武卫东教授:见“微”知“著”,三方面理清微循环评估与监测
2024-05-28 来源:医脉通
关键词: 重症超声 微循环

微循环是心血管系统中最重要的组成部分,是血液与组织细胞进行物质交换的场所。微循环功能障碍或微循环血流灌注量减少时,可导致组织器官功能不全或衰竭,这成为许多疾病发生和发展的重要原因。因此,正确评估以及监测微循环极为重要。目前对微循环的评估与监测方法包括临床监测、生物标志物监测和直接监测等,近年来,重症超声评估血流动力学在临床中得到广泛应用,并用于指导临床治疗。近日,在中华医学会第18次重症医学大会上,山西白求恩医院重症医学科武卫东教授以《重症超声评估微循环》为题进行了精彩报告。


内容提要


什么是微循环,为什么要关注微循环

➤微循环在组织氧供和代谢中起着主要作用,是器官灌注的关键决定因素

➤在脓毒症等疾病状态下微循环可出现改变,并影响患者预后

➤在循环复苏过程中大循环和微循环之间一致性丧失,临床中应密切关注

微循环的监测和评估方法

➤临床、生物标志物、直接监测

重症超声在微循环评估方面的应用

➤经典的血流动力学监测工具不能很好的监测微循环的变化

➤采用直接观察技术(手持光镜)、超声造影技术可以实时监测微循环变化,以指导复苏


什么是微循环,为什么要关注微循环?


1.微循环是器官灌注的关键决定因素


微循环是血管系统的重要组成部分,主要是由直径<10 μm的小动脉、毛细血管(D<20μm)和小静脉组成。


微循环的主要功能是输送氧以满足组织代谢的需要和进行物质交换,是器官灌注的关键决定因素。除此之外,微循环还能调节血管内和组织间的物质交换,并负责将所有血源性激素和营养物质运输到组织细胞,包括介导免疫系统的功能活动和止血。


2.微循环障碍能否影响患者预后


当机体受到一些致病因子的影响,比如缺血、再灌注、炎症和缺氧均可引起微循环损伤,导致内皮细胞和糖萼以及红细胞损伤,白细胞和血小板激活,形成微血栓,进而导致血流和灌注出现异常。


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图1 微血管功能障碍和血管内皮损伤

注:a 显示了一个健康的微血管的结构。内皮细胞(EC)和糖萼覆盖了微血管的管腔。血细胞(白细胞、红细胞、血小板)与血浆一起在微血管内流动。

b 微循环损伤可由缺血、再灌注、炎症和缺氧引起,导致EC、糖萼以及红细胞损伤。白细胞的激活诱导滚动、黏附,并最终渗出到组织中,从而进一步加速炎症。血管通透性的增加会导致血管渗漏和水肿的形成


脓毒症时,患者的微循环灌注受到极大影响,弥散性血管内凝血(DIC)、血管麻痹、血管收缩物质使用和充血水肿等多种因素都可以导致患者出现微循环紊乱,最终造成血管弹性和血流方式的改变。


那么,与非脓毒症患者相比,脓毒症患者的微循环发生了哪些改变?对患者预后是否有影响?Daniel等进行的一项研究观察了脓毒症患者舌下微循环变化情况。研究显示,与健康志愿者、心脏术后患者以及ICU入住的其他患者相比,脓毒症患者灌注小血管(PPV)显著减少。2013年Crit Care Med发表的一项研究结果则证实,PPV比例越高,患者生存率越高。研究提示,在临床实践中可使用PPV预测ICU患者结局,且其曲线下面积远大于平均动脉压(MAP)、血乳酸(LAC)和混合静脉血氧饱和度(SvO₂)。此外,有研究还显示,与微循环障碍改善患者相比,治疗过程中微循环障碍未得到改善患者的死亡率升高。


3.密切关注大循环和微循环“血流动力学一致性丧失”


在脓毒症复苏过程中,同时纠正大循环指标和微循环灌注,将氧输送至实质细胞,才能维持器官灌注。然而,在脓毒症以及心血管损害状态下,复苏产生的全身血流动力学参数的改善并不一定会导致微循环的平行改善,即大循环和微循环的“血流动力学一致性丧失”。有研究已证实,持续的“血流动力学一致性丧失”是不良预后的独立预测因子。


“血流动力学一致性丧失”可分为4种类型(图2):①异质性分布,即灌注的毛细血管与无灌注的毛细血管相邻,主要在炎症或严重脓毒症状态下出现;②红细胞稀释(例如在复苏过程中的失血性休克)和贫血;③由于静脉阻力增加而导致的淤血;④组织水肿导致氧弥散距离增加。


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 图2 即使大循环充分复苏微循环也可能存在障碍

注:A 异质性分布;B 红细胞稀释和贫血;C 由于静脉阻力增加而导致的淤血;D 组织水肿导致氧弥散距离增加


2018年Critical Care发表的一项研究探讨了复苏策略对微循环灌注的影响,以及微循环灌注与脓毒症死亡率之间的关联。研究结果显示,血管密度参数与死亡率之间存在关联,总血管密度(β=0.006,p<0.003)、灌注血管密度(β= 0.005,p<0.04)和De Backer评分(β=0.009,p<0.01)在存活者中更高,这种关联在72小时更强。此外,一项研究表明与常规治疗相比,实时微循环监测下调整治疗方案(液体输注、血管活性药物)可以改善脓毒症患者的预后(提高19%的优势度)。


微循环的监测和评估方法有哪些?


临床上常用的微循环评估方法包括三类:第一类是临床评估,包括毛细血管再充盈时间、皮肤花斑评分、外周灌注指数、温度差;第二类是生化标志物,包括乳酸和动静脉CO2分压差(Pv-aCO2 gap);第三类是直接观察,即使用手持显微镜直接观察血管的变化。


既往多项临床研究探究了应用不同评估方法进行微循环监测的疗效:


一项研究纳入脓毒症患者,在入室即刻和6h时测量食指和膝盖的毛细管重灌注时间(CRT),并预测患者14天的死亡率。研究结果显示,在预测患者死亡率方面,CRT具有良好的预测价值。

一项研究结果显示,花斑评分越高(花斑范围越大),患者的死亡率越高,在救治和复苏过程中,花斑评分降低说明微循环灌注得到改善,患者14天死亡率下降;如果花斑评分没有降低,则14天死亡率增加。

外周灌注指数是基于指脉氧测量信号进行的分析,是外周组织脉搏血流与非脉搏静态血流的比值。有研究显示,外周灌注指数<1.4可以预测外周灌注不良;外周灌注指数<0.2,可以预测ICU脓毒症患者复苏后的死亡率。

有研究显示,PvaCO2 gap与微循环功能性毛细血管密度(FCD)、PPV呈负相关,与异质性指数呈正相关,因此可以很好地反映脓毒症休克患者早期微循环改变。也有研究表明,可以通过PvaCO2 gap结合其他血流动力学参数指导整个液体复苏。比如PvaCO2 gap>6,表明灌注出现异常,再结合中心静脉氧饱和度(ScvO2),如果ScvO2<70%,表明心输出量不足,如果ScvO2>70%,可能是微循环受损。


直接监测即使用手持显微镜观察舌下微循环的改变,可以看到甚至能计算出血管内的红细胞个数,另外还可以看到非波动性血流,血流是连续的还是间断的,等等。另外,还可以看到血管炎症细胞,白细胞黏附滚动的过程。


上述三类监测手段各有优缺点,在对微循环评估时应将三者结合来解释临床状况和指导复苏。


表1 各种微循环评估方法的优缺点


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重症超声在微循环评估方面有哪些应用?


近年来,重症超声评估血流动力学在临床已经得到广泛应用。传统的重症超声血流动力学评估主要基于多普勒技术,即超声多普勒技术,其可以检测速度下降到2cm/s的血流,允许对血流进行颜色编码(“color flow map”技术-CFM;“power Doppler”-PD)、速度和流量测量(spectral Doppler 频谱多普勒),但是其只能对直径>100μm的血管结构进行测量,不能很好地监测微循环(血管直径<100 μm)。


现在可以采用新的超声技术——超声造影(CEUS)来监测患者的血流动力学情况。CEUS是一种可以实时观察器官血管灌注的技术,它可以显示不同时间和不同部位的器官灌注情况。CEUS可针对感兴趣区(ROI)内的血流,通过从强度-时间数据中得出的灌注曲线模型提取微循环灌注参数。这种方法尤其适用于对患者的器官微循环进行床旁监测和定量评估。目前部分超声造影技术已应用于临床,但更多的还是处于研究阶段。CEUS在研究肾脏微血管灌注方面的应用已在动物模型和人体中得到充分证明。


最后,武教授表示,超声造影是我们未来的一个研究方向。除此之外,手持光镜等技术会更多地被应用于临床。


专家简介


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武卫东教授

山西白求恩医院重症医学科科主任,主任医师

中华医学会重症医学分会全国委员

中国医师协会重症医师分会全国委员

中国病理生理学会危重病医学专业委员会全国委员

山西省医学会重症医学分会副主任委员

山西省医学会肠内与肠外营养分会副主任委员

山西省重症医学质控中心主任


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