靜脈循環監測：新技術及新應用
杭州市中醫院 錢筱玲譯 張美齊校
重症行者翻譯組
綜述目的
靜脈壓是一個常被忽視的病因。然而，靜脈壓的床邊評估具有挑戰性。本文回顧了靜脈壓監測的臨床意義，現有技術，并介紹了靜脈淤血超聲評分系統（VExUS）作為一種使用多普勒超聲評估靜脈壓力的新方法。
最新發現
研究表明，危重症患者的靜脈壓升高與不良預後之間存在顯著關聯。目前靜脈壓力的測量技術包括體格檢查、右心導管檢查（RHC）、二維超聲以及各種勞動密集型，以研究為重點的生理操作。這些技術各自存在一定的局限性，限制了它們的臨床應用。為了減少這些誤差，Beaubien-Souligny等人引入了VExUS評分，一項基于多普勒超聲的新方法，将IVC直徑與肝靜脈、門靜脈和腎靜脈的多普勒測量相結合，形成靜脈淤血程度評估。研究顯示，VExUS評分與RHC測量之間存在很強的相關性，并且VExUS評分與心腎綜合征導緻的急性腎損傷、利尿劑反應和容量狀态變化的改善之間存在相關性。然而，對非心髒人群的研究規模很小，具有異質性，結論尚不确定。
總結
使用多普勒超聲評估靜脈淤血的早期研究帶來了新希望，但仍需要在不同的患者群體和臨床環境中進行進一步的研究。
要點
1、過度靜脈淤血與終末器官損傷和患者傷害越來越相關，但靜脈淤血的評估具有挑戰性。
2、已經使用了各種各樣的技術來評估靜脈淤血，每種技術都有其自身的局限性。
3、新的研究表明，使用頻譜多普勒來評估大靜脈的血流模式是一種無創測量靜脈淤血的方法。
4、目前正在進行多項研究，以驗證新的頻譜多普勒技術在各種患者群體疾病管理中的作用。
引言
現代危重症醫學的核心挑戰之一是床邊評估靜脈壓力。曆史上，醫學領域一直将動脈系統作為循環功能障礙的主要驅動因素。然而，近年來，人們越來越認識到心力衰竭和危重症患者的容量過負荷和靜脈淤血帶來的危害。1931年首次觀察到靜脈淤血的有害影響，并在現代患者群體中得到越來越多的記錄，再次引起了人們對量化靜脈壓力的興趣。不同于動脈壓可以通過肱動脈或桡動脈的水準上測量擷取，靜脈壓的測量更具挑戰性。本文将闡述靜脈淤血的病理生理學，并描述靜脈壓力的不同測量方法，并以多普勒超聲和靜脈淤血超聲評分系統（VExUS）為重點展開描述。
靜脈淤血的病理生理機制
最近人們越來越認識到靜脈淤血相關的危害，導緻了相關病理生理學的概念重新定義，引起人們對灌注壓力的研究的更多關注，遠端毛細血管床的壓力梯度已被證明與ICU的重要臨床結果密切相關。灌注壓被定義為平均動脈壓（MAP）和靜脈壓之間的內插補點，必須克服這一內插補點才可以實作有效循環和産生靜脈回流。動脈低血壓（如失血性或膿毒性休克）或靜脈淤血增加（如容量過負荷或心源性休克）均會導緻灌注壓紊亂。靜脈壓力的确切決定因素是複雜且有争議的，Starling理論, Guyton理論, 和Permutt理論對靜脈血流動力學做出了突出貢獻，不過其具體細節和争議超出了本綜述的範圍。簡單地說，靜脈壓力來源于血管系統壁的彈性回縮力，右心房壓力（RAP），逆向回流的阻力，或零血流狀态下靜脈系統中存在的壓力。靜脈壓力的彈性成分可以用浴缸來比喻，浴缸由一個水龍頭裝滿，并由浴缸壁一半高度的水管排出。在這個比喻中，水龍頭是心輸出量，排水管是靜脈回流，增加了進入右心房的壓力（圖1）。靜脈容量用引流管線下方的桶内容積表示，該水位線以下的容積不會形成靜脈回流或增加血管壓力。這一部分容積也被成為“無張力容積”。引流管水位線以上的容積被稱為“張力容積”，增加靜脈壓、增加排水管的流量，等于增加靜脈回流。當容量過負荷時，排水管對張力容量減壓的能力是有限的，多餘的壓力通過靜脈系統重新分布。在傳統的浴缸模型中，增加張力容積隻會增加通過排水管的前向壓力，增加靜脈傳回右心房。然而，在現實中，靜脈彈性壓力的增加導緻了整個靜脈系統的壓力的升高，導緻液體外滲到血管外空間，以及灌注壓力的紊亂。其中最重要的概念就是“starling阻力”，它強調了來自周圍組織的跨壁壓力增加導緻脈管系統塌陷的趨勢，也被稱為“臨界閉合壓(Pcc)”；不管下遊壓力如何，Pcc是在恢複前向循環必須克服的阻力（圖2）。否則可能導緻水腫的惡性循環，導緻組織壓力增加，進一步提高Pcc，增加逆行靜脈壓。Koratala博士和他的同僚最近編彙的證據表明了靜脈壓增加和灌注壓降低的負面影響，包括肺水腫引起的缺氧，腦灌注不良引起的精神狀态改變，心腎綜合征導緻的急性腎損傷（AKI）、膽汁淤積和肝損傷、心髒張力改變和心律失常，以及由于組織水腫引起的傷口愈合不良等。
starling阻力效應
靜脈壓力的監測技術
ICU醫生有各種各樣的工具來評估靜脈壓力，從特征性的體格檢查到右心導管插入術（RHC）的有創測量。臨床醫生對靜脈淤血的快速評估依賴于各種體格檢查結果，但其指導價值有限。是以，最終公認的靜脈壓力評估金标準是RHC。相比于體格檢查，中心靜脈、右心房壓和右心室舒張末期壓在受試者間的變異度更小，常用作靜脈壓的替代測量以指導容量過負荷的管理。然而，RHC是一種昂貴、侵入性且耗時的手術，并且不易在床旁獲得。是以，更好的床邊靜脈壓力評估工具成為臨床所需。
基于學術/計算
人們對靜脈生理學的興趣與日俱增，使得間接計算全身靜脈壓力的相關研究越來越多。這些技術特點在其理論複雜性、勞動密集性以及對既有生理模型的依賴性具有類似的特點。
第一種方法适用于機械通氣患者，借助可靠的心輸出量（CO）測量方法，并利用胸腔内壓力、VR和CO之間的關系。在穩态VR=CO的假設下，在不斷增加的壓力下進行一系列的吸氣保持動作，随後測量CO。構造一條曲線，并計算一個函數來推斷理論CO為0 l/min時的VR值，這是評估ofv所需的零流動狀态[23,24]。雖然在學術上具有創新性，但這項技術僅限于插管、使用鎮靜劑、帶有中心靜脈導管的患者，并且需要耗時的床邊操作和計算。類似的使用MAP、CO和RAP的計算機算法已被提出，但有創的血流動力學參數仍然使得其廣泛應用存在局限性。
另一種技術使用單獨測量前臂的靜水壓力作為體循環的模型，假設瞬時測量的靜脈壓力在不同的血管腔室中是一緻的。為了達到評估靜脈壓力所需的零流量狀态，将氣動止血帶快速充氣至SBP以上的50mmHg。一旦血流被中斷，研究人員在血流停止60秒後測量局部靜脈和動脈壓力。與吸氣保持技術不同，該方法适用于自主呼吸患者，在一項對24例心髒手術患者的研究中，該方法被證明可以預測容量反應性，曲線下面積為0.79。然而，該手術還需要專門的裝置和訓練來實作上肢血流阻斷和血壓測量，限制了其在臨床實踐中的應用。
其他經驗證的測量靜脈流量異常的技術包括阻斷體積描記術、血池閃爍掃描術和血管内超聲。盡管這些方法在研究環境中很有用，但由于其成本和技術複雜性，尚未在日常ICU實踐中廣泛采用。
傳統超聲技術
近年來，床旁二維超聲（POCUS）評估靜脈壓成為越來越令人感興趣和創新的領域。傳統上，POCUS已被用于評估是否存在肺水腫、IVC的大小和塌陷率，以及測量升高的JPV。肺超聲（LUS）主要關注是否存在标志肺泡外肺水的胸膜B線，最近的一項荟萃分析顯示，它對繼發于左心衰的肺水腫的敏感性為88%，特異性為90%。然而，LUS不能評估靜脈壓升高對周圍器官的直接影響，重要的是，它缺乏對右心衰的效用評估。IVC的超聲檢查，最初是評估靜脈壓力的一個有效參數，但近年來，由于大量潛在的混淆生理變量使其解釋複雜化，包括胸部和腹部壓力、心髒功能、解剖變異和血管順應性，IVC的超聲檢查已被嚴格重新評估。2023年的一篇綜述強調，盡管IVC已廣泛使用，但IVC超聲的陷阱使其解釋具有複雜性。最後，通過超聲評估頸内靜脈已被評估為RAP升高（>10mmHg）的替代名額，具有中等的敏感性和特異性。然而，最近一項評估超聲測量JPV的研究的meta分析顯示，樣本量小和排除标準不一緻限制了研究結果的普适性。此外，JPV的超聲測量需要精确的技術，可能會被患者特有的因素所混淆，如三尖瓣反流，并且無法量化外周器官水準的淤血，而靜脈壓升高會對外周器官造成危害。傳統的二維超聲已被證明是評估靜脈壓的有用工具，但随着廣泛應用，局限性逐漸出現，包括過度依賴單一觀點來評估全身淤血，缺乏标準化以及在更廣泛的患者群體中測試特征的多變性。
多普勒超聲：靜脈淤血超聲評分系統（VExUS）
為了解決這些缺點，Beaubien-Souligny等人最近研發了VExUS評分，這是一種通過評估腹部髒器血流來評估靜脈循環淤血的超聲技術。該技術将IVC直徑、肝靜脈、門靜脈和腎靜脈的脈沖多普勒頻譜四個部位的檢查結果相結合，旨在對整個靜脈循環系統中的淤血進行全面評估(圖3)。這項技術是先前記錄的表明RAP升高的超聲檢查結果的新穎組合，包括與不同淤血程度相關的特征性多普勒超音波形。在他們最初的研究中，作者對145名需要體外循環的心髒手術術後患者肝、門靜脈和腎靜脈進行了一系列多普勒超聲評估。他們評估了由不同超聲參數組成的五種不同的“VExUS原型”預測心腎AKI發展的能力。他們報告說，“VExUS C”評分系統對心腎AKI發展的陽性似然比為6.37。與傳統的二維超聲相比，這一發現引起了重症監護領域對使用多普勒超聲評估靜脈淤血的極大興趣。他們的創新性初步研究引起了人們對VExUS的驗證和臨床實用性的進一步興趣和研究。
靜脈淤血超聲評分系統（VExUS）分級
VExUS技術的驗證
最初的VExUS研究是在小樣本群體中進行的，并沒有将VExUS分級與靜脈淤血的金标準進行比較，這限制了作者的研究結果的可推廣性。為了建立VExUS的生理學合理性，Longino等人評估了51名因各種适應症接受RHC的住院患者的VExUS分級與有創測量的右心房壓之間的相關性，發現RAP大于12mmHg的AUC為0.99。随後對81例患者進行的研究顯示，VExUS分級與RAP、平均肺動脈壓（mPAP）和肺毛細血管楔形壓（PCWP）之間存在相似的相關性。這些研究雖然樣本量有限，但通過以将其與已知的金标準進行比較的方式證明了VExUS的生理原理，顯示其可重複性，并證明VExUS可應用于普通住院人群。
在不同患者群體中，VExUS也得到了進一步的驗證，包括一項對145名成人ICU患者的研究，記錄了中度和重度充血的患病率分别為16和6%。一項對33名危重症患兒的研究顯示，VExUS分級與CVP顯著相關。在外科文獻中隻有一例病例報告描述了VExUS成功用于來緩解先天性心肌病患者的淤血。最近的一個病例系列回顧了VExUS在各種臨床環境中更廣泛應用的理由和支援證據。這些研究為多普勒超聲在不同患者人群中的靜脈壓評估奠定了基礎。
VExUS的臨床應用
盡管VExUS的驗證是必要的，但了解該技術的臨床實用性更為重要。最初報道的AKI和VExUS分級之間的關聯已經在部分人群中得到了再次驗證，而部分小型的初步研究的結果卻并不完全一緻。在最近一項針對30名診斷為心腎綜合征的ICU患者的縱向前瞻性試驗中，Bhardwajet等人證明了VExUS分級的降低與心腎AKI的改善、VExUS分級變化和液體平衡之間的密切關聯。同樣，Longino等人觀察到VExUS分級與住院患者AKI之間存在關聯。然而，在一項對145名ICU患者的多中心研究中，觀察到的淤血比例較低，并且沒有觀察到AKI和VExUS分級之間的關聯。然而，應該注意的是，這項研究排除了MAP低于65mmHg的患者，限制了其在ICU人群中的推廣性。有趣的是，一項對90名接受連續VExUS檢查的未分型AKI重症監護室患者的預實驗研究表明，VExUS評分在0小時至48小時之間下降的患者比沒有下降的患者有更多的無腎替代治療（RRT）天數，這表明在重症監護室人群中，減少淤血具有一定的腎髒保護作用。同樣，最近一項針對230名心髒手術患者的前瞻性研究評估了VExUS評分及其各成分以及CPV作為AKI的預測名額，發現AKI與肝髒、門靜脈和腎髒異常之間存在正相關，但與VExUS本身無關。作者将這一發現歸因于VExUS的IVC參數。他們的發現為改善多普勒超聲對靜脈壓的評估提供了可能性，為VExUS方法的未來疊代提供了可能。多普勒超聲的另一個潛在用途是預測利尿反應。一項對81名ICU患者進行利尿的前瞻性觀察研究表明，VExUS分級升高與适當的利尿反應之間存在顯著關系，AUC為0.66[95%置信區間（95%CI）0.53–0.79]。有趣的是，同一項研究注意到，門脈搏動指數（VExUS的一個組成部分）的AUC為0.8（95%CI 0.7–0.9）。這一發現還表明，除了VExUS之外，還應在臨床環境中探索其他多普勒超聲測量方法。
結論：多普勒超聲在靜脈監測中的應用前景
展望未來，研究人員正在迅速采取行動，使多普勒超聲适應新的患者群體和臨床應用。盡管VExUS評分系統已在普通住院人群中得到驗證，但仍有一些重要的亞組可能會混淆多普勒超聲評估，包括肝硬化、終末期腎病、肺動脈高壓患者和正壓通氣患者。令人興奮的是，我們已經看到臨床醫生在比以往任何時候都更廣泛的臨床場景中應用靜脈壓力測量。有一項研究提出将LUS與VExUS相結合，以防止接受液體複蘇的膿毒症患者的容量過負荷。同樣，一項多中心臨床試驗目前正在量化多普勒識别的靜脈淤血與感染性休克患者死亡或RRT需求之間的關系。一旦确定了使用多普勒超聲指導治療的可能性，就必須使用多普勒超聲作為方案化幹預措施的一部分進行大規模前瞻性試驗，以确定這些新技術在标準化治療中的價值和地位。