趙鵬,王澤凱綜述 劉冰審校
透析患者由于腎代謝功能減退,液體排出受阻且水鹽代謝紊亂,極易合并高血壓和容量過負(fù)荷,導(dǎo)致心臟前、后負(fù)荷均處于過量狀態(tài)。早期心肌可通過適應(yīng)性改變肌纖維初長度和增加收縮力予以代償,長期將引起心功能不可逆損害。有研究報道,慢性腎衰竭患者住院接受透析治療期間,其體質(zhì)量和干體質(zhì)量的增長與病死率相關(guān)[1];及時診斷和避免容量過負(fù)荷可降低病死率和相關(guān)并發(fā)癥的發(fā)生率[2]。
臨床迫切需要精確、安全且高效的容量評估手段,既往體格檢查無法準(zhǔn)確高效評估患者容量問題,目前臨床中輔助評估容量的方法包括血壓、胸部X線測定心胸比值、中心靜脈壓、N末端腦鈉肽前體(N-terminal pro-brain natriuretic peptide,NT-proBNP)、生物電阻抗分析、同位素分析法等。近年來,床旁即時(point-of-care,POC)超聲受到ICU、急診科等危重病房青睞,以其無創(chuàng)、便攜、可重復(fù)性等優(yōu)點逐漸成為危重患者器官功能評估工具。POC超聲監(jiān)測心功能、肺水腫和腔靜脈等,可對透析患者的容量狀態(tài)進(jìn)行精確地評估。
POC超聲是指在臨床查體后立即進(jìn)行的超聲檢查,POC超聲技術(shù)從最早應(yīng)用于胸、腹部外傷患者出血灶篩查的FAST方案,到聯(lián)合心肺超聲鑒別急性呼吸困難類型的BLUE方案和鑒別急性循環(huán)功能衰竭類型的FULLS方案,繼而發(fā)展至對多器官衰竭患者的全身臟器和組織進(jìn)行快速掃查和功能評估,將不同疾病狀態(tài)下的器官功能“可視化”,達(dá)到快速評估和診斷目的[3-5]。血液透析患者容量狀態(tài)常處于劇烈波動狀態(tài),為快速評估其容量狀態(tài)指導(dǎo)脫水或補(bǔ)液治療,需要便捷、準(zhǔn)確、低廉、可重復(fù)的技術(shù)方法對其進(jìn)行評估,而POC超聲具備以上絕大部分優(yōu)點,可通過便攜式超聲設(shè)備監(jiān)測血液透析患者靜脈系統(tǒng)(下腔靜脈、上腔靜脈、頸內(nèi)靜脈、鎖骨下靜脈、股靜脈)的內(nèi)徑、內(nèi)徑變異度、面積、峰流速變異度等;肺部A線、B線分布及數(shù)量;心臟結(jié)構(gòu)及功能情況等來評估其容量狀態(tài)。
2.1 下腔靜脈(inferior vena cava,IVC)的解剖與相關(guān)病理生理學(xué) IVC將膈肌以下的腹腔臟器、下肢靜脈血液整合,回流入心。作為容量血管的IVC具有較好的順應(yīng)性,自主呼吸吸氣相時膈肌收縮下移,胸腔內(nèi)負(fù)壓下降,右心房壓力減小導(dǎo)致靜脈回流增加,IVC表現(xiàn)為內(nèi)徑減小[6],稱為IVC隨呼吸塌陷;而機(jī)械通氣時呼吸力學(xué)變化與自主呼吸相悖,由于正壓通氣存在,吸氣相胸腔內(nèi)壓增大,右心房壓力增大,靜脈回流減少導(dǎo)致IVC內(nèi)徑擴(kuò)張,稱為IVC隨呼吸擴(kuò)張率。在無特殊疾病的情況下,IVC內(nèi)徑受到管壁內(nèi)外壓力共同影響,內(nèi)部壓力為中心靜脈壓,外部壓力為腹腔內(nèi)壓。因此,心力衰竭、心室壁運動障礙、肺動脈高壓或嚴(yán)重肺部疾病等影響心功能的疾病發(fā)生時,心室射血能力無法匹配過多的靜脈回流,張力性容量增多,引起IVC擴(kuò)張[7]。反之,當(dāng)容量不足時IVC表現(xiàn)為細(xì)窄[8]。
2.2 IVC超聲對容量負(fù)荷評估方法 既往干體質(zhì)量是評價慢性腎衰竭患者容量負(fù)荷狀態(tài)較好的指標(biāo)。干體質(zhì)量是指正常體液比例時的體質(zhì)量,即機(jī)體既無液體潴留,也無低血容量的狀態(tài)。IVC內(nèi)徑作為評價容量負(fù)荷的指標(biāo),與干體質(zhì)量相關(guān)性良好。有研究發(fā)現(xiàn)[9],接受血液透析的慢性腎衰竭患者,其IVC內(nèi)徑與干體質(zhì)量具有一致性,且透析前后IVC內(nèi)徑變化與脫水量呈正相關(guān)。使用超聲監(jiān)測IVC作為容量評估手段,可縮短操作時間、避免臥床患者轉(zhuǎn)運風(fēng)險,且于接受床旁透析過程中方便反復(fù)測量。IVC測量有2種方式,最常見的是經(jīng)劍突下IVC測量法,使用心臟探頭(2.5~3.0 MHz)于劍突下獲取IVC長軸切面,于距右心房開口處2 cm處使用M模式測量,并記錄同一呼吸周期內(nèi)最寬處與最窄處直徑。另一種是將探頭置于右側(cè)腋中線獲取肝臟聲窗處的IVC長軸,并于IVC與肝靜脈匯入接口附近1 cm處測量[10]。研究發(fā)現(xiàn),經(jīng)肝段IVC和劍突下IVC內(nèi)徑對容量評估具有較好的相關(guān)性(r=0.71),在面對腹部外傷、術(shù)后腹帶包扎的患者時,二者可互為補(bǔ)充[11]。IVC直徑和變異度是透析患者血容量的可靠監(jiān)測指標(biāo)。透析過程中實時監(jiān)測IVC變化可減少血液透析的相關(guān)心血管并發(fā)癥發(fā)生率[12]。
2.3 其他主要靜脈對容量負(fù)荷評價 上腔靜脈處于胸腔段,不受腹內(nèi)壓影響,因而較IVC更具穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性。有研究表明[13],經(jīng)胸壁多普勒超聲測量上腔靜脈峰流速變異度可作為一種無創(chuàng)手段,用于機(jī)械通氣患者容量反應(yīng)性的評估,其預(yù)測容量反應(yīng)性的AUC為0.95,敏感度為92%,特異度為92.3%。頸內(nèi)靜脈(internal jugular vein,IJV)是常用的中心靜脈置管位置之一,IJV內(nèi)徑及隨呼吸變異度同樣受容量狀態(tài)影響。容量過負(fù)荷時可引起頸內(nèi)靜脈怒張,內(nèi)徑擴(kuò)大,變異度減小。Ma等[14]研究證實,IJV變異可對容量負(fù)荷及液體反應(yīng)性有較準(zhǔn)確的評估價值。王元元等[15]發(fā)現(xiàn),IJV內(nèi)徑和橫截面積均與容量負(fù)荷有較好相關(guān)性。有研究對55例術(shù)中液體復(fù)蘇患者的容量負(fù)荷研究發(fā)現(xiàn),鎖骨下靜脈變異度以25.9%為閾值可準(zhǔn)確預(yù)測容量反應(yīng)性(敏感度95.6%、特異度81.3%)[16]。股靜脈(femoral vein,F(xiàn)V)屬下肢循環(huán)主要靜脈之一,在全身循環(huán)容量負(fù)荷較低時,可表現(xiàn)FV內(nèi)徑較窄。多項研究表明,F(xiàn)V寬窄與容量負(fù)荷關(guān)系密切,且與中心靜脈壓呈正相關(guān)性,表明FV同樣可對容量負(fù)荷有較好的評估價值[17-18]。
3.1 肺超聲原理及意義 肺部曾被認(rèn)為是超聲檢查的“禁區(qū)”。肺超聲技術(shù)最早興起于法國的ICU,是重癥醫(yī)師監(jiān)測無法配合常規(guī)檢查的危重患者而研發(fā)的一種將臨床診斷死亡和影像學(xué)技術(shù)相結(jié)合的體系。Lichtenstein[4]將常見的急性呼吸困難肺部特征總結(jié)為幾種經(jīng)典的肺超聲征象,診斷準(zhǔn)確率高達(dá)90.5%。含氣的肺泡無法透聲,表現(xiàn)為對胸膜多層反射而成的A線偽像。正常肺間質(zhì)厚度為0.1~0.15 mm,低于常規(guī)超聲儀的最小分辨率,因此無法呈像,故正常肺組織常表現(xiàn)為A線。當(dāng)容量負(fù)荷過多,肺毛細(xì)血管靜水壓升高時,液體滲入小葉間隔導(dǎo)致其增厚,于超聲中顯示為縱向分布的B線。單個肋間隙出現(xiàn)≥3根B線被認(rèn)為有臨床意義,間距>7 mm且分離的B線為“肺間隔火箭征”,等同于胸部X線中評估肺水腫的Kerley B線。相鄰B線間距<3 mm或發(fā)生融合,等同于胸部CT中的磨玻璃樣變[19]。因此,肺超聲對肺水腫的分布區(qū)域和嚴(yán)重程度均有良好評估價值。
3.2 肺超聲對容量負(fù)荷評價 透析患者長期水電解質(zhì)紊亂和代謝產(chǎn)物積聚,常合并液體過負(fù)荷和高血壓等因素,導(dǎo)致心功能減退。心泵做功不足以適應(yīng)過多的靜脈回流,可導(dǎo)致肺毛細(xì)血管靜水壓增高,肺水腫出現(xiàn)[20]。針對透析患者密切監(jiān)測肺水腫有利于優(yōu)化血流動力學(xué)。既往評價肺水腫的工具,如胸部X線、胸部CT等影像學(xué)檢查均存在輻射性,且不利于床旁反復(fù)監(jiān)測。肺動脈漂浮導(dǎo)管和PiCCO技術(shù)為有創(chuàng)操作,且存在血流感染風(fēng)險,不利于普通病房常規(guī)操作。肺超聲對B線的識別有助于對肺水腫的判斷。肺超聲評估肺水含量與胸部CT和PiCCO的診斷相關(guān)性良好[19]。Trezzi等[21]于透析前后對慢性腎衰竭患者進(jìn)行肺超聲檢查發(fā)現(xiàn),透析后患者B線數(shù)量減少,證實了肺超聲可用于透析患者的肺水含量即時評估。且肺超聲B線的數(shù)目和分布與生物電阻抗法檢測容量結(jié)果相近[22],適用于床旁血濾期間無法轉(zhuǎn)運的患者,起到即時評估和前后對比的作用。
4.1 心肺交互作用與雙心室交互作用對容量負(fù)荷的影響 右心室與左心室存在解剖學(xué)上的差異,右心室室壁薄,這決定了其順應(yīng)性強(qiáng)而收縮力弱。容量過負(fù)荷時,右心室可通過心肌初長度改變而容納較多的靜脈血回流。但該效能有一定的閾值,當(dāng)右心室容積達(dá)到飽和狀態(tài)時則出現(xiàn)右心功能障礙,表現(xiàn)為右心室嚴(yán)重擴(kuò)張,充盈壓增高,長期可引起右心房壓力增高和結(jié)構(gòu)改變[23]。室間隔是左右心室共同的室壁,正常狀態(tài)下室間隔和左心室壁同為環(huán)形肌纖維,可維持左心室形態(tài)和正常收縮功能。當(dāng)右心室出現(xiàn)嚴(yán)重容積擴(kuò)張時,可通過室間隔壓向左心室,于二維超聲胸骨旁短軸切面可觀察到“D字征”改變。此外,一些急慢性肺部疾病(如慢性阻塞性肺疾病、肺栓塞、氣胸等)或呼吸機(jī)正壓通氣的應(yīng)用可通過增加肺循環(huán)壓力而增加右心充盈壓,可導(dǎo)致體循環(huán)淤血加重。
4.2 超聲監(jiān)測心臟結(jié)構(gòu)與功能指標(biāo)對容量負(fù)荷評價 長期血液透析患者由于腎素—血管緊張素—醛固酮系統(tǒng)功能亢進(jìn),水鹽代謝紊亂。慢性長期細(xì)胞外液增多可導(dǎo)致容量血管張力性容積增加和大動脈血壓增高,前者通過靜脈回流瘀滯導(dǎo)致肺水腫和體循環(huán)水腫,右心室可急性擴(kuò)張,久之可引起右心室心肌重構(gòu)、心室壁增厚和右心房擴(kuò)張;后者可引起平均動脈壓增高,久之導(dǎo)致左心室重構(gòu)和左心房擴(kuò)張[24]。左心室收縮及舒張功能障礙導(dǎo)致心排血量無法滿足過量的靜脈回流,加重肺水腫等并發(fā)癥[25]。而肺水腫和體循環(huán)淤血同樣增加心臟的前后負(fù)荷,二者互為惡性循環(huán),加劇血流動力學(xué)惡化,最終引起各類心血管疾病發(fā)生,預(yù)后較差[26]。超聲通過監(jiān)測慢性腎衰竭患者左右心腔的形態(tài)、大小、收縮及舒張功能,可對容量負(fù)荷做出較準(zhǔn)確的判斷,并評估心功能及血流動力學(xué)受影響程度,并指導(dǎo)血液透析的方案。
POC超聲具有多個方面的局限性,影響對疾病的準(zhǔn)確判斷。近年來有學(xué)者對IVC無法準(zhǔn)確反映容量狀態(tài)而提出質(zhì)疑[27]。IVC的使用受多種因素影響,肺動脈高壓、三尖瓣嚴(yán)重狹窄或關(guān)閉不全、右心室室壁心肌梗死、心包積液等疾病均可導(dǎo)致IVC增寬,而此時并不代表容量一定處于過多狀態(tài)。此外,腹內(nèi)高壓甚至腹腔間室綜合征患者,增高的腹內(nèi)壓可致IVC形變變窄,此時容易漏診容量過負(fù)荷。因此,準(zhǔn)確把握IVC適用范圍很重要。李堯煒等[28]研究發(fā)現(xiàn),除外器質(zhì)性心臟病、肺水腫病史、嚴(yán)重心力衰竭、腎衰竭、肝衰竭病史后,IVC內(nèi)徑變化可作為膿毒癥休克患者容量反應(yīng)性的預(yù)測指標(biāo),其對容量預(yù)測的ROC曲線下面積高于0.9。 Kaptein等[29]研究顯示,下腔靜脈變異度可預(yù)測機(jī)械通氣患者的容量反應(yīng)性,AUC達(dá)到0.9。
肺超聲需把握對偽像的正確解讀。雙肺彌漫B線不一定是肺水腫。B線的產(chǎn)生機(jī)制是小葉間隔增厚,因此肺間質(zhì)纖維化或嚴(yán)重間質(zhì)性肺炎同樣可以出現(xiàn)彌漫B線。因此,肺超聲的解讀需結(jié)合患者既往肺部疾病史和實際病理生理學(xué)情況。
此外,患者個體差異和操作者技術(shù)也是重要影響因素。對于過胖或過瘦的體型,超聲均會受干擾,前者因脂肪層厚而透聲差,后者因肋間隙狹窄而探頭接觸不良。不同操作者超聲技術(shù)的熟練程度和測量習(xí)慣同樣會對結(jié)果產(chǎn)生差異。
POC超聲相較于傳統(tǒng)容量評估法,其操作方便、價格低廉、可多次重復(fù)測量、無射線輻射危害、結(jié)果直觀圖像化、心肺靜脈循環(huán)系統(tǒng)聯(lián)合評估等優(yōu)點, 一定程度上增強(qiáng)了透析患者補(bǔ)液和脫水治療的安全性與可控性, 提高了臨床治療質(zhì)量。
傳統(tǒng)的容量評估方法包括查體、血壓、胸部X線測定心胸比值、中心靜脈壓、B型利鈉肽、生物電阻抗分析、同位素分析法等。對于長期維持性透析患者來說,絕大部分患者查體時存在顯性水腫、胸悶憋氣癥狀,頸靜脈怒張、肺部濕啰音,但查體檢查很大程度依賴于臨床工作者的個人能力,缺乏客觀性,對容量的評估僅具有部分提示意義。血壓相比于查體客觀性較高,當(dāng)透析時患者血壓升高提示可能為容量劇烈波動導(dǎo)致反射性血管收縮,也可能為超濾量不足,當(dāng)透析時患者血壓降低一般提示過度脫水,容量不足。X線心胸比值為心臟與胸廓橫徑的最大比,是用來評估心臟是否增大的常用指標(biāo),心胸比增大見于擴(kuò)張型心肌病,長期房間隔缺損、室間隔缺損等,透析患者長期容量過負(fù)荷,心肌做功及耗氧增加,代償性心臟擴(kuò)大,可一定程度上反映長期容量狀況,而對于實時容量狀態(tài)的評價其價值不高,且X線心胸比值測定對儀器操作人員的專業(yè)水準(zhǔn)要求高、儀器設(shè)備不便攜帶、測試成本高、受試者會有低劑量輻射風(fēng)險等缺點。中心靜脈壓對于評估透析患者容量狀態(tài)具有重要價值,常用于危急重癥患者容量狀況的評估,而普通透析患者病情尚可,且中心靜脈壓測定操作有創(chuàng)、難度大、費用高,其價值受限[19]。NT-proBNP測定對于普通心力衰竭容量超負(fù)荷患者的容量評估及治療具有指導(dǎo)意義,但對于腎功能衰竭維持性血液透析患者來說其價值不高,NT-proBNP分子量較大,腎臟是其唯一的代謝途徑,當(dāng)腎功能異常時,NT-proBNP在體內(nèi)蓄積,難以反映真實的容量情況,且送檢后有時間差,難以即時評估[19]。生物電阻抗分析作為容量負(fù)荷評價方法之一,在實際工作中,面對正處于床旁透析、意識昏迷、接受機(jī)械通氣或應(yīng)用血管活性藥物維持血壓的危重患者,無法完成人體成分分析。同位素測定法評估維持性血液透析患者的容量負(fù)荷結(jié)果較準(zhǔn)確,被認(rèn)為是“金標(biāo)準(zhǔn)”,但是其價格昂貴、操作繁瑣、重復(fù)性差,而且具有放射性等缺點不具有普及價值。
接受血液透析的腎衰竭患者對容量負(fù)荷的調(diào)節(jié)能力較弱,容量過低或過多均可對腎衰竭患者血流動力學(xué)產(chǎn)生負(fù)面影響。準(zhǔn)確把握患者容量負(fù)荷狀態(tài)可避免液體相關(guān)性臟器損傷。POC超聲可即時、準(zhǔn)確評價機(jī)體容量狀態(tài)和器官與組織水腫情況,對于門診血液透析及病房床旁血液透析的患者來說,可幫助臨床醫(yī)師更好地制定超濾與補(bǔ)液治療方案,優(yōu)化對血液透析患者的容量管理。但POC超聲作為醫(yī)學(xué)影像技術(shù)中的重要組成部分,具有一定的專業(yè)知識要求,需要透析室及腎內(nèi)科醫(yī)師掌握超聲的基本原理和技術(shù),能對心臟、肺部及靜脈系統(tǒng)的超聲圖像做出判別,無疑增加臨床醫(yī)師的工作量,但對患者的容量管理具有重要意義。醫(yī)師在應(yīng)用POC超聲評估容量的過程中,并非一次性檢查,需將POC檢查與脫水或補(bǔ)液治療后的結(jié)果結(jié)合起來,必要時可重復(fù)檢測指導(dǎo)治療,直至透析患者容量處于正常狀態(tài)[30]。POC超聲作為非侵入性容量評估方法,通過多部位檢查發(fā)現(xiàn)液體潴留情況, 對于預(yù)測患者預(yù)后, 及時控制終末期腎病血液透析患者的容量超負(fù)荷, 改善其生存質(zhì)量和生存時間具有重要意義。