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        床旁超聲在體外膜肺氧合患者中的應(yīng)用進(jìn)展

        2022-12-18 19:31:50苑雨露舒曉斌陳衛(wèi)華

        苑雨露,舒曉斌,陳衛(wèi)華

        (1.贛南醫(yī)學(xué)院2020級碩士研究生;2.贛南醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院超聲醫(yī)學(xué)科,江西 贛州 341000)

        體外膜肺氧合(extracorporeal membrane oxygenation,ECMO)也稱體外生命支持,已越來越多地應(yīng)用于急性重癥呼吸衰竭和循環(huán)衰竭的患者,在維持體外呼吸與循環(huán)的同時(shí),為原發(fā)病的治療及心肺功能的恢復(fù)爭取了時(shí)間[1]。床旁超聲具有便捷、可移動(dòng)、實(shí)時(shí)、無輻射等優(yōu)點(diǎn),可避免反復(fù)搬動(dòng)患者造成的二次損傷,尤其適用于不易移動(dòng)的危重癥患者[2]。床旁超聲可實(shí)時(shí)監(jiān)測導(dǎo)管位置、心臟形態(tài)與功能、各器官血流灌注情況以及并發(fā)癥的發(fā)生以評估患者病情及恢復(fù)情況,從而指導(dǎo)撤機(jī)[3]。本文就床旁超聲在ECMO模式選擇中的作用、在ECMO置管時(shí)的指導(dǎo)、ECMO期間的監(jiān)測及指導(dǎo)ECMO撤機(jī)等各階段的應(yīng)用進(jìn)行綜述。

        1 床旁超聲在ECMO模式選擇中的作用

        1.1 ECMO模式常用的ECMO模式有靜脈-靜脈體外膜肺氧合(veno-venous extracorporeal membrane oxygenation,VV ECMO)和靜脈-動(dòng)脈體外膜肺氧合(veno-arterial extracorporeal membrane oxygenation,VA ECMO)。VV ECMO是將患者的靜脈血引流到體外,經(jīng)過人工膜肺進(jìn)行氧合,即去除二氧化碳(CO2),加入氧氣(O2),通過離子泵回輸?shù)届o脈系統(tǒng)中[4]。VA ECMO是將氧合后的血液回輸?shù)絼?dòng)脈系統(tǒng)中。插管方式分為外周型和中央型,外周型常見的插管部位是股動(dòng)脈、股靜脈或頸內(nèi)靜脈;中央型通常選用右心房和主動(dòng)脈作為插管部位[5]。

        1.2 床旁超聲指導(dǎo)ECMO模式的選擇床旁超聲心動(dòng)圖可實(shí)時(shí)、定量評估患者心臟心室的收縮功能[6],輔助確定患者失代償?shù)臐撛诓∫?,從而決定選取VV ECMO或VA ECMO。VA ECMO主要用于各種急性呼吸系統(tǒng)衰竭和循環(huán)系統(tǒng)衰竭患者的支持治療[7],也是心臟驟?;颊叩膿尵刃暂o助治療手段,其適應(yīng)癥包括:急性心肌梗死、先天性心臟病或心臟瓣膜置換術(shù)后、暴發(fā)性心肌炎、慢性心衰患者急性失代償期等引起的心臟驟?;蛐脑葱孕菘耍毙源竺娣e肺栓塞、急性肺源性心臟病、心臟移植術(shù)后合并右心功能不全等導(dǎo)致的急性右心衰竭,低心排綜合征,難治性室性心律失常等[8]。VV ECMO主要用于難治性低氧血癥、急性呼吸窘迫綜合征、急性肺損傷等引起的可逆性右心衰的呼吸支持[9],但需排除嚴(yán)重的不可逆全心衰竭及非心血管原因引起的休克[10]。

        1.3 安裝ECMO前的評估在安裝ECMO之前,應(yīng)在患者心血管系統(tǒng)循環(huán)功能允許的條件下盡可能快地對心臟的形態(tài)和功能進(jìn)行緊急超聲評估[11],包括心室腔大小、室壁及瓣膜運(yùn)動(dòng)幅度、二尖瓣環(huán)及三尖瓣環(huán)運(yùn)動(dòng)、左心室射血分?jǐn)?shù)、各瓣膜反流等。患者的各心室腔的壓力會在接受ECMO支持治療之后立刻發(fā)生改變[12]。在VA ECMO中,靜脈引流管道可使回心血量減少從而降低右心室的前負(fù)荷,而動(dòng)脈回輸管道則會產(chǎn)生逆向左心室泵血的血流使左心室后負(fù)荷增加。VV ECMO的建立可改善血液氧合,降低高碳酸血癥,從而降低氣道壓力,增加肺順應(yīng)性,降低肺動(dòng)脈高壓,減少右心室后負(fù)荷[13]。

        急性嚴(yán)重的三尖瓣狹窄可增加右心房壓力,使血流通過卵圓孔未閉產(chǎn)生右向左的分流,從而表現(xiàn)為嚴(yán)重的低氧血癥[14]。有研究[15-16]指出,VA ECMO的啟動(dòng)增加了左心室后負(fù)荷,使已經(jīng)存在的主動(dòng)脈瓣反流程度增加、冠狀動(dòng)脈血流量減少、心肌耗氧量增加而使心內(nèi)膜下缺血的風(fēng)險(xiǎn)增加[5],重度二尖瓣關(guān)閉不全引起的反流程度增加可引起肺水腫等,因此重度主動(dòng)脈瓣反流和重度二尖瓣反流是VA ECMO的相對禁忌癥。

        主動(dòng)脈夾層屬于VA ECMO的主要禁忌癥之一[17],也是臨床上需要緊急手術(shù)修復(fù)處理的急重癥之一,其可造成患者循環(huán)系統(tǒng)血流動(dòng)力學(xué)的不穩(wěn)定。李志兵等[18]認(rèn)為心臟超聲可發(fā)現(xiàn)主動(dòng)脈夾層患者的主動(dòng)脈內(nèi)徑增寬、累計(jì)主動(dòng)脈瓣時(shí)瓣膜形態(tài)和功能異常,主動(dòng)脈腔內(nèi)可見纖細(xì)的低回聲帶,收縮期真腔擴(kuò)大、假腔縮小,舒張期表現(xiàn)相反等特征性改變,對主動(dòng)脈夾層的診斷及鑒別診斷有一定的意義。

        床旁超聲可幫助確定安裝ECMO前是否存在心包積液及存在的范圍,以便區(qū)分先前存在的心包積液和插管引起的醫(yī)源性心包積液[16]。在識別血管內(nèi)血栓、血管狹窄、動(dòng)脈瘤及嚴(yán)重的動(dòng)脈粥樣硬化等病變時(shí)血管超聲有一定的優(yōu)勢,可幫助確定阻礙插管的因素,做出相應(yīng)診斷,并可在超聲實(shí)時(shí)引導(dǎo)下準(zhǔn)確插管。

        2 床旁超聲在ECMO置管中的作用

        2.1 床旁超聲指導(dǎo)ECMO管道的選擇床旁超聲檢查可實(shí)時(shí)觀察套管的確切位置來指導(dǎo)插管[19],及時(shí)識別插管并發(fā)癥,如心包積液、主動(dòng)脈夾層、導(dǎo)管異位等,并指導(dǎo)醫(yī)師做出及時(shí)搶救。ECMO套管的大小和位置會影響組織氧合及所提供心臟支持程度[20]。床旁超聲檢查可測量血管直徑來幫助選擇插管的大?。?1],靜脈引流套管的大小是ECMO回路中血流的主要決定因素,因此要盡可能插入較大的套管[22]。動(dòng)脈流入套管通常較小,但對于股動(dòng)脈較小的患者,應(yīng)考慮使用遠(yuǎn)端灌注線,以確保下肢有足夠的血流量。

        2.2 床旁超聲指導(dǎo)VV ECMO置管在VV ECMO中,引流套管和流入套管都放置在靜脈系統(tǒng)中,通常以外周置管多見[23],置管時(shí)使用床旁超聲可實(shí)時(shí)觀察導(dǎo)管內(nèi)導(dǎo)絲的位置,實(shí)現(xiàn)導(dǎo)絲可視化,確認(rèn)套管尖端在下腔靜脈的正確位置,以避免插入其中一條肝靜脈,SALAZAR P A等[24]認(rèn)為若導(dǎo)絲插入過長可能會經(jīng)右心房通過三尖瓣進(jìn)入到右心室,導(dǎo)絲插入過短則不能有效引流靜脈血液,還應(yīng)注意在導(dǎo)管通過導(dǎo)絲時(shí)導(dǎo)絲不會發(fā)生二次遷移。

        2.3 床旁超聲指導(dǎo)VA ECMO置管VA ECMO是將氧合后的血液回輸?shù)絼?dòng)脈系統(tǒng)中,引流管和VV ECMO位置相似,流入管是通過股動(dòng)脈置入,向上經(jīng)髂動(dòng)脈延伸至腹主動(dòng)脈,導(dǎo)絲可經(jīng)髂動(dòng)脈分叉處插入到對側(cè)髂動(dòng)脈內(nèi),床旁超聲檢查可避免上述情況發(fā)生[25]。

        3 床旁超聲在ECMO期間的監(jiān)測

        3.1 床旁超聲評估心臟功能在ECMO支持期間,超聲可實(shí)時(shí)監(jiān)測并評估心臟形態(tài)及功能的恢復(fù)情況,必要時(shí)指導(dǎo)ECMO撤機(jī)。左心室功能的客觀評價(jià)參數(shù)[26]包括左心室大小、室壁厚度、室壁運(yùn)動(dòng)幅度、左心室射血分?jǐn)?shù)、二尖瓣環(huán)的收縮期S波、左室流出道時(shí)間速度積分、二尖瓣舒張期血流E/A、二尖瓣環(huán)E/e'、二尖瓣及主動(dòng)脈瓣的狹窄和反流等。右心室功能的客觀評價(jià)參數(shù)包括三尖瓣環(huán)收縮期峰值血流速度S'、三尖瓣環(huán)收縮期位移、三尖瓣反流、右室收縮壓、肺動(dòng)脈瓣反流等,可通過測量三尖瓣反流的峰值速度來估測肺動(dòng)脈收縮壓力。同時(shí),右心房壓力也是肺動(dòng)脈高壓的一個(gè)重要預(yù)后因素,有研究[27]表明,可用三尖瓣E/e'、肝靜脈脈沖多普勒血流頻譜、下腔靜脈的內(nèi)徑和塌陷來評估右房壓。

        3.2 床旁超聲對并發(fā)癥的監(jiān)測在ECMO支持期間,床旁超聲可用于評估患者是否存在血栓栓塞、出血、血管損傷和感染等并發(fā)癥的風(fēng)險(xiǎn)[28],例如超聲自發(fā)性顯影提示血流速度緩慢、存在血液瘀滯[29],此時(shí)患者血栓形成的風(fēng)險(xiǎn)較高。床旁超聲對于監(jiān)測管道位置是否有所移動(dòng)及必要時(shí)在超聲引導(dǎo)下調(diào)整管道位置有一定的作用。通過床旁超聲監(jiān)測下腔靜脈內(nèi)徑及下腔靜脈塌陷情況來評估回路流量,若患者血流量較低會導(dǎo)致組織灌注不足、低氧血癥,這會影響患者的預(yù)后[30]。DADO D N等[31]對ECMO支持期間進(jìn)行腎臟替代治療患者的研究表明,急性腎損傷也是ECMO的常見并發(fā)癥之一,這與ECMO監(jiān)測期間患者液體容量超負(fù)荷有關(guān),有報(bào)道稱ECMO開始時(shí)的液體過載和峰值液體過載都是兒童住院死亡率的預(yù)測因素[32]。KON Z N等[33]指出相較于VV ECMO,VA ECMO模式下腎損傷的發(fā)生率更高。孫曉穎等[34]的研究指出,超聲造影可發(fā)現(xiàn)腎微血管變化早于血肌酐及血尿素氮所反映的腎功能變化。

        床旁超聲可用于監(jiān)測下肢血管的血液供應(yīng)情況,RANNEY D N等[35]在對ECMO患者血管并發(fā)癥中的研究指出,在成人外周VA ECMO支持期間可出現(xiàn)插管同側(cè)肢體血液供應(yīng)不足的狀況,這可能與動(dòng)脈插管內(nèi)徑選擇過大有關(guān),阻礙了血液順行灌注,超聲血管檢查可及時(shí)發(fā)現(xiàn)血液供應(yīng)不足并提醒臨床醫(yī)師及時(shí)做出相應(yīng)對癥治療[20]。有文獻(xiàn)指出,對于遠(yuǎn)端灌注不足的患者建議使用遠(yuǎn)端灌注套管來供應(yīng)肢體遠(yuǎn)端血流[36]。

        4 床旁超聲指導(dǎo)ECMO撤機(jī)

        4.1 床旁超聲指導(dǎo)ECMO撤機(jī)當(dāng)患者超聲表現(xiàn)出心臟收縮與舒張功能恢復(fù)、血流動(dòng)力學(xué)穩(wěn)定時(shí),應(yīng)考慮撤離ECMO[37],因?yàn)檠娱LECMO支持時(shí)間可增加并發(fā)癥的風(fēng)險(xiǎn),而過早撤離ECMO則會使效果降低。ECMO撤機(jī)時(shí)選擇正確的血流動(dòng)力學(xué)支持策略對于ECMO成功撤機(jī)并最終改善患者預(yù)后起著至關(guān)重要的作用[13],因此,使用超聲心動(dòng)圖評估雙心室恢復(fù)情況是必不可少的[38]。目前公認(rèn)的超聲預(yù)測撤機(jī)成功的參數(shù)包括:ECMO血流量<1.5 L·min-1時(shí),LVEF≥20%~25%,主動(dòng)脈時(shí)間速度積分(VTI)≥10~12 cm以及二尖瓣后葉收縮期速度峰值(TDI lat S')≥6 cm·s-1[39]。HUANG K C等[37]研究表明,三維超聲心動(dòng)圖測得右心室射血分?jǐn)?shù)(RVEF)>24.6%與VA ECMO支持患者更高的脫機(jī)成功率和更低的30天死亡率相關(guān)。

        4.2 ECMO撤機(jī)后的并發(fā)癥脫離ECMO支持后,仍有許多事情需要解決。休克是脫離ECMO后的常見并發(fā)癥,而感染是引起休克的主要原因[40-41]。有文獻(xiàn)研究表明ECMO支持期間感染的發(fā)病率為20.5%~35.0%[42],支持期間常見的感染因素有下呼吸道感染、插管部位感染、呼吸機(jī)相關(guān)肺炎、尿路感染等[1]。右心室功能障礙、腎衰竭、出血、血栓、中風(fēng)、插管側(cè)下肢缺血等同樣都是ECMO患者可能出現(xiàn)的并發(fā)癥[43]。在撤離ECMO支持后,仍要使用床旁超聲監(jiān)測患者血流動(dòng)力學(xué),以便出現(xiàn)嚴(yán)重并發(fā)癥時(shí)做出及時(shí)搶救。

        綜上所述,床旁超聲在ECMO支持的每一步都起著至關(guān)重要的作用[44]。在ECMO支持前,床旁超聲可幫助確認(rèn)診斷并做出插管方式的選擇,插管過程中指導(dǎo)管道內(nèi)徑、位置的選擇及使插管路徑可視化,ECMO支持期間能隨時(shí)評估患者恢復(fù)情況,并指導(dǎo)后續(xù)撤機(jī)及撤機(jī)后治療。雖然床旁超聲不能直接提供臨床治療,但可提示臨床醫(yī)師對ECMO支持期間的并發(fā)癥做出及時(shí)對癥治療,并可實(shí)現(xiàn)對ECMO患者心血管循環(huán)功能的日常管理。目前關(guān)于評估ECMO患者心功能的文獻(xiàn)大多是對左心功能的研究,右心功能的研究相對缺乏,而右心功能在評估患者心臟恢復(fù)情況時(shí)同樣具有重要的臨床意義,為了能更好地服務(wù)臨床,對ECMO患者右心功能的監(jiān)測和評估仍待完善。

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