)手段，可以根據(jù)患者性別、年齡、身高、體重等，實(shí)現(xiàn)個(gè)體化、連續(xù)、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)CO、SV、SVV及心指數(shù)(cardiac index, CI)等，不需要外部校準(zhǔn)，且只需掌握有創(chuàng)動(dòng)脈穿刺技術(shù)，簡(jiǎn)單易行，目前被廣泛應(yīng)用于臨床，評(píng)估容量狀態(tài)并預(yù)測(cè)各種手術(shù)過(guò)程中的液體反應(yīng)性。

2 SVV應(yīng)用條件

SVV是在機(jī)械通氣下心肺周期性相互作用產(chǎn)生。因此，需要恒定的RR間隔(即正常的竇性心律)和足夠的胸腔內(nèi)壓力。Marik等[17]meta分析顯示SVV 閾值(11.6±1.9)%。另一項(xiàng)meta分析[18]顯示SVV預(yù)測(cè)液體反應(yīng)性的閾值為(11.3±3.1)%，安全極限在8%～13%。一般認(rèn)為SVV<8%時(shí)，提示循環(huán)血容量過(guò)多，應(yīng)避免過(guò)量液體輸注；SVV>13%提示患者血容量不足，需要進(jìn)行液體治療[12]。另外，潮氣量(tidal volume，VT)<8 ml/kg，胸腔內(nèi)壓力與心肺作用的幅度較小，可掩蓋液體反應(yīng)性。VT≥8 ml/kg，SVV具有良好的容量反應(yīng)性，可作為液體治療的指標(biāo)[17,19]。自主呼吸、心律失常、低潮氣量通氣、通氣模式、低肺順應(yīng)性、胸腔密閉性均能影響SVV值的準(zhǔn)確性[10]。因此，SVV應(yīng)用在心胸微創(chuàng)手術(shù)液體管理中的合理性一直存在爭(zhēng)議，然而這并不意味著在心胸外科手術(shù)中SVV完全失去預(yù)測(cè)液體反應(yīng)性的意義。

3 SVV在心胸外科微創(chuàng)手術(shù)的應(yīng)用

3.1 心胸外科微創(chuàng)手術(shù)的特殊性

心胸外科微創(chuàng)手術(shù)，如小切口直視微創(chuàng)冠狀動(dòng)脈旁路移植術(shù)(minimally invasive direct coronary artery bypass，MIDCAB)、胸腔鏡手術(shù)等不同于以往開腹、下肢等手術(shù)，體位改變，打開胸腔導(dǎo)致的胸腔內(nèi)壓力改變，單肺通氣(one lung ventilation，OLV)以及肺保護(hù)通氣策略(lung protective ventilation strategy，LPVS)中VT、呼吸末正壓(positive end-expiratory pressure，PEEP)的設(shè)定等因素均會(huì)影響SVV的數(shù)值[20]，導(dǎo)致其預(yù)測(cè)液體反應(yīng)性的準(zhǔn)確性受損。在未打開胸腔之前，由平臥位改為側(cè)臥位后，SVV顯著下降，但不會(huì)影響SVV的準(zhǔn)確性，且左側(cè)臥位與右側(cè)臥位對(duì)循環(huán)功能的影響差異無(wú)顯著性(SVV診斷閾值為10.5%，判斷擴(kuò)容有效的靈敏度及特異度：左側(cè)臥為80.0%、72.7%，右側(cè)臥為85.7%、83.3%)[21,22]。

OLV是一種非生理性通氣方法，已廣泛用于心胸外科微創(chuàng)手術(shù)中，需要行支氣管內(nèi)插管完成非操作側(cè)肺通氣，操作側(cè)肺的萎陷來(lái)滿足手術(shù)要求。胸部手術(shù)后急性肺損傷發(fā)生率2%～5%[23]，但OLV與20%的肺切除術(shù)后肺部并發(fā)癥相關(guān)[24]。雖然確切發(fā)病機(jī)制尚不明確，但胸外科手術(shù)中氧合功能障礙和液體超負(fù)荷管理已被確定為肺損傷和其他肺部并發(fā)癥的危險(xiǎn)因素[25,26]。

以往OLV推薦通氣側(cè)肺潮氣量為8～10 ml/kg，過(guò)低可能導(dǎo)致肺萎陷，過(guò)高亦導(dǎo)致非通氣側(cè)肺血流量增加，但大潮氣量和OLV更易造成術(shù)中低氧血癥，危重患者發(fā)生急性肺損傷[27]。LPVS可減少全身炎癥反應(yīng)，顯著降低術(shù)后肺部并發(fā)癥發(fā)生率[28～30]。但開腹手術(shù)低潮氣量的通氣策略中，PEEP和肺復(fù)張策略不能提供進(jìn)一步肺保護(hù)，甚至可能導(dǎo)致血流動(dòng)力學(xué)不穩(wěn)定[24，31]，因此，尚不能確定需OLV的患者能否從LPVS中獲益。

3.2 SVV指導(dǎo)的液體管理在胸外科微創(chuàng)手術(shù)中的應(yīng)用

手術(shù)側(cè)在開放胸腔后，密閉的胸腔與大氣相通，機(jī)械通氣對(duì)該側(cè)胸腔內(nèi)部壓力的影響消失，使SVV預(yù)測(cè)液體反應(yīng)性的準(zhǔn)確性受到質(zhì)疑。一部分人認(rèn)為通氣側(cè)肺的胸膜沒(méi)有破損，胸腔密閉性依然存在，正壓通氣時(shí)該側(cè)胸膜腔內(nèi)壓力周期性改變，使靜脈回心血量產(chǎn)生相應(yīng)的周期性變化，SVV依然可以指導(dǎo)圍術(shù)期液體治療，只是診斷閾值可能會(huì)發(fā)生改變。另外，手術(shù)體位的改變以及手術(shù)側(cè)缺氧性肺血管收縮，使手術(shù)側(cè)肺血流大大減少，由此導(dǎo)致手術(shù)側(cè)對(duì)SVV 影響很小，SVV主要受通氣側(cè)血流影響。Xu等[23]報(bào)道168例胸腔鏡肺葉切除術(shù)，呼吸機(jī)設(shè)定雙肺通氣VT 8 ml/kg，OLV期間采用LPVS，VT 6 ml/kg，PEEP 5 cm H2O。SVV>13%進(jìn)行液體管理，5 min輸注4 ml/kg 6%羥乙基淀粉，與常規(guī)輸液治療組(C組)(監(jiān)測(cè)平均動(dòng)脈壓、心率、中心靜脈壓及尿量)相比，GDFT組(G組)可以改善術(shù)中肺氧合(G組PaO2/FiO2均高于C組，P<0.001)，降低術(shù)后肺炎(C組11/84，G組2/84，P=0.02)，急性肺損傷(C組8/84，G組1/84，P=0.03)，惡心和嘔吐(C組14/84，G組3/84，P=0.01)發(fā)生率，縮短住院時(shí)間(P<0.01)。日本的一項(xiàng)多中心RCT[12]納入232例經(jīng)胸食管切除術(shù)，隨機(jī)分為GDFT管理 (GDFT組)和常規(guī)管理(對(duì)照組)，經(jīng)胸手術(shù)時(shí)均采用OLV，設(shè)定VT 7～8 ml/kg，采用FloTrac/Vigileo監(jiān)測(cè)血壓、SV、SVV、CO等。麻醉誘導(dǎo)后，SVV≤12%，此時(shí)SV作為基線值。若SVV>12%，20 min以上輸注250 ml 6%羥乙基淀粉，該補(bǔ)液方案可重復(fù)2次至SVV≤12%，此時(shí)SV作為基線值。術(shù)中若SVV>12%或SVV 8%～12%，2 min內(nèi)SV降低>10%，輸注250 ml膠體(6%羥乙基淀粉或5%白蛋白)持續(xù)20 min以上；若SVV持續(xù)<8%，使用血管活性藥物維持收縮壓>90 mm Hg。結(jié)果提示術(shù)中基于SV和SVV的GDFT可以降低經(jīng)胸食管切除術(shù)后并發(fā)癥發(fā)生率和死亡率[GDFT組19.1%(22/115)vs.對(duì)照組35.0%(44/117)；絕對(duì)風(fēng)險(xiǎn)降低15.9%，95%CI：4.7%～27.2%，P=0.006]，縮短住院時(shí)間[GDFT組24.0(18.5，37.0)d vs.對(duì)照組29.0(21.0，45.5)d，P=0.01]，降低術(shù)后6個(gè)月內(nèi)死亡率(GDFT組0/115 vs.對(duì)照組4/117，P=0.046)。可見，在不考慮SVV診斷閾值改變的情況下，采用與非開胸手術(shù)一致的SVV閾值指導(dǎo)術(shù)中液體管理，GDFT可明顯改善術(shù)中肺氧合，降低術(shù)后肺炎、急性肺損傷等并發(fā)癥發(fā)生率及死亡率，縮短住院時(shí)間。

OLV期間SVV診斷閾值是改變的。針對(duì)應(yīng)用LPVS和SVV在OLV期間的診斷閾值，不同的研究結(jié)論不一致。劉文君等[32]研究認(rèn)為肺葉切除術(shù)OLV期間，SVV 8%～9%更有利于維持術(shù)中血流動(dòng)力學(xué)穩(wěn)定。Suehiro等[33]研究認(rèn)為SVV的最佳閾值為10.5%，且VT≥8 ml/kg時(shí)SVV才能作為液體反應(yīng)性的預(yù)測(cè)指標(biāo)。Suehiro等[34]研究30例胸腔鏡下肺葉切除術(shù)，OLV設(shè)置VT 8 ml/kg，PEEP 5 cm H2O，OLV后CO、SV、SVV等穩(wěn)定后，給予6%羥乙基淀粉500 ml持續(xù)輸注30 min，記錄液體輸注前5 min(T1)與輸注后5 min(T2)平均動(dòng)脈壓、CI、SV指數(shù)和SVV，結(jié)果顯示液體輸注前后SVV、CI、SV指數(shù)差異有顯著性(P<0.05)，且對(duì)于液體反應(yīng)性試驗(yàn)，通過(guò)ROC分析得出SVV的最佳閾值為10.5%(敏感性82.4%，特異性92.3%)。該團(tuán)隊(duì)在此基礎(chǔ)上研究SVV在OLV設(shè)定VT 8 ml/kg與小潮氣量6 ml/kg的液體反應(yīng)性，結(jié)果表明OLV中SVV用作液體反應(yīng)性預(yù)測(cè)指標(biāo)時(shí)，VT 8 ml/kg反應(yīng)較好(敏感性85.7%，特異性66.7%)，VT 6 ml/kg表現(xiàn)一般(敏感性58.3%，特異性44%)。Jeong等[35]一項(xiàng)前瞻性對(duì)照研究也證實(shí)OLV期間小潮氣量低PEEP的使用，使SVV不能預(yù)測(cè)液體反應(yīng)性。該研究共納入80例肺葉切除術(shù)，OLV設(shè)定VT 6 ml/kg，PEEP 5 cm H2O，在打開胸腔20 min后，7 ml/kg羥乙基淀粉持續(xù)輸注30 min，記錄液體輸注前(T1)與輸注后(T2)的SVV、CO、CI等參數(shù)，結(jié)果顯示SVV在T1不能預(yù)測(cè)液體反應(yīng)性[無(wú)反應(yīng)者(7.1±2.7)% vs.有反應(yīng)者(7.4±2.6)%，P=0.68]。劉文君等[32]與Suehiro等[33]研究顯示，OLV期間SVV閾值與非胸科手術(shù)SVV閾值有差異，這種差異可能主要由于單側(cè)密閉胸腔與心臟的交互作用。但Suehiro等[34]與Jeong等[35]的研究一致認(rèn)為，OLV期間VT≥8 ml/kg時(shí)SVV具有良好的預(yù)測(cè)液體反應(yīng)性，VT 6 ml/kg反應(yīng)性一般。這意味著若以SVV指導(dǎo)液體管理，需要OLV期間設(shè)置VT≥8 ml/kg，然而過(guò)高的潮氣量易導(dǎo)致肺損傷，為降低該風(fēng)險(xiǎn)，LPVS正逐漸成為OLV主流策略，我們必須權(quán)衡GDFT與LPVS的使用時(shí)機(jī)。

與上研究結(jié)果不同的是，F(xiàn)u等[36]研究認(rèn)為OLV期間VT 8 ml/kg，SVV不能在胸科手術(shù)預(yù)測(cè)液體反應(yīng)性。該研究納入30例肺葉切除術(shù)，OLV期間VT 8 ml/kg，無(wú)PEEP，擴(kuò)容采用8 ml/kg的6%羥乙基淀粉30 min內(nèi)輸注完成，由主麻醫(yī)生決定開始擴(kuò)容時(shí)機(jī)，監(jiān)測(cè)輸注前后中心靜脈壓、SVV、CI、平均動(dòng)脈壓等變化，結(jié)果顯示擴(kuò)容后應(yīng)答者(16例)和無(wú)應(yīng)答者(14例)SVV變化不顯著(P>0.05)，且SVV在ROC曲線下面積為0.507，無(wú)法預(yù)測(cè)流體反應(yīng)性。該研究與以上研究不同之處在于并未提及SVV閾值問(wèn)題，補(bǔ)液時(shí)機(jī)由主麻醫(yī)生決定，存在一定的人員操作誤差。

3.3 SVV在MIDCAB中的應(yīng)用

與傳統(tǒng)冠狀動(dòng)脈旁路移植術(shù)相比，MIDCAB只需在左前外側(cè)胸部做微創(chuàng)切口，直視下獲取左側(cè)乳內(nèi)動(dòng)脈與冠狀動(dòng)脈前降支旁路移植，內(nèi)鏡下獲取大隱靜脈后吻合于升主動(dòng)脈與狹窄動(dòng)脈之間。因避免胸骨正中切口和體外循環(huán)，創(chuàng)傷小，出血少，并達(dá)到與傳統(tǒng)手術(shù)相同通暢率[2]，降低術(shù)后并發(fā)癥發(fā)生率，MIDCAB已被廣泛接受。心臟手術(shù)有其容量評(píng)估的特殊性，如術(shù)前禁食、心功能不能耐受快速補(bǔ)液等。若心臟手術(shù)中不能快速準(zhǔn)確評(píng)估容量狀態(tài)可導(dǎo)致嚴(yán)重后果，但MIDCAB中應(yīng)用SVV指導(dǎo)容量管理方面研究較少。

徐德軍等[37]回顧性分析15例胸腔鏡輔助下小切口非體外循環(huán)冠狀動(dòng)脈旁路移植術(shù)，術(shù)中監(jiān)測(cè)CI、SVV、CO等，結(jié)果示T1(胸腔鏡輔助下獲取左側(cè)乳內(nèi)動(dòng)脈時(shí))和T2(關(guān)胸時(shí))CI[T1(2.4±0.3)L·min-1，T2(2.9±0.6)L·min-1，P=0.000]與SVV[T1(17±3.5)%，T2(12.3±2.6)%，P=0.000]差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。該研究以SVV<13%作為液體充足的指標(biāo)，并能直觀看到T2時(shí)點(diǎn)血運(yùn)重建后心功能的改善。該研究表明SVV在心臟微創(chuàng)旁路移植術(shù)方面具有一定的應(yīng)用前景，但冠狀動(dòng)脈多支病變時(shí)，術(shù)中易出現(xiàn)心律失常、血流動(dòng)力學(xué)紊亂，且患者常因心功能不全需使用血管活性藥，限制FloTrac/Vigileo系統(tǒng)SVV的使用。Montenij等[38]前瞻性研究結(jié)果顯示，未經(jīng)校準(zhǔn)SVV預(yù)測(cè)左心功能不全患者的液體反應(yīng)性準(zhǔn)確性較低。該研究納入22例需擇期行冠狀動(dòng)脈旁路移植術(shù)且左心室射血分?jǐn)?shù)≤40%的患者，在麻醉誘導(dǎo)后和切皮之前，7 ml/kg晶體液15 min內(nèi)輸注，輸注前后間歇性熱稀釋法測(cè)CO、中心靜脈壓、SVV等。SVV的ROC分析顯示曲線下面積為0.70(0.47～0.92)，心功能正常患者95%CI：0.78～1.0。很顯然，與心功能正?；颊呦啾?，左心功能受損的患者最有可能表現(xiàn)出對(duì)液體反應(yīng)的多變性，因此，將SVV用作液體反應(yīng)性的預(yù)測(cè)指標(biāo)時(shí)缺乏意義。

以上研究差異在于患者自身的心功能及血運(yùn)情況。心室射血分?jǐn)?shù)較低的患者，對(duì)液體反應(yīng)性更為多變，不適合使用SVV來(lái)指導(dǎo)液體治療。另外，在冠狀動(dòng)脈多支病變手術(shù)中，重建回旋支時(shí)，心臟位置改變伴有劇烈的血流動(dòng)力學(xué)波動(dòng)， CO顯著下降，此時(shí)的SVV不具有指導(dǎo)意義。但對(duì)于冠狀動(dòng)脈單支病變患者，大部分患者心功能正常，無(wú)嚴(yán)重心律失常且手術(shù)過(guò)程相對(duì)平穩(wěn)，以SVV指導(dǎo)液體管理具有很好的應(yīng)用前景，但目前缺乏大樣本、多中心的研究。

4 小結(jié)

以SVV為指導(dǎo)的GDFT在心胸外科微創(chuàng)手術(shù)中的價(jià)值文獻(xiàn)報(bào)道并不一致。由于樣本量小、機(jī)械通氣設(shè)置、液體反應(yīng)性測(cè)試方法以及觀察時(shí)點(diǎn)等不同，研究之間存在很大的異質(zhì)性，導(dǎo)致已發(fā)布的研究結(jié)果相互沖突[39]。總體而言，我們不能否認(rèn)OLV期間SVV在指導(dǎo)圍手術(shù)期液體管理，降低術(shù)后相關(guān)并發(fā)癥及死亡率的價(jià)值。另外，心臟手術(shù)患者往往存在心律不齊、嚴(yán)重瓣膜功能障礙、血流動(dòng)力血不穩(wěn)定等問(wèn)題，這些大大限制SVV在心臟微創(chuàng)手術(shù)中的可靠性及實(shí)際臨床實(shí)踐中的應(yīng)用。達(dá)芬奇機(jī)器人手術(shù)時(shí)代的到來(lái)以及冠狀動(dòng)脈單支病變?yōu)镾VV指導(dǎo)圍術(shù)期液體管理提供良好的機(jī)會(huì)。對(duì)不同的手術(shù)類型、患者的基本情況進(jìn)行分級(jí)，嚴(yán)格試驗(yàn)設(shè)計(jì)，擴(kuò)大樣本量，探索OLV中SVV預(yù)測(cè)容量反應(yīng)性的閾值以及如何與LPVS結(jié)合是今后SVV在心胸外科微創(chuàng)手術(shù)中評(píng)估容量狀態(tài)的研究重點(diǎn)。