应用床旁超声评估感染性休克患者容量反应性的临床价值

李婷，阚艳敏 ，马琳，白静，张军伟



应用床旁超声评估感染性休克患者容量反应性的临床价值

李婷，阚艳敏 ，马琳，白静，张军伟

摘要：目的探讨床旁超声预测重症监护病房（ICU）感染性休克患者容量反应性的临床价值。方法对2015 年1月—4月我院ICU收治的42例进行机械通气的感染性休克患者进行补液试验，补液试验前后均采用超声测量获得每搏量（SV）、主动脉峰值流速呼吸变异率（ VpeakAO）、下腔静脉扩张指数（ IVC）以及肱动脉最大速度变异率（ VpeakBA），并记录临床各项指标。根据对补液的反应将患者分为有反应（R）组和无反应（NR）组，比较2组间上述指标的差异，以及 IVC、VpeakAO、VpeakBA与 SV的相关性，采用ROC曲线评价补液前 IVC、VpeakAO以及VpeakBA预测感染性休克患者的容量反应性的应用价值。结果42例患者进行补液试验47例次，R组25例次，NR 组22例次。补液前，R组的 IVC、VpeakAO和 VpeakBA均高于NR组；IVC、VpeakAO以及 VpeakBA与 SV呈正相关；IVC、VpeakAO以及 VpeakBA曲线下面积分别为0.825、0.853、0.866，均有较高的特异度和敏感度。结论床旁超声测定的血流动力学指标能够预测ICU机械通气感染性休克患者液体治疗时的容量反应性，特异度和敏感度较高，可用于指导其液体治疗。

关键词：休克，脓毒性；超声心动描记术；每搏输出量；血流动力学；补液疗法；床旁超声；容量反应性

严重感染和感染性休克患者在重症监护病房（ICU）非常常见，补液是首要的诊疗策略，液体治疗的目的是增加有效组织灌注，但患者在最初容量复苏后，血容量状况依然很难评估。因此，及时有效地选择血流动力学指标评估容量状况非常重要［1］。临床上常用的是一些静态检测指标，如中心静脉压（CVP）、下腔静脉直径等，但应用静态指标来反映循环容量状态备受争议。近年来，动态预测和评估循环系统对容量负荷的反应性受到广泛重视。床旁超声能实时监测受检者心脏以及外周动脉血流动力学的变化情况，本研究通过检测受检者补液前后血流动力学指标的变化情况，分析床旁超声在评价感染性休克患者容量反应性中的临床应用价值。

1　对象与方法

1.1研究对象为2015年1月—4月我院ICU收治的机械通气的感染性休克患者42例，并在临床医师认为有扩容指征的条件下进行补液试验。纳入标准：（1）符合2001年危重病医学会/欧洲危重病医学会/美国胸科医师学会/美国胸科学会（SCCM/ESICM/ACCP/ATS）对严重感染和感染性休克的诊断标准［2］。（2）至少存在下列1种组织灌注不足的临床或生物学表现：①收缩压＜90 mmHg（高血压者收缩压下降＞50 mmHg，1 mmHg=0.133 kPa）。②每小时尿量＜0.5 mL/kg，持续2 h以上。③心率（HR）＞100次/min。④皮肤花斑［3］。排除标准：腹腔内高压；持续心律失常；体质指数（BMI）＞40 kg/m2或＜15 kg/m2；主动脉瓣或肺动脉瓣疾病；二尖瓣狭窄或关闭不全大于2度；心内分流以及心衰等严重心脏疾患。42例患者进行容量负荷试验47例次，根据补液后有无反应分为有反应（R）组和无反应（NR）组。R组和NR组间性别、年龄、BMI、潮气量（TV）、呼吸频率（RR）以及左室射血分数（LVEF）比较差异无统计学意义，见表1。

Tab.1　The comparison of general information between group R and group NR表1　R组和NR组患者一般资料的比较

1.2研究方法

1.2.1超声指标与方法患者仰卧位，采集相关血流动力学指标时均给予患者充分的镇静，测量时均为压力控制（PCV）模式（TV 8～12 mL/kg），RR 12～20次/min，呼气末正压 5 cmH2O（1 cmH2O=0.098 kPa）。补液方法是在15 min内输注复方氯化钠溶液500 mL。整个研究过程中呼吸机参数和心血管活性药物剂量维持不变。在补液前后应用Zonare彩色多普勒超声诊断仪对患者心脏各超声指标进行测量，首先应用P4-1C探头，频率3.5 MHz，患者仰卧位，连接心电图，经胸超声心动图（TTE）测量左室流出道内径（D）、左室流出道时间速度变化积分（VTI）、下腔静脉吸气末最小值（Dmin）、呼气末最大值（Dmax）、主动脉峰值流速随呼吸运动的最大值（Vpeakmax）和最小值（Vpeakmin），然后应用L10-5探头，频率 8 MHz，测量肱动脉峰值流速随呼吸运动的最大值（Vpeakmax）和最小值（Vpeakmin），见图1～3。各指标均连续测量3次，取平均值。补液前后分别通过公式计算，获得每搏量（SV）以及血流动力学指标，包括下腔静脉扩张指数（IVC）、主动脉峰值流速呼吸变异率（ VpeakAO）以及肱动脉最大速度变异率（ VpeakBA）。

Fig.1　Two-dimensional ultrasound showed the inferior venacava图1　二维超声显示下腔静脉

Fig.2　Ultrasound showed the aortic peak velocity图2　二维超声显示主动脉峰值流速

Fig.3　Ultrasound showed the peak velocity of brachial artery图3　超声显示肱动脉峰值流速

目前认为脉搏指示连续心排量监测（pulse-induced contour cardiac output，PiCCO）是评估容量反应性的“金标准”［4］，国内外学者研究显示PiCCO监测与TTE测量SV预测液体反应性有较高的一致性［5-6］。本研究通过超声测量获得SV，以补液后每搏量增加值（△SV）≥15%定义为液体反应阳性［7-8］，将患者分为有反应（R）组和无反应（NR）组。分别对R组和NR组的 IVC、VpeakAO以及 VpeakBA3项血流动力学指标的变化进行比较，分析补液前R组和NR组的 IVC、VpeakAO以及 VpeakBA与 SV的相关性，并绘制各项参数补液前△SV≥15%的受试者工作特征曲线（ROC）。各项超声值在获取清晰超声图像的同时，随时观察患者生命体征，保证尽量减少快速补液可能出现的并发症。

1.2.2临床指标的检测与方法所有患者留置中心静脉导管和动脉留置针，补液前、后分别在呼气末测定CVP，连续3个呼吸周期并计算其平均值；持续监测有创动脉压。并同时记录HR、平均动脉压（MAP）、TV、RR。对补液前、后R组和NR组的各项临床指标变化情况进行比较。

1.3统计学方法采用SPSS 17.0软件进行统计分析，计量资料以均数±标准差（x±s）表示，组内比较采用配对t检验，组间比较采用独立样本t检验，相关分析采用Pearson相关，绘制ROC曲线，确定曲线下 IVC、VpeakAO、VpeakBA各项指标值的面积并判定最佳阈值。P＜0.05为差异有统计学意义。

2　结果

2.1补液前、后一般血流动力学比较补液前，2组患者HR、MAP、CVP比较差异无统计学意义。补液后，R组HR低于补液前，MAP高于补液前（P＜0.05）；NR组HR、MAP较补液前未见明显变化。R 和NR 2组CVP均较补液前升高（P＜0.05），见表2。

2.2R和NR 2组及组间补液前、后各血流动力学指标比较补液前，R组 IVC、VpeakAO以及 VpeakBA值均高于NR组（均P＜0.05）；补液后R组 IVC、VpeakAO及 VpeakBA各指标值均较补液前减小（均P＜0.05）；补液后NR组 IVC、VpeakAO及VpeakBA较补液前变化不明显，差异无统计学意义，见表3。

2.3补液前各血流动力学指标与 SV的相关性分析补液前R和NR 2组患者的 IVC、VpeakAO、VpeakBA与 SV均呈正相关（r分别为 0.631、0.668、0.619，均P＜0.05）。

2.4补液前各血流动力学指标判断患者有容量反应性的价值对补液前R和NR 2组患者，采用ROC曲线评价 IVC、VpeakAO以及 VpeakBA判断患者有容量反应性的价值，结果显示，各指标均有较高的特异度及敏感度，能够预测机械通气感染性休克患者的容量反应性，见表4、图4。

Tab.4　Analysis of the ROC curve of each index predicting the fluid responsiveness before VE test表4　补液前各参数预测容量反应性的ROC曲线

Fig.4　The ROC curve of each index predictingthe fluid responsiveness图4　血流动力学指标预测患者容量反应性的ROC曲线

Tab.2　The comparison of general hemodynamic information before and after VE test between group R and group NR表2　R和NR 2组患者补液试验前后一般血流动力学资料的比较　（x±s）

Tab.3　The comparison of hemodynamic index before and after the VE test between group R and group NR表3　R和NR 2组患者补液前后血流动力学指标值的比较　（%，x±s）

3　讨论

容量治疗是感染性休克患者的基础措施之一，其主要目的是快速增加心输出量、提高氧输送、改善组织微循环，并最终改善患者预后，但具有容量反应性是容量治疗的基本前提。容量反应性是指患者快速扩容的反应性，主要是反映前负荷的储备状态。根据Frank-Starling定律，只有左、右心室均处于心功能上升期时，增加前负荷才能显著提高心排出量，即有容量反应性；当患者心功能状态处于平台期时，盲目扩容对患者来说是有害的。因此，ICU危重患者的容量评估尤为重要。

本研究结果显示，补液后R组 IVC、VpeakAO以及 VpeakBA较补液前明显减小，而NR组补液前后各项指标值未见明显变化，表明R组对补液有反应，而NR组对补液未见明显反应，说明各项指标对评价患者容量反应性有参考价值。R组补液前 IVC、VpeakAO以及 VpeakBA明显大于NR组，这表明在一定范围内，各指标变化值越大，越具有较好的容量反应性，能够为临床的容量治疗提供客观依据；补液前 IVC、VpeakAO以及 VpeakBA与 SV呈中度相关，表明其能够较好地预测容量反应性。

通过ROC曲线分析找出评价患者容量反应性的临界值，当 IVC为17.5%时，预测容量反应性的敏感度为64.0%，特异度为86.4%，这与Barbier及Moretti等［9-10］的研究结果相近，表明下腔静脉可以快速、简便地评估危重患者的容量反应性；当 VpeakAO为13.5%时，预测容量反应性的敏感度为84.0%，特异度为72.7%，与Durand、Desganges及Pereira de Souza Neto等［11-13］报道一致，表明机械通气患者主动脉峰值流速呼吸变异率能够体现容量反应性变化的幅度，反映循环系统对前负荷的依赖程度，进而指导临床进行补液治疗；当 VpeakBA为15.5%时，预测容量反应性的敏感度为68.0%，特异度为81.8%，与Monge Garcia等［14］报道的应用肱动脉评价患者容量反应性敏感度和特异度均在90%以上的结论不一致，因本研究样本例数不多，还需进一步验证其特异度和敏感度，但该指标对判断患者容量反应性的价值仍值得肯定。总之，IVC、VpeakAO以及VpeakBA值越大，对临床来讲，补液越安全，低于临界值可能会面临补液所带来的风险，如肺水肿等。

综上所述，床旁超声能够动态、实时地监测主动脉及外周动脉血流速度的峰值变化或下腔静脉直径随呼吸的变化情况，并且通过这些指标的检测判断患者的容量反应性，能够为临床医师的容量治疗提供准确、合理的指导。

参考文献

［1］Jiang TJ，Xin SJ，Guo XD.The diagnosis and emergency treatment of patients with acute infectious shock［J］.Progress in Modern Biomedicine，2012，12（22）：4288-4290.［姜天俊，辛绍杰，郭晓冬，等.急性传染病休克的临床诊治与转归分析［J］.现代生物医学进展，2012，12（22）：4288-4290］.doi：10.13241/j.cnki.pmb.2012.22.055.

［2］Levy MM，Fink MP，Marshall JC，et al.2001 SCCM/ESICM/ACCP/ ATS/SIS internstional sepsis definitions conference［J］.Crit Care Med，2003，31（4）：1250-1256.

［3］Lafanechere A，Pene F，Goulenok C，et al.Changes in aoritic blood flow induced by passive leg raising predict fluid responsiveness in critically ill patients［J］.Crit Care，2006，10（5）：R132.

［4］WetterslevM，HaaseN，JohansenRR，etal.Predictingfluidresponsiveness withtransthoracic echocardiographyis notyetevidence based［J］.Acta AnaesthesiolScand，2013，57（6）：692-697.doi：10.1111/aas.12045.

［5］Biais M，Vidil L，Sarrabay P，et al.Changes in stroke volume induced by passive leg raising in spontaneousely breathing patients：comparison between echocardiography and Vigileo/FloTrac device ［J］.Crit Care，2009，13（6）：R195.doi：10.1186/cc8195.

［6］Wu JY，Zhang X，Wang J，et al.Clinical evaluation of transthoracic echocardiographypredictingfluidresponsiveness inseptic shock［J］.Chin CritCare Med，2014，26（1）：36-40.［吴敬医，张霞，王箴，等.超声心动图评价感染性休克患者液体反应性的临床研究［J］.中华危重病急救医学，2014，26（1）：36-40］.doi10.3760/cma.j.issn.2095-4352.2014.01.008.

［7］Evans D，Ferraioli G，Snellings J，et al.Volume responsiveness in critically ill patients：use of sonography to guide management［J］.J Ultrasound Med，2014，33（1）：3-7.doi：10.7863/ultra.33.1.3.

［8］Preau S，Saulnier F，Dewavrin F，et al.Passive leg raising is predictive of fluid responsiveness in spontaneously breathing patients with severe sepsis or acute pancreatitis［J］.Crit Care Med，2010，38（3）：819-825.doi：10.1097/CCM.0b013e3181c8fe7a.

［9］BarbierC，Loubieres Y，SchmitC，etal.Respiratorychanges ininferior vena cava diameter are helpful in predicting fluid responsiveness in ventilatedsepticpatients［J］.IntensiveCareMed，2004，30（9）：1740-1746.

［10］Moretti R，Pizzi B.Inferior venacavadistensibility as apredictor of fluid responsiveness in patients with subarachnoid hemorrhage［J］.Neurocrit Care，2010，13（1）：3-9.doi：10.1007/s12028-010-9356-z.

［11］Durand P，Chevret L，Essouri S，et al.Respiratory variations in aortic blood flow predict fluid responsiveness in ventilated children［J］.Intensive Care Med，2008，34（5）：888-894.

［12］Desgranges FP，Desebbe O，Pereirade SouzaNeto E，et al.Respiratory variation in aortic blood flow peak velocity to predict fluid responsiveness in mechanically ventilated children：a systematic review and meta-analysis［J］.Paediatr Anaesth，2016，26（1）：37-47.doi：10.1111/ pan.12803.

［13］Pereira de Souza Neto E，Grousson S，Duflo F，et al.Predicting fluid responsiveness in mechanically ventilated children under general anaesthesiausingdynamic parameters andtransthoracic echocardiography ［J］.BrJAnaesth，2011，106（6）：856-864.doi：10.1093/bja/aer090.

［14］Monge GarciaMI，Gil Cano A，Diaz Monrove JC.Brachial artery peak velocity variation to predict fluid responsiveness in mechanically ventilatedpatients［J］.CritCare，2009，13（5）：R142.doi：10.1186/cc8027.

（2015-07-20收稿2015-12-02修回）

（本文编辑李国琪）

Study on the clinical value of bedside ultrasound in evaluating the fluid responsiveness in patients with septic shock

LI Ting，KAN Yanmin ，MA Lin，BAI Jing，ZHANG Junwei
Department of Ultrasound，the Affiliated Hospital of North China University of Science and Technology，Tangshan 063000，China Corresponding AuthorE-mail:wuxiny_2009@163.com

Abstract：ObjectiveTo study the clinical value of bedside ultrasound in predicting the fluid responsiveness in patients with septic shock in intensive care unit（ICU）.MethodsForty-two mechanically ventilated patients with septic shock who admitted to ICU of the Affiliated Hospital of North China University of Science and Technology from January 2015 to April 2015 were included in this study.All patients were treated with volume expansion（VE）text.Hemodynamics indexes were obtained by ultrasound before and after each test，including stroke volume（SV），aortic peak blood flow velocity variation rate of breathing（ VpeakAO），inferior vena cava expansion index（ IVC）and brachial artery maximum speed variation rate（ VpeakBA）.Clinical data and central venous pressure（CVP）were recorded.Based on the responsiveness of SV，patients were divided into responsive group（R）and non-responsive group（NR），respectively.The differences of the above indexes were compared between two groups.The correlation of IVC，VpeakAO，VpeakBAand SV was determined.The role of the hemodynamic index for predicting volume responsiveness was evaluated by receiver operating characteristic ROC curves.ResultsA total of 47 VE tests were performed in 42 patients，25 in R group and 22 in NR group.Before VE test，the hemodynamics indicators of IVC，VpeakAOand VpeakBAwere significantly higher in R group compared with those of NR group（P＜0.05）.The values of IVC，VpeakAOand VpeakBAwere positively correlated with SV in two groups. The areas under the ROC curve of the hemodynamics indicators were 0.825，0.853 and 0.866 for IVC，VpeakAOand VpeakBA，and they all showed high sensitivity and specificity.ConclusionThe hemodynamic index measured by bedside ultrasound can predict the volume responsiveness in mechanically ventilated patients with septic shock fluid therapy，and which can be used to fluid therapy with ahigh degree of specific and sensitivity in clinical practice.

Key words：shock，septic；echocardiography；stroke volume；hemodynamics；fluid therapy；bedside ultrasound；fluid responsiveness

中图分类号：R 445.1

文献标志码：A

DOI：10.11958/20150040

作者单位：河北唐山，华北理工大学附属医院超声科（邮编063000）

作者简介：李婷（1988），女，硕士在读，主要从事超声医学研究

通讯作者E-mail：wuxiny_2009@163.com