刘大为丨休克复苏:”大循环-微循环”偶联的提出与内涵

“大循环-微循环”偶联(macrocirculation-microcirculation couple,MMC)的概念,强调在休克复苏中需要将大循环和微循环的指标有机结合,正确判断和识别MMC状态有助于判断某一干预措施的效果,也可有助于选择治疗干预的手段,并为休克的治疗指明方向。

       人们已经认识到,休克复苏过程中大循环被纠正后,并不能完全保证微循环的恢复。近来有学者提出”微循环休克”、”微循环衰竭”、”微循环复苏”等理念,休克复苏已深入到微循环层面。临床工作中,关于如何实现休克复苏从大循环到微循环尚未达成共识,如何解读大循环-微循环相互关系仍是一大挑战。一方面,大循环是微循环复苏的基石,临床的许多干预手段(例如扩容、缩血管活性药物、强心等)均需要通过作用于大循环来影响微循环,此时应避免脱离大循环而空谈微循环复苏,避免过分强调临床干预对微循环直接作用。另一方面,休克复苏终点是恢复细胞氧代谢和器官功能,而微循环作为联系大循环和细胞间的桥梁,若未能正确认识到大循环和微循环的偶联关系,仅以大循环目标作为导引,忽视微循环的反应,可导致临床治疗偏差。有时虽然表面上维持了正常的大循环指标,但对微循环未必有益。例如,休克复苏扩容目的是增加心输出量,进一步目标是改善微循环灌注,但若微循环丧失了对大循环的调节反应,即使增加了心输出量,也不能相应增加微循环灌注,反而带来容量过负荷的潜在损伤。

因此,我们总结和提出”大循环-微循环”偶联(macrocirculation-microcirculation couple,MMC)的概念,强调在休克复苏中需要将大循环和微循环的指标有机结合,正确判断和识别MMC状态有助于判断某一干预措施的效果,也可有助于选择治疗干预的手段,并为休克的治疗指明方向。

一、 MMC评分    
有学者将”大循环-微循环”的相互关系,定义为”血流动力学一致性”或”协调性”,但尚缺乏具体的诊断标准,”一致或不一致”和”协调或不协调”多属于二元化的判断。但在休克复苏中,临床情况常非常复杂,应用二元化的结果来判断MMC关系是不充分的。需要指出的是,”大循环-微循环”的偶联关系,并非指”存在偶联”提示好,而”失偶联”提示不好,偶联关系判断目的是为了复苏微循环,为了明确下一步的治疗方向。如失血性休克时,大循环和微循环同步恶化,此时”大循环-微循环”的改变存在偶联性,也是一致或协调的,提示复苏微循环的关键在于快速纠正大循环衰竭。MMC指在休克复苏过程中,在某一时段内,针对某一干预措施或疾病本身进展所致的大循环和相应微循环的变化之间的偶联关系。MMC有时可通过单一时间点的参数即可作出初步判断,例如大循环显著衰竭时很容易推导出此时的微循环衰竭是由于大循环衰竭所致,但更多情况下需要依据”大循环-微循环”连续的变化关系来准确识别两者间的偶联关系。在此,我们进一步提出MMC评分的理念框架用于指导临床治疗(表1),在MMC评分中大循环指标被定义为自变量,而微循环指标被定义为因变量。MMC评分较好地将微循环和大循环有机地结合起来,为休克复苏治疗提供方向。正确解读MMC的状态,有助于快速识别大循环复苏未到位导致的微循环灌注不足,也可认识到微循环和大循环失偶联现象,而避免过度复苏。需要指出的是,针对微循环和大循环的不同具体指标,确定MMC评分的具体临床判断标准需进一步临床证实。

刘大为丨休克复苏:"大循环-微循环"偶联的提出与内涵

二、 “流量为核心”的复苏策略    
在MMC的内涵中,我们强调”流量为核心”的复苏策略。在此,流量既包括血流量和氧流量,也包括全身流量和局部流量。微循环复苏的目的是为恢复细胞周围的血流量和氧流量。流量作为循环休克复苏最高优先等级指标,同时也是休克复苏的目的指标。”流量为核心”的复苏策略一般遵循先复苏全身流量,再到局部流量的原则。全身流量的复苏主要集中在以下5方面:容量、心功能、后负荷、循环梗阻因素(心脏瓣膜病变、心包填塞、肺栓塞等)及动脉氧含量(血色素和血氧饱和度等)。一般情况下,若全身流量不足,局部流量也难以保证。此外,在临床工作中,还面临经早期复苏后,全身流量被恢复正常,但局部流量仍不足的困境。此时,我们强调在保证全身流量的基础上,以局部流量为目的,通过MMC评估来实施临床治疗“流量为核心”的复苏流程见图1。

刘大为丨休克复苏:"大循环-微循环"偶联的提出与内涵

三、 大循环的评估  
在休克复苏中识别MMC,离不开对大循环的病理生理状态的判断。在休克复苏中对大循环的评估主要基于以下三个方面:氧输送(DO2)、流量、灌注压力
1.DO2
主要判断休克复苏过程中全身DO2是否满足机体的代谢需求,目前临床常用的指标包括中心静脉血氧饱和度(ScvO2)和动静脉二氧化碳分压差/氧含量差[P(v-a)CO2/C(a-v)O2]当全身DO2不能满足需求时,ScvO2降低,提示机体氧摄取率增加,可能存在无氧代谢,因此低ScvO2提示存在DO2与氧消耗(VO2)的不匹配,存在增加DO2的必要性。自Rivers等在感染性休克的早期目标导向治疗中提出以正常化ScvO2(≥70%)作为休克复苏的终点指标后,ScvO2在休克复苏的临床应用受到人们广泛重视。虽然近来多项临床随机对照临床研究发现以ScvO2正常化作为感染性休克复苏的目标较常规治疗组并不能进一步改善预后,但ScvO2仍是反映全身DO2和VO2的供求关系的简单指标。例如,如ScvO2≥70%可简单判断全身DO2方面是充足的,而ScvO2<50%提示DO2严重不足,此时机体的氧摄取增加代偿已达到极限。
P(v-a)CO2/C(a-v)O2通过计算氧的消耗和二氧化碳生成的比率获得,其本质是反映机体呼吸熵。在无氧代谢时只有二氧化碳的产生,却无氧的消耗,此时呼吸熵趋向无限大。P(v-a)CO2/C(a-v)O2异常升高(>1.6)提示存在无氧代谢,即存在细胞缺氧,此时进一步增加DO2可能对机体是有益的;反之,若P(v-a)CO2/C(a-v)O2正常或偏低时,提示不存在无氧代谢,此时增加DO2对机体无益,还可能带来治疗相关的再损害。近来,应用P(v-a)CO2/C(a-v)O2作为识别机体是否无氧代谢的指标在休克复苏中受到广泛关注,临床研究已发现P(v-a)CO2/C(a-v)O2与高乳酸血症、乳酸清除、预后等相关。最后需要指出的是,DO2的本质也是机体氧流量总的体现。
2.全身血流量:
主要判断复苏过程中全身血流量是否满足机体需要,主要指心输出量。常用指标包括中心静脉-动脉CO2差(Pv-aCO2)和心输出量等。Pv-aCO2作为反映全身血液流量的综合指标,反映机体清除CO2的能力,与心输出量呈负相关。休克复苏时,Pv-aCO2≤6 mmHg(1 mmHg=0.133 kPa)提示全身流量基本充足,而Pv-aCO2≥10 mmHg提示全身流量严重不足。此外,Pv-aCO2还受机体代谢率和pH值等影响。在全身流量判断方面,必要时进行心输出量的监测,实施滴定大循环的流量目标。
3.灌注压力:
主要判断复苏过程中灌注压是否满足机体需要。灌注压指标主要指平均动脉压(MAP),在休克早期复苏要求MAP≥65 mmHg。当MAP<40 mmHg时,一般提示严重灌注压不足,可能出现循环崩溃,需要紧急复苏。近来休克复苏指南强调需要结合患者基础血压及当前病理生理状态来设置个体化的MAP目标。需要强调的是,灌注压力的目标设定需要以整体和(或)局部流量为目的。由于流量指标在临床治疗中的长期缺失,在休克复苏的具体实施过程中,临床医生容易将压力指标简单等同于流量指标,导致临床的误判。此时,需要建立正确思维去理解流量和血压的关系。从整体而言,全身流量是形成血压的基础,有时两者变化趋势是一致的,如活动性失血时;但流量和血压也有不一致的现象,如感染性休克,即使心输量很高,血压仍是低的。血压是服务于流量复苏治疗的目的,调整血压的目的是为得到更好的流量(全身或局部流量)。

四、 联合临床外周灌注识别MMC关系   
反映微循环灌注的指标主要有:毛细血管再充盈时间、花斑评分外周灌注指数(PI)组织血氧饱和度、皮肤氧分压、皮肤二氧化碳分压等由于不同器官微循环的异质性,在不同病理条件下也可出现同一器官不同区域的微循环灌注异质性增加,目前如何将微循环的相关具体临床指标整合到大循环中去尚存在争议。
我们通过前瞻性观察202例放置了中心静脉导管指导复苏的重症患者,分析研究复苏后8 hPI及ScvO2与30 d住院死亡率的关系,进一步提出了基于ScvO2和PI的组织灌注分型;研究发现复苏后8 hPI是重症患者死亡的独立危险因素,复苏8 h后如PI<0.6提示预后差;我们联合PI(正常人群>1.4)和ScvO2(>70%为DO2复苏达标)将组织灌注分为以下4型:
Ⅰ型ScvO2<70%+PI<1.4提示大循环和微循环复苏均未达标,可通过提高大循环来改善微循环;
Ⅱ型ScvO2>70%+PI<1.4,提示存在大循环-微循环失偶联,此时大循环虽达标,但微循环灌注未恢复正常,需警惕原发病本身对微循环功能的损害,如感染控制不满意;
Ⅲ型ScvO2<70%+PI>1.4,虽大循环未完全正常,但外周微循环灌注已恢复,可联合其他灌注指标动态评估,应避免过度复苏。
Ⅳ型ScvO2>70%+PI>1.4,大循环-微循环复苏均基本达标,提示可考虑启动反向容量复苏,优化容量状态,进一步促进器官功能恢复。
需要指出的是,在上述的组织灌注分型中仅结合2个临床指标对MMC进行了初步的评价。为避免单一指标的局限性,在未来的研究需要探讨联合大循环和微循环的多个指标来实施MMC评价。此外,关于某些微循环具体指标的相关阈值需要进一步研究确定。

五、 微循环衰竭的血流动力分型
近来,伴随光学技术的进步,床旁舌下旁流暗视野微循环评估已成为临床微循环评估研究的主要方法,可更直接地提供微循环形态和动力学的指标,可进一步具体分析微循环的血流动力学状态。2015年Ince进一步总结了血流动力学失调时微循环功能障碍的特点,将微循环功能障碍分为4个类型
1型 异质型:微循环血流表现为高速毛细血管血流与血流淤滞同时存在,常见于脓毒症、体外膜肺氧合等,研究发现微循环血流灌注异质性程度与预后相关。异质性指数被推荐用于定量评估微循环血流异质性。
此外,微循环血流灌注分布异常还见于缺血再灌注损伤。当微循环血流灌注呈异质性表现时,可解读为临床常说的”分布因素”持续存在,目前针对微循环血流灌注的异质性治疗在纠正宏观循环的基础上以抗感染、抗炎、扩张血管为主,但值得注意的是,具体哪个治疗措施改善微循环血流分布也存在个体差异。扩张血管活性药物在微循环衰竭改善微循环血流分布的证据尚不足,临床应用时应强调连续动态的评估干预效果。
2型 血液稀释型:微循环血流灌注表现为毛细血管内红细胞减少,常见于心外科手术后,特别是在体外循环时。血液稀释还可导致血流剪切力的改变进而影响微血管自我血流调整,并影响血流动力学的协调性。针对血液稀释治疗上以输血为主,一般建议维持血细胞比容(HCT)在30%以上。
3型 血流淤积/填塞型:微循环血流灌注表现为血流淤滞、缓慢,血管阻力升高、静脉压升高,去甲肾上腺素(NE)应用过量、收缩血管、血压过高、吸入高浓度氧均是潜在原因,数项关于微循环的临床研究发现在感染性休克时应用NE提高血压的同时并不能改善微循环血流,甚至可能降低微循环红细胞的流速。
4型 组织水肿型:微循环血流灌注表现微循环灌注血流减少,常见于严重的毛细血管渗漏、内皮损伤、多糖包被损害,组织水肿时增加氧的弥散距离加重局部组织缺氧。上述4型微循环功能障碍的微循环的综合表现都是功能毛细血管密度(FCD)的减少,但FCD减少的背后原因复杂,不同类型的微循环功能障碍表现提示患者微循环的不同病理生理状态,进而采取针对性的临床治疗。
若复苏后持续存在微循环血流异质分布,则需寻找导致分布的潜在病因并给予干预,是否感染灶未被清除、抗生素是否需要调整,而不是仅把治疗局限在宏观循环的调整。此外微循环功能障碍的评估还可能有助于进一步修正宏观血流动力学的治疗策略,如出现组织低灌注的临床表现或发现微循环障碍为组织水肿型时,即使此时宏观循环存在容量反应性(扩容可增加心输出量),从微循环角度而言扩容可能不改善微循环灌注反而加重微循环水肿,微循环提示组织低灌注可能是有助组织水肿导致FCD下降,对容量治疗的方向需重新评估。

为了提高关于微循环指标的临床实用价值,关于微循环衰竭,在MMC中,我们强调以下2个原则:
(1)早期快速识别微循环衰竭,床旁外周灌注的简便评估即可明确微循环衰竭的诊断,必要时可增加相关监测,有助于早期启动休克复苏;
(2)复苏进程中判断MMC关系,即判断微循环衰竭是否由于大循环衰竭所致,需要对大循环的目标进行评估,如微循环衰竭与大循环存在偶联关系,需要强调早期积极复苏,恢复大循环为首要目标;如微循环衰竭与大循环偶联关系丧失,则需要进一步明确及治疗微循环损害的独立病因,例如感染未控制、缺血再灌注损害等,必要时可根据机体反应尝试应用改善微循环的药物治疗。
休克复苏中MMC已受到广泛的关注和重视,连续动态评估MMC关系可为休克提供新的治疗策略并指明下一步的治疗方向。应用MMC去指导休克复苏对患者预后的影响需要进一步的研究去证实和探讨。

本文荟萃自公众号:危重症世界-何怀武, 刘大为, 隆云. 休克复苏:"大循环-微循环"偶联的提出与内涵 [J] . 中华医学杂志,2018,98( 35 ): 2781-2784,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日志立场。

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