1. 功能性血流动力学监测与临床液体决策
1.1. 血流动力学监测的必要性
循环衰竭的危重症患者因其病理生理的复杂性，往往需要精准、实时的血流动力学评估。准确的容量判断是液体治疗的关键。容量过多引起静水压升高，导致器官水肿，影响器官功能的恢复，而容量不足则会引起循环不稳定，组织低灌注，导致器官功能衰竭。在休克复苏早期强调的是充足的容量复苏，避免组织低灌注，但到了休克恢复期，则强调反向容量复苏，需要主动进行脱水治疗，减轻组织水肿，促进器官功能恢复。
功能性血流动力学监测(functional hemodynamic monitoring, FHM)能够通过直接测量心脏每搏输出量(stroke volume, SV)或其替代指标评估机体对前负荷变化做出的心血管反应，判断此时Frank-staling曲线的斜率，当双心室处于曲线上升支时，患者心功能储备充足，可充分液体复苏；但对于已接近Frank-Staring曲线平台区域的休克患者，此时心功能代偿已耗尽，容量反应性差，过多的液体摄入可进一步恶化心功能，造成肺循环和(或)体循环静脉淤血，因此在治疗过程中动态应用功能性血流动力学监测，并以此对异常的血流动力学做出定性、定量的评价，区别容量状态异常、心脏收缩舒张功能障碍、血管麻痹等原因，从而选择治疗方向 [1]。
1.2. 模拟补液：被动抬腿试验
被动抬高双腿试验(passive leg raising, PLR)一直以来是处理循环衰竭的一项急救措施。重症医师逐渐意识到液体过负荷的危害，而PLR恰好能够模拟补液，大约将300毫升左右的静脉血从下半身转移至右心房，血流动力学影响快速可逆，多数患者可以完全耐受。并且在基于每搏量呼吸变化的液体反应指标不能使用的情况下，PLR仍能保持可靠，因此PLR作为功能性血流动力学监测方法，可以通过改变前负荷状态的方法来预测容量反应性 [2]。在进行PLR时，首先将患者上半身抬高45˚，保持半卧位、静息状态约10分钟，再将上半身放平且下肢抬高约45˚，操作过程中胸腹平面与下肢间的角度不变。近年来，PLR作为一项可逆的补液方式，在临床上普遍受用，即根据PLR前后SV或SV替代指标的变化，从而判断此时机体的容量反应性，对临床补液提供部分依据。
1.3. “延伸的听诊器”：床旁超声检查
液体治疗具有双向性，在缺乏足够血流动力学监测的情况下，无法评估其确切利弊。早期识别机体容量缺失及组织灌注不足，选择恰当的补液时机、清除氧债至关重要 [3]。有创的肺动脉导管和脉搏指示连续心输出量监测技术目前是重症监护室中血流动力学监测的金标准，但出于安全性和临床实用性的考虑，微创或无创心输出量监测的代替指标逐渐受到重视 [4]。近年来，床旁超声检查(Point of care ultrasound, POCUS)逐渐发展为血流动力学监测的有效工具，成为FHM中重要的一员。
重症经食管心脏超声(transesophageal echocardiography for critical care, TEECC)因其成像稳定和准确性高的特点在动态指导血流动力学管理方面显示出较大的优势。多项研究证实食管多普勒超声在监测心输出量方面具有很高的有效性，与肺热稀释法具有高度临床一致性，是容量状态的可靠预测指标 [5] [6]。早在1977年，一项里程碑式的随机对照研究证实食管多普勒超声测量降主动脉校正血流时间(corrected flow time, FTc)联合SV动态变化指导股骨骨折术后液体管理 [7]，以FTc小于0.35秒为低血容量阈值，反复给予液体治疗以达到最佳SV，结果显示实验组住院时间减少39%。此外，对于应用体外膜肺氧合(ECMO)、心肺复苏术后、俯卧位通气患者的血流动力学管理也具有一定的可行性，也可联合呼气末阻断试验等进行容量反应性的判定。
然而TEECC作为侵入性操作具有一定的风险，针对操作的流程和结果的判读都要求动态精准的专业技术支持，无法广泛应用于急诊室、抢救室等。而颈总动脉作为主动脉的二级分支，且位置表浅、超声图像质量高、测量可靠性及重复性较好的特点，通过计算颈总动脉校正血流时间(Carotid corrected flow time, ccFT)及峰流速变异率(∆carotid artery blood flow peak velocity, ∆Vpeak-ca)结合PLR有望成为急症、危重症患者血流动力学判断的有效工具。
2. 颈总动脉多普勒超声
2.1. 浅述颈总动脉多普勒波形
颈总动脉的测量是一个较新概念，国内目前对其正常范围及临床应用的研究较少。颈总动脉多普勒血流频谱能够提供收缩期峰值流速(PSV)、舒张末期最低流速(EDV)、阻力指数(RI)等。通过测量和计算获取ccFT和∆peak-ca。颈总动脉与主动脉流出道具有相似的血流特性，其波形从动脉收缩的上升支到动脉波形的压力峰值，逐渐到收缩动脉压力波形的降支，直到因主动脉关闭，血管内压力小幅度上升出现重搏波切迹，最后出现舒张期波形。从收缩上行冲程(图1：A点)开始到重搏切迹低谷处(图1：B点)的距离称为血流时间(flow time, FT)或射血时间(systolicejection time, ST)，校正心率变异性后，称为校正血流时间(FTc)，反映了心脏收缩的持续时间，其持续时间的变化考虑与SV变化相关 [8] [9]；将一个完整波形所持续的时间(图1：C点至D点)称为循环时间(cardiac cycle time, CT)，即一次心动周期时间；动脉波形顶点的流速称为峰流速，并且存在呼吸变异，将其最高点称为收缩期最大峰流速(Vpeak MAX)，将最低点称为收缩期最小峰流速(Vpeak NIN)。通过公式计算颈总动脉峰流速变异率(∆Vpeak-ca = 2*(Vpeak MAX − Vpeak MIN)/(Vpeak MAX + Vpeak MIN)*100%)；目前主要应用Wodey’s公式(ccFT = FT + 1.29 × (HR − 60))计算ccFT，能够更好地校正心率的影响。
2.2. 从生理学角度出发：ccFT
Kenny等人通过对健康志愿者17,822个心动周期进行分析，发现ccFT在正常血容量状态下变异系数为3.6%；而通过下体负压模拟失血状态至最低耐受性低血压时的ccFT的变异系数为4.6%。因此在使用颈动脉超声作为临床干预前后的功能性血流动力学评价指标时，考虑到ccFT的生理变异性，至少需要纳入6个波形周期并取平均值，从而减少误差 [10]。
Figure 1. Common carotid artery Doppler waveform: Distance AB: Carotid flow time; Distance CD: Cardiac cycle time
图1. 颈总动脉多普勒波形：A点到B点的距离为收缩时间(FT)；C点到D点的距离为循环时间(CT)
健康人群平均ccFT为325.18 ± 22.15毫秒，左右侧ccFT测量值没有统计学差异。心率是ccFT的独立影响因素，而女性心率通常比男性快10次/分，故研究发现男性平均ccFT为319.88 ± 21.62毫秒，女性为330.18 ± 21.61毫秒，这考虑是心率差别导致的结果，也可能是由于此研究使用了Bazett’s公式，导致心率的不完全校正引起不同性别的ccFT差异 [11]。相比之下Wodey’s公式能够更好地校正心率对FT的影响 [12]，而重症个体往往存在交感神经兴奋，可能导致个体间心率差别较大，故建议采用Wondey’s公式进行心率校正。值得一提的是，PLR引起的ccFT平均变化在不同性别样本之间没有显著差异，也就是说可以通过PLR前后的ccFT变化预测容量反应性。
2.3. 校正血流时间的临床意义
FTc通常被认为与前负荷正相关，远不止此，它也是一个很好的全身血管阻力的指标，与全身血管阻力及后负荷负相关。在临床判断上不可将FTc与前负荷孤立对应，需要考虑到外周血管阻力和后负荷的影响 [13]。例如，应用血管活性药物或心力衰竭等其他原因导致全身血管阻力增加，即使前负荷不变时，FTc也会缩短，故在判断时务必考虑外周阻力和后负荷的因素。当双心室处于Frank-Straling曲线的平坦段时，依据缩短的FTc盲目补液大概率无法增加心输出量，反而发生容量过负荷，导致肺水肿、静脉系统充血、血管渗漏等不良后果。
也就是说前负荷、后负荷、心肌收缩力都是影响SV的因素，均与FTc相关，而外周血管阻力又将影响后负荷，成为间接影响因素。因此面对缩短的FTc往往需要结合峰流速(Vpeak)进行综合判断 [14]。Vpeak和心肌收缩力相关，当后负荷增加或心力衰竭时，SV降低，会导致Vpeak降低，收缩期波形上升速度变慢，FTc缩短，故出现多普勒血流频谱波峰幅度降低，波形变窄。所以FTc缩短往往需要结合Vpeak，判断是单纯的前负荷不足导致的FTc缩短，还是合并后负荷增加所致。临床上通常可以联合PLR或补液试验来监测每博量变化引起的FTc及∆Vpeak变化，从而做出容量状态及容量反应性的初步评估。因此临床判断尤为重要，正如物极必反的原理，过低或过高的容量状态，都可能导致氧供需失衡、组织灌注不足，最终导致机体失代偿。
3. ∆Vpeak与ccFT的临床意义
3.1. 预测容量反应性的价值
早期临床上采用静态指标评估血容量，例如中心静脉压(CVP)、肺动脉楔压(PAWP)均以压力的形式反映心脏前负荷，并不能精确地反映机体的容量状态。故目前主要推荐使用动态指标评估容量状态。
测量∆Vpeak-ca是确定机械通气患者液体反应性的一种简单而可靠的方法。Song等人纳入40例需要进行冠状动脉搭桥手术的机械通气患者，发现颈总动脉峰流速呼吸变异率(∆Vpeak)和桡动脉PPV与扩容后每博量指数(SVI)显著增加有关 [15]，受试者特征曲线下面积(AUROC)分别为0.85 (95% CI 0.72~0.97)及0.75 (95% CI 0.59~0.90)。预测液体反应性的最佳阈值分别为11% (敏感性85%，特异性82%)及13% (敏感性74%，特异性71%)。此外有研究表明当血容量不足时，血流的会优先分布于颈动脉等大血管，故相较于桡动脉作为外周动脉，∆Vpeak-ca预测容量反应性的价值高于桡动脉ppv，尤其适用于脉压差增高的患者，并且不同测量者之间一致性良好。但是和其他基于心肺交互作用的动态指标一样，∆Vpeak-ca也不适用于自主呼吸、心率失常、严重瓣膜病及动脉狭窄的患者。
近年来，ccFT不断被证实与容量状态的变化相关。Barjaktarevic等人以PLR后无创心输出量监测SV增加大于10%界定容量反应性阳性，结果表明对于休克患者而言，PLR后ccFT增加7 ms为截断值预测存在液体反应性，具有97%的阳性预测值和82%的准确性，并且自主呼吸、高呼吸频率、高呼气末正压对ccFT的影响均不大，这说明ccFT对微小的容量状态变化也具有敏感性 [16]。一项前瞻性队列研究发现79名志愿者平均基线ccFT为320 ms，平均献血452 ml后ccFT降至299 ms，在进行PLR后ccFT增加约23 ms，也就是说PLR大约可以将ccFT恢复至献血前水平 [17]。Blehar等人纳入了56名需要静脉补液的脱水患者 [18]，发现在平均输液量为1110 ml的情况下，FTc从基线的299 ms提高到输液后的340 ms，ccFT较基线增加14.9%。一项前瞻性研究纳入了93名终末期肾脏病的患者，通过血液透析平均液体清除量为2409 ml，在透析前平均ccFT为345.07 ms，透析后ccFT显著下降，平均为307.77 ms，平均下降10.04%。并且血液透析排出的液体量与FTc的变化之间存在统计学上显著的负相关关系，ccFT与血管内容量的损失之间存在直接相关性 [19]。
3.2. 颈部多普勒超声临床操作
因人工操作超声探头带来的额外误差，如探头放置角度、对动脉的压迫程度等，一般建议由专业培训后的医师进行相关操作，并且进行三次测量取平均结果。超声操作主要如下：以高频线阵探头置于一侧甲状软骨下方，尽量减少探头对局部皮肤的压迫。首先以横轴显示颈总动脉及颈内静脉，90˚转动探头，将探头置于颈总动脉分叉下2 cm处以纵轴显示颈总动脉靠近锁骨段图像，取样角度 < 60˚，取样框倾斜角度与血管走行一致，多普勒超声获取颈总动脉血流频谱。最近，颈部穿戴式多普勒超声贴片逐渐引起重症医师的兴趣，能够准确、全程记录波形变化，也能应用于颈部疾病的持续监测 [20]。
4. 展望
功能性血流动力学评估作为重症患者液体治疗的前提，其目标是优化组织氧供，避免容量状态的误判导致错误的临床决策。超声测量∆Vpeak-ca和ccFT作为评估容量反应性有潜力的代替指标，值得在临床上应用和推广。但是因其判断容量反应性的阈值在国内研究较少，未来仍需更多的研究去证实。
NOTES
*通讯作者。