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DEBATE:下腔静脉变异度评估容量反应性是否可靠?

  近年来,超声技术被越来越广泛地应用于重症医学领域。例如,在循环功能评估中,下腔静脉直径和下腔静脉随呼吸变异程度的监测被用以评估液体反应性和容量负荷状态。然而,下腔静脉变异度用于评估液体反应性是否可靠却引起了争议。在此场精彩的辩论中,正方从容量评估的重要意义、超声评估容量反应性的指标、国内外的研究现状等方面阐明了下腔静脉变异度用于评估容量反应性的必要性和可靠性;反方持有完全相反的观点,从超声评估的准确性、实际应用和疾病病理生理等角度进行反驳,认为下腔静脉变异度评估容量反应性并不可靠。辩论双方逻辑清晰、思维缜密,精彩纷呈的对垒并未分出胜负,更重要的是通过辩论为大家厘清思路,引发对于超声测量下腔静脉变异度评估容量状态这一方法和技术的再思考。


正方观点:下腔静脉变异度评估容量反应性可靠


容量评估对重症患者治疗具有重要意义

  在美国,每年大约有超过650000例脓毒症患者,且数量逐年增加。临床调查结果显示,我国严重脓毒症患者每年以1.5%的速度递增。最新研究结果表明,尽管脓毒症患者病死率呈现逐年下降趋势,但脓毒症、严重脓毒症和脓毒症休克的病死率仍高达16%、20%和46%,在致死性疾病中排名第10位。如何阻断脓毒症进展为严重脓毒症、脓毒症休克和多器官功能衰竭(MODS)是降低病死率的关键。早期血液动力学的最适化和重要器官功能的维持已成为临床关注的重点和热点。


  容量复苏是重症患者出现低血压的一线治疗方案,补液则是脓毒性休克复苏时最关键的步骤,但是对容量有反应的患者只占到重症患者的一半,容量过负荷则可对机体造成损害,如肺水肿、心功能障碍等。因此,在进行快速补液之前对容量反应性的判断有助于减少液体过负荷的风险,尤其是在急诊等一线治疗不能进行有创血流动力学监测时,尤其需要合适的维持血流动力学稳定的监测手段。

下腔静脉呼吸变异指数是超声评估容量反应性的有效指标

  下腔静脉(IVC)是顺应性良好的薄壁容量血管。吸气时,胸廓内压下降,下腔静脉回流至右心房的血液增加,导致下腔静脉管径减小;而呼气时,胸廓内压升高,回流至右心房血量减少,下腔静脉管径扩张。当患者有效循环血量减少时,下腔静脉管径会随之塌陷,同时管径随呼吸运动的变化幅度会增加,该变化幅度用下腔静脉呼吸变异指数(RVI)来表示,即RVI=(IVCmax - IVC min)/ IVCmax×100%。下腔静脉直径并不受血容量骤减(如机体代偿性收缩剂去甲肾上腺素)所带来的影响,所以更能够反应人体的容量状态。

  关于IVC直径和RVI评估容量状态的一篇荟萃分析结果表明,RVI能够评估液体反应性,从而反映容量状态。

根据国内外研究现状,超声测量RVI可以用于评估容量反应性,而且是可靠的

  M.WETTERSLEV等于2013年在Acta AnaesthesiologicaScandinavica发表了题为《Predicting fluid responsivenesswi th trans thoracic ech ocardiography i s notyet evidence based》的文章。该课题组在2012 年10 月检索了Pubmed、EMBASE 和Web of Science 等数据库,系统性评估了通过经胸超声心动图(TTE)衍生变量预测容量反应性的预测值。然而,在其检索的文献中,很多研究由于没有用热稀释法作为金标准而被排除,仅有一篇文献纳入研究。因此,TTE 用于评估容量反应性虽然具有潜在可能性,但是目前证据并不充足,因而不能被推广使用。超声测量手段进行容量评估存在一定的争议。

  一项于2013年发表在Journal of the Medical Association of Thailand的研究中,研究者利用床旁超声测量IVC 直径来评估血管内的容量状态,包括吸气末IVC直径和呼气末IVC直径,通过方程计算下腔静脉塌陷率(IVC-CI)与中心静脉压(CVP)进行对比。研究结果表明,CVP与IVC-CI具有相关性。Stanislaw等2014年在Journal of Trauma and Acute CareSurgery发表的一篇文章中指出,IVC-CI与CVP呈负相关,每1mmHg CVP对应的ΔIVC-CI的中位数是3.3%;当IVC-CI低于25% 时,提示血管内等容量或者容量过多;当IVC-CI 高于75%时,提示血管内容量不足。因此,IVC 直径和IVC-CI是一种评估危重病患者血管内容量状态的实用无创方法;机械通气时,由于呼气末正压(PEEP)的存在,可以导致2~3.5 mm Hg CVP升高,CVP升高时IVC-CI降低。虽然IVC-CI随着PEEP升高而降低,但未达到统计学显著性差异。说明PEEP 对IVC-CI的影响很小。

  另一项于2016年发表在Indian Journal of Critical Care Medicine的研究中,研究者纳入了36 例需要机械通气支持的脓毒性休克患者,对其CVP 和IVC-CI 在评估容量反应性方面进行比较。研究结果显示,随着血容量的输入,CVP 升高而IVC-CI 下降;CVP 与IVC-CI 呈负相关,相关系数为-0.626;两组患者的液体输入量和达到结局指标的时间无显著差异。因此,CVP 和IVC-CI 两者在容量复苏时呈负相关关系,两者均可用于评估容量复苏,并且IVC-CI非劣于CVP。而最近,一篇发表在American Journal of EmergencyMedicine的文献报道,除RVI外,肱动脉呼吸变异指数和颈动脉呼吸变异指数等超声评估也可用于预测容量反应性,并可被推荐作为一种持续、无创的方法用于监测机械通气的脓毒性休克患者的功能性血流动力学参数。

  一项于2016年发表在《中华危重病急救医学》的研究中,研究者纳入58例有自主呼吸行机械通气的严重脓毒症或脓毒症休克患者进行容量性判断。研究结果表明,肱动脉峰流速变异度(ΔVpeakbranch)和下腔静脉呼吸变异度(VIVC)可以作为临床判断重症患者容量反应性的指标。为了判断VIVC能否作为评估合并房颤的重症患者容量反应性的指标,北京协和医院重症医学科对2014年1月至12月收治的合并房颤且需要呼吸机辅助呼吸的34例重症患者进行容量反应性测试。研究结果显示,以VIVC≥18% 评价呼吸机控制通气的重症房颤患者容量反应性时灵敏度为57.1%、特异度89.9%。因此,对于合并房颤的重症患者,VIVC能作为判断容量反应性的指标

  一项于2014 年发表在Critical Care的研究中,研究者同步记录上腔静脉和IVC 直径预测前负荷反应性。研究结果显示,上腔静脉直径变异度(ΔSVC)比下腔静脉直径变异度(ΔIVC)能更好预测容量反应性。值得注意的是,ΔSVC和ΔIVC用于预测容量反应性的敏感度和特异度低于以往文献的报道。另外,2015年发表在Journal of Intensive Care的一篇报道指出,测量血管蒂宽度、下腔静脉超声和肺超声彗星尾征对于液体充盈都有高的预测能力。

正方观点总结:下腔静脉变异度评估容量反应性是可靠的,将来可有更多测量参数被运用

  随着急诊超声的广泛应用,在没有Picco 等有创监测的条件下,IVC 直径和RVI 将成为一个能够快速判断患者容量状态的可靠参数。

  对于不同种族、不同人群的IVC 直径和RVI 的最佳截断值、敏感度、特异度仍有待更多设计、更合理的大样本随机对照实验来进一步论证。

  随着超声技术的提高,腔静脉、肱动脉和颈动脉等更多测量参数可以被利用,使我们有更简便易行的方法进行有效的无创血流动力学监测。


反方观点:下腔静脉变异度评估容量反应性不可靠


液体反应性的评估

  对重症患者进行大量补液,有必要考虑的几个问题是:第一,给予患者补液,患者的液体反应性到底怎么样?第二,如果液体输注不能增加每搏量,这个液体输注是否有意义?第三,临床上有多少血流动力学不稳定的重症患者具有液体反应性?根据国外的文献报道,约50%血流动力学不稳定的重症患者对补液没有液体反应性。因此,在大量补液之前对患者液体反应性的评估是非常重要的。评估液体反应性的手段包括脉压变异率、被动抬腿试验、下腔静脉超声等。下腔静脉超声随手即用,易于掌握,结果迅速获取,而且可用于大部分患者。但是,使用超声对液体反应性进行评估,我们要的是便携性,还是判断准确性呢?

下腔静脉超声与容量评估

  下腔静脉超声与容量评估需要关注的相关指标包括IVC直径和VIVC。IVC直径由内部(CVP)和外部压力[腹腔内压(IAP)]之差决定。当健康人群IAP可以忽略不计时,CVP和IVC直径呈线性正相关,IVC可以反映容量状态;然而,对于重症患者,IVC无法区别容量的绝对不足与相对不足。RVI是指IVC直径随呼吸周期而发生的变化,包括两种情况:当患者自主呼吸吸气时为下腔静脉的塌陷率;当无自主呼吸的机械通气患者吸气时为下腔静脉的扩张率。

下腔静脉超声评估液体反应性,当它有用时,却不需要;当它需要时,却没有用

  2015年发表在Critical Care的一项前瞻性队列研究中,研究者纳入59例患者,以IVC直径最大值预测患者液体反应性,研究结果提示其预测效能很差。一项于2007年发表在Critical Care Medicine的研究中,研究者纳入96例患者进行回顾性研究,结果发现无液体反应性的患者,有近一半处于低CVP状态;与有液体反应性的患者相比,差异无统计学意义。这就说明IVC直径并不能准确反映液体反应性。另一项纳入43项临床研究的荟萃分析发现,以IVC 预测液体反应性,受试者工作特征曲线下面积仅0.56,说明以IVC宽度指导液体复苏,准确性可能较差。另一种情况是,当有明确病因(例如大出血)使患者血容量绝对不足时,通过超声测量IVC 提示低充盈压可以反映为容量的缺失,但是在这些情况下,我们真的需要IVC来指导我们的诊治吗?所以说,“当它有用时,却不需要;当它需要时,却没有用。”

下腔静脉变异度预测液体反应性的结论不准确

  RVI包括两种情况:当患者自主呼吸吸气时为下腔静脉的塌陷率;当无自主呼吸的机械通气患者吸气时为下腔静脉的扩张率。


  对于第一种情况,当患者自主呼吸吸气时,胸腔内压降低,右心室扩张,CVP降低,由于膈肌的下降和腹部肌肉收缩导致IAP上升,这些改变导致了IVC的“塌陷”。IVC的塌陷程度是由CVP 和吸气做功的大小决定。一项于2015年发表在Critical Care的研究表明,IVC-CI预测容量反应性准确性的曲线下面积仅为0.62,说明RVI用于预测液体反应性并不可靠。另外,通过对另两项研究的分析发现,如果研究队列中绝对低血容量患者的比例较高(分别为38%和50%),则预测液体反应性的效能会有所提高。这说明相关研究的选择性偏倚会对预测效能产生影响。因此,该两项研究中用IVC评估液体反应性的结论并不可靠。

  对于第二种情况,当无自主呼吸的机械通气患者吸气时,IVC尚未达到最大的扩张度时,呼吸机送气将使其IVC 扩张,这揭示了静脉内的“前负荷储备”。此时,如果用扩张率来预测液体反应性显然是不可靠的。一项于2004年发表在Intensive Care Medicine的研究表明,当具备某些特定条件时,扩张率与容量反应性具有高度的相关性,但是,只有2%ICU患者能在一段时间内具备进行这项评估所需的全部可靠的临床条件,而这将其降格为最不寻常的测量方法之一。

从病理生理学的角度去看评估液体反应性的影响因素

  用超声测量下腔静脉变异度来评估液体反应性需要充分考虑到不同病例生理状态的影响。

  机械通气设置 ①高水平PEEP。早在1985年,就有研究者发现,高水平PEEP可以增加右心房压,影响IVC直径,从而影响下腔静脉变异度,因而IVC直径只能在低水平PEEP时用于评估机械通气患者的液体反应。②小潮气量。一项于2000年发表在Critical Care的研究发现,当潮气量低于8 ml/kg时,仅引起胸腔内血容积及压力微小的变化,从理论而言引起IVC径线的变化可能更小,而现有证据表明此时IVC直径预测液体反应性的敏感性下降, 及存在整体误差。

  机械通气时患者的自主呼吸 辅助通气或无创通气时,由于呼吸机产生的正压与患者自主呼吸产生的负压存在着不可预测的相互影响。因此,IVC-CI与前负荷之间的相关性受到干扰。

  患者吸气状态变化 一项于2016年发表在Anesthesiology的研究提示,胸腔内压力摇摆不定而自主呼吸潮气量的大小也难以量化。在健康志愿者中进行的试验表明,不管容量状态,自主呼吸越深,膈肌位移和IVC-CI越大。因此,呼吸状态变化直接影响IVC变异度。

  肺的过度膨胀 哮喘和COPD的加重与肺部的过度膨胀、内源性PEEP以及胸腔内压升高有关。在这种情况下自主呼吸的患者呼气末的IVC表现为扩张。同时,巨大的胸腔内吸气负压引起IVC周期性的塌陷。这些生理现象可以独立于心脏容积和液体反应之外影响IVC大小和IVC变异度。

  阻碍静脉回流的心源性因素 严重三尖瓣反流患者的IVC扩张,IVC变化值受到心脏的心搏周期的影响,难以准确反映容量不足。心包填塞会阻碍心脏的充盈,导致静脉系统淤血。IVC固定和扩张的超声图像提示容量过多。但是,此时并不一定等同于液体反应性消失,也不应在明确治疗措施时排除液体复苏。

  腹腔内高压 腹腔内高压和腹腔间隙综合征时,IVC的径线和呼吸变异度由跨壁压所决定,并受到腹腔和胸腔之间的压力差的影响。一项于2011年发表在Critical Care Medicine的研究提示,不管容量状态如何,腹腔内高压造成IVC径线的减少。实际上,腹腔内高压导致的IVC压缩和变形,消弱了吸气对其径线的影响。因此,腹腔内高压可能会影响IVC判断液体反应性指标的准确性。

  血管自身机械性因素 IVC缩窄、压迫、血栓、腔静脉滤器、ECMO导管等各种机械性因素可能会影响IVC径线和呼吸相关变化,使之无法用于判断液体反应性。

  测量时IVC的侧向移动 一篇于2015年发表在《中华内科学杂志》的报道指出,不同测量部位对测量结果会产生影响。部分患者在吸气时可能会出现明显的IVC侧向移动,这会导致超声扫查切面偏离中轴线,因而高估IVC-CI。另外,一篇于2017年发表在Shock的荟萃分析对下腔静脉变异度预测液体反应性进行分析。分析结果提示,下腔静脉变异度预测患者液体反应性,作用有限,应与临床症状,其他指标联合,综合分析。

反方观点总结:下腔静脉变异度评估容量反应性是不可靠的

  在明确患者的低容量状态时,使用超声测量下腔静脉变异度是多此一举;从病理生理角度看,影响评估结果的因素众多,因而下腔静脉变异度预测液体反应性是不可靠的;面对错综复杂的疾病状态,超声测量虽然很抢手,但是并不能准确预测。


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