脉搏灌注指数变异监测机体容量状况的临床研究
作者：蔡勤芳、米卫东、袁维秀
作者单位：解放军总医院麻醉科
研究认为每搏输出量变异度SVV能很好地提示机体的容量状况、优化液体治疗方案，从而改善患者、尤其是危重患者的预后。脉搏氧体表描计图波形幅度在呼吸周期中的变异对前负荷的改变十分敏感，并与SVV有很好的相关性。然而，临床工作中，目前的监测仪器和手段难以对其进行瞬时、连续地计算和测量，使其用于容量监测受到一定程度的限制。脉搏灌注指数变异(pleth variability index，PVI)与脉搏氧波幅变异具有很好的相关性，并可以瞬时、连续地加以监测和记录，但其反应机体容量状况的准确性和对机体容量治疗反应的预测能力尚未得到充分的评估。本文旨在探讨PVI预测机体容量治疗反应的准确性，并与其他血流动力学指标进行比较。
资料与方法
一般资料
本研究选择2009年8月至11月25例拟在全身麻醉下行胃肠手术的患者，其中男性18例，女性7例；年龄25—74岁，平均(48±10)岁。患者均为美国麻醉医师协会分级(ASA)I一Ⅱ级。患者排除标准：术前血红蛋白<110 g／L，有心律失常、心内分流、外周血管疾病及长期口服血管活性药的患者。所有患者术前1d口服硫酸镁50ml进行肠道准备。
麻醉方法
1.麻醉前准备：麻醉前30 min肌内注射阿托品0.5mg，开放静脉，按4 ml·kg-1·min-1的速率于外周静脉通路输注平衡液。采用监测仪常规监测心电图、心率、血压、脉搏氧饱和度及呼吸末二氧化碳分压，并连接脑电双频指数监测仪。
2.麻醉诱导：给予咪唑安定0.05 mg／kg，异丙酚1~2 mg／kg，芬太尼3μg/kg，爱可松0.8 mg／kg静脉快速诱导行气管内插管，IPPV控制通气，容量控制模式。呼吸参数：潮气量10 ml／kg，呼吸频率8～12次／min，维持呼吸末二氧化碳分压在35~40mmHg(1 mmHg=0.133 kPa)，氧流量设定为2 L／min。
3.麻醉维持：微量输注泵持续静脉输注异丙酚，输注速度根据BIS监测值进行调控，维持BIS值在50~60。完成气管插管后，将脉搏氧探头连接患者食指并避光包裹固定，另一端与安装了PVI软件的Masimo Radical 7监测器连接，连续监测PVI、灌注指数(peffusion index，PI)；行左或右桡动脉穿刺置管，连接FloTrac传感器，1根传感器连接普通监护仪监测有创平均动脉压，另一端连接VIGELO监测仪，连续监测心指数(cardiacindex，CI)、SVV等各项指标；并经颈内静脉行中心静脉穿刺置管监测中心静脉压。上述各项操作完毕，血流动力学平稳后5 min，以0.4ml·kg-1·min-1的速率静脉输注6％羟乙基淀粉(130／0.4)注射液，输注总量：7 ml／kg，进行容量治疗反应的临床观察。
观察指标
于输注羟乙基淀粉前(T1)和输注结束后3 min(T2)时记录平均动脉压、心率、中心静脉压、CI、SVV、PVI、PI，计算CI变化的百分比即△CI。△CI =(输注羟乙基淀粉后cI值-输注羟乙基淀粉前cI值)／输注羟乙基淀粉前CI值×100％。根据△CI的变化将25例患者分成两组，△CI≥15％视为对容量扩张有反应组(R组，n=17)，△CI<15％视为对容量扩张无反应组(NR组，N =8)。
统计学方法
采用SPSS 13.0统计学软件分析数据，计量资料以面±s表示，组内比较采用配对样本的t检验，组间比较采用独立样本的t检验，SVV、PVI、PI、平均动脉压、心率、中心静脉压与△CI进行Pearson相关性分析，并绘制各血流动力学指标的受试者工作特征(ROC)曲线，根据ROC确定SVV、PVI的阈值。以P<0.05为差异有统计学意义。
结果
两组患者年龄、性别构成比、体质量、身高、体表面积比较差异无统计学意义(P>O.05)。与液体输注前时比较，液体输注结束后患者平均动脉压、中心静脉压、CI升高，心率、SVV、PVI降低(P<o.05)，PI差异无统计学意义(P>0.05，表1)。
R组患者液体输入前的SVV和PVI的基础值明显高于NR组患者，两者之间差异有统计学意义(P<0.01)；而两组之间其他的血流动力学数据基础值比较则差异无统计学意义(P>0.05，表2)。
Pearson相关性分析显示：SVV、PVI的基础值与△CI呈线性相关(r=0.600，P<0.01和r=0.683，P<O.01)；SVV与PVI有显著的线性相关(r=0.543，P<0.01)。
ROC曲线结果分析显示：潮气量为10 ml／kg、以△CI≥15％定义对容量治疗有无反应的标准时，SVV诊断阈值为13.5％，监测容量反应的灵敏度为88.2％，特异度为87.5％；PVI的诊断阈值为15.5％，监测容量反应的灵敏度为88.2％，特异度为87.5％；ROC曲线下面积显示：SVV、PVI监测容量反应的准确性高于其他血流动力学指标(表3，图1~3)。
讨论
客观地监测与评估容量状态、准确地预测机体容量治疗后心排血量的变化，是临床工作中非常关注的问题；寻找准确的监测指标，为临床判断提供有力参考，也是诸多临床研究所倾力的内容之一。目前比较公认的理论是在机械通气的情况下，依赖于胸内压和回心血量之间相互作用的动态性血流动力学参数SW、动脉脉压变异(△PP)等是预测容量反应的良好指标。近来研究表明，机械通气中脉搏氧体表描计图波形幅度变异(△POP)可很好地反映心室前负荷的变化，与SVV、△PP等也有很好的相关性，能够准确的预测机体的容量反应。然而，目前的监测手段无法在床旁瞬时、连续地测得△POP数值。而脉搏灌注指数变异(PVI)与△POP具有很好的相关性，并且可瞬时、连续进行测量。本试验对PVI在全麻机械通气条件下监测机体容量状况的准确性进行了评估，结果显示：对容量治疗CI出现有增加反应的患者，SVV基础值16.0％±2.6％显著高于对容量治疗无反应的患者1 1.6％±1.4％(P<0.05)；对容量治疗有反应的患者PVI基础值20.5％±3.7％也显著高于对容量治疗无反应的患者13.8％±2.6％(P<0.05)；以△CI≥15％定义为对容量治疗有无反应的标准时，SVV诊断阈值为13.5％，其监测容量反应的灵敏度为88.2％，特异度为87.5％；PVI的诊断阈值为15.5％，监测容量反应的灵敏度为88.2％，特异度为87.5％。可见后者监测容量状况的准确性与SVV相近。
脉搏氧波形是通过机体吸收脉搏氧探头中的红光和红外光后产生的，由两部分组成。其中皮肤、骨骼、其他组织以及非搏动性血液持续不变地吸收脉搏氧探头中的光线，称之为持续性吸收(DC)，而动脉血对光线的吸收则随着血液的搏动变化，称之为搏动性吸收(AC)。PI是对红外光搏动性吸收和持续性吸收的比值，即PI=[(AC／DC)X 100]，因此，PI反应的是脉搏氧波形振幅的变化。PVI是通过自动并持续探测一个完整的呼吸周期中PI的最大值和最小值计算得来，即PVI=[(PImax一一PImin)／PImax]×100％。Cannesson等在研究中证实，PVI能够在全身麻醉机械通气条件下评估机体容量状态、指导液体治疗。本实验通过容量治疗时PVI与SVV的对照研究，也证实了PVI预测机体容量反应的能力。
ROC曲线下面积可以反应某项指标对疾病的诊断价值，Cannesson等在容量治疗反应的研究中表明PVI的ROC曲线下面积为0.927(95％CI:0.828~1.026)，PVI的诊断阈值为14％监测容量反应的灵敏度为81％，特异度为100％。本实验中SVV、PVI的ROC曲线下面积分别为0.952(95％CI:0.874～1.031)和0.934(95％CI:0.827~1.041)，高于其他的血流动力学指标，表明SVV、PVI预测容量反应的准确性优于平均动脉压、心率、中心静脉压、CI、PI等指标。
需要指出的是，在不同的研究和实验条件下，SVV、PVI等监测阈值可能会在一定范围内波动，这可能与患者左室前负荷的状态、潮气量的大小、进行容量治疗时输注液体的种类、数量以及判定是否对容量治疗有反应的标准不同有关。另外，PVI作为一种完全无创的血流动力学监测，应用前景乐观，但是由于血管收缩的状态直接影响组成脉搏氧波形中搏动性吸收的部分，所以PI与血管收缩性密切相关，而PVI尚不能鉴别PI的变化是由于一次呼吸周期中呼吸本身的变化对血管收缩性的影响，还是由于任何其他现象(例如疼痛反应)产生。因此，为避免干扰因素，本实验的临床观察均在麻醉诱导后手术开始前这段时间进行，而对于PVI在手术过程中对机体容量状况监测的准确性有待于进一步研究。
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综上所述
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在机械通气患者，PVI作为一种连续、无创的功能性血流动力学指标，可准确地反映机体的容量状况、预测安静状态下机体容量治疗的反应，其准确性与SVV相近。