容量状态和液体反应性的急诊评估（1）
重症行者翻译组
出品
浙江大医院脑重症医学科
李珉任礽翻译张根生校对
静脉液体复苏能够恢复血管内容量，改善每搏输出量。然而，近乎一半的循环不稳定患者给予液体负荷输注，未能如愿地改善心输出量。日益增多的证据显示，过多的液体反而导致患者预后恶化。临床检查和生命指征，对于补液冲击试验的预测作用不可靠。因此，我们对重症患者的容量管理、容量状态评估方法和预测液体反应性工具进行了回顾。
引言
血管内容量的评估和管理仍是危重症患者治疗的一个主要挑战。低血压患者的复苏通常经静脉补充晶体液，这也是目前众多休克治疗指南的推荐意见。液体管理的治疗目标是增加前负荷或静脉张力性容量，进而增加每搏输出量和心输出量。然而，对急症病人或术中低血压患者的研究一致表明，大约50%的液体冲击输注，未能达到增加心输出量预期的效果。而且，越来越多的数据表明，过量的液体治疗可能是有害的，并与死亡率的升高相关。大容量液体复苏导致内皮损伤，加重液体外渗和组织水肿。反过来，增加的间质水肿和血管外肺水又与器官功能障碍的进展和死亡相关。
液体补充是应对低血压或心动过速的一种常见方式，而晶体液复苏的替代方案，如升压药物的使用，胶体的补充或血制品的输用，随之而来的是相关风险的增加和资源浪费。静脉补液方案和替代方案之间的矛盾，对合理地补液提出了挑战，故精准预测患者液体反应性技术的重要性尤为突出。
容量状态的重要性和液体管理
临床医生传统上依赖于体格检查以及心率和血压等生理指标，来决定是否予以补液治疗，但单独应用这些临床检查来指导是否给予静脉输液，被证明是不可靠的。在过去的二十年中，研究人员一直在寻求改进技术和工具来判定哪些不稳定患者具有容量反应性，以确定这些患者能否对补液做出应答以增加心输出量。在本文中，我们系统回顾精心静脉补液改善病人预后的原因所在，容量反应性的评估方法，以及应用这些评估方法的证据和局限性，并特别强调与急诊医师密切相关的那些评估方法。
Frank-Starling曲线（Fig.1）阐述心脏前负荷的改变对每搏输出量和心输出量的影响。若患者前负荷位于曲线的上升支，提示具有前负荷储备或前负荷依赖，同时具有容量或液体反应性。针对这些患者，通过静脉输液增加静脉容量可促进静脉回流，改善粗细心肌肌原纤维的重叠，进而增加每搏心输出量。Frank-Starling曲线可随着心室收缩能力的改变而出现向左或向右偏移。大多数健康人存在前负荷储备和容量反应性，但对于急诊或有潜在心血管疾病的患者，其心脏功能可能位于曲线平台支。给予更多的液体不仅未能改善心输出量，反而使病人暴露于不必要的补液风险。因此，临床医生试图通过确定病人心脏功能位于Frank-Starling曲线上的位置，来预测其容量反应性。
液体负荷充足而不是过多，其重要性日益被认识。大量液体复苏可损伤内皮，导致间质水肿和器官功能障碍。多项研究已经证实，进行性增加的液体正平衡与增加的血管外肺水及死亡率的升高相关。Boyd等对成人脓*症研究发现，在12小时和第4天的液体过度正平衡和中心静脉压（CVPs）过高预示死亡风险的增加。观察性研究数据显示大量液体复苏和充盈压的升高与急性肾损伤相关。而限制性液体复苏的脓*症患者则未见上述表现。最近一项有关创伤性低血容量患者的荟萃分析显示，限制性液体复苏策略的管理能够促进患者的存活。对静脉输液可能导致创伤患者预后恶化的认识，进一步促进损伤控制性复苏理论的发展，强调血制品的应用和避免凝血功能障碍。
尽管认识到过度补液可能有害，但与专家组织推荐相一致，休克患者还是通常给予大量的晶体液复苏。年的感染性休克早期目标导向治疗（EGDT）临床试验是支持该项推荐的证据基石。在该试验中，初始6小时积极的液体复苏和集束化管理与死亡率下降相关。尽管在72小时内治疗组和对照组总液体入量相当（13.6Lvs.13.4L),但在最初6小时内治疗组接受了更多的液体治疗（5Lvs.3.9L)。这项研究结果促进了急诊治疗流程的改变，强调给予早期、积极的液体负荷。目前感染性休克治疗指南推荐在初始液体复苏时至少给予30ml/Kg的液体负荷。同样，创伤及术后患者的治疗指南也强调积极的液体管理。
最近的ProCESS试验，同时对最初的EGDT、改良的EGDT和常规治疗这三种方案进行比较。虽然三组之间死亡率无统计学差异，但初始6小时的补液量和升压药的使用在组间明显不同，在两个EGDT治疗组中其用量都比较高。值得注意的是，ProCESS实验中EGDT治疗组的死亡率明显低于最初EGDT研究（21%vs.44%）。虽然这种差异可能与过去十年中治疗方法的改进以及研究人群的潜在差异等相关，但ProCESS实验中EGDT治疗组72小时内接受的液体复苏量更少（7.2Lvs.13.4L）。因而提出了这样的假设：“死亡率的差异可能部分归因于液体复苏策略的不同”。正如VASST实验(血管加压素和感染性休克试验)所暗示那样，对感染性休克患者，注意到其最佳生存与12小时内仅需要3L液体的正平衡相关。
来自儿童的研究数据也支持“过量补液可能导致预后恶化”这样的观点。FEAST研究(液体扩容支持治疗研究)将例脓*症儿童随机分为早期积极液体扩容治疗组和保守无液体冲击策略对照组，发现接受液体冲击组患儿死亡率显著升高，且在所有亚组患儿人群中均一致出现这种现象。有趣的是，接受液体冲击治疗死亡率升高的主要机制是循环系统的崩溃，而不是呼吸功能的衰竭。总的来说，这些研究数据并不意味着所有的液体复苏都是有害的，相反，他们强调，应视静脉输液为处方药物一样，应用时应考虑潜在获益和风险。而且，后继每次补液措施的决定将需要评估更强的适应症以及相关的风险。虽然液体反应性评估的难题传统上是属于重症医学的，随着液体疗法的发展,可能越来越多的液体管理决策需在急诊室（ED）完成。急诊医生要为危重病人提供最佳的复苏治疗，必须了解可利用的评估工具，以确定补液是否有利。
容量反应性评估原理
静态压力和容量指标
最先发展为预计容量反应性的指标是静态压力和容量的测定，这些指标包括中心静脉压和肺动脉楔压（PAOP）数据，以及通过超声心动检查获得的相关指标。这些测量数据是在给定的条件或时间点所获得并假定其能够反映前负荷，数值低提示前负荷位于Frank-Starling曲线上升支，此状态的容量反应性可能越大。已证实前负荷的静态指标（表1）对于预示液体容量反应性不够可靠。虽然静态指标是病人前负荷在Frank-Starling曲线上某一位点的体现，但它不具备指示前负荷是否能沿曲线前行和优化心肌纤维重叠的能力。此外，Starling曲线的形状和上升支斜率在个体之间存在差异，并且因失代偿状态的不同而变化，进一步限定了单一指标对前负荷储备的反应能力。
动态变量与心肺相互作用
由于静态指标存在明显的局限性，有研究者建议应用机械通气时胸腔内压改变所诱导的前负荷指数变异，作为预测容量反应性的预计因素（表1）。由于需要机械通气和严格的适用标准，早期应用热情已降温，但这些动态变量在特定状态也起到部分预测液体反应性的作用。
容量负荷试验(Volumechallenge)
最近，使用模拟的或小容量负荷试验已经成为一种预测液体反应性的方法。被动抬腿试验（PLR）能从下肢动员约毫升血液作为一种“自身输注”并瞬间增加静脉回流（Fig.2）；这并给血流动力学参数或心输出量的测定提供了机会，其阈值水平的改善则提示存在前负荷储备。这种实验可逆，并且避免不必要的液体输注，故PLR得到很好的验证；重要的是，其能适用于有自主呼吸和心律失常的患者。同理，临床医生评估小剂量负荷（约mL）输注前后的心输出量，有助于预测大量晶体液复苏能否获益。
预测容量反应性的技术
中心静脉压（CVP）
中心静脉压是临床常用的指导液体管理的参数。测量中心静脉压需要放置中心静脉导管，这在急诊患者中相对易行。感染性休克患者推荐使用CVP参数，且目前也仍是常规应用。然而，近来一些强有力的证据表明CVP不能预测心输出量对液体输注的反应性。一项含纳23个研究的meta分析表明，无论CVP本身还是CVP的变化值，均不能预测容量反应性及血容量状态（曲线下面积(AUC)为0.56，预计效能差）。
对于急诊患者而言，中心静脉置管为常规操作，但仍是相对资源集中型，且有感染及机械损伤等相应并发症。目前放置中心静脉导管的指征主要为需用血管活性药物，而不是用于指导液体复苏治疗。
肺动脉楔压（PAOP）
肺动脉导管可测量肺动脉楔压，同时利用热稀释法测量心输出量。由于多项研究表明PAOP不能改善患者预后，且置管导致机械或感染并发症的发生，因而近年来肺动脉导管放置量明显下降。需要强调的是，PAOP并不是预测容量反应性的理想参数。利用肺部超声可以无创评估PAOP，超声上未见弥散的B线征，提示PAOP小于18mmHg。在复苏治疗中连续床旁肺部超声监测，有助于评估液体耐受性：如未见B线征，意味着无间质水肿，临床医生按计划补液输注治疗。
下腔静脉测量参数（IVC）
经超声测量下腔静脉相关参数已被建议作为指导液体管理的工具。已有大量文献证实下腔静脉直径与中心静脉压随呼吸周期而变动，且相关性良好。IVC超声因其无创、操作简便，特别适于在急诊室广泛应用。除了评估中心静脉压外，还可以测量代表前负荷储备的相关指标，如腔静脉指数(下腔静脉呼气末直径-吸气末直径)／呼气末直径×%)及下腔静脉塌陷百分比(cIVC)，后者测量取下腔静脉长轴，肝静脉汇入点远端。对于机械通气患者，测量下腔静脉扩张指数（dIVC）。IVC直径随呼吸周期的变化可采用超声机器上M超(M-model)模式测量（Fig.3）。
机械通气患者早期数据提示，IVC超声有潜在预测容量反应性的价值。一项对39名感染性休克患者的研究中，Feissel等学者发现下腔静脉扩张指数（dIVC）为12%预计有较强的容量反应性。该研究所有患者均接受机械通气治疗，潮气量为8～10ml/Kg。在另一项针对感染性休克的机械通气患者的研究中，Barbier等以dIVC高于18%为临界值，并得到相似的结果。
后续的一系列研究发现，特别是对于有自主呼吸的患者，dIVC不能预测这类患者的容量反应性。Corl等学者报道了对于急诊室疑似低血容量的患者，下腔静脉塌陷率（cIVC）不能预测容量反应性。Muller等报道在ICU多种原因导致循环衰竭的患者中，cIVC的阳性预测临界值为40%，但该阈值敏感性欠佳。
因此，目前IVC直径可作为CVP的替代指标，但尚不适合作为可靠地评估液体反应性的独立指标。限制其应用的原因来自多方面，包括：（1）患者的因素如潮气量的变化、胸腔内压的变化；患者肥胖等；（2）技术的因素如超声测量的不一致性、呼吸幅度引起IVC取样位置移动,以及腹内压升高的影响等。
血流时间
心动周期中收缩期时间为血流时间（FT），时间经心率校正后为校正（FTc），计算公式为FTc=收缩期时间/心动周期1/2。年，Singer等采用经食道多普勒超声测量主动脉的血流时间。在一项以患者为导向的试验中，利用FTc指导髋关节手术术中液体管理，取得了令人鼓舞的效果。但在后续的系列验证研究中，认为FTc预计前负荷储备功能，并没有取得一致成功的效果。
主动脉血流时间的测量一般需采用经食道多普勒超声，未插管的患者耐受性往往很差，测量结果的准确性还依赖于操作者的经验，再加上FTc测量的不一致性，限制了其在急诊患者中的应用。
Blehar等学者最近报道了对急诊低血容量患者测量颈动脉FTc，并发现FTc的升高与晶体液复苏相关。颈动脉B超检查相对容易操作，对于急诊科医师开展更为合适。另有少量文献报道，利用被动抬腿试验获得的ΔFTc值，可以更好的评估前负荷的储备能力，但仍需更多研究验证。
脉搏压力变异（PPV）
脉搏压力变异为呼吸周期中，脉搏压最大值与最小值之差/脉搏压平均值，是机械通气中随胸腔内压变化而动态变化的参数。在吸气过程中（机械通气下），胸腔内正压减少右心室前负荷，增加其后负荷，导致右心每搏量减少。经过数个心动周期，左心前负荷及每搏量也随之减少。如心功能处于Frank-Starling曲线上升支，左心每搏量变化将更加明显。由此，PPV可作为评估容量反应性的参数。大部分血流动力学监测仪均可获得PPV参数，但最基本需求是要放置动脉导管。现在部分监护仪还可自动计算PPV（表2）。
如前述，静态指标不能有效评估容量反应性，动态指标如PPV，则提供了新的评估方法。年的一篇meta分析提示，PPV和容量反应性相关性良好，采用13%的PPV阈值，可准确评估患者是否有容量反应性。但准确测量PPV也有诸多限制，数个研究证实患者需完全机械通气（无自主呼吸）且不能有心律失常。PPV的测量还需要患者机械通气潮气量大于8ml/Kg，这与现行肺保护策略相悖行。以上诸多限制条件，加之测量PPV为有创操作，均限制其在急诊室的应用，事实上，即使在手术室或ICU内，大规模应用PPV亦不常见。
每搏输出量变异（SVV）
每搏输出量变异（SVV）的原理与PPV类似，为呼吸周期中每搏量的变化值。连接动脉导管的监护仪可以分析脉压轮廓形状计算每搏输出量（表2，3），SVV对容量反应性阳性阈值为12%。SVV也可以通过专用设备分析监测脉搏轮廓而获得（表2）。一项meta分析提示SVV相对于PPV，预测准确性略差。SVV测量的限制因素与PPV类似，包括患者不能有自主呼吸或心律失常、机控潮气量需大于8ml/kg等，以上因素限制了SVV在急诊实际临床中的应用。
体积描记变异指数
体积描记变异指数（PVI）是利用改良的脉搏氧饱和仪测量呼吸周期中脉氧波形的变化。PVI由专用的仪器测量，可准确评估容量反应性，其优势为无创，而限制因素类似于PPV及SVV，也就是说，他们能够较好的预计无自主呼吸的气管插管且潮气量大于8ml/kg的患者的容量反应性。尽管有限制条件，但PVI已在急诊室成功开展应用，主要针对已接受了20ml/Kg的晶体液复苏但血流动力学仍然不稳定的感染性休克患者。另外，所有患者均行气管插管及充分镇静。在有容量反应性的患者中，平均PVI明显升高（30%vs.8%）;当PVI阈值为19%时，其敏感度为94%，特异度为86%。如患者满足这些限制条件，PVI或可为较有用的技术/方法。
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