休克按照病理生理學(xué)改變主要分為4 種類型,包括心源性休克、低血容量性休克、梗阻性休克和分布性休克。其核心均為微循環(huán)灌注不足,造成組織氧供和氧交換受到影響,導(dǎo)致組織細(xì)胞缺氧,引起組織器官功能障礙。休克類型中的分布性休克(如膿毒性休克)最為復(fù)雜。臨床上常見的膿毒性休克患者的心排出量可以正常甚至高于正常,周圍血管阻力也可能正常,然而微循環(huán)卻表現(xiàn)出顯著的灌注不足或者分流,最終導(dǎo)致細(xì)胞缺氧。此時(shí),體循環(huán)監(jiān)測(cè)指標(biāo)如中心靜脈壓、平均動(dòng)脈壓、心排出量等已不能全面、真實(shí)地反映患者的循環(huán)狀態(tài),需結(jié)合微循環(huán)的監(jiān)測(cè)指標(biāo)加以判斷。已有研究證實(shí)膿毒性休克患者體循環(huán)跟微循環(huán)的表現(xiàn)并不完全匹配[1,2]。Trzeciak 等[3]研究發(fā)現(xiàn)膿毒性休克患者早期液體復(fù)蘇中微循環(huán)血流量的增加與臟器功能的改善密切相關(guān),提出以微循環(huán)為目標(biāo)來進(jìn)行液體復(fù)蘇有可能改善患者的預(yù)后。
1.一般臨床指標(biāo)
膿毒性休克時(shí),機(jī)體為保證心、腦、腎等重要臟器灌注,首先收縮皮膚和胃腸道的小血管,末梢微循環(huán)灌注受影響,可能出現(xiàn)皮溫降低、皮膚花斑、毛細(xì)血管再充盈時(shí)間(capillary refilltime,CRT) 延長(zhǎng)、中心—外周溫度梯度增加等表現(xiàn)。這些是臨床簡(jiǎn)單而容易獲得的微循環(huán)灌注評(píng)估指標(biāo),但缺乏良好的特異性甚至敏感性。
1.1 皮溫:皮溫是最簡(jiǎn)單的反映微循環(huán)的指標(biāo),可通過觸摸(主觀判斷)或儀器探測(cè)肢體末端表面溫度(客觀測(cè)定)的方法獲取,臨床上簡(jiǎn)單而方便。由于其容易受周圍環(huán)境溫度以及患者本身發(fā)熱或動(dòng)靜脈血栓性疾病等的影響,故僅供臨床作為粗略判斷。
1.2 皮膚花斑:皮膚花斑是皮膚小血管收縮的結(jié)果,反映皮膚灌注的異常。對(duì)于深色皮膚的人種,皮膚花斑無法評(píng)價(jià),應(yīng)用受到限制。
1.3 CRT:指末梢血管床(如甲床) 在壓迫變白至恢復(fù)原有色澤所需時(shí)間,超過4-5s被視作外周灌注降低。CRT簡(jiǎn)單易行,但對(duì)于有末梢血管疾患如雷諾病、干燥綜合征等的患者,則無法進(jìn)行微循環(huán)灌注的判斷。
1.4 中心—外周溫度梯度: 中心-外周體溫梯度需同時(shí)有兩個(gè)溫度探針才能獲得。其在一定程度上可以反映微循環(huán)的灌注,但外周溫度受環(huán)境溫度影響較大,且對(duì)于體溫調(diào)節(jié)中樞受損或者伴有感染發(fā)熱的患者,體溫梯度并不能很好地反映機(jī)體的灌注。
2. 實(shí)驗(yàn)室指標(biāo)
2.1 pHi
2.1.1 方法:pHi可直接將微電極刺入胃黏膜進(jìn)行測(cè)定,但pHi也可以通過張力計(jì)測(cè)定法間接測(cè)定,即向帶套囊的胃管套囊里注射生理鹽水或者氣體,讓組織和套囊內(nèi)的CO2充分彌散平衡后抽出生理鹽水或氣體,測(cè)定其中的CO2分壓,其值可替代胃黏膜組織中CO2分壓,從而計(jì)算得出pHi。pHi<7.32對(duì)不良預(yù)后有預(yù)測(cè)價(jià)值。
2.1.2 影響因素:腸營(yíng)養(yǎng)、張力計(jì)放置位置、抑酸劑的使用都將對(duì)結(jié)果產(chǎn)生影響,難以在臨床上推廣。
2.1.3 機(jī)制:胃腸道對(duì)容量反應(yīng)較為敏感,在休克早期就受到影響,容易出現(xiàn)低灌注而使組織內(nèi)pH 值下降,所以通常可用pHi值來反映全身的灌注情況。
2.1.4 研究:蘇青和等[4]持續(xù)監(jiān)測(cè)了20例重度燒傷患者的pHi,發(fā)現(xiàn)死亡組pHi降低者明顯增加(80% vs. 20%)。
2.2 組織CO2分壓
2.2.1 方法:組織CO2分壓可用電極或張力法測(cè)量。電極法是依靠電極加熱皮膚增加CO2彌散來測(cè)得,此方法需頻繁更換電極位置以免灼傷,且每次更換位置后需重新校正,費(fèi)時(shí)較多,不適合急診時(shí)使用。張力法則是將感受器置于舌下,讓CO2通過半透膜彌散至感受器內(nèi)與熒光染料結(jié)合產(chǎn)生熒光來測(cè)定。組織CO2分壓亦可用經(jīng)皮O2 /CO2電極在耳垂測(cè)得,此種測(cè)定電極不需要特別加溫,以免局部血管擴(kuò)張及長(zhǎng)時(shí)間測(cè)定導(dǎo)致皮膚燙傷。舌下和口腔黏膜CO2分壓監(jiān)測(cè)快速、簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì),無血液暴露。
2.2.2 影響因素:由于受口腔分泌物、嘔吐物影響,舌下CO2分壓監(jiān)測(cè)臨床應(yīng)用有限。
2.2.3 機(jī)制:在正常呼吸條件下,當(dāng)動(dòng)脈血CO2含量恒定時(shí),組織CO2含量反映了組織血流和局部CO2之間的平衡。組織CO2分壓由3個(gè)因素決定:動(dòng)脈血CO2含量、局部血流灌注和組織代謝產(chǎn)生的CO2。在低血流量情況下,組織CO2增加,呈現(xiàn)“CO2淤積現(xiàn)象”,可用于監(jiān)測(cè)受影響的組織低灌注和/或組織低氧。
2.2.4 研究:舌下CO2分壓與微血管血流有關(guān),與灌注血管的比例呈負(fù)相關(guān)[5]。膿毒癥患者舌下CO2分壓增加,且死亡患者表現(xiàn)更明顯[6]。
2.3 混合靜脈氧飽和度(SvO2)和中心靜脈氧飽和度(ScvO2)
2.1.1 方法:SvO2的測(cè)定需安置Swan-Ganz導(dǎo)管。
2.1.2 機(jī)制:SvO2指肺動(dòng)脈血氧飽和度,ScvO2則是上腔靜脈的血氧飽和度,二者一定程度上反映了組織氧供與氧耗的平衡,是對(duì)組織氧供需平衡的總體評(píng)價(jià)。盡管在膿毒性休克液體治療的早期目標(biāo)導(dǎo)向治療(early goal-directed therapy,EGDT) 方案中將ScvO2 > 70%作為復(fù)蘇指標(biāo)之一[7],但其并不能完整反映微循環(huán)的情況。對(duì)于膿毒性休克患者,在微循環(huán)存在分流變異和/或血流量減少的情況時(shí),ScvO2亦可不低,甚至升高。ScvO2用于早期液體復(fù)蘇是很好的監(jiān)測(cè)指標(biāo),但對(duì)于后期預(yù)后的評(píng)價(jià)意義不大。
2.1.3 研究:胡偉航等[8]對(duì)25例膿毒性休克患者SvO2和ScvO2進(jìn)行比較,發(fā)現(xiàn)二者缺乏一致性。一些研究也發(fā)現(xiàn)SvO2并不能為微循環(huán)改變提供更多的信息[9,10]。
2.4 乳酸
2.1.1 方法:血?dú)夥治觥?/p>
2.1.2 機(jī)制:當(dāng)組織缺氧、灌注不足或應(yīng)激時(shí),可引起乳酸升高。乳酸清除率指單位時(shí)間內(nèi)減少的乳酸值占初始乳酸值的比例。乳酸水平增高除了反映組織低氧外,有氧代謝時(shí)乳酸的產(chǎn)生還是快速產(chǎn)能的一種方式。
2.1.3 研究:不少研究顯示,對(duì)膿毒癥和膿毒性休克患者,血乳酸濃度和乳酸清除率對(duì)死亡率有預(yù)測(cè)價(jià)值 [11-16]。研究發(fā)現(xiàn)在膿毒癥患者前6 h 液體復(fù)蘇方案中,用乳酸清除率指導(dǎo)治療和ScvO2效果相當(dāng)[17]。荷蘭一項(xiàng)多中心研究[18]中,納入ICU 時(shí)乳酸水平>3 mEq /L的膿毒癥休克患者,在現(xiàn)有膿毒癥休克復(fù)蘇指南[19]基礎(chǔ)上以乳酸水平每2 h 降低20%為目標(biāo)進(jìn)行液體復(fù)蘇能顯著降低住ICU時(shí)間,校正后的ICU死亡風(fēng)險(xiǎn)也顯著降低。美國(guó)一項(xiàng)大樣本多中心研究也發(fā)現(xiàn)以乳酸為目標(biāo)的液體復(fù)蘇方案能改善臨床預(yù)后[17]。Warburg 等[20]在淋巴瘤患者的治療中發(fā)現(xiàn)高乳酸水平與糖的有氧代謝所產(chǎn)生的乳酸供能相關(guān),乳酸水平在沒有低氧的情況下也出現(xiàn)增高。
3. 光學(xué)指標(biāo)
3.1 外周灌注指數(shù)(peripheral perfusion index,PPI)
3.1.1 方法:PPI 即為周圍組織搏動(dòng)部分與非搏動(dòng)部分的比值,在血管舒張時(shí)增加,反之降低。簡(jiǎn)單易行、無創(chuàng)、可連續(xù)監(jiān)測(cè),可用于反映重癥患者的微循環(huán)狀態(tài)。
3.1.2 影響因素:結(jié)果受測(cè)量部位影響,不適用于心律不齊患者。
3.1.3 機(jī)制:PPI反映外周血管的舒張與收縮,衍生于血氧定量計(jì)的光體積信號(hào)。流動(dòng)的血液和其周圍組織可吸收血氧定量計(jì)發(fā)出的紅光和紅外光形成搏動(dòng)的光體積描計(jì)曲線,周圍組織不動(dòng),對(duì)光的吸收恒定,而動(dòng)脈血呈脈沖變化。
3.1.4 研究:相關(guān)研究發(fā)現(xiàn),PPI<1.4%與低灌注相關(guān),PPI≤1.24對(duì)新生兒的疾病嚴(yán)重程度有預(yù)測(cè)價(jià)值[21,22]。
3.2 近紅外線光譜學(xué)(near-infrared spectroscopy,NIRS)
3.2.1 方法:加用血管閉塞試驗(yàn)( vascular occlusion test,VOT)。
3.2.2 影響因素:反映一定體積內(nèi)所有血管( 動(dòng)脈、靜脈、毛細(xì)血管)總的氧飽和度,不能反映受檢血流的不均一變化,當(dāng)血流和代謝成比變化時(shí)其可能無改變。不同儀器測(cè)定的值因波長(zhǎng)、光波數(shù)量、光極間距和算法等無統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),使得其結(jié)果缺乏可比性[23]。溫度和血管活性藥物對(duì)測(cè)定結(jié)果的影響尚不明確。
3.2.3 機(jī)制:基于血氧定量計(jì)的原理,可無創(chuàng)測(cè)定組織氧飽和度,反映組織氧供需平衡的變化。VOT 的原理: 當(dāng)用壓脈帶加壓阻斷上臂動(dòng)脈使之短暫缺血后,血流恢復(fù)的速度主要決定于微脈管系統(tǒng)小動(dòng)脈和毛細(xì)血管的容量;從阻斷血流開始到結(jié)束,血流的變化構(gòu)成下降支,解除阻斷后血流的變化形成上升支;短暫阻斷后再開放,回血的上升支是內(nèi)皮細(xì)胞反應(yīng)性和血液流變學(xué)的標(biāo)志,可以用來反映微脈管系統(tǒng)功能的完整性[24]。VOT 試驗(yàn)尚無標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施方法,不同部位的測(cè)定準(zhǔn)確性也不同。
3.3 激光多普勒(laser doppler)
3.2.1 方法:激光多普勒技術(shù)通過探頭發(fā)射單色激光,激光遇到移動(dòng)的紅細(xì)胞后頻率發(fā)生改變并反射回探頭,從而測(cè)定一定體積內(nèi)的平均血流。此法無創(chuàng)、方便,最常通過皮膚血流的測(cè)定來反映微循環(huán)狀態(tài)。
3.2.2 影響因素:測(cè)量的是一定體積內(nèi)的平均血流情況,無法對(duì)單根血管進(jìn)行分析,亦不能反映血流的不均一情況。儀器、探頭以及組織性質(zhì)不同,血壓、體溫等的變化均可影響測(cè)量結(jié)果[25]。
3.2.3 研究:目前在實(shí)驗(yàn)室情況下能夠顯示膿毒癥狀態(tài)下組織灌注的差異[26]。
3.4 手持式正交偏振光譜(orthogonal polarization spectral,OPS)和側(cè)流暗視野成像技術(shù)( sidestream dark field,SDF)
3.4.1 方法:SDF是OPS的改進(jìn)技術(shù),成像所需要的能量較小,可以更清晰地觀察器官的微循環(huán)狀態(tài),而且可以方便地使用電池或連到便攜電腦進(jìn)行操作,更適于臨床運(yùn)用。SDF可以顯示觀察區(qū)域內(nèi)不同大小血管的長(zhǎng)度、直徑和面積,計(jì)算血流速度和灌注比例,甚至對(duì)每根血管進(jìn)行分析,可用于客觀地評(píng)價(jià)微循環(huán)灌注的變化[28]。SDF 技術(shù)可以在術(shù)中或床旁對(duì)腦、舌下、皮膚、甲床、結(jié)膜等器官的微循環(huán)血流進(jìn)行直接觀察,可用于監(jiān)測(cè)和指導(dǎo)患者的治療。
3.4.2 影響因素:OPS 需要高能量的光源,且敏感性差,容易造成模糊的影像從而影響對(duì)毛細(xì)血管的觀察,臨床常規(guī)應(yīng)用受到一定限制。
3.4.3 機(jī)制:在器官表面應(yīng)用特定波長(zhǎng)的光照射組織,進(jìn)入組織的光可以被血紅蛋白吸收( 氧和血紅蛋白或者去氧血紅蛋白均可吸收該波長(zhǎng)的光),有血紅蛋白的區(qū)域則無光反射回探頭,呈現(xiàn)暗區(qū),而無血紅蛋白處則為亮區(qū),因此能夠在器官表面直接觀察到微循環(huán)的情況[27]。
3.4.4 研究:SDF技術(shù)有助于對(duì)嚴(yán)重膿毒癥患者病情及預(yù)后的預(yù)測(cè)[29]。DeBacker 等[28]回顧了他們觀察舌下微循環(huán)中的所有OPS和SDF圖像,發(fā)現(xiàn)在膿毒癥早期,在眾多微循環(huán)指標(biāo)中,小血管灌注比例( proportionof perfused small vessels,PPVs) 對(duì)預(yù)后的預(yù)測(cè)價(jià)值最大。平均血流指數(shù)( mean flow index,MFI) 、血流變異指數(shù)( flow heterogeneity index,F(xiàn)HI) 、總血管密度( total vessel density,TVD) 、灌注血管密度( perfused vessel desity,PVD) 等也是常用的指標(biāo)。
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