翻译整理:中国人民解放军海军第九七一医院,顾晓峰,娄云鹏
编者按:
近年来,国内重症医学科发展迅猛,伴随科学的进步,我们对疾病机制和病理生理的认识不断深化。在危重患者的综合治疗中,液体治疗始终占据着至关重要的地位。随着重症超声在国内的广泛普及与应用,临床评估和治疗决策拥有了更多维度的选择。
然而,如何提升参数的精准度,以及如何正确解读这些动态信息,同样是当前面临的核心挑战。在此过程中,我们更需谨记那句箴言:指标终究只是指标。与诸位同仁共勉。
关键点
理解液体评估在重症患者中的重要性
描述液体反应性的概念及其在重症监护治疗中的应用
描述超声心动图评估液体耐受性的方法
讨论超声心动图评估液体反应性的局限性
背景
复苏仍是一个不断发展的领域。在重症监护的早期,休克在很大程度上被简单地视为供需问题,因此最初的目标是实现超常的氧输送。这似乎是合理的,因为当时人们认为乳酸升高是组织灌注不足的标志。
然而在随后的几十年里,我们认识到乳酸升高主要是休克的伴随现象,而非单纯的组织缺氧指标。霍乱流行期间,液体复苏诞生,此后它一直是复苏的基石。然而,人们也注意到并非所有患者都对液体有反应,由此催生了寻找液体反应性标志物的需求,其中许多标志物的获取是基于超声技术。
但数据也不断表明,液体并非纠正休克状态的万能药,在某些情况下甚至可能对患者有害。因此,液体耐受性的概念随之出现,它与液体反应性截然不同,并且需要给予同等甚至更多的关注,其评估方法同样涉及床旁超声。
本文将回顾液体反应性和耐受性的主要超声参数,以便帮助临床医生更好地进行液体评估。需要注意的是,这些参数都无法直接告知临床医生患者是否需要液体。
虽然这是一个复杂且不断发展的课题,超出了本文的范围,但对于寻求最佳管理的临床医生而言,关键是要知道如何判断给予液体的意图,第一,是否会增加每搏输出量;第二,是否不会带来显著的临床风险。
静态测量与液体评估
对于急性循环衰竭的患者,扩容通常是首选治疗,它可能带来潜在益处,但也伴随着众所周知的风险。理解液体管理的主要目标是通过Frank-Starling机制增加心输出量,从而增加氧输送后,关键问题在于识别那些处于曲线上升支的患者,即被认为具有前负荷储备,并有可能在容量负荷试验后增加心输出量的患者。
要识别这些患者,需要回答的挑战性问题是:(1) 患者是否存在急性循环衰竭?即评估静脉输液的临床需求;(2) 患者是否会对液体治疗产生反应?(3) 给患者输液是否会带来更大的风险?
很大比例的ICU患者对容量负荷反应不佳,在某些情况下,患者对液体的耐受性很差。不应仅基于无创静态测量(如颈静脉怒张、心动过速或皮肤干燥)或传统的有创静态测量(如中心静脉压CVP和肺动脉闭塞压POAP)来给危重患者输液,因为这些指标在预测容量负荷后心输出量变化方面效果不佳(表1)。
不同的荟萃分析表明,静态测量是有局限性的,无法反映前负荷状态,因为它们没有考虑静脉容量,错误地假设右心房压与容量反应性之间存在线性关系,并且未能考虑血管张力、胸腔内压和左心室顺应性的变化。
这种“预测效果差”的概念也适用于新兴的静态超声心动图技术,如下腔静脉(IVC)直径和左心室舒张末面积。尽管超声测量IVC直径因其易于操作而颇具吸引力,但研究显示它与液体反应性的相关性很差。
研究结果尚不明确,主要是受制于所使用的超声心动图测量类型以及许多影响呼吸相变异的未测量参数。这导致了对IVC静态评估的不当否定,尽管它是液体管理的一个重要因素,但在液体反应性评估方面作用有限。
每搏输出量的测量可以通过超声心动图上的LVEDA来完成。手动测量有一定难度,但许多超声平台现在可使用心尖四腔心切面和心尖二腔心切面进行自动测量。我们必须认识到,超声心动图方法还有其他局限性,包括依赖操作者,以及需要培训才能掌握图像采集和解读的专业技能。
动态测量与液体反应性
液体反应性的动态测量基于心肺交互作用在呼吸过程中引起的自然压力波动。在过去的十年里,人们利用这些相互作用来预测病人对容量负荷的反应。目前,针对每种技术都有经过验证的不同公式、临界值和曲线下面积。
诸如脉压变异度、收缩压变异度和每搏量变异度等技术已被报道具有高敏感性、高特异性以及较高的AUROC值。动态测量优于静态测量。然而,这些技术中的每一项都是在特定条件下得到验证的,例如深度镇静和肌松、接受机械通气时特定的潮气量(通常为8ml/kg)、排除心律失常患者,并且在许多情况下需要放置动脉导管。
诸如通过二氧化碳描记图测量的呼气末二氧化碳变异度以及脉搏血氧饱和度等其他无创技术也被应用,因为这些变化可以通过肺血流量和心输出量中动脉血二氧化碳分压或氧分压的变化反映出来。
呼气末二氧化碳的变化计算为真实或模拟容量变化前后潮气末二氧化碳的差值。已有一些研究显示,该技术与下肢抬高试验或热稀释法联合可用于瘫痪的心脏手术患者的评估。
下腔静脉指数
回归超声成像评估下腔静脉的概念及其在ICU的普及性,现今通过可视化观察IVC及其在呼吸变异期间产生的百分比变化来评估液体反应性,这被称为下腔静脉指数。
用于确定液体反应性的阈值因研究而异,但通常认为:对于机械通气患者,12%至18%的变异度具有预测价值;
而对于自主呼吸患者,该阈值可高达50%。关于下腔静脉指数的最大规模荟萃分析纳入了17项研究和超过500名患者,报告其曲线下面积为0.79,敏感性为63%,特异性为73%,这表明它是一种具有中等预测价值的液体反应性评估技术。
然而,在高呼气末正压患者、采用低潮气量机械通气的患者、哮喘/慢性阻塞性肺疾病急性加重期患者、慢性右心室功能不全患者、心脏压塞患者、腹腔内高压患者中,该指数的可靠性存在矛盾数据。
左心室流出道–速度时间积分
复苏期间液体管理的真正目标是增加每搏输出量。因此,最符合逻辑的做法是直接测量这一变量。通过经胸超声心动图测量心输出量是无创的,并已被证明是准确的,且与热稀释法测量结果具有相关性。
心输出量由每搏输出量乘以心率得出。每搏输出量则通过左心室流出道速度时间积分(LVOT-VTI)和左心室流出道横截面积(LVOT CSA)计算得出。LVOT-VTI 使用脉冲多普勒在心尖五腔心切面进行测量。假设每位患者的 LVOT CSA 恒定且心率波动较小,那么 CO 的变化就与速度时间积分的变化相关,而这些变化与 CO 的变化直接相关。
当 LVOT 区域的 VTI 与基线相比增加至少 10% 时,视为患者有液体反应性。测量 LVOT-VTI 是可行的。VTI 测量的注意事项包括其在腹腔高压患者中的可靠性较差,以及测量者内变异度和测量者间变异度可能具有的显著影响。
在获得最佳多普勒窗口方面,正确的设置极其重要,这需要一定的经验。也可以从胸骨上切迹测量主动脉 VTI,本质上等同于 LVOT VTI。使用颈动脉多普勒测量来确定颈动脉血流时间和 VTI 是正在兴起的新技术,但需要更多的研究来理解其用处。
这与主动脉血流时间和主动脉 VTI 是相同的概念,但在超声技术上更容易获取。影响颈动脉血流量的脑血流自动调节(颈动脉将其三分之二的血液供应给颈内动脉)一直是该技术可扩展性的一个主要混杂因素。
使用床旁超声,我们可以整合多种超声心动图,将患者置于临床背景中进行评估。这是一个有用的工具,可以减少动态或有创测量的局限性。值得注意的是,相关指南推荐使用动态测量和超声心动图,而非仅靠体格检查或静态测量,来管理脓毒性休克的液体复苏。
动态血流动力学操作:心肺交互作用
动态血流动力学操作是通过测量由改变前负荷的技术诱导的血流动力学参数(如 SV、每搏量指数、CO、心指数)的变化来评估液体反应性的方法。这些技术可以使用真实或模拟的容量负荷试验,包括被动抬腿、小剂量液体冲击和呼气末阻断。
与动态测量(需要特定条件才有效)相比,这些操作可以在更灵活的条件下评估液体反应性。它可以通过 CO 监测设备以及超声多普勒进行评估。关于哪种超声心动图参数对操作反应最有用仍有争议,但可以根据团队的专业知识和患者特征来选择。

液体反应性定义为应用 PLR 技术后主动脉 VTI 增加 ≥10%。验证的临界值为:上腔静脉变异 ≥21%;LVOT流速变异 ≥10%;下腔静脉变异 ≥8%。下腔静脉测量是最常用的技术,但在近期腹部手术患者中存在显著局限性。
上腔静脉测量在几乎所有机械通气患者中均可通过经食道超声获得。在预测液体反应性方面,LVOT流速变异具有最佳敏感性,上腔静脉变异具有最佳特异性,其诊断准确性优于其他指标。
不足为奇的是,仅有部分患者被发现有液体反应性。应注意的是,所有参与中心在超声心动图方面都有经验。未成年人、孕妇、下肢截肢或严重缺血者以及有经食道超声禁忌症的患者被排除在外。
被动抬腿试验
被动抬腿试验不依赖于心肺交互作用,且无需输注任何液体即可评估液体反应性。PLR 是一种可逆的方法;它克服了脉压变异度的局限性,并通过提供模拟的容量负荷来降低无反应者的风险。
在此技术中,通过增加腿部静脉回心血量来模拟内源性液体冲击(通过增加下肢静脉回流至心脏),测量试验前后的 SV 变化。操作步骤如下:将患者头部抬高至45°,进行初始血流动力学评估;然后将病床调整至同时将双腿抬高 45° 并降低头部的体位,维持 2 分钟;
此时重复血流动力学评估以计算变化量。这相当于模拟了一次300ml的可逆性容量负荷。
大型荟萃分析证实 ,PLR 引起的 CO 变化是液体反应性的可靠指标,其敏感性为 85%,特异性为 91%,曲线下面积为0.95。PLR 引起 CO 增加的临界值为 ≥10%。相比之下,PLR 引起的脉压变化可靠性较低。该技术可用于自主呼吸患者和心律失常患者。然而,在创伤患者或俯卧位患者中的使用存在局限性。
将床旁超声加入 PLR 可能是一个理想的工具:无创、连续、准确且经济。使用 PLR 评估 LVOT VTI 的变化可以有效识别具有容量反应性患者。研究证明,PLR 期间 SV 增加 12.5% 表明容量增加后 SV 显著增加,其敏感性和特异性良好。
小剂量液体冲击试验
在小剂量液体冲击试验中,给予少量液体(在1分钟内输注100 mL胶体液),并在给药前后评估心输出量。有研究使用超声心动图通过测量左心室流出道速度时间积分来监测CO。当观察到CO增加至少10%时,则认为液体冲击试验阳性,由此可预测液体反应性。
该技术报告的ROC曲线下面积为92,敏感性95%,特异性78%。它突显了使用最小液体负荷量的重要性,并已在采用低潮气量机械通气的患者中得到验证。需要注意的是,该研究使用羟乙基淀粉作为液体扩容剂,并排除了心律失常、三尖瓣反流和超声心动图声窗差的患者。
以下是一些与此方法相关的局限性:进行超声心动图评估需要专家(二级或三级水平),并且需要使用高清设备。必须考虑到以下几点:需要具备超声心动图评估的高级培训技能(超过基础水平),使用了高清机器,观察者内变异性为 4%,观察者间变异性为 5%。
呼气末阻断试验
在呼气末短暂停止机械通气,利用心肺交互作用来评估患者对前负荷的反应性。在机械通气患者中,左心室前负荷随吸气而降低,在呼气时则相反;因此,呼气末阻断类似于给予容量负荷。该操作通过在机械通气患者中进行15秒的呼气暂停,并评估脉压或CO的变化量来完成。
研究显示,脉压变化量≥5%可预测容量反应性,敏感性和特异性良好。后续分析纳入了多项研究,结论是呼气末阻断试验预测液体反应性的敏感性和特异性分别为85%和88%,ROC曲线下面积为91。
该试验的局限性在于仅适用于机械通气患者。
潮气量负荷试验
随着肺保护性通气策略的实施,诸如每搏量变异度和脉压变异度等液体反应性的动态测量变得不可靠。为解决此问题,研究人员检查了进行潮气量负荷试验后相关指标的百分比变化,并评估这是否能预测低潮气量通气期间的液体反应性。
操作时在基础潮气量通气下测量参数,然后短暂增加潮气量维持1分钟,再回到基础值。研究表明,增加潮气量能可靠地预测液体反应性,相关变化的临界值已确定。该试验可为接受低潮气量通气且因创伤或俯卧位无法进行PLR的患者提供一种解决方案。
液体耐受性:一种新的管理视角
在治疗危重症患者时,重症医师应谨记:识别出液体反应性并不必然意味着患者需要液体或患者能够耐受液体负荷。超声心动图是一种有价值的工具,但其应用可能受限于操作者的经验和技能水平。
液体耐受性定义为患者在不引发器官功能障碍的前提下能够耐受液体给药的程度。虽然目前尚无衡量此概念的共识评分,但有证据表明过度静脉淤血与较差预后相关。
特别容易受到水肿和静脉高压后果影响的区域包括肺、内脏循环、颅内腔室和腹腔腔室。
从实践角度来看,临床医生有责任利用可用的多模态工具评估每位患者的病理生理状况,以确定患者是否具有液体耐受性。这与液体反应性是不同的概念,且存在液体反应性并不排除液体不耐受。
床旁超声具有独特的能力,可评估与液体耐受性相关的多种因素,例如:静脉淤血超声评分、肺部超声评分、超声心动图测量左心房压等。
针对心胸外科患者的大型超声研究开发了一个评分系统——VExUS评分。该系统通过测量并结合肝静脉、门静脉、肾内静脉的多普勒血流模式以及下腔静脉的超声表现进行评估。
研究证明了由不同多普勒血流模式异常(代表严重静脉淤血)并伴有IVC扩张与随后发生急性肾损伤之间存在显著相关性。更值得注意的是,若患者在入住ICU时即存在淤血,其预测价值更高。虽然该领域尚需更多研究,但随着更多数据的出现,液体耐受性很可能在管理策略中获得更重要的地位。
讨论
液体管理一直是重症监护的基石,同时也充满争议。床旁超声的出现延续了这一模式。虽然它为临床医生提供了一个强大的工具来观察心血管系统的静态和动态指标,但相关知识仍然相当匮乏。
在本文中,我们回顾了床旁超声如何帮助评估液体管理相关问题的各种方法。这些是重症监护从业者需要熟悉并掌握的关键工具。我们也试图探讨围绕液体和床旁超声的若干争议,并为临床医生提供思维模型,用以正确解读这种技术能提供的宝贵数据。
本综述强调了评估静脉液体反应性的静态测量与动态测量之间的区别,并提出了超声引导下的个体化方法,用以确定患者的容量反应性和耐受性。
虽然存在多种可以较好预测液体反应性和耐受性的测试,但临床医生必须牢记:这不等同于患者需要液体。因此,临床医生有责任不仅评估整个血流动力学环路,还要结合全面的临床检查,以判断患者整体上是否会从液体中获益。
这涉及对潜在血流动力学紊乱以及患者液体耐受性的仔细评估,使得给予液体的决策远比判断患者是否有反应更为复杂。在ICU中,评估容量负荷的影响具有挑战性但十分必要。动态操作结合超声心动图可以更好地评估血流动力学反应。
然而,动态指标的局限性仍然在于其评估系统淤血和液体耐受性的能力。使用超声心动图的一个绝对前提是接受充分的培训并维持执行检查所需的必要技能。
临床治疗要点:
床旁超声(POCUS)为临床医生提供了评估心血管系统静态和动态指标的强大工具,有助于液体管理决策。
POCUS可评估液体反应性和耐受性,为优化每位患者的治疗提供有价值的数据。但临床医生须谨记,存在液体反应性并不意味着患者一定需要补液,全面的血流动力学评估和详尽的临床查体至关重要。
动态测量结合超声心动图可更好地评估血流动力学,有助于液体管理决策。
动态指标存在局限性,包括确定系统充血和液体耐受性的能力。超声心动图的充分培训和技能保持至关重要。
审核: 林慧艳 李海玲
海军第九七一医院重症医学科翻译组