【话险危夷】低血压预测指数在非心脏手术中预防术中低血压的效果：系统评价

摘要：

术中低血压（IOH）在非心脏手术中很常见，并与严重的术后并发症有关。低血压预测指数（HPI）在预测低血压方面显示出很高的敏感性和特异性，并可能降低非心脏手术IOH。我们对随机对照试验（RCT）进行了系统回顾，以评估HPI在非心脏手术期间减轻低血压的应用和效果。 

全面搜索PubMed、Embase、Cochrane Library、Google Scholar 和 ClinicalTrials.gov 数据库，以确定 2022 年 5 月之前进行的随机对照试验。主要结果是低血压的时间加权平均值（TWA）和低血压阈值以下的面积（65 mmHg）。次要结果是低血压的发生率和持续时间以及手术期间低血压时间的百分比。使用 Cochrane 偏倚风险（RoB）来评估所选研究的质量。我们对中位数差异进行了数据综合，并使用推荐分级评估、发展和评估（GRADE）方法评估证据的确定性。

我们纳入了5项研究，共计461名患者。有限的证据表明，HPI引导的术中血流动力学管理降低：低血压TWA（中位数 [MDM]，−0.27 mmHg；95% 置信区间 [CI]，−0.38，−0.01）；低血压阈值下面积（MDM，−60.28 mmHg*min；95% CI，−74.00，−1.30）；低血压发生率（MDM，−4.50；95% CI，−4.00）；低血压总持续时间（MDM，−12.80 min.80 min；95% CI，−16.11，−3.39）；低血压发生率（MDM，−5.80；95% CI，−6.65，−4.8，−4.82）。然而，只有极低质量到低质量的证据表明术中基于HPI的血流动力学管理的好处。

该综述显示，与标准术中管理相比，HPI有可能降低非心脏手术IOH的发生、持续时间和严重程度。

1.引言

据估计，全世界每年进行三亿例非心脏手术。术中低血压（IOH）在非心脏手术中很常见，根据平均动脉压（MAP）（65mmHg）和持续时间≥1min的绝对阈值，IOH的发生率为65%。IOH与严重的术后并发症有关，如心肌缺血、急性肾损伤，甚至死亡。因此，降低IOH的严重程度、发生率和持续时间可能会降低术后并发症和死亡率。非心脏手术期间的IOH具有多因素起源，涉及麻醉药物、术前药物使用、并发疾病或手术操作。对麻醉医师来说，避免IOH是一项挑战。目前，麻醉医师倾向于在IOH发生后对其进行治疗，因此，患者必然会在一段时间内经历持续的IOH。

近期，Edwards生命科学公司（位于美国Irvine）开发了低血压预测指数（HPI），并将其应用于HemoSphere系统。它的预测定义为MAP<65mmHg并持续时间≥1min的低血压事件。HPI基于收集的670例手术患者和1014例重症监护病房患者的动脉波形特征预测低血压，已经过内部和外部验证，其敏感性和特异性均高于83%。

由于HPI是一项相对较新的技术，其预测能力和可行性必须得到证实。Davies等人分析了255例接受重大非心脏手术的患者的动脉血压波形数据，以评估HPI的临床有效性，并报告HPI预测低血压发生前5分钟的敏感性和特异性分别为85.8%、10分钟时为81.7%、15分钟时为80.6%。分析结果令人鼓舞，但HPI在临床实践中的实际有效性仍不确定。

本综述收集并系统分析了目前临床补充HPI的证据的偏倚。此外，这篇综述定量评估了HPI引导的术中血流动力学管理对降低低血压的影响。本研究的结果可能有助于临床实践是否需要信任HPI监测，并将其作为非心脏手术的推荐反应。

1.目的

这次系统审查的目的如下：

1.1 确定随机临床试验研究，研究HPI在非心脏手术中预防IOH的应用。

1.2 评估每项纳入研究的质量。

1.3 与非HPI指导的对照组相比，评估HPI指导下的血液动力学管理是否降低了非心脏手术期间IOH的发生、持续时间和严重程度。

2.方法

本研究遵循了首选报告项目（PRISMA）声明中提供的报告指南，按照《Cochrane干预措施系统综述手册》第2版进行了系统综述。该审查已在PROSPERO数据库中注册（注册号：CRD42022307821）。

2.1 纳入标准

2.1.1 参与者

本研究纳入了年龄≥18岁、在全麻下接受非心脏手术、进行有创动脉血压监测的患者，性别不限。

2.1.2 干预

干预措施为基于HPI的术中血流动力学管理或常规有创血压监测仪进行的术中血流动力学管理。

2.1.3 对照

对照组为接受常规术中血流动力学管理的患者。

2.2 结果

本研究的主要结局指标为低血压时间加权平均(TWA)，次要结局包括低血压阈值下的面积(65mmHg)、低血压的发生率、低血压的总持续时间(min)和手术中低血压时间的百分比。低血压的TWA定义为低于阈值的面积除以手术总时间。

2.3 研究类型

我们仅纳入了比较非心脏手术期间HPI指导和常规血流动力学管理的随机对照试验（RCT）。摘要或字母报告的随机对照试验被排除。

2.3.1 检索数据库

我们在以下电子数据库中进行了搜索：PubMed、Embase和Cochrane图书馆。搜索时间跨度从开始之日到2022年6月。还搜索了http://ClinicalTrials.gov以确定相关正在进行的研究。使用Google Scholar搜索灰色文献。此外，审查了参考文献列表中的相关文章。

2.3.2 搜索策略

使用适合每个数据库的特定搜索策略。文献检索策略结合关键词及其同义词。关键词搜索包括低血压预测指数、术中低血压和非心脏手术。没有语言或出版日期的限制。补充表1详细介绍了搜索策略。

2.4 研究选择

两位独立的审查员进行了文献检索。检索结果下载到Endnote 20 (Clarivate, USTC) 并排除重复。筛选分两步进行。首先，根据标题和摘要筛选，选择符合纳入标准的研究。然后，两位审查员根据研究全文确定了符合纳入标准的随机对照试验。如果两位评审员对选择意见不一致，则由第三位评审员解决分歧。

2.5 数据提取和组织

两名独立的审查员审阅了手稿，从符合条件的文献中提取相关数据，并使用 Excel软件记录这些数据。第三位审查员检查收集的数据并调解任何分歧。包括以下数据：第一作者、出版日期、研究国家、研究设计、参与者特征、纳入和排除标准、分析方法、研究方法和结果。

2.6 偏倚风险

两名独立的审查员使用修订后的Cochrane偏倚风险 (RoB2)工具评估偏倚风险。评估了随机化、偏离干预的原始计划、缺失的结果数据、结果的测量和报告结果的选择。每项研究都被判断为高偏倚风险、一些偏倚问题或低偏倚风险。任何关于偏倚风险评估的分歧都通过讨论解决。

2.7 数据合成

虽然最初计划进行meta分析，由于主要结局数据偏离正态，因此未进行该分析。我们无法从符合条件的研究的样本量、中位数、第一四分位数(Q1)、第三四分位数(Q3)和四分位数间距(IQR)估计样本均数和标准差。因此，本综述是根据无meta分析的综合(SWiM)指南进行的。

我们将纳入研究的主要和次要结果按照样本量从低到高排序，并在一张表中列出。通过计算干预组和对照组之间的中位数及95%置信区间（CI）差异，我们得到了效应估计值，并在按样本量排序的森林图中展示了结果。通过排序和森林图，我们非正式地探讨了异质性，但并未进行荟萃分析。我们采用了差异中位数（MDM）方法进行汇总效应估计。尽管我们没有重新报告中位数（95%CI）的差异，但我们是用中位数和IQR来估计差值的。我们使用R软件进行了数据合成和绘图。

2.8 证据质量评估方面，两名独立评审员使用推荐等级评估、发展和评价（GRADE）方法对所有结果相关的证据强度进行了评估。根据研究设计、偏倚风险、不一致性、间接性、不精确性和发表偏差等方面，将证据质量判定为高、中、低或极低。

3.结果

3.1 研究选择

我们在MEDLINE、Embase和Cochrane Library数据库中进行了搜索，共确定了173项研究，其中包括32项注册临床试验。在这些研究中，有29个重复项被删除，153个其他研究因标题或摘要筛选而被排除。此外，还有11项研究无法完整检索，因此被从数据库中撤回。我们充分筛选了13项研究，其中有5项符合纳入标准。未发表的研究被排除在分析之外。研究选择过程的流程图如图1所示。

3.2 研究特点

所有研究均为随机对照研究，具体特点如表1所示。在2020年至2022年间发表的五项研究来自五个不同国家。样本量从40到213不等，总样本量为461。所有研究的参与者均为平均或中位年龄超过60岁的患者。美国麻醉师协会 (ASA) 身体状况分级为Ⅲ至Ⅳ级的参与者比例在8%至98%之间，其中一项研究重点关注指定为ASA Ⅲ至Ⅳ级的患者。所有研究都招募了男女参与者，男性比例从48%到68%不等。其中四项研究将HPI干预阈值设定为85mmHg。所有研究将患者分为两组：接受HPI指导的血液动力学管理的HPI指导组和接受常规术中血液动力学管理的对照组。

3.3偏倚风险评估

使用RoB2工具评估研究质量，详情请见补充表2和图2。关于与预期干预的偏差，一项研究发现超过一半的HPI警报不会引起干预，但临床医生可以自由接受或拒绝协议中的治疗。因此，该研究被评估为具有低偏倚风险。另一项试验没有报告干预率。其他四个方面均未发现显着偏差。总体而言，只有一项试验被判定具有中度偏倚风险，而其他四项研究具有低偏倚风险。

3.4 结果

3.4.1 低血压的时间加权平均值

共有四项试验测量了低血压的TWA。Wijnberge等人、Tsoumpa等人和Murabito等人报道HPI可以降低低血压的TWA。然而，Maheshwari等人报告了相互矛盾的结果（补充表3）。使用随机效应模型分析后，发现MDM为0.27 mmHg（95% CI，0.38，0.01），支持HPI指导的术中管理，因为它可以减少低血压的TWA（图3a）。在四种效应中，有三种被判断为具有低偏倚风险。异质性可归因于Maheshwari等人在其研究中招募了高危患者，导致对照组采用了更严格的术中管理策略，并在治疗方案中选择观察，同时不要求临床医生遵守治疗算法建议，结果只有45%的HPI被干预警报。

3.4.2 三项研究报告了低血压阈值以下的面积

其中两项研究显示，在术中常规血流动力学管理的降压阈值下面积高于HPI引导的血流动力学管理，但另一项研究显示两组之间无差异（详见补充表3）。总体均值差为-60.28 mmHg×min（95% CI，-74.00，-1.30），支持在非心脏手术中使用HPI可以改善降压阈值下面积（见图3b）。这三项效应都被认为具有较低的偏倚风险。异质性可能来自于Maheshwari等人的研究，因为该研究包括不同的患者群体、不同的治疗方案以及响应HPI警报的不同干预率。

3.4.3 低血压发生率方面

三项RCT报告了低血压的发生率，但其中两项研究报告了每个患者的结果，而另一项研究报告了每个组的结果。其中，Tsoumpa等人发现HPI引导的术中管理低血压的发生率比常规管理组低43倍。这些研究都发现HPI引导的血流动力学管理降低了低血压的发生率（见补充表3）。由于研究对象不同，我们仅综合报告了患者的研究结果。总体均值差为−4.50（95% CI，−5.00，−4.00），表明HPI引导的术中管理可以降低每位患者低血压的发生率（见图4a）。其中一种效应被认为具有较低的偏倚风险。未观察到显著的异质性。

3.4.4 低血压总持续时间

所有五个试验都测量了低血压的总持续时间。HPI组的低血压持续时间比对照组短，但在一项研究中差异无统计学意义(补充表3)。MDM为-12.80 min (95% CI，-16.11，-3.39)，有利于HPI引导的术中管理，因为它可以最大限度地减少低血压的总持续时间(图4b)。其中有四种效应被认为具有低偏倚风险。异质性的来源可能是不同的患者群体，不同的治疗方案，以及响应HPI警报的不同干预率。

3.4.5 低血压百分比

四项研究调查了低血压的百分比。接受HPI指导的患者低血压的百分比明显低于接受常规管理的患者(补充表3)。MDM为−5.80 (95% CI，−6.65，−4.82)支持HPI导向性血流动力学管理可以最大限度地降低低血压的百分比(图4c)。其中有三种效应被认为具有较低的偏倚风险。未观察到显著的异质性。

图3所示。(a) HPI对低血压TWA的影响。(b) HPI对低血压阈值以下面积的影响。CI，置信区间;HPI，低血压预测指数;MDM，中位数之差的中位数;TWA，时间加权平均。

3.4.6 证据质量

使用GRADE方法评估证据质量的结果如表2所示。在偏倚风险方面，低血压的TWA、低血压发生率、低血压总时间和低血压百分比被评为严重，因为其中一项研究表现出中等的偏倚风险。在一致性方面，只有低血压的发生率和手术中低血压的百分比被认为不严重，因为异质性是可以接受的。在间接性问题方面，所有结果都被评为不严重，因为只使用了直接比较。在不精确性方面，由于研究数量和样本量不足，低血压的发生率和手术中低血压的百分比被评为较严重。低于低血压阈值的区域不仅需要更多的样本量进行进一步研究，而且存在较大的置信区间，因此风险被评估为非常严重，且未发现发表偏倚。

4.讨论

我们对接受非心脏手术的成年患者进行HPI引导的术中血流动力学管理的RCTs进行了系统评价。然而，关于这种管理方法的有效性的研究仍十分有限。我们仅纳入了5项规模较小的研究，共涉及461名患者，且在临床实践中存在异质性。尽管中位数差异显示了HPI引导的低血压TWA和低血压阈值下面积的改善以及低血压发生率的降低，但从临床效果来看，与常规治疗相比，我们将低血压总时间、低血压时间百分比和证据质量评为低到极低质量。

图4所示: (a) HPI对低血压发生率的影响。(b) HPI对低血压总持续时间的影响。(c) HPI对低血压百分比的影响。CI，置信区间;HPI，低血压预测指数;MDM是中位数之差的中位数。

最近，Futier等人的研究表明，个体化血压管理能够显著降低术后器官功能障碍的风险，因此，为IOH与术后不良并发症的因果关系提供了强有力的依据。根据最近的共识建议，接受非心脏手术的患者应避免MAP低于60-70mmhg。尽管目前对IOH的处理仍然是一个被动过程，即IOH发生并持续一段时间后才能进行有效处理，但是HPI作为首个用于预测IOH的商用人工智能程序，已经证明了其良好的预测效果。研究表明，HPI能够在IOH发生前准确预测IOH的发生，其预测能力优于其他常用的围手术期血流动力学指标。HPI在预测IOH方面具有较高的特异性和敏感性。两项回顾性研究也报道了采用HPI引导的术中血流动力学管理的非心脏手术可以降低低血压的发生率和持续时间，这与本研究中纳入的大多数随机对照试验的结果一致。但是，在本文纳入的其余3项RCT中，尚无证据表明降低低血压发生率可以改善预后。虽然Murabito报道了术中使用HPI进行运动管理可以降低大脑的生物标志物水平和氧化应激，但是在本文纳入的其他研究中，尚无足够的RCT证据支持HPI具有改善预后的潜力。

此外，还观察到有关术中基于HPI的血流动力学管理对降低IOH的潜在益处的相互矛盾的证据。对结果异质性的一个可能解释是，各研究所遵循的HPI警报响应方案不同。在要求临床医生在警报后遵循治疗方案的研究中，尽管个体方案存在一些差异，但HPI系统的好处是显而易见的。另一方面，在该分析中最大的试验研究中，临床医生遵循自己对HPI警告的判断，仅干预了45%的警报，在这项研究中没有收集到支持HPI系统的证据。虽然无法测试如果所有HPI警告都得到响应，是否可能观察到组间差异，但是应该注意到，临床医生根据自己的判断来解释没有观察到差异这一事实，因为这一因素在两组中可能相似。如果排除Maheshwari等人的研究，其余研究之间几乎没有异质性，这也得到了森林图的证明。另一方面，各个研究之间的基线（对照组）表现不同，Murabito等人、Wijinberge等人和Tsoumpa等人，报告了他们的HPI组的TWA低血压值为0.14、0.12和0.16，这些数字与Maheshwari等人的研究中报告的对照组相似(0.14)，因此，缺乏改进空间可能是Maheshwari等人的研究中未观察到显着差异的另一种解释。

此外，需要注意的是，该分析涉及的研究是在不同环境下进行的。Maheshwari等人的研究是在一流的医疗中心进行的，那里有经验丰富的麻醉医师，他们可能会更相信自己对HPI警告的判断。因此，该协议旨在仅将HPI用作参考。而另外三项研究则是在日常实践中，TWA高血压水平更高的较小医疗中心进行的（作为对照组），协议设计为根据指令使用HPI。尽管这些研究的设计不同，但两种HPI使用模式都适用于当地机构，并提供了有意义的启示。尽管目前关于HPI系统的好处仍然只有有限且不确定的证据，但该系统似乎至少对高发IOH的小型机构来说是有希望的。

总的来说，本研究存在一些局限性。本综述的主要限制在于纳入的研究设计和方法存在很大的异质性，包括每项研究中使用的不同治疗方案。此外，异质性还受到纳入标准差异的影响，例如患者人群和手术类型。所有参与的麻醉医师都在等待试验参与者的分配，因此知道试验的终点是IOH的降低可能会影响麻醉医师在IOH预防和治疗方面的表现。第三，大多数研究将HPI与治疗方案相结合，因此很难区分因HPI还是因方案实施而导致的IOH预防效果与失败结果。第四，非心脏手术中HPI指导的血流动力学治疗的RCT数量不足以进行综合分析，而且样本量小导致结果可靠性较低。最后，无法对数据进行荟萃分析，因为这些数据明显偏离正态分布；因此，使用MDM方法来综合数据并对结果进行定性评估。

该结论需要未来高质量、大样本的RCTs来证实。未来的研究应该设计更合理的治疗方案，提高麻醉医师的依从性，并研究HPI是否能有效降低非心脏手术中IOH的术后发病率和死亡率，以及HPI的成本。在本综述中，我们发现HPI可以减少非心脏手术中的低血压。最近，许多研究发现HPI能够通过无创动脉压波形准确预测IOH，为HPI的使用开辟了新的可能性。未来的研究可以使用连续无创血压监测来评估HPI的效果，这可能会扩大其适用性并降低与之相关的成本。

5. 结论：

本综述表明，在确保合理的方案遵守和对照组未采用更严格的血压管理的情况下，与标准术中治疗相比，HPI有可能减少非心脏手术期间IOH的发生、持续时间和严重程度。

述评：

不同年龄、手术方式及时长、IOH的程度是术后严重心血管事件的高危因素。依靠传统技术很难预测IOH的发生，无法了解其真实原因，往往只能在发生后采取经验性治疗，势必导致一定时长的IOH状态，无法完全避免不良后果。如何更好地避免及治疗IOH仍是我们麻醉医生需要攻克的难题。低血压预测指数 (HPI)可以预测接下来数分钟内发生的低血压事件，其预测术中前几分钟低血压事件发生的敏感性为88%，特异性为 87%。手术期间根据HPI 指导的血流动力学管理使术后低血压程度和持续时间减少，同时降低静脉输液、血管升压药或正性肌力药的使用，将血压管理的模式从传统的被动反应式转变为主动干预式。同时，该系统可以实时、连续、精确地显示前负荷，心肌收缩力和后负荷的参数，并提供决策树，从而提示更具有针对性的最佳治疗方案，从而最大限度地减少低血压的程度，频率及持续时间，可能有助于降低围术期并发症和死亡率。同时，基于有创动脉波形而产生的HPI，还可用于连续无创动脉波形监测，从而协助更多患者的血流动力学管理和治疗，使“提前干预”的理想成为了现实。然而，HPI并不能识别由于手术操作引起的IOH，如果预测失误，提前干预可能造成相反的不良后果；同时，HPI不能指导血管活性药物的选择种类，在干预IOH时，错误的使用血管活性同样产生不利影响。因此，还需要更多的随机对照研究支持其近期及远期收益，才能使更多临床医生信任及采纳HPI的建议。

翻译：阿拉努尔、阿地拉

审校：喇宏玲

述评：苏涛

原始文献：Li Wangyu,Hu Zhouting,Yuan Yuxin,et al.Effect of hypotension prediction index in the prevention of intraoperative hypotension during noncardiac surgery: A systematic review.JOURNAL OF CLINICAL ANESTHESIA.2022;83：110981.doi:10.1016/j.jclinane.2022.110981

（仅供医学专业人士参考）

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