临床研究|潮气量负荷试验评估单肺通气患者容量反应性

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潮气量负荷试验评估单肺通气患者容量反应性

张嘉桐 张扬杨 柳青 孙思阳 高巨 

扬州大学临床医学院 江苏省苏北人民医院麻醉科

通信作者：高巨

Email: doctor2227@163.com

【摘要】目的 探讨潮气量负荷试验（VTC）时的血流动力学变化在评估单肺通气（OLV）容量反应性中的价值。方法 选择择期全身麻醉下行胸腔镜手术患者58例，男25例，女33例，年龄18～64岁，BMI 18～25 kg/m2，ASA Ⅰ—Ⅲ级。记录OLV 15 min时（VTC前）、VTC后2 min（VTC后）、VT调回5 ml/kg后2 min[容量负荷试验(VLT)前]和VLT后HR、MAP，应用经食管超声心动图（TEE）测量并记录上述4个时点的食管中段切面左心室流出道（LVOT）直径、胃底长轴切面主动脉瓣速度时间积分（VTI）和每搏量（SV），并计算VTC 前后SV相对变化率（ΔSV-VTC）、VTC 前后VTI相对变化率（ΔVTI-VTC）、VTC 前后MAP相对变化率（ΔMAP-VTC）和VLT前后SV相对变化率（ΔSV-VLT）。根据ΔSV-VLT将患者分为两组：容量反应性阳性组（R组，ΔSV-VLT≥10%）和容量反应性阴性组（NR组，ΔSV-VLT＜10%）。绘制各指标的受试者工作特征（ROC）曲线,计算曲线下面积(AUC)评估患者容量反应性。结果 最终32例（55%）患者容量反应性阳性。ΔSV-VTC的AUC为0.81（95%CI 0.68～0.90），诊断界值为-16.1%，敏感性、特异性分别为78.1%、84.6%。ΔVTI-VTC的AUC为0.79（95%CI 0.66～0.89），诊断界值为-14.5%，敏感性、特异性分别为78.1%、80.8%。ΔMAP-VTC的AUC为0.56（95%CI 0.42～0.69），诊断界值为-5.1%，敏感性、特异性分别为53.1%、65.4%。结论 潮气量负荷试验诱导的SV、VTI相对变化率能够预测单肺通气患者的容量反应性。

【关键词】潮气量负荷试验；单肺通气；容量反应性；每搏量

围术期液体管理是影响患者术后转归的重要因素，也是加速康复外科（enhanced recovery after surgery， ERAS）的重要环节［1］，其中容量反应性评估是液体治疗的基石，如何评估单肺通气（one-lung ventilation， OLV）患者容量反应性是目前亟需解决的问题。依据心-肺交互机制，胸腔内压力变化会引起回心血量的改变，进而导致血流动力学的变化。潮气量负荷试验（tidal volume challenge， VTC）诱导的血流动力学改变可用于评估全麻机械通气患者的容量反应性［2］。然而VTC诱导的血流动力学改变能否用于OLV患者容量反应性的评估，目前报道较少。因此，本研究拟通过经食管超声心动图（transesophageal echocardiography， TEE）观察OLV患者VTC前后血流动力学指标的变化，评价其在OLV患者容量反应性中的预测价值，为临床提供参考。

资料与方法

一般资料  本研究通过医院伦理委员会审批同意（2021ky244），在中国临床试验注册中心注册（ChiCTR2100051310），患者或家属签署知情同意书。选择择期全身麻醉下行胸腔镜OLV手术患者，性别不限，年龄18～64岁，BMI 18～25 kg/m2，ASA Ⅰ—Ⅲ级。排除标准：右心室功能减退，左心室收缩功能减退（射血分数＜55%）、舒张功能受损，TEE禁忌证（如食管占位性病变、近期食管术后等），容量过负荷等补液试验禁忌证，心律失常，严重的慢性阻塞性肺疾病，哮喘或颅内高压。

麻醉方法  术前常规禁饮8 h，禁食4 h，均未使用术前用药。入室后开放静脉通路，常规监测HR、BP、SpO2、ECG和BIS，局麻下行桡动脉穿刺持续监测有创动脉压。麻醉诱导：静注咪达唑仑0.03 mg/kg、舒芬太尼0.5 μg/kg、丙泊酚2 mg/kg和罗库溴铵0.6 mg/kg，肌松满意后在可视喉镜引导下行双腔支气管导管插管术，并使用纤维支气管镜检查以确保对位良好。在患者更换体位后再次使用纤维支气管镜检查双腔支气管导管，以确保其处于正确的位置。双腔气管导管固定后经口置入食管超声多普勒探头。在患者血流动力学稳定，不应用血管活性药的情况下HR、BP在1 min内波动范围不超过10%时，依次进行VTC（将VT 5 ml/kg上调至8 ml/kg）和容量负荷试验（volume-load test， VLT）（静脉输注生理盐水250 ml，输注时间10～15 min）。通气参数：双肺通气时VT 7 ml/kg，OLV时VT 5 ml/kg，PEEP 5 cmH2O。双肺通气时FiO2 50%，OLV时FiO2 70%，若不能维持SpO2，则逐步增加FiO2 ，确保双肺通气时SpO2 > 95%，OLV时SpO2 > 90%。调节RR维持PETCO2 35～40 mmHg。术中静脉输注复方乳酸钠的基础速率为3 ml·kg-1·h-1，手术过程中术侧胸腔均未充入CO2。麻醉维持：静脉注射右美托咪定0.2～0.5 μg·kg-1·h-1、瑞芬太尼0.1～0.3 μg·kg-1·h-1，静注顺式阿曲库铵0.1～0.2 mg·kg-1·h-1，吸入1.5%～2.5%七氟醚（新鲜气体流量为2 L/min），维持BIS 40～60。手术结束前30 min停用七氟醚和顺式阿曲库铵，静脉输注阿扎司琼10 mg。术毕停用麻醉药物并连接静脉自控镇痛泵，镇痛泵配方：舒芬太尼2.5 μg/kg、氟比洛芬酯100 mg、阿扎司琼10 mg加生理盐水至100 ml，负荷剂量2 ml，维持剂量2 ml/h，患者自控剂量1 ml，锁定时间15 min。术毕转入PACU，至患者肌力及自主呼吸恢复，意识完全清醒后拔除双腔支气管导管。患者Steward苏醒评分>4分时出PACU，安全送往病房。

观察指标  记录患者OLV 15 min时（VTC前）、VTC后2 min（VTC后）、VT调回5 ml/kg后2 min（VLT前）、VLT后HR、MAP， 应用TEE技术测量4个时点的食管中段切面左心室流出道（left ventricular outflow tract，LVOT）内径和胃底长轴切面主动脉瓣速度时间积分（velocity time integral， VTI），超声仪自动计算每搏量（stroke volume，SV）。计算VTC 前后SV相对变化率（ΔSV-VTC）：ΔSV-VTC=［（VTC后SV-VTC前SV）/VTC前SV］×100%，VTC 前后VTI相对变化率（ΔVTI-VTC）：ΔVTI-VTC=［（VTC后VTI－VTC前VTI）/VTC前VTI］×100%，VTC 前后MAP相对变化率（ΔMAP-VTC）：ΔMAP-VTC=［（VTC后MAP-VTC前MAP）/VTC前MAP］×100%和VLT前后SV相对变化率（ΔSV-VLT）：ΔSV-VLT=［（VLT后SV-VLT前SV）/VLT前SV］×100%。根据术中ΔSV-VLT将患者分为两组：容量反应性阳性组（R组，ΔSV-VLT≥10%）和容量反应性阴性组（NR组，ΔSV-VLT＜10%）［3］。

统计分析  采用PASS 15进行样本量计算。将VTC诱导血流动力学变化的诊断测试准确设定为受试者工作特征（receiver operating characteristic， ROC）曲线下面积（area under curve，AUC）=0.75［4］，将该值与无效假设进行比较，取α=0.05，1-β=0.9，得出至少每组25例。预计约15%的脱落率，最终需纳入60例。

采用SPSS 22.0软件进行分析。正态分布连续变量以均数±标准差表示，组间比较采用两独立样本t检验，组内比较采用重复测量数据的方差分析。计数资料以例（%）表示，组间比较采用χ2检验。采用ROC曲线评价各指标预测患者容量反应性的准确性，计算AUC。P＜0.05为差异有统计学意义。

结    果

初始纳入患者60例，因研究过程血流动力学不稳定和图像采集困难排除2例，最终完成研究的患者58例，其中R组32例（55%）。两组患者一般情况差异无统计学意义（表1）。

TEE测量不同时点的经胃底长轴切面LVOT主动脉瓣口收缩期血流频谱。与VTC前比较，VTC后的主动脉瓣口收缩期峰值流速明显降低，VLT前基本恢复，VLT后峰值流速进一步升高（图1）。

R组ΔSV-VTC为（-19.4%±6.8%），NR组为（-11.7%±5.0%），R组ΔSV-VTC明显低于NR组（P<0.05）。R组ΔVTI-VTC为（-19.1%±7.5%），NR组为（-11.3%±6.3%），R组ΔVTI-VTC明显低于NR组（P<0.05）。R组ΔMAP-VTC为（-6.6%±3.8%），NR组为（-7.5%±4.5%），两组ΔMAP-VTC差异无统计学意义。

应用ROC曲线评价ΔSV-VTC、ΔVTI-VTC、ΔMAP-VTC对OLV患者容量反应性的预测价值。ΔSV-VTC的AUC为0.81（95%CI 0.68～0.90）， 诊断界值为-16.1%，敏感性、特异性分别为78.1%、84.6%。ΔVTI-VTC的AUC为0.79（95%CI 0.66～0.89），诊断界值为-14.5%，敏感性、特异性分别为78.1%、80.8%。ΔMAP-VTC的AUC为0.56（95%CI 0.42～0.69），诊断界值为-5.1%，敏感性、特异性分别为53.1%、65.4%（图2）。

讨    论

本研究评估了VTC诱导的血流动力学变化在预测OLV患者容量反应性方面的应用价值。研究结果显示无论有无容量反应性患者在VTC前后血流动力学均出现明显变化，通过ROC曲线分析发现VTC引起的SV和VTI相对变化率能够有效地预测OLV患者的容量反应性，而MAP则不能。

传统的静态指标如中心静脉压、肺动脉楔压等已被证实无法准确评估容量反应性［5-6］，动态指标如每搏变异度（stroke volume variation， SVV）、脉搏压变异度（pulse pressure variation， PPV）等是目前公认的评估传统机械通气患者容量反应性的最佳客观指标［5，7］，但胸科手术中开放非通气侧胸腔引起的病理生理改变、OLV及小VT的肺保护性通气策略都会导致该类动态指标的应用受到限制。基于心-肺交互机制，胸腔内压力升高会使静脉回流减少，右心室前负荷降低，同时跨肺压增加引起右心室后负荷增加、右心室射血减少，最终导致心排出量下降［8］。机械通气和肺复张会导致左右心室负荷的变化，且对低血容量患者的影响更加显著［9-10］。这也解释了本研究中将OLV患者的VT从5 ml/kg提升至8 ml/kg时，SV、VTI和MAP出现一定程度的降低，降低VT后，患者血流动力学可迅速恢复，显示VTC作为一种功能性血流动力学试验可用于预测OLV患者的容量反应性。

目前，经典的动态指标如SVV、PPV等在OLV患者容量反应性的评估中仍存在颇多争议［11-12］。一方面，尽管机体在OLV过程中存在肺血管缺氧收缩机制，但仍有部分血流存在于非通气侧，该部分血流不参与SV的呼吸相关性改变。另一方面，由于手术操作、胸膜腔开放等因素使得OLV患者非通气侧肺不产生机械通气相关的周期性变化。Suehiro等［13］研究表明，在OLV患者VT设置为6 ml/kg时，ROC曲线下面积为0.648，8 ml/kg时ROC曲线下面积为0.776，表明动态指标对OLV患者容量反应性的预测能力与患者VT相关，当VT≥8 ml/kg时才能达到一定的准确性。然而，随着对肺损伤机制的不断认识，OLV期间应用肺保护性通气策略已达成了初步共识［14-16］。胸外科围术期肺保护中国专家共识推荐围术期肺保护性通气策略VT设置为4～6 ml/kg［17］，小VT的肺保护性通气策略减少胸内压的改变，进一步限制了SVV、PPV等动态指标在OLV患者中的应用。

为克服动态指标的VT相关局限性，有研究者提出了应用VTC（VT从6 ml/kg上调至8 ml/kg）来评估小 VT 通气患者的容量反应性［2，18］，容量状态是VTC血流动力学耐受性的基础，VTC会增加胸内压，继而SV和VTI显著下降，使Frank-Starling曲线向右移动，对低容量血症患者的影响更加明显。然而其能否用于评估OLV患者容量反应性尚未可知。本研究选取专家共识推荐OLV时的VT中间值5 ml/kg上调至8 ml/kg，结果显示SV相对变化率预测OLV患者的容量反应性的AUC为0.81，敏感性、特异性分别为78.1%、84.6%；VTI相对变化率预测OLV患者的容量反应性的AUC为0.79，敏感性、特异性分别为78.1%、80.8%。Kimura等［19］研究表明，肺复张前后SV的相对变化率评估OLV患者容量反应性的AUC为0.84，敏感性、特异性分别为76.5%和84.6%。Jun等［20］将OLV患者的PEEP从0 cmH2O上调至10 cmH2O，结果表明SVV的相对变化率评估OLV患者容量反应性的AUC为0.90，敏感性、特异性分别为88%、83%，PPV的相对变化率评估OLV患者容量反应性的AUC为0.88，敏感性、特异性分别为82%、72%，表明此类功能性血流动力学试验可准确的预测OLV患者的容量反应性。

本研究也有一定局限性：首先，本研究的样本量相对较小，需要在未来进行更多的大样本研究。其次，本研究结果不能证明VTC对左心室功能下降的患者容量反应性预测的有效性，心脏储备功能下降的患者更易受到容量负荷的影响，需要更加精细的液体管理策略。

综上所述，潮气量负荷试验诱导的SV、VTI相对变化率能够预测单肺通气患者的容量反应性，反映术中容量状态信息并指导液体治疗。

参考文献略。

DOI:10.12089‍/jca.2022.07.001

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