平均系統充盈壓(Pmsf)
如果心臟停止、循環各處的壓力達到平衡,剩下的那一個壓力就是平均系統充盈壓(mean systemic filling pressure, Pmsf)。它是血液容積對容納它的血管所施加的壓力,也是把血液推回心臟的上游壓力。
機制
定義。 Pmsf 是系統循環在零流量時的平衡壓力。它只取決於兩件事:應力容積(stressed volume),也就是真正把血管壁撐開的那部分血量,以及容納它的血管順應性。只是填滿血管而沒有撐開它的血量(非應力容積)對 Pmsf 沒有貢獻。因為靜脈容納了大部分血液、順應性又遠高於動脈,Pmsf 是一個靜脈側的量,數值接近靜脈壓而非動脈壓(Magder, Crit Care 2016)。
靜脈回流。 Guyton 在 1950 年代的實驗確立:靜脈回流由 Pmsf 到右心房壓的梯度、除以靜脈回流阻力所決定:VR = (Pmsf − CVP) / RVR(Guyton, Lindsey & Kaufmann, Am J Physiol 1955)。心輸出量就是這條靜脈回流曲線與心功能曲線的交點(Guyton, Physiol Rev 1955)。兩個後果:第一,中心靜脈壓是靜脈回流的下游壓力:Pmsf 不變而 CVP 上升,靜脈回流是減少的,不代表血量變多。第二,這個驅動梯度平常很小,只有幾 mmHg,所以任一項的小變化都有影響。
什麼會改變 Pmsf。 輸液增加應力容積,Pmsf 上升。靜脈收縮劑把非應力容積轉成應力容積,不加一滴水也能拉高 Pmsf。靜脈擴張(敗血症、麻醉誘導、交感阻斷)則相反:同樣的血量施加的壓力變小,Pmsf 下降,即使心臟本身沒變,靜脈回流也跟著下降。正壓通氣會拉高 CVP;靜脈回流會不會掉,取決於 Pmsf 有沒有一起上升(Jellinek et al., J Appl Physiol 2000;Berger et al., Am J Physiol Heart Circ Physiol 2016)。
與臨界關閉壓的關係。 Pmsf 是壓力剖面的靜脈端;動脈端對應的量是臨界關閉壓(Pcc)。兩者之間就是 vascular waterfall。流過組織的血流取決於 MAP − Pcc;流回心臟的血流取決於 Pmsf − CVP;而 Pcc − Pmsf 這段落差,就是 waterfall 本身損失掉的壓力。Vasoplegia 時 Pcc 塌向 Pmsf,這段落差消失。
證據
人體怎麼量 Pmsf。 用過四種方法,數字並不一致。
- 循環停止。 在植入式去顫器測試時誘發的心室顫動中,動脈壓與靜脈壓在數秒內收斂到約 10 mmHg 的靜態充盈壓(Schipke et al., Am J Physiol Heart Circ Physiol 2003;Jellinek et al. 2000)。在重症病人死亡後不久測得的平衡壓平均約 13 mmHg,個體差異很大,且無法由常見的臨床變項解釋(Repessé et al., Am J Physiol Heart Circ Physiol 2015)。
- 吸氣暫停操作。 把氣道維持在幾個不同壓力,CVP 與心輸出量會階梯式改變;把得到的靜脈回流曲線外推到零流量即得 Pmsf。在心臟術後病人,這個方法得到的數值落在十幾到二十出頭 mmHg,高於循環停止法的數值(Maas et al., Crit Care Med 2009)。這個方法源自最早在動物身上取得的瞬時靜脈回流曲線(Pinsky, J Appl Physiol 1984)。
- 手臂阻斷。 把壓脈帶充到高於動脈壓,讀取手臂動脈壓的平台值,得到一個局部平衡壓。
- 模型類比值(Pmsa)。 用數學模型從 MAP、CVP、心輸出量與體型參數算出 Pmsf 的類比值,不需任何操作(Parkin & Leaning, J Clin Monit Comput 2008)。
後三種方法在同一群病人身上比較時,絕對值不同,但變化方向彼此一致(Maas et al., Intensive Care Med 2012)。一篇臨床方法的系統性回顧得到同樣結論:方法之間的一致性有限,而且沒有任何一種在完整循環中對照過真正的零流量參考值(Wijnberge et al., Ann Intensive Care 2018)。在動物模型中,吸氣暫停法的估計值會隨容積狀態改變而偏離直接測量值(Werner-Moller et al., J Appl Physiol 2019)。
輸液挑戰時的 Pmsf。 在外科 ICU 病人,一次輸液使模型推算的 Pmsf 在有反應者與無反應者都上升;區分兩者的是 Pmsf − CVP 這個梯度:有反應者梯度變大,無反應者的 CVP 則與 Pmsf 同步上升(Cecconi et al., Intensive Care Med 2013)。後續研究用同一個類比值描述心臟術後心臟相對於靜脈回流的「效率」(Gupta et al., Intensive Care Med 2015)。
Waterfall 的靜脈端。 在一個大型敗血症世代中,Pmsf 以 CVP 對脈壓 × 心率的截距估算,也就是估 Pcc 那個動脈側方法的靜脈側對應版,因此能算出每位病人的 Pcc − Pmsf 梯度。這是迄今唯一同時估出 waterfall 兩端的世代(Wang J-Y et al., Anesthesiology 2026)。
未解問題
人體循環停止法的測量值聚在 10–13 mmHg;通氣中病人用操作法的估計值較高。這個差異反映的是真實生理(正壓通氣、交感張力、術後狀態)還是外推方法本身,尚未釐清。系統性回顧指出,臨床方法都沒有在完整循環中對照過零流量參考值(Wijnberge et al. 2018)。
生理上真正重要的量是 Pmsf − CVP 這個梯度,不是 Pmsf 本身。床邊方法若報出的 Pmsf 誤差達數 mmHg,可能就無法分辨一個本身只有幾 mmHg 寬的梯度。
沒有任何試驗檢驗過以 Pmsf 指引輸液或升壓劑是否改善病人預後。以脈壓 × 心率估算 Pmsf 的方法,繼承了 Pcc 條目討論過的同一個比例假設,也還沒和循環停止法對照過。