容量狀態及容量反應性評估指標、技術的研究進展

周梅

(成都中醫藥大學，成都610072)

對容量狀態和容量反應性進行評估是圍術期及危重癥患者容量管理的一項重要內容，與患者的預后密切相關，是臨床制訂容量治療方案的依據。容量治療的最終目的是增加心輸出量、保障組織器官的有效灌注和氧供，因血液或體液丟失、炎性介質或麻醉藥物等非心源性因素導致的有效循環血容量減少的患者可從適當的擴容治療中獲益，而補液過量或患者有心功能不全、腎功能衰竭等合并癥時，擴容不當則可能對患者預后產生不利影響。因而，容量管理方案的制訂應當依賴于患者的容量反應性。伴隨科技進步及容量治療理念的不斷更新，臨床用于評估容量狀態及容量反應性的指標及技術也不斷改進，除了傳統的體格檢查、實驗室指標外，指標從靜態逐漸轉向動態，操作途徑也由有創逐步走向微創、無創。本文對各種指標或技術在評估容量狀態及容量反應性方面的特點及價值進行綜述。

1 癥狀、體征

體格檢查是評估容量狀態最基本的指標，包括精神狀態、血壓、心率、皮膚及黏膜色澤、毛細血管充盈時間、尿量等，其中血壓和心率對血容量不足評估的準確性受到代謝、體溫、疼痛、藥物、過敏等諸多因素影響，以平均動脈壓指導失血性休克動物的容量復蘇可導致容量超負荷[1]；尿量也受心功能、腎功能、滲透壓、胸內壓、腹內壓等多種因素影響，少尿并非是低血容量可靠指標。癥狀和體征評估容量狀態的敏感性和特異性低，指導容量治療的價值有限[2]，需結合其他指標進一步確診。

2 實驗室檢查指標

2.1 尿鈉排泄分數、血漿尿素氮/肌酐 血容量降低引起腎灌注減少，腎小球對水、鈉重吸收增加，尿鈉排泄分數降低，同時腎小管對尿素氮的重吸收也增加，血漿尿素氮水平升高，血漿尿素氮/肌酐升高，而心力衰竭、使用大量利尿劑、類固醇藥物等可影響患者的血漿尿素氮水平，使得血漿尿素氮/肌酐在評估低血容量時并無特異性。

2.2 血乳酸水平 血乳酸水平升高通常提示可能存在組織持續低灌注，血乳酸水平升高的程度與休克嚴重程度、病死率密切相關，乳酸清除率在評估容量治療效果及預后方面具有參考價值[3]，但應排除其他潛在混雜因素，如肝功能障礙、先天性代謝異常、藥物(雙胍、丙泊酚、腎上腺素、茶堿等)、使用止血帶等都可導致血乳酸水平升高。

2.3 腦鈉肽(BNP)、N端前體腦鈉肽(NT-pro-BNT) BNP、NT-pro-BNT是由心室肌細胞在張力作用下分泌，后者的代謝性質較前者更為穩定，除了常被臨床用于評估患者心功能外，還可作為評估腎功能不全患者容量超負荷的指標[4]。但BNP與NT-pro-BNT評估容量狀態敏感性和特異性低，且耗時較久，應用較為局限，尚未有相關研究報道。

3 靜態指標

3.1 壓力性和容積性指標 中心靜脈壓(CVP)和肺動脈楔壓(PAOP)曾被認為能夠反映左右心室充盈壓力及容積，進而反映循環容量狀態，被廣泛用于指導手術或危重患者的容量管理，但后來研究證實兩者與循環血容量之間的相關性較差[2,5]，很難準確預測容量的反應性，也無足夠的證據表明肺動脈漂浮導管(PAC)監測的指標(PAOP等)用于指導容量治療與危重患者存活率間存在關系[6]。心室充盈壓力與容積指數均依賴于心功能和心肌順應性，包括心房或心室舒張末壓、PAOP、心室舒張末期容積指數以及主動脈血流時間等靜態指標，都受到胸內壓、心功能、瓣膜病變、肺血管及心室順應性改變的影響，評估容量反應性的價值有限[7]。另外，PAC技術因其有創、費用高及潛在的嚴重并發癥等因素，在臨床應用越來越少。

3.2 葡萄糖初始分布容積(IDVG) IDVG即根據葡萄糖代謝的一室模型，靜脈注射葡萄糖后3 min測得葡萄糖分布的中央室容積(心、腦、肝、腎及血管等高灌注組織器官的容積)，IDVG閾值<94.5 mL/kg對預測低血容量有較好的敏感性和特異性[8]。曾有研究[9]發現，心力衰竭或心臟手術患者的IDVG相對較高，猜測IDVG的改變取決于中央室容積的實際大小而并非依賴于心輸出量(CO)狀態。動物研究也表明，IDVG與容量狀態無變化動物的CO相關性差，而與血容量增加動物的CO有相關性，但該研究樣本量較小(n=13)[10]，IDVG是否不依賴于心功能狀態還有待進一步大樣本研究證實。IDVG預測低血容量仍屬于定性判斷，不能直接等同于心臟前負荷，且可影響血糖水平、重復使用受限，不易在臨床推廣使用。

3.3 生物阻抗分析技術(BIA) BIA是一種無創、簡便、低成本的監測技術，通過分析和測量機體阻抗和容抗來評估容量狀態及機體組成。將BIA應用于容量超負荷患者體液的評估與管理，使腹膜透析患者的容量控制得到改善，可減少透析相關不良反應的發生，提高患者生存率[11]。但BIA監測容量狀態的可靠性仍受到質疑，尚無統一參考標準，這可能因為BIA技術的準確性高度依賴于設備所采用的計算模型和分析方法，采集的信號質量受到患者的疾病類型、營養狀態、年齡、電極貼放位置、肢體活動等影響[12]，其準確性有待提高。BIA對血管內容量評估特異性差，使其在手術和危重患者中的應用受到限制。

4 動態指標

4.1 脈壓變異度(PPV)、每搏量變異度(SVV)、脈搏灌注變異指數(PVI)是基于心肺交互作用的動態指標，胸內壓隨呼吸時相的改變發生周期性變化，動脈血壓值及壓力波形也隨之發生相應的周期性變化，當患者存在低血容量時，這種變化會更為顯著。研究證實，PPV或SVV>12%可評估機械通氣下血流動力學不穩定患者的容量反應性[13]，PPV和SVV的基線值與擴容后SV或CI的相關系數分別為0.78和0.72，受試者工作特征(ROC)曲線下面積(AUC)分別為0.94和0.86，可見PPV較SVV更為可靠，可能是因為PPV由動脈壓力直接計算得出，而SVV則通過脈沖輪廓分析推算得出，存在一定的誤差。另外，PPV、SVV存在不能確定容量反應性的灰色區間[14]，當PPV、SVV處于灰色區間(分別為18%～21%、14%～16%)時敏感性和特異性均低于90%，因此約有25%患者的容量反應性無法預測；PPV或SVV閾值越遠離灰色區間則預測容量反應性越可靠，即患者PPV或SVV閾值低于灰色區間患者不需要擴容治療，而高于灰色區間則可能受益于擴容治療。PVI則是使用無創的脈搏血氧心輸出量儀分析脈搏波形容積曲線的動態變化而非直接監測動脈壓力，與PPV相關性較好，但縮血管藥物的使用會使PVI的可靠性低于PPV和SVV[15]。由于PPV、PVI、SVV都是基于心肺交互作用原理，評估容量反應性的準確性受到開胸、自主呼吸、潮氣量(VT)<8 mL/kg或呼氣末正壓通氣(PEEP)>5 cmH2O、肺順應性降低、心律失常、嚴重瓣膜疾病、腹腔內高壓及外周血管阻力增高等影響，PPV、SVV評估容量反應性存在灰色區間可能也與這些影響因素有關，PVI評估容量反應性的準確性尚待進一步系統性研究證實。

4.2 容量血管呼吸變異指數 容量血管呼吸變異指數即上腔靜脈直徑呼吸變異指數(ΔSVC)、下腔靜脈直徑呼吸變異指數(ΔIVC)、頸靜脈直徑變異指數(ΔIJV)。近年來超聲因其無創、便捷、經濟等優勢備受臨床青睞，超聲檢查可見腔靜脈直徑隨著胸內壓變化而變化。越來越多的研究致力于探尋超聲測量ΔSVC、ΔIVC評估容量狀態及容量反應性的價值。值得注意的是，ΔIVC評估自主呼吸患者容量反應性的準確性較差[16]。對于機械通氣患者，ΔIVC評估容量反應性的準確性受呼吸參數設置的影響，當VT>8 mL/kg且PEEP<5 cmH2O時，ΔIVC評估容量反應性的閾值為(16±2)%，其敏感性和特異性分別為80%、94%，AUC為0.88；而VT<8 mL/kg或PEEP>5 cmH2O時則準確性較差[17]。一項多中心前瞻性研究顯示ΔSVC較ΔIVC有更高的特異性和準確性[18]，但需使用經食管或氣管超聲才可獲得較清晰的上腔靜脈圖像。還有動物研究將上腔靜脈回心血流速度變異指數作為評估容量反應性的另一參數，顯示其準確性(AUC 0.96)高于PPV(AUC 0.85)，且在血容量降低和增加時變化更明顯[19]。另外，超聲測量ΔIJV更方便，ΔIJV也可作為評估容量反應性的一項敏感指標[20]，但其準確性尚有爭議，可能與頸靜脈位置表淺，容易受壓變形、存在測量誤差和偏倚有關，臨床應用較少。理論上，容量血管呼吸變異指數同樣是基于心肺交互作用原理，除可用于心律失常患者外，也存在與PPV等一樣的局限性[21]，并非實際意義上的連續動態指標，其評估容量狀態及容量反應性在臨床的推廣應用價值尚需更多系統可靠的研究數據支持。

4.3 潮氣量負荷試驗和通氣中斷試驗 對于使用低潮氣量機械通氣患者，Myatra等[22]提出，可采用潮氣量負荷試驗預測容量反應性，即將潮氣量暫時提高(≥8 mL/kg)并持續1 min，若PPV增加≥3.5%或SVV增加>2.5%視為可預測容量反應性，以此克服PPV在低潮氣量機械通氣患者的應用局限。還有研究提議將潮氣量負荷法(VT 12 mL/kg)應用到PPV閾值處于灰色區間的機械通氣患者(VT 8 mL/kg)以評估容量反應性[23]。另外，有研究[24]在機械通氣的呼氣末期暫停通氣15 s以暫時去除正壓通氣對靜脈回心血流的阻礙，若患者的CO增加≥5%則可認為具有容量反應性，該方法被稱為呼氣末中斷試驗。即使存在心律失常、肺順應性降低或使用PEEP(5～15 cmH2O)的患者也適用呼氣末中斷試驗，但通常需要使用準確性和敏感性較高的有創方法監測CO變化。Vignon等[18]認為，經超聲心動圖測量左室流出道(主動脈)血流速度時間積分(Ao-VTI)評估容量反應性的敏感性優于ΔSVC、ΔIVC，但準確性不如ΔSVC；還有研究將Ao-VTI聯合呼氣末中斷試驗用于預測低潮氣量機械通氣患者的容量反應性[25]；Jozwiak等[26]提出聯合使用吸氣末和呼氣末中斷法引起VTI變化值之和≥13%，比單純呼氣末中斷試驗聯合超聲心動圖監測CO預測容量反應性更準確。但這些動態指標評估血管內容量狀態及容量反應性的準確性尚有待驗證。

4.4 連續CO 目前臨床上評估患者容量狀態和容量反應性時，通常認為容量負荷后每搏量(SV)或CO較前增加≥10%～15%為具有容量反應性，不同的CO監測技術其有效性、準確性以及局限性也存在差異。

4.4.1 脈搏波形分析技術 脈搏指示連續心輸出量監測儀、微創型或無創型心輸出量監測儀(PICCO)可連續監測CO的變化，與PAC熱稀釋技術測得CO表現出較好的一致性。其中PICCO聯合熱稀釋技術與動脈壓力波形曲線下面積分析技術，只需要置入中心靜脈導管和外周動脈導管，可監測心臟前負荷、后負荷、胸腔內血容積指數、血管外肺水指數等，且簡便、創傷小。微創型或無創型心輸出量監測儀采用脈搏波形輪廓分析技術連續監測CO的變化，但不能監測右心功能狀態。該監測技術受外周血管阻力、主動脈瓣或二尖瓣返流、機械通氣參數(PEEP、VT)等因素影響。當患者血流動力學嚴重不穩定時，脈搏測值可出現較大偏倚。

4.4.2 胸阻抗分析技術 用胸阻抗分析技術的無創心輸出量監測儀(NICOM)通過測量心動周期中胸腔阻抗的改變反映CO的變化，與PAC熱稀釋技術測得CO具有較好的一致性[27]；但有研究觀察到NICOM追蹤患者術中CI變化趨勢的能力不如連續超聲心動圖(USCOM)，且上腹部手術中NICOM測值出現不可預測的偏倚[28]。另一種經氣道途徑的CO監測儀(ECOM)，通過采集分析由主動脈內搏動性血流引起的阻抗變化實現連續監測CO，其有效性也得到研究證實。但這些技術存在與BIA一樣的局限性，受到手術操作、機械通氣以及其他通電設備干擾等影響，亟待更好的信號處理技術來解決這些問題。

4.4.3 超聲多普勒技術 經胸、氣道、食道超聲心動圖均可進行CO監測，但經氣道或食道超聲操作技術要求高，局限于鎮靜和氣管插管患者。經體表(胸骨上窩或鎖骨上窩)連續心輸出量監測儀(USCOM)所測CO與PAC熱稀釋技術CO測值有較好一致性，一項Meta分析[29]顯示，USCOM測值的合并加權百分比誤差及與熱稀釋法的一致性跟其他微創心輸出量監測儀的測值相似，具有無創、低成本和短時學習便可能準確測量的優點。但在瓣膜置換等心臟手術、嚴重血流動力學不穩定患者中，USCOM動態實時追蹤血流動力學改變的能力及準確性尚有爭議[30]，而這又恰好是臨床血流動力學監測最重要的部分，使其在臨床的推廣受到限制。

在評估容量狀態和容量反應性時，體格檢查或實驗室指標的參考價值有限，動態指標的可靠性優于靜態指標，但各種指標都存在一定的局限性，不可單獨依賴某一項指標指導容量管理，應當結合其他指標綜合評估。在監測技術方面，經濟、簡便、創傷小、準確性高的方法更受工作者青睞，其中超聲技術因其無創，經濟，便捷等優勢成為近年來研究熱點，但超聲相關指標評估容量狀態及容量反應性的可靠性尚無公認的統一標準，亟待進一步系統而可靠的研究驗證。