休克曾被定义为各种致病因素作用于机体,使循环功能急剧减退,组织器官微循环灌流严重不足,以至重要生命器官机能、代谢严重障碍的全身危重病理过程。氧输送的概念建立之后,休克则被描述为氧输送不能满足组织代谢需要的状态。2014年欧洲危重病医学会制订的休克及血流动力学监测新共识中,将休克定义为危及生命的急性循环功能衰竭,伴有细胞的氧利用障碍[1]。
一、休克分类休克是一种临床综合征,多种原因、多种病理改变均可导致临床休克状态。也因此产生了各种分类方法。上世纪60年代,人们按照致病原因将休克分为七类,即低血容量性休克、心源性休克、感染性休克、过敏性休克、神经性休克、梗阻性休克和内分泌性休克,以后又再分出创伤性休克、中毒性休克等[2]。目前临床广泛采用的休克分类除按照病因划分之外,还按休克的起始环节分为三个类型,①低血容量性休克:各种原因造成大量失血或失液导致的休克;②血管源性休克:由于微血管扩张,血管床容量增大,致使有效循环血量减少导致的休克;③心源性休克:由于急性心泵功能障碍或严重的心律失常致使心输出量下降所导致的休克。Weil等人于1975年提出按照血流动力学特征对休克进行分类,分为低血容量性休克、心源性休克、梗阻性休克和分布性休克,前三种为低心输出量状态的休克,而后一种为高心输出量状态的休克[3]。
上述休克分类方法已经在临床应用超过半个世纪,对休克的病理生理机制研究、血流动力学的监测与治疗手段均已获得长足发展之时,有必要对休克的分类及在临床中如何快速准确的鉴别休克类型和评估血流动力学状态进行再思考。
二、明确休克类型的意义毫无疑问,明确休克类型的意义既有助于去除病因也有利于循环支持治疗。病因的去除是休克治疗的根本。对于失血性休克,尽快止血是最有效的治疗手段。血流动力学支持治疗只是为止血赢得时间和减少失血对器官的损害,这也是压力限制性液体复苏理念的基础[4]。对急性心肌梗塞引起的心源性休克,缩短心肌缺血时间对于挽救濒死心肌、减少并发症、改善患者预后有重要意义,时间就是心肌的理念已经深入人心[5]。而对于感染性休克,感染灶的控制常常是指南中证据级别最高的推荐[6]。
不同病因导致的休克有不同的血流动力学特征和器官功能障碍表现,因此,血流动力学监测与治疗的侧重显著不同。虽然无论哪种类型的休克,对血流灌注的靶器官而言都导致组织细胞缺氧,进而引起器官代谢功能障碍。但从血流动力学分类可以看出,低血容量性休克、心源性休克和梗阻性休克的共同特点是心输出量和全身氧输送(DO2)显著下降,对于这三种类型的休克血流动力学支持重点是提高DO2。以DO2降低为特点的休克早期,全身性氧代谢的改变往往与局部组织器官的氧合代谢状态有较好的相关性,随着DO2的增加,组织缺氧也可得到相应的纠正,临床上就可以根据心率、血压、心输出量、尿量等反映组织灌注的指标作为循环功能支持的终点目标。分布性休克是以组织容量血管广泛扩张,血流的异常分布和/或组织细胞利用氧障碍为特点,即使增加全身DO2,但某些局部组织灌注却并不一定能得到相应的改善,即大循环和局部循环脱耦连现象[7]。在这种情况下,仅仅监测血压、心率、心输出量等就不足以彻底纠正组织缺氧,还需要对中心静脉血氧饱和度(ScvO2)、静动脉二氧化碳分压差(Pv-aCO2 gap)、乳酸清除率、组织氧饱和度(StO2)等更加深入的指标进行监测。
三、迅速准确的鉴别休克类型是临床的需求虽然按照是否出现低血压,可以将休克分为隐匿性休克和显性休克,但很多临床工作者在患者出现低血压时才意识到休克的发生,已延误了休克的诊断时间。更为严重的是,确定低血压的原因常常需要“根据血流动力学监测结果”,这常常需要更高级的设备和手段来实现,如肺动脉导管、PiCCO、超声等,这更加延误明确休克类型的时间。再者,最新的感染性休克被定义为:在进行了充足的液体复苏之后,需要升压药物维持平均动脉压大于65 mmHg,伴血乳酸大于2 mmol/L的状态,根据这个定义,要确定诊断以高心输出量伴低周围血管阻力为血流动力学特征的脓毒性休克,需要经历容量复苏和应用血管活性药物且复查血气分析之后才能做出判断,显然是比较耗费时间的过程。实际上,医生面临需要扩容补液还是应用缩血管药物的困难选择,常导致液体复苏不足或者超负荷,血管活性药物应用延迟,从而延长患者低血压时间,造成器官损害。因此,快速而准确的鉴别休克类型,能为尽快去除病因、选择针对性监测与治疗方案提供有力帮助[8-10]。
四、休克类型的常用鉴别方法休克时各种强烈致病因素作用于机体,使循环功能急剧衰竭,全身组织器官的有效血流灌注量迅速减少,导致全身器官缺血缺氧,重要器官功能障碍,因此及时准确的评估血流动力学状态对休克的早期发现、诊断和治疗非常重要,同时,对预后的判断、治疗效果的观察、治疗方案的反馈与调整至关重要。临床医生可以通过多种监测工具、方法和指标对血流动力学状态进行分析,评估休克类型、判断组织灌注情况、评价氧输送与组织氧需求是否匹配,这些是进行临床血流动力学治疗的基础与核心内容。可以说临床血流动力学治疗的一切措施,都是围绕着反复进行血流动力学状态评估之后采取的。如果不能准确及时的评估血流动力学状态,则给予的治疗措施有很大可能是盲目的、甚至可能是有害的。有经验的急重症医学专家能够更加迅速准确的评估血流动力学状态,其中原因是掌握了良好的评价方法。
(一) 从病史和体格检查中寻找关键线索仔细询问病史,了解发病过程常常能够给出休克原因的提示,如创伤史、特定部位疼痛、寒战发热、腹泻、食物摄入史、近期排尿情况等。然而细致的询问病史恰恰是急诊和重症医生所欠缺的,一方面缘于工作繁忙,也缘于平时培训不足。其次,细致的体格检查往往能够为临床提供有用的信息,如心率是反映危重情况最敏感的指标;血压是反映危重情况最确切的指标;近期的意识改变反映着患者中枢神经系统供氧降低的可能;皮肤的花斑、湿冷指示着周围循环功能障碍。刘大为教授常说:“没有病情的突然变化,只有病情变化被突然发现”,细致的反复体格检查是发现休克病因和病情变化线索的有效方法。
(二) 应用血流动力学监测设备获取信息血流动力学监测手段的发展日新月异,从有创向微创和无创不断进步,为分析休克的类型和血流动力学状态提供了更丰富的信息。利用设备测量可以获得循环系统内部压力梯度和流量,并可以进一步计算系统的阻力。根据容量指标了解心脏前负荷状态,根据心输出量、射血分数等指标了解心脏收缩功能状态,可以帮助临床医生区分低心输出量源于低血容量还是心泵衰竭。由于休克累及整个循环系统,造成全身所有组织器官灌注代谢异常,因此,对休克的监测和治疗的发展历程是从大循环向周围循环和微循环、从压力目标向流量和代谢指标不断深入[11]。
目前最前沿的休克血流动力学治疗方法是目标导向性治疗策略,但目标组合的设定是否合理是治疗能否成功的关键。随着时代的发展,目标也在发生着变化,例如半个世纪前的休克治疗目标是恢复血压;上世纪70-80年代以血压和全身血流量,即心输出量和氧输送正常或超常为目标;1990年代至本世纪初加入了全身代谢性指标,如改善中心静脉血氧饱和度、酸中毒和高乳酸作为监测治疗目标;近10年来,周围循环灌注指标,如皮肤肠道灌注监测和微循环灌注指标逐渐走入临床研究和应用。可以看出,在目标组合的设定上,越来越不仅仅停留在大循环指标的正常化,还要达到局部指标正常化,最终深入到微循环和线粒体功能目标的正常化,这也是休克监测治疗领域确定的研究发展方向[12]。但目前的监测治疗水平,距离此目标相差尚远。
(三) 超声诊断技术帮助快速判断休克类型超声诊断技术在急诊和重症领域的应用在近10年内迅猛发展,已经成为临床医生不可或缺的临床诊断手段。而对于休克患者,超声更有其他血流动力学监测设备不具备的特殊价值——快速、床旁、无创、可随时重复,因而成为急诊和重症医学科休克类型快速鉴别的最优选择[13]。
超声诊断技术的一个优势在于对低血压患者,可以快速判断心脏前负荷是不足还是超负荷、心肌收缩是有力还是无力,有无节段性心肌运动障碍,从而迅速区分心源性休克和低血容量性休克。另一个优于肺动脉导管和心肺容量监测仪(PICCO)的优势在于可以了解左右心各自的收缩舒张状况、左右心之间的相互影响、各瓣膜运动状况、胸腔内压力和心包积液对心脏舒张功能的限制等等。因此,超声已经成为急重症医生的眼睛,可以帮助“看清”休克的类型。当然,因为休克涉及全身所有组织器官,超声看不到周围循环、微循环与线粒体,也看不到微观的代谢生化,超声也高度依赖操作者技能,所以还需要其他指标共同协助分析。
(四) 生物标志物协助诊断和明确病因敏感且具有器官或功能特异性的生物标记物始终是临床最需要的,如心肌损伤标志物、降钙素原、肌酐、胆红素、白细胞、D-dimer、乳酸等常用生化指标,对于分析休克的原发病因和继发损害程度都是不可或缺的,特别是有了病因初步线索后,这些生化指标或者帮助证实猜测,或者帮助排除诊断,都对病情精确量化判断具有极大帮助。对怀疑感染性休克,在使用抗生素前及时获取可疑感染部位的标本进行涂片、培养、乃至最新的致病菌基因检测,都会为诊断和治疗带来巨大帮助。
五、休克分类法在临床应用中的不足目前对休克病理生理机制和临床表现的认识较50年前已经有了很大进步,随着更复杂手术的开展、更多体外支持技术如体外膜肺氧合(ECMO)、连续血液净化(CBP)、机械通气等的应用,使得重症患者生存时间显著延长,休克的血流动力学异常改变越来越呈现多样性和复杂性,多因素并存、甚至传统分类类型转化的现象越来越多见。单纯以初始病因进行划分显然是不够的,例如感染性休克早期复苏不充分时常存在血容量不足状态、后期常存在严重心功能抑制;创伤失血性休克在延迟复苏时已经不能单纯用低血容量性休克的治疗策略维持组织灌注和代谢。
现有的病因分类和血流动力学分类存在不利于目标导向性治疗,帮助实现治疗可控性方面的不足。例如感染性休克的病理生理基础是广泛的血管扩张造成血管容积的扩大,同时伴有毛细血管渗漏引起的低血容量状态。在这种情况下,需要进行充分的液体复苏纠正血容量不足,同时需要给予血管活性药物维持良好的组织灌注压力和外周血管流量。虽然大部分患者通过上述处理可以逆转病情,但部分患者仍然存在继续恶化的代谢性酸中毒和器官功能障碍。监测结果可能提示其血流动力学特征已经转变为低心输出量和低外周血管阻力,而不是经典的分布性休克特征,或经典的心源性休克特征。这种情况让临床更难以把握下一阶段的治疗目标设定。下一个治疗目标的设定是继续增加心输出量还是增加外周血管阻力,或者是降低全身氧消耗,或是改善微循环灌注,都是很难有标准答案的艰难选择。
休克病因分类事实上是就可能引发休克的原因的一种假定,对整体治疗目的的把控有所帮助;而血流动力学分类是对目前循环状态的推断,对循环支持手段的采取有所帮助。然而对于复杂的休克或者难治性休克,需要从影响血流动力学的所有环节进行探查和拆分,寻找当前主要矛盾加以解决。作者微循环研究团队提出了休克血流动力学多位点分析方法(hemodynamic multiple sites analysis of shock, HMSAS),有助于在更复杂状况下分析主要矛盾,制定新的治疗目标,量化可控的实现治疗目的。
六、多位点血流动力学状态分析以往的血流动力学监测与分析侧重在五个部分,即:①阻力血管;②容量血管;③心脏;④血容量;⑤毛细血管。这都是循环系统管道内在因素,所有类型的休克都是通过对这五个部分的不同影响而导致的急性循环功能紊乱[14]。随着对休克时血流动力学改变的深入了解,人们逐渐认识到血流动力学不仅应当关注血液在循环系统内的运动规律,也应当关注血液的组成成分在组织间的运动规律,甚至包括细胞与组织器官代谢功能异常对循环系统极大影响[15]。由此看来,仅仅按照上述五个部分分析循环功能已经不足以描述休克的血流动力学全貌。例如,细胞氧利用障碍在休克进程中具有十分重要的作用,左心、右心在休克的血流动力学监测与治疗中具有不同的改变和作用、肺动脉高压和胸腔内高压对循环具有显著影响等。这些作用位点的差异均未被纳入当前休克分类而进行区分。氧输送作为全身性整体概念,也没有涉及器官灌注压力、阻力、微循环和线粒体功能障碍时的影响,单独依靠氧输送理论进行的临床实践多年来并未获得良好的病死率改善,显示了其不利于血流动力学治疗具体目标确立的缺点。
本院微循环研究团队经过分析研究提出了影响休克患者血流动力学的“七位点理论”,即:①血容量;②右心;③肺与胸腔;④左心;⑤阻力血管;⑥微循环与线粒体;⑦血管容积与容量血管。器官特异性是设定血流动力学治疗目标的重要依据,把全身血流动力学状态进行位点拆分,有利于血流动力学监测与治疗的器官特异性区分。不同治疗措施的血流动力学效应不同,作用位点不同,改变血流动力学影响因素不同,分类有助于观测具体治疗措施的特定血流动力学效应和对病情的影响。如果说纠正组织缺氧、改善细胞代谢是休克的治疗目的,那么在休克进程中发现组织缺氧存在的证据逆向推理判定当前导致组织缺氧的主要矛盾,是制订当前治疗目标的必由之路,也是弥补休克分类不足之处的一种新方法。按照血流动力学监测数据和主要异常位点,作者认为休克的分类可以拆分为以下几种类型:低血容量性、右心功能性、左心功能性、动脉性、静脉性、微循环性、肺源性、机械梗阻性。循环血流动力学有几个需要重视的匹配关系,包括:静脉回流量与右心功能匹配关系、右心与左心功能匹配关系、循环血容量与血管容积匹配关系、左心回心血量与左心功能匹配关系、动脉压力与微循环灌注流量匹配关系。任何一个匹配不协调,都会引起失衡,导致循环障碍。这些匹配关系可以从休克作用位点分析推导分析。休克的血流动力学位点分析有助于根据当前病情的实际状态,确定针对性的监测指标,并根据指标选择适当的治疗策略。
综上所述,对休克进行分类主要是出于临床诊断和治疗的需要,反映了人们对休克发生发展的认识程度和对威胁病人生命的主要原因的理解程度。休克病因分类方法和初始因素分类法体现了对休克的认识和治疗是以诊断基础疾病和纠正休克病因为主。随着监测与治疗技术的进步,大多数休克病人可以安全渡过初始打击所致直接损害阶段,虽然基础病因仍是导致休克病人死亡的主导因素,但是由休克造成的继发循环功能、器官功能的紊乱与衰竭越来越突出;同时进一步深入进行连续血流动力学监测显示,虽然不同病因分类的休克在早期阶段可以表现为具有各自代表性的血流动力学特征,但是在休克的不同阶段或在不同的器官功能障碍状态下,休克的血流动力学特征也会不断发生改变。在这种情况下,现有的休克病因分类和血流动力学分类方法就显示了明显的不足,而休克血流动力学多位点分析方法对血流动力学状态精确评估有良好帮助,有助于更加精确的指导治疗目标的制定和治疗措施的实施。
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