【醉仁心胸】被动抬腿试验诱导脉压变异率用于预测ICU低潮气量机械通气患者前负荷反应性:一项系统回顾和荟萃分析

健康   2025-01-22 06:01   上海  




背景

液体管理是优化危重患者血流动力学的一线治疗。补液试验的目的是增加前负荷和心脏指数(CI),优化氧供和组织灌注。然而,液体过量可能导致液体积聚,外周组织水肿、肺水肿以及与不良临床预后相关,而限制低血容量患者输液可能导致持续的组织灌注不足。因此在补液前预测哪些患者液体反应阳性非常重要。

依靠心肺相互作用的动态指标,如脉压变异率(PPV),可以准确预测机械通气患者的液体反应性。然而,对于潮气量< 8ml/ kg理想体重的患者,低潮气量不足以引起胸内压和前负荷的显著变化,导致这种方法的准确性存疑,而低潮气量机械通气目前常规用于重症监护病房(ICU)。

被动抬腿试验(PLR)是预测低潮气量通气时液体反应性的准确方法。然而,PLR需要实时CI监测来预测液体反应性。最近有几项针对PLR后PPV变化的研究,包括评估低潮气量通气患者PLR时PPV的绝对或相对变化,但研究结果并不一致,本系统回顾和荟萃分析,主要评估PLR后PPV变化用于预测低潮气量(< 8 mL/kg理想体重或预测体重)机械通气危重患者前负荷/液体反应性的可靠性。

研究方案

两位作者(PK和KI)分别在PubMed、Embase和Cochrane Library中独立检索了截至2024年8月的相关研究,检索词及组合为:“被动抬腿”和“脉压变化”和(“低潮气量”或“低潮气量通气(< 8 mL/kg理想或预测体重)”或“保护性通气”)和(“液体反应性”或“容量反应性”或“前负荷反应性”)。对所有摘要、研究和引文进行了审查。

纳入标准

纳入标准如下(根据PICOS):

P(患者):ICU低潮气量通气的成人患者。

I(干预):PLR后PPV(绝对和相对)的变化。PLR使用自动抬高床,将患者下肢抬高至45°,患者躯干从半卧位变为平卧位,髋部角度不变,PLR进行1分钟后测量PPV的变化(△PPV)定义为绝对变化(PLR结束时PPV -基线时PPV)和相对变化(△PPV% = (PLR结束时PPV -基线时PPV) /基线时PPV)× 100)。

C(对照组):通过补液试验或PLR进行液体/前负荷反应性评估。

O(结果):PLR后PPV变化(绝对和相对)预测低潮气量通气前负荷/液体反应性的效能。

S(研究设计):前瞻性PLR和PPV诊断研究用于低潮气量通气患者前负荷/液体反应性的评估。以任何语言全文发表的研究;为构建2 × 2表提供足够数据的研究,包括真阳性、假阳性、真阴性和假阴性。排除正常或高潮气量通气患者的研究、使用相同人群或重叠数据库的研究、非机械通气的研究、动物研究、儿童的研究、综述文章、社论、评论、信件和病例报告。

数据提取和质量评估

两位作者(PK和KI)分别浏览了纳入的研究。提取的数据包括三个部分:(1)研究的基本信息,如患者人数、研究年份和地点、研究指标、测量工具、通气设置等;(2)敏感性、特异性、真阳性、假阳性、真阴性、假阴性的统计结果,以及PPV和截断值变化的工作曲线下面积;(3)体位、肺顺应性、呼吸机设置、测量工具。

两位研究者(JM和PGG)根据Cochrane手册推荐的诊断准确性研究-2 (QUADAS-2)独立评估了纳入的研究。QUADAS-2包括四个方面:患者选择、测试指标、参考标准、流程和时机。每个问题被分类为高、不明确或低,所有偏倚风险项目被定义为高风险、不明确风险或低偏倚风险,质量评估采用RevMan软件5.3进行。根据GRADE系统独立评估了证据的总体质量。

统计分析

分类变量以计数和相对频率(百分比)表示。连续变量以均数±标准差(SD)或四分位中位数(IQR)表示。报告纳入了每项研究敏感性、特异性、截断值和AUROC。使用双变量随机效应模型估计敏感性、特异性、阳性似然比、阴性似然比和具有95%置信区间(CI)的诊断优势比。绘制总受试者工作特征曲线(SROC),采用Rutter and Gatsonis方法(分层回归法计算曲线下面积。为了纳入敏感性和特异性之间可能出现的负相关,在数据综合中采用双变量混合效应回归模型。如果AUROC大于0.9,提示诊断能力很好,如果小于0.7,诊断能力很差。在散点图中检验PPV变化的截断值,观察分布、分散、集中趋势和极值。采用卡方检验和科克伦Q检验定量评价研究间的异质性。P值为Q检验< 0.1或I2 > 50%被认为是显著的异质性。采用Moses-Shapiro-Littenber估计的Spearman相关系数计算诊断检验中阈值效应引起的异质性。如果相关系数为1,即可能由阈值效应引起的异质性比例为100%,则不需要meta回归。采用Deek的漏斗图不对称检验估计公众偏倚,P < 0.1表示有统计学意义。采用Stata 17.0软件Midas模块进行meta分析,双侧P < 0.05认为有统计学意义。

结果

通过初始数据库检索,共检索到217项研究。在剔除重复和不相关的论文后,得到31篇研究。其中,5项前瞻性研究共纳入474例患者(图1)。


表1总结了纳入研究的特征。在整个研究中,共有255名患者(53.8%)出现液体反应或前负荷反应。平均或中位肺顺应性范围为27.1至41.0 ml/ cmH2O。除一项研究缺少数据外,平均或中位呼气末正压范围为5至10.5 cmH2O。平均或中位潮气量为6.0至7.1 ml/kg。42-100%的患者使用去甲肾上腺素。总共5项研究中,3项研究使用PLR进行液体负荷试验,其他研究使用液体(晶体)进行。只有2项研究报告了PPV相对变化的数据(ΔPPV(%)),因此无法对该变量进行汇总分析。

质量评估

根据QUADAS-2评估,所有纳入的研究均显示高质量水平。然而,在患者选择、指标测试、流量和时间方面存在不明确的偏倚风险(图2)。按照GRADE系统,纳入研究的总体证据质量被评估为低至中等。

图2:纳入meta分析(QUADAS-2工具)的研究的偏倚风险和适用性问题。偏倚风险图(A)偏倚风险总结(B)


PLR诱导的PPV绝对变化预测液体/前负荷反应

低潮气量通气时,PPV预测液体/前负荷反应性的性能明显低于PLR后绝对PPV变化(平均AUROC为0.72±0.10 VS 0.89±0.07,P = 0.014)(表2)。

PLR诱导的ΔPPV预测前负荷/液体反应性的SROC曲线下面积为0.91 (95%CI 0.88 - 0.93),总体I2为0%(图3)。PLR诱导的ΔPPV的综合敏感性和特异性分别为0.88(95%CI 0.82-0.91)和0.83 (95%CI 0.76-0.89), I2分别为0%和45.6%(图4A)。合并后的阳性似然比为5.2 (95%CI 3.6-7.6),阴性似然比为0.15 (95%CI 0.10-0.22), I2分别为0%和0%(图4B)。合并诊断优势比为35 (95%CI 19-67), I2为72.4%。表2报告了每项纳入研究中被动抬腿后绝对PPV的预测性能。PLR诱导的ΔPPV的平均值和中位数最佳截断值均为−2,范围为−2.5至−1(表2)。

图3:PLR诱导的ΔPPV受试者工作曲线,用于预测低潮气量通气的前负荷/液体反应性。菱形是表示平均灵敏度和特异性估计的总结点。这个总结点周围的椭圆是95%置信区域(虚线)。

图4:A:PLR诱导的ΔPPV在预测低潮气量通气中前负荷/液体反应性中的敏感性和特异性。B:所有数据中,PLR诱导的ΔPPV用于预测低潮气量通气的前负荷/液体反应性的阳性和阴性诊断似然比。每个实方代表一个单独的研究。误差条代表95%的置信区间。


非均质性评价

5项研究均无显著异质性,总体Q = 0.240, P = 0.443, I2 = 0%。敏感性的对数与(1-特异性)的对数的Spearman相关系数为1。同时,SROC曲线呈“肩臂”型。这些发现表明存在阈值效应,因此meta回归分析是不必要的。

临床应用价值

根据以前的研究,我们假设液体反应性概率为50%。在PLR诱导ΔPPV阳性测试后,根据Fagan图,诊断液体/前负荷反应性的准确性提高到84%(图5)。相反,阴性的诊断准确性为13%。因此,通过PLR诱导的PPV变化诊断液体/前负荷反应性具有良好的准确性和重要的临床应用价值。

图5:低潮气量通气中,PLR诱导的ΔPPV预测前负荷/液体反应性的Fagan图。


敏感性分析

从敏感性分析结果(图6)来看,随机效应二元模型适合拟合优度和二元正态性分析(图6A、B)。影响分析发现有一项研究权重较大(图6C),离群值检测未发现异常研究(图6D)。

图6:PLR诱导的ΔPPV预测低潮气量通气前负荷/液体反应性的敏感性分析。A拟合优度,B二元正态性,C影响分析,D离群值检测。


发表偏倚

发表偏倚采用Deeks漏斗图不对称检验。Deeks漏斗图以DOR为横轴,以有效样本量的平方根倒数(1/ESS)为纵轴。漏斗图对称,表明本meta分析无显著发表偏倚(P = 0.765)(图7)。

图7:Deeks漏斗图。每个项目代表一个单独的研究。


讨论

本系统综述和荟萃分析显示:(1)低潮气量机械通气下PLR诱导的PPV绝对变化是预测急性循环衰竭危重患者液体/前负荷反应性的良好指标;(2) PLR诱导PPV绝对变化具有较高的敏感性、特异性,临床应用价值显著。

PPV依赖于机械通气期间的心肺相互作用。间歇正压通气时,由于吸气期和呼气期胸内压和肺内压的周期性变化,促使两个心室的前负荷和搏出量发生周期性变化。PPV已被证明是无自主呼吸活动的机械通气患者的液体反应性的良好预测指标。然而,低潮气量引起胸内压力的变化较小,可能使基于PPV的液体反应呈假阴性。事实上,高达73-87%的低潮气量患者无法使用PPV。两项荟萃分析显示,由于机械通气引发的前负荷变化不足,PPV在潮气量小于8 ml/kg时预测价值减弱。在本荟萃分析中,低潮气量通气时PLR后PPV的绝对变化明显优于PPV,在所有纳入的研究中,潮气量均小于7.5 mL/kg(表1)。

在动态指标失效的情况下,功能性血流动力学测试,如少量的补液试验和PLR,是液体反应性的良好预测指标。然而,这些测试需要实时监测心输出量,限制了其在床旁的应用。

目前已有各种方法来预测前负荷或液体反应,而不需要直接测量心输出量,特别是对于低潮气量的患者。例如,在少量补液试验中(1分钟内输注100 mL),PPV变化(< - 2)可以准确预测液体反应。然而,重复的补液试验可能是有害的,特别是对液体无反应的患者。一项对429名危重病机械通气患者的荟萃分析发现,潮气量引起的PPV变化可靠地预测了液体或前负荷的反应性(SROC 0.96, 95% CI 0.94-0.97),尽管存在显著的异质性(I2 = 76%)。该方法具有较高的灵敏度(0.92)和特异性(0.88),但PPV变化的截范围较宽(绝对值:1-3.5;相对:12-48%)及受其他临床情况,如右心衰和俯卧位影响,可能会限制床旁的适用性。

目前已有5篇研究报道了PLR诱导的PPV变化预测低潮气量机械通气ICU患者前负荷/液体反应性的准确性,但结果不同。PLR后绝对PPV变化的AUROC范围为0.78至0.98,在纳入的研究中具有不同的敏感性和特异性值(表2)。此外,在纳入的研究中,相关定义也存在差异(表2)。我们发现,PLR期间PPV的绝对变化对前负荷/液体反应性具有极好的预测性,SROC下的面积为0.91,没有可检测到的异质性(I2 = 0%),具有重要的临床应用价值(图4)。此外,截断值的范围小于潮气量引起的PPV的增加。

本研究为ICU的液体反应性评估提供了有价值的信息,大多数监护仪能提供PPV测量。在镇静、机械通气、低潮气量和窦性心律的患者中,临床医生可以通过PLR试验中PPV的变化准确预测液体反应性。





醉仁心胸 点评




该荟萃分析发现,PLR诱导的绝对PPV变化对预测低潮气量机械通气ICU患者的前负荷/液体反应性有较好的诊断价值。但依然需要进一步的大样本量和不同临床环境的研究来验证。文章具有独特的优点和一定的局限性。

优点:首先,这是第一个诊断荟萃分析,评估PLR诱导的ΔPPV在预测低潮气量机械通气患者液体治疗反应方面的可靠性。其次,纳入的大多数研究都是高质量的;研究结果具有较高的可信度。第三,研究使用了双变量混合效应回归模型(层次模型),这是诊断测试准确性荟萃分析中推荐的正式统计推断模型。

局限性:首先,本荟萃分析只纳入了5项研究,纳入的研究数量少可能导致异质性。其次,除一项研究外,每项纳入的研究样本量都相对较小。第三,只有一项研究纳入了自主呼吸的患者。因此,研究结果的临床应用仅限于在机械通气下镇静且无自主呼吸活动的患者。第四,由于纳入的研究数量有限,未进行亚组分析。第五,一项研究中敏感性和特异性远高于其他纳入的研究,但合并的敏感性和特异性异质性较低(I2分别= 0%和45.6%)。第六,只有一项研究报告了低呼吸顺应性(< 30 mL/cmH2O);因此,我们不能明确低呼吸顺应性对研究结果的影响。第七,根据纳入的研究发现,可能不适用于超低潮气量肺保护性通气(潮气量< 6 mL/kg)的患者。第八,只有2项纳入的研究报道了PLR期间PPV的相对变化,我们无法对PPV相对变化进行汇总统计分析。第九,对纳入meta分析的研究根据GRADE系统评估了总体证据质量,总体判断为低到中等。最后,预测液体/前负荷反应性的PLR后PPV的绝对变化幅度很小,在纳入的研究中范围为- 2.5至- 1,可能低于测量误差。然而,据报道,在潮气量< 8ml /kg理想体重的危重机械通气患者中,60 s时PPV的中位最小显著变化(需要通过设备测量以识别真实变化的最小变化)为8.9%。这意味着当基线PPV值小于11(对于- 1点阈值)到20(对于- 2点阈值)时,报告的绝对PPV变化截断值(表2)高于最不显著的变化(因此是实际变化)。在执行和分析该测试时应考虑到这一点。




胡艳 医师 |  翻译

复旦大学附属中山医院


郭克芳 教授  |  审校

复旦大学附属中山医院



参考文献
Jihad Mallat, et al. Changes in pulse pressure variation induced by passive leg raising test to predict preload responsiveness in mechanically ventilated patients with low tidal volume in ICU: a systematic review and meta‑analysis. Critical Care, 2025, 29:18

仅供医学专业人士参考

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