圍術期容量監(jiān)測與治療

潘青波，嚴 俊，羅 艷

（上海交通大學醫(yī)學院附屬瑞金醫(yī)院麻醉科，上海 200025）

圍術期容量監(jiān)測是臨床麻醉的重要組成部分，準確評估與管理病人的容量，一直是熱點。容量過負荷、容量不足均不利于病人的預后，可導致術后并發(fā)癥發(fā)生率和危重病人死亡率升高。合理的容量治療策略可改善病人血流動力學狀態(tài)，進而改善重大手術及危重癥病人的預后。伴隨著容量監(jiān)測技術的發(fā)展及容量治療理念的不斷進步，圍術期用于容量監(jiān)測的指標和技術也在不斷更迭，從最早的體格檢查、心肺聽診發(fā)展出容量監(jiān)測指標，這些指標也分為常規(guī)監(jiān)測指標和特殊監(jiān)測指標，技術要求也從有創(chuàng)監(jiān)測逐步向微創(chuàng)和無創(chuàng)的方向演進。

1 圍術期容量監(jiān)測的必要性

1.1 低容量危險因素及其危害性

研究表明，小于10 h的單純術前禁食禁水并不會顯著減少血管內液體容量[1]。但若術前需要使用胃腸減壓或腸道準備等術前準備技術，則可導致胃腸道液體的丟失，繼而造成病人術前血管內液體容量減少。胰腺炎或腸梗阻等疾病的病人，可因炎癥和組織間質水腫，導致血管內液體容量轉移，繼而造成血管內液體容量減少。大多數全身麻醉藥物和輔助藥物會產生劑量依賴性血管擴張和心肌抑制，從而導致病人血壓下降。過低的血壓會造成組織灌注減少。椎管內麻醉期間，阻滯區(qū)域內交感神經受到阻滯，可引起靜脈容量增加和小動脈阻力血管擴張，也可能造成低血壓和組織低灌注。對于長時間的手術（尤其是開腹或開胸手術），可能會增加液體向第三間隙的轉移[2]。術前即已存在的低血容量狀態(tài)會進一步增加麻醉誘導期間血壓降低的風險，而持續(xù)性低血容量會導致心輸出量降低和組織灌注減少，最終導致休克和多器官衰竭[3]。

1.2 高容量危險因素及其危害性

圍術期高血容量的常見原因是不恰當的液體治療。過多輸注的液體可以停留在肺組織中，妨礙氣體交換，并增加術后呼吸衰竭和肺炎的風險[4]，這一現象在有心力衰竭病史的病人中表現得特別明顯。過多的液體如果停留在消化系統(tǒng)中，會增加胃腸道水腫的風險，導致腸道細菌易位。過多的液體停留在傷口附近，則可能引起組織水腫、傷口愈合延遲。圍術期高容量還會稀釋凝血因子，可能導致凝血功能異常。圍術期病人體內容量變化大，因此圍術期積極的容量監(jiān)測至關重要。

1.3 圍術期容量監(jiān)測的相關風險

圍術期監(jiān)測手段已經從最初的非侵入性測量手段（如指按脈搏、聽心音等）發(fā)展為侵入性測量（如中心靜脈壓、橈動脈壓和肺動脈壓監(jiān)測等）。近年來隨著科學技術的發(fā)展，監(jiān)測手段已經進入微創(chuàng)的時代，其精準度大大提高了臨床工作的效率。然而，微創(chuàng)技術仍屬于侵入性監(jiān)測手段，仍有引起出血、感染、穿孔等并發(fā)癥的風險。目前主流的容量監(jiān)測技術傾向于尋找可靠的無創(chuàng)監(jiān)測技術，用于替代有創(chuàng)監(jiān)測技術。這些無創(chuàng)監(jiān)測技術需要具備基本的準確性和精確度，并能夠動態(tài)監(jiān)測容量治療后的生理變化。

2 無創(chuàng)監(jiān)測指標

2.1 無創(chuàng)血流動力學監(jiān)測

目前主流的圍術期監(jiān)護設備均支持血壓、心率、脈搏血氧飽和度(pulse oxygen saturation, SPO2)的監(jiān)測，特點是無創(chuàng)傷，可重復，操作簡便容易，適應證廣，且支持自動化監(jiān)測，指標較準確，而缺點是不能連續(xù)監(jiān)測。近年來，連續(xù)無創(chuàng)動脈血壓監(jiān)測技術不斷發(fā)展進步，目前廣泛應用于圍術期容量管理與治療。該技術通過橈動脈平面壓力測定獲得實時連續(xù)的動脈血壓，并提供心輸出量 (cardiac output，CO)、左室每搏輸出量 (stroke volume, SV)、每搏輸出量變異率 (stroke volume variation, SVV)、脈壓變異率 (pulse pressure variation, PPV)及體循環(huán)外周阻力 (systemic vascular resistance，SVR) 等全面血流動力學參數。國內的T-Line 和韓國的DMP-Life 運用這一原理，通過動脈平面的傳感器，從骨性結構上的橈動脈獲得血壓波形并推算CO、SVV 等。TLine產品使用了一個包含在手鐲中的傳感器，該傳感器可以機械地調整傳感器的位置。研究表明，在接受擇期神經外科手術的病人中，與傳統(tǒng)的有創(chuàng)動脈監(jiān)測相比，TL-300 可在術中準確監(jiān)測病人的血壓[5]，T-line 目前更新到TL-400，暫無相關研究報道。DMP-Life 產品使用了一組壓阻式半導體傳感器，根據血壓波形的面積來計算CO，準確率較高[6]。2018 年，Maheshwari 等[7]比較了接受連續(xù)無創(chuàng)動脈血壓監(jiān)測與傳統(tǒng)間斷無創(chuàng)血壓監(jiān)測兩組病人在術中平均動脈壓＜65 mmHg的時間，結果顯示連續(xù)無創(chuàng)動脈血壓監(jiān)測使術中低血壓時間減少近一半。

無創(chuàng)動脈血壓監(jiān)測均依賴于探頭在動脈上的正確定位，即使是輕微的運動偽影也會導致讀數錯誤，有報道在動脈脈壓差較低的病人中，監(jiān)測結果誤差較大[8]。2017 年發(fā)表于BrJAnaesth的一篇薈萃分析，將無創(chuàng)監(jiān)測技術與標準的熱稀釋技術比較，結果提示無創(chuàng)技術測定CO 的誤差更高[9]。由于血壓、心率易受到藥物、麻醉深度、手術刺激的影響，且不能夠反映組織灌注，因此，不能準確地反映病人的容量狀態(tài)。

2.2 胸腔阻抗法

胸腔阻抗法最早可追溯至1966 年，其原理來源于歐姆定律，測量胸廓對電流的阻擋作用，但其易受胸腔組織血流量、呼吸系統(tǒng)含氣量、心律失常的影響，臨床應用受限。胸內生物電抗是生物阻抗技術的改良，原理是心臟射血后胸腔內的血流量變化將會影響其導電性，測量跨胸腔的振蕩電流與所得電壓信號之間相移的變化得出一系列血流動力學參數，進而指導容量治療。研究表明，生物電抗技術測定的CO與肺動脈漂浮導管熱稀釋法或壓力波形得出的測定值相關[10]，也有研究得出相反的結論，生物電抗法與熱稀釋法測出的數據之間相關性較差[11]。一項觀察性研究顯示，生物電抗技術與其他常規(guī)臨床治療結合時，可減少機械通氣時間，縮短重癥監(jiān)護室（intensive care unit，ICU）入住時長，減少血液透析、使用血管加壓藥的時間[12]。

其優(yōu)點是相位偏移幾乎取決于搏動血流，較少受胸腔內其他血管內和血管外液體的影響。缺點是電流信號易受術中電刀和外部起搏器的影響，主動脈關閉不全或主動脈病變亦會影響其準確度。

2.3 超聲心動圖

經食管超聲心動圖（transesophageal echocardiography, TEE）或經胸超聲心動圖（transthoracic echocardiography, TTE）可評估左室腔大小,可快速評估血管內容量狀態(tài)，定量測定舒張末期左室的內徑和橫截面積。TTE/TEE 可通過測量中心靜脈內徑及變異度評估容量治療期間病人的液體反應性，并直觀反映心臟充盈狀況、瓣膜的解剖結構以及大血管的狀況[13]。TTE 是一種非侵入性監(jiān)測技術，還可通過肺部觀察超聲偽影（B 線），提示肺間質增厚或充滿液體的肺泡，且圍術期可反復測量，已被常規(guī)用來指導病人的液體治療，但其易受到多種因素的干擾，如體位、肥胖、手術操作及個體差異等。

TEE 雖是一種侵入性技術，但其成像較TTE 更為清晰，排除食管、賁門等相關疾病或手術禁忌，可在手術中進行連續(xù)、實時監(jiān)測，對于心功能不全，心、肺等重大手術術中的容量監(jiān)測與治療起到重要指導作用。

2.4 超聲CO監(jiān)測

超聲CO 監(jiān)測(ultrasonic CO monitor, USCOM）代表產品為澳大利亞的USCOM，其采用連續(xù)波多普勒技術，經胸監(jiān)測升主動脈或肺動脈的血流速度，通過血流速度波形計算出流速時間積分（velocity time integral, VTI），推算出SV、CO、SVR 等。與超聲心動圖相比，USCOM 技術要求明顯降低，易于掌握。但USCOM 的使用高度依賴于探頭的位置，因為多普勒波形必須與血流方向一致，且SV 是基于大動脈血流變化不會引起瓣膜面積改變的理論基礎，忽略了大動脈在心動周期中的直徑變化，容易低估SV、CO。

3 有創(chuàng)監(jiān)測指標

3.1 有創(chuàng)動脈血壓

有創(chuàng)動脈血壓是臨床麻醉中較常用的循環(huán)監(jiān)測指標之一，能直觀動態(tài)地反映病人每次心動周期的血壓變化，同時精準顯示心率的變化。人體的血壓主要受到心肌收縮力和心臟的前后負荷共同影響。但考慮到動脈順應性的個體化差異和脈搏波導管阻尼系數的不可預測性，在危重病人的臨床診療過程中，有創(chuàng)動脈壓力無法可靠地預測病人的容量狀態(tài)和容量反應性[14]。其次，其容易受到血管活性藥物、麻醉深度、手術刺激、心血管相關疾病的影響。此外，血壓只是反映大動脈內壓力，并不能夠反映組織器官的實際灌注狀態(tài)。因此，有創(chuàng)動脈血壓并不能準確地反映病人的容量狀態(tài)。臨床上需要其他血流動力學的監(jiān)測方法來評估容量。

3.2 中心靜脈壓力

中心靜脈壓力(central venous pressure,CVP)監(jiān)測是反映右心功能的間接指標，常用于評估心臟前負荷。但在臨床實踐中，由于其易受血管張力、胸內壓或心室順應性的影響，故其對于病人的容量狀態(tài)和容量反應性的預測價值不大。在2012 年的膿毒癥管理共識指南中[15]，主張使用CVP 測量來指導容量治療，但一項納入了24項研究、803例病人的薈萃分析顯示，CVP預測容量反應能力受試者操作特征（receiver operator characteristic，ROC）曲線下面積僅為0.56，作者認為不應利用CVP來指導病人的液體管理策略[16]。目前CVP已不作為指導容量治療的一線指標，但在無其他參數的情況下，可使用。

3.3 肺動脈導管

1970 年，Jeremy Swan 與 Wiiliam Ganz 合作研制了插入肺動脈的球囊導管來測量肺動脈楔壓(pulmonary artery wedge pressure, PAWP)，因此，肺動脈漂浮導管（pulmonary arterial catheter, PAC）又稱Swan-Ganz 導管。隨后，Forrester 等成功使用帶有熱敏電阻尖端的三腔肺動脈導管，該導管允許通過熱稀釋技術測量CO，也可直接測量右心房壓和PAWP、肺動脈壓、混合靜脈血飽和度和血溫。結合心率和動脈血壓，可以計算得出許多血流動力學參數，包括SV、體循環(huán)和肺循環(huán)血管阻力、全身氧供和耗氧量。

3.3.1 測壓

PAWP 可用作評估左心室舒張末期容積和壓力的指標。然而這種評估建立在正常的心臟功能基礎上，因此很容易受到病人既有心臟疾病的限制。例如，在心室順應性和功能較差的病人中，PAWP 可能低估左心室舒張末期壓力。PAWP 還可用于區(qū)分心源性（PAWP＞18 mmHg）與通透性肺水腫。通過測量肺動脈壓并計算肺血管阻力，以確定右心室后負荷和肺動脈高壓的分類。同樣，CO測量和全身動脈壓可推導出全身血管阻力并評估左心室后負荷，也可以測量混合靜脈血氧飽和度并確定氧氣供需之間的全局關系。

3.3.2 測溫

間歇性熱稀釋技術是通過肺動脈導管將冰冷的液體推注到右心房中，位于肺動脈內的導管尖端檢測局部肺動脈血液的溫度變化，并根據其隨時間變化的速度估測CO 的方法，目前仍在圍術期和重癥醫(yī)學領域內被廣泛參考和應用。進一步改良的肺動脈導管中融入熱敏導絲（Vigilance?，Edwards Life Sciences）或熱線圈（OptiQ?，ICU Medical），該線圈使上腔靜脈中的血液變暖并使用熱敏電阻測量肺動脈導管尖端的血溫變化，提供CO 趨勢的連續(xù)測量，顯示過去10 min內的平均值。該平均值具有消除存在心律失常時變異性的優(yōu)點，但缺點為不是實時值。因此該方法在評估循環(huán)不穩(wěn)定病人的快速血流動力學變化方面不如間歇性技術，后者更為實時和精準。

使用PAC 可準確測量CO、SV、混合靜脈血氧飽和度（oxygen saturation in mixed venous blood,SvO2）等指標，適用于指導重大外科手術圍術期的容量治療。但有文獻指出這些參數反映心臟前負荷和預測液體反應性方面仍不夠準確，不能準確預測補液后SV的變化或預警肺水腫的發(fā)生[17]。

3.3.3 靜脈血氧飽和度

SvO2和中心靜脈血氧飽和度 (oxygen saturation in central venous blood, ScvO2)，使用PAC時可通過血氣分析或光纖導管持續(xù)測量獲得。SvO2和ScvO2與CO、組織灌注和組織氧輸送呈正比，與組織氧消耗呈反比，具有一定的使用價值。圍術期由于氧消耗不斷變化，這些指標需結合臨床其他指標綜合判斷。

3.4 尿量

留置導尿管即可監(jiān)測病人尿量，簡單方便、計算準確。圍術期尿量＜0.5 mL/(kg·h)是評估低血容量的常用指標，但少尿并不是給予液體治療的充足指征，吸入麻醉藥、手術應激、腎功能不全也可使尿量減少。2016年發(fā)表的一篇納入28項外科手術相關臨床研究的薈萃分析發(fā)現，接受目標導向液體治療（goal-directed fluid therapy, GDT）與接受以逆轉少尿為目標的常規(guī)液體治療病人相比，腎功能不全發(fā)生率更小[18]。2017年一項納入3 560例腹部大手術的大型回顧性研究發(fā)現，術中尿量＜0.3 mL/(kg·h)的病人與術中尿量0.3～0.5 mL/（kg·h）或更高的病人相比，急性腎損傷(acute kidney injury,AKI)風險增加。2018 年發(fā)表的另一項回顧性研究顯示，術中尿量＜0.5 mL/（kg·h）持續(xù)120 min 以上的病人，AKI 風險高于少尿持續(xù)時間更短的病人[19]。在臨床工作中，常將尿量和CVP、血壓等監(jiān)測指標聯合判斷病人目前的容量狀態(tài)。

3.5 脈搏指示連續(xù)CO監(jiān)測

脈搏指示連續(xù)CO 監(jiān)測（pulse indicator continous CO，PiCCO）技術問世于1997 年，該技術結合肺熱稀釋技術與脈搏輪廓分析技術，應用熱稀釋法測量單次CO，分析動脈壓力波型曲線下面積與CO的關系。只需用中心靜脈和動脈導管來監(jiān)測CO，而不再需要置入PAC?？蓽y量SV、CO/心臟指數(cardiac index, CI)、SVV、心臟舒張末期總容積和胸腔內血容量、血管外肺水等，多數據聯合應用監(jiān)測容量。PiCCO?和VolumeView?系統(tǒng)使用股動脈導管，這些設備使用與PAC 熱稀釋相同的原理來評估CO。用注射冰冷的靜脈注射液作為指示器，測量下游的溫度變化以計算CO，PiCCO 與使用PAC熱稀釋法測得的CO 值具有良好的相關性，并且顯示呼吸相依賴性變異更少[20]。

3.6 動脈壓力波形衍生值

動脈壓力波形衍生值包括SVV、PPV、脈搏灌注變異指數(pleth variability index，PVI)、收縮壓力變異(systolic pressure variation, SPV)，現有很多設備可獲得這些數據，如FloTrac/Vigileo 監(jiān)測系統(tǒng)，還使用了特殊算法獲得SV、CO 等數據。機械通氣時，吸氣時胸廓內壓增加，導致靜脈回流、左右心室充盈量減少，呼氣時則相反。在容量充足的病人中，這些動態(tài)參數的呼吸變異率常＜10%，當這些參數顯著＞10%時，則提示可能需要液體治療。2012 年的一項研究比較目測與精確計算兩種方法，根據動脈波形中SPV來確定是否需要快速補液，結果顯示目測法的治療決策錯誤率僅1%[21]。當前大部分研究認為SVV、PPV 與PVI 均能準確預測容量反應性，且三者具有良好的相關性。SVV、PPV、PVI 這些指標的采集均依賴心肺的相互作用，因此機械通氣指標[如潮氣量、呼氣末正壓（positive end-expiratory pressure, PEEP）、吸氣時間、吸呼比等]、肺功能（如殘氣量、肺順應性等）和心血管功能相關影響因素（如心律失常、血管順應性、應用血管活性藥物等）均會干擾這些指標的靈敏度和準確性。2018年的一篇納入了68 項研究，總計包含5 017 例病人的系統(tǒng)評價，其結論是PPV 的靈敏度為80%，特異度為83%；SVV 的靈敏度為82%，特異度為77%。在開胸手術期間，機械通氣潮氣量＜8 mL/kg或PEEP＞15 cmH2O（1 cmH2O=0.098 kPa），腹腔內壓力升高、心律失常、右心室衰竭或使用血管活性藥物時，這些指標并不準確[22]。這些指標適用于評價容量治療的反應性，并指導何時停止輸液，使用價值較高，但臨床上需要排除這些參數的干擾后再作出最終判斷。

4 監(jiān)測指導下個體化容量治療的實施策略

4.1 GDT的定義和方法

1995 年Gattinoni 等[23]對ICU 的危重病人進行了以CI 和SvO2為導向的血流動力學治療試驗，是歷史上最早明確提出的GDT 概念，即采用目標導向治療，使補液達到預先設定的目標。2001 年Rivers等[24]對患有嚴重膿毒癥和感染性休克的急診病人在入住ICU前進行GDT，發(fā)現早期實施GDT對于此類病人具有良好意義。

對于接受微創(chuàng)手術的病人，若手術操作沒有造成顯著液體轉移或失血，采用無創(chuàng)常規(guī)監(jiān)測，給予1～2 L平衡電解質溶液，補液時長一般在30 min至2 h。這種經驗性補液可解決術前禁食導致的輕度脫水，也可減少術后惡心、嘔吐及疼痛。對于有心肺功能不全或美國麻醉醫(yī)師協會(American Society of Anesthesiologists,ASA)Ⅲ級以上的病人，選用有創(chuàng)常規(guī)監(jiān)測，且補液量需適當減少。對于接受侵入性較大手術的病人，根據手術方式、病人條件選用無創(chuàng)或有創(chuàng)特殊監(jiān)測，常采用GDT。研究表明，相比傳統(tǒng)的寬松或固定容量補液方法，GDT可降低圍術期并發(fā)癥發(fā)生率，還可能降低死亡率[25]。采用SV 估算值進行GDT，治療目標是實現和維持最大SV。TEE/TTE 可通過視覺定性評估或定量測定左室腔大小來評估容量狀態(tài)，是實施GDT 的最佳監(jiān)測技術。一篇納入了95 項隨機試驗共1 萬多例病人的薈萃分析發(fā)現，與標準液體管理相比，采用GDT 方法補液可改善臨床結局，減少切口感染、肺炎、腎損傷和死亡的風險，以及縮短住院時間[26]。

4.2 容量監(jiān)測在GDT中的應用

監(jiān)測指導下的容量治療是目前最科學的容量管理策略，曾經的限制性補液方法是只對術中丟失的液體進行補充，麻醉開始后以1～3 mL/(kg·h)的速率給予平衡電解質晶體液，發(fā)生失血額外給予液體。麻醉前不進行晶體液擴容，必要時使用升壓藥維持血壓。2018 年在新英格蘭醫(yī)學雜志上發(fā)表的一項納入3 000 例接受腹部大手術的隨機試驗，結果表明限制性液體治療方案與寬松液體治療方案相比，AKI 的發(fā)生率更高[27]。另一項769 例接受膀胱切除術病人的研究結果也顯示限制性治療方案與AKI 有關[28]。寬松的液體治療使用大量晶體液，增加組織水腫及相關不良結局的發(fā)生率。傳統(tǒng)固定容量補液方法給予液體補充術前及術中丟失量，同時也對術中非解剖性第三間隙液的丟失量予以補液，但近期研究明確證實無第三間隙液丟失[29]。因此這種做法不合適，更為科學的液體治療策略是采用GDT，只要不存在特定器官的缺血性損傷，連續(xù)動脈血氣分析顯示血清乳酸水平穩(wěn)定，即可提示整體組織灌注狀態(tài)。

4.3 容量監(jiān)測在GDT中的應用進展及展望

隨著科技的不斷進步，圍術期容量監(jiān)測手段已經發(fā)展為低侵入性且可實時測量。選擇無創(chuàng)動脈血壓監(jiān)測的指征主要包括預計失血量和非失血性液體轉移量較少且可控，ASA Ⅰ～Ⅱ級且術后轉入普通病房。預計會出現大量失血或液體轉移的情況時，進行GDT 則需要采用多種特殊血流動力學指標。TEE/TTE 是休克病人血流動力學評估的一線模式，建議對初始治療無反應或病情最復雜的休克病人實施有創(chuàng)血流動力學監(jiān)測，對于伴有右心衰的難治性休克病人，建議使用PAC，這類病人應用微創(chuàng)和非侵入性CO監(jiān)測可靠性不足。

目前關于GDT 監(jiān)測指導的研究中，行機械通氣的有創(chuàng)監(jiān)測較多。目前在臨床上采用容量治療的病人大部分無需機械通氣，這些病人并不適合有創(chuàng)監(jiān)測技術，因此更需要一些適用性更廣的無創(chuàng)監(jiān)測技術。圍術期容量監(jiān)測的未來應該是微創(chuàng)多模式監(jiān)測，包括大循環(huán)和微循環(huán)以及全身代謝，達成個體化的容量監(jiān)測和治療。人工智能與圍術期大數據驅動下的麻醉管理是麻醉學前沿的科學問題之一，目前的難點在于高質量數據的采集，數據質量參差不齊，未來的研究成果應用在容量管理上將產生深遠的影響。

5 小結

本文針對不同容量監(jiān)測手段在圍術期的應用進行闡述，以期在各類手術病人上實現精確麻醉、精確容量管理。為實現對病人圍術期進行更加個體化的容量治療，GDT可能更有利于預后。在不具備GDT 監(jiān)測條件時，容量管理時適當開放性補液，在手術結束前根據病人容量情況，適當予以利尿劑，一定程度上可以避免病人蘇醒時容量血管收縮、心臟前負荷增加導致的肺水過多、心力衰竭等嚴重并發(fā)癥。每一種監(jiān)測技術都有其自身的優(yōu)勢及局限性，臨床醫(yī)師應了解這些監(jiān)測系統(tǒng)的基本原理，并在臨床實踐中選擇合適的監(jiān)測方法，揚長避短、靈活聯合應用監(jiān)測指標，才能準確評估容量狀況，并及時、正確地指導容量治療，從而改善病人的預后。