【醉仁心胸】左心室流出道的速度-时间积分变异度和峰值流速变异度在预测术后低潮气量机械通气患者的液体反应性的准确性

编译：金琳；审校：郭克芳

复旦大学附属中山医院麻醉科

液体治疗是围手术期血流动力学管理的重要措施。然而迄今为止，监测患者对液体治疗反应性的最佳参数尚未出现。今年5月，苏州大学第一附属医院陈军医生等在Journal of Cardiothoracic and Vascular Anesthesia发表了题为《左心室流出道的速度-时间积分变异度和峰值流速变异度在预测术后低潮气量机械通气患者的液体反应性的准确性》的文章，通过一项前瞻性、观察性临床研究，拟探讨VTI变异度和Vpeak变异度在预测术后低潮气量机械通气患者的液体治疗反应性的准确性。  

摘要  

目的：评估左心室流出道（LVOT）的速度-时间积分（VTI）变异度和峰值速度（Vpeak）变异度是否能准确预测术后低潮气量机械通气重症患者的液体治疗反应性。

设计：前瞻性、单中心、观察性研究。

机构：三甲医院外科重症监护室。

受试者：本研究纳入60名术后深度镇静和机械通气（潮气量<8mL/kg）的危重病人。

干预措施：被动抬腿（PLR）。

测量与主要结果：通过经胸超声心动图测量基线和PLR后的脉压变异度（PPV）、VTI变异度和Vpeak变异度。液体治疗有反应被定义为PLR后每搏量增加>10%。32名患者（53.3%）为液体治疗有反应者。PPV的受试者工作特征曲线下面积（AUROC）为0.797。VTI变异度和Vpeak变异度都能预测液体治疗的反应性，AUROC分别为0.919和0.905，最佳临界值分别为12.51%（敏感度为71.9%，特异度为75.0%）和11.76%（敏感度为81.3%，特异度为89.3%）。VTI变异度和Vpeak变异度的灰色地带分别为7.41%-11.88%（包含23.3%患者）和9.96%-13.10%（包含28.3%患者）。

结论：在术后机械通气且潮气量<8 mL/kg的重症患者中，LVOT的VTI变异度和Vpeak变异度可准确预测液体治疗的反应性，VTI变异度比Vpeak变异度在预测液体治疗反应性方面显示出更高的准确性。

材料和方法  

病人  

此项研究获得苏州大学附属第一医院伦理委员会批准（试验方案版本号：2022.012 ，临床试验注册号：ChiCTR2200058849）。纳入2022年4月至2022年9月期间入住苏州大学附属第一医院ICU的术后重症患者，所有患者入组前均取得书面知情同意。本研究的纳入标准如下：患者年龄大于18岁，术后早期（24小时内），持续镇静（Ramsay评分5-6）且机械通气支持，使用桡动脉留置导管监测有创血压，无心律失常，有1个或多个急性循环衰竭症状（收缩压<90 mmHg，平均动脉压（MAP）<65 mmHg，需要使用血管活性药物维持血压，少尿（<0.5 mL/kg/h，持续2h），血清乳酸水平>2 mmol/L，皮肤花斑）。排除标准如下：左心室射血分数<40%，活动性出血，孕妇，PLR禁忌症（如颅内高压、腹内高压、下肢残疾或下肢手术）。超声心动图检查回声质量差的患者也被排除在外。

测量  

收集所有入组患者的基础信息以及机械通气参数、碱剩余、血乳酸和手术类型。观察期间不改变使用的药物剂量和呼吸参数，患者持续镇静，机械通气支持且无自主呼吸。通过TTE观察PLR期间SV的变化，确定患者对液体治疗有反应或无反应。液体治疗有反应定义为PLR后SV增加>10%，并将患者分为两组（有反应组和无反应组）。

根据有创桡动脉压的监测结果记录收缩压、舒张压和MAP。在连续3个呼吸周期内确定最大脉压（PPmax）和最小脉压（PPmin）。PPV的计算方法如下：PPV =100×2[(PPmax – Ppmin)/(PPmax + PPmin)]。

由一位经验丰富的医生进行床旁TTE操作，在心尖五腔心切面记录LVOT血流的VTI和Vpeak，VTI与Vpeak值通过描记脉冲多普勒波形图获得。将取样点放置在LVOT距离主动脉瓣5-10mm处，分别在连续的3个呼吸周期内，测定最大和最小速度-时间积分（VTImax与VTImin），与最大和最小峰值流速（Vpeakmax与Vpeakmin）。根据下述公式计算VTI变异度与Vpeak变异度：

∆VTI(%)=100×2[(VTImax-VTImin)/(VTImax + VTImin)]，

∆Vpeak (%)=100×2 [(Vpeakmax-Vpeakmin)/(Vpeakmax+Vpeakmin)]。

在胸骨旁长轴切面测量LVOT直径(D)。在呼吸周期的呼气末测量VTI。通过VTI与LOVT横截面积的乘积计算SV（SV = VTI×π×[D/2]2）。

通过TTE获得的所有数据均测量3次，取平均值。

研究设计  

患者处于半卧位时测量并记录第一组血流动力学和TTE数据，作为基线。此后，使用自动床位升降系统将下肢倾斜抬高至45˚°，同时躯干降至水平仰卧位，完成PLR。PLR期间，躯干和下肢之间的角度是固定的。1分钟内观察到PLR对主动脉血流的最大影响，同时测量并记录第二组血流动力学和TTE数据。研究期间，呼吸机参数和药物剂量不变。

统计分析  

使用Shapiro-Wilk检验确认数据的正态性。各变量资料根据数据类型以平均值±SD、中位数（25%-75% IQR）或频率（百分比）表示。根据数据分布情况，采用双侧Student t检验或Mann-Whitney U检验评估有反应组和无反应组组间差异。使用Wilcoxon秩和检验或配对t检验评估PLR期间血流动力学变化。使用卡方检验或Fisher精确检验对分类资料数据进行分析。使用Pearson Correlation检验分析变量的线性相关程度。

绘制受试者工作特征曲线（receiver operating characteristic curve，ROC曲线），以评估每个参数预测PLR液体反应性的能力。使用DeLong检验比较ROC曲线面积（AUROC）。基于ROC曲线上各点的Youden指数（Youden指数=灵敏度+特异度-1）计算最佳临界值。

使用灰区确定得不到明确结论的范围。使用SPSS软件（version 25.0; IBM SPSS, Inc, Armonk, NY）和MedCalc软件（version 20.1.0.0; Mariakerke, Belgium）进行统计分析。p < 0.05为具有统计学意义。

结果  

患者特征  

本研究共纳入69名危重术后患者。所有患者均处于镇静和机械通气状态，无自主呼吸，无心律失常。9名患者因超声回声质量不佳而被剔除。32名患者PLR后SV增加>10%，液体治疗有反应，其余28名患者液体治疗无反应。所有患者都进行了被动抬腿试验，研究期间无不良事件。患者的一般情况见表1，组间差异无统计学意义（p > 0.05）。

PLR后血流动力学变化  

PLR有反应和无反应患者的血流动力学和超声心动图参数见表2。无论是PLR有反应患者，还是PLR无反应患者，PLR后MAP和SV均显著增加，PPV、∆VTI和∆Vpeak均显著下降。有反应患者PLR后参数（MAP、SV、PPV、∆VTI和∆Vpeak）的变化比无反应患者更明显。有反应患者的基础MAP和SV明显低于无反应者，但PLR后两组的MAP和SV无显著差异。有反应患者的基础PPV、∆VTI和∆Vpeak明显高于无反应者，PLR后这些指标依然高于无反应者。

PLR诱导的血流动力学参数变化之间的关系  

所有受试者PLR后PPV与SV变化（∆SV）显著相关（r = 0.704，95%CI：0.548-0.813，p < 0.001；图1A）。PLR后∆VTI与∆SV显著相关（r = 0.798, 95% CI: 0.682-0.875, p < 0.001；图1B）。∆Vpeak与∆SV显著相关r = 0.784,95%CI：0.662-0.866，P<0.001；图1C）。

预测液体反应性的参数  

表3和图2表示的是各参数预测液体治疗反应性的能力。PPV预测液体治疗反应性的AUROC为0.797（95%CI：0.673-0.890，P<0.001）。∆VTI和∆Vpeak预测液体反应性的AUROC分别为0.919（95%CI：0.819-0.973，p<0.001）和0.905（95%CI：0.801-0.966，p<0.001），诊断准确性高，与PPV的AUROC有显著差异，p值分别为0.003和0.005。而∆VTI和∆Vpeak的AUROC无统计学差异（P = 0.374）。PPV预测液体反应性的最佳临界值为9.82%，灵敏度为71.9%（95%CI：53.3-86.3），特异度为75.0%（95% CI: 55.1-89.3）。∆VTI预测液体反应性的最佳临界值为12.51%，灵敏度为78.1%（95%CI：60.0-90.7），特异度为96.4%（95%CI：81.7-99.9）。∆Vpeak预测液体反应性的最佳临界值为11.76%，灵敏度为81.3%（95%CI：63.6-92.8），特异度为89.3%（95%CI：71.8-97.7）。

表3和图3表示的是基线血流动力学参数灰区。PPV的灰区很大，从7.41%-11.88%，有35名患者（58.3%）处于这个不确定的区域。∆VTI灰区为9.96%-13.10%，包含14名患者（23.3%）。∆Vpeak的灰区为9.61%-13.46%，包含17名患者（28.3%）。

结论  

这项研究表明，术后深度镇静下行低潮气量机械通气的危重病人，在LVOT处测及的VTI变异度和Vpeak变异度可以预测液体治疗反应性。VTI变异度比Vpeak变异度在预测液体治疗反应性方面更为准确。然而，由于大约1/4患者处于灰区，VTI变异度和Vpeak变异度的临床应用仍然受到限制。

点评：

有效的液体复苏是血流动力学不稳定患者的重要治疗方法，而液体过负荷可能导致组织水肿等并发症，增加患者的发病率和死亡率。准确判断循环衰竭患者的液体反应性有助于实现个体化的扩容治疗。肺动脉楔压、左室舒张末期容积、中心静脉压和下腔静脉直径等静态参数在预测液体治疗反应性方面有局限性。基于心肺交互作用的动态参数可以准确预测机械通气患者的液体反应性，包括PPV和SVV。然而有研究认为，PPV并不能准确预测低潮气量机械通气患者的液体反应性。

超声心动图可通过测量下腔静脉内径变异度、上腔静脉内径变异度、主动脉峰值流速呼吸变异度等对液体治疗进行评估，是一种无创、动态、准确的评估手段。近期研究表明，由超声心动图脉冲多普勒测得的VTI随呼吸的变异度，可准确预测重症监护室机械通气患者的液体反应性。主动脉血流速度随呼吸的变化可以可靠地预测机械通气的脓毒症休克患者的液体反应性。通过经胸超声心动图可准确地测定左心室流出道(LVOT)的VTI、Vpeak和SV。

液体试验包括被动抬腿（PLR）、呼气末阻断（EEO）和100mL补液试验(mini-fluid challenge)。PLR可模拟约300ml血液的扩容效果，没有液体超载的风险，是一种合理的液体试验方法，也是适合床旁进行的无创可重复性的方法。PLR时，对液体治疗有反应定义为SV增加>10%。由于围手术期越来越广泛地使用低潮气量通气，准确评估术后危重病人的血管内容量状态和液体反应性仍是一个难题。本研究通过评估经胸多普勒心动图测量LVOT的VTI变异度和Vpeak变异度在预测术后低潮气量机械通气状态下重症患者的液体治疗反应性的准确性，给我们提供了一种临床可用的参考方法。

翻译：金琳     审校：郭克芳  

参考文献：

Xie J, Wan JJ, Xu L, et al. The Accuracy of Velocity-Time Integral Variation and Peak Velocity Variation of the Left Ventricular Outflow Tract in Predicting Fluid Responsiveness in Postoperative Patients Mechanically Ventilated at Low Tidal Volumes.  Journal of Cardiothoracic and Vascular Anesthesia 37 (2023) 911~918.  

（ 仅供医学专业人士参考）

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