超声测量下腔静脉在脓毒症休克中的应用

DOI：10.3760/cma.j.issn.1671-0282.2013.11.011

作者单位：100029 北京，中日友好医院急诊科

通信作者：顾承东，Email：

【摘要】目的 研究床旁超声检测仪测量下腔静脉管径并计算呼吸变异指数，评估其与脓毒症休克动物模型/患者血容量的相关性。方法 选取8只幼年猪，使用大肠杆菌内毒素制作脓毒症休克模型，分别在建模前、建模成功时、建模成功后1 h及6 h时使用便携式超声检查仪测量肝后下腔静脉最大径（IVCmax），下腔静脉最小径（IVCmin），并计算下腔静脉呼吸变异指数（IVCrvi），同时记录中心静脉压（CVP）；另外，使用便携式超声检查仪对急诊重症监护病房28例脓毒症休克患者分别于液体复苏前、液体复苏2 h及6 h时测量肝后下腔静脉管径（IVCmax、IVCmin）并计算IVCrvi，同时记录CVP，分析IVCmax、IVCmin及IVCrvi与CVP的相关性，并进一步分别计算IVCmax、IVCmin及IVCrvi与CVP的回归方程。结果 脓毒症休克猪模型建模成功时，IVCmax 、IVCmin、 IVCrvi分别为（0.90±0.17）cm、（0.35±0.11）cm、（59.26±17.81）%；液体复苏6 h后，IVCmax 、IVCmin明显增加分别为（1.04±0.15）cm、（0.79±0.08）cm，而IVCrvi明显减少为（23.66±5.52）%（均P

【关键词】超声检查；脓毒症休克；中心静脉压；液体复苏

Ultrasonographic measurement of inferior vena cava internal diameter and respiratory variation index as guidelines in fluid resuscitation of septic shock TAO Yong-kang， ZHANG Guo-qiang， WANG Hai-feng， LIU Xiao-lei， QI Zhi-wei， YAN Sheng-tao， LU Hai-tao， GU Cheng-dong. Department of Emergency Medicine，China-Japan Friendship Hospital， Beijing 100029， China

Corresponding auther： GU Cheng-dong ， Email：

【Abstract】Objective To explore the relationship between caliber of internal diameter of inferior vena cava （IVC） or respiratory variation and central vein pressure （CVP） in septic shock swine/patients. Methods A total of 8 swine were infused with LPS （100 μg/kg） intravenously to establish animal model of septic shock， and fluid resuscitation was followed with normal saline. Ultrasound was used to measure the maximum internal diameter （IVCmax） and minimum internal diameter （IVCmin） of IVC， and respiration variation index （IVCrvi） was calculated at normal status， septic shock， 1 hour and 6 hours after fluid resuscitation， respectively. CVP was recorded at the same time. On the other hand， 28 septic shock patients were recruited， IVCmax， IVCmin and CVP were recorded before and at 2 h and 6 h during fluid resuscitation. IVCrvi were calculated as IVCrvi =（IVCmax-IVCmin）/ IVCmax×100%， Correlation of IVCmax， IVCmin and IVCrvi with CVP were analyzed and linear regression equations were caculated. Results In septic shock swine， comparison of IVC calibers between pre-modeling and post-modeling demostrated the value of IVCmax （0.90±0.17）cm vs. （1.04±0.15）cm，P

【Key words】Ultrasonography； Septic shock； Central venous pressure； Fluid resuscitation

早期充分有效的液体复苏是治疗脓毒症休克的关键，其目的在于尽早补充脓毒症休克患者的有效血容量，改善血流动力学状态，以保证重要脏器、组织的血流灌注。临床常通过中心静脉置管测量中心静脉压（CVP）、中心静脉血氧饱和度等来评估血容量及液体复苏效果，但中心静脉置管是一项有创操作技术，需要耗费一定时间，且有可能出现气胸、出血等并发症，尤其对于此类危重症患者，可能直接导致病情加重。下腔静脉（IVC）毗连右心房，其充盈程度可在一定程度上反映患者血容量。而床旁超声作为一项无创检查手段近年来广泛应用于急诊、重症监护病房，临床医生可使用便携式超声检查仪便捷、重复地测量下腔静脉内径。本研究利用便携式超声检查仪测量脓毒症休克猪模型及脓毒症休克患者下腔静脉内径，并计算下腔静脉内径呼吸变异指数（respiration variation index，IVCrvi），从动物模型到临床患者水平研究其与CVP的相关性，探讨床旁超声测量下腔静脉在治疗脓毒症休克中的使用价值。

1 资料与方法

1.1 研究对象

实验动物选取幼年猪8只（雄性4只，雌性4只），体质量（30.0±2.1）kg（北京琉璃河科兴实验动物养殖中心）。取平卧位，以3%戊巴比妥钠按（30 mg/kg）腹腔注射行基础麻醉。间断予3%戊巴比妥钠5～10 mL/h以维持麻醉。颈内静脉切开置入中心静脉导管。

另选取2011年1月至8月中日友好医院急诊重症监护病房收治的脓毒症休克患者28例（男性15例，女性13例），年龄60～85岁，（72.6±7.9）岁；身高150～178 cm，（167.2±5.3）cm；体质量41～85 kg，（60.6±13.7）kg，其中肺部感染14例、胆道感染8例、肝脓肿2例、其他感染4例。脓毒症休克诊断标准参照2008年严重脓毒症和脓毒症休克管理指南[1]，同时除外并存有机械通气、严重心力衰竭、心肺复苏术后、肺动脉高压、慢性肾功能不全以及恶性肿瘤晚期的患者。收集实验数据前均充分告知患者及家属，并取得患者及家属的知情同意。

1.2 方法

对于脓毒症休克模型猪，予大肠杆菌内毒素（LPS，0111∶B4，Sigma，USA）剂量100 μg/kg，用生理盐水稀释至50 mL，经颈内静脉推注，当平均动脉压（MAP）降至基础值70%时视为脓毒症休克模型建立成功。建模成功后1 h内，按60 mL/kg给予生理盐水补液，1 h后改为20 mL/（kg·h）生理盐水维持治疗，至建模成功后6 h。分别在建模前、建模成功时、建模成功后1 h及6 h时记录CVP（以日本光电BSM-4111K中心监护仪连续监测）；使用Sonosite M-Turbo型超声检查仪和3.5 MHz微凸阵探头（SonoSite， Washington， USA），于右侧肋下纵向探测肝后下腔静脉，选取距右心房入口2 cm处测量下腔静脉管径，同步冻结超声图像，于呼气末和吸气末测量下腔静脉最大径（IVCmax），最小径（IVCmin），分别测量3次，取其平均值。IVCrvi=（IVCmax-IVCmin）/IVCmax×100%，下腔静脉管径测量由1名固定医师完成。

脓毒症休克患者取平卧位，测量其下腔静脉的IVCmax、IVCmin（方法同上）。均采用Seldinger技术由右侧锁骨下静脉置入中心静脉导管15～20 cm，胸部X光片确定导管末端位于右心房入口处，以日本光电BSM-4111K中心监护仪连续监测CVP。分别于液体复苏前、液体复苏2 h及6 h时测量CVP、IVCmax、IVCmin，并计算IVCrvi（方法同上）。

1.3 统计学方法

采用SPSS 15.0进行分析。计量资料以均数±标准差（ x±s ）表示，脓毒症休克组液体复苏前后比较采用重复测量方差分析； Pearson相关分析了解各参数间的关系；以P

2 结果

脓毒症休克模型猪液体复苏前后CVP、下腔静脉管径及IVCrvi比较见表1。脓毒症休克模型猪IVCmax、IVCmin与CVP呈正相关（ r =0.443、0.616，均P

表1 脓毒症休克模型猪液体复苏不同时间CVP、下腔

静脉管径及IVCrvi比较（ n =8， x±s ）

Table 1 CVP， IVCmax， IVCmin， IVCrvi of septic shock swine at different time（ n =8， x±s ）

注：1 mmHg=0.133 kPa

脓毒症休克患者液体复苏前后CVP、下腔静脉管径及RVI比较见表2。脓毒症休克患者IVCmax、IVCmin与CVP呈正相关（ r =0.668、0.863，均P

图1、图2分别为脓毒症休克猪模型与脓毒症休克患者液体复苏前后下腔静脉管径变化的超声图像。

3 讨论

脓毒症休克的原因在于严重感染造成有效循环容量不足，故早期充分有效的液体复苏是治疗脓毒症休克的关键。然而，临床实践中脓毒症患者病情危重，常合并心功能不全等多器官功能障碍，在液表2 脓毒症休克患者液体复苏不同时间CVP、下腔静脉管径及IVCrvi比较（ n =28， x±s ）

Table 2 CVP， IVCmax， IVCmin， IVCrvi of septic shock patients at different times（ n =28， x±s ）

白色箭头所示为下腔静脉，A：建模成功时呼气末下腔静脉管径；B：建模成功时吸气末下腔静脉管径，较A有所减小；C：液体复苏后6 h呼气末下腔静脉管径，较A有所增大；D：液体复苏后6 h吸气末下腔静脉管径，较C有所减小

图1 超声图像所示某脓毒症休克模型猪液体复苏前后

下腔静脉管径变化

Fig 1 IVCmax and IVCmin of a septic shock swine showed by Ultrasonography at different stages

白色箭头所示为下腔静脉。A：液体复苏前呼气末下腔静脉管径；B：液体复苏前吸气末下腔静脉管径，较A减小；C：液体复苏后6 h呼气末下腔静脉管径，较A增大；D：液体复苏后6 h吸气末下腔静脉管径，较C减小

图2 超声图像所示某脓毒症休克患者液体复苏前后

下腔静脉管径的变化

Fig 2 IVCmax and IVCmin of a septic shock patient showed by Ultrasonography at different stages

体复苏时补液量、补液速度常难以掌握，补液量过少、过慢不利于纠正患者血容量，而补液量过多、过快则容易诱发急性心衰、肺水肿。临床通过深静脉置管测量CVP可在一定程度上反映患者血容量、心脏前负荷，通常CVP会随着患者的血容量、心脏前负荷增加而升高。2008年严重脓毒症和脓毒症休克管理指南提出的早期目标导向性复苏（early goal-directed resuscitation）：最初6 h内应使CVP达到8～12 mmHg（1 mmHg=0.133 kPa），平均动脉压≥65 mmHg，尿量≥0.5 mL/（kg·h），中心静脉血氧饱和度≥70%或混合静脉血氧饱和度≥65%。该指南中测量CVP、中心静脉血氧饱和度均需事先行中心静脉置管。但中心静脉置管是一项有创操作技术，需要耗费一定时间，可能出现气胸等并发症，对于凝血功能障碍的患者，可能出现严重出血，均可能直接导致病情恶化。CVP是否能够准确地反映心脏前负荷，目前仍有争议[2-3]，且CVP无法预测患者对液体治疗的反应性[4]。因此，希望通过更简便易行的方法来监测患者血容量，以指导液体复苏时的补液量、补液速度。

床旁超声作为一项无创检查手段近年来广泛应用于急诊、重症监护病房，临床医生可使用便携式超声检查仪便捷、重复地测量下腔静脉内径。有研究显示，超声测量下腔静脉管径及呼吸变异指数可较好地评估心衰或透析患者的血容量[5-6]。吸气时胸腔内压下降，下腔静脉血液回流至右心，使得下腔静脉管径减小；相反，呼气时胸腔内压升高，回流至右心血量减少，下腔静脉管径扩张；当患者血容量增加时，下腔静脉管径会增加，同时管径随呼吸运动的变化幅度减小；而血容量减少时，下腔静脉管径会相应塌陷，管径随呼吸运动的变化幅度会增加。Sefidbakht等[7]通过对88名创伤患者的研究发现，休克组患者下腔静脉管径明显小于非休克组患者。另有研究显示，应用超声测量下腔静脉呼吸变异指数可较好地预测机械通气脓毒症休克患者对扩容治疗的反应性[8-9]。另有报道显示对严重创伤患者超声测量颈内静脉截面积大小及呼吸变异指数，发现其与CVP存在相关性，一定程度上可以预测CVP[10]，对于肥胖、严重肠管积气使得下腔静脉超声成像质量欠佳的患者具有一定临床意义，但其敏感性及特异性均较低。笔者对脓毒症休克患者的研究结果显示，IVCmax、IVCmin、IVCrvi与CVP均有相关性。另外，根据现有实验数据，笔者发现IVCmax、IVCmin、IVCrvi与CVP呈线性相关，并分别计算出相应的回归方程，以通过超声测量下腔静脉管径参数来估算CVP水平，在一定程度为临床实践提供依据；当然，CVP受多种因素影响，这些参数是否能准确反映CVP尚需更深入的临床研究来评价。本研究还发现IVCmax与CVP呈正相关，但相对于IVCmin及IVCrvi来说，其相关系数绝对值较小，这可能与不同体型个体下腔静脉管径基础值本身存在较大差异有关，故考虑使用IVCmin或IVCrvi这一相对指标能更好地评估心脏前负荷及血容量状态。

通过动物实验及临床试验，笔者发现床旁超声测量下腔静脉管径、计算下腔静脉呼吸变异指数可在治疗脓毒症休克时作为评估血容量的方便有效的方法。床旁超声作为一项无创检查手段近年来广泛应用于急诊、重症监护病房，临床医生可使用便携式超声检查仪便捷、重复地测量下腔静脉内径，对指导脓毒症休克患者补液量具有重要的临床意义。另外，临床医生经过培训后还可利用便携式超声检查仪对患者进行心脏检查，大致评估心脏功能[11]，对评估危重患者的循环状况大有裨益。床旁超声作为临床医生的另一“听诊器”，在急诊、危重症患者诊疗方面具有广阔的应用前景[12-15]。

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（收稿日期：2013-06-18）