重症患者の体液反応性を評価するための統合された超音波検査アプローチ

Scientific Reports volume 13、記事番号: 9159 (2023) この記事を引用

メトリクスの詳細

急性循環不全患者において、心エコー検査と肺超音波検査を組み合わせたアプローチによる体液反応性（FR）の評価の実現可能性をテストしました。 われわれは、2015年1月から2020年6月までにカレッジ大学病院の救急部高度依存病棟に入院した連続113人の患者を登録した。われわれは以下の項目を評価した。(1)下大静脈虚脱指数(IVCCI)。 (2) 受動的脚上げテスト (PLR) 中の大動脈血流量 (VTIAo) の変化。 (3) 肺超音波検査による間質性症候群の存在。 FR は、PLR または IVCCI ≧ 40% の間の VTIAo > 10% の増加として定義されました。 FR患者には輸液が投与され、非FR患者には利尿薬または昇圧薬が投与された。 治療戦略は 12 時間後に再評価されました。 目標は、当初の戦略を維持することでした。 56 人の FR 患者のうち、肺超音波検査では、15 人の患者が基底間質性症候群を示し、4 人が全肺の病変を示しました。 51 人の患者に 1 回の液体ボーラスが投与されました。 57 人の非 FR 患者のうち、26 人の患者が肺超音波検査で間質性症候群を示しました (14 人が基底野、12 人がすべての肺)。 21 人の患者に利尿剤を、4 人の被験者に昇圧剤を投与しました。 9% の非 FR 患者と 12% の FR 患者では最初の治療計画を変更する必要がありました (p = NS)。 評価後の最初の 12 時間で、非 FR 患者は FR 患者と比較して有意に少ない水分摂取量でした (1119 ± 410 対 2010 ± 1254 ml、p < 0.001)。 心エコー検査および肺超音波検査に基づく FR の評価は、FR 以外の患者の場合、FR と比較して輸液投与の減少と関連していた。

最適な体液管理は、ショック時の血行動態管理の基礎の 1 つです1。 液体投与の基本的な生理学的目標は、組織の灌流を改善することです。 初期段階、特に敗血症では、平均動脈圧の低下と微小循環障害を引き起こす強い血管拡張が発生し、最終的に心拍出量の高低を伴います2。 この段階では、輸液の投与によりほぼすべてのケースで心拍出量が大幅に増加し、予後が良好になる可能性があります 3,4。 次の段階では、輸液反応性 (FR) の状態が続く患者は半数未満です 1,5。 したがって、水分補給の潜在的な利点を慎重に評価することを強くお勧めします6。

重症患者の管理に関する現在のガイドライン 1,7 では、輸液反応性を評価するために、以前に示されている静的指標の代わりに動的検査を適用することが推奨されていますが、重症患者における FR の現在の実践と評価方法は非常に多様です 8。 さらに、体液反応性の存在は、体液耐性、つまり体液を吸収する血管系および器官の能力の存在とバランスを取る必要があります。

下大静脈虚脱指数（IVCCI）は FR を評価する最も一般的な方法の 1 つですが、その診断精度には疑問があります9。 非換気患者では、心拍出量または大動脈血流変動の非侵襲的評価に関連する受動的脚上げ（PLR）は、実際には好ましい選択肢の 1 つです10。 肺超音波検査 (LU) は、肺の体液過負荷の初期兆候を把握するための実行可能なベッドサイド ツールです 11。肺は、結果として呼吸機能の低下を引き起こす血管外体液の蓄積の最も重要な部位の 1 つです。

急性循環不全患者において、心エコー検査と肺超音波検査を組み合わせたアプローチによる FR の評価の実現可能性と、このアプローチが輸液管理を改善できるかどうかをテストすることを目的としました。

研究プロトコールは「Toscana-Area Vasta-Centro」機関間倫理委員会（登録番号 CEAV 2018-484）によって承認され、1964 年のヘルシンキ宣言（2008 年改訂）に従って実施されました。 すべての患者は研究に参加することにインフォームドコンセントを与えました。

この介入的前向き研究では、2015年1月から2020年6月までにフィレンツェのカレッジ大学病院の救急科高度依存病棟に入院した急性循環不全（ACF）患者を連続して登録した。患者全員が初回の蘇生を完了していた。

ED-HDU (高依存性ユニット) は、高度なモニタリング、非侵襲的換気、および血管作動薬の投与が可能で、救急医によって管理される重症患者が管理される臨床現場です。 すべての患者は、ベッドの空き状況に応じて救急科 (ED) から入院します。 ED 入院から 48 時間以内に、ED-HDU の医師は、一般病棟、集中治療室、または別の HDU のいずれかを選択し、最適な患者の配置を決定する必要があります。 私たちの ED-HDU には侵襲的人工呼吸器が装備されていないため、すでに救急治療室で挿管されている患者、または最初の 24 時間以内に挿管される可能性が高い患者は、直接集中治療室に入院します12。

早期蘇生の完了後、次の兆候のうち少なくとも 1 つを示した患者を対象とした：（1）収縮期血圧 < 90 mmHg、または昇圧剤の使用の必要性、（2）尿量 < 0.5 ml/kg/h 、（3）持続性の頻脈（甲状腺機能亢進症や発熱がないのに心拍数が100b/分を超え、30分以上続く）、および（4）斑状の皮膚。これは以前に数人の著者によって記載されています13、14、15。 除外基準は以下の通りであった：18歳未満の対象、妊娠、心原性ショックまたは出血性ショック、透析を必要とする慢性腎臓病、大動脈弁疾患（少なくとも中等度の狭窄または逆流）、不適切な音響窓。

各患者について、標準化された収集テンプレートを使用して、基本的な人口統計データと臨床パラメーターが医療記録から収集されました。 検査結果は、検査当日と翌日に収集されました。

各患者に対して、最初に、米国および欧州心エコー図学会の推奨に基づいた標準化されたプロトコルを使用して心エコー検査を実施しました16、17。 検査には、左心室 (LV) と右心室 (RV) の寸法と収縮機能の評価、および包括的な弁膜評価が含まれます。

下大静脈 (IVC) は肋骨下ウィンドウから視覚化され、IVC 虚脱性指数 (IVCCI) は [(Dmax − Dmin)/Dmax] × 100 として計算されました。IVCCI ≥ 40% が輸液反応患者を識別するための閾値でした 18 、19。

受動的な脚上げでは、患者を半横臥位 (45°) で 10 分間配置し、心エコー検査による評価を実施しました。 次に、自動ベッド昇降技術を使用して、患者の体幹を半臥位から仰臥位に下げ、下肢を 45 度の角度に上げてその位置を 2 分間維持しました。 患者は手技中適切に鎮静され、血管作動薬、鎮静剤、および非侵襲的換気パラメータは手技全体を通して一定のままでした20。

心尖部の 5 腔像を使用して、ベースライン時および脚上げ中に、大動脈のレベルで得られたパルス波ドップラー信号のエンベロープの下の領域から大動脈血流の速度時間積分 (VTIAo) が計算されました。環状。 VTIAo 値は、洞調律のある患者では 3 回の連続測定で平均され、心房細動のある患者では 5 回以上の連続測定で平均されました。 試験中に VTIAo が 10% 以上増加した場合、患者は輸液反応者とみなされました。 患者はPLRの結果に基づいて管理された。 この検査が不可能な場合は、IVCCIに基づいて治療計画が決定されました。 最初の輸液ボーラス投与後に持続的な血行力学的不安定性が発生した場合、さらなる輸液ボーラス投与の適応を評価するために再評価が行われました。

肺は、前外側および後胸部領域の縦方向および斜め方向のスキャンを使用して検査されました。 前側方検査は患者を半臥位にして実施した。 可能な限り、背部領域は座位でスキャンするか、強制仰臥位の場合は両側を側臥位にして患者を回転させてスキャンしました21。

B ラインは、胸膜ラインから発生する高エコーの垂直アーチファクトとして定義され、画面の下部に達し、A ラインが薄くなるか消失する可能性があります。 間質性症候群 (IS) は、2 つ以上の陽性領域が関与する右肺と左肺の両方の兆候として定義されました。 基底領域と頂端領域の両方に関係する間質性症候群の存在は、輸液の投与に対する禁忌と考えられていました11。 検査の結果は、治療を担当する医師にすぐに提供されました。

FR 患者と非 FR 患者のベースライン評価と管理を図 1 に示します。FR 患者では、500 ml のクリスタロイド (乳酸リンガー) からなる輸液ボーラスの投与を検討しました。 非 FR 患者では、利尿薬または昇圧薬の投与を検討しました。FR の存在は、輸液ボーラス投与の強制的な適応とはみなされず 20、FR の不在が利尿薬の投与を決定するものでもありませんでした。 指標評価に基づく治療は最初の 1 時間以内に実施され、その後は臨床状態に応じて患者が管理されました。 目標は、最初の評価後に計画された治療戦略をその後 12 時間維持することでした。 我々は、最初の評価の失敗として、最初に選択した治療群に含まれていない治療法、すなわちFR患者への利尿剤投与または非FR患者への輸液の投与を次の12時間以内に採用したと考えた。

研究プロトコル。

統計分析は、IBM SPSS ソフトウェア パッケージ (バージョン 27) を使用して実行されました。 サンプルサイズの計算は当初、FRを評価するためにPLRと心エコー検査を組み合わせた診断精度を比較した以前の論文に基づいていました。 この研究グループの最初の 40 人の患者の予備分析で確認された、検査の感度と特異度が約 90%10 であることを考慮すると、要求されたサンプル サイズは 12 人の患者でした。 本研究では、テストをゴールドスタンダードと比較しませんでしたが、次の臨床管理を使用して結果の正確さを評価しました。 参考となる同様のデザインの研究が見つからなかったため、約 100 人の患者を含めることにしました。

連続変数は平均 ± 標準偏差として報告され、2 つのグループ間の比較は対応のないデータの Student t 検定で実行されました。 カテゴリデータは絶対数とパーセンテージとして表示され、分割表を使用して分析されました。 2 つの反復測定間の比較は、反復測定の t 検定によって実行されました。

検査の感度、特異度、陽性および陰性的中率 (PPV および NPV)、および精度は標準式に従って計算されました。 グループ間のこれらのパラメータの比較は、フィッシャーの直接確率検定を使用して行われました。 両側 p 値 < 0.05 は、有意であるとみなされます。

研究期間中にスクリーニングされた131人の患者のうち、18人が除外基準を提示した（ベースラインの音響窓が不十分な患者12人、透析中の患者3人、大動脈弁疾患の患者3人）。 したがって、研究対象集団には 113 人の患者が含まれました。 患者は以下の基準に基づいて組み入れられた：（１）５６人の患者がＭＡＰ＜６５ｍｍＨｇを示し、２３人が頻脈、１１人が尿量の減少、８人がその両方を伴う。 (2) 45 人の患者が尿量の減少を示し、そのうち 14 人は頻脈に関連していた。 (3) 12 人の患者は、発熱や甲状腺機能亢進症などの他の原因がないにもかかわらず、頻脈を示しました。 最初の評価では、93 人の患者に対して PLR を実施し、95 人の患者に対して IVCCI を評価しました。 22人の患者がPLRによる二次評価を受け、47人がIVCCIによる二次評価を受けた。

表 1 では、輸液反応性の状態に基づいて、研究対象集団の臨床的特徴を報告しました。 既往歴の変数およびバイタルサインは、FR の存在に関係なく、FR 患者と比較して非 FR 患者の CAD 有病率が高いことを除いて同様でした。 ベースラインでは、FR患者と非FR患者の同様の割合が血管作動薬または非侵襲的換気を受けていました。 初回輸液ボーラスの量はFR患者と非FR患者で同様であったが、後者はFR患者よりも維持注入量が低かった。 LV 寸法と収縮機能は体液反応性の状態に関わらず同様でしたが、TAPSE は FR 患者よりも非 FR 患者の方が有意に低かった (表 2)。

図 2 では、FR 患者と非 FR 患者の評価と治療を示しています。 FR患者を考慮すると、51年にはPLR中のVTIAo変動による評価が可能であり、それに基づいて治療計画が立てられた。 残りの 5 件では、治療上の決定は、利用可能な唯一の評価である IVCCI に基づいていました。 液体反応性の状態にも関わらず、FR 患者 19 名 (34%) が肺超音波検査で間質性症候群を示し、15 名は基底領域のみ、4 名はすべての肺を対象とした。 51 名の患者に 1 回の輸液ボーラスが投与され、そのうち 14 名は基底間質性症候群で、そのうちの 2 件では、呼吸機能の悪化のため、数時間以内に利尿剤を投与する必要がありました。 2 回目の輸液ボーラスが 7 人の患者に投与されました。 5人の患者（全員が基底または全肺ISを患っていた）では、輸液ボーラスは投与しなかったが、利尿薬の使用は避けられ、その後の数時間は治療戦略を維持することができた。 患者 51 人中 6 人 (12%) で治療戦略の変更が必要でした。

統合された超音波検査評価に基づいた FR 患者と非 FR 患者の管理。 3行目に示されている治療は試験後に追加されました。

57 人の非 FR 患者のうち、42 人では PLR 中の VTI 変動に基づいて管理され、15 人では IVCCI に基づいて管理されました。 26 人（46%）の患者は、肺超音波検査で間質性症候群を示しました（p = NS vs FR 患者）。 21人の患者には利尿薬が投与され、4人の患者には昇圧薬が治療に追加された。 治療計画の変更は 5 人の患者で行われました (9%、FR 患者と比較して p = NS)。 したがって、FR 患者と非 FR 患者の両方を考慮すると、このアプローチにより、患者 113 人中 102 人 (90%) で輸液投与の正しい管理を確立することができました。 評価後の最初の 12 時間で、非 FR 患者は FR 患者と比較して著しく少ない水分摂取を受けました (表 1)。

クレアチニン値は、FR 評価後の 12 時間で有意な減少を示しました (1.8 ± 1.4 mg/dl 対 2.0 ± 1.6 mg/dl、p = 0.031)。一方、総ビリルビンは (1.22 ± 1.62 mg/dl 対 1.28 ± 1.93) mg/dl)、アラニンアミノトランスフェラーゼ (102 ± 285 UI/L vs 76 ± 132 UI/L)、および N 末端脳ナトリウム利尿ペプチド (18,794 ± 32,645 ng/L vs 17,143 ± 32,531 ng/L、すべて p = NS)変わらない。 図 3 では、両方の検査を行った患者における VTIAo と IVCCI の結果を比較しました。 FRを評価するための2つの検査の診断性能を計算するために、1回目と2回目の評価の結果をプールし、図4に報告しました。検査の診断性能は、正しい治療戦略を特定する能力に基づいて評価されました。次の12時間。 PLR 中の VTIAo の評価では、IVCCI よりも大幅に優れた診断精度が示されました。 どちらの検査でも、FR 患者よりも非 FR 患者の割合が高かった（PLR 中の VTIAo 変動が 98%、IVCCI が 82%）（それぞれ、p = 0.019 および p = 0.002）。

PLR 中の VTIAo と IVCCI の結果の比較。

PLR および IVCCI 結果中の VTIAo の診断パフォーマンス。

急性循環不全を患い、非侵襲的人工呼吸器を使用している患者集団では、バイタルサインによって FR 患者と非 FR 患者が区別されませんでした。 心エコー検査と肺超音波検査を組み合わせたアプローチにより、FR の実行可能かつ正確な評価が可能になり、この評価に基づく治療計画はほとんどの患者でその後 12 時間維持されました。 大多数を占めるPLR中の大動脈血流の変化によって評価された患者では、IVCCIによって評価された患者よりも初期戦略が維持される頻度が高かった。 いずれにせよ、心拍出量の侵襲的モニタリングが実行不可能な HDU に合わせたプロトコールを評価することにしたため、IVCCI は PLR の候補ではない患者にとって実行可能な代替手段となりました。

輸液は重症患者に対して最も多く投与される治療法の 1 つですが、輸液が本物の薬物であるという認識はそれほど広まっていません。 実際、血液量減少と血液量増加はどちらも有害な状態であり、ショック状態の原因に関係なく、患者の転帰に重大な影響を及ぼします6。 不適切な体液交換と体液過剰の両方が組織の低灌流を決定します。前者は持続的な低い心拍出量によって、後者は血管外水の増加、臓器端浮腫の存在によって最終的な臓器機能不全を引き起こします2。 体液過剰は、敗血症性ショック、急性呼吸窮迫症候群、大手術を受けた患者などの重症患者の死亡率の独立した予測因子であることが示されています22、23、24。 体液反応性を評価するには、バイタルサインや静的変数よりも動的テストが推奨されます25。 人工呼吸器を使用していない患者の場合、動的検査として輸液負荷または PLR が考えられる選択肢となります。 PLR には、液体が投与されないため、完全に可逆的であるという利点があります。 その欠点は、腹腔内圧が高い患者では精度が限られていることと、心拍出量を監視するために心エコー検査を使用した場合の長い評価曲線によって表されます10。

何人かの著者は、体液バランスを正にした輸液療法への寛大なアプローチが死亡率の増加と関連していることを実証しており 26,27 、制限的なプロトコルが提案されている 28,29 。 Douglas et coll.30 は最近、動的テストに基づく輸液反応性の評価に基づく蘇生が患者の転帰を改善できるかどうかを評価することを目的とした FRESH プロトコルの結果を発表しました。 研究は無作為化され、多施設で行われたが、最終的に研究対象集団は限定された。 彼らは、敗血症性ショック患者において、動的検査の使用による輸液および昇圧剤による蘇生が安全であることを実証し、代替治療を必要とする腎不全および呼吸不全のリスクの軽減を決定した。 これらの結果は、介入群と​​通常の治療群でそれぞれ投与された水分の総量にわずかな差があったにもかかわらず、72時間の研究期間中にクレアチニン値の有意な増加がなかったにもかかわらず達成された。 したがって、投与された水分がわずかに過剰であっても、関連する予後に影響を与えると考えられます。

私たちの研究集団には、重症患者の混合集団が含まれていました。 われわれは、血管外肺水分量の評価に関連する FR の動的評価と組み合わせたアプローチにより、体積置換または切除の恩恵を受ける可能性がある患者を正確に特定できることを示しました。 既存の文献 20,31 で推奨されているように、FR の有無は輸液ボーラスまたは利尿薬の投与に対する絶対的な指標とは考えられていませんでしたが、輸液投与を管理し、反対の場合に示される治療手段を回避する方法を決定するためのガイドと考えられています。状態。 私たちの知る限り、これは動的インデックスと LU を組み合わせた評価で FR を評価した最初の研究です。 FR の状態は、輸液ボーラスの投与によって臨床状態が改善されることを意味するものではありません。 心拍出量が 10% を超える増加がある場合でも、末梢組織への酸素供給が増加することは当然のこととは考えられません 32。 さらに、FR の状態は時間の経過とともに、たとえ数時間以内であっても著しく変化することが実証されており、体液の過負荷を避けるためには注意深いモニタリングが必要です 33。 新規性のもう 1 つの重要な要素は、最初の評価から 12 時間後の治療の適切性の評価です。 この評価に基づく治療計画はほとんどの患者で維持され、不適切な輸液投与の影響として考えられる腎機能パラメータへの悪影響は観察されませんでした。

FR患者のうち、関連する割合が間質性肺症候群を呈しており、両方の側面の最新の評価により、広範な肺病変を有する患者には輸液を投与することができなかった。 重症患者において、肺間質性症候群の存在は体液過負荷の兆候である可能性がありますが、急性肺損傷に関連した肺透過性の変化の初期兆候である可能性もあります 34,35。 これは、この研究対象集団の相当な割合を占める敗血症患者に特に当てはまります。 実際、FR の存在にもかかわらず、これらの患者は体液耐性がなく、肺血管外水分量が増加するリスクが高かった。 この研究で提案されたアプローチは、PLR中のVTIAo変動によって得られるFRに関する情報に加えて、LUが体液耐性に関する有用な情報を提供できるため、ベッドサイドでの連続評価のオプションを表します。

この研究にはいくつかの制限があります。まず、単一センターの設計です。 心エコー検査と VTIAo 変動の測定を利用して、PLR に対する反応を評価しました。 この技術にはオペレーターの適切なトレーニングが必要なため、適用可能性が制限されます。 FRESH 研究で採用されたバイオリアクタンスなど、さまざまなモニタリング方法を使用できる可能性により、FR の動的評価の普及と実現可能性が向上する可能性があります。 第二に、心エコー検査による FR の評価で得られた結果を参照方法と比較しませんでした。 唯一の可能性は、操作中の心拍出量の変化を測定する侵襲的方法でしたが、このツールは私たちの臨床現場では利用できません。 したがって、テキスト自体の後の 12 時間におけるテキストの結果と臨床管理の一貫性に依存することにしました。 このようにして、方法の精度を評価することはできませんでしたが、とにかく評価の正しさをテストしました。 また、重症患者の FR 状態が異なる可能性があることも承知していますが、初期の管理計画を維持するには 12 時間が適切な時間間隔であると考えました。 その一方で、院内死亡率や在院日数の減少などの強力な結果に対するこの戦略の影響を評価できるのは、ランダム化盲検研究のみです。 最後に、我々は、治療を行っている医師が FR 評価の結果を知らなかったわけではなく、それらの結果によって臨床上の選択に影響を受けた可能性があることを認識しています。 しかし、スタッフには研究デザインについて明確に説明されており、治療戦略は臨床ベースで決定されました。

すでに最初の蘇生を受けた非人工呼吸器患者のグループにおいて、心エコー検査と肺超音波検査に基づく FR の評価により、反応なしと判断された患者の体液量を減らすことに対する医師の信頼が高まることを実証しました。腎機能パラメータに悪影響を及ぼさない。

現在の研究で使用および分析されたデータセットは、合理的な要求に応じて責任著者 (F. Innocenti、[email protected]) から入手できます。

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カレギ大学病院、臨床実験医学部、高依存症ユニット、Lg. Brambilla 3, 50134, フィレンツェ, イタリア

フランチェスカ・イノチェンティ、カテリーナ・サビネッリ、アレッサンドロ・コッパ、イレーネ・タッシナリ、リッカルド・ピーニ

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フランチェスカ・イノチェンティへの通信。

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転載と許可

Innocenti, F.、Savinelli, C.、Coppa, A. 他重症患者の体液反応性を評価するための統合された超音波検査アプローチ。 Sci Rep 13、9159 (2023)。 https://doi.org/10.1038/s41598-023-36077-5

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受信日: 2022 年 6 月 30 日

受理日: 2023 年 5 月 29 日

公開日: 2023 年 6 月 6 日

DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-023-36077-5

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