静脉输液是急性循环衰竭患者的一线治疗干预。主要目标是通过增加心脏前负荷来增加每搏输出量，从而改善心输出量 (CO) 和组织灌注。Frank-Starling 定律描述了心脏前负荷、收缩力和每搏输出量之间的生理关系（图 1），并为评估液体反应性创造了科学基础，其定义为血管内容量扩张后CO显著增加（10-15%）。传统上，这种液体挑战是通过在短时间内输注 500 mL 晶体液或胶体溶液来实现的。尽管如此，到目前为止，还没有建立标准化的液体挑战技术，作为常规实践包括溶液类型和数量、输注时间或复苏终点在内在作者和机构之间存在显著差异。目前重症监护医学实践的首要问题是只有大约 50% 的危重病人是“液体反应者”。此外，基于一项大型国际多中心研究，不能常规预测液体反应性，其评估技术在不同机构之间差异很大。这意味着大部分患者接受了大量不必要的液体，随后导致间质和细胞内组织水肿的发展导致水合过多。由于器官功能受损，这种液体超负荷已被证明会对许多危重患者的发病率和生存率产生不利影响。由于这些原因，液体治疗应该根据患者在疾病过程中的实际容量状态进行调整似乎是合理的，尽管一些作者和指南提出了固定容量输液的理由。
图 1. 代表心肌收缩力（每搏输出量）和心脏前负荷关系的 Frank-Starling 机制。传统上，输液的决定是基于低血容量的临床症状，例如低血压、少尿、血清乳酸升高，以及包括中心静脉压或肺动脉楔压在内的前负荷静态参数。不幸的是，尽管广泛使用，但这些参数都不能单独或联合预测液体反应性。因此，这些传统标志物的低预测值导致需要采用动态指标来评估，动态指标依赖于诱导心脏前负荷的变化，在不给予液体的情况下引发对这种液体挑战的反应。一些动态技术基于正压通气期间的心肺相互作用，例如脉压变化 (PPV)、每搏输出量变化 (SVV) 或下腔静脉和上腔静脉的塌陷。在这些方法中，正压通气期间胸内压的周期性变化会导致两个心室的前负荷发生变化，从而产生内部液体挑战。被动抬腿 (PLR) 动作还通过暂时增加静脉回流来产生内部液体挑战。标准液体挑战可以用微量液体挑战代替，这减少了无意中给予的液体量。尽管预测液体反应性的准确性非常高，尤其是在 PLR 和 PPV 的情况下，但所有这些方法都有一些明显的局限性，使得它们在某些临床情况下不切实际甚至不可能可靠地使用。例如，自主呼吸活动、小潮气量通气和不规则的心律是 PPV 和 SVV 的主要限制，据报道，符合PPV 条件的重症监护患者比例低至 2%。另一方面，PLR 仅受使用压力袜和腹内高压的限制；然而，转移到中心静脉的血液量（约 300 mL）低于传统的容量挑战，需要足够精确的 CO 监测方法。这些包括或多或少的侵入性方法，例如脉搏轮廓分析或肺动脉导管热稀释法和需要训练有素的操作员的无创超声心动图，他们可能并不总是可用。因此，为了克服这些限制和缺点，预测液体反应性的新方法已经出现。最近引入了包括呼吸阻塞测试、颈静脉塌陷性或动脉多普勒变化的测试。本综述的目的是分析现有证据，并提供有关预测危重患者液体反应性的新方法的最新信息。呼气末闭塞试验（EEOT）在Monnet等人2009年的研究中首次被描述为基于心肺相互作用的液体反应性动态参数之一。在正压通气过程中周期性吸气会增加胸内压，从而导致静脉回流和右心室及随后的左心室的前负荷下降。因此，在呼气末正压（PEEP）水平上中断呼吸，胸内压下降，应增加两个心室的前负荷，导致 "内部 "液体挑战。在一个对液体有反应的病人中，这种前负荷的增加会转化为CO的显著升高。EEOT已经在混合的ICU和外科病人群体中成功进行了测试。在机械通气的病人中，EEOT是通过在呼气结束时中断呼吸周期来进行的。例如，这可以通过使用呼吸机上的呼气保持功能来实现，该功能通常用于测量内源性PEEP。通常情况下，在大多数研究中，呼气末期保持时间为15秒；然而，也有报告说持续时间为12或30秒。最近的一项荟萃分析显示，呼气保持时间超过15s没有诊断价值。为了可靠地评估EEOT的血流动力学效应，已经对CO或其替代指标进行了监测。理想情况下，选择的测量方法应提供足够快速和精确的CO计算，因为EEOT引起的变化幅度被认为发生在呼气末闭塞的最后5s，并在测试完成后1min内完全消退。因此，大多数研究都采用了校准的脉搏轮廓分析；然而，未校准的脉搏轮廓分析、超声心动图、食道多普勒衍生的CO估计，甚至脉搏压力变化作为CO的替代指标也被使用，其精确度可以接受。重要的是，由EEOT引起的CO变化的幅度相对较小。部分解释了为什么监测呼气末二氧化碳的变化不能可靠地预测EEOT期间的液体反应性。 在一项针对败血症ICU病人的研究中，通过校准的脉搏轮廓分析测量的EEOT后CO的增加只有5%，可以预测液体的反应性，具有很好的诊断性能（敏感性为91%，特异性为100%，ROC AUC为0.972）。在进一步的研究中，在ICU病人的内科和外科混合人群中，使用校准的和非校准的脉搏轮廓分析也得到了类似的结果。然而，如果使用超声技术评估CO，EEOT期间CO的这种低振幅变化是一个主要限制。当使用食道多普勒时，CO轻度增加2.3%或4%即可预测液体反应性。一项采用经食道超声心动图（TOE）对左心室流出道（LVOT）的速度-时间积分（VTI）的测量进行检测，其CO变化阈值为5%，另两项研究采用经胸超声心动图（TTE）的阈值为5-9%。然而，这些数值低于最小显著性变化，即两次测量之间可被认为是显著的最小变化。根据计算，用TTE评估的LVOT VTI为11%，食道多普勒为7%。因此，吸气末闭塞试验（EIOT）被引入，作为EEOT的补充，通过提高CO变化的幅度来改善试验的诊断准确性。EIOT的原理与EEOT相似，当吸气阶段中断吸气时，导致前负荷下降。通过将相隔一分钟的EEOT和EIOT引起的变化的绝对值相加，Jozwiak等人能够将液体反应性的检测阈值从脉冲轮廓分析监测的CO变化的4%提高到11%。通过TTE和食道多普勒评估LVOT VTI也取得了同样的效果。EEOT的主要局限性是，它只能在没有任何自主呼吸活动的机械通气患者中进行，因为该类患者无法进行15秒的呼气保持。PEEP水平在5到14 cmH2O之间似乎不影响测试的诊断准确性。许多研究已经成功地测试了≈7ml/kg的潮气量。另一方面，关于这些测试在低潮气量通气患者和使用俯卧位时的诊断表现，只有有限的数据。EEOT的主要优势在于 的主要优势在于它的快速执行和实用性，即使在手术室里，其他液体反应性指标可能不实用。另一个可能有用的液体反应性动态参数是颈内静脉（IJV）直径的呼吸变化，在机械通气的病人中称为颈内静脉扩张性/可变性，在自主呼吸的病人中称为颈内静脉塌陷性，所有这些都由血管超声评估。与上腔静脉或下腔静脉扩张性一样，该测试基于机械通气或自主呼吸期间胸内压力变化引起的静脉回流到心脏的周期性变化（图 2A，B）。
图 2. 颈内静脉前后径的 M 型视图显示了液体反应性 (A) 和无反应性 (B) 机械通气患者的变异性差异。推荐的技术要求患者采用仰卧位或 30° 半卧位。线性超声探头应在环状软骨水平的颈部横向平面中垂直于皮肤放置。然后使用彩色多普勒成像和直接外部压缩识别 IJV。使用超声评估 IJV 直径 记录 M 模式，并记录一个呼吸周期期间的最高 (Dmax) 和最低直径 (Dmin) 值。最常用的是测量前-后 (AP) IJV 直径；然而，在一项实验研究中，横向直径产生了与 AP 测量相似的结果。在测量过程中避免超声探头对静脉造成任何压迫是至关重要的。IJV 扩张性 (IJVD) 的公式因研究而异；然而，它最常被计算为：
另一方面，如果使用 IJV 变异性（IJVV），则计算公式修改为：' fill='%23FFFFFF'%3E%3Crect x='249' y='126' width='1' height='1'%3E%3C/rect%3E%3C/g%3E%3C/g%3E%3C/svg%3E)
在 50 名感染性休克机械通气患者的队列中，IJVD 提供了优异的结果，阈值为 18%，预测由液体挑战引起的 CO 增加 ≥ 15%（敏感性为 80%，特异性为 95%，ROC AUC 为 0.915)。在另一项包含 70 名机械通气心脏手术患者的研究中，IJVV > 12.99% 预测液体挑战引起的 SV 增加 ≥ 15% 具有相似的准确性。对于自主呼吸患者的数据有限。在 Haliloglu 等人进行的研究中，对 44 名自主呼吸脓毒症患者的 IJV 塌陷性进行了评估。IJV 塌陷度 ≥ 36% 预测被动抬腿 (PLR) 操作后 CO 增加 ≥ 15%，中等敏感性为 78%，特异性为 85%，ROC AUC 为 0.872。在另一项实验研究中，健康志愿者在献血 450 mL 前后 IJV 塌陷性存在显著差异；但是，没有进行 CO 监测。在一项针对接受压力支持通气的患者的研究中，IJV塌陷性的变化可以可靠地预测液体反应性（敏感性为83%，特异性为94%，ROC AUC为0.88），但有趣的是只有在右颈内静脉进行测量时才会出现这种情况。与更为成熟的下腔静脉相比，IJVD的主要优势在于其技术难度较低，应用较为方便，尤其是对于肥胖、腹水或腹内高血压的患者。此外，评估上腔静脉的扩张性需要引入食道超声心动图探头和训练有素的操作者，而测量IJV的扩张性只需要一个线性探头和基本的超声专业知识。IJVD的主要局限性被认为是肺顺应性低、心律失常或颈静脉血栓。低潮气量通气也可能会损害该测试的诊断准确性。Guarracino等人使用6-8ml/kg的潮气量，结果可以接受。结果，但还需要进一步的研究来证实这些发现。尽管如此，IJVD似乎是一个很有前途的液体反应性参数，特别是其快速、无创评估的优势，且不需要先进的超声技术。下腔静脉（IVC）直径的呼吸变化已被广泛用作预测液体反应性的可靠指标，尽管它的诊断可靠性最近受到了质疑，特别是在自主通气的患者群中。有人假设，测量腔静脉的流量而不是直径可能是一个更好的前负荷指标，但由于其在肋下超声视图中的角度外观不允许使用多普勒测量精确的流量，肝静脉流量（HVF）被用来作为替代指标。肝静脉的超声多普勒分析波形在生理上由四个波组成（两个前向波S和D，一个逆向波A和一个过渡波V）（图3）
图3. 肝中静脉 (MHV) 中的正常频谱多普勒波形图与并发心电图追踪相关。在心动周期中，心房收缩导致血液逆行流向肝脏，产生 A 波。S 波出现在心室收缩期，当三尖瓣向心尖移动时，在 MHV 中产生顺行血流。之后，三尖瓣恢复原位，出现逆行 V 波。然而，肝静脉频谱波形在许多病理条件下可能变得不典型，例如流向改变（肝静脉阻塞）、不规则（心律失常）、单相/双相形状（肝浸润、肝硬化、腹内高压）或 D 波优势（三尖瓣反流、右心衰竭）（图 4）。
图 4. 通气患者肝中静脉 (MHV) 的频谱多普勒波形。在一项包含 44 名感染性休克机械通气患者的前瞻性研究中，通过首先扫描 IVC，然后识别肝中静脉 (MHV)，从肋下超声心动图视图评估 HVF。脉冲多普勒用于评估MHV中的血流特征，并记录每个单独波的峰值流速。容量扩张 (VE) 后 MHV D 波速度 (ΔMHV D) 的变化计算如下：
作者得出结论，没有一个评估参数能够预测液体反应性。然而，在扩容期间 ΔMHV D ≥ 21% 的增加与缺乏液体反应性相关，敏感性为 100%，特异性为 71%，ROC AUC 为 0.918。此外，MHV S 波速度与 CO显著相关，因为它在液体反应者的液体挑战后增加，但在非反应者组中没有变化。因此，HVF 评估似乎提供了停止持续输液的指标，并可作为评估心输出量变化的替代指标。评估 HVF 的主要优点是其技术难度较低，并且在可能无法获得标准 TTE 视图的患者中获得更好的可用性，尤其是那些心脏手术后的患者。主要限制代表了影响肝血流模式的各种并发病理，如上所述。需要进一步的研究来验证 HVF 评估的临床效用及其在危重患者液体管理中的作用。动脉多普勒测量可以提供有关患者循环状态和 CO 的有价值信息，同时完全无创。从历史上看，食管多普勒已被广泛用于连续监测各种血流动力学变量，包括 CO，这与使用热稀释法的肺动脉导管测量的 CO 密切相关。食管多普勒也可用于测量校正的收缩期血流时间 (FTc)，发现它与血管内容量相关。FTc 是心动周期的收缩部分，校正了心率（除以周期时间的平方根——巴泽特公式）。
由于 FTc 被认为是前负荷的静态参数，它主要与被动抬腿 (PLR) 动作结合使用。在其他研究中，通过使用标准公式获得了动脉血流量 (BF)：
然而，这种主动脉流量的计算需要使用食道多普勒，这可能并非在所有患者环境中都可用。为了克服这一限制，已经探索了对更容易接近的动脉的研究，包括颈动脉、肱动脉、股动脉和脾动脉。大多数可用的动脉超声多普勒监测数据集中在颈动脉上。在一项对 34 名血流动力学不稳定的感染性休克患者进行的研究中，Marik 等人证明，PLR 操作后颈动脉血流量增加 20% 可以高精度预测液体反应性（敏感性为 94%，特异性为 86%）。另一方面，肱动脉血流量同时增加的程度要小得多，提供了较低的诊断准确性测试。作者推测，这种现象可以通过分布型循环休克中血流的生理重新分布来解释。此外，Blehar 等人假设临床脱水患者在扩容后颈动脉校正血流时间（CFTc，图 5）会增加。在他们的观察性研究中，仅根据病史和临床检查被认为是低血容量的 56 名患者接受了液体推注。CFTc 从 299 ms增加到 340 ms，而 MAP 和 HR 保持不变。不幸的是，在该研究中没有测量到其他血流动力学参数。在献血者、透析终末期肾功能衰竭患者和长期禁食后的健康志愿者中观察到类似的 CFTc 增加，但每次都没有记录除 MAP 和 HR 之外的任何血流动力学参数，因此 CFTc 的变化与CO无法等同. 在另一项研究中，Barjaktarevic 等人招募了 77 名未分化休克患者，通过基于生物反应的系统监测心输出量。7 ms 的 CFTc 变化阈值被确定为具有高度诊断准确性的液体反应性的最佳预测指标 (ROC AUC 0.88)。另一方面，Judson 等人观察到对感染性休克患者进行液体挑战后 MAP 增加，而 CFTc 没有相应变化。图5.颈总动脉正常频谱多普勒波形图，显示颈动脉血流时间 (CFT) 的测量。流动时间是从颈动脉上冲开始到重搏切迹的中心部分测量的。使用 Bazett 公式计算校正的颈动脉血流时间 (CFTc)在 Garcia 等人的一项研究中，研究了肱动脉峰值速度 (ΔVpeakbrach) 的呼吸变异性作为 38 名机械通气患者的液体反应性的预测因子，ΔVpeakbrach 在计划的扩容之前测量并使用以下公式计算：
PLR 诱导的ΔVpeakfemoral≥ 8% 可高精度预测液体反应性（ROC AUC 0.93），并与液体挑战后 CO 增加相关；该参数的表现与桡动脉导管测量的 PPV 相似。这些结果随后在 Luzi 等人的研究中在危重患者的混合人群中得到了复制。在ICU脓毒症患者的两项研究中评估了股动脉血流峰值速度和股动脉速度时间积分变化。Préau等人使用多种参数来预测流体反应性，包括股动脉流速的变化（∆Vpeakfemoral）。通过TTE测量卒中体积来评估CO的变化。∆PLR操作和液体挑战的峰值记忆计算如下：
PLR诱导的∆Vpeakfemoral ≥8%可高精度预测液体反应性（ROC AUC 0.93），并与液体激发后CO增加相关；该参数与通过桡动脉导管测量的PPV相似。这些结果随后在Luzi等人的研究中在危重症患者的混合人群中被复制
脾多普勒阻力指数 (SDRI) 也被提议作为检测低血容量的非侵入性参数。该技术基于通过将取样点置于脾动脉的主要分支中获得的超声多普勒测量结果，距离脾门约 1 厘米。SDRI 使用以下公式计算：
其中 S 代表收缩期峰值速度，D 代表舒张末期速度。在 Corradi 等人的一项研究中，对 49 名入院时血流动力学稳定的多发伤患者进行了 SDRI 评估。与没有出血事件的稳定患者相比，在入院后 24 小时内发生出血性休克的隐匿性出血患者的 SDRI 显著升高（SDRI 分别为 0.71 和 0.6）。容量复苏后，出血患者的 SDRI 与非出血组的值相似。在另一项对心脏手术患者进行机械通气的研究中，Brusasco 等人表明，标准扩容后 SDRI 下降 < 4% 排除了具有 100% 敏感性和特异性的液体反应性；另一方面，下降 ≥ 9% 反映了液体反应性（敏感性 63%，特异性 100%，ROC AUC 0.88）。总之，评估动脉多普勒的主要优点包括完全无创和测量简单，因为除了脾动脉以外的所有动脉都位于表面并且易于通过超声检查，使得这种方法在急诊科特别方便。关于局限性，大多数已发表的研究都集中在重症监护室以外的患者身上，重症患者的数据有限。此外，在大部分现有研究中，没有直接监测 CO，其最终变化仅被认为是血管内容量减少或临床表现的结果。最后，尽管该技术具有上述技术简单性，但有几项研究表明超声检查者之间的可重复性低，并且在接受 PLR 操作的患者中可靠性不足。一般来说，目前可用于肱动脉的数据，股动脉和脾动脉血流评估不足以实施液体反应性评估的常规实践。目前用于评估液体反应性的大多数方法都需要先进的血流动力学监测，这可能并不适用于所有危重患者。因此，为了克服这些技术限制，Vistisen 等人。提出心脏期前收缩可被视为一种前负荷调节机制，并且可以仅使用标准心电图 (ECG) 和有创动脉血压 (BP) 测量来监测其血流动力学效应。这一假设是基于过早发生的早搏或异位搏动与心室充盈减少相关的事实。另一方面，由于先前的代偿性暂停，异位后搏动与增加的前负荷相关，并且可能导致液体反应性患者的每搏输出量增加。因此，监测变量包括早搏后收缩压 (SBP) 和射血前期 (PEP)，定义为心电图 R 波与动脉 BP 收缩上冲开始之间的时间间隔，两者均进行比较与前十次窦性搏动的中值。在检测到多个符合条件的早搏的情况下，这些变量也被平均为一个值。在 Vistisen 等人的另一项研究中，在 41 名重症患者的人群中分析了在预定的液体挑战前 30 分钟内的心电图和动脉血压波形。液体反应性定义为通过无创心输出量监测评估的 SV 增加 10%。在 63% 的患者中检测到了早搏。早搏后 SBP 增加 5% 和 PEP 增加 7.5 ms 预测的液体反应性只有中等准确性（ROC AUC 分别为 0.79 和 0.74）。类似的结果也在同一研究组的一项研究中的一组手术患者中获得。另一方面，在 61 名心脏手术患者的术中进行的研究中，在手术过程中进行了两次分析，仅确定了 41% 和 46% 的符合条件的早搏。在这种情况下，包括 SBP 和 PEP 在内的异位后搏动变量预测液体反应性的可靠性较低（ROC AUC 范围从 0.5 到 0.69）。使用早搏作为液体反应性预测指标的主要优势在于其适度的技术要求，其中仅需要 ECG 和动脉 BP 波形分析。该方法在大量ICU患者中应该是适用和可行的。但是有几个明显的局限性。首先，临床医生被迫等待早搏发生，除非使用的监测设备提供足够的事后分析，否则将要求观察者站在床边，不断检查监护仪。因此，需要更广泛的自动化心电图分析软件，使其应用更方便。其次，目前仅对窦性心律患者进行了评估。第三，没有关于早搏时间对呼吸周期影响的数据。最后，迄今为止进行的所有研究都包括相对较少的患者，并且全部由一组研究人员撰写，仅在一份期刊上发表。所提出的非系统评价的主要局限性在于它仅包括小型、非随机和单中心研究，甚至包括一些缺乏任何可重复性的研究。此外，从未将所提出的方法单独或与更成熟和广泛使用的液体反应性评估技术进行直接比较。因此，尚不清楚这些方法中的任何一种是否优于其他方法或应优先使用哪种方法。最后，评价的叙述性可能导致选择和解释偏差，因为它不遵循系统评价中使用的客观的、基于证据的研究纳入和评价标准。充足的液体治疗属于所有重症监护从业者最具挑战性但也是最重要的技能，因为它对患者的最终临床结果具有至关重要的影响。液体反应性的评估提供了一种区分患者的方法，在这些患者中，液体给予会增加心输出量；然而，考虑到其局限性、临床情况以及可用设备，选择合适的测试可能会很困难。所提出的评估液体反应性的新方法也有局限性和缺点。然而，如果以补充方式使用已经建立的技术，它们可以提供额外的有价值的信息来决定患者是否需要输液。此外，这些方法的非侵入性在易发生医源性并发症的高度脆弱的危重病人中代表了一个主要优势。最重要的是，有必要认识到液体反应性本身并不是容量管理的指征。在个体化、风险/收益比方面，应始终根据血流动力学不稳定和外周组织低灌注的临床体征进行液体治疗。原文：Novel Methods for Predicting Fluid Responsiveness inCritically Ill Patients—A Narrative Review，Diagnostics 2022, 12, 513. https://doi.org/10.3390/diagnostics12020513
