血管超声技术在预测全身麻醉诱导后低血压中的研究进展

Research Advances in Vascular Ultrasound Technology for Predicting Hypotension after General Anesthesia Induction

摘要: 随着血管超声技术日趋成熟，其在临床上的应用范围愈来愈广泛。然而，全身麻醉诱导后患者极易出现低血压，可能导致诸多不良后果。因此，研究者们开始探索利用不同部位的血管超声测量来预测全身麻醉诱导后低血压(Post-Induction Hypotension, PIH)的研究。本文总结了下腔静脉(Inferior Vena Cava, IVC)、锁骨下静脉(Subclavian Vein, SCV)、颈总动脉、颈内静脉(Internal Jugular Vein, IJV)以及鼻烟窝处桡动脉的血管超声在预测全身麻醉诱导后低血压方面的研究进展，并对比分析了不同部位血管超声的优缺点，望以后能够更好地指导麻醉医师使用血管超声技术，从而改善患者的预后情况。

Abstract: With the increasing maturity of vascular ultrasound technology, its clinical applications have become increasingly widespread. However, patients are highly susceptible to hypotension after induction of general anesthesia, which may lead to numerous adverse consequences. Consequently, researchers have begun exploring the use of vascular ultrasound measurements at different sites to predict Post-Induction Hypotension (PIH). This paper summarizes the research progress on predicting PIH using vascular ultrasound measurements at the Inferior Vena Cava (IVC), Subclavian Vein (SCV), carotid artery, Internal Jugular Vein (IJV), and radial artery at the snuffbox. It also compares the advantages and disadvantages of vascular ultrasound measurements at these different sites. This review aims to guide anesthesiologists better in utilizing vascular ultrasound technology to improve patient’s outcomes.

1. 引言

全身麻醉诱导后，患者容易出现全身麻醉诱导后低血压(Post-Induction Hypotension, PIH) [1]，原因包括术前禁饮食、肠道准备或呕吐导致的血容量不足，麻醉药物引起的心肌抑制和血管扩张，以及缺乏手术刺激等因素。研究表明，PIH是心脏手术和非心脏手术患者术后不良预后的独立危险因素，可能导致缺血性脑卒中、心肌损伤、急性肾损伤以及住院时间延长等后果，甚至增加术后1年内死亡率[2]-[4]。然而，对于PIH的定义尚未达成共识。目前临床上最常用的标准是收缩压(Systolic Blood Pressure, SBP)低于90 mmHg或平均动脉压(Mean Arterial Pressure, MAP)低于60 mmHg，以及SBP下降超过20%或MAP下降超过20% [5]。由于定义的差异，导致PIH的发生率在5%至99%之间[6]。术前血容量不足是导致PIH的主要危险因素[7] [8]。然而，盲目地、非限制性地补液会对患者的预后产生不良影响。因此，快速、准确地评估术前血容量状态尤为重要，及早识别潜在的PIH，有助于麻醉医师提供在诱导前实施预防性液体治疗或使用血管活性药物从而有助于维持血流动力学的稳定、减少术后并发症并改善患者的预后。

目前，用于预测PIH的指标有很多，包括静态指标(中心静脉压、肺毛细血管楔压)和动态指标(每搏量变异度、脉压变异度、脉搏灌注变异指数、心率变异性等)。近年来，外周血管超声检查在预测PIH和评估血管内容量状态方面逐渐得到普及，具有诸多优点，如无创性、便携性、操作简单、能够实时和动态显示血流动力学状况、可重复性好、无放射性、费用低等优点。

到如今，很多研究者开展了测量不同部位血管超声以预测全身麻醉诱导后低血压的研究。本文将对相关研究进展进行综述。

2. 下腔静脉(Inferior Vena Cava, IVC)血管超声

IVC是人体最大的静脉干，也是静脉系统中直径最大的血管，它位于第5腰椎水平，由左、右髂总静脉汇合而成，其主要功能是收集来自下肢、腹部和盆腔的静脉血，并将其输送回右心房。IVC的静脉腔壁较薄，血管顺应性好，腔内不含有静脉瓣，因此不受动脉收缩代偿机制的影响，能够准确反映血容量状态[9]。自主呼吸时，IVC直径会随着呼吸运动而变化。自主呼吸时，吸气末IVC管径最小，呼气末管径最大[10]。研究表明[11] [12]，IVC直径和IVC塌陷指数(Inferior Vena Cava Collapsibility Index, IVCCI)与中心静脉压(Central Venous Pressure, CVP)有很好的相关性：IVC直径与CVP呈正相关，而IVCCI与CVP呈负相关。以往的研究[13]-[16]认为，超声测量IVC直径和IVCCI可作为评估自主呼吸患者血管内容量状态和预测PIH的可靠方法。然而，有新的研究[17] [18]表明，IVC直径和IVCCI在预测液体反应性方面的能力有限，特别是对于自主呼吸患者。此外，对于腹痛、肌紧张、异常肥胖或胃肠道积气的患者，IVC的超声图像较难获取[19] [20]。

在预测PIH方面，针对IVCCI的研究有显著的进展，Zhang和Critchley [13]在麻醉诱导前超声测量了104例全身麻醉患者的IVCCI，观察PIH的发生情况并绘制了受试者工作特征曲线(Receiver Operating Characteristic Curve，ROC曲线)，用此来描述IVCCI对PIH的预测价值。其中有42例(46.7%)患者发生PIH，而且IVCCI预测PIH的ROC曲线下面积(Area Under the Curve, AUC)达到0.90，最佳截断值(cut-off值)为43%，对应灵敏度为78.6%，特异度达91.7%，在调整混杂因素后，发现IVCCI是诱导后低血压的显著独立预测因子，优势比为1.17。最终得出结论：术前超声IVCCI测量是全身麻醉诱导后低血压的可靠预测指标，其阈值设定为大于43%。何福娟等[21]采用相同方法研究对比了下腔静脉最大直径(Maximum Diameter of the Inferior Vena Cava, IVC max)及IVCCI预测PIH的效能，研究发现IVCCI预测PIH的发生率准确性较高，AUC为0.88，cut-off值为42.5%，灵敏度和特异度均较高，分别为73%和98%。Dana等[22]的系统评价和荟萃分析同样证实了上述结论，该综述涉及了1166名患者的14项研究，发现IVCCI在预测PIH方面优于IVC max，这可能是由于不同患者群体之间的基线下腔静脉直径存在显著差异，并且采用IVCCI可以减少基线解剖和生理差异的影响。而邹莉和徐前程等[23]通过术前对非心脏手术患者进行IVCCI测量，证实其不仅能够预测PIH，且AUC为0.851，灵敏度高达97.72%，还与IVC max联合后预测PIH的价值有一定提升。王令仪等[24]的研究则是主要针对高血压患者，结果表明，IVCCI可以准确预测PIH，其AUC为0.904，并且阈值为27.59%时，其灵敏度和特异度均较高。这与正常血压患者相比，IVCCI的cut-off值降低，可能是由于高血压患者存在动脉硬化导致动脉弹性下降、长期服用降压药物、交感兴奋及肾素–血管紧张素–醛固酮系统激活导致血容量相对不足有关。

IVCCI并不适用于预测所有患者发生低血压，比如在Turconi及Cavalleri等[25]的研究中，纳入了接受血管外科手术且存在心脏并发症高风险的患者，发现自主呼吸状态下超声测量IVC max和IVCCI均不能有效预测PIH的发生，该研究分析原因可能与引起血流动力学变化的来源有关，这种来源于机械通气状态下心脏、肺脏与腹腔器官之间的相互作用，而这种相互作用在自主呼吸期间有所不同。因此，对于IVCCI作为自主呼吸患者的容量反应性动态评估指标的适用程度仍不明确。而Mohammed等[26]的研究纳入了健康成年患者，发现超声测量下腔静脉参数，如IVC-CI、IVCmax及IVC最小直径(Minimum Diameter of the Inferior Vena Cava, IVC min)，在预测丙泊酚麻醉诱导后低血压及显著低血压方面诊断准确性较差。与以往研究对比，后者纳入的受试者大多数具有发生诱导后低血压的临床预测因素，因此研究结论并不适用于无临床预测因素的患者群体，进而导致该患者群体诱导后低血压发生率可能较低。

3. 锁骨下静脉(Subclavian Vein, SCV)血管超声

SCV是位于颈根部的短静脉干，是腋静脉在第1肋外缘向上方的延续静脉，与颈内静脉(Internal Jugular Vein, IJV)汇合后延续为头臂静脉，再进入上腔静脉，且位置表浅，上方受到锁骨覆盖，在超声测量时可以减轻探头对静脉的压迫，使测量结果更稳定。SCV内径被证实为能够随呼吸运动发生变化[27] [28]，其原理是上肢静脉血流的搏动性和呼吸变化的反应性比其他外周静脉明显，这种反应是血管内压力变化从胸内上腔静脉传递到胸外SCV的结果[29]，具体表现为吸气时，胸腔容积增大，胸膜腔负压增加，外周静脉压与CVP之间的压力差增大，此时血液从SCV进入上腔静脉，右心回心血量增加，SCV会发生塌陷，呼气时则相反[29]。

目前关于超声测量SCV参数预测PIH的研究较少，现有的SCV参数包括锁骨下静脉塌陷指数(Subclavian Vein Collapse Index, SCVCI)、锁骨下静脉变异度(Subclavian Vein variability, SCV variability)和锁骨下静脉直径变化率(Subclavian Vein Diameter Changes induced by PLR, ΔDSCV)。Kent等[30]发现，SCVCI可替代IVCCI来评估危重患者的血管内容量状态，被认为是IVCCI的合理辅助手段，总体测量偏差较小，并且SCVCI测量所需的时间更短，更有利于及时发现容量变化。在Zhu等[31]的研究中，纳入了胃肠道手术患者与健康志愿者，结果表明SCV直径与CVP有一定的相关性，且测量SCV直径可能会成为超声评估血容量的重要补充手段。随后，有研究表明，IVC与SCV具有很好的可扩张性，其内径及横截面积可以随着CVP及血容量的变化而发生改变[28] [32]。而Giraud等[33]聚焦于特定呼吸状态的患者，表明SCV参数可作为评估机械通气重症病房(Intensive Care Unit, ICU)患者液体反应性的可靠指标，但其并不适用于自主呼吸患者。陈代宇等[34]的研究再次证实SCVCI在不同呼吸状态下可替代IVCCI进行低血容量评估，但在机械通气状态下SCVCI评估低血容量的价值更高，这与Giraud等的研究结果一致。Yang等[35]同样也证实了这一结果，自主呼吸状态患者的SCVCI无法预测PIH，分析其原因，可能是因为胸内压没有相对稳定，然而，却发现进行被动抬腿试验(Passive Leg Raise Test, PLR)后ΔDSCV能够预测PIH的发生，AUC为0.75。Choi等[20]比较了不同呼吸状态(自主呼吸和深呼吸)下SCVCI对PIH的预测能力，在调整混杂因素后，发现相对于自主呼吸，深吸气时测量SCVCI是预测PIH发生的显著预测因子(P < 0.001)。Chen等[28]主要针对行胃肠道手术的老年患者，发现SCV直径与PIH无显著相关性，而SCVCI可预测老年患者胃肠道手术期间PIH的发生，AUC为0.824，最佳阈值为31.25% (灵敏度71.7%，特异度90.1%)。

综上，超声测量SCV大多数情况用于评估血管内容量状态，但这不能说明其能够很好地预测PIH，仍需要进一步探索。目前SCV已作为IVCCI的辅助手段，用于无法进行测量IVCCI或其数值不准确的情况，这为麻醉医师评估血容量状态提供了更多更优的选择。

4. 颈动脉(Carotid Artery)血管超声

颈动脉是主动脉的二级分支，是除主动脉外最靠近心脏射血的血管，具有管径粗、位置浅表、超声测量方便和所受干扰少等优点。近年来，关于探索颈动脉血管超声预测PIH逐渐成为研究热点，其中主要测量指标包括颈动脉校正血流时间(Carotid Artery Corrected Flow Time, FTc)、颈动脉峰值流速变异度(Carotid peak flow velocity variability, ΔVpeak)、颈动脉内膜中膜厚度(Carotid Intima-Media Thickness, CIMT)、颈动脉血流量(Carotid blood flow, CBF)和颈动脉速度时间积分(Carotid velocity-time integral, VTI)等。FTc是经心率校正后的颈动脉血流射血时间，整合反映了心脏前负荷、后负荷与心肌收缩力的综合血流动力学状态，当前负荷不足时，心室充盈减少，射血时相缩短，FTc数值减低；当后负荷降低时，心室射血阻力减小，射血时相延长，FTc数值升高；当心肌收缩力减弱时，射血频率下降，射血时相缩短，FTc数值降低。而ΔVpeak是由呼吸引起的左心室每搏输出量周期性变化，当每搏输出量增加时，颈动脉血流灌注速度加快，致峰值流速升高。多项研究表明，FTc和△Vpeak是预测PIH [36]-[38]的可靠指标，与下腔静脉超声测量参数相比，颈动脉超声测量参数更易获取，且对于肥胖、腹内压高、剖宫产等有一定的优势。此外，颈动脉FTc不受患者呼吸频率和潮气量的影响[1]。

正如Maitra等[36]报道的那样，颈动脉FTc在预测ASA分级Ⅰ至Ⅱ级成年患者(年龄18~65岁)诱导后低血压方面表现出显著的优势，AUC高达0.910，cut-off值为330.20毫秒。但在Huang等[38]的研究中，选择了对血压影响较小的瑞马唑仑，对麻醉诱导用药方案进行优化，进而证实颈动脉FTc可作为预测老年患者全麻诱导后低血压发生的可靠指标，其AUC为0.876，cut-off值为334.95毫秒，这与既往报道的330.20毫秒存在差异，可能是由于老年人群心率较慢致左心室收缩期相对延长导致的。

在最新的研究中，Fu等研究者[1]通过麻醉诱导前测量102例行胃肠道手术老年患者的颈动脉和下腔静脉血管超声，比较颈动脉FTc、ΔVpeak和下腔静脉IVCCI、IVCmax对老年患者PIH的预测价值，并对FTc分别采用Bazett公式与Wodey公式计算FTc(B)和FTc(W)。结果发现FTc(W)的AUC为0.815，显著高于FTc(B)、IVCCI和IVC max，由此得出超声测量的FTc(W)在老年患者PIH预测中较IVC max和IVCCI更具准确性，更能可靠地预测老年患者PIH的发生，且其预测效能优于FTc(B)，此外，该研究的PIH发生率为49%，低于其他研究，可能是因为其使用的瑞马唑仑相较于依托咪酯和丙泊酚导致的PIH发生率更低。

颈动脉内膜中层厚度(CIMT)能够评估动脉粥样硬化程度，因此，有助于评估患者心血管疾病的风险。而Kaydu等[39]的研究发现CIMT能够预测PIH的发生，其AUC为0.753，cut-off值为0.65 mm，在调整其他混杂因素后，CIMT可作为PIH的独立预测因子，比值比为1.833 (95% CI 1.23~2.72)。

对于颈动脉超声其他血流参数如颈动脉血流量(CBF)和颈动脉速度时间积分(VTI)，已有研究[40]-[42]证实其可作为预测产妇及血流动力学不稳定患者的麻醉后低血压发生的有效指标，但目前相关研究较匮乏，难以精准评估其预测能力。

5. 颈内静脉(Internal Jugular Vein, IJV)血管超声

IJV为无瓣膜静脉，始于颅底，位于颈部的表浅处，与右心房呈直线，压力与上腔静脉和右心房一致，是收集头颈部静脉回流血的主干。其具有与IVC类似的生理特点，即血管腔大小取决于血管内外的压力差，因此，影响血管内压的因素主要有血容量、右心功能和胸腔内压[43]。同时，IJV是高容量顺应性极高的血管，对血容量状态的变化有很高的敏感性[44]。

在已有的研究中，有研究[45]表明，术前超声测量颈内静脉横截面积塌陷指数(Collapsed Cross-sectional Area Index of the Internal Jugular Vein, CIaijv)可预测PIH的发生，AUC为0.704，当CIaijv > 18.5%时，患者更容易发生PIH，此外，与IVC相比，超声测量IJV的成功率高，在临床应用上可行性更好。曹缘等[19]的研究分析了超声测量颈内静脉塌陷指数(Internal Jugular Vein Collapse Index, IJVCI)与胃肠道手术患者发生PIH的相关性，结果显示IJVCI与MAP下降百分比存在明显的正相关性，相关系数为0.81，并且IJVCI预测PIH的AUC为0.84，其灵敏度和特异性并不低于IVCCI，因此，研究表明IJVCI和IVCCI对PIH具有相似的预测能力，且IJV并不受腹部手术消毒区域的限制。郭小雨等[44]的研究探索超声测量IJVCI指导麻醉诱导前补液对老年高血压患者PIH的影响，以IJVCI > 40%为目标进行补液，导致诱导后低血压的发生率降低，并且超声测量IJV不会明显受到气体、脂肪及手术操作的影响，该研究还认为IJVCI与PIH有显著相关性，能预测PIH的发生，同目标导向液体治疗联合有利于预防术中低血压。

6. 鼻烟窝处桡动脉血管超声

鼻烟窝处桡动脉阻力指数(Snuffbox Resistive Index, SBRI)是指鼻烟窝处桡动脉收缩期峰流速(Peak Systolic Velocity, PSV)和舒张末期流速(End Diastolic Velocity, EDV)的差与PSV的比值[46]。有研究证明，SBRI与全身血管阻力具有很强的相关性[47]，同时，PIH也被证实为因麻醉诱导后动脉扩张致全身血管阻力下降引起的[48]，两者发生机制具有一致性。吴庭豪[46]的研究主要探究SBRI指导诱导前液体治疗对无痛胃肠镜患者PIH的预测能力，结果表明，SBRI与PIH呈非线性关系，但SBRI ≥ 0.89是PIH的独立危险因素，联合液体治疗能够显著降低PIH的发生率。SBRI是一种新型无创血流动力学指标，目前已有的相关研究证据不足，仍需要进一步探索。

综上所述，不同部位的血管超声技术在预测PIH方面具有不同的临床价值和应用场景。这不仅有助于为患者提供更好的安全保障，减少术后并发症，还为临床工作带来了便利。未来的研究需要进一步推动技术创新与临床实践的深度融合，为个体化麻醉管理策略的制定提供有力的支持，随着麻醉医师对使用超声评估PIH的重视程度不断提高，血管超声技术在围术期中的应用和推广将越来越广泛。

利益冲突

本文所有作者均声明不存在利益冲突。

NOTES

^*通讯作者。