超聲心動圖評估重癥休克患者液體反應(yīng)性的研究進(jìn)展

馬 強(qiáng)，張 霞，吳敬醫(yī)

(皖南醫(yī)學(xué)院1.研究生學(xué)院；2.弋磯山醫(yī)院超聲科；3.弋磯山醫(yī)院重癥醫(yī)學(xué)科，安徽 蕪湖 241001)

盡管有幾十年的研究，對于危重癥患者液體反應(yīng)性的評估仍然是個挑戰(zhàn)。危重癥休克的一個重要治療部分是液體復(fù)蘇。然而液體補(bǔ)液不足或過度補(bǔ)液都會導(dǎo)致并發(fā)癥以及死亡率的增加[1]。為確保有效的血流灌注，需確定患者是否具有液體反應(yīng)性，研究數(shù)據(jù)表明有50%的危重癥患者對液體具有反應(yīng)性，隨輸液量的增加心臟前負(fù)荷增加，從而使每博量增加[2]。一種快速、非侵入性的預(yù)測液體反應(yīng)性的方法將會有很大幫助，因?yàn)樵谂R床診療中，有創(chuàng)檢測在血流動力學(xué)不穩(wěn)定患者的初始復(fù)蘇中是不容易獲得的。因此超聲心動圖是目前指導(dǎo)危重癥患者液體復(fù)蘇的重要工具。因無創(chuàng)、量化指標(biāo)以及簡便實(shí)時等特性，可有效評估患者液體反應(yīng)性并指導(dǎo)臨床輸液[3-4]。超聲心動圖為非侵入性探查，可測量左心功能，動脈峰值流速呼吸變異度、下腔靜脈內(nèi)徑及其呼吸變化率、右心功能等相關(guān)指標(biāo)并進(jìn)行準(zhǔn)確的定量評估，還能提供其他定性信息如心功能分級等，進(jìn)而整體綜合評估患者對輸入液體反應(yīng)的效果。本文闡述液體反應(yīng)性的基本原理及臨床價值，總結(jié)國內(nèi)外有關(guān)超聲心動圖指導(dǎo)患者液體復(fù)蘇的最新研究成果，對超聲心動圖評價液體反應(yīng)性的各項(xiàng)靜態(tài)及動態(tài)指標(biāo)進(jìn)行分析，并對其指導(dǎo)液體復(fù)蘇的價值進(jìn)行討論。

1 液體反應(yīng)性

每博輸出量(Stroke Volume, SV)是指心臟每次搏動，一側(cè)心室射出的血量，SV的大小取決于心室前負(fù)荷、心肌收縮力以及后負(fù)荷。SV隨靜脈回流的增加而增加，即Franking-Starling定律，是液體反應(yīng)性的基礎(chǔ)。當(dāng)負(fù)荷超過一定程度或心肌收縮力減弱時，心室不能隨靜脈回流的增加而泵出相應(yīng)的更多的血，此時被稱為無液體反應(yīng)性。有液體反應(yīng)性者通常指臨床上輸入500 mL液體后SV增加15%的患者。實(shí)踐過程中，發(fā)現(xiàn)有約50%的危重患者無液體反應(yīng)性，即在接受液體復(fù)蘇后不會導(dǎo)致SV的增加。重癥休克患者靜脈復(fù)蘇的最優(yōu)策略一直存在較大爭議[5]。液體復(fù)蘇時需確定患者的容量反應(yīng)性，不充分的液體復(fù)蘇會導(dǎo)致組織灌注不足甚至引起終末器官功能障礙的惡化[6]。已接近Frank-Staring曲線平臺區(qū)域的休克患者，液體反應(yīng)性差，過度復(fù)蘇將會導(dǎo)致患者加重前負(fù)荷，增加患者死亡率[7]。選擇恰當(dāng)手段預(yù)測休克患者液體反應(yīng)性，指導(dǎo)患者安全液體復(fù)蘇是重癥醫(yī)學(xué)科一直研究的課題。近些年超聲技術(shù)的迅速發(fā)展，超聲可通過測量左心功能，動脈峰值流速呼吸變異度、下腔靜脈內(nèi)徑及其呼吸變化率、右心功能等相關(guān)指標(biāo)評估患者液體反應(yīng)性。因其無創(chuàng)、快捷的特點(diǎn)，以及床旁超聲的出現(xiàn)適合于評估危重癥休克患者，超聲心動圖也逐漸成為臨床上應(yīng)用于預(yù)測患者液體反應(yīng)性的重要手段。

2 超聲評價左心功能

2.1 左心室大小左、右心室大小、下腔靜脈內(nèi)徑等靜態(tài)指標(biāo)預(yù)測液體反應(yīng)性的能力較弱，但在明顯的低血容量性休克患者中，其有重要指導(dǎo)作用。左心室在超聲心動圖左室長軸切面測量的面積低于10 cm2，或收縮時兩個乳頭肌相連時，即心臟處于高動力狀態(tài)，提示低血容量性休克[8]，可進(jìn)行液體復(fù)蘇。前負(fù)荷的增加會引起左心室的增大，但需要排除其他多個因素對左室的影響，如高血壓等疾病，因此超聲測量左室大小很難準(zhǔn)確預(yù)測患者液體反應(yīng)性。左室流出道內(nèi)徑的檢查對于一些高血壓和梗阻性心肌病的病人有重要意義。此類病人在膿毒血癥并發(fā)低血容量性休克時，左室流出道更易狹窄，死亡率更高[9]。因此左室流出道流速及內(nèi)徑應(yīng)引起重視，可為臨床診療提供科學(xué)、準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。

2.2 超聲測量每博量變化超聲心動圖測量每博量變化是預(yù)測患者液體反應(yīng)性的重要指標(biāo)，血流是脈沖的，因此需要測量每次搏出的血量。若通過雙平面法測量很難直接觀測到每次搏出量的差異，SV則可以通過超聲測量左室流出道的速度時間積分(Velocity-Time Integral，VTI)和直徑來計算，公式為SV=SD×CSA，其中SD為左室流出道pw多普勒頻譜下面積(可通過心尖五腔切面對應(yīng)左室流出道的同一點(diǎn)追蹤VTI)，CSA為左室流出道直徑的平方×π(可由左室長軸切面獲得，通過最小化扇區(qū)寬度和深度可優(yōu)化視圖，使得測量更加準(zhǔn)確)。降低掃描速度，可在多個呼吸周期中觀測到主動脈血流，選擇最大和最小的VTI進(jìn)行百分比的計算[10]。每博量變化超過14%陽性預(yù)測值高，低于10%則陰性預(yù)測值高，總體而言超過12%即可準(zhǔn)確的預(yù)測患者液體反應(yīng)性[11]。此類方式雖有一定的計算過程，但是準(zhǔn)確率較高值得推薦使用。

3 超聲測量動脈峰值流速呼吸變異度

動脈峰流速呼吸變異度的測量位置包括左室流出道、主動脈、頸動脈、股動脈和肱動脈。主動脈峰值流速呼吸變異度最早被研究與左室SV變化有很強(qiáng)的相關(guān)性。有證據(jù)表明：使用pw多普勒超聲，將取樣框放置于主動脈瓣或距主動脈瓣1 cm以內(nèi)，可測量得出Vmax的變化率，與SV一樣，主動脈峰值流速呼吸變化率大于12%即可預(yù)測液體反應(yīng)性。但在臨床實(shí)踐中，由于重癥患者受體位等因素的影響，技術(shù)層面上二者都難以保證標(biāo)準(zhǔn)切面測量，測量的準(zhǔn)確性、可靠性存在很大爭議[12]。頸動脈、股動脈、肱動脈的位置比較表淺，測量時干擾因素少，測量結(jié)果較為準(zhǔn)確。近期的一篇Meta分析結(jié)果表明床旁即時超聲測量動脈峰流速呼吸變異度評價患者液體反應(yīng)性的合并敏感度為0.82[95%CI(0.80,0.85)]，合并特異度為 0.83[95%CI(0.80，0.85)]，AUC為0.90[95%CI(0.88,0.93)][13]，說明動脈峰值流速呼吸變異度對預(yù)測患者液體反應(yīng)有重大價值的。動脈峰值流速呼吸變異度有著其自身的局限性，患者的自主呼吸或伴有某些疾病如心律失常、瓣膜性心臟病、右心室功能障礙等均可造成測量誤差增大。隨著重癥超聲的日益發(fā)展，動脈峰值流速呼吸變異度非常有希望能成為一個能夠用于急診判斷患者液體反應(yīng)性的可靠參數(shù)。

4 超聲測量下腔靜脈

4.1 下腔靜脈直徑下腔靜脈(Inferior Vena Cava,IVC)的直徑可通過劍突下四腔心切面，將M型模式光標(biāo)放置距右房1.0～2.0 cm處測量，其中應(yīng)注意光標(biāo)需垂直于下腔靜脈，防止測量誤差[14]。目前研究表明，對于自主呼吸患者，下腔靜脈直徑與右心房壓力密切相關(guān)，而機(jī)械通氣的患者存在相互矛盾的發(fā)現(xiàn)，總體而言，若下腔靜脈直徑低于12 mm，通常對應(yīng)右房壓力也低于10 mmHg，較小的IVC直徑說明患者是存在液體需求的。另有研究表明，下腔靜脈形狀也可引起預(yù)測液體反應(yīng)性結(jié)果的改變[14]。

4.2 下腔靜脈呼吸變異度超聲測量IVC直徑呼吸變異度是一種非侵入性的、易于獲得的測量方式，可用于預(yù)測各類患者的液體反應(yīng)性。下腔靜脈呼吸變異度的測量是在測量其內(nèi)徑的基礎(chǔ)上，觀測下腔靜脈隨吸氣時擴(kuò)張呼氣時減低，從而計算出塌陷率[15]。IVC超聲波具有其他液體反應(yīng)性測量工具不具備的優(yōu)勢，無創(chuàng)，費(fèi)用低，廣泛可用性，并可與心臟和肺的超聲相結(jié)合。近些年來超聲測量IVC直徑呼吸變異度受到廣泛關(guān)注，如吳敬醫(yī)等人研究下腔靜脈呼吸變異度大于22.5%、16%時，在預(yù)測休克患者液體反應(yīng)性時即可有較高的敏感度及特異度[16]，對于預(yù)測液體反應(yīng)性是存在一定價值的。下腔靜脈呼吸變異度預(yù)測液體反應(yīng)性也存在自身局限性，如易出現(xiàn)假陰性、假陽性。當(dāng)受各種因素如呼吸機(jī)設(shè)置、患者的呼吸努力、肺過度充氣、心臟功能以及腹內(nèi)高壓的影響時，預(yù)測患者液體反應(yīng)性的效能將受到限制[17]，近期也有研究指出：IVC 直徑的呼吸變化預(yù)測流體反應(yīng)能力有限，尤其是在自發(fā)通氣的患者中。陰性結(jié)果不能用于排除液體反應(yīng)性。由于各個研究結(jié)果之間相互矛盾，超聲測量下腔靜脈呼吸變異度預(yù)測液體反應(yīng)性的準(zhǔn)確性目前仍存在較大爭議。在臨床實(shí)踐中，可用IVC呼吸變異度作為常規(guī)指導(dǎo)參數(shù)，制定診療方案時，需考慮結(jié)合其他指標(biāo)如心肺功能的檢查，指導(dǎo)急性疾病患者的液體復(fù)蘇。

5 超聲評價右心功能

右心功能相對于左心功能，在臨床實(shí)踐中常被忽視。然而近些年越來越多的研究發(fā)現(xiàn)右心不僅是一個通道，右心功能的評估也具有重要臨床價值，例如在急診循環(huán)障礙的重癥患者中，右心功能的評估決定了血流動力學(xué)的診療方案的制定[18]。右心和左心不同，有自己的特性，一般靜息狀態(tài)下，右心處于無張力容積的生理狀態(tài)，當(dāng)右心功能出現(xiàn)障礙，即右心前負(fù)荷增加伴收縮能力不足，靜脈血回流入右心，右心室不能將血液泵入肺，此時左心博出量不會增加，患者無液體反應(yīng)性，液體復(fù)蘇不能改善患者的組織灌注。

為進(jìn)一步探究右心功能與患者液體反應(yīng)性的關(guān)系，超聲心動圖觀測相應(yīng)的右心功能指標(biāo)，例如：右心大小、三尖瓣環(huán)收縮位移(Tricuspid annular displacement，TAPSE)、右室面積變化率(Fractionalarea change，F(xiàn)AC)、以及三尖瓣環(huán)組織多普勒頻譜等指標(biāo)。超聲心動圖測量時應(yīng)采用以右心為主的心尖四腔切面進(jìn)行測量[18]。研究表明，液體負(fù)荷前TAPSE ≥ 15.5 mm為閾值預(yù)測液體反應(yīng)性的靈敏度為0.829，特異度為0.745[19]。目前右心功能在預(yù)測液體反應(yīng)性上的研究尚少，之前對于液體反應(yīng)性的研究選擇忽略右心，但在重癥血流動力學(xué)的應(yīng)用于休克患者液體復(fù)蘇的診療過程中逐漸發(fā)現(xiàn)，右心功能是不可忽視的一個關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

6 小結(jié)

近年來，超聲醫(yī)學(xué)科與重癥醫(yī)學(xué)科的聯(lián)系日益緊密，超聲機(jī)器技術(shù)的不斷進(jìn)步為臨床診療過程提供了越來越大的幫助。超聲測量重癥患者液體反應(yīng)性從而制定補(bǔ)液策略在最新的指南中被列為重癥超聲重點(diǎn)發(fā)展項(xiàng)目[20]。本文介紹了超聲心動圖預(yù)測危重患者液體反應(yīng)性的相關(guān)指標(biāo)及機(jī)制，從左心功能、動脈峰值流速變異度、下腔靜脈呼吸變異度到右心功能。超聲心動圖對于液體反應(yīng)性研究逐漸深入，從靜態(tài)指標(biāo)到動態(tài)指標(biāo)，超聲對于液體反應(yīng)性的評估也變得更加準(zhǔn)確和全面。

在機(jī)械通氣的患者中，由于胸腔內(nèi)壓力周期性波動引起左心室的容量負(fù)荷增加，心臟收縮力增加使得主動脈血流速度加快以排出更多的血，引起了呼吸周期內(nèi)某些指標(biāo)的動態(tài)變化如主動脈峰值流速呼吸變異度。因此我們推測二尖瓣瓣環(huán)的組織多普勒頻譜收縮峰S以及隨呼吸變異度是否也能反應(yīng)左心功能預(yù)測患者液體反應(yīng)性，以及類比可得三尖瓣瓣環(huán)組織多普勒頻譜可評估右心功能，從而評價液體反應(yīng)性。目前心臟功能動態(tài)指標(biāo)在液體反應(yīng)中的的研究尚不足，仍需要進(jìn)一步前瞻性研究。

超聲評估液體反應(yīng)性的各項(xiàng)指標(biāo)之間的聯(lián)系尚未清楚，如右心功能障礙是否會導(dǎo)致其他指標(biāo)的測量誤差，如何消除這些誤差，有望在下一個研究階段我們將各項(xiàng)指標(biāo)聯(lián)合起來，建立一個超聲評估模型，更加全面、準(zhǔn)確的評估液體反應(yīng)性。超聲評估液體反應(yīng)性目前已成為ICU醫(yī)師為重癥休克患者制定補(bǔ)液策略時的重要工具，評估超聲各項(xiàng)動態(tài)指標(biāo)以全方面評估重癥患者液體反應(yīng)性仍然是值得我們研究的重點(diǎn)。