容量反应性研究进展

【 摘要】 预测血流动力学不稳定患者对容量治疗的反应性仍然是临床上的一大挑战。不合适的容量治疗会对危重患者造成严重不良影响，因此在补充容量之前有必要首先确定患者的容量反应性情况。大量研究表明传统的静态前负荷指标如中心静脉压、肺毛细血管楔压等不能准确预测患者的容量反应性，而每搏量或其替代指标如脉搏压、由食管多普勒测量的主动脉血流、由经食管超声心动图测量的主动脉瓣下峰值流速以及由脉搏波形曲线分析估计的每搏量的呼吸变异度等可以准确地预测容量反应性，但是不适用于自主呼吸、心律失常、低潮气量或腹内压过高等情况，此时可以用呼气末阻塞试验、微容量负荷试验及被动抬腿试验等作为替代方法预测容量反应性，但是也有各自使用的局限性，需要根据临床具体情况选用相应合适的预测指标，进而更好地指导液体治疗。【 关键词】 容量反应性;每搏量变异度;呼气末阻塞试验;

微容量负荷试验;被动抬腿试验容量治疗是临床医疗实践中最常见而且也是最重要的措施之一。然而，预测急性循环衰竭的患者能否通过补液增加心排血量仍然是临床上急需解决的一项重要课题。越来越多的临床证据表明过量的液体负荷对于危重患者是一个危险因素，特别是对于患有急性肺损伤的患者。因此，近年来临床上推出一些新的试验方法和临床指标来预测心脏对扩容的反应性，对改进一些患者容量治疗策略具有一定的实用价值。

1　预测容量反应性的概念扩容是大多数急性循环衰竭患者的一线治疗措施。容量补充的目的是通过增加前负荷进而使心排血量增加。然而这种情况只有在两侧心室均在心脏功能曲线的上升支时才会发生 [1]，否则扩容非但不能改善血流动力学状态，反而会带来不良后果。临床研究发现过量的液体负荷会增加感染性休克患者的病死率 [2-3] 及延长急性循环衰竭患者的机械通气时间 [4];此外，临床证实血管外肺水的量，即肺水肿的量与危重患者的病死率相关 [5]。因此，在决定补充容量之前就需先判断患者的容量反应性状况，特别是一些需要特别注意避免容量负荷过重的患者，如感染性休克的患者和(或)急性呼吸窘迫综合征的患者。静态心脏前负荷指标作为是否需要扩容的指标被沿用了很多年，然而已有大量研究明确指出不论是前负荷的压力指标还是容量指标都不能预测容量反应性 [6-7]。这主要是因为一个给定的前负荷，对于不同的个体而言，可能是处在心功能曲线上的上升支也可能是平坦支，这样，补充容量后，心排血量可能明显增加也可能只有微小变化，因此，有研究者提出了评估容量反应性的“动态方法” [8]。这种方法的主要原理是，通过观察由各种不同的试验引起心脏前负荷变化后心排血量的相应变化情况来评估心脏的容量反应性。

2　每搏输出量相关的呼吸变异度指标每搏量变异度( SVV)来自于心脏和肺的相互作用，正压通气过程中随着胸腔内压力升高或降低的周期性变化，左心室每搏量( SV)也发生相应的周期性改变。机械通气期间，吸气相时胸膜腔压力增加，从而使静脉回流减少，右心房和右心室前负荷降低，继而右心室每搏量减少。通过肺循环传递这一效应， SV 在吸气相降至最低，而在呼气相达到峰值。当血容量不足时，左心室处于 Frank-Starling 功能曲线的上升段，由机械通气导致的每搏量变化比血容量正常时更为显著。当血容量充足时，左心室处于 Frank-Starling 功能曲线的平台段，每搏量的变化则不明显。因此，可以根据 SVV 来判断心脏功能，预测液体治疗的反应性。 SVV 是通过记录单位时间内每次心脏搏动时的每搏量，计算其在该段时间内的变异 度： SVV( %) =( SVmaxSV mean 是在这期间内所有数值的均值。大量研究证实其预测容量反应性具有较高的灵敏度和特异度 [9-12]。

2.1　脉搏压变异度动脉脉压(收缩压减去舒张压)作为每搏量的替代指标在呼吸周期的变异度也被用来预测容量反应性。大量研究证实了脉搏压变异度在多种不同的临床条件下均有较高的预测容量反应性的准确性 [13]。脉搏压变异度的优越性在于，其可以被大多近年来的床旁血流动力学监测设备自动计算和显示。

2.2　每搏量的其他替代指标其他可用来评估容量反应性的每搏量的替代指标有：由食管多普勒测量的主动脉血流 [14];由经食管超声心动图测量的主动脉瓣下峰值流速 [15];由脉搏波形曲线分析估计的每搏量 [16]。最近的一些研究发明了每搏量的无创监测方法，如体积描记波形幅度 [17] 等，这些无创方法需要更多的临床试验验证，对于临床上不需要有创血压监测的低危患者，这种无创指标具有较大的使用意义。此外，用经胸超声心动图测量下腔静脉直径随呼吸变异度 [18] 或利用经食管超声心动图测量上腔静脉的直径随呼吸变异度也可被用来评估机械通气患者的容量反应性 [19]。

2 . 3　每搏量随呼吸变异度预测容量反应性的限制因素每搏量及其替代指标随呼吸的变异度预测容量反应性有一些限制应用因素。最主要的限制是不能用于存在自主呼吸的患者 [20]。当患者在机械通气时合并有自主呼吸或完全自主呼吸的情况下，胸腔内的压力变化不规律，因此每搏量的变异度就不具有前负荷依赖性 [21-23]。这样，每搏量随呼吸变异度只能用于昏迷或深度镇静的机械通气者，多数重症监护病房的患者就无法利用此项指标。其次，这些指标不能用于存在心律失常的患者，因为在这种情况下，每搏量的变异度主要由舒张期的变化引起，而不是心肺相互作用的影响。第三，这些指标不能用于低潮气量的患者。潮气量较低时，胸腔内的压力变化较小，不足以引起前负荷的显著变化，即使患者有前负荷依赖性。有研究证实脉搏压变异度在低潮气量(< 8 mL/kg)条件下失去了预测容量反应性的能力 [24-25]。第四，这些指标也不能用于需要使用高频通气的情况。如果心率和呼吸频率的比值较低，呼吸频率增加到一定程度(> 40 次 /min)，导致每个呼吸周期内的心脏周期数太少，则心肺相互作用引起的每搏量变异效应就不能产生 [26]。最后，在腹内压过高或开胸手术条件下也不宜使用这些指标 [27-28]。由于以上各种限制应用的情况，研究者发明了一些预测容量反应性的替代方法，包括呼气末阻塞试验、微容量负荷试验及被动抬腿试验( PLRT)。

3　呼气末阻塞试验呼气末阻塞试验预测容量反应性也是基于心肺相互作用原理。机械通气期间，吸气时胸腔内压力增加，静脉回流减少，因此如果在呼气末打断呼吸就消除了胸腔内压力增加对静脉回流的影响，从而使心室前负荷增加，相当于一种补液试验，对患者的容量反应性有良好的预测价值。研究显示，呼气末阻塞呼吸 15 s 后以脉压≥ 5% 或心脏指数≥ 5% 预测患者容量反应性具有良好的灵敏度和特异度 [29-30]，且该试验不受心律失常的影响 [30]，其主要局限性是自主呼吸明显的患者可能无法耐受长达 15 s 的屏气，且测量较复杂。

4　微容量负荷试验显然，预测容量反应性最简便的方法是给予一定的容量冲击后观察相应的心排血量变化情况。然而，经典的容量冲击方法包含 300 ～ 500 mL 液体，这么大的液体量很容易造成容量过负荷 [31]，出于这种考虑，有研究者发明了一种微容量负荷试验方法 [32]，即在 1 min 内给予 100 mL 微量胶体，然后通过经胸超声心动图测定主动脉瓣下速度时间积分来观察每搏输出量的变化，结果显示，速度时间积分指数增加 10% 预测容量反应性的灵敏度是 95%，特异度是 78%，这种试验相对于传统容量负荷试验引起容量过负荷的风险很小，而且操作简单无创。然而，一个很重要的限制是，即使对于容量反应性阳性的患者，如此小的量不可避免地只能引起微量的心排血量变化，因此，这个试验需要特别精确的技术测定心排血量，此外，此种方法也不能用于心律失常的患者。 5 PLRT PLRT 相当于自体模拟的快速补液试验 [33]，试验原理是通过抬高下肢快速增加静脉回流，增加心脏前负荷，起到快速扩容的作用，同时监测循环系统的反应，来判断容量状态和预测容量反应性。 PLRT 吸和心律失常等因素影响的优点。虽然 PLRT 诱导血流动力学效应的发生迅速，但持续时间短暂，下肢抬高 30 s 后即可观察到 SV 或主动脉血流峰值增加， 1 min 后达到高峰，受机体对血容量再调节及毛细血管渗漏的影响，一般持续 4 min 左右，很少超过 7 ～ 10 min，故评估 PLRT 的作用宜在 30 ～ 90 s 内即时监测血流动力学变化 [35-36]。此外，需要注意的是， PLRT 不适用于手术室及头部或盆部有创伤的患者。 6　结语越来越多的临床证据表明过量的液体治疗会给危重患者带来不良后果，特别是对于感染性休克患者和(或)急性肺损伤患者。补液之前评估患者的容量反应性对改进患者容量治疗策略有一定的价值。 SV 及其替代指标随呼吸变异度在一定条件下可准确地预测容量反应性，但是不适用于自主呼吸、心律失常、低潮气量或腹内压过高等情况，而最近发展的呼气末阻塞试验、 PLRT、微容量负荷试验等可作为替代方法预测容量反应性。临床应用时可根据不同的临床条件选择合适的试验方法预测容量反应性，进而更好地指导液体治疗。

5参考文献

1 Marik PE, Monnet X, Teboul JL. Hemodynamic parameters to guide  uid therapy[J]. Ann Intensive Care, 2011, 12(1): 308-316.

2 Vincent JL, Sakr Y, Sprung CL, et al. Sepsis in European intensive care units: results of the SOAP study[J]. Crit Care Med, 2006, 34(2): 344-353.

3 Boyd JH, Forbes J, Nakada TA, et al. Fluid resuscitation in septic shock: a positive  uid balance and elevated central venous pressure are associated with increased mortality[J]. Crit Care Med, 2011, 39(2): 259-265.

4 National Heart, Lung, and Blood Institute Acute Respiratory Distress Syndrome (ARDS) Clinical Trials Network, Wiedemann HP, Wheeler AP, et al. Comparison of two fluid-management strategies in acute lung injury[J]. N Engl J Med, 2006, 354(24): 2564-2575.

5 Sakka SG, Klein M, Reinhart K, et al. Prognostic value of extravascular lung water in critically ill patients[J]. Chest, 2002, 122(6): 2080-2086.

6 Michard F, Teboul JL. Predicting fluid responsiveness in ICU patients: a critical analysis of the evidence[J]. Chest, 2002, 121(6): 2000-2008.

7 Marik PE, Baram M, Vahid B. Does central venous pressure predict  uid responsiveness? A systematic review of the literature and the tale of seven mares[J]. Chest, 2008, 134(1): 172-178.

8 Michard F, Teboul JL. Using heart-lung interactions to assess  uid responsiveness during mechanical ventilation[J]. Crit Care, 2000, 4(5): 282-289.

9 Cannesson M, Musard H, Desebbe O, et al. The ability of stroke volume variations obtained with Vigileo/FloTrac system to monitor  uid responsiveness in mechanically ventilated patients[J]. Anesth Analg, 2009, 108(2): 513-517.

10 Pinsky MR, Payen D. Functional hemodynamic monitoring[J]. Crit Care, 2005, 9(6): 566-572.

11 Marx G, Cope T, Mccrossan L, et al. Assessing  uid responsiveness by stroke volume variation in mechanically ventilated patients with severe sepsis[J]. Eur J Anaesthesiol, 2004, 21(2): 132-138.

12 Reuter DA, Kirchner A, Felbinger TW, et al. Usefulness of left ventricular stroke volume variation to assess fluid responsiveness in patients with reduced cardiac function[J]. Crit Care Med, 2003, 31(5): 1399-1404.

13 Marik PE, Cavallazzi R, Vasu T, et al. Dynamic changes in arterial waveform derived variables and  uid responsiveness in mechanically ventilated patients: a systematic review of the literature[J]. Crit Care Med, 2009, 37(9): 2642-2647.

14 Monnet X, Rienzo M, Osman D, et al. Esophageal doppler monitoring predicts  uid responsiveness in critically ill ventilated patients[J]. Intensive Care Med, 2005, 31(9): 1195-1201.

15 Feissel M, Michard F, Mangin I, et al. Respiratory changes in aortic blood velocity as an indicator of  uid responsiveness in ventilated patients with septic shock[J]. Chest, 2001, 119(3): 867-873.

16 Berkenstadt H, Margalit N, Hadani M, et al. Stroke volume variation as a predictor of  uid responsiveness in patients undergoing brain surgery[J]. Anesth Analg, 2001, 92(4): 984-989.

17 Sandroni C, Cavallaro F, Marano C, et al. Accuracy of plethysmographic indices as predictors of fluid responsiveness in mechanically ventilated adults: a systematic review and metaanalysis[J]. Intensive Care Med, 2012, 38(9): 1429-1437.

18 Feissel M, Michard F, Faller JP, et al. The respiratory variation in inferior vena cava diameter as a guide to  uid therapy[J]. Intensive Care Med, 2004, 30(9): 1834-1837.

19 Vieillard-Baron A, Chergui K, Rabiller A, et al. Superior vena caval collapsibility as a gauge of volume status in ventilated septic patients[J]. Intensive Care Med, 2004, 30(9): 1734-1739.

20 Teboul JL, Monnet X. Prediction of volume responsiveness in critically ill patients with spontaneous breathing activity[J]. Curr Opin Crit Care, 2008, 14(3): 334-339.

21 Heenen S, De Backer D, Vincent JL. How can the response to volume expansion in patients with spontaneous respiratory movements be predicted?[J]. Crit Care, 2006, 10(4): R102.

22 Monnet X, Rienzo M, Osman D, et al. Passive leg raising predicts fluid responsiveness in the critically ill[J]. Crit Care Med, 2006, 34(5): 1402-1407.

23 Soubrier S, Saulnier F, Hubert H, et al. Can dynamic indicators help the prediction of fluid responsiveness in spontaneously breathing critically ill patients?[J]. Intensive Care Med, 2007, 33(7): 1117-1124.

24 De Backer D, Heenen S, Piagnerelli M, et al. Pulse pressure variations to predict fluid responsiveness: influence of tidal volume[J]. Intensive Care Med, 2005, 31(4): 517-523.

25 Muller L, Louart G, Bousquet PJ, et al.  e in uence of the airway driving pressure on pulsed pressure variation as a predictor of  uid responsiveness[J]. Intensive Care Med, 2010, 36(3): 496-503.

26 De Backer D, Taccone FS, Holsten R, et al. In uence of respiratory rate on stroke volume variation in mechanically ventilated patients[J]. Anesthesiology, 2009, 110(5): 1092-1097.

27 Tavemier B, Robin E. Assessment of fluid responsiveness during increased intra-abdominal pressure: keep the indices, but change the thresholds[J]. Crit Care, 2011, 15(2): 134.

28 De Waal EE, Rex S, Kruitwagen CL, et al. Dynamic preload indicators fail to predict fluid responsiveness in open-chest conditions[J]. Crit Care Med, 2009, 37(2): 510-515.

29 Monnet X, Osman D, Ridel C, et al. Predicting volume responsiveness by using the end-expiratory occlusion in mechanically ventilated intensive care unit patients[J]. Crit Care Med, 2009, 37(3): 951-956.

30 Monnet X, Bleibtreu A, Ferré A, et al. Passive leg-raising and endexpiratory occlusion tests perform better than pulse pressure variation in patients with low respiratory system compliance[J]. Crit Care Med, 2012, 40(1): 152-157.

31 Vincent JL, Weil MH. Fluid challenge revisited[J]. Crit Care Med, 2006, 34(5): 1333-1337.

32 Muller L, Toumi M, Bousquet PJ, et al. An increase in aortic blood flow after an infusion of 100 ml colloid over 1 minute can predict fluid responsiveness: the mini-fluid challenge study[J]. Anesthesiology, 2011, 115(3): 541-547.

33 Monnet X, Teboul JL. Passive leg raising[J]. Intensive Care Med, 2008, 34(4): 659-663.

34 Jabot J, Teboul JL, Richard C, et al. Passive leg raising for predicting  uid responsiveness: importance of the postural change[J]. Intensive Care Med, 2009, 35(1): 85-90.

35 Biais M, Vidil L, Sarrabay P, et al. Changes in stroke volume induced by passive leg raising in spontaneously breathing patients: comparison between echocardiograph and Vigileo/FIoTrac device[J]. Crit Care, 2009, 13(6): R195.

36 Delerme S, Renault R, Le Manach Y, et al. Variations in pulse oximetry plethysmographic waveform amplitude induced by passive leg raising in spontaneously breathing volunteers[J]. Am J Emerg Med, 2007, 25(6): 637-642.

收稿： 2014-05-08 修回： 2014-10-09 本文编辑：吕丹/朱敏