【原】颈总动脉多普勒超声贴片监测健康志愿者每搏输出量对前负荷变化的反应

急诊医学资讯 2020-10-21

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目的

依据心脏对前负荷变化的生理学基础，可以通过观察前负荷变化引发的每搏量（stroke volume, SV）变异率评估容量反应性。本研究团队应用新型无线连续多普勒超声贴片（图1）测量颈动脉多普勒参数，并通过速度时间积分（velocity time integral, VTI ）变异率和校正血流时间（corrected flow time, FTc）变异率追踪前负荷变化引发的每搏量变异率（DSV），进而评估容量反应性。

方法

本研究为新设备验证阶段的针对健康志愿者的研究。研究纳入12个健康志愿者做站立-蹲位-恢复站立试验（图2）模拟容量负荷试验，在此过程中应用无线连续多普勒超声贴片测量颈总动脉VTI 和FTc，同时应用无创心输出量监测仪连续测量SV，观察随着前负荷的变化，颈总动脉多普勒参数的变化是否与SV的改变具有相关性。

结果

从站立位到蹲位，随着前负荷的增加，SV增加24%，同时颈总动脉VTI 和FTc分别增加了32%和9%；从蹲位再恢复到站立位，随着前负荷的减少，SV减少13%，同时颈总动脉VTI和FTc相应减少24%和10%（图3）。四象限图（图4）显示，颈总动脉VTI和FTc的变异率与SV的变异率均有很好的相关性（r2=0.81和0.62），且其变化趋势与SV的改变一致性达100%。目前临床上对患者容量反应性的评估通常以前负荷增加后SV增长大于10%为评估标准。该研究中以颈总动脉VTI变异率（DVTI）判断DSV>10%的诊断阈值为15%，灵敏度与特异度分别为95%和92%；以FTc变异率（DFTc）判断DSV>10%的诊断阈值为4%，灵敏度与特异度分别为90%和92%。

图1无线连续多普勒超声贴片。A 贴片置于健康志愿者的颈总动脉位置，采集颈总动脉速度时间积分（VTI）和校正血流时间（FTc）；B 多普勒超声贴片的尺寸；C 通过多普勒超声贴片获得的频谱图和测量参数。

图2站立-蹲位-恢复站立试验，模拟容量负荷试验产生的前负荷变化。FTc=校正血流时间，SV=每搏量，VTI=速度时间积分。

图3随着前负荷变化，SV和颈总动脉血流参数的变化。A每个健康志愿者在不同体位的SV，颈总动脉VTI和FTc变异率；B健康志愿者SV，颈总动脉VTI和FTc在不同体位下的平均值（*p<0.05, **p<0.01, ***p<0.001）。

FTc=校正血流时间，SV=每搏量，VTI=速度时间积分

图4SV与颈总动脉多普勒参数的相关性。A和B四象限图比较SV变异率（X轴）分别与颈总动脉VTI和FTc变异率的相关性（Y轴）。C和D 通过颈总动脉VTI和FTc的变化率检测容量反应性的最佳诊断阈值。

FTc=校正血流时间，SV=每搏量，VTI=速度时间积分

结论

本研究将新型无线连续多普勒超声贴片置于健康志愿者颈总动脉位置测量多普勒参数，发现VTI和FTc的变异率可以很好的检测出SV对前负荷变化的反应，有助于容量反应性的评估，但其在围手术或危重病人液体管理期间的应用价值还需要进一步的研究证实。

讨论

从生理学的角度看，颈总动脉血流量不仅依赖于全身血流量（即心输出量），也受不同区域血流量分布不同,以及脑血流自动调节功能的影响。因此，前期研究表明，在血流动力学稳定状态下，颈总动脉血流不能用来评估心输出量。但是，急性或心输出量骤变（如容量负荷试验）时，颈总动脉多普勒参数可发生成比例的变化。

预测容量反应性，即SV对前负荷的反应，是容量管理的重要环节。本研究同时检测由前负荷变化引起的颈总动脉VTI和FTc的变异率，以及SV变异率，评估通过DVTI和DFTc判断SV改变的可行性。研究结果显示追踪颈总动脉VTI的变异率预测SV对前负荷变化的反应更有意义。本研究中随着前负荷的变化，FTc的变化幅度明显小于VTI，小幅度的变化容易与测量误差混淆，影响结果的解读；此外， SV变异率与颈总动脉VTI变异率的相关性比FTc的相关性更好（图 4）。该结果也符合生理学机制，颈总动脉VTI直接与血流量相关（血流量=VTI*颈总动脉横截面积*心率），而FTc仅与SV间接相关（射血时间不仅取决于射血容量，即SV，但也取决于心脏收缩力和后负荷），所以颈总动脉VTI的变化预测SV对前负荷变化的反应即容量反应性比FTc 更准确。但由于样本量的局限，我们还不能因此得出明确的结论，仍需要针对临床病人的大规模研究的进一步验证。

有研究提示颈总动脉血流参数可以准确判断容量负荷试验中SV的改变，有助于容量反应性的评估。由于颈总动脉的位置浅表，超声检测操作简单，技术要求低的优势，而受到关注，但并没有得到进一步推广。该研究创新性的应用无线多普勒超声贴片，解决了超声无法持续动态监测的不足，同时研究也进一步证实了在容量负荷试验中颈总动脉超声多普勒参数预测SV改变即容量反应性的价值，为以后液体治疗前常规应用颈总动脉多普勒参数评估容量反应性提供依据。

学习体会

容量管理是急危重症患者救治关注的重点问题之一，容量反应性的正确评估是容量管理的重要环节，连续血流动力学监测对于评估病人的容量反应性至关重要。常规使用的监测设备主要针对ICU病人，其他病人难以获得，且价格昂贵，需要有创操作，易引起设备相关并发症。近年来随着可视化技术的推广，床旁超声逐渐成为急危重症患者管理的重要手段，尤其心脏超声成为无创评估心功能和预测容量反应性的重要工具。虽然床旁超声具有无创即时、操作简单、可重复性强的优势，但其对操作者依赖性强，且要求相关技术的培训，限制了超声技术的临床应用。本研究实现技术和操作突破，设计应用新型无线多普勒超声贴片实时监测颈总动脉多普勒参数评估容量反应性，且初步验证结果较好。若该设备能够得到进一步验证和推广，可应用于ICU、手术、院前急救等各种救治场景，无创快速评估病人血流动力学变化，为液体治疗提供及时、准确的指导，将具有巨大的临床和社会价值。

-THE END-

编译：吴春双

来源：A Carotid Doppler Patch Accurately TracksStroke Volume Changes During a Preload Modifying Maneuver in HealthyVolunteers. Crit Care Explor. 2020 Jan 29;2(1)