預測血流動力學不穩定患者對容量治療的反應性仍然是臨床上的一大挑戰。不合適的容量治療會對危重患者造成嚴重不良影響，因此在補充容量之前有必要首先確定患者的容量反應性情況。大量研究表明傳統的靜態前負荷指標如中心靜脈壓、肺毛細血管楔壓等不能準確預測患者的容量反應性，而每搏量或其替代指標如脈搏壓、由食管多普勒測量的主動脈血流、由經食管超聲心動圖測量的主動脈瓣下峰值流速以及由脈搏波形曲線分析估計的每搏量的呼吸變異度等可以準確地預測容量反應性，但是不適用于自主呼吸、心律失常、低潮氣量或腹內壓過高等情況，此時可以用呼氣末阻塞試驗、微容量負荷試驗及被動抬腿試驗等作為替代方法預測容量反應性，但是也有各自使用的局限性，需要根據臨床具體情況選用相應合適的預測指標，進而更好地指導液體治療。
引用本文： 孟才華, 劉斌. 容量反應性研究進展. 華西醫學, 2015, 30(7): 1374-1377. doi: 10.7507/1002-0179.20150396 復制
容量治療是臨床醫療實踐中最常見而且也是最重要的措施之一。然而，預測急性循環衰竭的患者能否通過補液增加心排血量仍然是臨床上急需解決的一項重要課題。越來越多的臨床證據表明過量的液體負荷對于危重患者是一個危險因素，特別是對于患有急性肺損傷的患者。因此，近年來臨床上推出一些新的試驗方法和臨床指標來預測心臟對擴容的反應性，對改進一些患者容量治療策略具有一定的實用價值。
1 預測容量反應性的概念
擴容是大多數急性循環衰竭患者的一線治療措施。容量補充的目的是通過增加前負荷進而使心排血量增加。然而這種情況只有在兩側心室均在心臟功能曲線的上升支時才會發生[1]，否則擴容非但不能改善血流動力學狀態，反而會帶來不良后果。臨床研究發現過量的液體負荷會增加感染性休克患者的病死率[2-3]及延長急性循環衰竭患者的機械通氣時間[4]；此外，臨床證實血管外肺水的量，即肺水腫的量與危重患者的病死率相關[5]。因此，在決定補充容量之前就需先判斷患者的容量反應性狀況，特別是一些需要特別注意避免容量負荷過重的患者，如感染性休克的患者和（或）急性呼吸窘迫綜合征的患者。
靜態心臟前負荷指標作為是否需要擴容的指標被沿用了很多年，然而已有大量研究明確指出不論是前負荷的壓力指標還是容量指標都不能預測容量反應性[6-7]。這主要是因為一個給定的前負荷，對于不同的個體而言，可能是處在心功能曲線上的上升支也可能是平坦支，這樣，補充容量后，心排血量可能明顯增加也可能只有微小變化，因此，有研究者提出了評估容量反應性的“動態方法”[8]。這種方法的主要原理是，通過觀察由各種不同的試驗引起心臟前負荷變化后心排血量的相應變化情況來評估心臟的容量反應性。
2 每搏輸出量相關的呼吸變異度指標
每搏量變異度（SVV）來自于心臟和肺的相互作用，正壓通氣過程中隨著胸腔內壓力升高或降低的周期性變化，左心室每搏量（SV）也發生相應的周期性改變。機械通氣期間，吸氣相時胸膜腔壓力增加，從而使靜脈回流減少，右心房和右心室前負荷降低，繼而右心室每搏量減少。通過肺循環傳遞這一效應，SV在吸氣相降至最低，而在呼氣相達到峰值。當血容量不足時，左心室處于Frank-Starling功能曲線的上升段，由機械通氣導致的每搏量變化比血容量正常時更為顯著。當血容量充足時，左心室處于Frank-Starling功能曲線的平臺段，每搏量的變化則不明顯。因此，可以根據SVV來判斷心臟功能，預測液體治療的反應性。SVV是通過記錄單位時間內每次心臟搏動時的每搏量，計算其在該段時間內的變異度：SVV（%）=（SVmax-SVmin）/SVmean，其中SVmax和SVmin是30 s內測4 個最大值或最小值的均值，SVmean是在這期間內所有數值的均值。大量研究證實其預測容量反應性具有較高的靈敏度和特異度[9-12]。
2.1 脈搏壓變異度
動脈脈壓（收縮壓減去舒張壓）作為每搏量的替代指標在呼吸周期的變異度也被用來預測容量反應性。大量研究證實了脈搏壓變異度在多種不同的臨床條件下均有較高的預測容量反應性的準確性[13]。脈搏壓變異度的優越性在于，其可以被大多近年來的床旁血流動力學監測設備自動計算和顯示。
2.2 每搏量的其他替代指標
其他可用來評估容量反應性的每搏量的替代指標有：由食管多普勒測量的主動脈血流[14]；由經食管超聲心動圖測量的主動脈瓣下峰值流速[15]；由脈搏波形曲線分析估計的每搏量[16]。最近的一些研究發明了每搏量的無創監測方法，如體積描記波形幅度[17]等，這些無創方法需要更多的臨床試驗驗證，對于臨床上不需要有創血壓監測的低危患者，這種無創指標具有較大的使用意義。
此外，用經胸超聲心動圖測量下腔靜脈直徑隨呼吸變異度[18]或利用經食管超聲心動圖測量上腔靜脈的直徑隨呼吸變異度也可被用來評估機械通氣患者的容量反應性[19]。
2.3 每搏量隨呼吸變異度預測容量反應性的限制因素
每搏量及其替代指標隨呼吸的變異度預測容量反應性有一些限制應用因素。最主要的限制是不能用于存在自主呼吸的患者[20]。當患者在機械通氣時合并有自主呼吸或完全自主呼吸的情況下，胸腔內的壓力變化不規律，因此每搏量的變異度就不具有前負荷依賴性[21-23]。這樣，每搏量隨呼吸變異度只能用于昏迷或深度鎮靜的機械通氣者，多數重癥監護病房的患者就無法利用此項指標。其次，這些指標不能用于存在心律失常的患者，因為在這種情況下，每搏量的變異度主要由舒張期的變化引起，而不是心肺相互作用的影響。第三，這些指標不能用于低潮氣量的患者。潮氣量較低時，胸腔內的壓力變化較小，不足以引起前負荷的顯著變化，即使患者有前負荷依賴性。有研究證實脈搏壓變異度在低潮氣量（＜8 mL/kg）條件下失去了預測容量反應性的能力[24-25]。第四，這些指標也不能用于需要使用高頻通氣的情況。如果心率和呼吸頻率的比值較低，呼吸頻率增加到一定程度（＞40 次/min），導致每個呼吸周期內的心臟周期數太少，則心肺相互作用引起的每搏量變異效應就不能產生[26]。最后，在腹內壓過高或開胸手術條件下也不宜使用這些指標[27-28]。
由于以上各種限制應用的情況，研究者發明了一些預測容量反應性的替代方法，包括呼氣末阻塞試驗、微容量負荷試驗及被動抬腿試驗（PLRT）。
3 呼氣末阻塞試驗
呼氣末阻塞試驗預測容量反應性也是基于心肺相互作用原理。機械通氣期間，吸氣時胸腔內壓力增加，靜脈回流減少，因此如果在呼氣末打斷呼吸就消除了胸腔內壓力增加對靜脈回流的影響，從而使心室前負荷增加，相當于一種補液試驗，對患者的容量反應性有良好的預測價值。研究顯示，呼氣末阻塞呼吸15 s后以脈壓≥5%或心臟指數≥5%預測患者容量反應性具有良好的靈敏度和特異度[29-30]，且該試驗不受心律失常的影響[30]，其主要局限性是自主呼吸明顯的患者可能無法耐受長達15 s的屏氣，且測量較復雜。
4 微容量負荷試驗
顯然，預測容量反應性最簡便的方法是給予一定的容量沖擊后觀察相應的心排血量變化情況。然而，經典的容量沖擊方法包含300～500 mL液體，這么大的液體量很容易造成容量過負荷[31]，出于這種考慮，有研究者發明了一種微容量負荷試驗方法[32]，即在1 min內給予100 mL微量膠體，然后通過經胸超聲心動圖測定主動脈瓣下速度時間積分來觀察每搏輸出量的變化，結果顯示，速度時間積分指數增加10%預測容量反應性的靈敏度是95%，特異度是78%，這種試驗相對于傳統容量負荷試驗引起容量過負荷的風險很小，而且操作簡單無創。然而，一個很重要的限制是，即使對于容量反應性陽性的患者，如此小的量不可避免地只能引起微量的心排血量變化，因此，這個試驗需要特別精確的技術測定心排血量，此外，此種方法也不能用于心律失常的患者。
5 PLRT
PLRT相當于自體模擬的快速補液試驗[33]，試驗原理是通過抬高下肢快速增加靜脈回流，增加心臟前負荷，起到快速擴容的作用，同時監測循環系統的反應，來判斷容量狀態和預測容量反應性。PLRT時將下肢抬高45°，軀干位置有經典的平臥位和改良的半臥位 （45°）兩種。半臥位PLRT的血流動力學效應要比平臥位大，大概相當于輸注300 mL生理鹽水，更有利于預測容量反應性[34]。
PLRT對于容量反應性的預測很有價值，具有可逆性、可重復性、不需要額外增加容量，不受自主呼吸和心律失常等因素影響的優點。雖然PLRT誘導血流動力學效應的發生迅速，但持續時間短暫，下肢抬高30 s后即可觀察到SV或主動脈血流峰值增加，1 min后達到高峰，受機體對血容量再調節及毛細血管滲漏的影響，一般持續4 min左右，很少超過7～10 min，故評估PLRT的作用宜在30～90 s內即時監測血流動力學變化[35-36]。此外，需要注意的是，PLRT不適用于手術室及頭部或盆部有創傷的患者。
6 結語
越來越多的臨床證據表明過量的液體治療會給危重患者帶來不良后果，特別是對于感染性休克患者和（或）急性肺損傷患者。補液之前評估患者的容量反應性對改進患者容量治療策略有一定的價值。SV及其替代指標隨呼吸變異度在一定條件下可準確地預測容量反應性，但是不適用于自主呼吸、心律失常、低潮氣量或腹內壓過高等情況，而最近發展的呼氣末阻塞試驗、PLRT、微容量負荷試驗等可作為替代方法預測容量反應性。臨床應用時可根據不同的臨床條件選擇合適的試驗方法預測容量反應性，進而更好地指導液體治療。
容量治療是臨床醫療實踐中最常見而且也是最重要的措施之一。然而，預測急性循環衰竭的患者能否通過補液增加心排血量仍然是臨床上急需解決的一項重要課題。越來越多的臨床證據表明過量的液體負荷對于危重患者是一個危險因素，特別是對于患有急性肺損傷的患者。因此，近年來臨床上推出一些新的試驗方法和臨床指標來預測心臟對擴容的反應性，對改進一些患者容量治療策略具有一定的實用價值。
1 預測容量反應性的概念
擴容是大多數急性循環衰竭患者的一線治療措施。容量補充的目的是通過增加前負荷進而使心排血量增加。然而這種情況只有在兩側心室均在心臟功能曲線的上升支時才會發生[1]，否則擴容非但不能改善血流動力學狀態，反而會帶來不良后果。臨床研究發現過量的液體負荷會增加感染性休克患者的病死率[2-3]及延長急性循環衰竭患者的機械通氣時間[4]；此外，臨床證實血管外肺水的量，即肺水腫的量與危重患者的病死率相關[5]。因此，在決定補充容量之前就需先判斷患者的容量反應性狀況，特別是一些需要特別注意避免容量負荷過重的患者，如感染性休克的患者和（或）急性呼吸窘迫綜合征的患者。
靜態心臟前負荷指標作為是否需要擴容的指標被沿用了很多年，然而已有大量研究明確指出不論是前負荷的壓力指標還是容量指標都不能預測容量反應性[6-7]。這主要是因為一個給定的前負荷，對于不同的個體而言，可能是處在心功能曲線上的上升支也可能是平坦支，這樣，補充容量后，心排血量可能明顯增加也可能只有微小變化，因此，有研究者提出了評估容量反應性的“動態方法”[8]。這種方法的主要原理是，通過觀察由各種不同的試驗引起心臟前負荷變化后心排血量的相應變化情況來評估心臟的容量反應性。
2 每搏輸出量相關的呼吸變異度指標
每搏量變異度（SVV）來自于心臟和肺的相互作用，正壓通氣過程中隨著胸腔內壓力升高或降低的周期性變化，左心室每搏量（SV）也發生相應的周期性改變。機械通氣期間，吸氣相時胸膜腔壓力增加，從而使靜脈回流減少，右心房和右心室前負荷降低，繼而右心室每搏量減少。通過肺循環傳遞這一效應，SV在吸氣相降至最低，而在呼氣相達到峰值。當血容量不足時，左心室處于Frank-Starling功能曲線的上升段，由機械通氣導致的每搏量變化比血容量正常時更為顯著。當血容量充足時，左心室處于Frank-Starling功能曲線的平臺段，每搏量的變化則不明顯。因此，可以根據SVV來判斷心臟功能，預測液體治療的反應性。SVV是通過記錄單位時間內每次心臟搏動時的每搏量，計算其在該段時間內的變異度：SVV（%）=（SVmax-SVmin）/SVmean，其中SVmax和SVmin是30 s內測4 個最大值或最小值的均值，SVmean是在這期間內所有數值的均值。大量研究證實其預測容量反應性具有較高的靈敏度和特異度[9-12]。
2.1 脈搏壓變異度
動脈脈壓（收縮壓減去舒張壓）作為每搏量的替代指標在呼吸周期的變異度也被用來預測容量反應性。大量研究證實了脈搏壓變異度在多種不同的臨床條件下均有較高的預測容量反應性的準確性[13]。脈搏壓變異度的優越性在于，其可以被大多近年來的床旁血流動力學監測設備自動計算和顯示。
2.2 每搏量的其他替代指標
其他可用來評估容量反應性的每搏量的替代指標有：由食管多普勒測量的主動脈血流[14]；由經食管超聲心動圖測量的主動脈瓣下峰值流速[15]；由脈搏波形曲線分析估計的每搏量[16]。最近的一些研究發明了每搏量的無創監測方法，如體積描記波形幅度[17]等，這些無創方法需要更多的臨床試驗驗證，對于臨床上不需要有創血壓監測的低危患者，這種無創指標具有較大的使用意義。
此外，用經胸超聲心動圖測量下腔靜脈直徑隨呼吸變異度[18]或利用經食管超聲心動圖測量上腔靜脈的直徑隨呼吸變異度也可被用來評估機械通氣患者的容量反應性[19]。
2.3 每搏量隨呼吸變異度預測容量反應性的限制因素
每搏量及其替代指標隨呼吸的變異度預測容量反應性有一些限制應用因素。最主要的限制是不能用于存在自主呼吸的患者[20]。當患者在機械通氣時合并有自主呼吸或完全自主呼吸的情況下，胸腔內的壓力變化不規律，因此每搏量的變異度就不具有前負荷依賴性[21-23]。這樣，每搏量隨呼吸變異度只能用于昏迷或深度鎮靜的機械通氣者，多數重癥監護病房的患者就無法利用此項指標。其次，這些指標不能用于存在心律失常的患者，因為在這種情況下，每搏量的變異度主要由舒張期的變化引起，而不是心肺相互作用的影響。第三，這些指標不能用于低潮氣量的患者。潮氣量較低時，胸腔內的壓力變化較小，不足以引起前負荷的顯著變化，即使患者有前負荷依賴性。有研究證實脈搏壓變異度在低潮氣量（＜8 mL/kg）條件下失去了預測容量反應性的能力[24-25]。第四，這些指標也不能用于需要使用高頻通氣的情況。如果心率和呼吸頻率的比值較低，呼吸頻率增加到一定程度（＞40 次/min），導致每個呼吸周期內的心臟周期數太少，則心肺相互作用引起的每搏量變異效應就不能產生[26]。最后，在腹內壓過高或開胸手術條件下也不宜使用這些指標[27-28]。
由于以上各種限制應用的情況，研究者發明了一些預測容量反應性的替代方法，包括呼氣末阻塞試驗、微容量負荷試驗及被動抬腿試驗（PLRT）。
3 呼氣末阻塞試驗
呼氣末阻塞試驗預測容量反應性也是基于心肺相互作用原理。機械通氣期間，吸氣時胸腔內壓力增加，靜脈回流減少，因此如果在呼氣末打斷呼吸就消除了胸腔內壓力增加對靜脈回流的影響，從而使心室前負荷增加，相當于一種補液試驗，對患者的容量反應性有良好的預測價值。研究顯示，呼氣末阻塞呼吸15 s后以脈壓≥5%或心臟指數≥5%預測患者容量反應性具有良好的靈敏度和特異度[29-30]，且該試驗不受心律失常的影響[30]，其主要局限性是自主呼吸明顯的患者可能無法耐受長達15 s的屏氣，且測量較復雜。
4 微容量負荷試驗
顯然，預測容量反應性最簡便的方法是給予一定的容量沖擊后觀察相應的心排血量變化情況。然而，經典的容量沖擊方法包含300～500 mL液體，這么大的液體量很容易造成容量過負荷[31]，出于這種考慮，有研究者發明了一種微容量負荷試驗方法[32]，即在1 min內給予100 mL微量膠體，然后通過經胸超聲心動圖測定主動脈瓣下速度時間積分來觀察每搏輸出量的變化，結果顯示，速度時間積分指數增加10%預測容量反應性的靈敏度是95%，特異度是78%，這種試驗相對于傳統容量負荷試驗引起容量過負荷的風險很小，而且操作簡單無創。然而，一個很重要的限制是，即使對于容量反應性陽性的患者，如此小的量不可避免地只能引起微量的心排血量變化，因此，這個試驗需要特別精確的技術測定心排血量，此外，此種方法也不能用于心律失常的患者。
5 PLRT
PLRT相當于自體模擬的快速補液試驗[33]，試驗原理是通過抬高下肢快速增加靜脈回流，增加心臟前負荷，起到快速擴容的作用，同時監測循環系統的反應，來判斷容量狀態和預測容量反應性。PLRT時將下肢抬高45°，軀干位置有經典的平臥位和改良的半臥位 （45°）兩種。半臥位PLRT的血流動力學效應要比平臥位大，大概相當于輸注300 mL生理鹽水，更有利于預測容量反應性[34]。
PLRT對于容量反應性的預測很有價值，具有可逆性、可重復性、不需要額外增加容量，不受自主呼吸和心律失常等因素影響的優點。雖然PLRT誘導血流動力學效應的發生迅速，但持續時間短暫，下肢抬高30 s后即可觀察到SV或主動脈血流峰值增加，1 min后達到高峰，受機體對血容量再調節及毛細血管滲漏的影響，一般持續4 min左右，很少超過7～10 min，故評估PLRT的作用宜在30～90 s內即時監測血流動力學變化[35-36]。此外，需要注意的是，PLRT不適用于手術室及頭部或盆部有創傷的患者。
6 結語
越來越多的臨床證據表明過量的液體治療會給危重患者帶來不良后果，特別是對于感染性休克患者和（或）急性肺損傷患者。補液之前評估患者的容量反應性對改進患者容量治療策略有一定的價值。SV及其替代指標隨呼吸變異度在一定條件下可準確地預測容量反應性，但是不適用于自主呼吸、心律失常、低潮氣量或腹內壓過高等情況，而最近發展的呼氣末阻塞試驗、PLRT、微容量負荷試驗等可作為替代方法預測容量反應性。臨床應用時可根據不同的臨床條件選擇合適的試驗方法預測容量反應性，進而更好地指導液體治療。