ECHO教育 重症超声查房 体外膜氧合 第二部分
ECHO 教育
重症超声查房
体外膜氧合（ECMO）
Kelly Victor BAppSc1,2, Nicholas A Barrett FANZCA FCICM1, Stuart Gillon BSc MBChB MRCPFFICM1, AbigailGowland BSc1,2,Christopher I S Meadows BSc MBBS MRCP FRCA PGCM FFICM1 and Nicholas Ioannou BA MBBS MAMRCP FRCA FFICM1
重症监护病房，心脏病房，Guy’sand St Thomas’ NHS Foundation Trust, 伦敦，英国
CCUSG翻译组：王晓猛，李喜元，朱研，梁艳朱然 翻译；朱然，何伟 审校
（续 第一部分）
心脏超声在监测中的作用
在VV-ECMO时，心脏超声主要用于评估右室大小及收缩功能。ASE（美国心脏超声协会）的推荐意见中强调仔细而全面的右心室评估，这种评估应是多个成像模式联合多个声窗的评估。右室大小的评估最好在心尖四腔切面，舒张末期测量基底部的短轴最大径。右室纵向功能应在心尖四腔心切面，通过M型超声在三尖瓣瓣环水平测量三尖瓣环收缩期位移（TAPSE）进行评估。TAPSE是最低点和收缩期最高点间的距离。还应使用组织多普勒技术测量三尖瓣收缩期峰值血流速（RV TDI S’）。在没有肺动脉狭窄时，应常规测量三尖瓣返流峰速，作为评估收缩期肺动脉压力（sPAP）的替代指标。此外，可以测量右室面积变化分数和右室dP/dt评估右室收缩功能。但是，由于缺乏证据，在使用ECMO的患者人群中测量这些参数的意义还不确定。此外，对于所有VV-ECMO患者，与初始置管位置相比，确保导管位置不变非常重要，确保患者未出现进展性的心包积液同样重要，它可能提示导管相关性心脏损伤。
由于前负荷、充盈压，及IVC流量是不断变化的，对VV-ECMO患者的心脏超声参数的绝对值的解读极具挑战性。在这些患者中，尚缺乏关于解读心脏超声数据绝对值及其变化范围的证据。因此，对右室大小、右室功能和估测sPAP的连续性研究要比单次研究的数据更有价值。
在VA-ECMO模式，评估左心室和右心室的大小及功能都是非常必要的。左心室腔大小是一种重要的考量，因为左心室扩大提示心内血流瘀滞，需要使用强心药物或额外应用机械设备来改善前向血流。需要使用以下一些标准参数来全面评估心脏收缩功能：目测左心室大小和射血分数（EF）、辛普森法双平面射血分数、组织多普勒法二尖瓣后瓣环收缩期峰值运动速度（TDI lat S’）、和二尖瓣返流dP/dt。于胸骨旁长轴切面测量左心室舒张末内径时,应与左心室主轴垂直、紧临二尖瓣尖远端的心内膜处(测量)。辛普森法双平面法测量射血分数时应是同一轴线上的左心室最大面积，因此应避免（在）收缩时和心内膜边界不够满意（时测量），测量可选取心尖四腔心和二腔心切面，并仔细描记心内膜。在测量TDI lat S’时，指示线应垂直于二尖瓣环，取样容积应位于瓣环水平；应测量模态信号收缩峰值。二尖瓣返流dP/dt测量的是等容收缩期心室压力上升速度，可通过连续多普勒的二尖瓣返流频谱，测量1-3m/s之间的时间间隔。二尖瓣返流dP/dt可作为左心室收缩功能的替代指标之一。
在VA-ECMO时，其它可用的左心室收缩功能参数包括：主动脉速度时间积分和左室流出道速度时间积分。这种方法结合了连续频谱多普勒和脉冲频谱多普勒，可在心尖五腔切面或左室长轴切面获得。确保测量方向与血流方向成一条直线非常重要，这样可以保证心脏超声测量流速时的最大准确性。而且，脉冲多普勒需要准确设置取样容积的位置。关于取样点的精确性存在一些争议（距主动脉瓣叶结合处0.5或1cm）。然而，当对于同一个患者进行连续心脏超声测量时，保持取样点的一致性才是至为重要的因素。
在VA-ECMO患者中评估右心室功能也是非常重要的，可使用与VV-ECMO时相同的办法（如前所述）。
应反复进行心脏收缩功能的评估。如果出现明显心脏功能恢复的证据，则可以撤除VA-ECMO，通常可撤除VA-ECMO的最小血流速为2-2.5L/min。进一步的评估可在短暂降至更低血流速时进行（见心脏超声在ECMO撤除中的作用）。
超声心动图监测ECMO的并发症
高达5.3%的成年患者在ECMO支持期间出现心脏并发症，而超声心动图可以作为一种发现危及生命并发症的必不可少的工具。是否发生并发症取决于患者自身、导管类型和位置，及ECMO支持的模式。
导丝或导管若穿透心肌可导致大量心包积液，此时，心脏超声是可用的诊断方法。然而，对于ECMO患者来说，心包填塞时的典型生理学指标的作用受限。心脏前负荷、后负荷、ECMO血流及机械通气设置的动态变化可能对目前已了解的心脏病理生理学产生了显著的影响。因此，常规地使用血流动力学对应的心脏超声指标是十分困难的，这些指标在ECMO时的使用价值还需要进一步评估。此外，当缺乏血流动力学异常的证据时，应该谨慎判读。VA-ECMO支持过程中原无明显影响的心包积液，在撤除体外循环支持过程中可能就会引起血流动力学的显著改变，因此需要严密监测。
曾有报道ECMO导管因错位或移位穿透房间隔，这种并发症可以依靠心脏超声进行检测（图8）。
图8放大的心尖四腔影像，请注意房间隔，（A）二维成像，（B）彩色血流多普勒成像。可见ECMO导管横穿房间隔（箭头），有彩色血流提示右向左分流。
在心脏外，导管的错位可以阻碍静脉回流，进入IVC可导致肝脏和其它内脏器官充血（图9A），进入SVC可引起上腔静脉综合征并减少脑灌注，特别是对于儿童患者。
图9（A）由于ECMO导管位置的影响，肝静脉回流受阻，彩色血流多普勒成像下的表现（箭头）。
（B）拔除ECMO导管后，可见下腔静脉内血栓（箭头）。
当血液经过体外循环管路时，可激活凝血级联反应；因此，ECMO支持的患者形成血管内血栓的风险增加。这种风险受综合因素的影响，如血管内导管引起的血流阻塞，如严重心功能不全患者的心内低血流流速。常规给予肝素抗凝降低血栓形成的风险；然而，血管内和心腔内的血栓发生率仍然很高，特别是在低ECMO血流速时，因此，在心脏超声的研究中应寻找血栓形成的证据（图9 B）。ECMO管路内的血栓（通常在氧合器内）可能导致凝血因子和血小板的大量消耗，从而导致回路相关凝血功能障碍；在使用肝素抗凝的情况下，可能会出现大出血。
心腔内出现“自发性造影回声”与血液淤滞有关，因此，在一般心脏患者人群中血栓形成的风险增加。在ECMO支持的患者中，这种现象也被认为是升主动脉内、左心室内和肺静脉内血栓形成可能性增加的表现；进一步提示需要通过药物或机械手段促进前向血流。
超声心动图在ECMO撤除过程中的作用
撤除VA-ECMO需要严谨的临床评估及生化评估，这些都可以通过一系列的超声心动图检查实现。当ECMO同时联合正性肌力药物时，评估患者撤除ECMO可能性时要考虑到药物对心肌收缩力的影响。超声心动图参数已被证明是VA-ECMO撤除时有价值的预测因子。降低VA-ECMO支持的撤除试验包括快速将血流速降至1L/分，持续30分钟（目的是把血栓形成的风险降到最低），同时进行临床、血流动力学及心脏超声参数的评估。目前，尚无国际认可的心脏超声流程来指导撤除VA-ECMO，而且各治疗中心的撤除方法也不尽相同。可预测患者成功撤除VA-ECMO的参数包括：LVEF≧20%-25%，主动脉VTI≧12cm以及TDI lat S’≧6cm/秒。此外，在撤除ECMO之前，也应寻找证据排除左室扩张及大量心包积液。TAPSE和右室TDI S’可用于监测右室功能的恢复情况；然而，正如前述，连续评估较单个的数据更有意义（见“超声心动图在监测中的作用”部分）。
撤除VV-ECMO主要取决于对肺自身气体交换功能及顺应性的评估，这与降低ECMO支持相关。因此，在撤除VV-ECMO时并不需要常规心脏超声检查。然而，在撤除过程中，把右室大小和功能的监测与sPAP评估相结合，可以提供心脏随呼吸生理改变而反应的有用信息。
结论：
在重症医学领域，ECMO作为一项严重心-肺衰竭的支持手段正被越来越多的使用。从适应征的评估、指导置管，到并发症的监测、发现，以及ECMO的撤除，全面心脏超声检查在ECMO支持的各个阶段都不可或缺。当操作者了解这项床旁使用的技术，对需要ECMO支持患者的常见独特病理生理有很好的理解，并拥有一个工作关系密切的多学科重症治疗小组时，心脏超声就会带来最大的收益。