VExUS评分在儿科心脏手术后的可行性、可重复性及临床价值，以及从成人角度出发的主要差异

《European Journal of Pediatrics》：Feasibility, reproducibility, clinical value of the VExUS score after pediatric cardiac surgery and main differences from adults’ perspective

　　**摘要**
静脉充血超声评分（VExUS）是评估成人静脉淤血的一种有前景的方法，但在儿童中的研究证据较少。本研究旨在评估VExUS在儿科患者中的可行性、可重复性和临床实用性。我们还探讨了单独使用门静脉多普勒（PVD）是否可以作为一种更快速的替代方法，并评估了下腔静脉（IVC）测量的作用。在这项前瞻性单中心研究中，2022年至2024年间共纳入了35名儿科患者。分析了入院时（VExUS-0）、24小时（VExUS-24h）和48小时（VExUS-48h）的VExUS等级与临床变量之间的关系，以及相应时间点的PVD情况。同时评估了IVC直径与VExUS之间的关系。VExUS表现出完美的可重复性（κ系数和组内相关系数=1）。VExUS-0或VExUS-24h等级为2-3的患者主动脉钳夹时间更长（p=0.03；0.04），血管活性-肌力评分也更高（p=0.01）。在VExUS-24h等级为2-3的患者中，急性肾损伤的发生率更高（p=0.04）。PVD也显示出类似的关联。大多数VExUS等级为2-3的患者IVC未扩张，符合儿科参考值。

**结论**
VExUS是一种可行的、可重复的、具有临床相关性的床边工具，可用于检测儿童的静脉淤血。其与发病率标志物的关联表明其具有预后潜力，在入住儿科重症监护病房（PICU）24小时后表现最佳。PVD可能在更短的时间内提供类似的信息，而IVC直径在此目的上似乎不可靠。

**已知内容**
- VExUS可以用于床边评估静脉淤血，并且在成人中与不良后果相关，尤其是在心脏手术后。
- 然而，关于儿科患者的证据有限，其临床适用性仍不确定。

**新发现**
- 本研究表明，VExUS在儿科心脏手术后是可行的、可重复的，并与发病率相关，24小时时的预后价值最高。
- 门静脉多普勒可能提供类似的信息，而IVC直径在这一人群中不是可靠的静脉淤血标志物。

**引言**
在儿科重症监护病房（PICU）中，最佳的液体管理对于预防静脉淤血至关重要，因为静脉淤血与器官灌注不足、随后的器官功能障碍以及不良后果（如静脉高压、急性肾损伤（AKI）、长时间机械通气（MV）和死亡率增加）有关[1, 2]。因此，确定一种可靠且无创的监测静脉淤血的方法是必不可少的。
静脉充血超声分级系统（VExUS）通过评估下腔静脉（IVC）直径和肝静脉（HVD）、门静脉（PVD）及肾内静脉（IRVD）的多普勒模式，已被认为是评估静脉淤血的有效工具[3]。它被描述为重症监护医生的重要“第三双眼睛”，并作为指导危重患者液体管理的决策工具[5]。在成人人群中，PVD和IRVD是良好的静脉淤血标志物，分别与心脏手术后的AKI相关，并且比整体VExUS评分更能预测对利尿剂治疗的反应，与中心静脉压（CVP）和NT-proBNP的相关性更强[6]。进一步的成人研究表明，它们在心力衰竭和心脏手术后具有预后相关性[7,8,9,10,11,12]。
然而，在儿科患者中诊断和监测静脉淤血仍然特别具有挑战性，因为相关文献较少。Menéndez-Suso等人验证了VExUS在检测危重儿童高CVP方面的可靠性和有效性[13]。Natraj等人报道了经过POCUS培训的儿科重症监护医生在脓毒性休克儿童中的VExUS应用[14]，以及最近在31名先天性心脏病手术后右心室功能障碍（RVD）儿童中的应用，其中PVD是AKI的最有用预测因子[15]。目前，只有两项最新研究评估了VExUS评估的静脉淤血与儿童心脏手术后的术后AKI之间的关系[16]，或者其与三尖瓣环平面收缩期位移（TAPSE）和肺动脉收缩压（PASP）的关联[17]。然而，所有这些研究涉及的变量和患者数量都较少，因此需要更多证据来阐明VExUS在儿科临床环境中的使用。
此外，儿童VExUS的超声评估存在一些局限性，因为IVC直径与人体测量指标相关，这凸显了需要根据儿童体型调整儿科参考值的必要性[18,19,20,21]。
本研究的主要目标是分析VExUS评估的静脉淤血程度与儿童心脏手术后入住PICU前48小时内不良预后的关联。次要目标包括确定入院前哪些变量与更高的VExUS等级相关，判断PVD是否也能快速评估静脉淤血，以及分析先前参考文献[18, 20]中推荐的儿童人群的IVC尺寸与入院不同时间点VExUS等级之间的关系。

**材料与方法**
本研究是一项前瞻性观察研究，对象为2022年12月至2024年12月期间入住三级医院PICU的1个月至15岁儿童。
**研究人群**
所有在萨拉戈萨Miguel Servet医院通过开胸心脏手术（CPB）进行先天性心脏病的患者均有资格纳入研究，前提是在研究期间可以进行VExUS评估。
**排除标准**
包括已有AKI、未纠正的心脏病变、需要术前MV或肌力支持、术前心脏骤停、使用肾毒性药物、尿崩症、慢性肺 disease、免疫缺陷、胎龄<32周、未签署知情同意书、声学窗口不佳、心律失常、过度通气设置（呼气末正压>10 cmH2O）、显著RVD、肺动脉高压或任何干扰PVD的情况（如门静脉血栓）。

**研究目的**
1. 分析入院时（VExUS-0）、术后24小时（VExUS-24h）和48小时（VExUS-48h）的VExUS与心脏手术术后不同阶段预后变量之间的关系（包括人体测量指标、先天性心脏病和手术类型、PICU风险评分、多器官淤血特征和术后结果变量）。
2. 分析入院时（PVD-0）、术后24小时（PVD-24h）和48小时（PVD-48h）的PVD是否可以提供相同的信息。
3. 确定哪些术前变量与入院时或术后24小时的VExUS等级2-3相关。
4. 评估儿童中VExUS的内部和观察者间可重复性。
5. 根据先前的儿科参考研究[18, 20]，比较不同时间点的IVC尺寸与最终VExUS分类。

**数据收集**
所有纳入患者均进行了VExUS-0、VExUS-24h和VExUS-48h的评估。在超声评估时收集了人口统计学和临床变量，包括性别、年龄（月）和体重（千克）。还记录了分析和手术变量：CPB持续时间、心脏手术类型、主动脉钳夹时间和缺血时间，以及作为RVD标志物的TAPSE。作为常规护理的一部分，还获取了proBNP水平和血液气体分析结果。
**临床严重程度和结果变量**
包括最大血管活性-肌力评分（VIS）[22]、先天性心脏病手术风险调整-1（RACHS-1）[23]和Aristotle手术风险类别、AKI、液体平衡（毫升）、儿科死亡率风险III（PRISM-III）和儿科死亡率指数（PIM）评分[24, 25]、PICU住院时间、侵入性机械通气时间（IMV，小时）、最大乳酸水平（毫米/升）、TAPSE（毫米）、肺超声（LUS）评分以及死亡（所有定义见补充材料）。所有患者均被随访至出院或死亡。

**超声方案**
超声检查使用Canon Aplio超声系统（Canon Medical Systems，瑞士）进行。VExUS评估使用凸面探头（Canon PVT-574BT 10C1）和同步ECG追踪（型号BR-903F），LUS评估使用线性探头（Canon PLT-1005BT 14L5）。对于RVD和TAPSE的超声心动图评估，使用了扇形探头（Canon PST-28BT 6S1）。
所有图像均由同一位在PICU和儿科心脏病学领域拥有超过10年经验的资深医师（D.P.A.）获取。图像分析在不了解临床结果的情况下进行。患者处于仰卧位，头部抬高0-30°。机械通气患者需要镇静，必要时根据当地协议进行药物镇静。非镇静患者则在平静且配合的情况下进行检查。

**下腔静脉测量**
使用剑突下 approach 在右心房连接处约2厘米处测量最大IVC直径，探头指示器朝向患者头部。获取B-mode矢状面图像。
鉴于IVC尺寸随年龄的变化以及缺乏儿科参考Z分数，无论IVC直径如何，均进行了静脉多普勒评估。将测量结果与先前的儿科参考研究[18, 20]中的数据进行了比较。

**门静脉、肝静脉和肾内静脉多普勒**
根据Beaubien-Souligny等人描述的方法[3]，从右胁部获取HVD、PVD和IRVD信号。为减少呼吸引起的变异性，记录是在稳定且可重复的血流阶段进行的。当存在多种模式时，选择质量最高的追踪结果（定义为最大速度和最小伪影）。
静脉多普勒结果根据成人VExUS标准进行分类：正常多普勒=等级0；轻微异常多普勒=等级1；一种严重异常多普勒=等级2；两种或更多严重异常多普勒=等级3。由于VExUS等级3的患者数量较少，等级2和3被合并分析。

**肺超声**
肺超声与常规超声心动图同时进行，遵循机构术后协议。检查由同一位经验丰富的资深医师（D.P.A.）进行。使用了12区协议（每个肺部两个前区、两个侧区和两个后侧区），评分标准如下：0=≤2条B线；1=多条分离的B线；2=条B线融合；3=肺实变（完全丧失通气）。总LUS评分（范围0-36）为所有区域评分的总和[26]。

**可重复性**
评估了所有VExUS组分的内部和观察者间可重复性，包括IVC尺寸、HVD、PVD和IRVD。在随机选择的10名患者子集中进行了可重复性分析，包括图像获取和解释：
(a) 通过同一操作者（D.P.A.）在不同时间点对同一患者进行重复图像获取，以及对相同存储图像的重复测量来评估内部可重复性；
(b) 由第二位独立观察者（M.C.A.）进行外部可重复性评估，该观察者在超声心动图方面有超过7年的经验，并在VExUS评估方面有超过3年的经验。这位观察者不了解临床数据和之前的测量结果。通过离线分析存储的图像和在同一患者上进行的独立超声检查来评估观察者间一致性。使用双向随机效应模型计算ICC值来评估IVC测量的可重复性，以评估绝对一致性和一致性。多普勒衍生的变量，包括VExUS分级，使用加权Cohen’s kappa系数（κ）进行分析。统计分析中，连续变量以中位数和四分位数范围（IQR）表示，分类变量则以绝对数和百分比表示。VExUS类别之间的差异通过Kruskal–Wallis检验（用于定量变量）或卡方检验或Fisher精确检验（用于定性变量）进行分析。定量变量的趋势使用非参数Jonckheere–Terpstra检验进行评估。与VExUS等级2-3相关的术前变量被纳入多变量分析中，使用逻辑回归分析，并报告每个变量的比值比及其95%置信区间。根据先前的研究，儿童心脏手术后ICU停留时间的标准差为1.5天[27, 28]。我们估计VExUS等级0-1的患者在ICU的停留时间比VExUS等级2-3的患者减少2天。假设VExUS等级0-1的患者数量是VExUS等级2-3的三倍，计算出需要32名患者的样本量，以在5%的alpha错误率下提供90%的统计功效。p值<0.05被认为具有统计学意义。统计分析使用STATA v18.0软件（StataCorp，美国德克萨斯州大学站市）进行。

伦理方面，在向所有患者家长或法定监护人提供关于研究的详细信息后，获得了他们的知情同意。数据已经完全匿名处理，并移除了所有识别信息。每位参与者都被分配了一个仅研究人员知晓的独特研究代码。该研究获得了阿拉贡自治区研究伦理委员会（CEICA）的批准（IRB: C.I. PI22/538）。所有程序均按照《赫尔辛基宣言》（1964年及其后续修订版）中的伦理原则进行。

结果
在研究期间共分析了35名患者（表1S）。患者纳入流程图显示在图1S中。对10名额外患者进行了图像获取和图像解释的内部和重复性分析，共包括48次VExUS检查（等级0-3）。HVD、PVD和IRVD的Cohen’s kappa值为1.0（95% CI 1.0–1.0），说明图像获取和解释的内部和重复性均良好。IVC测量的组内相关系数也显示了完美的重复性（表2S）。

单变量分析
我们分析了不同临床变量与VExUS-0或VExUS-24小时（表1）之间的关系，以及这些变量与PVD-0或PVD-24小时（表2）之间的关系。VExUS-48小时与最大VIS和医院停留时间之间的关系在补充材料中呈现（图2S和3S），以及入院时VExUS与术后48小时的TAPSE之间的关联（图4S）。

表1 根据VExUS等级的临床和手术变量，包括风险评分、液体状态和术后结果

图1、2、3和4展示了VExUS-24小时与体外循环时间、最大VIS、IMV持续时间和PICU停留时间之间的关系。这些发现表明，VExUS-24小时评估的更高程度的充血与更复杂的围手术期参数和较不理想的临床结果相关。

图1 入院时（A）和24小时时（B）的VExUS与体外循环时间之间的关系。组间比较，p=0.29（Kruskal–Wallis检验）；组内趋势，p=0.13（Jonckheere–Terpstra检验）；

图2 入院时（A）和24小时时（B）的VExUS与最大VIS之间的关系。组间比较，p=0.01（Kruskal–Wallis检验）；组内趋势，p=0.01（Jonckheere–Terpstra检验）；

图3 入院时（A）和24小时时（B）的VExUS与有创机械通气时间之间的关系。组间比较，p=0.88（Kruskal–Wallis检验）；组内趋势，p=0.88（Jonckheere–Terpstra检验）；

图4 入院时（A）和24小时时（B）的VExUS与PICU停留天数之间的关系。PICU：儿科重症监护室。组间比较，p=0.10；组内趋势，p=0.07（Jonckheere–Terpstra检验）；

表2 根据门静脉多普勒等级的临床和手术变量，包括风险评分、液体状态和术后结果

表3 和表4分别根据多变量分析，呈现了与VExUS等级2-3相关的术前变量和入院时评估的变量。未发现任何评估变量与显著关联。

IVC大小分析
在分析入院时和术后24小时的IVC大小时，根据先前的儿科参考研究[18, 20]，50-75%被分类为VExUS等级2-3的患者在任一时间的IVC值均为未扩张的[表5S]。

讨论
本研究显示，儿童心脏手术后的VExUS-24小时和PVD-24小时与临床严重程度相关的变量（最大VIS、主动脉夹闭时间和AKI）有关，这与成人队列的研究结果一致。VExUS-24小时还与更长的机械通气和更长的PICU停留时间相关，支持了其在这一背景下潜在的预后价值。我们还评估了术后VExUS评估的最佳时机。我们的结果表明，ICU入院后24小时是检测临床相关静脉充血的最佳时间点。入院时可能 demasiado 早，无法识别出显著的术后静脉充血，因为手术和围手术期管理的影响可能逐渐发展。相比之下，48小时后，许多患者的临床状况有所改善，并且已经接受了诸如强心剂或利尿剂等针对性治疗，这些治疗可能会改变静脉多普勒模式，掩盖初始的充血严重程度。尽管VExUS不是一项技术上复杂的检查[29]，但仍需要适当的培训和经验来确保测量的可靠性。另一方面，在儿科患者中，选择凸形探头可以通过调整IRVD的比例来获得良好的图像质量。另一个障碍可能是某些PICU超声设备偶尔缺乏同步心电图记录，这对解释HVD很重要。先前的作者建议在可行的情况下通过关注单一成分来简化评估[7, 15, 17]。在我们的队列中，PVD-24小时的诊断性能与VExUS-24小时相似，这可能减少床边评估所需的时间，并便于在超声专业知识有限的PICU中更广泛地实施。

Beaubien-Souligny等人[6]提倡在心脏手术后早期检测和纠正异常的静脉流速（PVD和IRVD）。与此一致，我们的发现支持在心脏手术后的儿科患者评估中使用VExUS——或者至少单独使用PVD。Natraj等人将VExUS描述为POCUS的合理延伸，强调具有适当培训的儿科重症监护医师可以可靠地评估静脉流速以检测静脉充血，这可能导致组织灌注不足[15]。他们发现24小时时的严重充血（VExUS等级3）与长时间的心肺旁路（CPB）以及随着液体清除VDR和VExUS的改善有关。在我们的研究中，我们观察到VExUS-24小时等级2-3的患者有更长的CPB时间、更长的IMV持续时间和更高的最大VIS，以及入院时VExUS-0和PVD-0的TAPSE值较低。尽管只有少数研究评估了儿科人群中的VExUS，但只有两项研究关注心脏手术后的时期。Cao等人的回顾性研究[16]包括了更多心脏手术后的患者，但并未发现根据VExUS-24小时与术后失败（PICU停留时间、VIS、手术时间或IMV持续时间）相关的显著差异。然而，该研究仅进行了一次VExUS测量，没有监测随时间的变化，也没有报告心脏手术的类型、手术风险评分或VIS，这限制了与其他研究的比较。在我们的前瞻性研究中，我们识别了可能影响预后的其他变量，如术前ProBNP和死亡风险评分（RACHS-1, PIM2），这些变量在更大的队列中可能具有统计学意义。

在另一项针对心脏手术后儿科患者的近期研究中，Siuba等人[17]的样本量与我们相似（43名儿童），并在手术后的前三天每天进行超声评估，他们观察到VExUS评分的增加与预期的TAPSE-to-PASP比率恶化之间存在关联。在我们的研究中，TAPSE也与VExUS-0和PVD-0相关。如果有术前TAPSE数据和PICU出院后的随访测量结果，以及RVD的其他参数（如三尖瓣S′波或TAPSE/PASP），将会有所帮助。我们还分析了入院时和术后24小时的IVC大小，发现至少有一半在任一时间点被分类为VExUS等级2-3的患者根据儿科参考值[18, 20]其IVC为未扩张的。在Natraj等人的研究中[15]，IVC扩张是使用IVC与主动脉的比例阈值定义的。在儿童中，临床决策可能不应仅依赖IVC大小，因为即使存在静脉充血，IVC也可能不扩张。此外，我们研究中的所有IVC测量都是在纵向轴上获得的，这可能限制了与其他研究的比较。在提供关于IVC大小的具体建议之前，需要进一步的研究。

优势
尽管样本量相对较小（35名患者），但数据是前瞻性收集的，并且所有的VExUS评估都是由同一位受过培训的操作员在同时进行心电图记录和LUS的情况下进行的，减少了观察者间的变异性并提高了检查的准确性。此外，像PVD这样的简单评估可能更容易在常规临床实践中实施，并仍能提供相关的预后信息，特别是关于PICU停留时间和强心剂需求。

局限性
本研究有几个局限性。首先，这是一项单中心研究，涉及的儿科心脏手术数量有限，这可能降低其推广到其他具有不同病例组合的PICU的能力。由于每个VExUS类别的患者数量较少，一些比较可能效果不够显著，因此未来需要更大样本量的研究。其次，我们没有系统地记录RVD的额外超声心动图参数（例如，三尖瓣S′波、FAC、RV应变）或可能与更高VExUS评分相关的肺动脉高压迹象，这可能会限制对充血病理生理学的评估。这可能是未来研究的一个重要领域。第三，我们的队列包括住院时间较短和死亡率较低的患者，这可能限制了我们将发现推广到护理更复杂患者的单位的能力。在这种情况下，入院时的VExUS可能与术后并发症和长期结果更密切相关。

结论
本研究确定了通过VExUS和/或PVD测量的静脉充血与儿童心脏手术后几个严重程度指标之间的关系。检测与临床结果关联的最有信息的时间点是ICU入院后24小时。此时，完整的VExUS和单独的PVD显示出相似的诊断性能。根据先前的儿科研究，大多数VExUS等级2-3的患者IVC大小正常，这表明单独的IVC测量不是这一人群中静脉充血的可靠标志。