外周组织灌注评估与脓毒性休克

摘要

 

       脓毒症是重症监护病房(ICU)患者入院的主要病因之一,有着较高的病死率。通常指导脓毒性休克患者复苏的血流动力学指标包括心率、平均动脉压、中心静脉压等。但是,有些患者尽管这些血流动力学指标达标,持续存在的微循环障碍仍会导致器官功能衰竭。对于存在这种大循环与微循环反应不一致的脓毒性休克患者,需要对患者进行终末器官组织灌注的评估。传统的组织灌注标志物(乳酸)可能不容易获得或可能需要时间来评估(尿量),通过皮肤获取相关参数指标比较方便易行。临床医生可以通过皮肤温度差、毛细血管再充盈时间、皮肤花斑评分和外周灌注指数等,快速地评估患者的外周组织灌注情况。

背景

 

       国际指南强调,对于脓毒性休克的治疗,快速识别、评估,结合早期使用抗生素、充分的液体复苏和输注升压药物是治疗的关键步骤。但是,尽管早期实施了这些治疗,脓毒性休克患者的病死率仍然较高。一种可能的解释是虽然患者的血流动力学指标得到了改善,但是仍然持续存在组织灌注不足。

       通常指导脓毒性休克患者复苏的血流动力学指标包括心率、平均动脉压、中心静脉压等。但是,有些患者尽管这些血流动力学指标达标,持续存在的微循环障碍仍会导致器官功能衰竭。De Backer等在一项对252例患者的研究中发现,微循环灌注的改变能够预测严重感染患者的病死率,而平均动脉压或心输出量则不能。在危重症患者中,通过增加多巴酚丁胺剂量来优化患者的心输出量并不能改善患者舌下微血管血流。在另一项研究中,通过增加去甲肾上腺素剂量来调节平均动脉压,对患者微循环血流影响不一,部分患者会恶化。Ince将这种大循环与微循环之间的差异定义为“血流动力学的不一致性”,这就需要评估脓毒性休克患者的终末器官的组织灌注,并重新寻找评价微循环血流的指标。在床旁直接识别严重的微循环改变很困难,传统的组织灌注标志物(乳酸)可能不容易获得或可能需要时间来评估(尿量)。通过皮肤获取相关参数指标比较方便易行,临床医生可以通过皮肤温度差、毛细血管再充盈时间、皮肤花斑评分和外周灌注指数等,快速地评估患者的外周组织灌注情况。

       本综述的目的是探讨脓毒症患者外周组织灌注的评估,是否有助于评估患者器官衰竭的严重程度,以及能否对高病死率患者进行筛查。最后,我们分析了有关在脓毒症管理中实施外周血流灌注评估的现有数据。

 

皮肤作为评估微循环和组织灌注的工具

       皮肤可以为脓毒性休克患者提供重要的信息。皮肤是一种可见且容易获取的器官,它可以通过皮肤温度变化(皮肤温度差)、灌注(毛细血管再充盈时间)和颜色(皮肤花斑)来简单地观察局部微循环灌注情况。这些临床特征的病理生理学尚未得到深入研究,但一些学者认为血流减少的主要驱动机制是交感神经激活介导的局部血管收缩。其他机制亦可能参与损害微血管血流(图1),如局部血管内皮功能障碍(图2)、白细胞粘附、血小板活化和纤维蛋白沉积。这些无创、易于使用的临床指标很好的评估了急性循环衰竭患者的微循环灌注。2014年,几位欧洲专家建议将皮肤灌注指标纳入休克的定义和治疗中。

第29期主委话重症:外周组织灌注评估与脓毒性休克

图1 采用激光多普勒成像技术观察膝部皮肤微血管灌注,当皮肤花斑评分恶化时,皮肤灌注变差

第29期主委话重症:外周组织灌注评估与脓毒性休克

图2 通过乙酰胆碱离子电渗导入后测量的皮肤血流量,来对比三组患者膝部皮肤血管内皮的反应性

 

       对于脓毒性休克患者,周围皮肤温度的评估是一个有价值的方法。80年前,Ebert等将脓毒性休克患者的皮肤描述为“苍白,经常出汗”。Altemeier等随后注意到,潮湿寒冷的皮肤是脓毒性休克患者预后较差的一个因素。手脚冰凉和皮肤颜色异常是儿童脑膜炎球菌病最早出现的临床症状。在一组264名外科ICU患者的研究中发现,与皮肤温度正常的患者相比,四肢和膝盖皮肤低温的患者中心静脉血氧饱和度明显降低,乳酸水平明显升高(4.7±1.5 vs 2.2±1.6 mmol/L,p <0.05)。Lima等对50名循环功能障碍的重症患者(包括26名脓毒性休克患者)进行的前瞻性队列研究,结果发现四肢皮肤温度较低的患者在复苏后48小时内的器官衰竭率更高。

       皮肤温度变化可能对脓毒性休克患者的评估更准确。一些学者对危重症患者的温度变化进行了研究,包括外周环境温度、中心和外周体温以及手指-前臂皮肤温度之间的变化等。温度的变化与患者的心输出量无关,但是可以预测器官衰竭的严重程度和不良预后。Joly等测量了危重患者入院后3小时的脚趾-环境温度差,死亡组患者的平均脚趾-环境温度差为0.9℃,而存活组患者的温度差度为3.4℃。在复苏后的6个小时内,中心-外周温度差(< 7℃)正常,提示脓毒性休克患者的高乳酸血症能够得到纠正。在最近的一项103名脓毒症患者研究中, Bourcier等发现,与脓毒症患者相比,脓毒性休克患者的中心与脚趾的温度差更大,脚趾与环境的温度差更小。此外,脚趾与环境温度差的增加与ICU病死率的降低呈独立相关(OR 0.7 ,p <0.001)。

       对于以前没有出现过体温过低的患者,包括黑色皮肤患者,手指与前臂的皮肤温度差和脚趾与环境的温度差是一项良好的观察指标(表1,图3)。

毛细血管再充盈时间

       毛细血管再充盈时间(CRT)测量的是对软组织(一般是指尖)施加压力后,皮肤恢复到基线颜色所需的时间。CRT提供了皮肤灌注和微循环状态的重要信息,但并不受心输出量影响。与其他临床症状(心动过速,粘膜干燥等)相比,CRT有助于诊断儿童的脱水。在急性疾病中,如胃肠道感染或疟疾,CRT是一种方便且有意义的方法,并且很容易让临床医生对重症患进行初步筛查。在非训练有素的医生中,患者CRT测量的差异性较大,但对于组织灌注评估专家来说,CRT测量的准确性较高,尤其是在膝关节区域。指尖压力的标准化(即多长时间?施加多强的压力?),可能会提高CRT的准确性。Ait- Oufella等采用“施压15 s,施加的压力足以消除医生手指尖端的血液”的方法,取得了良好的效果。

       CRT的测量与脉动指数相关,脉动指数是一种通过超声检查获取的参数,反映了脓毒性休克患者内脏器官的血管张力。CRT是一种评估急性疾病严重程度的工具。Lima等报道,在重症监护病房,CRT的延长(> 4.5 秒)与高乳酸血症和高SOFA评分相关联。在脓毒性休克患者中,复苏后6小时后CRT的延长已被证实可以预测患者14天的病死率,在食指上测量曲线下面积(AUC)为84%,在膝关节上测量AUC为90%。食指上测量CRT,2.4秒的阈值预测14天病死率的敏感性为82%(95% CI [60-95]),特异性为73%(95% CI [56-86])。在膝盖上测量CRT,4.9秒的阈值预测14天的病死率,其敏感性为82%(95% CI [60-95]),特异性为84%(95% CI [68-94])。

       总的来说,当作为定性变量(延长或不延长)时,CRT是一种可靠的分诊工具,用以识别可能出现不良预后重症患者。CRT的定量测量,主要由训练有素的医生用于非黑皮肤的患者(表1,图3)。

 

表1 危重脓毒症患者外周组织临床指标的研究总结

第29期主委话重症:外周组织灌注评估与脓毒性休克
第29期主委话重症:外周组织灌注评估与脓毒性休克

图3 使用皮肤评估外周组织灌注的策略(CRT毛细血管再充盈时间;PPI外周灌注指数)

皮肤花斑

      皮肤花斑是一种皮肤血流减少后皮肤变色的特征性改变,被认为是发生休克的标志,但近年来对其临床研究一直很少。有报道,皮肤花斑的出现与范围的扩大与内脏器官血管张力之间存在明显的关系,表明皮肤花斑的出现可以导致患者肠道、肝脾和肾脏的灌注不足。

       有研究报道,基于皮肤花斑从髌骨向周围的延伸范围,分为0 – 5分,用于评估皮肤花斑在严重感染患者中的应用价值,取得良好效果(Kappa 0.87% (CI 95% [0.72-0.97])(图4)。皮肤花斑评分能够可靠地反映脓毒症或脓毒性休克患者器官衰竭的严重程度,并且能够识别预后较差的危重患者。在一项脓毒性休克患者的研究中发现,复苏后6小时的皮肤花斑评分能够预测患者的14天病死率(OR值16,CI 95% 4-81,2-3分 vs CI 95% 11-1568,4-5分)。皮肤花斑评分4-5分患者的死亡常发生在12-24小时内,2-3分患者的死亡常在24-72小时内,0-1分患者72小时后死亡比较罕见。在同一研究中还发现,患者的心输出量和血压与14天病死率无关,进一步证实了微循环和大循环参数在评估病情方面存在的差异。这些研究结果在肝硬化脓毒性休克患者中得到了证实。此外,在皮肤花斑评分≤3分组中,膝关节CRT指标改善的患者预后更好,死亡组患者膝关节CRT指标明显较差。另一项南美关于脓毒性休克的研究证实了这些结果,当皮肤花斑评分高于或等于4分时,28天病死率为100%,2 – 3分为77%,1分或以下为45%。另一项对ICU患者的研究也报道了皮肤花斑对患者预后的价值,持续(>6小时)的皮肤花斑延伸到膝部(>2分)是死亡的独立风险因素(OR 3.29,95% CI 2.08- 5.19;p < 0.0001)。Preda等研究发现,在未接受血管升压药物治疗的脓毒症患者,皮肤花斑评分对28天病死率也具有良好的预测价值。

       综上所述,皮肤花斑评分是一种可靠的半定量工具,可以用于评估脓毒症患者的器官衰竭程度,有助于识别有不良结局的危重患者,并监测复苏期间的病情变化。在皮肤花斑评分从0到3分的患者中,测量膝关节CRT可能与改善患者风险分层相关(表1,图3)。

第29期主委话重症:外周组织灌注评估与脓毒性休克

图4  a 皮肤花斑评分:从0到5分,0分表示皮肤没有花斑,1分表示以膝盖为中心小片花斑(硬币大小),2分表示花斑区域不超过髌骨边缘,3分表示花斑区域不超过大腿中部,4分表示花斑区域不超过腹股沟的褶皱,否则为5分。B 皮肤花斑评分为4分的例子

外周灌注指数(PPI)

外周灌注指数(PPI)采用体积描记法通过患者的脉搏波形获得。外周灌注指数通过脉搏搏动来获取周围血管张力的信息,血管收缩时降低,血管舒张时升高,是早期预测患者低血容量的指标。然而,一项急诊科的前瞻性研究提示,急诊住院患者与出院患者之间的PPI差异不明显,不能作为急诊分诊工具。但是,对于危重症患者,存在外周灌注改变的患者的PPI显著降低(0.7 vs 2.3,P<0.01)。He等研究结果显示,与对照组相比,择期手术后脓毒性休克患者的PPI发生了改变,并且非存活组患者的PPI显著降低。将PPI的临界值设为0.2,可预测ICU患者的病死率,AUC为84%(69-96%),敏感性为65%,特异性为92%。

讨论

皮肤灌注不足的评估与复苏

       尽管在微循环与大血管之间存在着许多差异,但是完全将两者分开也是不对的。Ait-Oufella等研究发现,脓毒症患者在复苏的最初的几个小时,通过血容量的补充和儿茶酚胺类药物的应用,患者全身血流动力学指标得到改善,同时患者皮肤花斑也得到改善。经过6小时复苏后,皮肤花斑评分改善的患者预后良好,而评分不变甚至恶化的患者预后较差(14天病死率:23% vs 88%)。脓毒性休克患者在复苏后2-6小时内,指尖CRT可以快速恢复正常,而存在高乳酸血症患者则需要更长的时间才能恢复。并且,在经过液体复苏治疗后,CRT没有得到改善的患者,预后较差。上述研究表明,脓毒症患者在入院时和液体复苏治疗后,外周组织灌注指标可以作为评估病情的一项指标。正在进行的ANDROMEDA-SHOCK试验,旨在比较基于CRT和动脉乳酸清除率指导的液体复苏治疗,对患者28天病死率的影响。在入住ICU期间,评估外周灌注情况对治疗很有帮助。一项验证研究已经对基于外周灌注、临床参数评估的补液策略与基于平均动脉压、中心静脉压和心脏指数的经典补液策略进行了比较,通过CRT、四肢末梢温度差、外周灌注指数和组织血氧饱和度评估外周灌注情况。在初始复苏的72小时,采用以组织灌注指标为导向的复苏策略,可以减少患者的液体治疗量(7565±982ml vs 10028±941ml,P=0.08),同时可以减少患者的住院时间(16 vs 43天,p<0.05)。最近,国际上6名临床专家提议,在ICU中将外周组织灌注指标(CRT、皮肤花斑评分、温度差)纳入脓毒症患者的分层风险管理中。

       脓毒症患者使用皮肤组织灌注指标进行评估,可以改善患者的风险分层,因此它有可能作为指导脓毒症患者复苏的一项指标。Lavillegrand等研究报道,对于轻度低血压(MAP 55-65mmHg)患者,如果没有组织器官低灌注表现,是可以接受的,可以减少减少侵入性操作和血管升压药物的使用。但是在ICU中,这种个性化的管理需要密切的监测,以避免潜在的副作用。相反,对于存在组织灌注标志物异常的患者,应快速转入ICU治疗,并且我们大胆预测,在未来复苏治疗中会成为判断微循状况的重要指标。有研究报道,硝酸甘油对对照组脓毒症患者没有益处,但是对于CRT延长和/或指尖-前臂皮肤温度差增高的观察组患者可以改善外周灌注。伊洛前列环素最近也被提出可以用于难治性组织低灌注脓毒症休克患者的治疗,并且将在一项前瞻性随机多中心研究中进行进一步研究(I-MICRO NCT03788837)。在未来,对于复苏后仍然持续周围低灌注的患者来说,选择的药物能否改善患者的微循环对于患者预后是很重要的。ANDROMEDA-SHOCK研究的第一项结果,一项全球多中心研究表明,以组织灌注为导向的复苏治疗是有益的。Hernandez等的研究也表明,对于脓毒症休克患者,以毛细血管再充盈时间为导向的复苏策略与以乳酸清除率为导向的复苏策略相比,患者3天的器官功能障碍发生率和28天病死率均降低。

局限性

       本文引用的研究结果,绝大部分来自小型单中心研究,多由组织灌注评估专家进行,可能会存在潜在的偏差。但是,在还没有发表的多中心随机试验研究表明,在脓毒症患者的管理中使用床边组织灌注评估,可以改善症患者的预后。对于脓毒症患者使用组织灌注指标进行评估,本文并没有提供强有力的证据和建议,只是提出了何时及如何实施供大家参考。

 

 

结论

 

       对于脓毒性休克患者,可以床边使用皮肤灌注指标去评估患者的组织灌注情况。在初始复苏后,对于伴有严重器官衰竭和高死亡风险患者,使用这些指标可以进行早期识别。未来,有必要进一步研究,将微循环灌注指标纳入脓毒性休克患者复苏的管理目标。

文献来源:

Geofroy Hariri,Jérémie Jofre,Guillaume Leblanc,et al. Narrative review: clinical assessment of peripheral tissue perfusion in septic shock[J]. Annals Intensive Care ,2019,9:37.

原作者:Geofroy Hariri,Jérémie Jofre,Guillaume Leblanc,et al.

译者:张燕秋,梁程程  审校:汪勇

翻译单位:淮北矿工总医院 重症医学科

 

本文荟萃自公众号: 徽重症,只做学术交流学习使用,不做为临床指导,本文观点不代表数字重症立场。

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