《Trends in Anaesthesia and Critical Care》：Heart Rate Variability and its Role in Predicting Critical Care Related Outcomes Following Non-Cardiac Surgery: A Scoping Review
编辑推荐：
关于常规术后重症监护病房（ICU）入住是否能带来获益，现有研究结论尚不一致。不必要的术后ICU入住可能导致医院获得性感染、谵妄和延迟活动等风险增加，均影响术后恢复。ICU床位亦是昂贵且有限的资源。然而，临床医师必须在上述风险与术后病房病程中转入ICU所伴随的更
关于常规术后重症监护病房（ICU）入住是否能带来获益，现有研究结论尚不一致。不必要的术后ICU入住可能导致医院获得性感染、谵妄和延迟活动等风险增加，均影响术后恢复。ICU床位亦是昂贵且有限的资源。然而，临床医师必须在上述风险与术后病房病程中转入ICU所伴随的更差结局风险之间加以权衡。因此，Sobol等强调需要改进的、客观的术后患者分诊工具，以确保ICU资源合理分配。目前，客观准确预测患者术后ICU入住需求的能力有限。尚无单一围手术期风险分层评分系统或其他客观指标能够准确预测术后ICU入住需求。心率变异性（HRV）已成为一种可能有助于弥补术后风险分层缺口的生理标志物。HRV是心脏自主神经调节的间接、无创标志物。与量化每分钟心搏数的心率（HR）不同，HRV测量的是心搏间期的变异。HRV变化可能为临床医师提供无创手段，以更好地识别生理应激和即将发生的临床恶化。HRV降低可能反映交感神经张力增加和生理储备下降伴自主神经系统（ANS）适应能力受损。反之，HRV升高可能与迷走张力增加一致，后者与炎症反应降低相关。这在手术人群中可能具有相关性，该人群存在稳态失衡伴交感张力增加，导致心血管不稳定和多器官功能障碍。在非手术人群中，HRV降低与特定患者队列的恶化和不良结局相关，包括心律失常发生、炎症和全因死亡率。HRV测量涵盖三大领域：非线性、时域和频域方法。本范围综述旨在梳理非心脏手术人群中HRV的现有证据，包括HRV的测量方式及其与术后重症监护风险分层相关结局的已报告关联。研究人员试图阐明HRV是否可能有助于支持术后ICU需求的预测。因此，研究人员旨在回答与该背景相关的三个问题：1. HRV已在哪些手术人群中得到研究？2. HRV是如何测量的（包括测量类型和持续时间）？3. 使用HRV评估了哪些与术后重症监护入住相关的结局，以及HRV测量在评估这些结局时可能有何用处？
研究背景：关于常规术后重症监护病房（ICU）入住是否能带来获益，现有研究结论尚不一致。不必要的术后ICU入住可导致医院获得性感染、谵妄和延迟活动风险增加，均影响术后恢复；同时ICU床位是昂贵且有限的资源。然而临床医师须在上述风险与术后病房病程中转入ICU所伴随的更差结局风险之间权衡。Sobol等强调需要改进的、客观的术后患者分诊工具以确保ICU资源合理分配，但目前客观准确预测术后ICU入住需求的能力有限，尚无单一围手术期风险分层评分系统或其他客观指标能准确预测术后ICU入住需求。心率变异性（HRV）作为心脏自主神经调节的间接、无创标志物，可能有助于弥补这一缺口。既往Veysey-Smith等发表的范围综述展示了HRV在围手术期的多种潜在临床应用，但重症监护需求并非该综述的主要焦点。因此本研究开展范围综述，旨在梳理非心脏手术人群中HRV的现有证据，包括测量方式及其与术后重症监护风险分层相关结局的关联，以阐明HRV是否可能有助于支持术后ICU需求预测。
研究人员按照Joanna Briggs Institute（JBI）框架和系统综述与荟萃分析优先报告条目范围综述清单（PRISMA-ScR）开展范围综述，检索EMBASE、MEDLINE和Cochrane Library自建库至2026年2月，纳入年龄>18岁接受非心脏手术且评估相关术后结局的研究，HRV测量时机为术前至术后24小时内至少一次，不限发表年份和研究设计，排除非英语文献、方案和系统综述。由两名研究者独立筛选文献并提取数据，采用叙述性形式呈现结果。
主要技术方法：（1）系统检索EMBASE、MEDLINE和Cochrane Library数据库并结合参考文献筛选；（2）依据JBI框架和PRISMA-ScR清单进行范围综述设计与报告；（3）两名研究者独立双盲筛选文献和提取数据，分歧由资深作者裁决；（4）将结局分为直接与ICU分诊相关（如ICU入住、ICU特异性支持需求、ICU住院时长）和间接替代结局（如死亡、心血管并发症、谵妄、肺炎、急性肾损伤等）；（5）对分类数据以计数（%）表示、连续数据以中位数（四分位距，IQR）表示，因HRV测量参数和结局异质性大而采用叙述性综合；（6）对对数转换的HRV指标（如lnSDNN）报告为非对数转换值。
研究结果：
Question 1: In what surgical populations has HRV been assessed?（HRV已在哪些手术人群中得到评估？）共纳入37项研究、5,195例患者，发表于1993至2026年，主要为前瞻性队列研究（86.5%，n=32）。多数评估择期手术人群（75.7%，n=28），急诊人群占10.8%（n=4），择期与急诊兼有占8.1%（n=3）。涉及上消化道、肝胆、结直肠、血管、普外、神经外科、胸科、骨科、妇科、耳鼻喉科和泌尿外科等专业，研究最多的为结直肠（32.4%，n=12）和血管（27.0%，n=10）。测量时机方面，48.6%（n=18）仅术前记录，27.0%（n=10）仅术后记录，24.3%（n=9）术前和术后均有记录。
Question 2: How has HRV been measured?（HRV是如何测量的？）89.2%（n=33）的研究使用心电图（ECG）或ECG-Holter监测记录HRV，其余4项分别使用连接Apple iPhone的可穿戴设备、其他可穿戴设备、由记录的心率值推导HRV或ANSiscope设备。35项（94.6%）研究报告了记录时长，范围从5分钟至15天。时域HRV领域研究最多（73.0%，n=27），最常见为SDNN（59.3%，n=16/27）和RMSSD（55.6%，n=15/27）；频域领域占70.3%（n=26），最常见为HF（73.1%，n=19/26）和LF（69.2%，n=18/26）；非线性指标占24.3%（n=9）。
Question 3: What outcomes related to post-operative critical care admission have been assessed using HRV and how may HRV measurements be useful in assessing these?（使用HRV评估了哪些与术后重症监护入住相关的结局，HRV测量在评估这些结局时可能有何用处？）心脏结局最常被评估（37.8%，n=14）。与ICU需求直接相关的结局评估较少：仅1项研究（n=687）直接记录ICU入住为结局，显示SDNN<100ms者围手术期转入ICU比例为15.9%，而SDNN>100ms者为9.3%（p=0.009），但ICU入住时机不明确；无研究评估HRV作为分诊策略、快速反应团队启动或非计划ICU入住。ICU住院时长在4项研究中测量（10.8%），其中3项显示与HRV指标显著相关：Reimer等发现保留心脏自主神经反应性（CAR）者ICU住院时长更短（2.6±0.7 vs 5.7±3.5天，p<0.001）；Papaioannou等证明α2和log variance与ICU住院时长相关；Chen等在术后急性呼吸窘迫综合征（ARDS）队列中未发现总功率（TP）、低频功率（LFP）和高频功率（HFP）与ICU住院时长相关；Ciszewski等发现术后心房颤动（AF）者ICU住院时长延长1天。血管升压药需求和呼吸衰竭各在2项和1项研究中评估，保留CAR者术后需血管升压药的相对低血压发生率更低（0 vs 33%，p=0.0029），需重新插管的呼吸衰竭发生率无差异（0 vs 10%，无显著性）；序贯器官衰竭评分（SOFA）<7者ApEn更高。其他结局中，死亡率为心脏结局之后第二常评估的结局（29.7%，n=11）。在不考虑多重性的描述性探索分析中，75.7%（n=28/37）的研究至少有一项HRV测量与相关术后结局存在显著关联或组间差异。两项研究注意到组别与时间的交互效应；多项研究报告了HRV指标的预测性能或最佳截断值，其中2项使用术前HRV指标，将HRV指标加入临床变量似乎改善模型性能（如Koo等报告加入HRV指标后心血管并发症阴性预测值达100%，但样本量小，n=89，其中8例7天内发生心血管并发症），但无直接模型比较，需视为探索性结果并进一步验证。
讨论部分总结：本范围综述纳入超过5000例患者，梳理了HRV用于预测术后重症监护需求的现有证据，部分发现与Veysey-Smith等的范围综述一致，均识别出HRV测量、时机和报告结局的不一致性；但本综述旨在区分直接围手术期ICU相关结局与间接替代结局（如死亡或其他可能代表ICU需求的并发症）。关键发现是直接评估术后ICU入住相关结局的研究极少，仅1项提供有限的ICU入住评估（且非将HRV用作ICU分诊工具的背景），无研究评估恶化或非计划ICU入住，这是重要的知识缺口。Reimer等的研究中术前评估无心脏自主神经反应性与多项直接关系到术后ICU入住决策的结局相关，但为10年前开展的小型单中心研究。关于术后分诊与重症监护：需要更好的工具准确识别术后需入住ICU者，HRV作为分诊工具组成部分的潜在作用值得研究；初始转入病房后需ICU照护者死亡率更高，而择期手术后计划入住ICU者中超过半数并无资源密集型入住，提示临床医师目前难以识别将从ICU入住中获益者；术后缺乏ICU床位是手术取消的常见原因。本综述中较高比例的研究报告了各种HRV测量与死亡率或呼吸系统并发症的关联，虽为ICU入住背景下的替代结局，但对考虑高风险并发症患者的术后去向具有直接相关性。多项研究在ICU入住后早期测量HRV，但ICU住院时长较短（约24小时），并发症高峰约在术后第1至3天，可能发生在ICU转出之后，因此术后分诊的第二阶段可包括该高危队列的ICU转出决策。HRV在非手术背景下已被识别为临床恶化或不良结局的潜在标志物，包括脓毒症患者的死亡率、谵妄，以及拔管失败和机械通气撤机失败；在麻醉背景下，术前HRV测量与麻醉后低血压发生相关；非手术背景下HRV降低与全因死亡率和心血管事件相关。意义：结合本范围综述与既往评估HRV在危重症和围手术期应用的研究，HRV监测有潜力作为术后ICU入住风险分层工具的组成部分，最好作为多模式风险分层工具的组成成分并聚焦择期手术患者；例如无心脏自主神经反应性（NCAR）与ICU特异性结局（血管升压药需求和住院时长）相关，可在未来研究中验证其作为候选预测因子纳入多模式风险预测模型。部分研究报告了模型或指标性能，加入HRV似乎改善性能，但无直接模型比较，无法得出统计学稳健结论；未来研究应更好理解哪些具体HRV测量最具临床实用性、高风险手术人群可能存在哪些混杂因素，以及纳入这些指标是否改善现有预测模型。知识缺口：无研究评估非计划ICU入住或术后恶化（如快速反应呼叫）；测量时机存在差异，作为术后分诊工具术前测量可能最有用以便规划，急诊手术队列因基线生理不稳定可能改变术前和术后HRV，Ryan等指出择期手术人群术前HRV的实用性可能因正常生理储备而有限，术后HRV相对基线的变化可能提供更敏感的预后恶化标志物并可能减轻年龄和慢性合并症等已知影响HRV的因素，但需理解ICU干预（如正性肌力药）如何影响HRV读数，Ackland等发现液体和多巴酚丁胺提高氧输送导致pNN50和RMSSD降低；HRV记录时长差异大，可穿戴设备使长期测量在术前门诊环境中更易实现，欧洲心脏病学会和北美起搏与电生理学会工作组建议HRV应进行长期（24小时）或短期（约5分钟）记录，但短程或长程测量在手术人群中是否提供更大预测价值仍不清楚；本综述中2项研究探讨可穿戴监测设备作为廉价、无创临床工具辅助患者去向决策，多项研究指出可穿戴设备与心电图测量的HRV具有一致性。局限性：未进行正式的研究质量评估，HRV参数、测量时机和时长及结局定义的异质性妨碍定量分析；未纳入Web of Science和Scopus等数据库，可能遗漏相关研究；限于英语文献可能引入偏倚；7项研究因未能联系作者而无法分析；结局选择虽刻意宽泛且以重症监护为重点，但并非所有结局均可通过ICU入住预防且许多具有不可改变的危险因素；纳入在ICU测量HRV的研究颠倒了分诊工具所需的时间方向，无法确立HRV对ICU分诊决策的效用，但鉴于并发症延迟发生和ICU支持率低而保留以捕获更广泛证据基础；纳入研究本身多为小型单中心观察性研究，未控制药物和一日内时间等混杂因素；75%研究报告至少一项显著发现应视为探索性，因研究常评估多个不同HRV指标和结局增加显著关联的可能性；4项研究评估较长期结局但事件发生时机未报告。
研究结论翻译：评估HRV预测术后重症监护相关结局的证据基础较小且异质性大。现有证据不支持将HRV常规纳入术后ICU分诊实践。仅1项研究直接评估HRV测量与术后ICU入住的作用，但为单中心研究且未直接评估分诊实践。鉴于临床医师目前准确预测患者术后ICU入住需求的能力有限，应开展进一步研究验证HRV作为多模式围手术期ICU分诊工具组成部分的应用，聚焦该背景下前瞻性多中心研究，并考虑最佳HRV指标、测量时机和时长，同时检验其判别力、校准度及相对于现有临床预测模型的增量价值。
