危重症血流动力学(循环崩溃的患者)
危重症血流动力学(循环崩溃的患者)血流动力学监测的首要目标是评估心肺功能、血流分布和相对于组织需求的氧输送是否充足。血流动力学监测提供建立机制诊断所必须的信息(如心源性还是梗阻性休克),选择合适的治疗和评估治疗的反应。更多的是,基础血流动力学评估提供的、以外的心功能信息(如重要的征象、体格检查)是建立诊断所必须的,因此升级至更高级的血流动力学监测技术用于连续评估心功能和血氧浓度是必要的并且推荐的。进一步的心功能评估可包括使用无创技术如实时超声(POCUS)和脉搏描记技术,最低限度的侵入性系统通过分析由置入动脉导管获得的动脉压力波形计算CO和有创监护系统比如肺动脉导管(PAC)。血流动力学监测确立休克类型的鉴别诊断与初始的、迅速的限制低灌注的支持治疗一样重要。休克状态的鉴别诊断通过分析从临床评估和适当环境下的血流动力学监测提供完整的临床病史的信息完成。成人危重患者休克最普遍的原因是脓毒症(62%)、因此最普遍的机制是改变的血
介绍
休克是以循环衰竭为特征的临床综合征,它导致氧输送无法满足组织代谢需求。休克在危重患者人群中是常见的,发生在1/3入住ICU的患者身上,并且如果未经治疗是致死的。不充足的灌注对细胞的影响是有氧代谢受损的连锁结果,导致能量衰竭、细胞损伤和死亡。临床上表现为多器官功能障碍,通常导致患者在初始休克发生一段时间后数周或数月死亡。然而,如果早期识别及治疗,休克是可逆的,因此及时诊断加上适当的治疗是患者存活的根本。尽管低灌注的临床表现如意识改变、少尿和皮肤花斑;低血压定义为收缩压或平均动脉压(MAP)分别低于90mmHg或60mmHg;或者高乳酸血症(乳酸2mmol/l)组成了诊断休克的充足的证据并且为初期治疗的证明,一些挑战仍然存在。第一,不同类型的休克可以并存,导致鉴别诊断困难并且误导治疗选择。第二,血流动力学监测系统在评估如前负荷、交感神经张力和有效循环血量这些重要参数时受到限制。第三,没有特异的器官灌注的生物标记。尽管存在这些挑战,床旁超声的普及、使用动态参数评估液体反应性和严格评估灌注的替代指标为处理休克患者提供了可能的备选方法。这个综述将着重于为评估和管理存在血流动力学或心血管塌陷的患者,提供一个以证据为基础的这些进展的框架。
机制分类和鉴别诊断
Weil and Shubin提议根据血流动力学亏损的来源进行循环休克的分类,把休克分为以下4类:血流分布、心衰、梗阻性和低血容量。分布性休克与血管舒张状态和升高的心排(cardiac output ,CO)有关,而其他则与减少的CO有关。
确立休克类型的鉴别诊断与初始的、迅速的限制低灌注的支持治疗一样重要。休克状态的鉴别诊断通过分析从临床评估和适当环境下的血流动力学监测提供完整的临床病史的信息完成。成人危重患者休克最普遍的原因是脓毒症(62%)、因此最普遍的机制是改变的血流分布。心源性和低血容量导致的休克(两者都是16% ),另外的分布性休克(如神经源性和过敏性,为4%),梗阻性休克(2%)。然而,多发的休克类型会同时存在,使得诊断和治疗存在挑战。
临床病史和体格检查
临床病史提供框架,而其他的数据必须被解释。体格检查包括快速的、重点检查,包括但不限于器官灌注的“三个窗口”:脑(比如意识状态改变)、尿量(比如少尿)和皮肤(比如花斑、湿冷对应皮肤潮红、毛细血管再充盈)。一个系统综述显示使用3个临床征象评估CO,包括毛细血管再充盈时间、花斑和皮肤温度,其敏感性为12%,特异性为98%,提示是一个判断存在低流量状态的良好指标。从这个临床评估中获得的信息将指导定向展开诊断性检查。
血流动力学监测
血流动力学监测的首要目标是评估心肺功能、血流分布和相对于组织需求的氧输送是否充足。血流动力学监测提供建立机制诊断所必须的信息(如心源性还是梗阻性休克),选择合适的治疗和评估治疗的反应。更多的是,基础血流动力学评估提供的、以外的心功能信息(如重要的征象、体格检查)是建立诊断所必须的,因此升级至更高级的血流动力学监测技术用于连续评估心功能和血氧浓度是必要的并且推荐的。进一步的心功能评估可包括使用无创技术如实时超声(POCUS)和脉搏描记技术,最低限度的侵入性系统通过分析由置入动脉导管获得的动脉压力波形计算CO和有创监护系统比如肺动脉导管(PAC)。
重症超声
床旁即时超声(POCUS)是更好的初期评估未分型休克的方式。使用POCUS提供信息去缩窄鉴别诊断、去评估液体反应性和评估治疗反应。所有超声为基础的休克评估策略的共同点,首先在床边完成检查;其次,超声的发现与实时的临床情况相联系;最后,评估是可以经常重复。
几个流程是在独立或者联合休克和创伤的背景下发展起来的,用于评估不同的系统,有着不同的诊断性能。这些流程的描述超出了本综述的范畴,但常用的是以下几种:目标导向的心脏超声、目标导向评估的经胸超声心动图、目标导向评估的创伤超声、休克和低血容量和心脏快速超声。不管使用何种流程,POCUS为临床提供有价值的、快速的和可靠的信息用以诊断及治疗患者,这强力支持在急性监护环境下使用超声(表1)。值得注意的是,超声图像的评估和解释需要培训并且是操作者依赖的。
血流动力学监测系统
血流动力学监测系统是随着微创和无创设备的引入而发展起来的,它能够计算心搏量(SV)和使用脉冲轮廓波形分析(PCA)计算CO。这些设备可以提供实时、每搏动脉血压和SV(和CO)监测,并且提供证实可评估前负荷反应性的参数如PPV和SVV。
校准设备(PiCCO and Volumeview systems)得到的脉搏轮廓分析得出的CO比起非校准设备(FlowTrac; Edwards LifeSciences Irvine California USA)更为准确。最常见的校准系统采用经肺热稀释法,通过曲线下面积积分倒数描述注射冰盐水后血液的温度变化计算CO (Stewart–Hamilton equation,图尔特–哈密顿方程)。因为SVV和PPV的测量与SVV和PPV的平均值有关(表1),因此这两个参数的测量不受缺乏校准的影响。然而,SVV和PPV仅在特定情况下可预测液体反应性(表1)。CO的准确性,和SVV及PPV在循环塌陷的背景下潜在的减少,限制了PCA设备在休克病人的初期管理中的功效。另外,推荐每当有显著血流动力学改变时校准(也就是开始应用血管加压药物、一段时间血管舒张等)和最好每小时校准如果CO是解释患者的血流动力学状况至关重要的。因此,因此,在最初“抢救”阶段后,使用PCA装置最有帮助。
尽管几个试验显示未能改善结局,PAC仍在血流动力学复杂的患者的管理中有一席之地,并推荐在难治性休克、严重急性呼吸窘迫综合征、肺动脉高压或右室功能障碍的情况下应用。
初始治疗
Weil and Shubin建议对循环塌陷的患者的初始治疗,遵守的通气、灌注和泵的原则在以下讨论。
通气
通气支持是循环休克患者管理中优化细胞氧合的合理的第一步。机械通气通过减轻呼吸肌负担来减少氧耗,否则呼吸衰竭时会消耗大部分比例的CO和输送至外周的氧气。此外,正压通气可降低左心室后负荷,降低心肌耗氧量,有利于衰竭的心室的射血。然而,有创或无创正压通气对血管内衰竭的患者的心肺循环有不利影响,因此应同时启动液体复苏。
输液
静脉输液是循环衰竭患者的一线治疗。对于多数类型的休克来说增加血管内容量提升CO对于改善组织灌注是必须的。然而,液体管理应由仔细评估前负荷反应反应性来作为指导,因为容量过多也与不良的结局有关。
传统的,静态参数如肺动脉闭塞压、中心静脉压或超声测量下腔静脉大小,对前负荷反应性的预测能力较差。动态参数如SVV和PPV,机械通气患者的下腔静脉塌陷度和被动腿抬高导致的CO改变,优于静态参数,因此,建议用于评估前负荷反应性,它的定义是,注射500毫升的液体CO增加10–15%。这项评估是基于功能性血流动力学监测的概念,并支持由Frank–Starling曲线描述的心脏生理学原则。有容量反应患者的双心室功能在陡峭部分,而那些无反应的患者在Frank–Starling曲线的平坦的部分(Fig. 1)。
晶体是循环塌陷病人复苏的液体选择。与相比晶体相比,使用白蛋白作为复苏液体并无生存获益。虽然ALBIOS试验表明在使用白蛋白的脓毒症患者亚组中死亡率下降,这只是假设。相反,合成胶体与急性肾损伤和肾脏替代疗法的应用增加有关,因此不应在这种情况下使用。晶体之间,与平衡盐(即乳酸林格或Plasmalyte(醋酸盐、含糖))相比,0.9%的生理盐水与高氯血症、酸中毒和急性肾损伤高风险有关。尽管不是基于随机试验,比起盐水,观察数据更加支持使用平衡晶体。
泵
当容量复苏不足以恢复MAP,血管活性药物的使用是必要的。目标是恢复和保持 MAP大于65mmHg,除却已知有高血压的和可能受益于更高的MAP的患者。通过单纯的α肾上腺素激动剂能增加血管张力,可以有效地增加MAP,但可能导致CO减少和进一步的外周低灌注。表2总结了临床最常用的正性肌力药物和升压药的作用机制、剂量、对心脏和外周血管的影响。去甲肾上腺素是最常用的血管活性药物,被认为是治疗循环休克的一线药物。然而,这些药物对心脏收缩、节律和血管张力的活性的差异,给临床医生提供了广泛的选择,根据4种病理生理诊断以及它们的组合管理病人。
复苏目标
在复苏的“抢救”阶段,工作重点是重新建立MAP和CO以维持自身调节,和实行挽救生命的监测。一旦患了挽救于紧急的危及生命的危险,“优化”阶段的重点是提高氧输送到组织和重新建立器官灌注。在心血管衰竭患者管理中的这些阶段复苏或灌注的目标如下所述。
平均动脉压
复苏的目标必须始终是组织灌注。在正常情况下,微循环血流量的分配是由组织的代谢需求推动,这个机制被称为自动调节。然而,自动调节只发生在动脉有足够的输入压力滋养微循环血管床的情况,这个输入压力取决于地MAP。因此,除非患者有活动性出血需要手术控制,循环衰竭患者重建组织灌注的第一步是重建MAP至65mmHg,或更高,如果患者有高血压病史。
心排量(CO)和混合中心静脉血氧饱和度
复苏的目标必须始终是组织灌注,CO是实现它的工具。不管字面上的意义如何,CO将足够或不足以满足组织的代谢需求,因此,增加CO只有当它改善MAP、并且改善氧耗时才是重要的。混合静脉[混合静脉血氧饱和度(SvO2),在肺动脉测量]是提示充足CO的合理指标,因为低SvO2总是意味着CO不足以满足全身代谢需求。中心静脉血氧饱和度(ScvO2,在房腔交接处测量)可以替代SvO2,虽然仅代表身体的上半部分静脉血氧,在危重患者中通常略高于SvO2。基于3个多中心研究的结果表明,相对于非程序性策略,以ScvO2特定值为目标的复苏策略并不提供生存优势,拯救脓毒症运动指南不推荐ScvO2在感染性休克患者管理中的应用。我们相信这个是不幸的,因为监测ScvO2是临床医师提供了解释CO是否充分的有用的工具,并且可以监测整体氧耗,因为在持续的高乳酸血症的情况下,ScvO2低提示持续的低灌注。
乳酸
尽管由儿茶酚胺诱导的糖酵解和肝脏清除减少是脓毒症中高乳酸血症的重要原因,但是不充分的组织灌注是循环休克中乳酸升高的重要原因,因此是诊断休克的常用的生物指标。然而,一些错误的概念导致在这种情况下对高乳酸血症的错误解释。因为它与预后及酸中毒相关,乳酸被不公正的认为是有害的分子。乳酸是休克过程中基础的代谢防御机制。在休克中,乳酸作为能量底物被心和脑消耗,乳酸提升心肌肌纤维的收缩力,并且作为葡萄糖生物合成的碳源从骨骼肌输送至肝脏和肾脏。在这种临床背景下,乳酸升高(比如>4mmol/l)提示与升高的死亡率相关。虽然最初复苏时乳酸下降与改善预后有关,但临床医生必须谨慎行事,不要只在低灌注的情况下解释乳酸水平对治疗策略的反应。当高乳酸血症提示代谢应激而不是低灌注时,联合乳酸及其他测量灌注 的值比如ScvO2、体格检查或CO2分压差(见下文)来理解当增加前向流量导致组织灌注增加是重要的。
CO2分压差
在动脉二氧化碳分压不变的情况下,静脉二氧化碳分压升高将导致静动脉的二氧化碳分压差升高,这提示静脉流量不足,因此也提示CO不足。在重建MAP和ScvO2在正常范围内后,二氧化碳分压差>6mmHg提示余下的低灌注将从进一步提升CO和氧输送中获益。此外,升高的二氧化碳分压差或动静脉氧含量比超过1.8,可以识别出对氧消耗升高伴随CO升高有反应的患者,其敏感性和特异性分别为86%和91%。
微循环
舌下微循环可以评估休克情况下的微循环流量。脓毒症情况下持续的微循环异常预示着多器官功能障碍的发展以及更高的死亡率。然而,没有特异的治疗策略去改变微循环。此外,分析微循环录像需要时间,它不能实时监测,使得应用这项技术指导复苏有所限制,因此这项技术仍是实验性的。
结论
循环塌陷在危重患者中一直是普遍的、致死的。尽管早期治疗这些患者一直执行“通气-输液-泵”模式,整合床旁超声、使用动态参数评估液体反应性,和重新理解组织灌注的替代物使得休克患者的评估更快、更安全及更加符合生理。虽有突出的限制,整合这些强大的工具和基于最新证据的用于早期管理循环崩溃患者的干预,呈现出坚实的框架,可有望协助临床医师跨越管理危重疾病中无止境的、不确定的因素,并且提供一个平台使得研究领域向前迈步。