|
Basicconcepts of fluid responsiveness 液体反应性的基础概念
T.G. V. Cherpanath B. F. Geerts W. K. Lagrand M.J. Schultz A. B. J. Groeneveld 锈刀+郝哥 摘要 预测液体反应性，每搏输出量（SV）对液体负荷的反应，是一个相对新颖的概念，其目的在于优化循环，进而是器官灌注，而避免无用的，甚至对危重患者可能是有不良影响的输液。在预测液体负荷反应性方面，已证实动态指标优于静态心脏充盈压力相关指标。但是，在日常工作中，动态指标预测液体反应性所必需的条件往往是很难达到的。被动抬腿试验是一种改变心室前负荷，并测量随之发生改变的SV的方法，已被证明是一种在广大重症患者中既迅速又准确的指导液体管理的方法。 引言 液体负荷常被认为是血流动力学障碍的危重患者复苏的基石。但是，仅有大约一半的血流动力学障碍的患者对于补液试验有反应。虽然快速优化容量状态已被证明可以改善预后，过多的液体复苏与死亡率和患病率的增加存在相关性。几乎没有证据支持什么种类的液体是合适的，以及准确的输液量。确定容量状态是复杂的，准确预测输液后SV的增加，即所谓的液体反应性，是困难的。
静态心脏充盈压力指标，如中心静脉压，被证实不能准确地预测液体反应性。另一方面，动态指标，通过应用机械通气诱发的前负荷的变化来跟踪随之变化的SV，以表现出良好的前景，以及作为重症患者深入研究的热点。希望新的方法应该是在大多数患者床旁易于使用。
本文中，我们讨论液体反应性的基本概念，尤其是在临床中的具体应用及应用的局限性。 心功能和静脉回流 自19世纪后期，Otto Frank发现了在收缩前扩张心室，则心室收缩增加，心脏功能就已经是循环问题中我们考虑的重点。Ernest Starling进一步完善，静脉回流增加，则心室充盈压增加，并促使SV的增加。这种SV对静脉回流、随后的前负荷以及右房压（RAP）的变化而做出的相应的变化，即著名的Frank-Starling曲线。作为心室前负荷增加的反应，当RAP增加时，肌细胞的伸展增加了肌小节长度和收缩力，随之增加了SV。Frank-Starling曲线的形状取决于前负荷以外的其他因素，最明显的是心肌收缩力和后负荷。因此，Frank-Starling曲线是所谓的心功能曲线（Fig.1）。
Fig.1 心功能曲线代表这右房压与心输出量之间的关系。心功能曲线随着后负荷的减少、收缩性的增加以及心率的增快而上移。同样，随着后负荷的增加，收缩性的减低以及心率的减慢而下移。此外，当心功能增强时，心功能曲线将向左移动，原因是通过较大幅度降低静脉波形中的收缩期X波进而降低RAP。同样，在心功能低下和心功能曲线右移时RAP增加。值得注意的是图中平台期以后没有下降支，是因为肌动/球蛋白纤维不能拆分，但并未将RAP和前负荷增加的继发效应考虑在内。例如，前负荷增加，导致心室扩张和室壁张力增加，并导致冠脉灌注压力和氧供的下降，这有可能会引起心室收缩性下降表现为心功能曲线的下降。
因为血容量的主要部分储存在容量血管，它是极易扩张的，虽然有很大的容积但并不产生跨壁压，即所谓的非张力性容积。而那部分可以产生零点以上跨壁压的容积称为张力性容积，并决定体循环平均充盈压的水平（MSFP）。MSFP是静脉回流的驱动力，就像平均动脉压产生心输出量一样。同样，静脉回流由MSFP和RAP之间的压力梯度驱动，而受到静脉阻力（Rv）限制，公式如下： Venous return = (MSFP?RAP)/Rv
Arthur Guyton提出的静脉回流曲线对我们理解静脉回流非常有帮助（Fig.2）。正如静脉回流方程和曲线中推导的那样，静脉回流在以下情况可增加，1）降低RAP; 2) 减少Rv；3）增加MSFP
Fig. 2 静脉回流曲线代表的是右房压（RAP）与静脉回流之间的关系。静脉回流曲线基线水平：RAP在没有血流时等于MSFP。因此，MSFP是回流曲线与X轴的交点。降低RAP增加静脉回流直到临界压力（Pcrit）,此时胸廓入口处大静脉开始出现塌陷，阻止了静脉回流的进一步增加。增加MSFP:输液会将曲线由基线水平向上和向右推动，因为MSFP增加超过RAP的增加，则静脉回流增加。减少静脉阻力(Rv):假如MSFP不变，理论上静脉扩张会增加静脉回流，但实际上MSFP会同时降低，这样的结果使得静脉回流难以预料。
进一步降低RAP的方法是受到限制的，因为存在临界压力（Pcrit），此时胸廓入口处的大静脉开始塌陷并导致Rv的增加，从而阻碍了静脉回流的进一步增加。没有静脉塌陷，压力即大于Pcrit，Guyton，在大量的动物模型中证实，静脉回流呈线性关系。
可以通过扩张静脉来降低Rv。但是，在增加静脉顺应性的同时，,MSFP会因为牺牲了张力性容积但增加了非张力性容积而下降。取决于Rv和MSFP之间的相互变化，对于静脉回流的影响变得难以预料。
可以通过收缩静脉来增加MSFP，但是静脉回流会因收到Rv增加的阻碍。MSFP可以通过输液增加张力性容积并超过RAP来实现。因为在循环停止时MSFP等于RAP，MSFP可以认为是静脉回流曲线的水平截距。输液后可以看到曲线向右和向上移动而没有静脉阻力的增加(Fig. 2)。
由于这些原因，上述三种情况下，输液可以直接增加静脉回流。循环系统可看作是心脏输入和输出曲线的组合，在几个心跳之内，静脉回流和心输出量是对等的。随后，“心脏泵出它所接受的血液”的Frank- Starling 原则解释了为什么没有静脉回流增加、心输出量就不能增加“的现象”。虽然当患者处于心功能曲线上升支时，通过输液增加前负荷会增加心输出量，但在接近平坦支时输液的作用会很微小。Guyton优雅地讲静脉回流曲线叠加在心功能曲线上，因为这都是RAP的功能(Fig. 3) 。应引起注意的是，2个曲线事实上都是前负荷的功能，因而代表着跨壁压力，例如腔内压力（如获得的RAP）减去腔外压力。因此，腔外压力可以显著地改名前负荷，这已经在近期的文献中详细地讨论过。 Fig. 3 静脉回流曲线 (Fig. 2) 叠加与心功能曲线 (Fig. 1)。假定理论上的稳态，心功能和右房压决定了曲线的交点。实际上，存在着波动，例如RAP随着呼吸和心房收缩而变化。图中三根心功能曲线代表这不同的心功能，2根静脉回流曲线代表着输液后不同的MSFP。在心功能下降的曲线中，I点相对应的是CO的增加几乎全部来源于通过输液增加的MSFP,正如II点意味着容量没有反应性。III点对应的是心功能增强不仅使得心功能曲线向上移动、增加了心输出量，而且降低了RAP、同样在没有增加心输出量的情况下增加静脉回流量。低于临界压力（Pcrit）时，即使增加心脏收缩性也不会增加心输出量，因为静脉回流不会进一步增加（IV点），反之，增加心输出量可以通过增加MSFP实现（V点） 心输出量 在准备增加CO以预防和治疗组织灌注不足之前，首先应寻找是否存在组织灌注不足。组织灌注不足的体征，例如静脉血氧饱和度下降、或乳酸水平增高，提示必须增加心输出量（译者按：不包括氧利用障碍）。特别提出的是没有症状的灌注不足是很容易遗漏的。当可能存在灌注不足的时候，关键是找出患者在静脉回流曲线和心功能曲线上的位置，以预判是预计通过输液还是强心来增加CO(Fig. 3)。这一点格外重要，因为使用强心药以实现超生理的CO已被证实是有害的。另一方面，当心功能减退，并伴有RAP升高，而CO减少的部分通过输液（增加前负荷）来恢复时，RAP会进一步升高。在心功能曲线平坦支，输液后MSFP增加，虽RAP增加幅度较前者偏小，但抵消了静脉回流和CO的增加，及液体无反应性(Fig. 3, pointI→II)。给没有液体反应性患者输液会导致心脏充盈压上升，因此静水压引起肺部和全身水肿。很明显这不会有什么惊喜的事情发生，此时液体正平衡与不良预后存在相关性。判断容量状态是困难的但是重要的，因为从另一方面而言，不充分的复苏会出现器官灌注不足和缺血。这需要预测液体反应性以准确选择那些可以从输液中可能获益的患者，从而避免无效的和可能有害的输液，而这时强心药会是更好的选择。 预测容量反应性静态和动态指标 在荷兰重症患者中，CVP作为经典的静态心脏充盈压非常广泛地用于指导输液。但是，无数的研究证实静态心脏充盈压力指标不是一个好的液体反应性预测指标。这基本上可以用三种机制解释。首先，心脏充盈压力是腔内压力而没有考虑腔外压力的影响，不能充分反应跨壁压，后者代表前负荷。当只考虑腔内压力时，它会错误地指导临床决策，尤其是机械通气的患者。此外，心脏充盈压和心室舒张末半径共同决定前负荷，它取决于不同患者之间，以及危重情况时的心室顺应性。最后，即使是较低的心脏充盈压也不能预示着患者存在液体反应性(Fig. 3, pointI→II)。尽管现实中CVP可以很好地反映RAP及右心室充盈，但不是一个反映前负荷和液体反应性的可靠指标。甚至可以说，右和左心室舒张末面积和容积也不能判定患者在静脉回流曲线/心功能曲线上的位置，因为减弱的心功能降低了舒张末容积和每搏输出量之间关系曲线的斜率。右和左心室舒张末期面积和容积因此也不能准确地预测输液后SV是否增加。
为了检验液体反应性，需要引发一个前负荷的改变，同时监测随之变化的SV或向脉压差之类的衍生指标。近些年，液体反应性的动态指标，描述为机械通气诱发的前负荷变化，导致SV或脉压差的变异，分别是所谓的每博变异度（SVV）和脉压变异度（PPV）。正压机械通气主要是通过减少静脉回流而引起左室前负荷的下降。所以当患者位于心功能曲线陡直段时，机械通气会引起每博输出量较大的变化，并超过位于心功能曲线平坦支时。换句话说，在心功能曲线陡直段时预测输液后SV的增加，机械通气引起的SVV数值会较高。
SVV可以使用超声心动图进行测量，但这种方法依赖于操作者，并且重复测量比较麻烦。PPV可以直接从外周动脉压波形获得，而 SVV 可以利用外周设备根据动脉压力波形的轮廓分析获取。这2种外周设备获取的动态参数是可以准确地反映中心SVV的。实际上，SVV和PPV被认为预测价值远远地优于静态指标(Table 1) 。数值＞12%提示高度预示存在液体反应性。根据这些动态参数进行输液已被证实是可行和有益的。动态参数还可以通过食道多普勒监测或甚至具有预测液体反应性能力的无创脉搏血氧仪进行动态的跟踪。 AUROC 受试者工作特征曲线下面积，根据指标预测容量反应性的敏感度与1-特异度测绘。CVD 中心静脉压,LVED 超声心动图获取的左心室舒张末期容积；SVV 脉搏轮廓分析法获得的每搏变异度 , PPV 脉搏轮廓分析法获得的脉压变异度
然而，动态参数在使用时存在诸多的限制。首先，必须是控制性机械通气引起的前负荷的变化。已发现SVV在存在自主呼吸的患者中是错误的。此外，必须有足够大的潮气量以保证引起前负荷的显著变化。当潮气量<8ml g时，svv="">
液体反应性的临床应用 为了判断液体反应性，必须结合2种方法一方面改变前负荷，另一方面监测随之变化的SV。2种方法都必须反应迅速、简便和易于操作。因为大部分需要复苏的患者是自主呼吸的，所以必须寻找一种改变（前负荷）的非机械通气的方法。可予以补液试验，但仅有约50%的危重患者对补液试验有反应，所以有一半的患者接受了不必要的输液。被动抬腿试验在一分钟内即可同时增加双心室的前负荷并达到高峰，具有预测液体反应性的能力(Fig. 4) 。毫不奇怪，在腹腔高压造成静脉回流障碍时，PLR就变得不准确。这种方法非常独特，与SVV和PPV相比，即使是在心律失常和自主呼吸的时候，它一次次表现出高度的预测能力。然而，当完全根据脉压差判断时，PLR可能因为疼痛、体位变化而改变血管顺应性，导致液体反应性的预测价值减低。在PLR前后通过超声心动图测量SV，使用动脉或超声多普勒获得判断液体反应性所需的SV变化，而毋须放置中心静脉或动脉导管。 Fig. 4 PLR操作，是在患者放置于平卧位时通过抬高下肢，转移下肢和腹腔的血液产生足够的静脉回流，以显著提供双侧心室的前负荷。或者，经典PLR仅在平卧位时抬高下肢
然而，现实中最好是可以床旁连续地监测SV，这样在任何时候判断液体反应性来决定输液还是不输液。随着一些利用动脉压力波形进行脉搏轮廓分析的方法的出现，连续监测SV不再需要放置肺动脉导管。这种SV的计算主要由压力衰竭的特性以及限定的动脉输入阻力下的动脉压力大小所决定。然而，在单个呼吸周期中SV非常快速的变化是不可能被准确监测到的。可能的解释是用于计算SV的输入阻力可能发生了改变。通过PLR准确预测自主呼吸患者的液体反应性,脉搏轮廓分析法具备这种能力但发现SV变化有所延迟。PLR引起的脉压差变化，作为SV的替代指标，同样可预测液体负荷的反应。但是，与脉压差变化相比，PLR引起的CO的变化具有更好的预测价值。这种差异可能由于脉压不是SV的直接测量，同时也受到动脉顺应性的影响。换句话说，动脉压对于液体负荷的反应与SV的反应不同，它依赖于动脉张力。这，重要的因为血流动力学复苏的目的不仅是通过优化的心输出量，保持足够的器官灌注，还包括提供足够器官的灌注压力。作为动脉张力的评估方法，SVV与PPV的比值可用于预测液体负荷后动脉的反应。由于脉冲轮廓分析具有衡量 PPV 以及 SVV的能力，有可能预测除了液体反应性以外的“血压反应性”。
出乎意料的是，没有关于液体负荷的具体剂量和种类，也没有定义液体反应性的CO截止值和时机方面的一致意见。甚至是对于SV测量技术或向脉压差和CO之类的衍生指标的推荐都没有达成一直。虽然在初步的报告中，非侵入性监测（技术）将会广泛地适用于住院或危重患者，但已证实由于血管状态的急性该设备，体积描记的波形分析很难准确预测自主呼吸患者PLR诱导的液体反应性。在这方面，非侵入的生物电抗CO监测技术是有前途的，仅需要4个粘帖在身体上的电极就能预测PLR诱导的液体反应性。
在引起心脏前负荷变化的同时测量相应的SV变化，或像脉压这样的衍生指标时，液体反应评估作为日常医疗实践中的体格检查是可行。以这种方式，可以动态地阐明患者在心功能/静脉回流联合曲线的位置(Fig. 3)以及预测液体的反应性。值得注意的是，提供组织的氧输送以预防或治疗气管的灌注不足，除了提高CO外，还可通过优化血红蛋白浓度和饱和度实现。就算是提供更多的氧供，而氧摄取和利用障碍可能是主要原因，尤其是在脓毒症。此外，心输出量不仅仅受前负荷和收缩力影响，同样也会受到后负荷和心率的影响，通过液体负荷增加心输出量只是解决方案的一部分。仍然主张在不明原因的血流动力学不稳定时使用超声心动图以获取提供收缩力和心脏充盈情况的重要信息。最后，关于发病率和死亡率的确定性临床终点, 手术室外的试验需要进行验证，并鼓励对危重患者液体反应评估。
讨论 “输液或不输液”，这就是治疗血流动力学不稳定的危重患者时医生经常面临的问题。要成功地预测液体反应性，SV对液体负荷的反应，必须满足两个条件 ︰ 一方面必须有前负荷的改变改变 ，以及另一方面测量每搏输出量或其衍生物如脉压的变化。因此，心脏前负荷的静态标记是无法预测液体反应性，并被动态标记所超越。然而，一个正常的心脏节律和无自主呼吸活动与大于目前推荐的潮气量机械通气，这些动态指标预测液体反应性所必需的条件限制了其临床应用。被动的腿抬高是简单的替代工具，可以在床边，有效地暂时性地改变前负荷。无论自发呼吸活动或心律失常，通过PLR心增加输出量可以预测液体反应。当与连续监测CO或其衍生指标的直接测量接合使用时，医生能够在任何时间预防和治疗器官灌注不足，同时避免不必要的和有害的液体负荷以及强心药。对静脉回流和心功能之间关系的基本概念的理解，是实现血流动力学障碍患者滴定式个体化液体治疗的关键。 水平有限，仅供学习和参考！ |
|
|
