知识更新：休克时的局部器官灌注监测
翻译：王玉康 编辑：李沂玮
原创出处：杭州浙大市一重症
摘要
【目的】
休克患者全身血流恢复后仍可能存在某个器官的灌注不足。本文总结了有关心脏、脑、肾脏和/或内脏器官等灌注不足的评估方法。
【最近发现】
我们通过体格检查、心电图、超声心动图、超声造影、近红外光谱和多普勒超声等技术以评估单个器官的灌注情况。
【总结】
体格检查具有合理的阴性预测价值，可以排除单个器官的灌注不足，但该方法不具有特异性。间接测量心肌灌注的技术包括心电图和超声心动图。超声造影可以定量测定心肌灌注，但迄今为止仅用于检测局部心肌灌注不足。近红外光谱和经颅多普勒超声可用于评估脑灌注并确定大脑自动调节的阈值。多普勒超声和超声造影都是评估肾脏和内脏器官灌注的新方法。大多数技术的主要局限性在于无法确定器官血流量是否满足器官的新陈代谢需求。
【关键词】毛细血管再充盈时间，局部灌注，休克，超声
01 前言
Introduction
休克是重症患者常见的疾病，死亡率高。在病理生理学上，休克定义为全身性氧输送与氧消耗不匹配导致的细胞缺氧及器官功能障碍。在临床实践中，休克主要通过生理学体征来诊断，如周围灌注不足（四肢湿冷、毛细血管再充盈时间延长、脉压差减小），皮肤花斑，冷汗，精神状态改变和少尿等。实验室检查（如动脉乳酸水平、中心/混合静脉血氧饱和度、中心静-动脉二氧化碳分压差、碳酸氢根水平和碱剩余缺失等）可帮助临床医生进一步确认休克的诊断。
休克管理的关键在于治疗休克的病因，并通过稳定血流动力学状态从而纠正组织灌注不足。稳定血流动力学状态分为三个步骤（图1）。第一步需迅速纠正冠状动脉和脑部灌注不足以防止心血管衰竭，这通常意味着需要（快速）给予缩血管药物。第二步是休克治疗的核心，即纠正全身组织灌注不足保证微循环灌注。此时应考虑滴定液体、正性肌力药物、升压药物和血管扩张药物以纠正组织缺血缺氧及全身低灌注表现。患者全身组织灌注不足改善后可能仍存在某个器官的局部灌注不足表现，此时就需要进行稳定血流动力学治疗的第三步。常见的局部器官灌注不足包括肾脏、大脑和心脏等，其原因具有一定的器官特异性，包括自身调节能力不足（如肾脏）、滋养动脉狭窄（如心脏）或疾病引起的灌注异常（如脑损伤）等。通过对PubMed数据库进行文献检索，本文对有关心脏、脑、肾脏和/或内脏器官等灌注不足的评估方法进行总结。
02 评估单一器官灌注的局限性
Limitations
各项测定单个器官灌注技术的主要局限性在于无法确定器官血流量是否满足器官的新陈代谢需求。当前，仅有少数侵入性技术可用于测量器官特异性代谢物或组织氧供情况以确定器官灌注是否适当，如近红外光谱技术（NIRS）等在开放手术过程中置入静脉导管等。实验室参数可用于诊断局部缺血导致的器官功能不全，但它们对指导复苏无用，因为这些指标具有滞后性，一旦出现异常即表明已经发生了相应的器官损害。
03 心脏
Heart
体格检查
冠状动脉闭塞伴局部心肌缺血称为I型心肌缺血。休克相关的心肌灌注不足会导致整个心脏灌注不足，出现心肌供需不匹配，此时称为II型心肌缺血。II型心肌缺血一般与心绞痛性胸痛不同。仅在少数清醒患者身上出现一些非特异性表现，包括呼吸困难、焦虑、发汗或无法解释的心动过速和低血压等。
心电图
心电图是诊断急性心肌梗死的基石之一。心肌缺血发作后数秒（20～24 s）内出现ST段改变，缺血时间延长（>60min）时ST段改变具有高度特异性（特异性为95.2％），可预测肌钙蛋白的升高。其主要局限性在于ECG预测肌钙蛋白升高的敏感性很低（31.6％）。
超声心动图
超声心动图在检测局部缺血引起的心肌局部室壁运动异常中具有重要作用。因冠状动脉闭塞行经皮冠状动脉介入治疗的患者在病变恢复10s内即可在经胸超声下观察到局部运动异常的改变，这一改变要早于ECG上的ST段变化。相反，对于休克患者仅发表有限的数据，有关超声心动图诊断II型心肌缺血患者心肌灌注的数据有限。若没有明显的冠状动脉狭窄，休克导致的心肌灌注不足会引起心室收缩或舒张功能障碍，而不会导致节段性室壁运动异常。超声心动图是识别重症患者心脏收缩和舒张功能异常的灵敏工具，但非特异性不足。
超声造影
目前已有超声造影（CEUS）用于评估局部心肌灌注和检测冠状动脉疾病的报道。对于40例肌钙蛋白水平升高的重症患者行心肌CEUS可发现局部灌注不足和冠状动脉疾病表现，其敏感性为67％，特异性为88％。到目前为止，尚未有使用CEUS诊断弥漫心肌灌注不足及II型心肌缺血的数据报告。CEUS操作技术更为复杂，需要经验丰富的操作者（表1）。
04 脑
Brain
体格检查
对未镇静的患者进行体格检查是不合适的。神志精神正常是脑灌注良好的可靠指标。意识水平或意识内容的改变是脑灌注不足的非特异性表现。对于血液动力学不稳定的患者，焦虑、躁动或嗜睡应视为脑灌注不足的指标。少数情况下脑灌注不足可能会引起抽搐或局灶性神经功能障碍（如脑动脉狭窄的患者）。
近红外光谱技术
近红外光谱技术（NIRS）使用近红外光谱分析技术经皮实时测量局部脑组织的氧合状况。近红外光对人体组织有良好的穿透性，可穿透头部的皮肤、骨骼及其他组织深入到脑组织内部（图2）。颅外组织对颅内组织氧饱和度的影响是NIRS技术的关键限制。此外，NIRS仅对大脑皮层进行分析，无法对灰白质交界区、基底节或海马区等特别容易发生灌注不足的组织进行分析。额部NIRS测量的组织氧饱和度中动脉占20%，毛细血管占5％，其余静脉血占75％，因此健康志愿者呼吸室内空气NIRS值一般为70％。老年患者平均NIRS值为60％。NIRS绝对值低于50％或较基线值下降超过25％提示脑组织缺氧。脑灌注是脑组织氧饱和度的关键决定因素，但其他因素（如动脉血氧饱和度、动脉二氧化碳分压、血红蛋白水平和局部脑损伤等）也会影响脑组织血氧饱和度。
有关模拟血容量不足致低血压的健康志愿者数据显示，心输出量的变化不仅与颈动脉血流相关，也与脑组织氧饱和度相关。NIRS可在外科大手术（心脏、主动脉和颈动脉手术）过程中间接反映脑血流变化。心脏大手术期间，动脉血压波动小于或大于大脑自动调节阈值与术后谵妄、急性肾损伤及死亡发生率独立相关。
经颅多普勒超声
经颞窗、眼窗或枕窗行经颅多普勒超声（TCD）检查可以确定Willis环中的动脉血流的速度。脑动脉的血流速度取决于血流量和血管内径，平均血流速度与脑血流相关但不相等。因此，没有确切的血流速度值可以诊断脑灌注不足。脑血流速度相对下降60～80％可作为脑灌注不足的阈值。多项有关成年志愿者的临床数据显示，TCD评估大脑中动脉的血流与MRI灌注显像基本一致。
对于心力衰竭的患者，主动脉内球囊泵（IABP）反搏时大脑中动脉的速度时间积分增加，表明IAPB可增加脑灌注。与NIRS相比，TCD与动脉血压结合分析后可用于评估危重患者及外科大手术（心脏或血管手术）期间的脑部自动调节阈值。
05 肾脏
Kidneys
体征
长期以来，尿量一直是评估休克患者肾灌注的关键性生理指标。少尿是肾衰竭的有效预测指标，并已被纳入到急性肾损伤的定义之中。尿量大于0.3～0.5ml/kg/h是肾血流量充足的指标。应注意，除肾脏灌注不足以外，还有其他原因引起的少尿。首先，对于休克患者，即使肾血流量充足，但神经体液应激反应也会导致肾小球滤过减少，进而水钠潴留，从而引起少尿。其次，肾小球前和肾小球后阻力的变化造成肾内血流的分流增加，此时即使肾灌注正常甚至增高，也仍可能使肾小球滤过率下降（尤其是脓毒症患者）。第三，重症患者由于缺血、炎症、线粒体功能障碍和细胞周期停滞等可造成肾小球和肾小管损伤（后者更常见），从而造成少尿。最后，容量过负荷或心力衰竭引起中心静脉压升高，静脉淤血可导致肾灌注不足。基于上述，少尿仅在休克早期提示肾脏灌注不足。另外，一项纳入30名早期脓毒性休克患者的前瞻性观察性研究发现，毛细血管再充盈时间和皮肤花斑与肾搏动指数（肾脏血管阻力指标）相关。
多普勒超声
与TCD类似，彩色多普勒超声可用于床旁评估肾脏血流速度。利用收缩期血流速度/舒张期血流速度（比值）和平均血流速度值可以计算肾血流阻力指数和肾血流搏动指数。这两个参数都能准确反映肾脏的血管张力，并可以估测肾脏的灌注情况。健康志愿者数据显示，肾血流阻力指数的参考值为0.6～0.7，大于0.7提示肾血管收缩，与肾脏灌注减少有关。对于脓毒性休克患者，合并急性肾衰竭患者的肾血流阻力指数明显增高。肾血流阻力指数以0.71为最高阈值，大于这一界值提示急性肾损伤风险增加。血流动力学稳定的多发伤患者肾血流阻力指数大于0.7提示潜在的失血性灌注不足，有进展至失血性休克的风险。
此外，多普勒超声还可用于指导循环衰竭患者的液体负荷对肾血液动力学的影响。肾血流量与动脉血压密切相关，肾血流阻力指数可用于指导确定平均动脉压目标以优化肾灌注。脓毒性休克患者应用去甲肾上腺素后平均动脉血压升高，肾血管阻力指数下降，尿量增加。
肾静脉血流的多普勒测量可反映肾脏的静脉回流情况。肾脏非连续性静脉血流提示充血性心力衰竭导致肾脏淤血。肾静脉血流模式与右房压相关，连续血流模式下右房压为5.4±2.5mmHg，双相血流模式为9.5±3.5mmHg，单相血流模式为14.9±4.3mmHg。心脏手术后重症患者的门静脉搏动指数大于50％提示体循环静脉充血可能，并与术后急性肾损伤发生风险增加独立相关。门静脉血流对操作技术较低，有望成为肾静脉回流受损的替代性检查。
超声造影
超声造影（CEUS）评估肾血流量的结果与对氨基马尿酸技术测定肾血浆流量的结果密切相关（表1）。有研究发现，与非脓毒性休克相比，脓毒性休克患者的肾皮质灌注指数下降，对比剂通过时间延长。同样，心脏手术后第一天患者的肾脏灌注指数下降达50％，提示肾脏灌注在术后24小时内显著降低。
CEUS还可用于评估儿茶酚胺类药物对肾脏灌注的影响。健康志愿者应用2mg/kg/min的多巴胺后，CEUS可见肾皮质血流量显著增高。应用去甲肾上腺素将患者的平均动脉压从60～65mmHg增加至80～85mmHg后，患者的平均灌注指数没有明显变化，但随着去甲肾上腺素剂量的增加，其灌注指数呈现了不同方向的变化（从下降51％到增高97％）。
06 内脏器官
Visceral organs
体格检查
临床体格检查无法发现休克患者肝脏/脾脏灌注不足的依据。肠鸣音消失是肝-内脏灌注不足的非特异性表现，但存在生理性肠鸣音是胃肠道灌注充分的标志。早期脓毒性休克患者的毛细血管再充盈时间与多普勒超声下肝脏和肠道血管的搏动指数直接相关，这表明早期脓毒性休克患者的毛细血管再充盈时间延长可能提示肝脏和肠道血管收缩。
多普勒超声
肝脏多普勒超声检查是评估肝脏灌注的公认方法，但目前并无多普勒超声评估休克患者肝脏灌注的研究报道。有个案报道显示，在休克患者肺静脉血流量正常或增加的情况下，肝静脉血流的消失或明显减少可能提示静脉回流严重受损。
多普勒超声评估血液动力学稳定的多发伤患者在入院后24小时内脾脏血流阻力指数增加是其进展为出血性休克的独立预测因子。心脏手术后机械通气患者的脾脏血流阻力指数随容量负荷的变化反映了心脏对容量的反应性及其全身血流动力学特征。液体治疗后脾脏血流阻力指数下降超过9％是心脏每搏量增加的标志，其特异性为100％，阳性预测值为100％。脾脏血流阻力指数下降大于4％往往合并乳酸清除率的增加和全身体循环阻力的下降，提示内脏灌注改善。
超声造影
超声造影（CEUS）是评估重症患者肠道灌注的新方法。到目前为止，已经发表了关于将其用于检测可疑肠缺血患者肠道缺血的大多数研究。在这些患者中，CEUS信号减弱或缺失提示肠道缺血的敏感性为85%，特异性为100％。此外，CEUS有助于发现休克导致的脾脏灌注不足，还可以发现肝移植受体的肝动脉或门静脉血流异常（表1）。
吲哚菁绿清除率和胃张力监测
吲哚菁绿（ICG）清除率和胃张力监测可用于评估重症患者的肝脏和胃部灌注情况。但是，这两种方法都有很大的局限性，在临床实践中不是常规使用。最近5年内尚未发现有关（ICG）清除率和胃张力监测评估休克患者肝脏或胃肠道灌注的文献报道。
07 结论
Conclusion
休克患者全身血流恢复后仍可能存在某个单一器官的灌注不足。体格检查阴性可以排除单个器官的灌注不足，但特异性差。间接评估心肌灌注的技术包括心电图和超声心动图，CEUS可以量化心肌灌注，但迄今为止仅用于检测局部心肌的灌注不足。NIRS和TDS可用于评估大脑灌注并确定大脑自动调节的阈值。多普勒超声和CEUS都是评估肾脏和内脏灌注的新方法。但上述多数技术都无法确定器官血流量是否能满足器官的新陈代谢需求。
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