液体治疗是外科患者围术期容量管理的重要组成部分,贯穿于围术期治疗的全过程,目的在于维持水电解质平衡,纠正液体失衡和异常分布等。围术期容量管理是影响患者术后康复的重要因素之一,适宜的容量管理可减少50%的围术期并发症。在临床实践工作中,临床医师常需要面对数量庞大的患者,而不同患者所患的外科疾病和并存基础疾病以及术中的临床状况不同,围术期容量管理也存在显著差异,因此,容量管理既是围术期临床管理的重点,也是难点。围术期容量管理的理论在20世纪50年代提出之后,对其理论及临床实践的探索不断更新,但至今仍未形成定论。
近年来随着对围术期患者病理生理改变的深入了解以及监测技术的改进,容量管理中的液体治疗方式已经从限制性液体治疗、开放性液体治疗转向目标导向液体治疗(goal-directed fluid therapy,GDFT)。虽然以血流动力学优化为导向的GDFT可以减少术后并发症的发生,但容量治疗及补液类型仍缺乏统一标准,导致围术期胶体液与晶体液之争、限制性与开放性液体治疗之争仍在继续。通常认为晶体液更多用于补充机体失水及电解质,而胶体液更多用于维持有效血容量。晶体液具有价格低廉、增加尿量、平衡电解质等的优点,缺点是扩容效率低、效应短暂,大量输注可致组织水肿、肺水肿等。胶体液虽然费用昂贵,但维持血容量效率高、持续时间长,引起组织水肿的风险较低,但胶体液治疗相关的肾功能损害、凝血功能异常、过敏等潜在的不良反应,仍然是临床医师关注的焦点。
我国围术期使用胶体液的情况非常普遍,特别在麻醉科和急救领域。羟乙基淀粉(Hydroxyethyl starches,HES)溶液是目前中国使用量最大的人工胶体液,大部分临床医师认为HES溶液"补充容量效果好",且"不良反应低",但近年来,有关人工胶体液引起的不良反应事件时有报道,包括HES溶液和明胶。2022年5月24日,欧盟委员会发布了一项法律决定,确认暂停HES注射液在欧洲的上市许可,原因是HES注射液的使用超出了产品说明书范围,使得特定患者群体面临严重风险。为此,我国国家药品监督管理局组织专家进行了多轮研讨,认为HES溶液仍然是临床容量替代治疗必不可少的理想选择,不仅有效且安全,也可以最大程度地节约社会资源。同时对HES 130/0.4电解质注射液说明书的安全性内容进行了修订,以确保更加规范地使用HES溶液。
为了解目前中国围术期胶体液使用的现状以及不足,由北京内分泌代谢病学会组织,中华医学会麻醉学分会副主任委员王天龙教授和中华医学会外科学分会常委杨尹默教授牵头,多位麻醉及外科领域知名专家参与编撰,由北京秩韵数据技术有限公司提供写作和数据支持,多角度多层面分析目前中国围术期人工胶体液使用的现状,同时对最新文献进行归纳和讨论,全方位分析比较不同输液类型的安全性和有效性,以更好地推进其规范化使用,形成《中国围术期人工胶体液使用现状蓝皮书》。本蓝皮书还纳入了2020年和2021年两次对中国数百家医院上万人次及多科室液体管理情况的调研结果,以期为进一步规范围术期容量管理提供启示。
在此衷心感谢各级领导的支持,以及各位专家的辛勤劳动和专业智慧。我们相信,《中国围术期人工胶体液使用现状蓝皮书》将为规范围术期容量管理提供启示。
液体治疗是外科患者围术期容量管理的重要组成部分,目的在于维持水电解质平衡,纠正体液失衡和分布异常等,对维持患者术中循环血容量的稳定、良好的组织器官灌注及内环境稳态均有重要影响,且与患者术后转归密切相关。对围术期患者,尤其接受大手术的患者,由于多种原因,术前更易出现低血容量。这种低血容量可能因麻醉、术中和术后容量丢失而进一步加重(绝对低血容量),也可能源于血管内液体转移至组织间隙(通常称之为"第三间隙")。低血容量可导致急性脏器损伤、功能障碍,甚至衰竭,因此,通过液体治疗避免因低血容量导致的组织灌注不足和器官功能损害至关重要,也是围术期不可或缺的治疗手段。但同时也应注意容量负荷过度所致的组织水肿和其他不良反应,尤其是急性肾损伤(acute kidney injury,AKI)。适宜的容量管理可减少50%的围术期并发症,缩短住院时间,从而达到加速患者术后康复的目的,而不当的容量管理则与术后恶心、呕吐、急性疼痛、AKI/肾衰竭、心肺功能损害及伤口感染等诸多不良临床转归有关[
随着微创手术、介入治疗等手段的普及,术中大失血造成严重循环功能障碍的并发症已经越来越少,但随着人口老龄化,大量麻醉手术高龄患者的出现,术中因循环功能紊乱导致的容量管理的重要性和必要性显得更加迫切。临床上,应针对患者个体化特征、加速术后康复的容量管理原则、不同麻醉状况及术中容量变化等要素,进行血管内容量的实时、动态监测,及时调整液体治疗方案,以降低液体管理不当相关的术后并发症,加速患者术后康复进程。目前,围术期容量管理中液体治疗的方式已经从限制性液体治疗和开放性液体治疗转向了GDFT。GDFT是指通过监测血流动力学中能反映左心室前负荷的容量指标,动态、实时判断左心室的每搏量是否处于最优状态以获得最大心排血量的个体化液体治疗策略。在改善手术患者预后方面GDFT表现出了明显的临床优势。GDFT理念的提出为功能性血流动力学监测技术的发展以及围术期容量管理策略转变带来新的临床实践方法,同时也使医学界对围术期精准容量管理达到新的高度。液体输注不仅要关注输注液体的量和时机,更要重视液体对患者机体内环境稳态的影响,即容量代谢方面的影响,如大量输注生理盐水(0.9%氯化钠溶液)会导致高氯血症以及高氯性酸中毒,输注低于人体正常晶体渗透压的液体类型可能导致体液低渗透压风险,加重组织间质的液体潴留以及组织水肿风险,大出血时输注过多晶胶体液可能导致稀释性凝血病而加重出凝血功能紊乱。因此如何根据患者术前全身状况、手术类型、术中容量快速变化的紧急状况等因素选择合适的液体类型也是容量管理的重点,原则是最大限度维持机体内环境稳态以及全身循环和组织器官的氧供需平衡。
目前已经普遍认为静脉输液是具有剂量推荐、适应证、禁忌证和副作用的药物,在正确的时间,使用适当的量、液体类型正确的晶胶体液可能会改善患者的预后。但治疗危重症手术患者低血容量的液体类型和用量仍存在争议,关于胶体液与晶体液、体液平衡与非平衡以及使用不同碳酸氢盐前体溶液的争论仍在继续。
液体类型的选择一直是困扰麻醉医师的难题之一,目前术中常用的液体类型主要有两大类,即晶体液和胶体液,不同液体类型的选择也会影响患者的预后。几十年来,关于晶体液或胶体液的使用以及不同胶体液类型的功效一直存在争论。晶体液可以自由地通过血管屏障,而胶体液由比晶体分子量大的溶质组成,在循环系统中停留的时间比晶体液长。与晶体液相比,胶体液有很强的扩容效果,持续时间也更久,在保证血流动力学稳定的基础上所需液体量较少,有利于控制输注液体总量,减轻组织水肿发生的风险[
目前临床上应用的晶体液有:生理盐水、乳酸林格液、醋酸平衡盐溶液、高张氯化钠溶液等。晶体液溶质分子质量<29 763 u,可自由通过大部分的毛细血管,使毛细血管内外具有相同的晶体渗透压。晶体液对凝血、肝肾功能基本没有影响,缺点是扩容效率低、效应短暂,输注液体主要分布于细胞外液,仅约20%的输液量保留在血管内,快速输注大量晶体液会导致心血管功能不全的老年患者出现问题,并可能导致肺水肿和全身水肿。
生理盐水是0.9%氯化钠溶液,其Cl-的浓度高于血浆,大量输注时可导致高氯性酸中毒,故不作为液体复苏的常规选择,一般用作Na+的补充液或药物输注的载体。
乳酸林格液含有生理浓度的Cl-和乳酸盐,电解质含量与血浆相近。乳酸的代谢有赖正常的肝脏功能,大量输注和肝脏功能受损时可致高乳酸血症,对合并有高乳酸血症及肝肾功能不全者不宜选用。
高张氯化钠溶液Na+浓度范围为250~1 200 mEq/L,其较高的渗透梯度可使水分从血管外间隙向血管内移动,减少细胞内水分,可减轻水肿、兴奋Na+敏感系统和延髓心血管中枢,适用于烧伤和水中毒等患者。由于高渗盐水(7.5%氯化钠溶液)对外周血管有较强的刺激性,可致溶血和中枢脑桥脱髓鞘,故输注速率不宜过快,使用量一般不宜>4 ml/kg,总量不宜>400 ml。
醋酸林格液中Cl-和Na+浓度接近血浆,K+和Mg2+浓度接近细胞外液,其渗透浓度为294 mOsm/L。醋酸平衡盐溶液内不含Ca2+,可避免Ca2+过量导致的凝集级联反应的活化和凝血的发生,也可避免干扰血液制品或钙敏感药物的效果。醋酸盐可以快速产生碳酸氢盐,可抵御pH值大幅度的变化。与乳酸不同,醋酸盐在多种肝外组织(尤其是肌肉)中代谢,因此在休克状态或严重肝功能障碍时仅会有较少的积累。新一代复方电解质醋酸钠注射液已经在欧盟上市多年(不含糖,不含钙,可加热至40 ℃,渗透压与血浆一致),尤其适合手术创伤、重症和输血的患者,近期有望在中国使用。
胶体液溶质分子质量≥29 763 u,直径为1~100 nm,不能自由通过大部分毛细血管,可在血管内产生较高的胶体渗透压,最初给予的胶体液,在数小时后仍有约20%保留在血管内腔内。临床上常用的胶体液分为人工胶体液和天然胶体液,前者包括HES溶液、明胶、右旋糖酐等,后者主要有白蛋白、新鲜冰冻血浆等。胶体液都是以提高胶体渗透压为主的高分子化合物,依靠其胶体渗透压产生扩容作用,不具备携氧能力,只是通过改善血液动力学而对氧的输送产生有益的作用。在这些临床常用的容量治疗药中,以多糖类最为常用,多糖类主要包括HES溶液和右旋糖酐两类。其中尤以HES溶液更为通用,原因是HES溶液的扩容效力好以及不良反应发生率较低,特别是过敏反应的发生率低。
天然胶体液主要包括新鲜冰冻血浆和白蛋白。白蛋白约占血浆蛋白总量的60%,相对分子质量为69 ku,半衰期为20 d。白蛋白是血浆胶体渗透压的主要决定因子及酸碱缓冲体系的重要组成部分。临床应用的白蛋白包括5%、20%及25%三种浓度,输注5%白蛋白可增加等体积的血容量,而输注20%~25%白蛋白可达到高于输注溶液4~5倍体积的扩容效果。但研究发现,在脓毒症患者中,与晶体液相比,白蛋白置换并不能提高患者28和90 d生存率[
(1)人工胶体液的发展历史
人工胶体液的发展历史
分类 | 年代 | 厂商 |
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早期明胶 | 1915 | — |
早期右旋糖苷 | 1945 | — |
血定安(琥珀明胶) | 1965 | B.Braun |
706代血浆 | 1970 | — |
海脉素(聚明胶肽) | 1972 | Hoechst |
HES 450/0.7 | 1974 | Fresenius |
HES 200/0.62 | 1978 | Fresenius |
贺斯(HES 200/0.5) | 1980 | Fresenius |
Hemohes(贺斯仿制品) | 1995 | B.Braun/Abbott |
Voluven(HES 130/0.4) | 2000 | Fresenius |
长源血安(琥珀酰明胶) | 2004 | — |
(2)右旋糖酐
右旋糖酐作为第二代人造胶体液于20世纪40年代应用于临床,是以蔗糖为原料,由肠黏膜明串珠菌产生的右旋糖酐蔗糖酶合成,再经人工处理而生成的葡萄糖聚合物。二战结束时,右旋糖酐与明胶一起被用作血浆的替代品,用于液体复苏[
(3)明胶
明胶由牛胶原水解而制成,最早使用是在第一次世界大战中用于治疗休克患者,是第一种使用的全人工胶体液[
(4)HES溶液
HES类血浆代用品是第三代人工胶体,它是以玉米淀粉中的支链淀粉为原料,经轻度酸水解和糊化,并在碱性条件下以环氧乙烷进行羟基化而制成。HES溶液共经历了3代改进,第一代是高分子量、高取代级的HES溶液,第二代是中分子量、中取代级的HES溶液,第三代是中分子量、低取代级的HES溶液。HES溶液于20世纪60年代引入临床实践,其体外平均分子质量为70~450 ku。HES溶液主要用于扩充围术期及创伤患者的有效血容量,应根据失血量、失血速率、血流动力学状态以及血液稀释度决定输注剂量和速率。HES 130/0.4溶液因分子质量相对集中且较小,降解快,安全性更好,对凝血和肾功能的影响较小。HES溶液输注后能够维持相同容量的循环血容量至少达6 h。
第一代706代血浆:1970年6月,由中国医学科学院血液学研究所试制成功取名706代血浆。706代血浆主要用于防治低血容量性休克,降低血液粘度,可作体外循环预充液。
第二代HES 200/0.5溶液:是中分子量、低取代级HES溶液的代表药物。作为一种多分散性溶液,HES 200/0.5溶液中的高分子量颗粒不断降解,补充中分子量颗粒;中分子量颗粒有效地发挥胶体渗透活性,维持血浆胶体渗透压;低分子量颗粒不断由肾脏排泄[
第三代HES 130/0.4溶液:HES 130/0.4溶液是HES溶液的第三代产品,HES 130/0.4溶液纠正了前一代HES溶液的一些副作用,其替代度为0.4,不良反应较少。目前,新一代的平衡胶体液HES 130/0.4电解质注射液,使用平衡电解质溶液作为赋形剂,胶体渗透压与血浆渗透压一致,Cl-浓度低于NaCl,与血浆Cl-浓度一致,有效的减少了高氯血症的风险,还添加了Mg2+和K+,赋形剂更加接近内环境。
右旋糖酐为高分子葡萄糖聚合体,临床使用的是中分子右旋糖酐70和低分子右旋糖酐40。
临床常用的制剂为6%中分子右旋糖酐,含0.9%氯化钠制剂,平均分子量为70 000 (60 000~100 000) D,分子量接近血浆蛋白。其分子的大小范围较广,代谢机制复杂,在血管内半衰期约6~8 h,24 h时血管内还有17%。右旋糖酐70为血容量扩充剂,静脉注射后能提高血浆胶体渗透压,吸收血管外水分而增加血容量,升高和维持血压。血浆容量的增加与右旋糖酐的输入量有关。其扩充血容量作用较右旋糖酐40强,但几乎没有改善微循环及渗透性利尿作用。此外,右旋糖酐70还可使某些凝血因子及血小板的活性降低,因而还有一定的抗血栓作用。右旋糖酐70具有强抗原性,部分患者会有过敏反应发生。主要为皮肤、黏膜过敏反应。
临床常用10%低分子右旋糖酐,含5%葡萄糖制剂,平均分子量为40 000 (20 000~40 000) D,是蛋白重量的1/2,渗透压285 mOsm/L,胶体渗透压为78 mmHg (1 mmHg=0.133 kPa)。因其分子量小,排出相对较快,渗透压比右旋糖酐70高,输注后初期血容量增高比右旋糖酐70多,1 g能吸收组织水40 ml,易引起组织间液脱水,但血管内半衰期只有2 h,大部分在6 h内即经尿排出,因此扩容作用维持较短,仅持续1.5 h,一般不超过3 h,扩容效果较差。临床上主要利用其抗凝集特性,防止血细胞凝集、降低血小板粘附性和血液粘滞性等作用,以产生改善微循环、增加组织脏器血液灌注、预防血管内微血栓形成以及改善心肌微循环等功效。右旋糖酐40的每日使用量与右旋糖酐70一样,不超过1 L或20 ml/kg,否则可出现同样的副作用。
明胶制剂是多分散性胶体,其表征用平均分子量(molecular weight,Mw)、数均分子量(number-average molecular weight,Mn )和分散度(Mw/Mn)表示。明胶制剂分散度低于其他人工胶体液,人血清白蛋白为单分散性胶体,Mw等于Mn,所有的分子量同样大小,可同时滞留在循环系统中,维持胶体渗透压。但多分散体系也有一些优点:起始阶段小分子可减少血液粘度,并具有利尿作用,而大分子维持扩容效应。明胶制剂具有与血浆相似的胶体渗透压,静脉注射后血浆容量的增加为实际输入量的90%~100%。其Mn小于其他人工胶体液,在血液循环中半存留期为3~5 h。因此,这些制品扩充血容量的效果不如右旋糖酐70。明胶制剂适用于各种原因所致低血容量性休克的扩容治疗,也用作治疗性血浆置换术的置换液以及体外循环预充液。治疗糖尿病时,聚明胶肽用作胰岛素的载体溶液,可减少其在玻璃容器或塑料输液管道中的损失。各种明胶类血浆代用品均有改善微循环的作用,其效果不亚于右旋糖酐40。明胶制剂的排出,主要是通过肾小球滤过作用,注射24 h后超过60%随尿液排出体外。测定聚明胶肽的羟基脯氨酸显示,90%~95%的输注量1周后排出体外。未发现输注的明胶类血浆代用品在机体内长期蓄积而影响脏器功能。虽然可以见到肾曲管有重吸收空泡样变,但这种变化是可逆的,并不影响肾脏功能。明胶制剂在体内的新陈代谢和血管外滞留需作进一步的研究,可能有少量被蛋白酶分解的小肽链和氨基酸参与了体内代谢。在各种血浆代用品中,明胶衍生物具有最好的血液相容性。即使大剂量输注也几乎不影响凝血机制和纤维蛋白溶解系统,在24 h内输注10 000~150 000 ml明胶不会影响凝血功能,没有抗血栓效用。但由于明胶的动物源性,类过敏反应发生率高。
HES其原料来自玉米或土豆,HES的生物效应取决于淀粉类型、Mw、摩尔取代级(molar substitution,MS)和取代模式(C2/C6),分别决定其扩容效能、作用时间和安全性。优质蜡质玉米淀粉含有很多支链淀粉,可以更有效地抵抗淀粉酶水解,比土豆淀粉(支链淀粉较少)有更高的容量效力。在葡萄糖分子环的C2、C6位点进行羟乙基化,使淀粉的分子量控制在130 000 ~200 000 D,可以更有效地抵抗淀粉酶的快速水解,同时提高了分子的表面积,增加了与水的结合力,提高胶体渗透压,进一步增强了扩容效力,同时更易经肾脏排泄,从而对肾功能的影响更小。
药理特性:HES溶液输入体内后,由血清α-淀粉酶不断降解,Mw不断下降,当其中一些颗粒的分子量降到60 000~70 000 D(肾阈值)时,很快经肾脏排泄。一般而言,HES溶液的扩容强度主要决定于Mw大小。体内停留时间则主要由MS决定。低分子量HES溶液扩容强度小,而高取代级HES溶液因体内停留时间过长可能会发生凝血机制受损和体内蓄积。因此,适当的分子量和羟乙基化程度是HES溶液有效性和安全性的关键因素[
706代血浆为6% HES溶液,Mw为50 000~450 000 D,MS为0.77~0.99,其性能相当于低分子量右旋糖酐;pH值5.9,渗透压310 mOsm/L,胶体渗透压20 mmHg;输注后4 h血管内存留率为80%,24 h为60%,血管内半衰期12 h。
HES 200/0.5溶液的Mw约为200 000 D,MS约为0.5,C2/C6比值为5∶1。HES溶液的主链由葡萄糖单位通过alpha-1,4链直线相连,通过alpha-1,6键发出分支。由于其在结构上与糖原非常相似,因此HES 200/0.5溶液仅有非常低的过敏反应发生的可能性。HES 200/0.5溶液有良好的稳定性,温度的波动不会发生絮结作用。输注6% HES 200/0.5溶液时,其增加的血浆容量效力相当于输注量的100%;输注10% HES 200/0.5溶液时,其增加的血浆容量效力相当于输注量的145%;之后,4 h内保持在100%以上;8 h后仍保持输注量的72%(6% HES 200/0.5溶液)或57%(10% HES 200/0.5溶液)。因此至少在4~8 h内,HES 200/0.5溶液能有效改善血容量、血流动力学及组织氧供。HES 200/0.5溶液在体内可不断被血清淀粉酶降解,主要从肾脏排泄。24 h内约47%的6% HES 200/0.5溶液或54%的10% HES 200/0.5溶液在尿中出现,此时血浆中只能分别检测出6%和10%[
HES 130/0.4溶液的Mw约为130 000 D,MS约为0.4,C2/C6比值为9∶1。与HES 200/0.5比较,HES 130/0.4因分子质量相对集中且较小,降解快,安全性更好,对凝血和肾功能的影响较小。在健康志愿者中,静脉输注HES 130/0.4氯化钠注射液500 ml,输注后30 min血药浓度达到峰浓度的75%,输注后6 h降至14%。HES 130/0.4氯化钠注射液的血药浓度在输注后24 h恢复至基线水平。在健康志愿者中,静脉输注HES 130/0.4氯化钠注射液500 ml后,血浆清除率、分布容积和消除半衰期分别为31.4 ml/min、5.9 L和12 h;在72 h内,约62%的HES 130/0.4-0.9%氯化钠注射液以HES分子形式通过尿液排泄。HES 130/0.4-0.9%氯化钠注射液单剂量和多剂量给药的药代动力学相似。每天静脉输注10% HES 130/0.4溶液500 ml,连续输注10 d后,没有显著的血浆蓄积;在72 h内,约70%的6% HES 130/0.4-0.9%氯化钠注射液以HES分子形式通过尿液排泄。
在不同程度的肾功能不全受试者中,单次静脉输注HES 130/0.4-0.9%氯化钠注射液500 ml,与肌酐清除率>50 ml/min的受试者相比,肌酐清除率<50 ml/min的受试者HES 130/0.4-0.9%氯化钠注射液的受试者工作特征曲线下面积增加73%,清除率降低42%。然而,肾功能损害不会影响药物的终末半衰期和峰浓度。HES 130/0.4-0.9%氯化钠注射液的血药浓度在输注后24 h恢复至基线水平。在肌酐清除率≥30 ml/min和<30 ml/min的受试者中,72 h内分别约有59%和51%的HES 130/0.4-0.9%氯化钠注射液以HES分子形式通过尿液排泄[
胶体液可在血液循环中停留数小时,具有明显的扩容效果,能有效维持血流动力学的稳定,保持血浆胶体渗透压[
稳定的血流动力学有助于维持术中血压的稳定,而术中低血压会影响到患者的预后。研究发现术中最低MAP与术后30 d死亡率相关,最低MAP从80 mmHg下降到50 mmHg时,术后30 d死亡率增加了2倍多,最低MAP小于55 mmHg(即使是只有几分钟)也与AKI和心肌梗死相关,而当低血压持续时间延长时,两者发生率都明显增加[
尽管临床上推荐GDFT进行液体复苏,但这类治疗方案更关注大循环相关的指标,而改善微循环灌注才是液体复苏的最终目的。越来越多的证据表明,液体复苏虽然能有效改善大循环,但并不一定能同时改善微循环的灌注。补液能够增加微循环血流量和扩大微血管体积以恢复微循环,但同时也必须注意避免液体输注对微循环血流动力学的不利影响,比如血液稀释引起的微循环扩散障碍,高毛细管内压导致毛细血管渗漏而引起的组织水肿,这些均可降低微循环的功能性毛细血管密度(functional capillary density,FCD)。维持大循环血流对于微循环血流的恢复当然是必不可少的,但前提是它能增加FCD和微循环内红细胞流动和氧气扩散,这些是确保足够的氧气能运输到组织细胞的关键。然而,过多的液体输注会引起血液稀释和组织水肿,减少FCD,使氧气更难扩散到达细胞[
研究表明,纠正血液粘度对恢复微循环非常重要,因为血液粘度可以独立调节微血管血流[
在失血性休克的液体复苏治疗中,大量研究显示胶体液比晶体液恢复微循环的效果更好。许多失血性休克的动物模型发现,胶体液在增加FCD方面比晶体液表现更好。一项系统综述总结了失血性休克动物模型中液体复苏对微循环作用的71项研究,结果显示,19项研究中有14项认为输注液体的高渗透压是恢复微循环的重要因素,12项研究中有10项认为高粘度液体比正常或低粘度液体更有利于恢复微循环[
大量研究证实,术后普遍存在微循环障碍。在直肠肿瘤切除术后,激光-多普勒流量测定观察到,直肠残留部分的黏膜微循环灌注减少了16%[
毛细血管内皮细胞损伤时血管通透性增加,造成间质水肿、组织缺氧,继而又加重毛细血管内皮细胞损伤,形成恶性循环,引起器官功能障碍,这种现象称为毛细血管渗漏。内皮糖萼层的破坏是造成毛细血管渗漏增加并形成间质水肿的重要原因。位于内皮细胞管腔表面的糖萼层在维持血管壁完整性和防止血浆渗漏方面发挥着重要作用,以糖萼保护为重点的液体治疗已经成为流体管理领域的研究热点。糖萼是血管内皮表面的一层糖蛋白,在生理条件下,内皮糖萼与吸附的血浆蛋白形成保护层,覆盖在内皮表面。其调节血管通透性、凝血和血栓形成以及内皮细胞和循环血细胞之间的相互作用,并可以作为机械传感器感应流体剪切应力来控制血管张力。内皮糖萼的完整性与微循环状态和组织渗漏情况密切相关,如果受到破坏会引起血浆蛋白及大分子物质渗漏,出现组织水肿,因此,充分了解不同液体对内皮糖萼完整性的影响有利于改善患者的预后。糖萼降解产物蛋白聚糖1、透明质酸和硫酸乙酰肝素的水平可从一定程度上反映液体治疗的效果。
在腹腔镜妇科手术中,与乳酸林格液相比,预充和输注HES溶液的患者糖萼层降解产物蛋白聚糖1和硫酸乙酰肝素的水平更低,提示患者输注HES溶液比单纯输注乳酸林格液可能更有利于多糖包被(糖萼层)的稳定,对于维持微循环的稳定可能有益[
胶体液如何保护内皮糖萼层防止血管通透性增加的分子机制尚不清楚,可能机制如下:①一种机制可能是胶体液的输注量较低。急性高容量引起血液稀释带来的机械应激会造成糖萼层的损伤,因此高血容量也可引起内皮糖萼层脱落。这可以解释为什么围术期输液量与预后有着密切的关系。晶体液可以自由通过糖萼层,而胶体液则可以保留在血管内。在急性失血患者模型中,输入乳酸林格液后仅有17%停留在血管,随着血容量的恢复同时也出现了间质水肿,而输注20%白蛋白可降低乳酸林格液的输注量[
输液量对术后并发症的发生率有显著影响,从理论上讲,与晶体液相比,当使用较低的容量达到相同的血流动力学目标时,胶体液具有在较长时间内维持血管内渗透压的优势,使用胶体液有可能会减少液体输注总量,因此胶体液的主要优点之一就是避免液体过量及其随后的并发症。Joosten等[
腹部大手术可引起患者腹膜、肠管浆膜的损伤,伤口的水肿可形成内压,阻碍血液循环而构成缺血坏死,影响伤口愈合,可能会造成粘连、肠瘘、腹腔内重症感染、短肠综合征、肠梗阻等严重并发症。Joosten等[
虽然胶体液比晶体液有更好的维持血流动力学的效果,但是在重症监护环境中使用HES溶液时,特别是在感染性休克患者中,可能出现的不良结果,尤其是对肾脏的损伤引起了广泛的关注。研究显示,在使用不同胶体液的危重症患者中,使用HES溶液发生AKI的患者更多,甚至死亡率更高[
Pagel等[
与非心脏手术不同,心脏外科手术因体外循环而诱导炎症、内皮功能障碍及微血管通透性异常都可能增加肾损伤的风险。Datzmann等[
在危重症患者、脓毒症患者以及有肾脏基础病的患者中使用HES溶液有增加肾损伤的风险。而药物使用的研究表明,欧洲部分临床医师继续在有禁忌证的患者中使用HES溶液[
目前,新一代的平衡胶体液HES 130/0.4电解质注射液,使用平衡液电解质溶液作为载体液,有效地减少了高氯血症的发生。目前有一些小规模的研究。一项前瞻性、随机、双盲研究,比较了81例心脏手术患者分别使用HES 130/0.4电解质注射液(Volulyte)或HES 130/0.4氯化钠注射液稳定术中及术后血流动力学,结果显示,2组间稳定血流动力学所需的HES溶液量相当,HES电解质组血清Cl-水平显著低于HES氯化钠组,提示相同输注量时HES 130/0.4电解质注射液(Volulyte)造成的氯负荷较低,酸中毒较少[
对凝血功能的影响也是胶体液广受关注的方向。有研究表明,胶体液可能会降低凝血块的形成和强度,从而引起一些血液并发症。FDA警告在心脏手术中使用HES溶液会增加患者凝血功能障碍的风险[
事实上,新一代HES溶液比旧的HES溶液引起的凝血功能障碍更少[
综上所述,在合理规范使用HES 130/0.4溶液的前提下,通常不会引起肾损伤和凝血功能障碍,规范合理的使用HES是减少不良反应的关键。
近十年来我国发表了多篇与围术期液体治疗相关的指南或共识,我国围术期液体治疗规范化管理水平已有显著提高。近十年来发表的主要全国性围术期液体治疗指南或共识见
近十年来主要的围术期液体治疗相关指南或共识
发表时间 | 名称 | 学组/学会/专家组 |
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2021年 | 中国加速康复外科临床实践指南(2021) | 中华医学会外科学分会 |
中华医学会麻醉学分会 | ||
2018年 | 加速康复外科中国专家共识暨路径管理指南(2018) | 中华医学会外科学分会 |
中华医学会麻醉学分会 | ||
2015年 | 外科病人围手术期液体治疗专家共识(2015) | 中华医学会外科学分会 |
2014年 | 小儿围手术期液体和输血管理指南(2014) | 中华医学会麻醉学分会 |
2014年 | 麻醉手术期间液体治疗专家共识(2014) | 中华医学会麻醉学分会 |
围术期液体治疗可分为针对脱水的补液治疗及有效循环血量减少所致血流动力学改变的复苏治疗,在补充细胞外液及有效循环血量的同时,纠正并发的电解质紊乱。液体治疗的原则包括可用"5R"概括,即复苏(resuscitation)、常规维持(routine maintenance)、纠正失衡(replacement)、重分布(redistribution)及再评估(reassessment)[
对存在低血容量、血流动力学异常、组织灌注不足及器官功能不全的患者及时行液体复苏治疗。液体复苏的临床指征包括:收缩压<100 mmHg,心率>90次/min,毛细血管再充盈时间>2 s,被动抬腿试验阳性(将平卧患者的腿抬高45°,30~90 s内血流动力学指标得到改善),CVP<4 mmHg。值得关注的是,低灌注的程度在各个器官并不一致,当心率和血压正常时,仍可能存在某个或某些器官的低灌注,处于"隐匿性休克"状态,导致相应器官出现功能障碍。因此,临床上要注意识别此类情况,及时进行液体复苏,避免隐匿性低血容量和组织低灌注的发生。
对禁食水但不存在低血容量的患者,可根据病史、体格检查、临床监测和实验室检查结果,确定液体和电解质的需要量。如患者不存在体液异常丢失、异常分布等情况,则给予维持性液体治疗。
当患者因原发疾病、手术或外科并发症导致水电解质失衡、消化液丢失或体液异常分布时,在维持性液体治疗的基础上,应补充体液丢失、纠正电解质失衡与体液异常分布。显性的液体丢失如胃肠减压和腹腔引流量等较易识别,应关注发热、消化道内瘘等非显性丢失量。液体异常分布的情况包括水肿、严重脓毒症、高钠或低钠血症,肾、肝、心功能受损、术后液体积聚或再分布、营养不良和再营养综合征等,患者总体液量可呈过负荷表现,但有效循环血量仍存在不足,液体治疗时应注意纠正。
液体治疗的目的及方案需随患者病情演变而不断调整,出血、感染、代谢异常与器官功能障碍等均可随时影响对液体的治疗需求。因此,对接受静脉液体治疗的患者须进行反复再评估,及时调整液体治疗方案。对于液体复苏的患者,在复苏治疗后应再次分析患者的心率、血压、CVP、组织灌注、血乳酸水平、血pH值、碱剩余和尿量等,评估容量状态。对持续接受静脉液体治疗的患者须定期监测,每日评估液体状态,至少每周2次分析实验室指标、出入量和体重。对于为纠正液体失衡和再分布而进行液体治疗的患者,建议增加监测与评估的次数。对合并有大量消化液丢失的患者,监测尿钠具有临床价值,尿钠浓度<30 mmol/L常提示机体总钠耗竭。尿钠监测还可提示低钠血症的原因,但合并肾功能不全或使用利尿剂时,可影响测定结果的准确性。
提倡以GDFT联合预防性缩血管药物指导围术期液体治疗,维持等血容量(体液零平衡)。推荐适当使用α肾上腺素能受体激动剂如苯肾上腺素或低剂量去甲肾上腺素等缩血管药物,维持术中血压不低于术前基线血压的80%,老年患者及危重症患者不低于术前基线血压的90%[
液体治疗是麻醉手术期间保证循环血容量正常、确保麻醉深度适宜、避免手术伤害性刺激对机体造成不良影响、维持良好的组织灌注、内环境和生命体征稳定的重要措施。针对麻醉手术期间的液体治疗,《麻醉手术期间液体治疗专家共识(2014)》[
Ⅱa级:①晶体液能有效补充机体需要的Na+、K+、Ca2+、Mg2+、CI-、HCO3-;②胃肠手术患者术前肠道丢失液体,推荐采用晶体液治疗。Ⅱb级:临床情况稳定的患者,有证据显示术前应采用口服电解质溶液治疗术前累计缺失量。Ⅲ级:不推荐肺水肿患者继续晶体液治疗。
Ⅱa级:①胶体液更有效补充血管内容量,麻醉手术期使用胶体液补充血管内容量是合理的;②达到与胶体液相同的血管内扩容效果时,需要补充的晶体液用量是胶体液用量的3~4倍,且晶体液在血管内的维持时间较短。Ⅲ级:不推荐严重脓毒症患者麻醉手术期间采用胶体液治疗。
Ⅱa级:①给予足够的晶体液可产生与胶体液相同的扩容效应;②补充的胶体液用量与3~4倍晶体液用量具有相同的扩容效力;③手术中失血导致血容量减少采用胶体液是有效/有益的。Ⅱb级:尚不确定补充大量晶体液的有益性,对快速大量[>(4~5) L]输注晶体液常导致明显的组织水肿。
液体治疗是围术期容量管理的重要组成部分,液体治疗能够影响手术患者的预后,既应避免因低血容量导致组织灌注不足和器官功能损害,也应注意容量负荷过重所致的组织水肿。大型、特大型手术及危重患者提倡以目标为导向的液体治疗理念,根据不同的治疗目的、疾病状态及阶段,个体化制订并实施合理的液体治疗方案[
(1)确定输液量:维持性输液补充生理需要量,可根据体重、热卡消耗和体表面积计算。手术期间输液量根据患儿体重按小时计算。例如:体重15 kg小儿每小时水需要量=(4×10)+(2×5)=50 ml/h;每日水需要量=(100×10)+(50×5)= 1250 ml/24 h。见
小儿维持液需要量
体重(kg) | 每小时液体需要量(ml/kg) | 每日液体需要量(ml/kg) |
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0~10 | 4 | 100 |
11~20 | 40 + 2a | 1 000 + 50a |
>20 | 60 + 1b | 1 500 + 25b |
注:a(体重-10)部分,每kg增加量;b(体重-20)部分,每kg增加量
(2)补充性输液:补充不正常的失水,包括消化液丢失(腹泻、呕吐、胃肠引流等)、手术创伤导致的局部液体丢失或失血。①补充因术前禁食引起的缺失量:按禁饮时间计算需补充的缺失量,即生理需要量×禁饮时间。计算得出缺失量,在手术第1个小时补充半量,余下液量在随后2 h内输完。②补充不同手术创伤引起的液体丢失(如体腔开放、浆膜下液体积聚等),一般小型手术失液量为2 ml·kg-1·h-1,中型手术为4 ml·kg-1·h-1,大型手术为6 ml·kg-1·h-1,腹腔大手术和大面积创伤时失液量可高达15 ml·kg-1·h-1。
围术期可供选择的液体包括晶体液和胶体液,应根据患儿的需要,并考虑液体的电解质、含糖量和渗透浓度进行选择。通常小儿围术期使用无糖等张平衡盐溶液是比较理想的,而较小的婴幼儿可以酌情使用含1%~ 2%葡萄糖的平衡盐溶液,当手术中失液、失血较多时应增补胶体液,可选用清蛋白等血液制品或HES溶液、明胶等血浆代用品。
在中国,围术期人工代血浆产品的使用量在逐渐下降。原因有以下几点:首先是微创手术的普及、手术技巧的提升、手术创伤的减轻都使得术中大量出血的现象越来越少;第二,经血管实施的介入手术大量普及,以前需要开胸的手术现在可以借助介入手术来完成,这种微创手术极大减少了术中出血量。第三,介入手段能有效减少术中出血。这些改进都有效地减少了术中出血,因此对于人工代血浆产品的使用也随之下降。但是,在大量失血循环不稳定,而血液制品又不能及时到位的情况下,胶体液可以有效扩容维持循环,输注胶体液是维持生命体征非常重要且必不可少的手段。
目前国内围术期广泛使用人工胶体液,品种包括HES溶液和琥珀酰明胶,其中以平衡HES溶液使用最为广泛。琥珀酰明胶是使用比较普遍的胶体液,分子量较小,有较好的扩容效果,但在血管内停留的时间比HES溶液短。由于明胶的动物源性,有发生严重过敏反应的风险,需要关注。
HES 130/0.4溶液是目前中国使用最为普遍的人工胶体,从临床效果看能有效维持血流动力学稳定,并具有良好的安全性,很少导致严重的不良反应。HES 130/0.4溶液造成肾损伤的一个重要原因是超适应证使用。如果在脓毒症和肾功能不全的患者使用,会显著增加术后肾功能衰竭的发生率。但在失血量相对较多的腹部大手术,只要患者没有肾功能不全、非脓毒症的情况下,使用HES溶液比较安全,很少出现严重不良反应。对于手术、创伤等患者合理规范使用HES 130/0.4溶液(万汶/万衡)目前仍是容量替代治疗的最佳选择!
随着对围术期相关病理生理学研究的进展,尤其是对血管内皮糖萼层的深入理解,保护血管内皮糖萼层已经成为了维持围术期血流动力学稳定的重要方向,容量超负荷、炎症风暴和应激性高糖血症是破坏糖萼层的主要原因,目前已经积极开展预防性的保护措施,在充分的抗应激、抗炎、预防性使用缩血管药物并采用GDFT的情况下,术中低血压发生率已显著降低。而胶体液由于分子量较大,停留在血管内的时间较长,相比于晶体液,维持血液动力学稳定的效力更强。
(1)基本情况
2020年,在国内26个省份、138家医院开展了一项多中心、前瞻性调研。该调研请医师填写患者术中液体治疗的基本情况,1名医师可以填写多名患者的资料。参加问卷调研的医院和医师的基本情况:共有1 122名医师参与,填写了12 901例患者的资料。患者所在科室分布情况见
(2)调研结果
①围术期胶体液使用率显著高于晶体液
调研结果显示,围术期胶体液使用率为86.25%,晶体液使用率为13.71%。
②使用胶体液和晶体液的患者术中低血压发生率相近。
调研显示,5 113例患者发生术中低血压,术中低血压总体发生率39.63%。在使用胶体液的患者中,4 384例发生术中低血压,发生率为39.39%。在使用晶体液的患者中,729例发生术中低血压,发生率为41.19%。使用两种液体的患者术中低血压发生率相近。见
③在出血量低的患者中使用胶体液和晶体液术中低血压发生率相近
在使用晶体液的患者中,98.70%的患者出血量≤500 ml。在使用胶体液的患者中,92.09%的患者出血量≤500 ml,提示在出血量≤500 ml的患者中临床医师更倾向于选择使用晶体液。调研结果显示,在出血量≤500 ml时,使用胶体液的患者术中低血压发生率为38.50%,使用晶体的患者术中低血压发生率为40.81%,提示出血量≤500 ml时,使用两种液体术中低血压发生率相近。在出血量>500 ml的患者中,使用胶体液的患者术中低血压发生率为49.88%,使用晶体的患者术中低血压发生率为69.56%,提示胶体液组出血量>500 ml的手术低血压发生率显著低于晶体液组。
④不同科室使用液体的类型有所不同
胶体液使用最多的科室分别是神经外科、心脏及大血管外科和胸外科,使用率均大于90.00%,整型外科中胶体使用率最低,但也达到了73.00%。晶体液使用最多的科室分别为整形外科、泌尿外科和普外科,整形外科使用率虽然最高,但也仅为27.00%。见
不同科室液体使用情况
科室 | 胶体液使用例数(例) | 胶体液使用率(%) | 晶体液使用例数(例) | 晶体液使用率(%) | 总例数(例) | 总使用率(%) |
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普外科 | 3 487 | 84.87 | 497 | 15.13 | 3 984 | 30.88 |
骨科 | 2 162 | 85.85 | 305 | 14.06 | 2 467 | 19.12 |
胸外科 | 998 | 90.18 | 107 | 9.82 | 1 105 | 8.57 |
泌尿外科 | 865 | 83.98 | 164 | 15.92 | 1 029 | 7.98 |
神经外科 | 722 | 91.74 | 56 | 8.26 | 778 | 6.03 |
心脏和大血管外科 | 240 | 93.02 | 18 | 6.98 | 258 | 2.00 |
整形外科 | 73 | 73.00 | 56 | 27.00 | 129 | 1.00 |
其他 | 2 584 | 80.73 | 567 | 19.51 | 3 151 | 24.42 |
合计 | 11 131 | 84.90 | 1 770 | 15.06 | 12 901 | 100.00 |
(1)基本情况
2021年在麻醉科进行了"预防麻醉手术期间低血压发生综合措施临床实施情况调研",该调研请医师填写患者术中液体治疗的基本情况,1名医师可以填写多名患者的资料。本次调研共有111家医院的765名麻醉医师参与,共采集5 845例患者的有效资料。
①围术期胶体液使用比例显著高于晶体液
调研结果显示,术中胶体液使用率为90.78%,晶体液使用率为9.22%。与2020年调研结果一致。
②使用两种液体的患者术中低血压发生率相近
3 174例患者发生术中低血压,术中低血压总体发生率为54.30%。在使用胶体液的患者中,2 880例发生术中低血压,发生率为54.28%。在使用晶体液的患者中,294例发生术中低血压,发生率为54.55%。使用两种液体的患者术中低血压发生率相近。见
③使用两种液体的患者住院天数相近
术中使用晶体液的患者平均住院时间为6.54 d,术中使用胶体液的患者平均住院时间为6.03 d,使用两种液体的患者中位数住院时间均为5 d,结果提示使用两种液体的患者住院天数相近,使用胶体液的患者住院天数略短于使用晶体液的患者。
在血制品越来越紧张,手术类型和规模不断扩大的情况下,人工胶体液在维持患者血流动力学稳定方面发挥了重要作用。随着对发病机制研究的深入,对容量管理的认识也从单纯的维持血流动力学稳定进入到了保护血管内皮的分子层面,目前在充分的抗炎、抗应激并采用GDFT的情况下,已经极大减少了术中低血压和术后并发症的发生,显著改善了患者的术后转归。合理的容量管理对围术期患者的生存获益具有重要的临床意义。但目前对液体的使用,包括种类的选择仍存在很多争议。为此,我们对目前围术期人工胶体液的使用现状做了调研,通过与专家深入访谈,在全国数百家医院外科和麻醉科调研了上万名患者围术期人工胶体液的使用情况,以期初步了解目前中国的使用现状及存在的不足和困难。同时全面综述了目前国内外的相关文献,为进一步合理规范进行容量管理提供依据。
目前对液体的使用,包括类型的选择仍存在很多争议。目前国内围术期广泛使用人工胶体液,尤其是普外科、骨科、心脏和血管外科,神经外科,胸外科。HES 130/0.4溶液是目前国内使用最多的人工胶体液。但仍然存在不规范使用的情况,比如超适应证使用、输注量过多等。今后应该加大力度宣传规范化的治疗方案,尤其是提高基层医院医师的认识水平。
目前围术期液体治疗仍存在许多不足,为此我们提出了今后可能需要改进的地方和未来可能的发展方向,并进行更多深入的试验研究。
(1)加大指南的宣传和推广,尤其是基层医院,更需要加大宣讲。
(2)重视不同液体的规范使用,同时应结合疾病进行个体化分析,选择最合适的治疗方案。
(3)开展临床试验,比较不同液体的有效性和安全性,如比较HES 130/0.4溶液和琥珀酰明胶的有效性和安全性,寻找不同液体最适宜的患者,明确使用时机,为精准治疗提供基础数据。
(4)加强病理生理学机制的基础研究,继续深入研究血流动力学改变的机制,为新的液体类型开发和改进提供新的思路和靶点。