对于重症加强治疗病房（ICU）医生来讲，准确地判断患者的容量状态并决定是否进行液体治疗非常重要。近年来，功能性血流动力学监测越来越受到重视并显示了良好的应用前景。功能性血流动力学监测指标在回答患者究竟处于Frank-Starling 曲线何种位置方面要明显优于传统的静态前负荷指标。所谓功能性血流动力学监测是指通过动态评估血流动力学参数对某种干预因素的反应，来揭示患者心血管系统的病理生理状态。相对于中心静脉压（CVP）、肺动脉楔压（PAWP）等静态前负荷指标来讲，功能性血流动力学指标又被称为动态血流动力学指标。
1常用的功能性血流动力学指标
目前，应用比较广泛的功能性血流动力学指标是与心肺交互作用相关的前负荷指标。所谓心肺交互作用主要是指机械通气过程中产生的胸内压周期性变化对心排血量（CO）和血压的影响。在自主呼吸的正常个体中，吸气相会出现血压下降，但收缩压下降的最大幅度一般不会超过5mmHg（1 mmHg＝ 0.133kPa），这种现象的极端表现被称为“奇脉”。在正压机械通气时会出现与传统意义上的“奇脉” 相反的现象，即吸气相动脉压力升高而呼气相动脉压力下降，这种现象曾被称为“反奇脉”“矛盾奇脉”“呼吸矛盾”“收缩压变异度”（SPV）等。其实质是由于吸气时胸腔内压增加，静脉回流减少，同时右心室后负荷增加，使右心室排血量下降，并在几个心动周期后（呼气相）导致左心排血量下降。在血容量不足时，这种改变更为明显。目前常用的指标除了SPV外，还有脉压变异度（PPV）和每搏量变异度（SVV）。
2容量状态对功能性血流动力学指标的影响
在低血容量状态下，静脉系统尤其是上腔静脉更易塌陷，相应情况下，呼吸周期中腔静脉直径的变化会随着液体复苏而变小。其次，在低血容量状态下，右心房灌注下降和顺应性增加会使胸膜腔对右心房的传导压力增高，因此，吸气相时右房压（静脉系统的下游压力）增加可能要更大，并且吸气时右心室后负荷增加更明显。上述机制使低血容量状态下呼吸周期对动脉压变异幅度的影响非常大，而高血容量状态下上述机制的作用导致相反的结果，因此，在高血容量状态下呼吸周期对动脉压变异幅度的影响非常小。由于收缩压不仅受每搏量（SV）和动脉顺应性的影响，还受到舒张压的影响（收缩压＝舒张压+ 脉压差），后者直接受到主动脉外压力（如胸膜内压力）的影响。因此在正常情况下，收缩压和舒张压在每个呼吸周期中可能都会有变化，而脉压差和SV则没有明显的变化，收缩压受SV影响的程度不如脉搏压，所以PPV 比SPV 更能反映容量状态。
3功能性血流动力学指标的监测
SPV 和PPV 的监测可以通过床边监护仪监测动脉压曲线来获得。由于曲线的形状变异很大，往往需要量化的方法加以分析。首先被用来分析和量化机械通气中呼吸周期对血压变异影响的方法是，计算单个呼吸周期中收缩压最大值和最小值之间的差值。Perel 等建议将SPV分成两部分（Δup 和Δdown），用一个固定的收缩压来计算Δup和Δdown 的值，这个收缩压是通过短暂的屏气或呼气末暂停5～30s 来测量的。另有学者建议用吸气开始前的收缩压或短暂断开呼吸机后测得的收缩压来代替，Δup 用单个呼吸周期中收缩压的最高值与已测定的固定收缩压之差表示，它反映了吸气相收缩压的增加程度，后者源于左室SV的增加（脉压差） 和主动脉外压力的增加（舒张压）；Δdown 用单个呼吸周期中收缩压的最低值和已测定的固定收缩压之差来计算，它反映了呼气相时左心室SV的下降，后者与吸气相时右心室SV 减少有关。为了更能准确地反映左心室的SVV，Dalibon 等人相继提出了在机械通气每个呼吸周期中用计算脉压差的最大值（Ppmax）和最小值（Ppmin）之差来对脉压差变异度（ΔPP）进行定量的方法。公式为：ΔPP（%）＝（Ppmax－ Ppmin）/ 〔（Ppmax+ Ppmin）/2〕×100%。
SVV和PPV 的监测还可以通过脉搏指示连续心排血量（PiCCO）监测技术或脉搏轮廓技术来实现， 二者是基于改良的Wesseling 公式计算收缩期动脉压力曲线下面积来得出SVV的一种方法，它能对左心室的每次收缩进行测量并在几秒钟内对其变异度进行计算，如果该时间窗内包含至少一个呼吸周期， 则计算出来的SVV 能很好地反映呼吸周期对SVV 的影响。
4功能性血流动力学监测的临床应用
4.1 评价容量状态和心脏前负荷：Rick 和Burke首先在重症患者中确立了SPV 和血容量状态之间的联系，并在1978年发表了一篇纳入100 多例机械通气患者的研究报告，结果显示，在低血容量状态下SPV 往往超过10 mmHg（通过临床、影像学和肺动脉导管加以确定），而在正常血容量和高血容量的患者中，SPV 往往低于10 mmHg。临床研究也表明，血容量增加可以减少动脉压的变异，容量的缺乏则增加动脉压变异的程度。另有研究发现，SPV 与PAWP 明显相关，SPV 越高、PAWP 越低。
在容量复苏过程中，真正需要我们做出决定的临床问题不是知道患者的全身血容量状况（因为在脓毒症或全麻状态下由于血管扩张而很难决定什么是最佳血容量），而是要知道给予容量能否改善患者的血流动力学状态。换言之，我们需要知道的是容量反应性。
4.2预测容量反应性：根据Frank-Starling 定律， 我们期待患者对容量复苏的血流动力学反应应该是心脏前负荷、 CO 和血压的增加。容量反应性被定义为输注500mL 液体后CO 增加大于15%。预测容量反应性对于避免过多的液体负荷和准确判断什么样的患者可能会因容量复苏而获益是非常重要的。很多研究证明，在潮气量大于8 mL/kg 的情况下，SVV 大于10%或PPV 大于13%～15% 可以认为具有容量反应性。虽然PPV 和SVV 是非常有用的诊断工具，但其高度依赖于胸内压周期性变化的规律并且要能足够引起CVP的改变，因此潮气量小于6 mL/kg 时或者存在自主呼吸努力时，通常会导致假阴性结果的出现。而且，所有这些技术的前提是心律要规则，故在心房颤动（房颤）和频发性室性期前收缩（室早）的患者监测结果会不准确。对动脉压力曲线的分析可能是预测容量反应性最简单的方法。
4.3 预测呼气末正压（PEEP）对血流动力学的影响：在对急性呼吸窘迫综合征（ARDS）患者进行机械通气时，经常要用PEEP 来促进肺泡复张、改善氧合。然而，PEEP 能降低CO 并有可能抵消为改善氧合提高氧输送所带来的益处。PEEP 的血流动力学副作用在临床上并不容易预测，在低左心室灌注压的患者中可能更易出现。PEEP导致血流动力学恶化的效应与其增加胸腔压力（减少右心室的灌注） 和增加跨肺压力（增加右心室后负荷）有关。这两种因素均可以影响SV 和动脉压的呼吸变异。因此， PEEP 对血流动力学的影响有可能从动脉压力波形上反映出来，当PEEP使CO下降时，动脉压力变异增加; 当PEEP 没有影响到CO 时，动脉压力波形的变异不受PEEP 影响。在应用PEEP的机械通气患者中，如果没有CO检测设备，可以通过分析动脉压力波形来预测并预防机械通气患者在应用PEEP时出现的血流动力学变化。
4.4 其他：还有学者探讨了PPV 和SPV 在其他领域的应用，如围术期的液体管理。有研究发现，在高风险手术的患者中监测SV 并通过输注液体试图达到SV 的最大值（直到SV 达到平台期）能改善患者的预后。围术期液体管理策略的益处首先是建立在接受心脏手术或髋关节手术的患者中，并逐渐被推广到胃肠道手术和其他普外科手术中。这样的策略需要依靠监测CO 来计算SV，通过增加心脏前负荷，容量复苏能使前负荷/ SV 曲线右移并导致PPV 下降。达到Frank-Starling 曲线平台的患者被认为PPV 是低的，这样临床和手术中所采用的通过容量复苏使SV 最大化的目标就可以通过使PPV 最小化来实现。同样道理，PPV 还可以用于透析和血液滤过患者的液体管理方面。
5 功能性血流动力学监测的影响因素和缺陷
5.1 技术限制：由于动脉压力波形是应用充满液体的导管测得的，如气泡、打结、血凝块以及导管的顺应性、长度等因素均可能对监测结果产生影响。可利用快速冲洗（fast-flush）试验对监测系统进行测试，通过短时间打开/ 关闭管路的阀门装置，在监护仪上产生一个方波，通常有几个震波。理想的fast-flush 试验会出现一个负向波伴随几个小的正向波，然后回到患者的动脉压力波。动脉压力监测的位置同样也能影响到压力的观察，中心动脉（如股动脉）和外周动脉（如桡动脉）的收缩压、脉压差波形有明显的差异。从主动脉根部到外周循环存在脉搏放大现象，表现为收缩压明显增加而舒张压轻度下降。桡动脉和股动脉置管都曾用来评价机械通气患者的动脉压力呼吸变异，但这两处位置的变异幅度是否一致仍不能确定。
5.2 动脉粥样硬化：如前所述，收缩压和脉压变异不仅与SV 有关，还与动脉的顺应性有关。因此，如果左心室SV 的改变幅度相同，SPV 和PPV 的改变可能还与动脉顺应性有关。如果动脉顺应性很差， 即使是左心室SV 的微小改变，也可能会导致动脉血压的很大变化，如老年且伴有周围血管疾病的患者。同样，如果患者的动脉顺应性非常好，即使左心室SV 的变化很大，也可能仅仅导致动脉压力的微小变化，如年轻的没有血管疾病的患者。
5.3 心律：在心律失常的患者中，每次心跳导致的SV 和血压变化不能准确反映机械通气对患者的影响，在房颤或者频发早搏的患者尤其如此，存在偶发早搏的患者如果心脏节律在至少一个呼吸周期内是规则的话，动脉压力曲线仍能用来分析动脉压力变异，但这并不包括明显的心脏异位节律。
5.4 胸膜压和跨肺压的大小：如果在一个呼吸周期内胸膜压和跨肺压的改变不够大，即使在低血容量状态下也不会引起腔静脉、肺动脉和主动脉血流的任何明显改变，也就很难监测到SPV 和PPV 的变化， 例如在应用小潮气量机械通气或者胸壁顺应性增加的患者。这种情况下，在做出“患者对液体复苏没有反应”这样的结论前一定要谨慎。现已明确，潮气量增加或胸壁顺应性下降能使SV 和血压变异增加，但潮气量和胸壁顺应性对容量负荷导致的血流动力学变化的影响仍不清楚。任何潮气量的增加都可能通过增加平均胸膜腔的压力影响到静脉回流并因此导致Frank-Starling 曲线左移。因此，应用小潮气量机械通气时本应处在Frank-Starling曲线平坦部分的患者（对液体负荷不敏感），在应用大潮气量机械通气时，理论上可能会使其位于曲线的陡直部分并成为对容量负荷有反应者。基于此，有学者认为，影响容量复苏时血流动力学变化的因素还有潮气量，因此，应该尽可能消除潮气量对动脉压力变异的影响；同样情况也见于胸壁顺应性改变的患者。
也有学者提出了肺顺应性是否也对动脉压力的变异有影响这样的问题。目前认为：肺顺应性的改变不会影响到胸膜压力的改变，只有当肺顺应性下降并因此使潮气量下降时才可能会影响到动脉压的呼吸变异，如限制气道平台压以避免呼吸机相关性肺损伤（VILI）的发生。但必须注意的是，多数情况下这种考虑只是理论上的，还需要进一步的研究来阐明潮气量和呼吸系统顺应性对动脉压力变异幅度的影响以及对容量复苏时血流动力学反应的影响。
5.5 全麻：目前为止，只能在机械通气和深度镇静的患者中用SV 和动脉压的呼吸变异来评价容量复苏的反应性。在急性循环衰竭的患者，预测容量复苏的反应性可能更有益，因为我们相信CO 的增加可能更有意义。大多数急性循环衰竭的患者需要深度镇静和机械通气，虽然目前倾向于应用轻度镇静和部分呼吸支持〔如气道压力释放通气（APRV）〕，但正确评价呼吸力学（如气道平台压和PEEP）仍需要呼吸肌和腹肌的放松，至少是暂时的放松。基于此，有学者提出了将动脉压波形与呼吸力学分析同时进行评价的方法，该方法可能使机械通气患者的动脉压变异应用到更广泛的范围中。
5.6 右心室衰竭：动脉压呼吸变异的决定因素是右心室排血量的周期性变异，因为吸气时跨肺压的增加会导致右心室排血量的下降。在急性肺源性心脏病时，对后负荷影响的主要因素可能是肺动脉和主动脉血流的呼吸变异，因此，在对液体复苏无反应的患者中可能会出现血压的大幅度波动。
5.7 左心室衰竭：在充血性心力衰竭时，动脉压的呼吸变异的决定因素发生了改变，因为衰竭心脏的Frank-Starling 曲线处于平坦区，机械通气引起左心室前负荷的任何改变可能都不会导致SV 的明显变化。然而，在低血容量状态下合并左心室功能障碍时，动脉压的呼吸变异可能仍会比较明显并且在判断液体反应性时有较大的意义。Reuter 等报道，在心功能下降者〔射血分数（EF）＜0.35〕和心功能正常者（EF＞0.50）中，脉搏轮廓SVV和输注液体后SV 增加二者均有很好的相关性。
6展 望
近年来越来越多的证据表明，传统的静态血流动力学指标既不能准确预测容量反应性，也不是良好的复苏终点指标。而功能性血流动力学监测在这方面显示了很好的优势，尤其在预测容量反应性方面已经得到了许多临床研究的支持；除此之外，在复苏终点的判定、亚临床状态休克病例的发现、预测PEEP 的血流动力学影响以及重症患者的液体管理方面也显示出了良好的应用前景。由于早期目标导向治疗（EGDT）的标准是复苏至有效循环血量充足的水平，如何判断复苏的终点非常重要，我们期待功能性血流动力学监测在该领域中发挥更加重要的作用。
[待续，精彩不断]
如有侵权，请联系小编。
联系客服
