NICaS用于脓毒症患者心功能监测的临床研究

摘要

脓毒症患者出现心肌抑制的现象并不少见，且与脓毒症正常心脏功能的患者相比，脓毒症心肌抑制者的病死率显著增加达20％，目前临床上通常以经胸超声心动图(transthoracic echocardiography，TTE)作为评估脓毒症心肌抑制的"金标准”，选用左室射血分数（left ventricular ejection fraction,LVEF）＜50％为脓毒症心肌抑制的诊断标准之一。近年来无创全身阻抗法心输出量监测系统（Noninvasive Cardiac output monitoring System，NICaS）在临床进行血流动力学监测的过程中显示出良好的应用前景。研究证实全身阻抗法测得的心指数（Cardiac Index,CI)均值与Fick方法、热稀释法均存在明显的相关性，具有无创、便捷、操作简易、连续监测的特点，其准确性、可靠性高且可重复性好。但既往文献主要将其用于慢性心功能不全患者的心功能评价及随访，未见报道将其用于脓毒症的心功能判断。 文献证实NICaS所测得的格兰夫-高尔指数（Granov Goor Index，GGI）＜10对应于更大范围的LVEF＜55%，而GGI≥10对应于不同水平的EF≥55%，二者存在一定关联。本研究同时应用NICaS和心脏彩超测定成人脓毒症患者的EF、心输出量（Cardiac Output，CO）、心率（Heart Rate，HR）、每搏输出量（StrokeVolume，SV）、心脏动力指数（Cardiac Power Index，CPI）、GGI等参数,并将参数间进行相关性分析，以评价无创全身阻抗法心输出量监测系统（NICaS）在脓毒症患者心功能评定中的临床应用价值。另将NICaS用于观察感染性休克患者在多巴酚丁胺负荷试验前后血流动力学的变化规律，了解其心血管系统的反应性在预后判断中的作用。总之，本研究旨在用无创的方法早期准确判断脓毒症患者的心功能情况，及时发现脓毒症心肌抑制、了解患者的预后，具有重要临床应用价值。 第一部分 NICaS与超声心动图在脓毒症患者心功能测定中的对比研究 研究目的： 观察脓毒症患者的心功能变化情况，了解NICaS与超声心动图相比在脓毒症患者心功能评价中的应用价值。 研究方法： 筛选并录入2016年10月到2017年2月上海长征医院体检中心健康成人受试者30例及明确诊断为脓毒症的成人患者46例,所有入组患者均签署知情同意书。收集患者临床基本资料，对患者同时应用NICaS和床旁超声心动图TTE测定患者的心功能参数，包括HR、CO、SV、EF、CPI和GGI等。 研究结果： ①入选患者临床特征：健康受试组患者平均年龄50.8±13.6岁，其中男性12例（40%），女性18例（60%）脓毒症组患者平均年龄56.8±15.4岁，其中男性22例（47.8%），女性24例（52.2%）。健康受试者无基础心脏病，脓毒症组患者基础心脏疾病情况：高血压26例（56.5%），冠心病15例（32.6%），各瓣膜轻度病变5例（10.9%），轻度肺动脉高压2例（43.5%）。感染性休克患者12例，占总入组人数26%。 ②心功能指标的对比及分析： 将脓毒症及健康受试患者经NICaS监测所得的心输出量CO、每搏输出量SV与经心脏超声心动图TTE所测得的CO、SV进行对比，行配对t检验。 结果显示不管是健康受试者还是脓毒症患者，经NICaS与经TTE二者所测得的CO及SV差异无统计学意义（P＞0.05） ③同一时刻经NICaS测得的CO、CPI、GGI与经心超测得的CO间相关性如下[r=0.968(P＜0.001)、r=0.484(P=0.001)、r=0.323(P=0.028)]；同一时段经NICaS测得的GGI与心超的EF间相关性为r=0.685(P＜0.001)。 ④比较脓毒症组及健康受试者组的CO及SV，结果显示脓毒症组SV低于健康受试者SV，差异有统计学意义（P＜0.05）,但脓毒症组CO与健康受试者CO差异无统计学意义（P＞0.05）， 研究结论： ①、脓毒症患者每搏输出量降低，但心输出量仍可正常，呈现高动力循环状态。 ②、与超声心动图相比较，NICaS可同样准确地测量健康受试者及脓毒症患者的心输出量CO及每搏输出量SV，且NICAS独有的反应左室收缩功能的GGI指数与心超EF间存在一定的正相关关系。但CPI、GGI等参数与心输出量之间相关性不明显。 第二部分 NICAS监测下多巴酚丁胺负荷实验中感染性休克患者血流动力学变化与预后的关系 研究目的： 以NICAS为监测手段，了解感染性休克患者心血管系统的反应性在预后判断中的作用。 研究方法： 采用前瞻性非随机非双盲的研究方法，选择2016年10月至2017年3月本院ICU收治的感染性休克患者96例（sepsis3.0诊断标准），所有入组患者均签署知情同意书。根据入选及排除标准选择相应的患者入组。 ①患者入组时的一般资料：包含性别、年龄、感染部位、机械通气与否以及反映肺、肾脏、肝脏和凝血系统等器官功能障碍的各项指标，包括氧合指数(PaO2／FiO2)、血肌酐(SCr)、总胆红素(TBil)和血小板计数(PLT)、血红蛋白、乳酸等，并行急性生理学与慢性健康状况评分系统Ⅱ(APACHEⅡ)评分及序贯器官衰竭评分(SOFA)。 ②获取基线数据：患者入组后留置中心静脉置管，监测实时中心静脉压（CVP），在CVP指导下滴定式调整最佳前负荷，（维持CVP8-12mmHg，机械通气者CVP12-15mmHg左右），调整血管活性药物剂量以维持血压≥65mmHg。将此时作为多巴酚丁胺负荷试验的基线使用NICAS测量基线血流动力学数据，同时抽取动脉和混合静脉血液样本行血气分析，测得PH、氧气分压(PaO2),二氧化碳分压(PaCO2),和动脉血氧饱和度（SaO2）。 ③多巴酚丁胺负荷试验：经中心静脉注射多巴酚丁胺5μg/kg/min，随后多巴酚丁胺每10min增加5μg/kg/min直到达到15μg/kg/min的最大剂量，多巴酚丁胺注射30min后重复测量床旁NICaS血流动力学参数。用药过程中继续补液、使用缩血管药物、抗感染及其它对症支持治疗以维持CVP8-12mmHg及MAP≥65mmHg。研究期间保持环境安静，机械通气患者适度镇静以减少外界的刺激，所有患者均在ICU内常规进行心电及血氧饱和度监护。 停药终点：1)用药过程中一旦出现任何多巴酚丁胺相关的药物副作用如室性早搏等心律失常，心率超出按年龄预期的最高心率之85%或出现明显胸痛，ST段压低等应立即停止多巴酚丁胺注入。2)达到15μg/kg/min的最大剂量5min后多巴酚丁胺逐渐减量并在20min内停用。 ④观察患者入ICU后28d的生存情况。 研究结果： ①按28天临床结局分为存活组和死亡组。其中存活组64例（男38/女26），死亡组32例（男14/女18）。比较两组患者的性别、年龄、机械通气与否及感染部位，差异无统计学意义 ②两组患者基线反映器官功能的各指标中仅血小板计数（P=0.01）、急性生理学与慢性健康状况评分系统Ⅱ(APACHEⅡ)评分和SOFA评分（P=0.01）差异有统计学意义。其余指标包括血管活性药物剂量、氧合指数(PaO2／FiO2)、血肌酐(SCr)、血总胆红素(TBil)、乳酸、Hb两组间差异无统计学意义。 ③两组患者补液后、多巴酚丁胺使用前的基线血流动力学数据中，死亡组心率快于存活组（P＜0.05），GGI、氧输送和外周血管阻力低于存活组（P＜0.05），余两组间参数如收缩压（SBP）、舒张压DBP、平均动脉压MBP、心指数（CI）、每搏输出量指数（SI）、心脏做功指数（CPI）均未见明显差异（P＞0.05）。 ④存活组与死亡组患者多巴酚丁胺负荷前及负荷30min后各血流动力学参数的变化值显示ΔSBP、ΔDBP及ΔMAP两组间无差异（P＞0.05），生存组使用多巴酚丁胺后ΔSVI、ΔCI、ΔCPI、ΔGGI的升高较死亡组更显著（P＜0.05）;ΔTPRI降低较死亡组更显著（P＜0.05），差异有统计学意义。反而基线有差别的心率在多巴酚丁胺负荷后两组的变化值无差异（P＞0.05）⑤将单因素分析结果显示对预后判断有意义基线心率、ΔCI、ΔSVI、ΔGGI、ΔCPI、ΔDO2I纳入Logistic多因素Logistic回归分析，去除与ΔCI相关性明显的心率、ΔSVI、ΔDO2I后，结果示ΔCI是感染性休克患者存活的独立预测因子、ΔTPRI是死亡的独立预测因子。 研究结论： ①脓毒症患者血小板减少、SOFA评分高预示患者病情危危重，预后差。 ②脓毒症患者心率过快提示不良预后。 ③多巴酚丁胺负荷试验下心血管系统的反应性与预后密切相关，存活组反映左室收缩力的相关指标（如SVI、CI、GGI、CPI）较死亡组增高更明显，这种外源性儿茶酚胺负荷下的心血管系统反应性比初始血流动力学指标更有预测价值，在预后判断方面，循环状态有反应性优于无反应性。 ④多巴酚丁胺负荷下ΔCI是感染性休克患者存活的独立预测因子、ΔTPRI是死亡的独立预测因子。

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