引用本文: 刘阳, 李小石, 于鑫, 刘亮亮, 李国锋. 锁骨下静脉导管误入颈内静脉对热稀释测量参数的影响. 中国呼吸与危重监护杂志, 2021, 20(1): 42-48. doi: 10.7507/1671-6205.201910069 复制
准确的血流动力学监测是重症患者管理、个体化液体治疗的基石。以经肺热稀释法(TPTD)为基础的脉搏指示连续心排出量(PiCCO )监测系统具有微创性以及可准确获取个体化治疗所依赖的容量[如全心舒张末容积(GEDV)和心排血量(CO)]指标等优势,已得到相关指南的推荐[1],被多数重症加强治疗病房(ICU)从业者所接受,并且广泛应用于日常 ICU 的临床决策[2-5]。TPTD 测量的基本原理是:在中心静脉注射一定量 0.9% 的冰盐水,在腹主动脉有一根带有热敏的导管可以监测其周围血温变化,从而产生热稀释曲线,后根据 Stewart-Hamilton 公式计算 CO[4, 6],再根据平均传输时间(MTt)和对数曲线下降时间(DSt)计算一系列容量指标,包括 GEDV、胸腔内血容积(ITBV)、血管外肺水(EVLW)等。
用于冰盐水注射的中心静脉一般选用锁骨下静脉(SCV)或者颈内静脉(IJV)。既往文献报道即使在成熟的 ICU,SCV 导管误入同侧 IJV 的发生率也可达 3.1%~15%[7]。根据我们的经验,导管误入后将使 PiCCO 测量结果出现错误,尤其是 CO、GEDV、EVLW 等参数出现严重偏倚;考虑到液体反应性阳性[8][即液体负荷后随着心脏前负荷全心舒张末容积指数(GEDVI)的增加,CO 的增加大于某一阈值(一般为 15%)]是液体治疗的先决条件[9],而对于液体反应性阳性的患者是否给与液体,EVLW 可提供重要的临床附加信息[4, 10-11],那么临床医生依据偏倚的 CO、GEDV、EVLW 数据将作出错误的的决策,导致不良事件的发生。因此,了解 PiCCO 测量结果的错误来源、偏倚大小和方向,以及导致错误结果的病理生理学机制,对于临床医生更好地使用该工具做出正确的决策是至关重要的。但该方面的相关报道较少,因此本研究的目的是:(1)在 SCV 导管误入同侧 IJV 时,PiCCO 的测量结果是否会出现偏倚,偏倚方向和程度,并对偏倚的基本机制进行初步探讨;(2)如何通过 PiCCO 的结果,初步判定 SCV 导管误入同侧 IJV 的可能性。
1 资料与方法
1.1 临床资料
本研究为前瞻设计的观察性研究,在两家医院(南京市高淳人民医院、武警特色医学中心)选取 2017 年 8 月至 2019 年 8 月收入中心 ICU 的患者。本研究获得所在医院伦理委员会批准[南京市高淳人民医院伦理委员会,批准号:高人医伦【2019】2019047;武警后勤学院附属医院科研科,批准号:伦审(2017)第 71 号]。所有研究对象均有知情同意权并由患者一级亲属签署知情同意书。纳入标准:(1)年龄>18 岁;(2)需要置入 SCV 中心静脉导管进行 PiCCO 血液动力学监测。排除标准:患者中心静脉 SCV 导管误入除同侧 IJV 以外的位置。
1.2 方法
1.2.1 患者分组与处理
所有入选患者均放置 SCV 中心静脉导管同时在腹主动脉放置 4F 热稀释导管(PulsioCath PV2014L16N,Pulsion Medical Systems,Germany),然后连接到带 PiCCO 模块的监护仪(Philips IntelliVue MP50, The Netherlands)。导管插入后,在确定导管在静脉内并且通畅后,即开始基础状态 TPTD 测量。而后常规进行胸部 X 线检查,确定 SCV 导管位置:导管末端在上腔静脉下段/右房上端、上腔静脉上段都认为是正确的导管位置;也就是在隆突上下 4 cm 之内,此位置之外的为导管置管错误;导管误入 IJV 主要根据中心静脉导管走行与 IJV 一致的特征判断。患者 SCV 导管位置正确归为第 1 组;SCV 导管误入同侧 IJV(图 1)则归为第 2 组。第 2 组在基础状态参数测量(MTtmisp-scv、DStmisp-scv、GEDVImisp-scv、EVLWImisp-scv、CImisp-scv)完毕后,将误入的导管拔除,在 IJV 重新放置中心静脉导管,如果经 X 线检查确认位置正确后,进行第二轮 TPTD 测量(TPTDcorr-ijv,包括 MTtcorr-ijv、DStcorr-ijv、GEDVIcorr-ijv、EVLWIcorr-ijv、CIcorr-ijv),该第二轮测量归为第 3 组;第 2 组和第 3 组测量差值分别为 ΔMTt=MTtmisp-scv–MTtcorr-ijv;ΔDSt=DStmisp-scv–DStcorr-ijv;ΔGEDVI=GEDVImisp-scv–GEDVIcorr-ijv;ΔEVLWI=EVLWImisp-scv–EVLWIcorr-ijv;ΔCI=CImisp-scv–CIcorr-ijv。

右侧 SCV 导管误入同侧 IJV(白箭)
1.2.2 观察指标
TPTD PiCCO 测量方法及相关指标:首先在中心静脉导管注射 15 mL 冰盐水,在腹主动脉与 PiCCO 装置相连的热稀释导管可以监测其周围血温的变化,从而形成热稀释曲线。通过热稀释曲线,根据 Stewart-Hamilton 公式[12]计算热稀释法的 CO。根据热稀释曲线获得的 DSt 和 MTt,可以计算容量指标(GEDV、ITBV)和 EVLW[4,12-13]。每个参数均以 3 次 TPTD 测量的平均值作为最终结果。GEDV、ITBV、CO 均以体表面积进行校正形成如下三个参数:GEDVI、ITBVI 和心排血指数(CI);而 EVLW 则以理想体重进行校正形成血管外肺水指数(EVLWI)。
1.3 统计学方法
除非特殊注明,呈正态分布的参数均采用均数±标准差(±s)表示。第 1 组和第 2 组间比较选择 Student t 检验或者 Mann-Whitney U 检验,第 2 组和第 3 组之间的比较采用配对 t 检验。第 2 组、第 3 组测量的差值与其他血流动力学参数的相关关系采用多元线性回归分析;为确定与发生 SCV 导管误入同侧 IJV 独立相关的 PiCCO 测量参数,以是否发生 SCV 导管误入同侧 IJV 为因变量,进行多元逻辑回归分析。为了使模型可视化,进一步绘制列线图。所有统计学分析采用 SPSS 软件包 21.0.0(IBM,Armonk,NY)以及 R 软件包 3.6.1(The R Foundation for Statistical Computing,Vienna,Austria)。P<0.05 为差异有统计学意义。
2 结果
2.1 一般结果
本研究共入选患者 408 例,其中 28 例患者(6.8%)SCV 导管误入同侧 IJV,归为第 2 组;380 例患者 SCV 导管经胸部 X 线片证实位置正确,归为第 1 组。两组患者一般资料比较情况见表 1,两组年龄、性别构成差异无统计学意义(P>0.05);第 1 组患者的急性生理学和慢性健康状况评分系统Ⅱ(APACHEⅡ)评分、身高、理想体重、体表面积、呼气末正压(PEEP)水平均显著高于第 2 组患者(均 P<0.05);第 1 组患者的氧合指数(PaO2/FiO2)、平均动脉压均显著低于第 2 组患者。基础状态(第 1 组、第 2 组)患者的血流动力学参数比较见表 2。第 2 组患者(SCV 导管误入同侧 IJV)的 GEDVI 和 EVLWI 显著高于第 1 组(SCV 导管位置正确),两组患者的 CI 差异无统计学意义(P>0.05)。



2.2 多因素逻辑回归分析
以基础状态(第 1 组和第 2 组)数据进行逻辑回归分析,结果显示 PaO2/FiO2、GEDVI、EVLWI 均与 SCV 导管误入 IJV 独立相关(图 2)。根据逻辑回归分析结果绘制列线图(图 3),当已知 PaO2/FiO2、GEDVI、EVLWI 的具体数值后,可以根据列线图准确查到此患者 SCV 导管误入 IJV 的可能性。例如当某一患者 EVLWI 为 20 mL/kg,PaO2/FiO2 为 300 mm Hg,GEDVI 为 900 mL/m2 时,其总分数为 62+27.5+0=89.5,该患者导管误入的可能性为 55%;而当另一名患者 EVLWI 和 PaO2/FiO2 数值不变,而 GEDVI 变为 1 000 mL/m2,其总分数变为 62+27.5+42=131.5,则该患者对应的导管误入的可能性为 96%。

PaO2/FiO2(每升高 10 mm Hg)的 OR(95%CI)为 1.492(1.180~1.884),

每个自变量(PaO2/FiO2、GEDVI、EVLWI)在不同取值下对应相应的单项分数(Points),将指定患者的单项分数相加得到总得分(Total points),之后从图中就可以得到该患者导管误入 IJV 的可能性
2.3 三组患者 TPTD 测量结果分析
如图 4 所示,第 2 组的患者(误入 IJV 的导管重置前)热稀释曲线变得扁平—峰值下降、时相延长,使冰水的平均传输时间 MTt 和热稀释曲线下降支的 DSt 均显著延长。正如表 2 所示,第 2 组的 GEDVI、EVLWI、CI、MTt 和 DSt 均显著高于第 3 组(导管重置后)。另外,第 3 组的 CI 和 EVLWI 显著低于第 1 组,而 GEDVI、MTt 和 DSt 显著高于第 1 组。

a. 向误入同侧 IJV 的 SCV 导管注射冰盐水获得的热稀释曲线扁平并且显著延长,使 MTt、DSt 均显著延长以至于 GEDVI 和 EVLWI 显著高估,同时热稀释曲线的曲线下面积减小导致 CO 轻度高估;b. 误入 IJV 的 SCV 导管拔除并于 IJV 重新正确放置后获得的热稀释曲线,峰值高且出现早,时相相对较短
2.4 第 2 组和第 3 组患者 TPTD 测量结果相关分析
EVLWIcorr-ijv 与 PaO2/FiO2 呈显著负相关(

直线为回归线,阴影部分为 95% 可信区间。导管重新放置前 EVLWImisp-scv 与 PaO2/FiO2 相关性无统计学意义,而导管重新放置后 EVLWIcorr-ijv 与 PaO2/FiO2 呈显著负相关
3 讨论
我们的研究项纳入了 408 例收入 ICU、需要高级血液动力学监测装置 PiCCO 进行 TPTD 测量 CO 等参数的患者,结果表明 SCV 导管误入同侧 IJV 的发生率为 6.8%,这与之前文献报道的发生率(3.1%~15%)基本一致[7, 14-15]。
3.1 SCV 导管误入同侧 IJV 对于 TPTD 测量参数的影响
本研究结果明确显示,如果 SCV 导管误入同侧 IJV 将显著影响 TPTD 的测量结果,具体地说将同时严重高估 GEDVI 和 EVLWI,以及对 CO 和 CI 轻度高估。这可以从两个方面得到支持:(1)与 SCV 导管位置正常的患者相比,SCV 导管误入同侧 IJV 的患者其 GEDVI、EVLWI 均显著升高(表 2);(2)我们在 SCV 导管误入同侧 IJV 的 28 例患者中进行了导管拔除而重新在 IJV 正确置管后,GEDVI、EVLWI 均显著降低,而 CI 轻度下降(表 2)。
3.1.1 SCV 导管误入 IJV 对于 CI 和 GEDVI 的影响
这种测量参数的严重偏倚可以从 TPTD 的测量原理中得到解释。如果 SCV 导管误入同侧 IJV(图 1),那么从此导管注射冰盐水后,将产生两个异常生理学变化。第一,将导致部分冰水出现丢失现象而无法到达腹主动脉的热敏导管,因此热稀释曲线的温度变化将减低。由 TPTD 测量 CO 的原理我们知道,CO 与热稀释曲线的曲线下面积成反比,因此注射冰水的丢失导致 CO 的轻度高估似乎不难解释[12]。第二,从误入 IJV 的 SCV 导管注射冰水进行热稀释测量,除了部分冰水将永久性丢失从而导致 CO 高估外[12],部分冰水最终还是会进入右心房而到达腹主动脉被热敏导管感知,只不过由于传输距离的延长和传输速度的减低,冰水到达腹主动脉的时间点将滞后,这样产生的热稀释曲线将变得扁平—峰值下降、时相延长(图 4),使冰水的 MTt 和热稀释曲线 DSt 均显著延长,此现象被称为指示剂延迟到达[6]。由于 GEDV=CO×(MTt–DSt),而 SCV 导管误入 IJV 时 MTt 的延长程度显著高于 DSt 的延长程度(表 2),因此将高估 GEDVI。这与 Yu 等[16]学者在收入 ICU 的 13 例急性胰腺炎患者中的研究基本一致。
3.1.2 SCV 导管误入 IJV 对于 EVLWI 的影响
虽然导管误入 IJV 后 DSt 的延长程度比 MTt 延长的程度小(表 2),但是在 EVLWI 的公式中,DSt 的系数较大。EVLW=CO×(1.25×DSt-0.25×MTt),因此由于 DSt 对于 EVLWI 的贡献率较大[4],DSt 的延长导致 EVLWI 的高估不难得到解释。本研究中多元线性回归的结果显示 ΔDSt 对于 ΔEVLWI 的贡献权重最大,回归系数为 1.45,进一步支持这样的解释。但是在 Yu 等[16]的研究中,向误入 IJV 的 SCV 导管注射冰水进行 TPTD 测量得出的 DSt(DStmisp-scv)与通过正确放置的 IJV 导管注射冰水而测得的 DStcorr-ijv 比较,差异无统计学意义(P=0.064),因此两次测量的 EVLWI 结果无明显差异。
通过对既往文献复习并结合 TPTD 的生理学研究,我们认为通过误入 IJV 的 SCV 导管注射冰水进行 TPTD 测量,除了我们之前提到的指示剂永久性丢失和指示剂的延迟到达外,在 Yu 等[16]的研究人群(92.3% 的入选者为 ARDS 患者)可能还有第三种因素—指示剂的过度延迟,将影响 EVLWI 的测量结果。即在损伤的肺组织,由于肺血流的不均一性、部分肺组织的血流降低、肺循环阻力的升高,尤其是 ARDS 患者较多肺Ⅱ区的存在[17-18],会滞留部分指示剂,通过灌注不良肺组织的冰水指示剂到达主动脉热敏导管的时间点将过度延迟[6],这种过度延迟在指示剂流速明显减低时(比如在 SCV 导管误入 IJV 时,将使冰水指示剂的路径改变,距离变长而流速下降)将变得更加明显,以至于测量装置(PiCCO)的程序已经终结热稀释曲线并完成相关计算后,冰水指示剂才到达,从而导致 DSt 的显著低估。因此,误入 IJV 的 SCV 导管最终对 EVLWI 会产生的影响方向以及影响幅度,取决于以上三种因素的交互作用,也就是各因素贡献的权重[6],最终的影响可能因不同疾病状态的不同而不同,包括是否为 ARDS 患者、肺灌流情况、PEEP 的大小[11]以及 PEEP 与不同肺区的交互作用[11]。因此,具体机制值得进一步研究。
研究导管误入对于 TPTD 参数影响的文献较少,但是三尖瓣反流和 SCV 导管误入 IJV 对于 TPTD 参数的影响具有相似的机制,两者对于最终测量结果的影响都取决于指示剂的永久性丢失、指示剂的延迟到达以及指示剂的过度延迟到达这三种因素的交互作用。在某些三尖瓣反流患者中进行 TPTD 测量,可观察到与我们研究相同的长而扁平的热稀释曲线,显示为峰值下降、时相延长[12],从而导致 GEDVI 和 EVLWI 的显著高估,这进一步支持我们的研究结果。另外值得注意的是,冰水注射速度较慢也会出现与本研究相似的扁平的热稀释曲线。注射速度对测量结果的影响复杂;但是,一项纳入 108 例患者的研究显示,随着注射时间的延长(2~4 s、5~7 s 以及 8~10 s),测量偏倚主要表现为 CO、CI 和 GEDVI 的下降[19],此点可与本研究出现的测量偏倚进行鉴别。
3.2 临床意义
在重症患者,个体化、准确的液体管理是治疗的核心,是否给与液体的金标准是前负荷和 CO 的关系,也称为液体反应性,液体反应性阳性是指在液体负荷后,随着前负荷 GEDVI 的增加,CO 增加率>15%[8]。另外,EVLWI 近年来逐渐受到重视,它不仅可以协助诊断 ARDS,评估重症患者的预后,而且对于 ICU 中患者液体的个体化治疗具有独特的重要性[10, 20],其重要性无法被前负荷指标 GEDVI 和 CO 取代,因为即使液体反应性阳性的患者,接受液体治疗是否受益常常取决于 EVLWI[11]。而且它的应用场景不只局限于 ARDS、脓毒症患者[21],甚至包括烧伤[22]、肺部手术[23]、肺移植[24-25]等患者群。更为重要的是,正如本研究(图 5)和既往研究所显示,EVLWI 与 PaO2/FiO2 的相关性较弱,从 PaO2/FiO2 无法获得足够的信息[26],因此获得可靠的 EVLWI 数据对于患者的临床管理、预后的重要性不言而喻。
如上所述,及时发现并纠正偏倚的测量结果是临床医生的重要职责。在本研究中,逻辑回归分析(图 2)显示 GEDVI、EVLWI 均与 SCV 导管误入 IJV 的发生独立正相关;当 EVLWI 较高,而氧合相对正常,同时 GEDVI 升高,高度提示 SCV 导管误入 IJV 的可能性,临床医生可据此高度怀疑导管移位的可能,及时进行胸部 X 线检查确认并更换导管,从而避免偏倚的临床数据导致的决策错误以及引发的不良预后,而且可避免导管位置移位后导致的导管相关性并发症[27]。另外,本研究采用列线图的方式(图 3)将复杂的回归方程转变为了可视化的图形,使预测解释模型的结果更具有可读性,方便临床医生在临床中的使用,及时评估导管误入的可能,增加了临床的可推广性。
3.3 局限性
首先,本研究所形成的预测模型是否能应用于其他 ICU,还需要在不同地区的不同医院、不同疾病状态的患者中(如 ARDS 等)进一步进行外部验证。另外,本研究根据 PaO2/FiO2、GEDVI、EVLWI 三个参数的数值预测导管误入的可能性,只能预测导管误入 IJV 的情况。最后,值得注意的是,EVLWI 升高而 PaO2/FiO2 相对正常的情况,不仅出现在导管误入 IJV 的情况下,有研究表明在左向右分流(如室间隔缺损)的患者进行 TPTD 测量,也可出现 EVLWI 升高但是并无低氧血症的情况[28],但此时患者的 GEDVI 并无升高,据此可与之鉴别。
综上所述,在 SCV 导管误入 IJV 的患者进行 TPTD 测量,其结果严重偏倚,表现为 GEDVI 和 EVLWI 显著高估,CI 被轻度高估。临床医生可根据 EVLWI、GEDVI 和 PaO2/FiO2 三个变量的数值估计 SCV 导管误入 IJV 的可能性,EVLWI、GEDVI 可提供极为重要且不可替代的临床信息。当高度怀疑导管移位时,应及时进行 X 线检查确认,并及时更换导管,从而避免偏倚的临床数据导致的决策错误以及从而引发的患者不良预后,而且可避免导管位置移位后导致的导管相关性并发症。
利益冲突:本研究不涉及任何利益冲突。
准确的血流动力学监测是重症患者管理、个体化液体治疗的基石。以经肺热稀释法(TPTD)为基础的脉搏指示连续心排出量(PiCCO )监测系统具有微创性以及可准确获取个体化治疗所依赖的容量[如全心舒张末容积(GEDV)和心排血量(CO)]指标等优势,已得到相关指南的推荐[1],被多数重症加强治疗病房(ICU)从业者所接受,并且广泛应用于日常 ICU 的临床决策[2-5]。TPTD 测量的基本原理是:在中心静脉注射一定量 0.9% 的冰盐水,在腹主动脉有一根带有热敏的导管可以监测其周围血温变化,从而产生热稀释曲线,后根据 Stewart-Hamilton 公式计算 CO[4, 6],再根据平均传输时间(MTt)和对数曲线下降时间(DSt)计算一系列容量指标,包括 GEDV、胸腔内血容积(ITBV)、血管外肺水(EVLW)等。
用于冰盐水注射的中心静脉一般选用锁骨下静脉(SCV)或者颈内静脉(IJV)。既往文献报道即使在成熟的 ICU,SCV 导管误入同侧 IJV 的发生率也可达 3.1%~15%[7]。根据我们的经验,导管误入后将使 PiCCO 测量结果出现错误,尤其是 CO、GEDV、EVLW 等参数出现严重偏倚;考虑到液体反应性阳性[8][即液体负荷后随着心脏前负荷全心舒张末容积指数(GEDVI)的增加,CO 的增加大于某一阈值(一般为 15%)]是液体治疗的先决条件[9],而对于液体反应性阳性的患者是否给与液体,EVLW 可提供重要的临床附加信息[4, 10-11],那么临床医生依据偏倚的 CO、GEDV、EVLW 数据将作出错误的的决策,导致不良事件的发生。因此,了解 PiCCO 测量结果的错误来源、偏倚大小和方向,以及导致错误结果的病理生理学机制,对于临床医生更好地使用该工具做出正确的决策是至关重要的。但该方面的相关报道较少,因此本研究的目的是:(1)在 SCV 导管误入同侧 IJV 时,PiCCO 的测量结果是否会出现偏倚,偏倚方向和程度,并对偏倚的基本机制进行初步探讨;(2)如何通过 PiCCO 的结果,初步判定 SCV 导管误入同侧 IJV 的可能性。
1 资料与方法
1.1 临床资料
本研究为前瞻设计的观察性研究,在两家医院(南京市高淳人民医院、武警特色医学中心)选取 2017 年 8 月至 2019 年 8 月收入中心 ICU 的患者。本研究获得所在医院伦理委员会批准[南京市高淳人民医院伦理委员会,批准号:高人医伦【2019】2019047;武警后勤学院附属医院科研科,批准号:伦审(2017)第 71 号]。所有研究对象均有知情同意权并由患者一级亲属签署知情同意书。纳入标准:(1)年龄>18 岁;(2)需要置入 SCV 中心静脉导管进行 PiCCO 血液动力学监测。排除标准:患者中心静脉 SCV 导管误入除同侧 IJV 以外的位置。
1.2 方法
1.2.1 患者分组与处理
所有入选患者均放置 SCV 中心静脉导管同时在腹主动脉放置 4F 热稀释导管(PulsioCath PV2014L16N,Pulsion Medical Systems,Germany),然后连接到带 PiCCO 模块的监护仪(Philips IntelliVue MP50, The Netherlands)。导管插入后,在确定导管在静脉内并且通畅后,即开始基础状态 TPTD 测量。而后常规进行胸部 X 线检查,确定 SCV 导管位置:导管末端在上腔静脉下段/右房上端、上腔静脉上段都认为是正确的导管位置;也就是在隆突上下 4 cm 之内,此位置之外的为导管置管错误;导管误入 IJV 主要根据中心静脉导管走行与 IJV 一致的特征判断。患者 SCV 导管位置正确归为第 1 组;SCV 导管误入同侧 IJV(图 1)则归为第 2 组。第 2 组在基础状态参数测量(MTtmisp-scv、DStmisp-scv、GEDVImisp-scv、EVLWImisp-scv、CImisp-scv)完毕后,将误入的导管拔除,在 IJV 重新放置中心静脉导管,如果经 X 线检查确认位置正确后,进行第二轮 TPTD 测量(TPTDcorr-ijv,包括 MTtcorr-ijv、DStcorr-ijv、GEDVIcorr-ijv、EVLWIcorr-ijv、CIcorr-ijv),该第二轮测量归为第 3 组;第 2 组和第 3 组测量差值分别为 ΔMTt=MTtmisp-scv–MTtcorr-ijv;ΔDSt=DStmisp-scv–DStcorr-ijv;ΔGEDVI=GEDVImisp-scv–GEDVIcorr-ijv;ΔEVLWI=EVLWImisp-scv–EVLWIcorr-ijv;ΔCI=CImisp-scv–CIcorr-ijv。

右侧 SCV 导管误入同侧 IJV(白箭)
1.2.2 观察指标
TPTD PiCCO 测量方法及相关指标:首先在中心静脉导管注射 15 mL 冰盐水,在腹主动脉与 PiCCO 装置相连的热稀释导管可以监测其周围血温的变化,从而形成热稀释曲线。通过热稀释曲线,根据 Stewart-Hamilton 公式[12]计算热稀释法的 CO。根据热稀释曲线获得的 DSt 和 MTt,可以计算容量指标(GEDV、ITBV)和 EVLW[4,12-13]。每个参数均以 3 次 TPTD 测量的平均值作为最终结果。GEDV、ITBV、CO 均以体表面积进行校正形成如下三个参数:GEDVI、ITBVI 和心排血指数(CI);而 EVLW 则以理想体重进行校正形成血管外肺水指数(EVLWI)。
1.3 统计学方法
除非特殊注明,呈正态分布的参数均采用均数±标准差(±s)表示。第 1 组和第 2 组间比较选择 Student t 检验或者 Mann-Whitney U 检验,第 2 组和第 3 组之间的比较采用配对 t 检验。第 2 组、第 3 组测量的差值与其他血流动力学参数的相关关系采用多元线性回归分析;为确定与发生 SCV 导管误入同侧 IJV 独立相关的 PiCCO 测量参数,以是否发生 SCV 导管误入同侧 IJV 为因变量,进行多元逻辑回归分析。为了使模型可视化,进一步绘制列线图。所有统计学分析采用 SPSS 软件包 21.0.0(IBM,Armonk,NY)以及 R 软件包 3.6.1(The R Foundation for Statistical Computing,Vienna,Austria)。P<0.05 为差异有统计学意义。
2 结果
2.1 一般结果
本研究共入选患者 408 例,其中 28 例患者(6.8%)SCV 导管误入同侧 IJV,归为第 2 组;380 例患者 SCV 导管经胸部 X 线片证实位置正确,归为第 1 组。两组患者一般资料比较情况见表 1,两组年龄、性别构成差异无统计学意义(P>0.05);第 1 组患者的急性生理学和慢性健康状况评分系统Ⅱ(APACHEⅡ)评分、身高、理想体重、体表面积、呼气末正压(PEEP)水平均显著高于第 2 组患者(均 P<0.05);第 1 组患者的氧合指数(PaO2/FiO2)、平均动脉压均显著低于第 2 组患者。基础状态(第 1 组、第 2 组)患者的血流动力学参数比较见表 2。第 2 组患者(SCV 导管误入同侧 IJV)的 GEDVI 和 EVLWI 显著高于第 1 组(SCV 导管位置正确),两组患者的 CI 差异无统计学意义(P>0.05)。



2.2 多因素逻辑回归分析
以基础状态(第 1 组和第 2 组)数据进行逻辑回归分析,结果显示 PaO2/FiO2、GEDVI、EVLWI 均与 SCV 导管误入 IJV 独立相关(图 2)。根据逻辑回归分析结果绘制列线图(图 3),当已知 PaO2/FiO2、GEDVI、EVLWI 的具体数值后,可以根据列线图准确查到此患者 SCV 导管误入 IJV 的可能性。例如当某一患者 EVLWI 为 20 mL/kg,PaO2/FiO2 为 300 mm Hg,GEDVI 为 900 mL/m2 时,其总分数为 62+27.5+0=89.5,该患者导管误入的可能性为 55%;而当另一名患者 EVLWI 和 PaO2/FiO2 数值不变,而 GEDVI 变为 1 000 mL/m2,其总分数变为 62+27.5+42=131.5,则该患者对应的导管误入的可能性为 96%。

PaO2/FiO2(每升高 10 mm Hg)的 OR(95%CI)为 1.492(1.180~1.884),

每个自变量(PaO2/FiO2、GEDVI、EVLWI)在不同取值下对应相应的单项分数(Points),将指定患者的单项分数相加得到总得分(Total points),之后从图中就可以得到该患者导管误入 IJV 的可能性
2.3 三组患者 TPTD 测量结果分析
如图 4 所示,第 2 组的患者(误入 IJV 的导管重置前)热稀释曲线变得扁平—峰值下降、时相延长,使冰水的平均传输时间 MTt 和热稀释曲线下降支的 DSt 均显著延长。正如表 2 所示,第 2 组的 GEDVI、EVLWI、CI、MTt 和 DSt 均显著高于第 3 组(导管重置后)。另外,第 3 组的 CI 和 EVLWI 显著低于第 1 组,而 GEDVI、MTt 和 DSt 显著高于第 1 组。

a. 向误入同侧 IJV 的 SCV 导管注射冰盐水获得的热稀释曲线扁平并且显著延长,使 MTt、DSt 均显著延长以至于 GEDVI 和 EVLWI 显著高估,同时热稀释曲线的曲线下面积减小导致 CO 轻度高估;b. 误入 IJV 的 SCV 导管拔除并于 IJV 重新正确放置后获得的热稀释曲线,峰值高且出现早,时相相对较短
2.4 第 2 组和第 3 组患者 TPTD 测量结果相关分析
EVLWIcorr-ijv 与 PaO2/FiO2 呈显著负相关(

直线为回归线,阴影部分为 95% 可信区间。导管重新放置前 EVLWImisp-scv 与 PaO2/FiO2 相关性无统计学意义,而导管重新放置后 EVLWIcorr-ijv 与 PaO2/FiO2 呈显著负相关
3 讨论
我们的研究项纳入了 408 例收入 ICU、需要高级血液动力学监测装置 PiCCO 进行 TPTD 测量 CO 等参数的患者,结果表明 SCV 导管误入同侧 IJV 的发生率为 6.8%,这与之前文献报道的发生率(3.1%~15%)基本一致[7, 14-15]。
3.1 SCV 导管误入同侧 IJV 对于 TPTD 测量参数的影响
本研究结果明确显示,如果 SCV 导管误入同侧 IJV 将显著影响 TPTD 的测量结果,具体地说将同时严重高估 GEDVI 和 EVLWI,以及对 CO 和 CI 轻度高估。这可以从两个方面得到支持:(1)与 SCV 导管位置正常的患者相比,SCV 导管误入同侧 IJV 的患者其 GEDVI、EVLWI 均显著升高(表 2);(2)我们在 SCV 导管误入同侧 IJV 的 28 例患者中进行了导管拔除而重新在 IJV 正确置管后,GEDVI、EVLWI 均显著降低,而 CI 轻度下降(表 2)。
3.1.1 SCV 导管误入 IJV 对于 CI 和 GEDVI 的影响
这种测量参数的严重偏倚可以从 TPTD 的测量原理中得到解释。如果 SCV 导管误入同侧 IJV(图 1),那么从此导管注射冰盐水后,将产生两个异常生理学变化。第一,将导致部分冰水出现丢失现象而无法到达腹主动脉的热敏导管,因此热稀释曲线的温度变化将减低。由 TPTD 测量 CO 的原理我们知道,CO 与热稀释曲线的曲线下面积成反比,因此注射冰水的丢失导致 CO 的轻度高估似乎不难解释[12]。第二,从误入 IJV 的 SCV 导管注射冰水进行热稀释测量,除了部分冰水将永久性丢失从而导致 CO 高估外[12],部分冰水最终还是会进入右心房而到达腹主动脉被热敏导管感知,只不过由于传输距离的延长和传输速度的减低,冰水到达腹主动脉的时间点将滞后,这样产生的热稀释曲线将变得扁平—峰值下降、时相延长(图 4),使冰水的 MTt 和热稀释曲线 DSt 均显著延长,此现象被称为指示剂延迟到达[6]。由于 GEDV=CO×(MTt–DSt),而 SCV 导管误入 IJV 时 MTt 的延长程度显著高于 DSt 的延长程度(表 2),因此将高估 GEDVI。这与 Yu 等[16]学者在收入 ICU 的 13 例急性胰腺炎患者中的研究基本一致。
3.1.2 SCV 导管误入 IJV 对于 EVLWI 的影响
虽然导管误入 IJV 后 DSt 的延长程度比 MTt 延长的程度小(表 2),但是在 EVLWI 的公式中,DSt 的系数较大。EVLW=CO×(1.25×DSt-0.25×MTt),因此由于 DSt 对于 EVLWI 的贡献率较大[4],DSt 的延长导致 EVLWI 的高估不难得到解释。本研究中多元线性回归的结果显示 ΔDSt 对于 ΔEVLWI 的贡献权重最大,回归系数为 1.45,进一步支持这样的解释。但是在 Yu 等[16]的研究中,向误入 IJV 的 SCV 导管注射冰水进行 TPTD 测量得出的 DSt(DStmisp-scv)与通过正确放置的 IJV 导管注射冰水而测得的 DStcorr-ijv 比较,差异无统计学意义(P=0.064),因此两次测量的 EVLWI 结果无明显差异。
通过对既往文献复习并结合 TPTD 的生理学研究,我们认为通过误入 IJV 的 SCV 导管注射冰水进行 TPTD 测量,除了我们之前提到的指示剂永久性丢失和指示剂的延迟到达外,在 Yu 等[16]的研究人群(92.3% 的入选者为 ARDS 患者)可能还有第三种因素—指示剂的过度延迟,将影响 EVLWI 的测量结果。即在损伤的肺组织,由于肺血流的不均一性、部分肺组织的血流降低、肺循环阻力的升高,尤其是 ARDS 患者较多肺Ⅱ区的存在[17-18],会滞留部分指示剂,通过灌注不良肺组织的冰水指示剂到达主动脉热敏导管的时间点将过度延迟[6],这种过度延迟在指示剂流速明显减低时(比如在 SCV 导管误入 IJV 时,将使冰水指示剂的路径改变,距离变长而流速下降)将变得更加明显,以至于测量装置(PiCCO)的程序已经终结热稀释曲线并完成相关计算后,冰水指示剂才到达,从而导致 DSt 的显著低估。因此,误入 IJV 的 SCV 导管最终对 EVLWI 会产生的影响方向以及影响幅度,取决于以上三种因素的交互作用,也就是各因素贡献的权重[6],最终的影响可能因不同疾病状态的不同而不同,包括是否为 ARDS 患者、肺灌流情况、PEEP 的大小[11]以及 PEEP 与不同肺区的交互作用[11]。因此,具体机制值得进一步研究。
研究导管误入对于 TPTD 参数影响的文献较少,但是三尖瓣反流和 SCV 导管误入 IJV 对于 TPTD 参数的影响具有相似的机制,两者对于最终测量结果的影响都取决于指示剂的永久性丢失、指示剂的延迟到达以及指示剂的过度延迟到达这三种因素的交互作用。在某些三尖瓣反流患者中进行 TPTD 测量,可观察到与我们研究相同的长而扁平的热稀释曲线,显示为峰值下降、时相延长[12],从而导致 GEDVI 和 EVLWI 的显著高估,这进一步支持我们的研究结果。另外值得注意的是,冰水注射速度较慢也会出现与本研究相似的扁平的热稀释曲线。注射速度对测量结果的影响复杂;但是,一项纳入 108 例患者的研究显示,随着注射时间的延长(2~4 s、5~7 s 以及 8~10 s),测量偏倚主要表现为 CO、CI 和 GEDVI 的下降[19],此点可与本研究出现的测量偏倚进行鉴别。
3.2 临床意义
在重症患者,个体化、准确的液体管理是治疗的核心,是否给与液体的金标准是前负荷和 CO 的关系,也称为液体反应性,液体反应性阳性是指在液体负荷后,随着前负荷 GEDVI 的增加,CO 增加率>15%[8]。另外,EVLWI 近年来逐渐受到重视,它不仅可以协助诊断 ARDS,评估重症患者的预后,而且对于 ICU 中患者液体的个体化治疗具有独特的重要性[10, 20],其重要性无法被前负荷指标 GEDVI 和 CO 取代,因为即使液体反应性阳性的患者,接受液体治疗是否受益常常取决于 EVLWI[11]。而且它的应用场景不只局限于 ARDS、脓毒症患者[21],甚至包括烧伤[22]、肺部手术[23]、肺移植[24-25]等患者群。更为重要的是,正如本研究(图 5)和既往研究所显示,EVLWI 与 PaO2/FiO2 的相关性较弱,从 PaO2/FiO2 无法获得足够的信息[26],因此获得可靠的 EVLWI 数据对于患者的临床管理、预后的重要性不言而喻。
如上所述,及时发现并纠正偏倚的测量结果是临床医生的重要职责。在本研究中,逻辑回归分析(图 2)显示 GEDVI、EVLWI 均与 SCV 导管误入 IJV 的发生独立正相关;当 EVLWI 较高,而氧合相对正常,同时 GEDVI 升高,高度提示 SCV 导管误入 IJV 的可能性,临床医生可据此高度怀疑导管移位的可能,及时进行胸部 X 线检查确认并更换导管,从而避免偏倚的临床数据导致的决策错误以及引发的不良预后,而且可避免导管位置移位后导致的导管相关性并发症[27]。另外,本研究采用列线图的方式(图 3)将复杂的回归方程转变为了可视化的图形,使预测解释模型的结果更具有可读性,方便临床医生在临床中的使用,及时评估导管误入的可能,增加了临床的可推广性。
3.3 局限性
首先,本研究所形成的预测模型是否能应用于其他 ICU,还需要在不同地区的不同医院、不同疾病状态的患者中(如 ARDS 等)进一步进行外部验证。另外,本研究根据 PaO2/FiO2、GEDVI、EVLWI 三个参数的数值预测导管误入的可能性,只能预测导管误入 IJV 的情况。最后,值得注意的是,EVLWI 升高而 PaO2/FiO2 相对正常的情况,不仅出现在导管误入 IJV 的情况下,有研究表明在左向右分流(如室间隔缺损)的患者进行 TPTD 测量,也可出现 EVLWI 升高但是并无低氧血症的情况[28],但此时患者的 GEDVI 并无升高,据此可与之鉴别。
综上所述,在 SCV 导管误入 IJV 的患者进行 TPTD 测量,其结果严重偏倚,表现为 GEDVI 和 EVLWI 显著高估,CI 被轻度高估。临床医生可根据 EVLWI、GEDVI 和 PaO2/FiO2 三个变量的数值估计 SCV 导管误入 IJV 的可能性,EVLWI、GEDVI 可提供极为重要且不可替代的临床信息。当高度怀疑导管移位时,应及时进行 X 线检查确认,并及时更换导管,从而避免偏倚的临床数据导致的决策错误以及从而引发的患者不良预后,而且可避免导管位置移位后导致的导管相关性并发症。
利益冲突:本研究不涉及任何利益冲突。