登录方式

方式一:
PC端网页:www.rccrc.cn
输入账号密码登录,可将此网址收藏并保存密码方便下次登录

方式二:
手机端网页:www.rccrc.cn
输入账号密码登录,可将此网址添加至手机桌面并保存密码方便下次登录

方式三:
【重症肺言】微信公众号
输入账号密码登录

注:账号具有唯一性,即同一个账号不能在两个地方同时登录。

登录
方式

为重症救治赋能

为患者康复加速

当前位置:首页 脏器支持 气道管理

重症超声—ECMO实施及管理中的重要辅助

张洁 广州医科大学附属第一医院 发布于2024-10-08 浏览 1159 收藏



作者:张洁

单位:广州医科大学附属第一医院 广州呼吸健康研究院 重症医学科

图片



图片
一、ECMO及重症超声的发展现状



2023年4月体外生命支持组织(Extracorporeal Life Support Organization, ELSO)公布的全球ECMO中心的数量由1990年的83家增长到2023年的570家,在新冠疫情期间ECMO中心数量一度突破600家;每年ECMO病例数量在2023年已经接近19000例。ECMO中心以及每年的ECMO病例数量呈增长态势。然而,接受ECMO支持的成人患者,ECMO期间的存活率只有43%~66%,而出院存活率仅有31%~60%。由此可见,接受ECMO支持患者的生存预后还有较大的提升空间,我们需要从多方面做出努力,尤其应优化ECMO管理的各个环节。重症超声是ECMO管理中的重要辅助手段之一。2015年ELSO发布了重症超声在ECMO中的引导作用的指南,2018年之后,相关指南都被集中收录于ELSO发布的红宝书中。在2022年发布的第六版红宝书中,专门有一章节介绍超声对ECMO的辅助作用。

在1980年之前,ICU中患者的超声检查是由非ICU的医务人员完成的;而在1990年之后,即ELSO成立后,ICU专业人员开始系统学习重症超声的基本知识,并且经过各级培训,目前已经进入了标准化培训阶段。所以,重症超声是ICU入门的重要武器。2019年有学者回顾了重症超声的发展历程,文章特别强调,对于ECMO患者,重症超声发挥了非常关键的作用。目前国内外也发表了多部有关重症超声的指南共识,我国在2022年发布了《床旁即时超声在成人体外膜肺氧合管理中的应用中国专家共识》,2023年12月出版了《ECMO:重症超声可视化管理》。2024年5月发表的《重症超声在重症相关操作中应用专家共识》,其中有一部分内容专门提及了超声在ECMO置管中的应用。2024年5月,Intensive Care Med 杂志发表了一篇高质量综述(Head-to-toe bedside ultrasound for adult patients on extracorporeal membrane oxygenation),详细阐述了重症超声对ECMO的辅助作用。


图片
二、重症超声在ECMO全程中的作用



重症超声参与了ECMO启动前、置管、运行、撤机拔管后的全部过程。在这些环节中,除了心脏超声,我们也会用到肺部超声、血管超声以及颅脑超声。


1. ECMO置管前
1.1  评估适应证,排查禁忌证,记录基线状态

对于以呼吸困难为表现的急性呼吸衰竭患者,可以通过BLUE方案鉴别病因;对于休克患者,可以通过RUSH方案快速鉴别;对于心跳骤停患者,可以通过FEEL流程进行筛查。通过这些流程化的筛查基本上可以判断患者是否具有ECMO指征,同时筛查出部分可能快速解除的病因(如心包填塞、气胸、大量胸腔积液等)进行及时处理,从而避免不必要的ECMO治疗。此外,还可以排查一些VA-ECMO的禁忌证,例如主动脉夹层、主动脉瓣重度关闭不全。如下所示为急性呼吸衰竭、严重二尖瓣狭窄患者,此类患者不需VV-ECMO。对于心源性休克患者,经过超声评估发现是主动脉夹层(图1),这是VA-ECMO的禁忌证。

                                                                                                                              
急性呼吸衰竭、严重二尖瓣狭窄患者超声表现
图片
图1  主动脉夹层患者超声表现
肺部超声能够进行诊断和鉴别诊断,区分心源性与非心源性肺水肿,排查张力性气胸、大量胸腔积液等,识别严重急性呼吸衰竭,还能记录肺部的基线状态,作为后续ECMO运行期间监测和撤机的参考。心脏超声既能评估心脏的收缩和舒张功能,也能筛查瓣膜的结构及功能,识别心源性休克,并记录心脏的基线状态,作为后续ECMO运行期间监测和撤机的参考。
1.2  ECMO模式的选择
经过肺部超声和心脏超声的筛查,结合患者的临床资料,基本可以确定是否需要启动ECMO。在ECMO模式选择方面,如果是以呼吸支持为主,选择VV-ECMO;如果以循环支持为主,则选择VA-ECMO;对于呼吸衰竭伴脓毒症心肌病,可选择VVA-ECMO。
右心功能相对复杂,所以我们要关注右心功能的评估,急性肺栓塞所致急性右心功能衰竭,选择VA-ECMO;慢性肺动脉高压,选择VA或者VPA-ECMO;ARDS所致急性肺源性心脏病,选择VV-ECMO,因为相关研究已经表明VV-ECMO可以早期改善COVID-19患者的右心功能。所以对于右心功能的评估要求更高。在对右心评估过程中,不仅要关注右心的结构,还应关注右心功能的评估。
1.3  重要血管的筛查
应仔细对目标置管血管(股动脉、股静脉、颈内静脉、下腔静脉等)进行评估,排查是否存在解剖变异,评估通畅性(有无狭窄、血栓、动脉瘤、夹层等异常);测量拟置管血管的内径, 为选择插管型号提供参考, 插管型号一般为血管内壁周径的2/3, 或比血管内壁周径小1~3 F。此外,还应在不同切面进一步确认血管状态。
总之,在ECMO置管前,我们需要通过超声评估心脏、肺部、血管三个主要部分, 明确诊断, 评估适应证, 排除禁忌证, 明确血管状态, 保证穿刺置管顺利安全, 也要明确基础水平(瓣膜反流、心包积液等), 动态评估并发症的发生。
另外,还需注意一种特殊情况,即是否为心肺复苏状态下的ECMO(ECPR),在这种情况下,无法进行完整详尽的心脏扫查,此时的心脏超声及肺部超声主要是为了排除引起心脏骤停的可逆病因,如低血容量、张力性气胸等。与经胸超声心动图(TTE)相比,在心脏骤停时使用经食管超声心动图(TEE)与缩短胸外按压暂停时间有关。有学者建议可使用TEE作为额外的监测工具,通过确定最大按压区域来评估心肺复苏的质量。研究表明,在心肺复苏期间使用TEE是有利的,其不会干扰胸部按压,并能提供心脏和大血管扫查切面相对高质量的图像。除了TTE的诊断所见,TEE还可以提供有价值的诊断信息(例如近端肺动脉内血栓、压迫性纵隔血肿、胸主动脉病变破裂),并引导临时起搏器或体外生命支持(ECLS)插管的放置。超声也可能有助于在心肺复苏过程中确认合适的气管插管位置,并提供有关脑水肿和灌注(颅脑超声)的信息,超声也可用于引导开放外周或中心静脉通路。
2. ECMO置管过程
超声可以使ECMO置管过程可视化。在建立ECMO外周血管通路时,推荐应用床旁超声引导经皮穿刺置管;穿刺前对下腔静脉直径和变异率进行测算,有助于对患者容量状态进行评估和准备。ECMO引流管末端通常置于下腔静脉汇入右心房处。可持续实时引导及观察,降低导丝、插管误穿或错位引起血管损伤、心脏损伤的风险,避免置管过深增加VV-ECMO再循环率,也要避免置管过浅影响引流。而超声可在实时直视下调整引流管位置(图2)从而达到相对理想的状态。
图片
图2  超声直视下引流管位置
注:①引流管过浅;②引流管过深;③引流管误入肝静脉。
超声引导是为了保证插管位置及深度合理。启动ECMO后,机械通气的参数设置会发生改变,例如启动VV-ECMO后,采取了超保护性通气策略(小潮气量或超小潮气量通气),此时肺容积明显改变,膈肌和插管与心腔位置也发生改变;而如果患者的体位改变,插管在心腔内的位置也会改变。因此,只有在患者重新定位并改变通气设置后,才能完全固定插管。
3. ECMO运行过程
超声在ECMO运行过程中更重要的作用是监测。需要监测什么?首先要监测原发病的情况,其次监测是否出现并发症,最后还要进行撤机前的评估。在并发症的监测方面,需要关注常见并发症,以及模式相关的特殊并发症。
3.1  原发病的监测
《床旁即时超声在成人体外膜肺氧合管理中的应用中国专家共识》推荐了一些ECMO运行期间的评估内容(表1),包括导管和血管、心脏结构、心脏收缩/舒张功能、容量、肺及胸腔,这是每天都要进行监测的内容。


表1  ECMO运行期间床旁即时超声每日主要评估的内容


图片
注:SVC为上腔静脉;IVC为下腔静脉,LVEF为左室射血分数;VTI为速度时间积分;FS%为短轴缩短率;S'为收缩期峰值速度;MAPSE为二尖瓣环收缩期位移;TAPSE为三尖瓣环收缩期位移;FAC为右室面积变化系数;E为舒张早期最大血流速度;A为心房收缩期最大血流速度;e'为舒张早期运动速度。
3.2  并发症的监测
(1)流量下降:通过心脏超声和肺部超声协助评估引起流量下降的原因,例如容量不足、插管位置改变、插管附近血栓形成、张力性气胸、胸腔积液或心脏填塞时胸腔内压力增高等。图3为文献报道的甲流患者在VV-ECMO第8天时,发现其流量有明显下降,引流端压力已经低至-316 mmHg。胸片提示插管位置正常,而通过TEE发现下腔静脉内血栓位于ECMO引流管的尖端开口处,从而引起流量不稳定。
图片
图3  TEE示下腔静脉内血栓位于ECMO引流管尖端开口处
注:TEE:经食管超声心动图。
(2)表现不典型的心包填塞:VA-ECMO期间,ECMO的血流量较高,而自身心排量低且接近平流,前负荷下降,低血压或中心静脉压(CVP)升高、右心扩张的表现并不明显,患者心包填塞的临床表现不典型,临床可能仅表现为撤机困难。VV-ECMO期间,由于肺顺应性下降及超保护性肺通气,在心包压力波动极小的情况下,可能不会出现奇脉和跨瓣呼吸变异,最终会出现器官功能障碍和低血压,但这可能已是晚期征兆。因此,对于此不典型的心包填塞,需根据病情,加强心脏超声的监测。
(3)血管并发症:ECMO血管并发症非常常见,我们可以利用血管超声进行筛查,包括深静脉血栓筛查、肢体缺血的监测、远端灌注管的置入、大血管栓塞与微循环栓塞的鉴别。本院一例VA-ECMO支持患者在启动ECMO后很快出现图4所示情况,下肢动脉超声提示血流正常排除动脉栓塞而后诊断为由于微循环栓塞引起的对称性四肢坏疽。
图片


图4  ECMO微循环相关并发症


(4)神经系统并发症:神经系统并发症在VV-ECMO和VA-ECMO中都非常常见。颅脑超声无创,可估算颅内压及脑灌注压,实时监测,适合于使用抗凝剂的ECMO患者。经颅多普勒(TCD)和视神经鞘测量,能够协助识别脑梗死,脑出血等,以及脑评估死亡。经颅多普勒甚至可以进行脑死亡的评估,例如振荡波、钉子波、波形消失都提示脑死亡的可能(图5)。对于视神经鞘的监测,在视网膜后方3 mm可以测量视神经鞘的直径(图6),视神经鞘直径>5 mm,提示颅内高压。
图片


图5  经颅多普勒评估脑死亡


图片


图6  视神经鞘的监测


(5)出血:ECMO运行过程中怀疑出血时,建议超声探查胸腔、腹腔、盆腔、心包、胃肠道等部位有无出血征象,帮助筛查出血部位。
(6)VV-ECMO期间顽固性低氧:通过心脏超声和肺部超声,首先判断流量是否下降;如果流量下降,是否为血流量不足?插管位置不佳?插管打折?如果流量稳定,是否ECMO流量/CO比值过低?引流管和回流管的尖端过近导致再循环率过高?肺部病变进展?
(7)VV-ECMO期间右心功能衰竭:通过心脏超声、肺部超声同时评估右心功能衰竭加重的原因,是否为肺损伤/肺泡塌陷加重?液体超负荷?肺动脉血栓形成?肺血管阻力持续升高?
(8)VA-ECMO期间:可通过心脏超声监测双心室功能、瓣膜功能、主动脉瓣开放和插管位置。超声有助于评估主动脉瓣的开放程度,早期识别心腔内血栓,评估左心减压时机,以及选择左心减压方式。图7-D1所示外周VA-ECMO支持下经胸骨旁长轴切面显示主动脉瓣未开放,可通过动态监测主动脉瓣的开放程度评估左心功能的恢复状态。图7-D2显示左室内可见血栓。
图片
图7  ECMO期间不同切面的超声监测
(9)VA-ECMO期间南北综合征:出现南北综合征时,可以通过心脏超声、肺部超声,或者超声造影以及降主动脉多普勒超声来判断交汇平面。如图8所示,超声造影发现外周VA-ECMO的交汇平面位于肠系膜上动脉远端。
图片


图8  超声造影发现外周VA-ECMO的交汇平面位于肠系膜上动脉远端(白色箭头所指)


3.3  撤机评估
VA-ECMO撤机前,建议应用床旁即时超声(POCUS)监测左室流出道的速度时间积分(VTI)、左室射血分数(LVEF)、二尖瓣环收缩期峰值速度等指标,帮助判断是否可以撤离ECMO。VV-ECMO撤机前,建议使用POCUS重点对肺和右心功能进行评估,帮助判断是否可以撤离ECMO。
4. ECMO撤机后
ECMO撤机后,还要通过血管超声查看有无深静脉血栓、动脉血栓、假性动脉瘤等,撤机后穿刺部位血栓形成往往发生在4天内,大多发生在撤机后1~3天。


综上,重症超声在ECMO全程能够发挥重要的辅助作用。ECMO启动之前,超声的主要作用在于诊断、排查禁忌证、ECMO模式选择以及确定管道尺寸。在ECMO置管过程中,超声能够引导穿刺、定位导管位置。在ECMO运行中,超声辅助原发病的评估、并发症的排查和撤机前评估。在ECMO撤机拔管后,利用超声评估血管并发症。在上述过程中,我们用到了心脏超声、血管超声、肺部超声和颅脑超声


图片
三、重症超声的局限性



重症超声在ECMO全程中发挥重要的辅助用作,它的确不可或缺,但也并非完美无缺。重症超声的操作者需要经过规范化的培训。我们对临床技能的掌握程度很大程度上取决于我们的经验以及操作例数。有学者提出,重症超声的未来是否可以被人工智能(AI)所替代?技术进步不应替代必要的培训以及对生理学的理解,重要的是要记住,尽管有这些进步,我们所做的一切的核心仍然是患者。未来对重症超声的研究将提醒我们记住这句话——仅仅因为我们可以,并不意味着我们应该这样做。
图片
四、小结



重症超声对于ECMO的实施及管理是重要的辅助手段,有助于ECMO的可视化及精细化管理。加强对重症超声的培训,以患者为核心,适当引入AI辅助,做到深入理解病理生理,才能做好对ECMO的优化支持。



    参考文献  

上下滑动查看全部文献

[1] Wong A, Robba C, Mayo P. Critical care ultrasound[J]. Intensive Care Med, 2022, 48(8):1069-1071.
[2] Vieillard-Baron A, Millington SJ, Sanfilippo F, et al. A decade of progress in critical care echocardiography: a narrative review[J]. Intensive Care Med, 2019, 45(6):770-788. 
[3] Robba C, Wong A, Poole D, et al. Basic ultrasound head-to-toe skills for intensivists in the general and neuro intensive care unit population: consensus and expert recommendations of the European Society of Intensive Care Medicine[J]. Intensive Care Med, 2021, 47(12):1347-1367. 
[4] Douflé G, Dragoi L, Morales Castro D, et al. Head-to-toe bedside ultrasound for adult patients on extracorporeal membrane oxygenation[J]. Intensive Care Med, 2024, 50(5):632-645.
[5] 中国研究型医院学会危重医学专业委员会. 床旁即时超声在成人体外膜肺氧合管理中的应用中国专家共识[J]. 中华危重病急救医学, 2022, 34(10):1012-1023. 
[6] 张青, 刘丽霞, 霍焱, 等. 重症超声在重症相关操作中应用专家共识[J]. 中华内科杂志, 2024, 63(5):439-461. 
[7] Bunce C, Bryczkowski C, Rometti M. Aortic Dissection Case Report[J]. J Educ Teach Emerg Med, 2023, 8(1):V5-V10.
[8] Levy D, Desnos C, Lebreton G, et al. Early Reversal of Right Ventricular Dysfunction after Venovenous Extracorporeal Membrane Oxygenation in Patients with COVID-19 Pneumonia[J]. Am J Respir Crit Care Med, 2023, 207(6):784-787. 
[9] Hockstein MA, Haycock K, Wiepking M, et al. Transthoracic Right Heart Echocardiography for the Intensivist[J]. J Intensive Care Med, 2021, 36(9):1098-1109. 
[10] Ruisanchez C, Sarralde JA, Gonzalez-Fernandez C, et al. Sudden dysfunction of veno-venous extracorporeal membrane oxygenation caused by intermittent cannula obstruction: the key role of echocardiography[J]. Intensive Care Med, 2017, 43(7):1055-1056.
[11] Adriaansen EJM, Hermens JAJ, Broome M, et al. Cardiac tamponade during venoarterial extracorporeal membrane oxygenation: a case report[J]. J Med Case Rep, 2023, 17(1):50. 
[12] Marinoni M, Cianchi G, Trapani S, et al. Retrospective Analysis of Transcranial Doppler Patterns in Veno-Arterial Extracorporeal Membrane Oxygenation Patients: Feasibility of Cerebral Circulatory Arrest Diagnosis[J]. ASAIO J, 2018, 64(2):175-182. 
[13] Robba C, Goffi A, Geeraerts T, et al. Brain ultrasonography: methodology, basic and advanced principles and clinical applications. A narrative review[J]. Intensive Care Med, 2019, 45(7):913-927.
[14] Buchtele N, Staudinger T, Schwameis M, et al. Feasibility and safety of watershed detection by contrast-enhanced ultrasound in patients receiving peripheral venoarterial extracorporeal membrane oxygenation: a prospective observational study[J]. Crit Care, 2020, 24(1):126.
[15] Mayo PH, Chew M, Douflé G, et al. Machines that save lives in the intensive care unit: the ultrasonography machine[J]. Intensive Care Med, 2022, 48(10):1429-1438. 
[16] Messina A, Robba C, Bertuetti R, et al. Head to toe ultrasound: a narrative review of experts' recommendations of methodological approaches[J]. J Anesth Analg Crit Care, 2022, 2(1):44.
[17] Wong A, Chew M, Hernandez G. Using ultrasound in ICU[J]. Intensive Care Med, 2023, 49(5):563-565.


    作者介绍    

图片

张洁
广州医科大学附属第一医院重症医学科主治医师;中国医师协会呼吸医师分会危重症青年委员会重症超声组副组长,广东省临床医学学会生命支持专业委员会委员,广东省基层医药学会免疫缺陷委员会委员,广东省药学会第一届临床微生物专家委员会委员,广东省健康管理学会心脏泛血管急重症专委会第一届青年专家委员会委员;主攻方向:重症感染,体外生命支持。



全部评论 0
Copyright©2020-2024 北京医麦斯科技有限公司 版权所有 京ICP备2020034400号-1 京公网安备11010502043983号