床旁超聲在體外膜肺氧合患者中的應(yīng)用進展

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，為原發(fā)病的治療及心肺功能的恢復(fù)爭取了時間［1］。床旁超聲具有便捷、可移動、實時、無輻射等優(yōu)點，可避免反復(fù)搬動患者造成的二次損傷，尤其適用于不易移動的危重癥患者［2］。床旁超聲可實時監(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［3］。本文就床旁超聲在ECMO模式選擇中的作用、在ECMO置管時的指導(dǎo)、ECMO期間的監(jiān)測及指導(dǎo)ECMO撤機等各階段的應(yīng)用進行綜述。

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)絼用}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脈、股靜脈或頸內(nèi)靜脈；中央型通常選用右心房和主動脈作為插管部位［5］。

1.2 床旁超聲指導(dǎo)ECMO模式的選擇床旁超聲心動圖可實時、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?，急性大面積肺栓塞、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)和功能進行緊急超聲評估［11］，包括心室腔大小、室壁及瓣膜運動幅度、二尖瓣環(huán)及三尖瓣環(huán)運動、左心室射血分數(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荷，而動脈回輸管道則會產(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，降低肺動脈高壓，減少右心室后負荷［13］。

急性嚴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)為嚴重的低氧血癥［14］。有研究［15-16］指出，VA ECMO的啟動增加了左心室后負荷，使已經(jīng)存在的主動脈瓣反流程度增加、冠狀動脈血流量減少、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，因此重度主動脈瓣反流和重度二尖瓣反流是VA ECMO的相對禁忌癥。

主動脈夾層屬于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)血流動力學(xué)的不穩(wěn)定。李志兵等［18］認為心臟超聲可發(fā)現(xiàn)主動脈夾層患者的主動脈內(nèi)徑增寬、累計主動脈瓣時瓣膜形態(tài)和功能異常，主動脈腔內(nèi)可見纖細的低回聲帶，收縮期真腔擴大、假腔縮小，舒張期表現(xiàn)相反等特征性改變，對主動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、動脈瘤及嚴重的動脈粥樣硬化等病變時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，并可在超聲實時引導(dǎo)下準確插管。

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時觀察套管的確切位置來指導(dǎo)插管［19］，及時識別插管并發(fā)癥，如心包積液、主動脈夾層、導(dǎo)管異位等，并指導(dǎo)醫(yī)師做出及時搶救。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］。動脈流入套管通常較小，但對于股動脈較小的患者，應(yīng)考慮使用遠端灌注線，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］，置管時使用床旁超聲可實時觀察導(dǎo)管內(nèi)導(dǎo)絲的位置，實現(xiàn)導(dǎo)絲可視化，確認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］認為若導(dǎo)絲插入過長可能會經(jīng)右心房通過三尖瓣進入到右心室，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)絼用}系統(tǒng)中，引流管和VV ECMO位置相似，流入管是通過股動脈置入，向上經(jīng)髂動脈延伸至腹主動脈，導(dǎo)絲可經(jīng)髂動脈分叉處插入到對側(cè)髂動脈內(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，超聲可實時監(jiān)測并評估心臟形態(tài)及功能的恢復(fù)情況，必要時指導(dǎo)ECMO撤機。左心室功能的客觀評價參數(shù)［26］包括左心室大小、室壁厚度、室壁運動幅度、左心室射血分數(shù)、二尖瓣環(huán)的收縮期S波、左室流出道時間速度積分、二尖瓣舒張期血流E/A、二尖瓣環(huán)E/e'、二尖瓣及主動脈瓣的狹窄和反流等。右心室功能的客觀評價參數(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脈收縮壓力。同時，右心房壓力也是肺動脈高壓的一個重要預(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［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］，此時患者血栓形成的風(fēng)險較高。床旁超聲對于監(jiān)測管道位置是否有所移動及必要時在超聲引導(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荷有關(guān)，有報道稱ECMO開始時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發(fā)現(xiàn)血液供應(yīng)不足并提醒臨床醫(yī)師及時做出相應(yīng)對癥治療［20］。有文獻指出，對于遠端灌注不足的患者建議使用遠端灌注套管來供應(yīng)肢體遠端血流［36］。

4 床旁超聲指導(dǎo)ECMO撤機

4.1 床旁超聲指導(dǎo)ECMO撤機當患者超聲表現(xiàn)出心臟收縮與舒張功能恢復(fù)、血流動力學(xué)穩(wěn)定時，應(yīng)考慮撤離ECMO［37］，因為延長ECMO支持時間可增加并發(fā)癥的風(fēng)險，而過早撤離ECMO則會使效果降低。ECMO撤機時選擇正確的血流動力學(xué)支持策略對于ECMO成功撤機并最終改善患者預(yù)后起著至關(guān)重要的作用［13］，因此，使用超聲心動圖評估雙心室恢復(fù)情況是必不可少的［38］。目前公認的超聲預(yù)測撤機成功的參數(shù)包括：ECMO血流量＜1.5 L·min-1時，LVEF≥20%～25%，主動脈時間速度積分（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，三維超聲心動圖測得右心室射血分數(shù)（RVEF）＞24.6%與VA ECMO支持患者更高的脫機成功率和更低的30天死亡率相關(guān)。

4.2 ECMO撤機后的并發(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)測患者血流動力學(xué)，以便出現(xiàn)嚴重并發(fā)癥時做出及時搶救。

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支持期間能隨時評估患者恢復(fù)情況，并指導(dǎo)后續(xù)撤機及撤機后治療。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)癥做出及時對癥治療，并可實現(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。