下腔静脉呼吸变异指数、血清脑钠肽水平对脓毒症休克患者容量反应性的预测效能

李尧炜，李晓峰，梁彦平，佘亮，闫晓君，管恋

1 石河子大学医学院，新疆石河子832000；2 石河子市人民医院；3石河子大学医学院第一附属医院

脓毒症是由宿主对感染反应失调所引起的危及生命的器官功能障碍，脓毒症休克存在持续的循环、细胞和代谢异常，与脓毒症相比，具有更高的死亡风险[1]。液体复苏是改善在脓毒症和脓毒症休克患者中常见的大循环和微循环障碍的重要干预措施，SSC bundle( 2018[2]和《中国脓毒症/脓毒症休克急诊治疗指南(2018)》[3]也倡导应尽早开始液体复苏。然而，只有不到50%的患者能从中获益[4]。过度补液不仅不能有效增加心排出量，而且会导致心力衰竭、肺水肿及组织间质水肿，影响氧合及组织细胞的供氧，增加住院时间和病死率。因此准确评估容量反应性对指导液体复苏，改善预后具有重要的作用。关于脓毒症及脓毒症休克患者容量反应性的指标一直是国内外研究的热点。目前关于容量反应性的评估指标包括静态压力指标[如中心静脉压(CVP)、肺动脉楔压]，静态容积指标(如左/右/全心舒张末期容积)，基于心肺相互作用原理的一系列动态指标(如每搏输出量变异度、脉压变异度、腔静脉指数)以及新开发的试验(被动抬腿试验、呼吸末阻塞试验、mini容量负荷试验)[5]。动态指标指导液体复苏优于静态指标，但往往存在限制条件，如机械通气、完全镇静、无心律失常、无低肺顺应性和低潮气量等，且测量技术要求高。BNP已广泛应用于容量负荷及心功能的评价，并且检测方便；而床旁超声的推广使下腔静脉呼吸变异指数(IVC-RVI)具有可行、无创、简便、可重复的优点[6]。本研究探讨了IVC-RVI、血清BNP水平预测脓毒症休克患者容量反应性的效能。现报告如下。

1 资料与方法

1.1 临床资料 采用前瞻性临床研究的方法选取2018年10月～2019年11月就诊于石河子市人民医院和石河子大学医学院第一附属医院的脓毒症休克患者50例。纳入标准：符合2016年《第三版脓毒症与感染性休克定义国际共识》的脓毒症诊断标准；存在感染性休克的临床表现：收缩压<90 mmHg或平均动脉压(MAP)<60 mmHg或较基础血压下降40 mmHg以上；存在器官灌注不足的表现，如出现乳酸性酸中毒、少尿，或有急性意识状态改变等；需用血管活性药物维持血压。排除标准：有器质性心脏病和严重心力衰竭、肺水肿病史；有肾衰竭和肝衰竭病史；入院前一周患急性冠脉综合征，经过心肺复苏、电复律者；妊娠期妇女及孕妇；年龄小于18岁者；中途退出、未完成容量负荷试验者。患者男29例、女21例，年龄77(42，93)岁，急性生理学与慢性健康状况(APACHE Ⅱ)评分(28.38±6.41)分。病因：肺部感染40例，消化系统感染6例，泌尿系感染14例。35例患者为自主呼吸，15例患者为辅助通气，未完全镇静，通气模式为SIMV，潮气量420～500 mL。根据容量负荷试验[7]结果将患者分为R组(CO较容量负荷试验前升高≥15%)23例、NR组(CO较容量负荷试验前升高<15%)27例。R组患者男10例、女13例，年龄75(63，81)岁，APACHE Ⅱ评分(27.91±6.29)分，液体负荷量(633.48±89.07)mL，降钙素原(23.14±35.92)ng/mL，乳酸(2.72±2.85)mmol/L，肌酐(102.04±53.38)μmol/L，肺部感染17例、消化系统感染2例、泌尿系感染8例、高血压12例、糖尿病12例、低蛋白血症9例、冠心病6例、辅助通气8例、房颤3例。NR组患者男19例、女8例，年龄77(66，82)岁，APACHE Ⅱ评分(28.78±6.61)分，液体负荷量(634.44±119.24)mL，降钙素原(38.36±38.04)ng/mL、乳酸(3.06±1.93)mmol/L、肌酐(137.16±91.08)μmol/L，肺部感染23例、消化系统感染4例、泌尿系感染6例、高血压9例、糖尿病10例、低蛋白血症10例、冠心病6例、辅助通气7例、房颤4例。两组年龄、性别、APACHE II评分、液体负荷量、PCT、乳酸、肌酐及病因构成方面差异无统计学意义(P>0.05)。

1.2 IVC-RVI的测算 重症超声医师或心脏超声科的医师应用Edge型床旁超声机(SonoSite公司，美国)，参照2018年《重症超声临床应用技术规范》[8]于容量负荷试验前后测量患者CO、Dmax、Dmin，计算IVC-RVI。IVC-RVI=( Dmax-Dmin )/Dmax×100%。

1.3 血清BNP的检测 采用化学发光法测BNP，参考值<300 pg/mL，可检测范围为0～35 000 pg/mL，结果大于35 000 pg/mL时记录为35 000 pg/mL。

2 结果

2.1 两组容量负荷试验前后IVC-RVI、BNP及CO、Dmax、Dmin、MAP、HR比较 R组试验前后IVC-RVI分别为48.21%±4.23%、47.90%±3.76%，BNP水平分别为1 848(789.3,3 836)、1 887(1 024，3 795)pg/mL；NR组分别为39.20%±5.87%、38.38%±5.56%，3 912(1 326，6 845)、4 148(1 539，7 368)pg/mL。试验前R组IVC-RVI大于NR组(P<0.05)，血清BNP水平无统计学差异(P>0.05)。试验后，与NR组比较，R组的IVC-RVI大(P<0.05)，血清BNP水平低(P<0.05)。试验后，两组BNP水平较试验前均增加，IVC-RVI较前均有所下降。

两组CO、Dmax、Dmin、MAP、HR比较见表1。试验前，两组CO、MAP、HR比较，P均>0.05；与NR组比较，R组Dmax、Dmin低(P均<0.05)。试验后，两组CO、MAP、HR比较，P均>0.05；与NR组比较，R组 Dmax、Dmin低(P均<0.05)。 R组试验前后△BNP、△Dmax、△Dmin、△CO、△MAP、△HR分别为-67(-171.4，51)pg/mL、1.9(1.5，2.6)mm、1.1(0.7，1.5)mm、(1 159.31±379.51)mL/min、(9.87±6.88)次/min、(7.94±2.79)mmHg；NR组分别为-217(-426，-135.6)pg/mL、1.8(1.4，2.2)mm、1.1(0.9，1.4)mm、(524.91±261.59)mL/min、(6.46±2.52)次/min、(6.30±6.21)mmHg。两组试验前后Dmax、Dmin、MAP、HR的变化值(△Dmax、△Dmin、△MAP、△HR)比较，P均>0.05。与NR组比较，R组CO变化值(△CO)大，BNP变化值(△BNP)小(P均<0.05)。

表1 两组容量负荷试验前后

2.2 IVC-RVI、血清BNP、△BNP、Dmin、Dmax、与△CO的相关性 容量负荷试验前IVC-RVI、△BNP与△CO呈正相关，相关系数分别为0.701和0.362；Dmin、Dmax与△CO呈负相关，相关系数分别为-0.601、-0.333(P均<0.05)；MAP、HR、BNP与△CO无相关性(P均>0.05)。

2.3 IVC-RVI、血清BNP、△BNP对脓毒症休克容量反应性的预测效能 IVC-RVI预测脓毒症休克容量反应性的ROC下面积(AUC)为0.965，最佳诊断值为42.85%，灵敏度为95.7%，特异度为88.9%。BNP水平预测脓毒症休克容量反应性的AUC为0.655，最佳诊断值为3 896.5 pg/mL，灵敏度为82.6%，特异度为51.9%。△BNP预测脓毒症休克容量反应性的AUC为0.758，最佳诊断值为-120.45 pg/mL，灵敏度为65.2%，特异度为81.5%。IVC-RVI和△BNP联合预测容量反应性的AUC为0.968，最佳诊断值为0.566，灵敏度为91.3%，特异度为92.6%。

图1 IVC-RVI、血清BNP水平、△BNP预测容量反应性的ROC

3 讨论

容量反应性是指补液后每搏输出量或者CO较前增长10%～15%的能力[9]。根据Frank-starling定律，若左右心室都处于心功能曲线上升期时，则可以通过增加前负荷来使CO增加，即容量有反应性。如有心室处于心功能曲线平台期，则增加心脏前负荷也不能明显改善CO，同时不可避免地会造成容量超负荷[10]，从而导致心力衰竭、肺水肿及组织水肿，影响器官组织的代谢和氧供，加重患者病情。

BNP是主要由心室心肌细胞合成并分泌的具有生物学活性的天然激素，在进行液体治疗时，心脏前负荷增加、心室扩张会刺激心室心肌细胞合成并分泌BNP[11]。本研究发现，R组和NR组的BNP基线值无明显差异，这可能因为BNP水平的升高不仅仅与容量负荷、室壁张力增加有关，还与年龄、性别、体质量指数、炎症因子、心肌抑制和损伤、肾功能、儿茶酚胺药物等因素有关[12]。此外王小智等[13]研究也发现，NT-proBNP浓度基线值可能不是脓毒症休克患者液体反应性的指标，本研究结果与其相似。对脓毒症休克患者给予一定量的容量负荷后，结果显示R组和NR组的BNP水平有差异性，但犯Ⅰ型错误概率较高，应扩大样本量进一步验证此结果。国内有研究[14]已经证实，血浆BNP水平可以作为感染性体克患者心脏容量负荷的预测指标；容量反应组的BNP水平明显低于无反应组；容量反应组的△BNP明显小于无反应组。本研究也发现,R组的△BNP明显小于NR组，与上述研究的△BNP结果相似。原因可能是R组的容量负荷较轻，对容量负荷耐受力较强，BNP的分泌较无反应组少；同时，随着有效循环血容量的增加，BNP通过中性肽链内切酶的降解也增多。也有其他研究[15]发现，△BNP与体液平衡量显著相关。但是，由于相关系数较低，仅靠BNP不能用于监测液体复苏。因此初步认为，BNP的基线值不能作为预测脓毒症休克患者容量反应性的评估指标，但是BNP的动态变化水平可能对容量反应性的预测有帮助。目前尚需多中心、大样本的临床研究来评估BNP水平预测容量反应性的临床价值。

下腔静脉是机体顺应性较好的容量血管，具有无创、测量简便、可重复性等优势。当患者血容量增加时，下腔静脉管径会增加，同时管径随呼吸运动的变化幅度减小；而血容量减少时，下腔静脉管径会相应塌陷，管径随呼吸运动的变化幅度增大。Airapetian等[16]研究认为，在急性循环衰竭的自主呼吸患者中，IVC-RVI>40%可预测患者有容量反应性，但IVC-RVI<40%并不能判定患者没有容量反应性。同时，Via等[17]研究得出，IVC-RVI>42%可预测ICU中自主呼吸患者补液后CO的增加。本研究发现IVC-RVI对脓毒症休克患者的容量反应性评估有良好作用，并且优于△BNP。同时我们发现BNP联合IVC-RVI对容量反应性的预测能力较单用IVC-RVI无显著优势，且增加了患者的住院费用，因此本研究目前不推荐联用BNP和IVC-RVI预测容量反应性。但下腔静脉直径及其变化率预测容量反应性也有局限性。如Richards等[18]指出下腔静脉管径除受到血容量的变化影响，还会受到腹腔压力、胸腔压力、呼吸末正压通气、潮气量和肺顺应性等因素的影响。因此患者病情不同，影响因素不同，导致IVC-RVI预测容量反应性的阈值不同，临床工作中需结合患者实际情况，指导液体治疗。

综上所述，IVC-RVI对脓毒症休克患者的容量反应性评估有良好作用，并且优于△BNP。研究存在以下不足：首先，病例数较少，干扰因素较多，可能出现结果偏差，需多样本、多中心的大型研究进一步探索BNP水平及IVC-RVI预测容量反应性的价值。其次，本研究两组患者中有少数为辅助通气，存在混杂因素，但均非完全镇静下的机械通气，通气模式都为SIMV，潮气量420～500 mL，两组间分布无统计学差异。再次，本研究采用床旁心脏彩超监测下腔静脉直径及心功能变化，因操作者个人因素导致的测量误差，无法完全避免。最后，本研究选择15%作为容量反应性的分组标准，但在CO增加10%～15%的患者并非都是无容量反应性的。