重癥超聲引領(lǐng)體外膜肺氧合從技術(shù)邁向精準(zhǔn)管理(2020完整版)

1、重癥超聲引領(lǐng)體外膜肺氧合從技術(shù)邁向精準(zhǔn)管理（2020完整版）摘要隨著對(duì)體外膜肺氧合（ECMO）支持期間機(jī)體病理生理變化的深入認(rèn)識(shí), 發(fā)現(xiàn)離ECMO的精準(zhǔn)管理尚有距離。ECMO的精準(zhǔn)管理涉及原發(fā)病及預(yù) 后的評(píng)估、容量狀態(tài)的優(yōu)化、心肺功能的維護(hù)、最佳ECMO流量及撤機(jī) 方案等，旨在進(jìn)一步提高患者撤機(jī)率和存活率，減少并發(fā)癥的發(fā)生。重癥 超聲將重癥病理生理信息可視化,整合信息將行ECMO患者的管理走向 精準(zhǔn)。體外膜肺氧合（ECMO）給機(jī)體提供充足的循環(huán)和呼吸支持，為衰竭的心 肺功能創(chuàng)造恢復(fù)、過(guò)渡至輔助裝置植入或移植的寶貴時(shí)機(jī)。在靜脈-動(dòng)脈 （V-A ） ECMO中，膜肺與天然肺并聯(lián)，向機(jī)體提供呼吸和循

2、環(huán)支持；在 靜脈-靜脈（V-V ）ECMO中，膜肺與天然肺串聯(lián)，主要提供呼吸支持1,2。 ECMO作為嚴(yán)重呼吸循壞衰竭的挽救性治療措施，可顯著提高患者存活 率，近年來(lái)在急危重癥領(lǐng)域中廣泛應(yīng)用。ECMO回路建立、抗凝、常見(jiàn)并發(fā)癥監(jiān)測(cè)等基本技術(shù)已趨成熟，而隨著對(duì) ECMO支持期間機(jī)體的病理生理改變的認(rèn)識(shí)深入，發(fā)現(xiàn)離精準(zhǔn)管理尚有距 離。ECMO的精準(zhǔn)管理涉及原發(fā)病及預(yù)后評(píng)估、優(yōu)化容量狀態(tài)、維護(hù)心肺 功能、并發(fā)癥預(yù)防和早期處理、最佳撤離方案等。在重癥超聲將重癥病理 生理信息可視化變成可能的時(shí)代,整合這些信息將行ECMO患者的管理更加安全高效3,4。、重癥超聲在ECMO的若干應(yīng)用1 原發(fā)病評(píng)估：?jiǎn)?dòng)EC

3、MO前，可在常規(guī)監(jiān)測(cè)基出上應(yīng)用重癥超聲行心肺功能評(píng)估，有 助于明確循環(huán)呼吸衰竭的潛在病因及ECMO模式的選擇。如嚴(yán)重急性呼 吸窘迫綜合征（ARDS ）合并休克的患者，表現(xiàn)為難治性低氧血癥、酸中 毒，甚至多器官功能障礙進(jìn)行性加重，有實(shí)施ECMO行挽救性治療的適 應(yīng)證。但在模式選擇上，需考慮休克的原因，是感染性、低血容量性、心 源性還是梗阻性休克，這些血流動(dòng)力學(xué)特點(diǎn)各異的病因常與ARDS合并存 在，超聲有助于快速鑒別，從而選擇合適的ECMO輔助模式。需要強(qiáng)調(diào) 的是沖重度ARDS繼發(fā)急性肺心病的發(fā)生率約22%5,這類(lèi)休克在V-V ECMO模式下低氧血癥、酸中毒迅速糾正,肺保護(hù)性通氣W肺復(fù)張實(shí)施后 常

4、可較快逆轉(zhuǎn),因此選擇V-V ECMO模式可能更優(yōu)，從而避免選擇V-A ECMO模式對(duì)左心產(chǎn)生損害作用。另外，超聲篩查還有助于排除不適合緊 急啟動(dòng)ECMO的可逆性疾病或禁忌證，如未處理的主動(dòng)脈夾層、嚴(yán)重主 動(dòng)脈瓣反流甚至急性腦出血等，此時(shí)應(yīng)首先處理的是危及生命的原發(fā)病。2 .引導(dǎo)ECMO循環(huán)建立：成功的ECMO循環(huán)建立包括血管評(píng)估后選擇合適的ECMO插管部位和大 小、引導(dǎo)安全插管、恰當(dāng)?shù)墓芗馕恢?、足夠的引流容量，以及遠(yuǎn)端灌注管 建立等，超聲評(píng)估必不可少。3.并發(fā)癥篩查與處理：ECMO常見(jiàn)并發(fā)癥包括血管損傷、遠(yuǎn)端肢體缺血、出血、血栓形成、左心 室擴(kuò)張、肺水腫、心包填塞等，超聲評(píng)估可早期發(fā)現(xiàn)并引導(dǎo)處

5、理。二、ECMO精準(zhǔn)管理超聲實(shí)現(xiàn)ECMO精準(zhǔn)管理的內(nèi)容包括優(yōu)化患者容量狀態(tài)、滴定最適ECMO 泵流量和平均動(dòng)脈壓（MAP X心肺最佳功能維護(hù)、ECMO撤離的最佳時(shí) 機(jī)和方案實(shí)施。每一步均做到最優(yōu)化，才有可能最大程度地提高ECMO 撤機(jī)率和患者存活率,并提高患者后續(xù)生存質(zhì)量。（）V-V ECMO以肺和右心功能監(jiān)測(cè)為導(dǎo)向的綜合管理。1 肺部病變管理：V-V ECMO時(shí)，膜肺提供了足夠的氣體交換功能，可以保證全身氧輸送和 二氧化碳清除。有了 V-V ECMO的支持，采取低氣道壓、低吸氧濃度和 低呼吸頻率的保護(hù)性肺通氣策略變得可行，聯(lián)合肺復(fù)張、俯臥位通氣以及 傳統(tǒng)抗感染、液體限制等治療，有助于肺部病變

6、恢復(fù)。Grant等6提出的 V-V ECMO患者的肺保護(hù)性通氣方案包括:吸氧濃度（FiO2 ） 50% ,呼 氣末正壓（PEEP ） 10-14 cmH2O （ 1 cmH2O二0.098 kPa 呼吸頻率 57 次/min、氣道峰壓（PIP ）30 cmH2O 和平臺(tái)壓（Pplat ）25 cmH2O （潮氣量通常4 ml/kg預(yù)測(cè)體重）,可供臨床醫(yī)生參考。對(duì)中重度ARDS患者來(lái)講,肺部病變的治療依然是疾病恢復(fù)的基出。盡管 胸部CT是目前診斷和評(píng)估ARDS嚴(yán)重程度的最佳影像學(xué)手段，但ECMO 運(yùn)行期間轉(zhuǎn)運(yùn)受限，無(wú)法頻繁進(jìn)行，而床旁胸部X線片發(fā)現(xiàn)肺部病變的敏 感性和特異性較低，故要實(shí)時(shí)體現(xiàn)肺部

7、感染滲出、實(shí)變、不張、胸腔積液 和氣胸等病變以及正常通氣的檢查手段首選肺部超聲。通過(guò)全肺超聲掃 查，可以快速判斷病變程度和范圍，準(zhǔn)確性可與CT相媲美,而在動(dòng)態(tài)監(jiān) 測(cè)上則更勝一籌，可引導(dǎo)液體管理、肺復(fù)張、俯臥位通氣、引流等治療的 進(jìn)行。如，對(duì)以動(dòng)態(tài)肺充氣征和以碎片征為主、容易肺復(fù)張的病肺可選擇 從更低的肺復(fù)張壓力和時(shí)間開(kāi)始復(fù)張，直視超聲征象轉(zhuǎn)變；對(duì)完全實(shí)變、 預(yù)計(jì)肺復(fù)張困難者，為避免氣壓傷的發(fā)生可聯(lián)合限制性液體策略、滴定 PEEP、俯臥位通氣等方式幫助肺復(fù)張，而不是盲目増加肺復(fù)張壓力和時(shí)間。 在實(shí)施俯臥位通氣的過(guò)程中，肺部超聲下重力依賴(lài)區(qū)實(shí)變可作為開(kāi)始俯臥 位通氣的時(shí)機(jī),而俯臥位通氣持續(xù)時(shí)間可通

8、過(guò)肺部超聲的征象變化做到個(gè) 體化（圖1 ）,避免俯臥位通氣時(shí)間過(guò)短影響肺復(fù)張效果，或時(shí)間過(guò)長(zhǎng)導(dǎo)致 前側(cè)肺新發(fā)實(shí)變以及増加護(hù)理難度。因此，動(dòng)態(tài)肺部超聲評(píng)估是肺部病變 精準(zhǔn)治療的重要工具。圖1超聲引導(dǎo)急性呼吸窘迫綜合征患者俯臥位通氣的實(shí)施,重力依賴(lài)區(qū)肺 部超聲表現(xiàn)1A俯臥位通氣即刻可見(jiàn)大片組織樣征，提示肺實(shí)變1B 俯臥位通氣6 h ,可見(jiàn)組織樣征范圍明顯縮小1C俯臥位通氣23 h ,可 見(jiàn)組織樣征消失,呈彌漫性B線表現(xiàn)，提示肺通氣明顯改善，患者臨床表現(xiàn)為氧合指數(shù)和肺順應(yīng)性改善2.右心管理：ARDS病變不僅限于肺泡病變，還涉及肺毛細(xì)血管病變。塌陷和過(guò)度牽張 的肺泡對(duì)肺毛細(xì)血管直接牽拉和壓迫，低氧和高

9、碳酸血癥致肺血管收縮， 血管內(nèi)皮功能障礙,微血管血栓形成等,均導(dǎo)致肺循環(huán)阻力增加，右心室 后負(fù)荷急性顯著增加，導(dǎo)致急忸市心病發(fā)生。有硏究顯示,即便在限制 平臺(tái)壓的肺保護(hù)性通氣狀態(tài)下，仍有20%25%的患者發(fā)生持續(xù)月市動(dòng)脈高 壓和急性肺心病7,急性肺心病時(shí)右心輸出量（CO ）減少，且隨著右心 室壓力增高進(jìn)一步通過(guò)室間隔影響左心室充盈，減少左心輸出并導(dǎo)致高靜 水壓性肺水腫，進(jìn)一步加重肺部病變。ARDS繼發(fā)右心室功能障礙的患者 預(yù)后不良，超聲心動(dòng)圖可對(duì)這類(lèi)患者進(jìn)行篩查和監(jiān)測(cè)。當(dāng)存在以下情況中 2個(gè)以上時(shí)可診斷右心室功能障礙：右心室舒張末期*35 mm、三尖 瓣環(huán)平面收縮期偏移（TAPSE ） 1.5

10、 cm、射血分?jǐn)?shù)（EF ）差、室間隔矛 盾運(yùn)動(dòng)或受壓、嚴(yán)重三尖瓣反流、組織多晉勒三尖瓣環(huán)收縮期運(yùn)動(dòng)（sTDI） 12%、 VTI20%是預(yù)測(cè)容量反應(yīng)性的有效指標(biāo)8,9。臨床醫(yī)生可將其作為補(bǔ)液 證據(jù)之一,并結(jié)合血流動(dòng)力學(xué)變化和肺部超聲來(lái)判斷液體治療的有效性與安全性。圖2超聲評(píng)估體外膜肺氧合（ECMO ）患者容量狀態(tài)2A下腔靜脈擴(kuò)張固 定，直徑2.4 cm ,提示容量可能過(guò)多，臨床應(yīng)限制液體、加強(qiáng)超濾2B下 腔靜脈直徑適中，直徑1.4 cm ,引流通暢，流量穩(wěn)定2C、2D下腔靜脈 塌陷，直徑0.8 cm,引流管與下腔靜脈貼壁，弓I流管內(nèi)高速血流，臨床表 現(xiàn)ECMO血流量不穩(wěn)定、抖管，伴血壓波動(dòng)，提

11、示容量不足（二）V-A ECMO以左心監(jiān)測(cè)為導(dǎo)向的綜合管理。1 容量管理：V-A ECMO時(shí)的容量管理原則與V-V ECMO基本一致，即滿足全身灌注 流量的最低容量負(fù)荷，但在監(jiān)測(cè)上有其一些特點(diǎn)。V-A ECMO時(shí)直接減少 右心前負(fù)荷，肺循環(huán)和左心前負(fù)荷相應(yīng)減少，在早期心功能極度低下時(shí)， 全身循環(huán)主要依靠ECMO體外血流量，自身CO甚至可以忽略。此時(shí)， 容量狀態(tài)能滿足目標(biāo)體外循環(huán)流量即可，建議下腔靜脈直徑盡可能小，以 減少回心血量、心內(nèi)壓力和心肌氧耗并改善冠狀動(dòng)脈供血。下腔靜脈最小 直徑以不發(fā)生貼壁和抖管為限，有時(shí)可以將引流管插入至右心房（中心插 管引流管一般在右心房）或上腔靜脈（需要經(jīng)食道超聲

12、獲?。┻M(jìn)一步增加 引流。然而，隨舂心功能的逐漸改善，自身CO增加，ECMO體外血流量 需求減少，用下腔靜脈/上腔靜脈直徑或右心大小來(lái)評(píng)估容量狀態(tài)會(huì)復(fù)雜一 些，此時(shí)需要與自身心功能相匹配的容量負(fù)荷，以維持和促進(jìn)殘余心功能 的恢復(fù)，AVpeak和AVTI提示容量反應(yīng)性陽(yáng)性時(shí)，可作為增加容量的評(píng)估 指標(biāo)之一。就下腔靜脈直徑而言，維持在1.3-1.8 cm是相對(duì)安全的，可 避免容量不足和過(guò)多的風(fēng)險(xiǎn)，但這一參考值還需要進(jìn)一步驗(yàn)證。V-A ECMO時(shí)的容量管理還需要結(jié)合肺部超聲肺的滲出變化來(lái)綜合評(píng)估（參考 V-V ECMO管理內(nèi)容2 . ECMO流量滴定：V-A ECMO的插管包括中心和外周插管，外周插管

13、因其經(jīng)皮手術(shù)易于操作 而越來(lái)越普遍應(yīng)用，但外周V-A ECMO的啊喀琉斯之踵是無(wú)法對(duì)左心 室進(jìn)行卸載和減壓10。外周V-A ECMO提供逆行主動(dòng)脈的血流，導(dǎo)致 主動(dòng)脈瓣水平的后負(fù)荷增加。嚴(yán)重心原性休克時(shí)，主動(dòng)脈瓣可能不能每次 均打開(kāi)或根本打不開(kāi)，導(dǎo)致左心室血液積聚和停滯、左心室擴(kuò)張、LVEDP 増加、心內(nèi)血栓和頑固忸市水腫，造成心肌缺血和耗氧量增加，不利于心 功能恢復(fù)。因此，在早期（一般2448 h ）全流量輔助糾正代謝障礙、還 清氧債（酸中毒糾正、乳酸恢復(fù)正常），以及不需要大劑量升壓藥物維持 血壓后，即應(yīng)根據(jù)心功能進(jìn)行ECMO流量滴定。全身CO二ECMO提供的 CO +自身心臟CO ,兩股血

14、流既是”合作的關(guān)系，又有抗衡的意味，而 在自身心功能相對(duì)羸弱的情況下，臨床醫(yī)生需要判斷和協(xié)調(diào)兩者關(guān)系，最 終目的是在保證全身氧輸送的情況下幫助心功能逐漸恢復(fù)。要做好判斷即需要重癥超聲。V-A ECMO減流量時(shí)回心血量增加，左心后 負(fù)荷降低，此時(shí)若心功能具有一定儲(chǔ)備，可通過(guò)代償使co保持不變或増 加，因此心臟超聲的價(jià)值在于直觀地評(píng)估心臟的儲(chǔ)備功能。嘗試減少0.5 L/min流量時(shí)，大循環(huán)（主要觀察MAP ）無(wú)明顯波動(dòng),測(cè)定右心和左心 未發(fā)生內(nèi)徑明顯增加，EF和VTI不變或有所增加，即認(rèn)為減流量是可實(shí)施 的。當(dāng)然，還需要觀察一段時(shí)間以評(píng)估其穩(wěn)定性。如果減流量后大循環(huán)即 出現(xiàn)明顯波動(dòng)，如血壓下降，或

15、者發(fā)現(xiàn)心腔進(jìn)彳寧性增大或EF/VTI減少， 或數(shù)小時(shí)后乳酸呈增高趨勢(shì)，則說(shuō)明心功能儲(chǔ)備較差，需要將流量調(diào)回上 級(jí)水平保證組織灌注。從某種意義上講，做好貫穿V-A ECMO運(yùn)行始 終的流量和MAP滴定，是最大程度的左心保護(hù)，可減少甚至避免后續(xù)出 現(xiàn)左心室擴(kuò)張風(fēng)險(xiǎn)，也為逐漸進(jìn)入V-A ECMO撤機(jī)做好準(zhǔn)備。3.左心功能監(jiān)測(cè)：左心功能監(jiān)測(cè)主要涉及左心室收縮/舒張功能和大小/結(jié)構(gòu)的評(píng)估。V-A ECMO時(shí),隨著血液從腔靜脈或右心房流出，用熱稀釋法測(cè)量CO的結(jié)果 是不準(zhǔn)確的，而脈搏輪廓分析法可能受血流無(wú)脈動(dòng)性的限制，此時(shí)能全面、 準(zhǔn)確反映心臟結(jié)構(gòu)形態(tài)、心腔內(nèi)容積和壓力、心臟自身CO的手段首選超 聲心動(dòng)圖

16、。（1 ）左心室收縮功能：左心室收縮功能通過(guò)M型超聲測(cè)量EF（左心室彌 漫性運(yùn)動(dòng)減弱時(shí)選擇辛普森法測(cè)EF （左心室節(jié)段性運(yùn)動(dòng)減弱時(shí)選擇 二尖瓣瓣環(huán)收縮期位移（MAPSE X組織多普勒二尖瓣瓣環(huán)收縮期S波速 度（TDSa X VTI、左心室心肌應(yīng)變和應(yīng)變率等獲得，這些指標(biāo)的進(jìn)行性 増加提示心臟收縮功能改善，應(yīng)作為V-A ECMO運(yùn)行期間心功能評(píng)估的 基本測(cè)量?jī)?nèi)容。獲取這些數(shù)據(jù)要求測(cè)量切面標(biāo)準(zhǔn)、心內(nèi)膜顯示清晰,并盡 量由專(zhuān)人負(fù)責(zé)以減少操作者誤差。但危重患者由于機(jī)械通氣等因素干擾， 有時(shí)無(wú)法獲取滿意切面，此時(shí)可做定性和半定量評(píng)估，有條件可行經(jīng)食道 超聲獲取清晰心臟切面。左心室流出道VTI的動(dòng)態(tài)測(cè)量容

17、易獲得。每搏輸 出量（SV ） =ttx （左心室流出道半徑）2xVTI ,因此VTI的變化直接反映 左心室自身CO的變化。（2 ）左心室舒張功能：左心室舒張功能尤其是LVEDP的判斷很重要。當(dāng) 左心室收縮功能下降時(shí)必然伴隨著左心室舒張功能的減退，但仍需對(duì)左心 室舒張功能障礙進(jìn)行分級(jí)，對(duì)LVEDP做定性和定量評(píng)估。當(dāng)出現(xiàn)跨二尖 瓣左心室舒張?jiān)缙谘鳎‥ ）/舒張晩期血流（A ） 2、E/組織多普勒二尖 瓣環(huán)間隔側(cè)舒張?jiān)缙谒俣龋?）10、新發(fā)二尖瓣中大量反流、房間隔明 顯右偏等征象時(shí)，提示LVEDP和/或左心房壓升高，其中E/e*15和 LVEDP15 mmHg （ 1 mmHg二0.133 k

18、Pa ）相關(guān)性最好11,12。V-A ECMO時(shí)，應(yīng)用Swan-Ganz導(dǎo)管獲取PAWP對(duì)估測(cè)LVEDP有價(jià)值，但 因其為有創(chuàng)檢查，以及右心外引流、右心自身輸出少而使漂浮導(dǎo)管放置困 難，故臨床很少應(yīng)用。心臟超聲檢查E/e和PAWP及LVEDP的相關(guān)性值 得進(jìn)一步硏究和明確。超聲直視下動(dòng)態(tài)測(cè)量左心室舒張末內(nèi)徑或容積、主動(dòng)脈瓣開(kāi)放和左心室內(nèi) 血流淤滯情況，可預(yù)防和早期發(fā)現(xiàn)左心室擴(kuò)張。若出現(xiàn)左心室收縮功能極 低伴主動(dòng)脈瓣開(kāi)放不良、左心室進(jìn)行性増大、左心室血流緩慢淤滯、LVEDP 増高、頑固性肺水腫等”提示左心室擴(kuò)張。左心室擴(kuò)張的預(yù)防和處理包括 系列措施，如ECMO流量?jī)?yōu)化、減輕容量負(fù)荷、使用正性肌力

19、藥物、 擴(kuò)血管藥物、聯(lián)合主動(dòng)脈內(nèi)球囊反搏術(shù)（IABP X介入房間隔造口或手術(shù) 放置左心引流管、更換為中心插管ECMO模式、聯(lián)合Impella等方法 13,14,15。心腔內(nèi)或主動(dòng)脈內(nèi)出現(xiàn)自發(fā)性紅細(xì)胞顯影表明血液淤滯，有 較高的血栓形成風(fēng)險(xiǎn)，需設(shè)法促進(jìn)血液流動(dòng)和加強(qiáng)抗凝16。還需要肺部 超聲每日動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè),當(dāng)出現(xiàn)兩肺彌漫性滲出增加伴L(zhǎng)VEDP增加時(shí)，首先 考慮高靜水壓性肺水腫而非繼發(fā)肺部感染,治療上主要針對(duì)減輕左心室容 量和壓力負(fù)荷，并上調(diào)PEEP減少肺泡滲出、適當(dāng)肺復(fù)張。左心室形態(tài)結(jié) 構(gòu)變化的評(píng)估還包括監(jiān)測(cè)室壁瘤的形成及室壁穿孔的發(fā)生，常規(guī)二維圖像 結(jié)合多普勒彩色血流較易發(fā)現(xiàn)，必要時(shí)可采用超聲心腔造影進(jìn)一步清晰顯 示心內(nèi)膜和異常分流血流。（三）適時(shí)撤離ECMO當(dāng)心肺功能逐漸恢復(fù)時(shí)，評(píng)估最佳ECMO撤機(jī)時(shí)機(jī)，提高ECMO撤機(jī)成 功率和患者存活率,是ECMO治療的終極目標(biāo)。既要避免過(guò)早撤機(jī)無(wú)法 滿足機(jī)體氧供和代謝所需，甚至原發(fā)病反復(fù),又要避免不必要地延長(zhǎng)機(jī)械 輔助時(shí)間而増加并發(fā)癥的發(fā)生率。重癥超聲能較為全面、客觀、有效地