每搏量变异度预测老年人容量治疗反应的准确性研究

王 敏，刘 毅，米卫东

1 首都医科大学附属北京同仁医院 麻醉科，北京 100730；2 解放军总医院第一医学中心 麻醉科，北京100853

围术期液体管理作为手术中维持血流灌注、保护脏器功能的关键手段，是患者术后转归的重要影响因素。目前的液体管理主要基于血流动力学指标的指导，传统的容量检测参数包括平均动脉压、中心静脉压、肺动脉楔压等[1]。随着仪器及技术的更新，新的血流动力学指标被开发应用于容量监测与管理中。每搏变异度(stroke volume variation，SVV)是由30 s 内每搏量最大值与最小值的差值与每搏量平均值的比值计算而来的动态监测指标[2]。在胸膜腔密闭的情况下，若机体容量不足，则每搏量的变化程度较大；而容量充足时，每搏量的变化不明显。多项研究表明，与传统指标相比，SVV 可充分反应患者容量状态，准确预测容量反应性，减少术中并发症并改善生存预后，缩短住院及ICU 时间，降低早期术后认知功能障碍(postoperative cognitive dysfunction，POCD) 发 生率[3-10]。针对不同的手术条件，SVV 的预测阈值不同，一般认为SVV 低于13%提示机体容量充足[11]。但由于老年患者存在心肺功能代偿能力降低、血管弹性减弱、自主神经调节能力下降等生理变化，各项血流动力学指标用于判断容量状态的诊断阈值可能发生变化，SVV 用于评估容量反应性的优势也需要进一步在老年人群中进行验证。

对象与方法

1 研究对象 选择2019 年1 - 12 月拟在全身麻醉下行择期腹部手术的老年患者。入选标准：年龄≥65 岁，ASA 分级Ⅰ～Ⅱ级，体质量指数(body mass index，BMI)为19 ～ 24 kg/m2。排除标准 ：有心律失常、心内分流、外周血管疾病及长期口服血管活性药；有严重高血压(收缩压≥160 mmHg 或舒张压≥100 mmHg；1 mmHg=0.133 kPa)、严重呼吸系统疾病、脑梗死及精神疾病等其他系统性病史；Allen 试验阳性。本研究经解放军总医院伦理委员会批准(S2018-001-02)，患者及家属术前均签署知情同意书。

2 麻醉方法 患者术前1 d 行肠道准备，入室后开放前臂外周静脉通路(20 G 留置针)，以4 mL/(kg·min)的速率输注平衡液，采用多功能监护仪Philips InteHivue MP50 常规监测心电图、心率(heart rate，HR)、血压、血氧饱和度(SpO2)、呼气末二氧化碳分压(PetCO2)及脑电双频指数(bispectral index，BIS)。静注咪达唑仑0.05 mg/kg，异丙酚1 mg/kg，芬太尼3μg/kg，罗库溴铵0.6 mg/kg，随后行气管内插管。IPPV 模式，潮气量10 mL/kg，维持PetCO235 ～ 40 mmHg[12]。如出现需持续用血管活性药维持其平稳者，则放弃观察。麻醉维持：持续静脉输注丙泊酚，维持BIS 值在40 ～ 60。若出现HR ＜50/min，静注阿托品0.5 mg；若收缩压＜90 mmHg，静注去氧肾上腺素注射液10μg。

3 容量治疗 待血流动力学平稳后5 min，手术切皮之前，在Flo-Trac/Vigileo 系统监测下静脉输注6%羟乙基淀粉130/0.4 氯化钠注射液，输注速率0.4 mL/(kg·min)，输注总量7 mL/kg。

4 监测指标 分别于容量治疗前后即刻记录两组的平均动脉压(mean arterial pressure，MAP)、HR、中心静脉压(central venous pressure，CVP)、SVV 和心脏指数(cardiac index，CI)。计算CI 增加的百分比即△CI，△CI=(容量治疗后即刻CI 值-容量治疗前CI 值)/容量治疗前时段CI 值×100%。以△CI ≥15%为标准[13-14]，将患者分为两组，对容量扩张有反应组(△CI ≥15%)和无反应组(△CI ＜15%)。

5 样本量计算 本研究的试验性观察表明CI 变化率的标准差为25%，采用双侧配对t 检验，a 为0.05，b 为0.10。为了观察到至少15%的CI 增加，样本量根据公式n=[(zα/2+zβ)2×σ2]/δ2进行计算，总体样本量至少应包括29 例患者。考虑到部分患者在观察过程中可能被剔除，我们最终选择纳入43 例患者。

6 统计学分析 采用SPSS19.0 统计学软件(SPSS，Inc，Chicago，IL，USA)、Medcalc19.5.3 软件(MedCalc Software Ltd.，Ostend，Belgium) 和GraphPad Prism 6.0 软 件(GraphPad Software Inc.，San Diego，CA，USA)进行数据统计分析和作图。计量资料以表示，使用Shapiro-Wilk 检验进行正态分布检验，采用独立样本t 检验进行两组间比较，采用配对样本t 检验进行容量治疗前后的差异分析。计数资料以例数表示，组间比较采用χ2检验。绘制受试者工作特征曲线(receive operating characteristic curve，ROC)，读取约登指数最大值点，对应得到各项指标的理论阈值并计算敏感度、特异度。采用Z 检验比较不同参数ROC 曲线下面积(AUC)的差异。P ＜0.05 为差异有统计学意义。采用SPSS 软件的联合应用ROC 理论模式对各单独应用指标进行综合回归，分析产生联合诊断预测概率新变量PRE_1，绘制预测新变量的ROC，并进行联合应用的分析。检验水准为双侧α=0.05。

结 果

1 对容量治疗反应情况 本研究最初纳入43 例患者，其中3 例因诱导后需持续使用血管活性药被剔除，最终入组患者共40 例，其中无反应组21例，有反应组19 例。两组在性别比、年龄、体质量、身高、体表面积、ASA 分级上均无统计学差异。见表1。

2 两组血流动力学参数变化 液体输注后，无反应组内SVV、HR 值降低，CVP 升高(P ＜0.01)，而CI 和MAP 无明显变化；有反应组内SVV 值降低，MAP、CVP、CI 值均上升(P ＜0.01)。反应组与无反应组输液前各项指标进行比较，有反应组SVV值高于无反应组(P ＜0.01)，其余血流动力学指标均无统计学差异。见表2。

表1 两组一般临床资料比较Tab. 1 Comparison of characteristics of the patients in the two groups

表2 患者输液前后血流动力学参数变化Tab. 2 Changes in hemodynamic parameters before and after volume expansions in the elderly patients

3 ROC 曲线结果分析 以容量治疗有反应组(△CI ≥15%)为阳性样本，以无反应组(△CI ＜15%)为阴性样本，分别建立SVV、CI、HR、MAP、CVP 的ROC 诊断分析模型。读取约登指数最大值点，SVV 对应计算理论阈值10.0%和敏感度94.8%，特异性52.4%。经ROC 分析知：SVV 对患者机体容量充足与否具有较高的诊断评估价值，AUC(95% CI)为0.749(0.587 ～ 0.873)，分析结果列于表3，ROC 曲线见图1。其他各独立指标AUC 均＜0.7，分析结果列于表3，ROC 曲线见图1。此外，采用SPSS 软件的联合应用ROC 理论模式对各单独应用指标进行综合回归，分析产生联合诊断预测概率新变量combination，对新变量进行ROC 曲线的绘制，得出联合应用对患者机体容量充足与否的诊断评估价值AUC 0.767(0.607 ～0.886)。见表3 和图1。

图 1 不同血流动力学指标及联合应用预测容量反应的ROC曲线Fig. 1 ROC curves of combined hemodynamic parameters versus single parameter in predicting fluid responsiveness in the elderly patients

讨 论

临床工作中，目标导向液体治疗(goal directed therapy，GDT)依据的指导目标常是BP、HR、CVP等。研究表明这些指标反映血管内容量以及心排量的准确性较低，肺动脉楔压监测则会产生较多并发症[15-17]。近十年的研究认为SVV 最适合于目标导向液体治疗，可实现微创、动态、实时的监测，准确性优于其他指标[18-19]。

由于老年患者生理系统发生一系列退行性改变，各指标预测容量反应的准确性及阈值都有可能发生改变，而SVV 评估容量反应性的优势也需要进一步在老年人群中进行验证。SVV 的影响因素包括胸内压大小、血管阻力等。Mesquida 等[20]利用犬模型得出胸内压变化、胸壁顺应性和潮气量直接影响SVV 的结论。老年患者心肌收缩力降低，肺弹性回缩力下降和胸壁顺应性下降使胸腔内压力增高2 ～ 4 cmH2O，相对于中青年患者，这些因素很可能会影响SVV 预测老年患者容量反应的准确性。本研究中，老年患者SVV 的ROC 曲线下 面 积(AUC) 为0.749， 而MAP、HR、CVP、CI等的曲线下面积均＜0.7。因此认为SVV 能较准确地反映无明显并发症、相对健康的老年患者容量状况，其准确性优于其他各项血流动力学指标，与现有的研究结果一致[18-19]。同时本研究尝试采用SPSS 软件的联合应用ROC 理论模式对各单独应用指标进行综合回归，分析产生联合诊断预测概率新变量PRE_1 的ROC 曲线，得出当联合应用血流动力学指标SVV、CI、MAP、HR、CVP 时对老年患者机体容量充足与否的诊断评估价值最大，其AUC 为0.767(0.607 ～ 0.886)。

表3 各血流动力学指标的曲线下面积、阈值、敏感度、特异性Tab. 3 Areas under ROC curve, cut-off value, sensitivity and specificity of hemodynamic parameters in predicting fluid responsiveness in the elderly group

目前有多项研究对SVV 判断机体容量状态或预测容量治疗反应的诊断阈值进行了探索。在一项对SVV 预测容量反应能力的Meta 分析中，SVV 预测容量反应的平均阈值为11.6(1.9%)[11]。Mulam 和Shaik 等[15]认为患者年龄在18 ～ 55 岁，SVV ≥13%则处于容量不足的状态。Vos 等[21]的一项前瞻性研究认为SVV 值超过其最小阈值(10%)，即可认为对容量治疗有反应。Sahutoglu 等[14]发现以SVV 指导容量治疗的患者，年龄在20 ～ 78岁时，只有25.6%的患者SVV 基础值≥13%，然而对液体治疗有反应的患者比例为62.8%，说明SVV ＜13%时仍有部分患者对容量治疗有反应。Li 等[22]探究了SVV 在判断低潮气量通气患者液体反应性方面的预测作用，当患者年龄处于30 ～ 78岁、以SVI 相对增加量＞25%定义容量反应性时，SVV 的AUC 为0.852，诊断阈值9.5%。我们认为患者的年龄将影响SVV 预测容量治疗反应的阈值。Biais 等[23]以CO 相对增加量＞15%为标准，认为SVV 对潮气量设为8 ～ 10 mL/kg 的仰卧位成年患者预测容量反应性的阈值为10%，敏感度88%，特异性91%。本研究以△CI ≥15%[13-14]作为判断标准得出老年患者SVV 诊断阈值为10.0%，敏感度94.8%，特异性52.4%，认为SVV 对患者机体容量充足与否具有较高的诊断评估价值，AUC 为0.749(0.587 ～ 0.873)。同时本研究显示，以SVV ＞10.0%预测容量反应性的敏感度很高，但特异性相对较低，仅有52.4%。提示我们当老年患者SVV ＜10.0%时，仍有可能存在较好的容量反应性。

进一步分析数据发现，无反应组的1 例70 岁患者，容量治疗前后△CI(从2.1 上升至2.3)仅为9.5%，而SVV 则从26 的高值下降至16，在无反应组的另2 例老年患者中也观察到了类似改变(即CI 变化不明显而SVV 有明显降低)。因此我们认为对于老年患者，以CI 为标准判断容量反应性，即容量充足与否的敏感度可能存在一定局限性。然而本研究纳入的是ASA 分级Ⅰ～Ⅱ级，无明显并发症的健康老年人，心脏超声等心功能检查对于此类患者并不做为术前常规检查，日后研究中若能对研究对象在术前进行完善的心功能评估，配合数据分析或可有新的发现。此外，我们的研究对象选取的是相对健康的老年患者，对有合并症的老年患者有待进一步研究。

总之，本研究显示在全麻机械通气、潮气量设定为10 mL/kg 条件下，动态性血流动力学参数SVV 能够比较准确地预测老年患者容量反应，其准确性优于MAP、HR、CVP、CI 等血流动力学指标。故采用SVV 作为老年患者容量监测的指标其准确性值得信任，其诊断阈值为10.0%。