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5 临床常用的外周灌注评估方法
急性循环衰竭在重症患者中是常见的,表现为组织灌注及氧供不足。传统的休克复苏评估指标包括宏观灌注指标及外周灌注指标等。常使用的宏观灌注指标包括平均动脉压(MAP)、中心静脉压(CVP)、心输出量、中心静脉氧饱和度(ScvO 2)和血清乳酸水平等。然而目前大量研究发现,当全身的宏观灌注指标恢复正常时,局部组织灌注尤其是外周灌注不足仍可能会持续存在,且持续的外周灌注不足与重症患者器官功能障碍以及死亡率增加等不良预后明显相关 [1,2]。
一、外周灌注评估的临床意义
对于外周灌注评估的临床意义,Lima等人研究了外周灌注指标评估对重症患者结局的预测价值,其研究纳入50例经过初始复苏后MAP、CVP、心率(HR)等宏观灌注指标已恢复正常的重症患者,结果显示仍存在外周灌注异常的患者相对于外周灌注恢复正常的患者,SOFA评分明显升高(9±3 vs 7±2, P<0.05),高乳酸血症发病率亦明显升高(67% vs 33%, P<0.05),且各外周灌注指标之间具有很好的一致性 [3]。Genderen等人报道了外周灌注指标评估对预测腹部大手术术后并发症的价值,共纳入111例腹部大手术患者,记录术后3天内患者的MAP、HR、乳酸等宏观灌注指标以及毛细血管再充盈时间、外周灌注指数等外周灌注指标,结果显示术后10天内发生严重并发症的患者与未发生严重并发症患者相比,MAP、HR、乳酸等宏观灌注指标均无明显差异,而毛细血管再充盈时间、外周灌注指数等外周灌注指标均有明显升高,研究认为外周灌注指标异常是腹部大手术患者发生严重术后并发症的独立预测因素 [4]。另外Andreas等人报道在脓毒性休克患者,外周灌注与内脏器官灌注之间存在明显相关性 [5]。
对于临床外周灌注评估的理论依据,Alexander等认为机体存在灌注障碍时,交感神经兴奋,皮肤等外周器官的血管受交感神经支配收缩,血流重新分配,以保证重要生命器官的灌注,从而使外周灌注最先受到影响;当循环改善时,外周灌注最晚恢复正常。因此,监测外周灌注情况可更早鉴别组织灌注不足及指导休克复苏终点 [6,7]。
有学者认为,对于脓毒性休克患者,外周灌注指标较宏观灌注指标具有更好地预测价值 [6]。有研究者甚至提出基于外周灌注指导的液体复苏治疗,van Genderen等人比较了基于外周灌注改善指导的液体复苏治疗(peripheral perfusion-targeted fluid management,PPTFM)与传统的标准复苏治疗方案对脓毒性休克患者的影响,PPTFM组监测患者毛细血管再充盈时间、外周灌注指数、前臂-手指温度梯度、组织氧饱和度等外周灌注指标,只有超过三项以上指标异常才给予液体复苏,对照组监测患者MAP、CVP、HR、尿量、心输出量及动脉血样饱和度等宏观灌注指标,共纳入30例患者,结果显示两组患者死亡率无明显差异,但PPTFM组无论复苏初始6小时还是72小时液体输入量均明显低于标准治疗组,且住院时间明显短于标准治疗组(16天 vs 43天, P<0.05) [8]。因此,对于重症患者,外周灌注评估不应忽视。
二、临床常用的外周灌注评估方法
皮肤血管床在机体温度调节过程中起到重要作用,皮肤灌注的改变对皮肤温度具有直接影响,可导致皮肤湿冷、苍白、花斑等,故临床常用的外周灌注评估方法主要包括以下几个方面。
1.毛细血管再充盈时间(capillary refill time,CRT)
毛细血管再充盈时间(CRT)是通过轻微压力引起指(趾)甲床苍白,变回原色的时间。CRT由Champion 等人在1981年最先提出,正常上限值是4.5秒。CRT简单易行,无论是对于成人还是儿童患者,CRT在评估外周灌注及预测不良预后方面均非常有用,并且与血乳酸水平相关。
CRT对重症患者严重感染的鉴别诊断及死亡预测具有重要价值。Bohnhorst等人研究发现,对于怀疑感染的患者,在众多观察指标中,延长的CRT与确诊感染具有最敏感的相关性 [9]。在一项关于诊断或排除儿童患者严重感染的综述分析中,CRT延长被认为是严重感染的最强指征之一 [10]。Lima等人报道在非筛选的重症患者中,CRT延长反映外周灌注的下降,并且可用于鉴别严重器官功能障碍 [11]。在腹部大手术的患者中,指甲部位CRT(cut-off值5秒)与术后并发症及死亡率具有良好的相关性 [4]。在感染性休克患者,CRT是14天死亡率的强预测因子,示指部位CRT(cut-off值取2.4秒)对预测14天死亡率的AUC为84%(75%~94%),敏感度为82%,特异度为73%;膝盖部位CRT(cut-off值取4.9秒)对预测14天死亡率的AUC为90%(83%~98%),敏感度为82%,特异度为84% [12]。Hernandez等人的一项前瞻性观察性研究发现,在脓毒性休克存活者中,超过70%患者CRT时间在6小时内恢复正常 [13]。
2.皮肤花斑
皮肤花斑改变在重症患者中较常见,常出现在膝盖等部位,也可以出现在其他外周循环部位(如手指、耳朵等),系皮肤低灌注导致的皮肤颜色发紫。在排除外周血管堵塞等情况下,皮肤花斑样改变一般认为是由于外周血管收缩导致外周灌注不足所致。
临床上常使用皮肤花斑评分系统(skin mottling score,SMS)来客观评估皮肤花斑改变程度(0~5分),分数越高表示花斑面积越大。Hafid等人报道对于脓毒性休克患者,初始复苏6小时内SMS评分与14天死亡率呈强相关,并且不依赖于宏观灌注指标,如平均动脉压、心输出量等 [14]。Moura等人报道了SMS对脓毒性休克患者28天死亡率的预测价值,共纳入97例患者,结果显示与28天死亡率相关的独立预测因子包括SMS( P=0.039),SOFA评分( P=0.005)和年龄( P=0.014)。其中,SMS 0~1分患者28天死亡率45.0%(36/80),SMS 2~3分患者死亡率76.9%(10/13),SMS 4-5分患者死亡率100.0%(4/4),并且SMS评分越高,死亡时间越早,大多数SMS 4~5分的患者在5天内死亡 [15]。
皮肤花斑对于外周灌注的评估,不仅适用于脓毒性休克患者,也适用于急诊患者以及未经筛选的重症患者 [16]。法国一所配置15张重症医学科(ICU)病床的教学医院进行了一项长达1年的单中心前瞻性观察性研究,调查了膝盖部位皮肤花斑在所有未经筛选的ICU患者中的发生率及其持续时间对患者预后的影响,结果提示在所有ICU患者中,膝盖部位皮肤花斑发生率达到29%(230/791),而在脓毒性休克亚组患者中发生率高达49%,其中65%患者在入院当天即出现皮肤花斑,且有59%的患者皮肤花斑持续时间超过6小时。在预后方面,无皮肤花斑的重症患者,ICU内死亡率为8%,短时间(<6小时)出现皮肤花斑患者ICU内死亡率为30%,而持续存在皮肤花斑(>6小时)的患者ICU内死亡率高达40%;而且多因素逻辑回归分析显示,膝盖部位皮肤花斑是重症患者ICU内死亡的独立危险因素[OR 3.29,95% CI 2.08~5.19, P<0.0001]。
对于存在基础血管扩张的患者,如存在肝硬化的脓毒性休克患者,SMS仍是死亡的良好预测因子 [17]。Arnaud等人的一项前瞻性观察性研究,纳入42例存在肝硬化基础疾病的脓毒性休克患者,研究显示其总体死亡率为71%,在纳入的第6小时,宏观灌注指标不能准确反映患者的死亡率,但腿部SMS及动脉血乳酸水平升高均与患者死亡率密切相关,并且SMS是患者死亡的最强预测因子(敏感度0.63,特异度1,OR 42.4,95%CI 2.3~785.9)。需要指出的是,皮肤花斑对黑色皮肤患者不适用。
3.皮肤温度
皮肤温度检查建议用检查者手或手指的背面,因该处对温度最敏感。目前关于皮肤温度变化与重症患者预后相关性的研究较少,主要问题是皮肤温度会受到周围环境温度的影响。但也有研究表明,检查者主观的皮肤温度判断与客观的外周灌注指标具有很好的相关性 [18]。另外,有研究表明手指温度的主观评估与手指血流的客观检查结果具有较好的相关性 [19]。
4.身体温度梯度(body temperature gradient)
常用的监测指标有中心-脚趾温度梯度、前臂-手指温度梯度(Tskin-diff)。由于中心-脚趾温度梯度易受到低体温及周围环境温度的影响,而前臂-手指温度梯度(Tskin-diff)受上述因素影响较小,Tskin-diff能更好地反映外周皮肤灌注。
尽管目前仍存在不一致性,大多数研究将Tskin-diff>4℃ 认为患者存在严重的外周灌注异常。 Lima等人报道Tskin-diff与其他外周灌注指标具有很好的一致性,对于预测脓毒性休克患者器官功能障碍及死亡率具有重要价值 [11]。Houwink等人一项回顾性分析,共纳入821例严重脓毒症患者,经多变量logistic回归分析结果显示患者24小时内中心-脚趾温度梯度与ICU及院内死亡率明显相关 [20]。
5.外周灌注指数(peripheral perfusion index,PPI)
外周灌注指数是从光电容积脉搏波信号中提取的测量参数,通过数字化处理,连续、无创监测外周灌注情况,具有安全可靠、及时易操作等优点。脉搏血氧仪发射两种不同长度的光信号(红光和红外光)穿过指端,监测指端部位搏动性组织(即搏动的小动脉)吸收的光量,小动脉血流量增加时,搏动性组织吸收的光量增加,即搏动性信号增加。而非搏动性组织(静脉血、肌肉和其他组织)吸收的光量为非搏动性信号,一般固定不变。PPI=搏动性信号/非搏动性信号。
PPI能早期提示患者的容量状态不足。van Genderen等人研究PPI对健康志愿者容量状态的评估作用,共纳入25例健康志愿者,对下肢每间隔5分钟施加20mmHg负压,从0mmHg累计至-60mmHg,从而使回心血量减少,结果显示PPI从2.2(1.6~3.3)下降至1.2(0.8~1.6)( P =0.007),其改变幅度较每搏输出量、心率更明显,说明PPI对于早期鉴别患者有效容量不足可能是一个有效的监测手段,尤其是在血流动力学失代偿之前 [21]。
PPI对于脓毒症患者的结局具有重要的预测价值。国内刘大为等人一项前瞻性研究观察脓毒症患者早期宏观灌注指标(MAP、CVP、CI、ScvO 2)及外周灌注指数PPI情况,纳入45例脓毒症患者,根据预后情况分为生存组和死亡组,结果显示两组患者早期宏观灌注指标方面无明显差异,但死亡组患者PPI明显降低,说明PPI对脓毒症患者死亡具有重要预测价值 [22]。在刘大为等人的另外一项前瞻性观察性研究中,将ScvO 2与 PPI两项指标联合评估对低灌注患者结局的预测价值,共纳入202例患者,结果显示8小时PPI水平是患者30天死亡率的独立危险因素;另外研究者根据患者入组8小时PPI、ScvO 2水平将患者分为四组:组1(PPI≤0.6 并且 ScvO 2<70%),组2(PPI≤0.6并且ScvO 2≥70%),组3(PPI>0.6并且ScvO 2<70%),组4(PPI>0.6并且 ScvO 2≥70%)。结果显示PPI≤0.6并且ScvO 2<70% 组患者30天死亡率最高,说明联合应用上述两项指标可更好地鉴别复苏终点及预测不良预后 [23]。
6.组织氧饱和度(tissue oxygen saturation,StO 2)
组织氧饱和度(tissue oxygen saturation,StO 2)是通过近红外光谱仪(near-infrared spectroscopy,NIRS)持续、无创定量监测组织氧合血红蛋白及还原血红蛋白水平来反映外周组织灌注情况。虽然NIRS可用于监测任何组织,但在重症患者主要用于监测肌肉组织的灌注情况。
目前NIRS在重症患者中的应用仍存在一些争议,但越来越多的研究显示NIRS可用于反映多种疾病状态下微循环的改变情况,如脓毒症、创伤性休克等。Shapiro等人的研究显示通过血管阻塞试验获得的动态StO 2 水平与脓毒症患者器官功能障碍的严重程度、死亡率具有强相关性,尤其是StO 2恢复斜率与患者24小时SOFA评分具有良好的相关性(r -0.35, P<0.001) [24]。Diego等人报道通过联合血管阻塞试验(VOT),正常患者表现为StO 2下降斜率降低,而在重症患者中这种变化受损,表现为StO 2下降斜率变化幅度较小 [25]。Colin等人研究了严重脓毒症患者起始复苏6小时内不同部位StO 2与患者死亡率的相关性,认为咬肌部位StO 2水平与患者预后相关性更好,可以更好地指导液体复苏治疗 [26]。
三、外周灌注异常的治疗措施
对于外周灌注异常的治疗,目前仍缺乏大规模的循证医学证据。Lima等人进行了一项前期研究,纳入15例宏观血流动力学指标已正常,但仍持续存在外周灌注异常的休克患者,给予硝酸甘油扩张外周血管,起始剂量为2mg/h,每15分钟剂量加倍1次(4,8,16mg/h),直到外周灌注得到改善 [27]。外周灌注评估指标包括CRT,Tskin-diff,PPI以及StO 2。结果显示起始剂量的硝酸甘油(2mg/h)即可使27%的纳入患者外周灌注改善。在所有的纳入患者中,硝酸甘油可明显改善外周灌注指标:CRT从基线水平9.4秒下降至4.8秒( P<0.05),Tskindiff 从基线水平3.3℃下降至0.7℃( P<0.05),PPI由[log]-0.5% 恢复至0.7%( P<0.05),StO 2由75% 上升至 84%( P<0.05)。研究认为硝酸甘油可改善上述患者的异常外周灌注状态。
总之,外周灌注监测的理由是基于以下的理念:全身循环不稳定时,外周循环最先受到影响;当全身循环改善时,外周灌注最晚恢复正常。外周灌注评估方法简便易行,且经济实用,可为重症医学科患者循环监测及指导复苏终点提供重要的帮助。但需要说明的是,使用外周灌注指标指导临床休克复苏虽然前景光明,但其效果和安全性仍需大规模临床试验来验证。
(尹海燕 主有峰)
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