【话险危夷】通过脉压变异率评估存在自主呼吸的机械通气患者的前负荷反应性：一项观察性研究

即使在急性呼吸窘迫综合征（ARDS）的情况下，机械通气期间持续的自主呼吸活动也很常见。在这种情况下，建议降低机械通气患者的镇静程度。在ICU及手术室中，预测前负荷反应性具有重要意义，并且对于存在自主呼吸的机械通气患者更具有挑战性。被动抬腿试验（PLR）和呼气末阻塞试验这两种方法在ICU和手术室中具有一定意义，但是需要实时测量心输出量（CO）评估血流动力学效应。

在接受机械通气（潮气量≥8ml/kg）的患者中，脉压变异率（PPV）是前负荷反应性的可靠指标，但是在保留自主呼吸或小潮气量（6ml/kg）的机械通气时，其并不可靠。所以为了克服这一局限性，研究者通过改变潮气量（TVC），即按每分钟潮气量由6ml/kg增加至8ml/kg，观察PPV的改变。本试验是为了有效的预测低潮气量机械通气患者的容量反应性，使更好的适应机械通气。在实施TVC时没有发生平台压的增加及血流动力学的波动。TVC的优点是只需要有创动脉血压监测评估PPV变化，并不需要CO的监测。

该研究的目的是通过实施PLR和TVC期间PPV的变化来预测前负荷反应性的能力。我们假设，在接受低VT通气但持续自主呼吸的患者中，TVC可用于预测前负荷反应性。我们还假设PLR期间PPV的降低能可靠地预测前负荷反应性。

方法

这项前瞻性观察研究，于2019年1月至2020年5月在安托万·克莱尔和比切·特雷大学医院的两个ICU中进行，专科医师在MAP<65mmHg或存在其他急性循环衰竭迹象（如少尿、皮肤花斑、心动过速、高乳酸血症）需要测试前负荷反应性时，将危重成年患者纳入研究。所有患者都需要有创血压（股动脉或桡动脉）并在容量控制模式下进行机械通气，但需要有规律的自主呼吸。排除标准为：（1）低回声，多普勒测量值不可靠；（2）存在心律失常。

按照Monnet和Teboul的描述对每位患者进行PLR。避免疼痛、咳嗽或不适引起的肾上腺素能刺激，干扰PLR期间的CO值。PLR操作是通过调整床而不是手动抬起患者的腿。PLR前需仔细抽吸支气管分泌物。如果患者清醒，操作前应告知。采用经胸超声心动图（TTE）追踪PLR期间速度-时间积分（VTI）的变化，从而区分PLR+和PLR-患者。

数据收集

该研究收集了人口统计学和临床资料、机械通气的使用及其参数、血管升压药的使用及其剂量以及血乳酸。

措施

TTE检查在基线检查和PLR期间使用3.75 MHz探头，使用迈瑞M9或飞利浦CX50机器进行。三名操作员都有TTE方面的经验并至少接受了3年的培训。对于每位患者，由一名操作员（OH、SC或CG）进行TTE测量。在基线检查时，患者处于半卧位。采用心尖五腔心切面和胸骨旁长轴切面记录左心室流出道血流的VTI，手工绘制轮廓，取三次连续呼气末测量的平均值，这足以获得窦性心律患者的精确测量值。通过心率乘以每搏量计算CO。后者计算为VTI与胸骨旁长轴切面测量的左心室流出道横截面积的乘积。TVC试验包括VT在预测体重（PBW）的基础上瞬间增加2 mL/kg。操作员检查了动脉血压信号良好。PPV值自动显示在血流动力学监测仪的屏幕上，但在记录之前，操作员检查传感器是否处于患者右心房水平，动脉管线是否冲洗，传感器是否调零至大气压。在基线检查时、PLR期间和TVC结束时，收集显视器屏幕上的心率、收缩动脉压、舒张动脉压、MAP和PPV这些数据。

收集第一组(基线)的血流动力学和TTE测量值。然后，使用自动床进行PLR测试，将患者的下肢抬高至45度角，同时将患者的躯干降至水平仰卧位。因此，髋关节角度不变。第二组测量值(名为“PLR”)在PLR进行1分钟后获得。在整个研究期间，呼吸机参数设置和血管活性药物用法保持不变。分析超声心动图数据。

其次，将患者的床恢复到初始的半卧位，等待2到3min，PPV恢复到基线值并保持稳定。只有当PPV值稳定且与PLR前相同时，才进行TVC(图1)。

图1所示：研究方案的不同步骤的表示。基线1:收集第一组血流动力学和TTE测量值。被动抬腿(PLR)试验:采用自动床将患者下肢抬高至45度角，同时将患者躯干降至水平仰卧位。基线2: 将患者的床恢复到初始的半卧位，等待2到3min，PPV恢复到基线值并保持稳定。TVC试验:VT在预测体重（PBW）的基础上瞬间增加2 mL/kg。 

记录TVC前后的血流动力学数据，同时记录平台压(Pplat)、呼气末正压(Pplat PEEP)、呼吸系统顺应性(Crs)等呼吸参数。

在研究过程中，去甲肾上腺素或镇静药的剂量没有改变。

统计分析

在先前的一项研究中，包括无自主呼吸的机械通气患者，TVC是每分钟按2ml/kg（理想体重（PBW））进行调整，并记录每次PPV。AUROC为0.99，截断值为3。采用MedCalc软件计算比较两条AUROC曲线分别为0.50和0.70所需样本量，假设误差为0.05，幂次为80%。至少需要包括50名患者。人口统计变量以频率(百分比)和平均值(SD)或中位数(四分位数范围)表示。

超声心动图测量在不知道PLR效果的情况下进行，但PPV值在PLR和TVC期间采集。

PLR+是PLR期间VTI增加超过12%的患者（或具有前负荷反应性）。时间点之间的比较采用配对t检验或Wilcoxon秩和检验。PLR+和PLR-患者之间的解析采用双侧t检验、Mann-Whitney U检验或Fisher精确检验。P＜0.05具有统计学意义。ROC曲线用于确定各项指标区分PLR+和PLR-患者的能力。给出AUROC曲线和95%可信区间(CI)。

结果

患者特征

共纳入57例患者，排除3例低回声患者，所有患者仅纳入一次。对54例患者(男43例，女11例)的资料进行了分析。他们的平均年龄为60岁，入院时简易急性生理评分II(SAPS II)为60分，患者从入院到纳入的平均间隔时间为3天(95%CI，2-6)。纳入的患者均进行机械通气，VT为理想体重的6.5（±0.8）ml/kg，PEEP为10(±4)cm H2O，Pplat为20(±5)cmH2O。33%的患者从桡动脉测得动脉血压，67%的患者从股动脉测得动脉血压。53名患者(98%)接受去甲肾上腺素的剂量为0.30ug/kg/min(95%CI,0.20-0.40)。ICU住院时间为16天（95% CI，11-26），ICU死亡率为15%。纳入时患者的主要特征见表1。根据VTI对PLR的反应，22名患者为PLR+（前负荷有反应），32名患者为PLR-（前负荷无反应）。

基线血流动力学和呼吸特性如表2所示。血流动力学变量的变化如表3所示。

检测前负荷反应

基线 PPV 检测到前负荷反应（PLR+ 和 PLRe-患者的区分）AUROC为 0.61（95% CI，0.48-0.75）（P=0.16 与 0.5）（图 2）。在 PLR 期间，PPV 的下降区分 PLR+ 和 PLR-患者，敏感性为87%，特异性为 68%，AUROC 为 0.78（95% CI，0.65-0.88）（与 0.5 相比，P<0.001），和 -1% 的截止值（图 2）。TVC 期间 PPV 的增加检测到 PLR+ 患者的敏感性为 69%，特异性为 76%，AUROC 为 0.73（95% CI，0.60-0.84）（P=0.003 与 0.5 相比），截断值为 2（图 2）。

PLR 期间 PPV 降低和TVC 期间 PPV 增加的 AUROC 值相似（P = 0.54），但与0.5和基线PPV 显著不同（分别为 P = 0.01 和 P = 0.04）。

讨论

研究发现在有自主呼吸的机械通气患者中：(1)PPV不区分PLR+和PLR-患者，(2)PLR期间 PPV值的降低和TVC期间PPV的增加在识别PLR+患者方面更好，但准确性不高。这是首次评估 PLR 期间PPV动态变化，通过TVC检测自主呼吸患者的前负荷反应性的研究。

在所有前负荷反应性的动态指标中，PPV是研究最多的指标之一，也是临床实践中使用最多的指标。它的优势是通过一个简单的动脉导管来进行计算，而其他心肺相互作用指数需要经过CO测量计算。然而维持自主呼吸运动或低VT通气量的一些情况限制了PPV的应用。因此，它在床边的使用也受到限制。机械通气期间需维持自主呼吸运动，尽量减少镇静剂的使用，锻炼患者的呼吸肌。在这种情况下，PPV不是区分前负荷反应性是否存在的可靠办法。因为胸内压的呼吸变化在速率或振幅上都是不规则的，前负荷变化不明显。本研究证实基线PPV不是区分PLR+和PLR-患者的指标。此外在VT小于8ml/kg的情况下，PPV预测容量反应性的可靠性低。为了克服低VT时PPV的解释困难，有人建议测量PPV对瞬间（1分钟）增加VT的反应。

Myatra及其同事证实，PPV在VT为6 mL/ kg时对前负荷反应性的预测很差（AUROC为0.69）。在VT增加到8ml/kg后，PPV更可靠地预测了输液的血流动力学反应。重要的是PPV在VT从6ml/kg到8ml/kg可以预测容量反应性，AUROC为0.99，截止值为3.5%。我们的结果与这些研究结果一致，即在TVC期间PPV的变化比基线PPV更能区分PLR+和PLR-患者，尽管本研究的AUROC曲线低于Myatra及其同事的报告（0.73 vs 0.99）。应该指出的是，在Myatra及其同事的研究中，患者需镇静下适应呼吸机，并以相同的VT（6ml/kg）进行机控呼吸。这些条件可以更好的解释，机控呼吸的病人可能需要更大的VT。

被动吸气（随后是被动呼气）可以准确预测液体反应性（AUROC为0.91），而潮式呼吸的PPV不能（AUROC=0.62）。这是由于强制吸气呼吸导致VT增加，从而预测容量反应性的敏感性和特异性比基线PPV更好。即使该研究的方法与Hong的研究完全不同。但通过增加VT来提高PPV的鉴别是相似的，即通过增加VT来提高PPV的价值。研究者没有发现在TVC期间PPV的变化有这么高的AUROC值，可能是因为该研究的病人是机械通气，且有自主呼吸，使得病人在基线时的呼吸更复杂，在测试时的标准化程度比Hong的低。此外，在Hong的研究中，被动吸气可能导致VT的相对变化更大。

本研究的另一个有趣的发现是，在区分PLR+和PLR-患者时，PLR期间的PPV下降明显优于基线PPV。目前，PLR试验被推荐用于评估脓毒症休克患者的前负荷反应性，并经常被用于危重病人。然而，尽管它很简单，但它需要实时测量CO，而这在ICU和资源有限的环境中并不常见。在我们的研究中，PLR期间PPV的下降表明了前负荷反应性的存在。即使PLR诱导的PPV变化未检测到前负荷反应性（AUROC为0.78），但它的表现比基线PPV更好（AUROC为0.61）。在我们以前的研究中发现，它似乎也比PLR诱导的中心静脉压变化表现得更好（AUROC=0.59）。最近，在123名接受心脏手术并接受保护性机械通气的患者中（VT介于PBW的6-8ml/kg之间），Ma及其同事报告说，在PLR期间，每搏量变异（SVV）下降至少-4%，可检测到容量反应性，预测值可靠（AUROC为0.90），灰色区域小。与我们的研究不同，患者没有自主呼吸活动，这可能解释了该研究中报告的对容量反应性的出色预测。尽管SVV不是严格意义上的PPV，但这一结果增强了我们在研究中分析PLR期间PPV变化的兴趣。

该研究有几个局限性。研究者采用PLR和补液来区分前负荷反应性和前负荷无反应者。该研究是观察性的，在大约一半的病例中对前负荷无反应的患者进行系统的输液是不合理的。因此，遵循当前的国际指南，建议休克患者在输液前评估前负荷反应性(使用动态变量)，这些患者在初始复苏时已经接受了液体治疗，然而，可能有人认为该研究的结论应该有所缓和，因研究小组之前的一项研究表明，PLR诱导的CO增加相当于312(250-350) ml的盐水，尽管如此，研究者认为补液500mL后PLR诱导的VTI变化是有意义的，原因如下。首先，一项包括近1000名患者的荟萃分析表明，在PLR期间CO的变化可靠地评估了容量反应，包括了在自主呼吸患者使用VTI改变的研究。第二，PLR期间VTI的变化之前被证明与补液500mL引起的变化相关，尽管相关性并不完美(r=0.83)。第三，在一个最大的危重患者队列中，检测了前负荷反应标志物(PPV和上下腔静脉直径变化)，在所有540名患者中使用PLR作为容量刺激的替代物。三分之二的患者从股动脉线测量动脉血压，三分之一的患者从桡动脉线测量动脉血压。由于脉搏波放大现象，桡动脉和股动脉部位的脉压和PPV可能会有所不同，特别是在动脉正常的年轻患者中，这是目前研究人群中的少数。然而，本研究比较了PLR和TVC期间PPV的变化，所以不能期望这些变化的幅度与动脉线路的位置有关。最后，选择VT增加2ml/kg是任意的，是从先前的一项研究中推断出来的，该研究包括了完全镇静和低VT的患者。有可能，将VT增加一个更高的值可能会导致更好的TVC鉴别力。这需要进一步评估。

结论

综上所述，保留自主呼吸的机械通气患者，在PLR过程中获得的PPV变化以及在1 min内VT增加2ml/kg在区分前负荷有无反应方面优于基线PPV。虽然这两种测试的准确性并不完美，但还是可以接受的。因此，当无法进行实时CO测量时，这些测试可以帮助医生区分前负荷反应者和无反应者。

述评：

急性循环衰竭患者往往会接受扩容治疗，其本质是通过扩容来提高患者的平均体循环充盈压，来增加静脉回流压力梯度，从而增加前负荷、增加心输出量。过去很长时间，临床医生通过CVP等静态前负荷指标来判定是否扩容治疗。但是，静态前负荷指标往往是不能用来决定患者有无容量反应性的。心功能曲线上可以看出，患者是否具有容量反应性取决于其横坐标和纵坐标的交点情况，这需要结合心肌收缩力一起来判定。因而，单纯从静态前负荷指标上是无法明确患者的容量反应性的。动态指标指的是观察补液后患者心输出量或每搏输出量是否会增加。但持续的血流动力学监测并不适用于存在自主呼吸的机械通气患者。

该研究中通过床旁心脏超声测量左室流出道的速度-时间积分（VTI)，以评价直腿抬高试验过程中及潮气量改变过程中动脉血压变异率预测前负荷反应性的能力。结果显示直腿抬高试验中动脉血压变异率降低和潮气量改变中动脉血压变异率升高在评价容量反应性上具有更好的准确性。但该研究仍存在一定的不足及局限性，仍需大量的临床研究进行证实。尽管如此，仍为临床评估存在自主呼吸的机械通气患者的容量反应性提供了思路和依据。 

编译：马琳，钱晶晶，李育耕   述评：苏涛    

原始文献：Hamzaoui Olfa,ShiRui,Carelli Simone et al. Changes in pulse pressure variation to assess preloadresponsiveness in mechanically ventilated patients with spontaneous breathingactivity: an observational study.Br J Anaesth,2021, undefined: undefined.  

声明：古麻今醉公众号为舒医汇旗下，古麻今醉公众号所发表内容之知识产权为舒医汇及主办方、原作者等相关权利人所有。未经许可，禁止进行转载、摘编、复制、裁切、录制等。经许可授权使用，亦须注明来源。欢迎转发、分享。

打赏