重症医学

液体蠕变和过度复苏

作者:田庆秀 来源: 急诊医学资讯 日期:2017-05-03
导读

         1. 当患者实际需要的复苏液体比标准公式预测的多时会出现液体蠕变。 2. 据报道大面积烧伤患者中30-90%的患者会出现液体蠕变,且发生率随烧伤面积的增大而增加。 3. 在烧伤最初几小时给的液体量过度容易导致液体蠕变。 4. 液体蠕变的并发症包括四肢和腹部的筋膜间隙综合征,呼吸衰竭和眼压过高。需要总体表面积6 mL/kg/%TBSA或250 mL/kg液体复苏,应当快速采取措施纠正液体蠕变。 5. 预防或治疗液体蠕变的措施包括仔细计算液体量,常规或抢救时使用胶体液,高渗盐水

关键字:  液体蠕变 | 过度复苏 

        概念

        蠕变(creep):固体材料在保持应力不变的条件下,应变随时间延长而增加的现象。它与塑性变形不同,塑性变形通常在应力超过弹性极限之后才出现,而蠕变只要应力的作用时间相当长,它在应力小于弹性极限施加的力时也能出现。许多材料(如金属、塑料、岩石和冰)在一定条件下都表现出蠕变的性质。由于蠕变,材料在某瞬时的应力状态,一般不仅与该瞬时的变形有关,而且与该瞬时以前的变形过程有关。许多工程问题都涉及蠕变。在维持恒定变形的材料中,应力会随时间的增长而减小,这种现象为应力松弛,它可理解为一种广义的蠕变。

        前言

        2000年,Dr Basil Pruitt提出了液体蠕变(fluid creep)的概念,用来描述报道中出现的很多烧伤患者比普遍应用公式预测出的液体量需要更多的复苏液体。并非巧合,这一潜在现象在之前的腹腔间隔综合征和其他严重并发症中也被广泛报道。Pruitt号召医生回过头去重新评估他们的复苏方案。

        液体蠕变的报道变得广泛起来,对此,临床医生回顾了烧伤性休克的生理基础,以及重要的复苏指南中的历史演变。对烧伤复苏的复杂性以及在烧伤早期的重要阶段处理疑难患者的几种方法有了进一步认识。

        历史背景

        医生认识和治疗烧伤性休克已将近一个世纪。随着经验和知识的积累,制定出了很好的液体复苏公式,极大降低了烧伤的早期死亡率。公式指导的液体复苏是目前烧伤治疗的基石,并且已被烧伤团体奉作金科玉律。其中最重要的是Baxter’s的 Parkland 公式,最初要求林格溶液(LR)的总量达到烧伤总体表面积(TBSA)的4 mL/kg/%,其中一半在烧伤后8h内使用,剩下的在接下来的16h内使用。更为重要的是,他还强调在第四个8h输注血浆对于重建细胞外液体容量和心输出量的重要性。他指出,79%的成人和98%的儿童通过使用3.7-4.34 mL/kg/% TBSA的林格溶液得到了成功复苏。早期的Brooke和Evans公式也号召结合使用晶体液和胶体液。

        这些公式均被广泛应用,然后简化,最终过度简化。1979年,NIH召开的烧伤会议融合了大多数公式对于晶体液的需求,推荐复苏初始的LR总量为2-4mL/kg/% TBSA,确保每小时尿液在30-50ml,同时去掉了胶体液的常规使用。在之后长达25年时间里,这成为烧伤复苏的一致意见,并且或许为液体蠕变的发生埋下了隐患。

        液体蠕变的开端

        Parland公式虽然很有效但不总是如此。即使是在最初的报道中,也有部分患者通常需要更多的液体量,尤其是伴有吸入性损伤或高压电灼伤以及复苏延迟的患者。人们随后发现,多发伤以及急性酒精或药物使用的患者被认为需要更多的液体。

        表1总结了几个不同背景下的烧伤复苏的临床报告。几项初始研究表明,伴有吸入性损伤的烧伤患者的液体需求量从37%提高到65%,即使加入了胶体液。

作者,年份

患者数

复苏量(mL/g/%
TBSA

评价

Baxter1978

954

3.7-4.3

Parkland公式的最初报道,438例成人患者的70%516例儿童的98%通过此种液体量成功复苏

吸入性损伤

Baxter1981

438,伴有INH(吸入性损伤)的大面积烧伤

3.31 L/M2TBSA

5.373.31 L/M2TBSA

1979年报道一致的成人患者

列出了最初9h给予的液体量,表示为L/M2TBSA

Scheulen &Munster, 1982

 

48 INH

54INH

14.5L

9.7L

回顾了烧伤面积在10%–60% TBSA的成人患者

吸入性烧伤的液体需求量超过了公式计算的37%

Navar等,
1985

51 INH

120INH

5.76±0.39

3.98±0.39

回顾了烧伤面积≥25% TBSA的儿童和成人

INH患者复苏时需要更多液体和更长时间

Herndon,1988

20 INH

14INH

3.8±1.5

2.3±1.2

在第一个24h只用林格液复苏的大面积成人烧伤患者

Darling,1996

100 INH

 

6.52±0.26

 

所有烧伤患者均伴有吸入性损伤

随着液体量增多,死亡和ARDS的几率增加

Dai,1998

26INH

36INH

3.1±1.0

2.3±0.8

烧伤面积≥20% TBSA的成人患者

所有人均在24h开始用胶体液

Engrav,2000

29/5058%

5.2±2.3

 

来自7个中心的多中心研究

INH患者液体需求量更大

其他情况下的流体蠕变

Ivy,2000

98/109

9.36 (2.2–38.6)

ACS的前瞻性评价,其中2名患者发生

Cartotto,2002

26/3184%

6.7±2.8

1998-2000年患者的回顾性研究,多数患者有流体蠕变

Cancio,2004

56/8963%

6.1±0.2

1987-1997年采用改良Brooke公式复苏的患者

Friedrich
,2004

Sullivan,
2004

22

3.6±1.1 (1970s)

8.0±2.5 (2000)

1975-79年复苏的11例患者通过年龄、性别和烧伤面积与2000年的11例患者配对

Mitra et al,16
2006

49

5.58

烧伤面积≥15% TBSA的成人患者

73%的患者需要比Parkland预计的更多的液体,但是并发症很少

Cochran
et al,
172007

101

9.4±6.4 (白蛋白)

6.5±4.4 (只林格液)

对比了需要白蛋白增加液体需求量的患者和配对的对照组患者,多因素分析显示,白蛋白使用和死亡率下降显著相关。

Klein et al,18
2007

72

5.20

该多中心研究中,56例患者液体需求量≤1.5Parkland预计的,16例需求量更多。吸入性损伤不显著。

Blumetti
et al,
192008

483

6.07

回顾了烧伤面积≥19% TBSA的成人患者

患者尿量超过1.0 mL/kg/h则被认为过度复苏

210适度复苏患者的液体量为5.8±2.3 mL/kg/% TBSA vs过度复苏组为6.1±2.7

Dulhunty
et al,
202008

80

6.0±2.3

回顾了烧伤面积≥15% TBSA的成人患者

36例(45%)的患者反应差,且比Parkland预计的多1/3以上液体

吸入性损伤不明显

Chung et al,21
2009

58

3.8±1.2(Brooke) vs

5.9±1.1 (Parkland)

回顾了军队烧伤转运

BrookeParkland公式均使用,都可导致液体量超过预期

Cartotto &
Zhou,
222010

196

6.3±2.9

回顾了烧伤面积≥15% TBSA的成人患者

76%的患者液体量超过Parkland预期

INH没影响

调查者注意到目前趋势是白蛋白使用更频繁

Mason et al,23
2016

93/33

7.6

针对成人患者的多中心回顾

标准复苏被定义为4–6 mL/kg/% TBSA

109例患者低于此标准(2.9mL/kg/%),128例在此范围内(4.9 mL/kg/%)93例超出此范围

低于此标准的患者急性肾损伤风险更高

        除了一些特殊情况,例如,吸入性损伤,最近更多的报道描述了没有已知并发症的患者中液体蠕变的发生率在30%-80%以上。液体蠕变在这些患者中有一些特征性表现:患者到达烧伤中心时已经接受了比需求量显著增多的晶体液治疗。随后开始Parkland复苏并且进展顺利,直到烧伤后8-12h。这时,液体需求量比预期不降反升。继续发展下去,水肿相关并发症变得更加明显,患者或许还会需要大量的晶体液,尽管我们努力采取措施,但解决此问题通常需要24h以上。

        Pruitt注意到这种情况的发生似乎成了一个现代医学的普遍问题。Friedrich 和同事对比了2000年的一组患者和25年前接受治疗的一组患者,结果发现复苏的需求量翻番。可能的原因是阿片类药物的用量增多,以及烧伤性质的转变或许发挥了作用。

        尽管存在这些原因,表1的报道发现大面积烧伤患者晶体液的需求量在4.6-9.4mL/kg/%TBSA,因此中等程度的流体蠕变是一种普遍现象,并且从某种程度上来说,是一种意料之中的发现。最近Glue Grant 财团一项有影响力的研究回顾了330例成人患者,将正常的液体复苏定义为4-6mL/kg/% TBSA,并且发现患者液体复苏量过低会导致急性肾损伤的风险上升。

        鉴于多种原因以及目前对于积极复苏的强调,很可能存在一定程度的液体蠕变。由此带来几个问题:液体蠕变真的有害吗?什么是过度复苏?何种原因导致?应该怎样管理?

多少是太多?

        烧伤复苏的目标很简单:给患者尽可能少的液体,同时避免复苏不足或过度复苏的并发症。液体公式最初发展是为了预防早期急性肾衰,而现在这一情况很少见。取而代之的是过度复苏的严重并发症成为了更大的临床问题。这些并发症包括下肢骨筋膜室综合征(包括非烧伤肢体),面部严重肿胀,气管插管时间延长,胸腔积液以及呼吸衰竭和心脏衰竭。急性冠脉综合征(ACS)作为液体蠕变的次要后果已经引起广泛重视,ACS虽然不常见,但是致死率在75%,会引发严重的临床紧急事件。最近发现,眼压升高导致的永久失明已经成为另一个过度复苏后的严重并发症。

        显然,液体过多会有危害,但是某些情况下,一定程度的液体蠕变或许是恰当的。Baxter的经验告诉我们,大多数烧伤超过70%TBSA的患者会死亡,很多是由于复苏失败导致。目前,大面积损伤的患者通常经过复苏存活下来,超出Parkland的界定。Baxter注意到液体需求量的增加和烧伤面积不成比例,这一发现得到了反复验证。Cancio和同事发现中度损伤的需求量在4.0mL/kg/% TBSA,而对于烧伤在80%-100%TBSA的患者,液体需求量几乎在6.0 mL/kg/%TBSA。此种情况下液体需求量可能成为烧伤严重程度的替代标志物,并且是成功复苏的必要部分。

        另外,液体容量和水肿相关并发症的关系并不是直接的。一些报道中尽管液体容量上升,但是并发症率和死亡率却很低。患者在相对正常的复苏后反而发生了腹内高压和ACS,而其他患者却毫不费力得耐受了过多的液体量。总烧伤面积、年龄、脓毒症和机械通气均和ACS的发生有关。Markell和同事回顾了Brooke烧伤中心1825例患者中的32例ACS患者,他们发现ACS风险跟烧伤面积增多而不是跟复苏液体量密切相关。只有当液体量超过艾薇指数250 mL/kg或者总的复苏量达到6mL/kg/% TBSA时,ACS和眼压过高的风险才会明显增高,这提醒临床医生采取正确的措施。有趣的是最近研究并未发现吸入性损伤提高液体需求量。调查者假设气管内插管,而不是吸入性损伤本身增加了液体需求。另外,很多患者的复苏可能掩盖了吸入性损伤的影响。

        因此,虽然过度复苏肯定有害,但是对于较大损伤的患者进行积极的复苏不一定造成过度复苏。这不意味着复苏的目标有所改变。甚至是适度流体蠕变的患者也能从较少液体需求量的努力中获益。

液体蠕变的原因:液体产生液体

        烧伤性休克的生理机制已被广泛研究。在烧伤后最初的8-12h,烧伤组织的毛细血管通透性增加,此时应用的液体大部分转变为水肿。更大分子蛋白质的渗出使得维持血管内容积的压力梯度降低。此外,这种液体渗出改变了水肿形成中作为安全瓣膜的胶原透明质组成的细胞间质。取而代之的是,渗透活跃的碎片产生,形成细胞间质的负压,促进了液体的持续积聚,而流体静水压的改变很小。毛细血管完整性重建之后此种现象仍然存在,使得毛细血管渗出和水肿形成一直持续,因此需要更多的晶体液来补充。

        这解释了为什么多数烧伤后8-12h液体需求量增加,成为液体蠕变的标志,以及为什么烧伤后早期给予过多的液体容易导致后期的液体蠕变。Chung和同事发现军队烧伤患者以Parkland公式开始需要5.9±1.1 mL/kg/% TBSA液体,而相似的病人用Brooke公式需要3.8±1.2 mL/kg/% TBSA液体,尽管结局目标一致。因此他们得出结论:烧伤复苏初期的液体速度快会导致24h内的液体需求量更多。

        不幸的是,现代医学的几个潮流均支持早期大量晶体液复苏,这有助于解释液体蠕变出现的时刻。首先,急诊工作人员通常会过度估计烧伤面积,并且按照创伤教学的指导提供首剂量以及持续静脉给药给予过度复苏。因此,患者到达烧伤中心时通常已经在几个小时内得到了整个Parkland复苏公式中的大部分液体。

        其次,烧伤科医生通常被重症监护的目标引导下的复苏所影响,通过增加液体量来纠正酸中毒或者实现心输出量或氧气利用。这种方法最初看似有效,但是随后的分析证明,相比传统治疗,此种方法导致液体量增多以及ACS。在烧伤患者中,目标引导下的复苏通常需要4倍于Parkland公式计算的液体,但并未提高生存率,通常也不能达到目标。这证实了之前研究中的发现,无论采取何种复苏,烧伤后心输出量和其他参数的恢复需要18-24h。在高危患者中,有创血流动力学监测具有重要价值,可以在很大程度上避免复苏错误。

        第三,对胶体液存在偏见。1979年的烧伤复苏专家共识中删掉了胶体液,其他关于胶体液有害的证据也使得临床实践者不再使用胶体液。1983年,Goodwin和同事发现胶体液为基础的疗法比单纯的晶体液复苏需要更少的液体,但会导致肺水增多和死亡率升高。这项研究影响了复苏实践长达数年,或许是过度影响。最新研究发现,使用胶体液的患者结局并没有不同。过度液体蠕变的严重后果激发很多中心将胶体液纳入复苏疗法,成功限制了液体需求量。

        临床医生不仅在烧伤复苏中使用液体,而且拒绝缓慢使用。几项研究表明平均尿量超过1 mL/kg/h,通常作为Parkland复苏的上限。Cancio和同事发现临床医生面对尿量增多时通常不会减少入量,而他们面对出量不足时更可能增加入量。Blumetti和同事发现尿量超过目标值的患者需要更多的液体(6.1±2.7mL/kg/%TBSA),虽然尿量适当的患者也存在液体蠕变(平均液体5.8±2.3)。这表明,虽然不遵守复苏方案会导致液体蠕变,但它的贡献却相对很小。

液体蠕变的管理

        之前列出的液体蠕变的原因也指明了终止或逆转该问题进展的方法。以下是具体策略。

        制定复苏协议

        大面积烧伤的成功复苏需要整个烧伤团队。一项每个人都清晰的协议能够帮助实践者限制早期液体使用,合理监测和调整患者的动态需求,以及出现报警变量时采取积极措施。因为液体蠕变的原因是多方面的,任何复苏协议都必须足够灵活来应对这些问题。

        小剂量开始

        烧伤后即刻的液体需求量通常低于Parkland所估计的,并且在随后上升。其他初始参数,例如血压、心率、酸碱平衡,更多反映的是烧伤本身,而不是复苏状态。在烧伤早期阶段,调整液体量来维持尿量正常通常意味着降低液体速度。医生应该谨慎限制早期液体,并且鼓励急诊医务人员避免首剂量,同时在转运过程中提供密切监护。电脑计算和手机应用能够帮助经验少的医生更加准确计算烧伤面积和液体需求量,同时协助烧伤专业人员遵守方案指导。

        按照曲线

        烧伤后最初8-12h的复苏需求基本符合Parkland预期,而提高复苏需求量使其高于预期需求也是恰当的,尤其对于大面积烧伤患者。但是,但是随后液体需求的持续增加是液体蠕变的标志,也是采取措施来逆转这一趋势的信号。计算总液体量以及预测未来需求将帮助决策。预计液体量达到6 mL/kg/% TBSA或者更多,或艾薇指数达到250mL/kg是不好的预兆,而应该采取纠正措施。

        考虑胶体液

        几乎每项烧伤复苏报道中都提到了胶体液的使用能减少总液体需求量,限制非烧伤组织的水肿,减轻或预防肢体骨筋膜室综合征和ACS。但是,烧伤早期毛细血管通透性增加,常规输注胶体液通常不会起作用,而且很多患者单独使用晶体液复苏。基于这些原因,最好在烧伤12-18h后考虑胶体液,或者作为液体蠕变的处理措施。很多中心按照Baxter的推荐在18-24h后给予血浆。Yowler和Fratianne在烧伤后12h液体需求量超过预期120%后开始输注清蛋白。Chung和同事在总液体需求量预计超过6 mL/kg/%TBSA时使用胶体液抢救。

        烧伤复苏使用胶体液目前重新流行起来,最近一项国际调查中超过半数的烧伤中心在烧伤后24h的复苏实践中结合了胶体液。

        Utah大学发展了一个严密的复苏协议,其中当每小时的液体需求量超过预计值的两倍时,2.5%的白蛋白被加入复苏中。这项实践无疑是成功的:白蛋白的使用急剧增加了尿量,从而使得液体快速减少。Cochran和同事发现多元logistic模型显示,白蛋白的使用和死亡率下降相关。

        其他抢救措施

        另外几项复苏措施有助于减少或停止液体蠕变。

        高渗盐水

        高渗盐水在烧伤复苏中已经应用了数十年,比等渗晶体液疗法需要更少的液体,并且能较少ACS风险。但是可能并发高钠血症或急性肾损伤,需要密切监护。

        大剂量维生素C

        大剂量维生素C输注联合标准晶体液复苏能够减少严重烧伤患者总液体需求量。尽管有些担忧存在,例如可能增加急性肾衰的发生率,但是此种方法的吸引力在于可以提前使用,而不用等到发展为液体蠕变。此种方法的应用也受到了欢迎。

        作为最后一种手段,血浆置换能够终止液体蠕变,直接减少腹内高压。此项操作是有创的,而且比较昂贵,通常在其他措施无效后使用。

总结

        自从Pruitt定义了液体蠕变,一系列预防或减少过度液体复苏并发症的措施被融入了烧伤复苏。其中很多在更新的液体疗法指南中得到了认可。烧伤治疗联盟是否成功把钟摆推后了?Pruitt认为是的。他最近评论道:“液体复苏从不足到过度,现在回到了刚好”。恰当关注细节,所有患者的液体蠕变均能被恰当管理,即使正确的复苏方式被重新定义。将来,成功复苏可能变得更加灵活,或许包括针对不同损伤的不同方案,使用电脑决策支持系统来监测患者反应,在液体管理中随时决策。

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