无创血流动力学监测在感染性休克液体复苏中的应用

彭四萍，张永根，贺文成

(江西省萍乡市人民医院ICU，萍乡 337000)

液体复苏是感染性休克患者抢救中的关键措施，但液体复苏不当，液体量超出了需要改善血流动力学所需，将会导致器官功能恶化甚至增加死亡率。无创血流动力学监测系统简便、安全，不受地点条件的限制，测量时间短，更能满足临床对血流变化的要求，为及时发现创伤早期循环血流不足和组织灌注不良，尽早提供指导复苏治疗的理想方法。

目前国内对感染性休克患者进行无创血流动力学研究甚少，本研究旨在通过感染性休克患者进行无创血流动力学和有创血流动力学进行对比研究，证实无创血流动力学的准确性和简便性，为及时发现早期循环血流不足和组织灌注不良，尽早提供指导复苏治疗的理想方法。

1 资料与方法

1.1 研究对象 随机选取2016年3月-2017年3月我院ICU连续入院的感染性休克患者共30例。所有入组对象均符合国际感染性休克第三版国际共识定义中的感染性休克诊断标准，即在临床上排除低血容量的情况下需应用升压药以保持平均MAP≥65mmHg，以及在没有低血容量情况下血乳酸＞2mmol/L（＞18mg/dl）。本研究方案获得医院伦理委员会批准，取得受试对象或家属的知情同意。

1.2 纳入标准 连续入院的30例感染性休克患者被纳入研究，所有血流动力学监测检查由指定专人进行，所有的数据测量由专人双盲进行，每个数据分别测量3次。

1.3 剔除标准 龄＜18岁；孕妇；肥胖；非感染原因所致低血压；院前予以补液超过2000ml；立即需要手术；临终病人；年急性或亚急性感染性心内膜炎；未控制的严重心律失常；严重心脏瓣膜病；凝血异常及出血性疾患；放置胸腔引流管；机械通气等。

1.4 记录患者基线资料 年龄、性别、身高、体重、原发疾病、血压、血乳酸水平等。2）对所有受试患者入院后同时进行即刻、液体复苏治疗后的无创和有创血流动力学连续监测。根据入院即刻的无创血流动力学测得各参数予以液体复苏治疗（根据最新国际脓毒性休克指南，前3h内≥30ml/kg晶体液），液体复苏治疗后立即再次进行无创和有创血流动力学监测。有创测量方法值为对照，其检测值作为此评估的黄金标准，心指数是心输出量经单位体表面积标准化后的心脏泵血功能指标，可比性较好，故选用心指数（cardiac index，CI）作为此次液体复苏主要终点观察标准指标。

1.5 无创血流动力学检查方法 使用千帆CSM3000胸腔阻抗法 （Thoracic Electrical Bioimpedance，TEB）无创血流动力学监测系统检测。操作方法：用酒精清洁患者相应部位皮肤，由专业医务人员将传感器置于受试者两侧颈根部与剑突水平、腋中线交界的胸部两侧，连接电极，测量并记录患者于半卧和半卧被动抬腿45°时两个体位时的每分心输出量（cardiac output，CO），每搏输出量（stroke volume，SV），心指数（cardiac index，CI），胸液含量(Thoracic fluid content，TFC)、心率等参数指标，被动抬腿实验遵循5项黄金法则。根据CI和SV数值，半卧PLR心脏指数（CI）和每搏量（SV）较平卧增加≥15%，系有容量反应性）；＜15%，系无容量反应性）。对两种体位所测得参数指标进行综合分析，对有容量反应者予以补液治疗，无容量反应者暂停补液。采用有创血流动力学检测法进行对照：经锁骨下静脉穿刺置入Swan-Ganz气囊漂浮导管，导管经上腔静脉进入右心房、右心室至肺动脉，记录CO值，测量记录受试者身高体重，计算体表面积，计算公式：体表面积 （m2）=0.0061×身高（cm）+0.0128×体重（kg）-0.1529；计算 CI值：CO/体表面积。同时连续记录CO值。

1.6 统计学处理 所采集到的数据都采用SPSS 20.0统计软件进行分析。计量资料以均数±标准差（±s）表示，治疗前后测量比较采用配对t检验；重复测量设计资料采用方差分析。应用回归分析无创血流与有创血流动力学半卧位CI值的关系；Bland-Altman分析两组CI偏倚的一致性。P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 记录所有受试患者基本临床资料 30例患者被纳入研究，其中男性18例，女性12例，平均年龄（50.6±9.2）岁，身高(167±10.5)cm，体重(65+5.6)kg，肺部感染 16例（53.3%），腹腔感染 6 例（20%），泌尿系感染 3例（10%），血行感染 3例（10%），其它部位感染 2 例（6.7%），MAP(46.5±9.2)mmHg，血乳酸（28.3±6.7）mmol/l。 （见表 1）。

表1 患者的基本临床资料

2.2 两者方法所测得半卧位CI值液体治疗前后动态变化 治疗前无创血流动力学方法测得CI值为（2.65±0.23）(L/min·m2)，予以液体复苏治疗后 CI值（3.46±0.37）(L/min·m2) 值明显高于治疗前 （P＜0.05）。同样，治疗前有创血流动力学方法测得CI值为（2.70±0.18）(L/min·m2)，治疗后 CI值（3.45±0.41）(L/min·m2)值明显高于治疗前（P＜0.05）。 而治疗前后两种方法测得CI值无显著差异（P＞0.05）。

表2 两种血流动力学监测法液体复苏治疗前后的主要参数比较（±s）

表2 两种血流动力学监测法液体复苏治疗前后的主要参数比较（±s）

注：与同时段的有创方法测得值相无显著差异，*P＞0.05。

＜0.05＜0.05组别无创有创CI(L/min·m2)CI(L/min·m2)治疗前 治疗后 t值 P值2.65±0.23*2.70±0.18 3.46±0.37*3.45±0.41-10.22-10.19

2.3 两者方法所测得CI值相关性分析 回归分析无创和有创血流动力学所测得的CI值有高度一致性，回归方程式无创CI=1.034+0.599×有创CI(r=0.467)。

图1 无创CI值与有创CI值的回归分析

2.4 Bland-Altman分析两组CI值的偏倚及准确性一致性 两组CI偏倚呈正态分布，偏倚的均值是0.467，标准差是0.213，其上限为0.37，下限-0.464，各测量值绝大多数位于一致性界限内，两组测量方法具有较好的一致性(见图2)。

图2 两次CI值的Bland-Altman分析

3 讨论

液体管理的治疗目标是增加前负荷或静脉张力性容量，进而增加每搏出量和心输出量，大约50%的液体冲击输注，未能达到增加心输出量预期效果，过量的液体治疗可能是有害的，与死亡率升高有关，大容量的液体复苏导致内皮损伤，加重液体外渗和组织水肿，增加的间质水肿和血管外肺水器官功能损害加重，发病率和死亡率增加。过度液体复苏后心室壁拉伸增加、二尖瓣及三尖瓣关闭不全，肺动脉高压，心脏舒张功能不全加重；肺负荷增加，出现肺水肿，气体交换受影响；腹腔内压增加，继发腹腔间隔综合征，静脉回流减少，心室顺应性降低，肾脏血流减少，肾损伤加重，延长血液净化治疗时间，增加致死率[1，2]。2017年荟萃分析表明，对患有ARDS、感染性休克、重症炎性反应的成人及儿童进行保守或限制性液体治疗，相对自由性液体或者标准液体治疗患者，其呼吸机使用时间、ICU住院时间明显减少[3]。单中心研究观察使用机械通气的感染性休克合并急性呼吸窘迫综合征患儿，预防液体超负荷的集束化治疗可减少液体过负荷高峰，机械通气时间及重症监护时间减少[4，5]。保守的的液体管理能改善肺功能，缩短机械通气和重症监护时间，不增加非肺器官衰竭[6]。液体复苏应该合理、符合生理、动态。因此必须精确指导液体复苏。

液体反应性是液体复苏的基石。确定容量反应性的金标准是补液试验后SV的变化。补液试验目的是SV，如果SV没有增加，液体治疗就没有达到目的，并且可能是有害的。补液试验后（通常是给予500ml的晶体液）患者的SV至少增加10%，被认为存在液体反应性。当液体输注增加张力性容量导致体循环平均充盈压的增加大于CVP的增加，静脉回流的压力梯度增大，同时左右心室功能均处于Frank-Starling曲线的上升支；此时SV可增加。通过滴定中心静脉压或肺动脉楔压进行积极的液体复苏被认为是复苏的基石。尽管临床症状（如低血压、心律失常、脉压差降低、皮肤低灌注以及毛细血管再充盈减慢）可提示低灌注，但危重患者因存在心律失常、自主呼吸活跃或实施肺保护性通气等影响这些指标的应用的诸多因素，临床症状、胸片、CVP、超声均不能用于判定液体反应性等均不能判定容量状态及液体反应性。使用CVP或补液试验后的CVP变化预测容量反应性，准确性低。同样，快速输液后的MAP变化不能预测容量反应性。

被动抬腿试验（passive leg raising，PLR）或补液试验联合即时SV监测是唯一可以准确确定容量反应性的方法，该方法受心律失常、患者自主呼吸影响小等，其适用范围广、安全性好（仅需在床边被动抬高下肢45°，因重力作用双下肢血液回心血量约150～300ml，右房压增高，放下腿后右房压恢复原位），效应可逆（增加右心室前负荷具有可逆性血流动力学效应，避免容量过负荷的风险），且实用、合乎生理、易于操作、准确性高。国内外研究分析表明，PLR对于预测容量反应性具有非常高的诊断价值，ROC曲线下面积最大值达0.88[7，8]。

Benomar B等[9]用无创血流动力学方法测量75例心脏复苏后收入ICU患者的基础水平、PLR后、恢复后、予以500ml胶体快速扩容后的不同时间段的CO值，发现显示胸阻抗法对容量复苏有较好的反应性，证实无创血流动力学监测可用于容量复苏时的治疗应用。Parashar R等[10]通过阻抗心电图连续动态检测心输出量研究证实ICG能提供有效可靠的静态及运动期间的心输出量变化。本研究中对采用取半卧位及操作方法简单的平卧位的半卧位被动抬腿实验所采集的血流动力学分析数据进行研究，结果表明监测PLR时患者的SV、CO、CI等血流动力学指标有助于临床对容量的评价、复苏指导。

Swan-Ganz导管行热稀释法被认为是血流动力学监测的金标准，也是验证一种新的血流动力学的监测仪器准确性和精确性的首先对照，但由于有创监测方法创伤大，易导致心律失常、感染及血栓性静脉炎、肺栓塞、肺动脉破裂出血、导管堵塞或肺动脉血栓形成、导管在心腔内扭曲、打结、心包填塞、气胸等并发症[11-13]，存在急性或亚急性感染性心内膜炎、未控制的严重心律失常、凝血异常及出血性疾患等禁忌，留置时间一般不宜超过5d，同时不宜长时间多次反复使用，费用昂贵，且不能改善患者预后，因而限制了其临床长时间广泛应用。且中心静脉压和肺小动脉楔压受到心脏顺应性、心脏瓣膜功能及胸腔内压力等多种因素的影响，中心静脉压和肺小动脉楔压与心脏前负荷的相关性不够密切，并不能准确反应心脏容量负荷。因此用于测量CO的简单可靠无创且连续的方法已成为必要。

我们所使用的CSM3000是目前国内唯一使用1600kHz，7μA 电 信 号 的 胸 腔 阻 抗 法 （Thoracic Electrical Bio-impedance，TEB）血流动力学监测系统，重复性好，抗干扰能力好。其基本原理是欧姆定律：电阻=电压／电流。电流恒定时，电阻跟电压的变化成正比。人体组织导电性能各别不同，血液与体液阻抗最小，骨骼与肺泡（空气）阻抗最大。当心脏收缩，胸腔内血容量增加、血流速度加快及血红细胞有序排列时，阻抗降低；当心脏收缩，胸腔内血容量减少、血流速度变慢，阻抗升高。电信号循阻力最小路径传导，即主动脉传导，随主动脉内血流速度和容量变化测得阻抗，并通过阻抗变化计算出一系列血流动力学参数。

国外近期研究表明该技术可靠简单快速方法进行连续监测[14，15]。虽然胸阻抗法不能直接测量前负荷和血管外肺水肿，但TFC可以反应出胸腔积液和胸腔含水状态，可作为容量指导治疗标志。将TFC和心搏量（Stroke volume，SV）结合起来分析评价容量状态，如低TFC和低SV考虑低容量状态，需积极补液；高TFC和低SV则考虑心功能不全或胸腔积液，需行超声、影像学检查；高TFC和高SV可考虑利尿降低前负荷。

本研究结果显示无创和有创血流动力学检测方法所测得CI值具有良好相关性，两种方法可以互换使用。此外无创血流动力学检查是一种简单、连续、无创的方法。我们的研究中测量了CO和CI值，CO值随体表面积变化，因此我们选择了CI值（由体表面积转换CO值）作为主要参数比较，两组所测得CI值通过方差齐性检验均呈正态分布。国内外学者应用胸阻抗法和Swan-Ganz导管热稀释法进行大量的临床对比研究，结果均显示两者方法具有良好的相关性。Shoemaker WC[16]等研究发现，与有创血流动力学监测相比，胸阻抗法测得的CO值变异系数为16%，而超声心动图测出的CO值的变异系数为20%～25%。Squara P等[17]研究证实无创血流动力学监测方法与肺动脉漂浮导管测量的CO相关性高(r=0.77～0.90)，其监测技术创伤小、简便、精确、可重复性、可连续同步显示电生理指标，有助于循环功能障碍及时诊断，尤其适合不宜或不能接受有创性检查的患者。同时国内研究也证实，心脏术中患者使用阻抗法与肺动脉漂浮导管测量的CO变化相似，表明无创血流动力监测系统是安全、方便、可靠的检测CI和CO值的装置[18]。本研究也证实胸阻抗法测量的CI值与有创法测量的CI高度相关性及良好的一致性。

总之，无创血流动力学检查是一种简单、无创、可靠、连续测量CI值的方法，能有效指导液体复苏。但我们的结果需要更大样本的研究。