“无监测不治疗”，如何识别心血管功能不全（CVI）? 什么才是有效的血流动力学监测？如何选择监测方法？监测方法的优点和局限性是什么，循证证据在哪里？哪些是今后的研究方向？

Vicent教授给你答案！

血流动力学监测的有效性

河北医科大学第四医院重症医学科 朱桂军译

摘要

血流动力学监测是急性治疗环境中患者监测的核心。其在改善患者结局方面的有效性难以量化。本综述重点讨论了与监测相关的复苏策略的有效性：(1)过程特异性监测，允许在围手术期护理中对新发心血管功能不全(CVI)进行非特异性预防。这种目标导向治疗与降低高危手术患者围手术期并发症和住院时间有关。(2)针对CVI患者的个性化复苏方法。这些方法包括动态测定容量反应性和血管紧张度，减少液体输注和血管加压药使用时间，缩短治疗时间。(3)使用机器学习方法预测未来CVI的血流动力学监测。这些方法目前主要用于预测低血压。未来评估血流动力学监测的临床试验需要以改进已知的治疗干预措施为基础，侧重于特定过程的监测，以改善以患者为中心的结局。

血流动力学监测的原理

血流动力学监测技术可以识别心血管功能不全(CVI)，并与评估灌注充分性的临床检查相结合，指导个性化血流动力学治疗。为实现这些目标而进行的有效血流动力学监测应与结局改善相关。然而，除非与适当有效的治疗手段相结合，否则没有任何血流动力学监测设备能够改善预后。临床数据表明，过多的液体复苏会加重患者的预后。使用复苏期间液体反应性的动态变量限制无反应患者的液体输注。同样，当将正性肌力药物滴定至血流动力学目标时，可以使用尽可能少的剂量实现最大获益。血流动力学监测可为有创或无创。越来越多的侵入性监测通常提供更稳定和多电位显示，可能允许更好地调整治疗。关于确定获益所需的有创程度和监测频率，目前仍有争议。高度细致的数据收集非常昂贵，并且会增加工作量。

问    题

很难定义监测的有效性。监测与否，治疗与否都有好或坏的结果。改善结局与更有效地使用疗法直接相关，同时通过将这些疗法限制在不太可能从中获益的患者中来最大限度地减少医源性影响。这样的分析很可能是耐心的、过程的和具体情况的。我们将重点关注通过三种晶状体监测相关复苏策略的有效性(表1)。首先，针对过程的监测，通过其结构，可以对有风险患者的新发CVI进行非特异性识别。其次，定义患者的心血管状态，以个性化和优化复苏方法。第三，通过血流动力学监测早期识别有临床意义的失代偿。相关临床结局需要以患者为中心:降低ICU住院时间和总住院时间，缩短机械通气时间和耐受经口进食时间，降低急性肾损伤(AKI)等急性疾病并发症发生率。

程序特异性监测

急性冠脉综合征患者的心电图(ECG)监测常发现有临床意义的心律失常，这些心律失常提示缺血恶化和/或在死亡前进展为恶性心律失常。由于许多原因引起的心律失常和ST段改变都有有效的治疗方法，因此通常采用心电监测，并推测对这些患者有效。然而，在非急性冠脉综合征人群中进行ECG监测的有效性尚不明确。应用脉搏血氧饱和度(SpO2)监测动脉血氧合已广泛应用于急诊转运、重症监护室和术中。尽管在确定吸氧性低氧血症方面有用，但一项大规模随机临床试验表明，在围手术期患者中没有可测量的益处。因此，尽管所提供的信息在更广泛的人群中可能很有意义，但其有效性往往仅限于特定的综合征。

外科患者的高级血流动力学监测

由于术中CVI的影响是灾难性的，而且由于麻醉和手术操作都会改变心血管功能，因此手术期间必须密切监测血压(BP)、心率和SpO2，而无需验证。先进的血流动力学监测，如肺动脉插管(例如心输出量(CO)和动态心脏前负荷变量)通常仅用于接受大手术的患者和高危患者。除心脏手术、器官移植或腹部大手术外不常规使用。有创动脉脉搏波分析和经食道多普勒也可评估CO和容量反应性。指套、脉搏波传导时间、生物阻抗/生物电抗等无创检测方法的临床适用性仍在分析中。虽然术中低血压与术后AKI和心肌损伤密切相关，但尚不清楚这种关联是否为因果关系。在POISE -II试验的一项子研究中，术后4日内发生的低血压与30日心肌梗死和死亡相关。虽然在接受非心脏大手术的患者中，普遍提高术中平均动脉压(MAP)(≥75 mmHg vs.≥60 mmHg)并不能减少术后并发症，但在非心脏大手术患者中，根据术前值制定个体化的术中MAP目标可减少术后全身炎症反应和器官衰竭。使用先进的围手术期监测而不伴随治疗流程并不能改善任何结局。

基于血流动力学监测的预优化目标导向治疗(preoptimization goal-directed therapy, GDT)法则(预优化)旨在通过使用液体、正性肌力药、血管加压药和红细胞来靶向血流动力学终点，从而改善整体氧供(DO2)。使用预优化法则的小型试验的初始荟萃分析没有定论。OPTIMIZE试验针对重大非心脏手术的CO优化。研究未显示并发症和死亡率显著降低(绝对风险降幅6.8%，95% CI，- 0.3 ~ 13.9%; P=0.07)，在更新的荟萃分析中添加这些结果显示并发症显著减少(RR 0.77 [95% CI, 0.71 ~ 0.83%)。随后的FEDORA试验纳入了接受择期非心脏大手术的低中危患者，将患者随机分配到以MAP和CO为目标的GDT法则中，发现术后并发症显著降低，包括AKI、急性呼吸窘迫综合征(ARDS)、肺炎和非心源性肺水肿的发生率。在两项试验中，GDT的益处还来自术后感染的减少，而目前正在进行的OPTIMIZE-II试验(ISRCTN39653756)的主要结局是术后感染的减少。当OPTIMISE使用CO驱动的管理法则时，FEDORA使用了MAP-CO的组合方法。最后，一项小型单中心试验表明，在维持基线心输出量的情况下，个体化心输出量指导下的治疗可减少择期腹部大手术患者的术后并发症。然而，在一项482例高危择期腹部手术患者的试验中，这种围手术期GDT并没有改善预后，也没有在术后24小时继续监测。最近的一项研究比较了以CO和MAP为指导的肠梗阻或胃肠穿孔手术的液体治疗，发现结果没有差异。因此，术后的持续监测和优化可能没有益处。后续更大规模的试验正在进行中(FLO-ELA, ISRCTN14729158 )。

个体化评估心血管储备

虽然每个患者都有差异，但将其转化为针对患者的治疗法则的实际过程一直缓慢。此外，当血流动力学监测以非结构化方式评估治疗挑战时，FENICE研究显示了严重的实践变异性。液体复苏的参考是评估患者对短时间内液体推注反应的液体负荷试验。如果CO反应可以忽略不计，则应停止补液。

定义循环充分性

虽然确定触发复苏的变量相对容易，但何时停止复苏却不太清楚。有效的复苏通常以终末器官功能的恢复来衡量。然而，此类有临床意义的终点通常发生在达到充分治疗后很久。因此，临床医师的复苏通常超过达到充足所需的水平，导致容量超负荷和血管活性药物暴露过多。混合静脉血氧饱和度(SvO2)和动静脉血氧饱和度，O2和CO2 (v-aCO2)梯度有助于识别组织灌注不足。中心静脉血氧饱和度(ScvO2)和v-aCO2梯度可作为SvO2的替代指标。SvO2<70%证明循环压力，而v-aPCO2> 6mmhg与组织低灌注一致。然而，这些措施需要有创监测，并且在临床试验中未常规用于指导复苏。在短暂的血管闭塞试验中，通过近红外光谱测定前臂组织氧饱和度(StO2)可识别隐匿性循环休克，这是一种无创且易于执行的方法，而稳态StO2是最低限度的信息。高乳酸血症被认为是组织缺氧的标志。在不同病因的休克患者中，以降低乳酸为目标与较少的器官功能障碍、机械通气和ICU住院时间相关，并且在针对预先设定的危险因素进行校正后，可降低死亡率。然而，持续性高乳酸血症有多种原因，复苏缓慢乳酸适当下降。最近一项重大试验的事后分析表明，追求乳酸正常化会增加液体超负荷的风险，尤其是在缺乏其他组织低灌注指标的情况下。使用乳酸作为复苏靶点需要显著的临床解释。

毛细血管充盈时间(CRT)是一种廉价、普遍使用的技术，其独特的特点可能是评估循环有效性的关键，在识别CVI方面比皮肤花斑更敏感。如果以标准化的方式进行，测量CRT是很容易教会的，并且在观察者之间显示出良好的一致性。在感染性休克复苏后，CRT也表现出快速的恢复动力学，可以被认为是一个血流敏感变量，用于评估液体推注或血管活性滴定的反应。其快速正常化与较高的生存率相关，并可能反映出CVI阶段较早，并保留了大循环和微循环之间的血流动力学一致性。在早期脓毒性休克中，与以乳酸正常化为目标相比，以正常CRT为目标与较低的治疗强度、器官功能障碍和较低的死亡率相关。目前，将循环充足定义为上述大多数变量达到目标值的状态似乎是合理的。

预测容量反应性

液体治疗是大多数CVI患者的首选治疗。然而，容量扩张带来了两个问题。由于每搏输出量与心脏前负荷之间的关系不一致，只有一半CVI患者的CO增加。而液体正平衡会恶化患者的预后。因此，补液是疗效不一致的治疗方法，有显著的有害作用和过量的显著风险。仅以静态血流动力学终点(如MAP和中心静脉压)为目标的复苏策略也与非方案治疗产生的结局无差异。这是因为静态测量不能预测液体反应性，因此这些患者仍在补液，导致液体正平衡。在开始扩容治疗CVI之前，应确定液体反应性。一些血流动力学试验和指标可以准确地预测容量反应性，并且已经进行了广泛的综述。动脉脉压(PPV)和每搏量(SVV)对正压通气、潮气量挑战和呼气末阻断试验的呼吸变异度是基于心肺相互作用。其他试验，如被动抬腿试验和mini补液试验，模拟了标准液体推注的效果。它们用于指导复苏工作已得到广泛认可。

对2014年以前的14项随机对照术后试验(961例参与者)进行的荟萃分析显示，动态评估容量反应性GDT可降低术后发病率(优势比0.51,95%CI 0.34 ~ 0.75%; p<0.001)，与心血管、感染和腹部并发症的减少相关。ICU住院时间缩短(- 0.75天，95% CI - 1.37 ~ - 0.12; P = 0.02)。随后的两项荟萃分析也得到了类似的结果。一项外科ICU荟萃分析(11项研究，1,015例患者)表明，使用PPV或SVV与死亡率(比值比0.55,95% CI 0.30 ~ 1.03)和每例患者的ICU相关费用(- 1619美元，95% CI - 2174 ~ - 1063美元)降低相关。

在早期感染性休克患者中进行的四项随机试验评估了被动抬腿试验对容量反应性的积极反应。减少液体平衡这一主要目标在所有患者中均可见。在最大规模的研究中，对肾脏替代治疗的需求减少。死亡率降低并非这些研究的主要目标，两项荟萃分析既未观察到死亡率降低，也未证实死亡率降低。在一项对感染性休克患者的观察性研究中，使用容量反应性试验与较好的预后相关。根据记录的容量反应性进行靶向治疗并未延迟液体治疗。在CVI治疗中应用容量反应性限制可避免对不能从中获益的患者进行补液，且不会产生任何有害影响。虽然没有观察到死亡率的差异，但死亡率可能不是危重患者的理想目标。

尽早使用血管加压药以最小化剂量复苏

在复苏的早期阶段，通常需要补液和血管加压药。传统方法建议持续性低血压患者在补液后开始使用血管加压药，而早期开始使用血管加压药可限制补液量并缩短低血压时间。在实验性脓毒性休克中，早期给予去甲肾上腺素可降低乳酸，减少实现血流动力学复苏所需的液体量。在感染性休克患者中，观察性数据表明，延迟使用血管加压药与死亡率增加相关。在血管扩张性休克时，早期使用血管加压药在生理学上是合理的，因为它可以逆转血管舒张引起的血液从应力容量向非应力容量的转移。对脓毒症患者进行倾向性匹配分析发现，早期使用血管加压药与液体量减少和生存率提高相关，但在另一项回顾性研究中未得到证实，该研究发现早期和晚期使用血管加压药组的液体量相似，且早期使用血管加压药与较高的死亡率相关。目前尚不清楚这一关联是否反映出病情较重的患者需要早期使用血管加压药，或血管加压药的独立影响。在一项脓毒症合并低血压的先导性随机试验中，在低血压后1小时内给予固定剂量的去甲肾上腺素(0.05μg kg ^-1 min ^-1)可减少液体输注、心源性肺水肿、心律失常和死亡率。CLOVERS试验比较了从PETAL网络开始的脓毒症患者早期应用自由应用晶体液或血管加压药的效果，该试验因无效而停止，而CLASSIC试验表明这两种治疗方法在死亡率方面没有差异。

评估动脉张力和预测对低血压和血管加压药撤离的动脉压反应

病理性血管收缩张力降低(血管麻痹)是低血压的常见原因。即使容量有反应，血管麻痹也会将血压的上升限制在液体范围内。舒张压低可能表明血管扩张和需要血管加压药。舒张性休克指数(心率/舒张压)>2.5与死亡风险增加相关。2002年Pinsky提出PPV / SVV比值，称为动态动脉弹性(Ea_dyn)，用于评估低血压患者血流变化时压力的动态变化。然而，在血压正常的患者中，Ea_dyn将与血流成反比，通过压力感受器反馈维持恒定的血压。因此，Ea_dyn对正常血压患者的作用较小。此外，Eadyn不是动脉弹性，尽管它确实反映了心室-动脉藕联。几项在机械通气和自主呼吸患者中进行的研究证实Ea_dyn<1.0对于容量反应性低血压患者，1.0可预测其血压不会随着CO的增加而升高。尚无研究使用Ea_dyn启动血管加压药治疗并评估其对器官灌注和结局的影响。

Ea_dyn可用于正常血压的血管加压药依赖患者的血管加压药物撤离。Guinot等在感染性休克患者和Vos等在围手术期的研究表明，Ea_dyn识别出那些使用Ea_dyn>1的去甲肾上腺素依赖患者，他们的血管加压药可以减少而不发生低血压，而如果Ea_dyn<1的血管加压药撤离与低血压相关。通过使用Ea_dyn阈值开始心脏手术后血管麻痹患者的去甲肾上腺素撤离，Guinot等人发现去甲肾上腺素的时间和剂量减少了50%，心律失常减少，ICU住院时间减少了一天。

治疗少一定更好

在危重患者中，不那么积极的治疗有时与更好的结局相关。减少红细胞输注、保守的液体管理和小潮气量机械通气可改善ARDS患者的预后。同样，肺动脉导管的非特异性使用可能导致了更多的复苏和更差的生存率。同样，过于严格的方法也可能有害，因为如果系统地使用，有效的血流动力学监测可能有助于在个体水平实现最佳治疗，这两种方法都可能产生不良结果。动态血流动力学监测方法可预测液体反应性，降低过度液体管理的风险，确定哪些患者可从液体中获益。同样，当根据临床情况、灌注指数分析和床旁超声心动图对心功能异常的确认做出开始使用正性肌力药物的决定时，可以滴定正性肌力药物，以尽可能少的剂量获得最大益处，因为大剂量和持续使用可能是有毒性的。以血流动力学监测为基础的动态指标指导感染性休克患者的治疗可减少液体治疗，并获得相似或更好的结局。

优化循环性休克的心血管支持：挽救，优化，稳定，降级

目前还没有临床试验比较血流动力学监测指导下的休克复苏和无血流动力学监测情况下的复苏，因此大多数研究比较了使用特定治疗或药物达到特定血流动力学值时，监测特定血流动力学值对特定结局的阈值。CVI的监测和管理可以分为监护的“阶段”，定义为改变监测和管理的优先级，即挽救、优化、稳定和降级。在挽救治疗阶段，纠正严重的低血压至关重要，因为它是死亡率的一个强有力的预测因素，同时识别和治疗导致低CO的严重心功能障碍。在这阶段，治疗恢复和/或维持既往高血压患者的MAP>65 mmHg或更高。因此，如果初始液体推注不能恢复MAP，则需要有创动脉压监测来指导治疗。应尽早进行超声心动图检查心功能。侵袭性的水平是其他专家共识声明的主题。

在优化阶段，主要目标是使DO2适应细胞的氧需求。在大循环水平，DO2不足可由低氧血症、低血红蛋白和/或CO不足引起。所有这些都会导致低SvO2。应通过血流动力学监测寻找具体的病因，并通过适当的治疗解决。在复苏的这一阶段，动态检测液体反应性和超声心动图有助于指导液体和血管活性药物治疗，限制无液体反应患者的液体复苏。在某些形式的分布性休克中，尽管氧摄取受损导致持续CVI, ScvO2仍可达到>70%。v-aPCO2>6 mmHg(或0.8 kPa)可确定在SvO2>70%的情况下，CO增加可能有利于维持器官灌注的患者。如果v-aPCO2<6 mmHg(或0.8 kPa)，增加CO不太可能逆转器官灌注不足。在这些情况下，尽管有初始复苏，但器官功能障碍和组织灌注不足的证据持续存在(如高乳酸血症，代谢性酸中毒，CRT延迟)，尽管ScvO2和v-aPCO2正常(或高)，但明显的微循环障碍和/或线粒体功能障碍，对宏观血流动力学治疗操作反应不良。这种情况可发生在感染性休克期间，称为难治性休克。通过观察血乳酸或CRT的变化趋势来评估对复苏措施的反应。专家共识建议，基于临床评估、超声心动图、乳酸、CRT和血液样本测量的变量对初始血流动力学治疗无反应的休克，需要将血流动力学监测升级为经肺热稀释(TPTD)和肺动脉导管(PAC)系统，以更好地界定复苏与伤害的界限。尚无临床试验评估这一监测升级方法。

随着治疗的成功，稳定应遵循优化。这一阶段的特点是既没有休克，也没有迫在眉睫的休克威胁。当心功能障碍消退时，超声心动图可能有助于停用正性肌力药。当血管非应力容量恢复到基线水平和第三空间液体被吸收时，通常需要清除液体。在此阶段，如果检测到液体无反应，则清除液体应不会导致CO降低。利尿期间再次出现低灌注标志物可能提示应限制或停止液体排出速度。

优化急性肺损伤时CVI的心血管支持

ARDS患者可合并脓毒症而发生CVI。ARDS常伴有右心功能不全和肺毛细血管通透性增加。因此，液体管理可能对血流动力学产生潜在的严重有害后果。ARDS的原因可能复杂，死亡原因多种多样，因此很难证明血流动力学治疗方案对生存有任何益处。由于没有任何监测设备本身被证明会造成伤害，因此在没有适当的有创血流动力学工具的情况下管理这样复杂的患者似乎是不合理的，因为临床和生化体征往往具有误导性。床旁超声心动图评估对于诊断和指导静态和动态治疗这些患者是必要的，但不适合连续监测。

TPTD报告血管外肺水(EVLW)和肺血管通透性指数(PVPI)，前者是测量肺水肿量的指标，后者是测量肺毛细血管渗漏的指标。这两个变量均可视为肺对液体管理耐受的标志物。由于TPTD与同一设备中的脉搏轮廓分析技术相结合，因此此类系统能够评估容量反应性。这些系统可以评估补液的获益/风险平衡：容量反应性评估获益，EVLW和PVPI评估肺水肿风险。两项随机研究比较了接受肺动脉导管监测的危重患者与TPTD的结局。总体而言，在包括死亡率在内的结局方面没有发现差异，但在两项研究中，TPTD组的血流动力学法则的价值值得怀疑。

预测不稳定性，从数据中收集知识预测CVI

通过精确和个性化监测来优化治疗的最新前沿可能是使用机器学习方法来描述时间序列数据，以便向床旁临床医师准确告知患者的心血管状态及其最有可能的临床轨迹。预测未来的血流动力学事件(如即将发生的低血压)超出了目前监测患者当前状态的做法。我们利用特定血流动力学监测数据(每隔几分钟一次、逐搏或波形)的特征，在训练集上建立了不良事件预测模型，然后在另一个验证集上进行测试。许多研究小组已经在大型患者数据库中使用了这些方法，通过使用回顾性数据作为他们的验证集，在计算机模拟中展示了这些方法在床旁应用时的益处。连续的生命体征数据可以建立一个融合的生命体征指数来预测降级病房患者的CVI。当这种智能床边警报与监护行动计划相结合时，CVI的总体持续时间减少了80%。

在不同的情况下(围手术期、ICU)，使用不同的监测方法(有创、无创)建立不同的低血压预测模型，以报告持续性低血压预测指数(HPI)。低血压的最佳预测发生在低血压发生后5 ~ 15 min内，因此最适合于紧急情况和术中监护环境。一种商业HPI法则(Acumen^TM)对动脉压波形的有创和无创评估。其他模型包括用于检测ICU内低血压的超级学习器或监督机器学习法则或混合深度学习模型。另外三项研究集中在预测麻醉诱导后立即发生的动脉性低血压(诱导后低血压)。Lin等建立的人工神经网络模型的预测价值最佳(AUC 0.893)。Acumen HPI还可以预测体外循环前后心脏手术中的低血压发作。对大数据的回顾性分析表明，以MAP超过不同阈值的时间加权平均值(TWA)表示的低血压事件的数量和持续时间(即低血压负荷)与低血压事件的数量和持续时间之间有强的相关性。大多数研究表明，使用HPI结合预防性治疗可以减少低血压发作的次数和TWA低血压。然而，在接受中或高危非心脏手术的214例患者中进行的一项研究未能显示获益。最近在不同的手术室和ICU人群中采用无创监测输入对这些措施进行的修改显示出有希望的短期结果。

结    论

基于特定血流动力学监测治疗已证实的疗效改善了患者的预后，虽然疗效较小，但具有相关性。大多数研究将改善治疗流程作为有效性的替代指标，例如减少输液量和缩短低血压发生的时间。重要的是，如果我们要在未来继续利用监测来高效、有效地指导患者治疗并识别不稳定因素，那么针对疾病和特定过程的临床试验就必须包括以患者为中心的结局。我们正在寻找最佳路径，使血流动力学监测与优化的患者治疗法则相结合，产生最佳临床结局。一刀切的方法可能会阻止患者在需要时接受挽救生命的液体和血管活性药物治疗，并可能鼓励在无效时使用这些干预措施。