4 从传统TEE到微型TEE
超声心动图应用于ICU患者的血流动力学监测已具诸多优势。其中,传统经食管超声心动图(TEE)因对机械通气的患者有更好的重复性、诊断能力和治疗影响而优于经胸超声心动图(TTE)[1]。但不可否认的是,TEE实施中可能因反复评估需要多次插拔探头而增加并发症的风险[2]。同时这一操作也有更强的操作者依赖性,需要进行大量的培训来获取可靠的结果[3],因此临床应用受到一定限制。正是由于TEE在临床使用中的优势和劣势并存,近期多篇研究[4-6]探究了微型TEE探头新技术的临床应用,这一新技术的使用可能进一步推动经食管超声在重症医学领域的临床应用。
一、传统经食管超声的临床应用及局限
在传统ICU血流动力学监测手段受到质疑时,超声心动图已经逐渐成为一线血流动力学评估的实用工具。然而,经胸超声的图像质量常常被诸如胸骨切开术、胸腔引流管、敷料或正压通气等多种因素干扰损害而导致10%~30%的检查失败率[7]。经食管超声则通过自然腔道进入患者体内进行检查,能很好地避免外界因素干扰,从而提供优质的图像质量以具有更好的诊断能力及可重复性[1]。不仅如此,经食管超声还能够提供快速简单的心功能监测路径。因此,应用经食管超声评估血流动力学状态可用于管理循环衰竭的脓毒症休克及其他各类重症患者[8]。
然而通过传统TEE监测的血流动力学参数在ICU中并非随时现成可得。有报道称重症医师至少需要6个月时间并进行至少31次TEE检查才能获得TEE评估ICU机械通气患者血流动力学的能力[9]。另外,传统TEE探头不能在患者体内留置超过数小时,而其检查准备时间长,反复检查不仅耗时,还可能在多次拔插食管超声探头时增加口腔和食管结构损伤的风险[2]。正是以上缺陷,使得传统经食管超声监测ICU患者的血流动力学状态在临床应用中受到限制。
二、微型TEE探头新技术的安全性与可行性
最近,微型TEE探头监测血流动力学的新技术被引入。微型TEE探头直径5.5mm,已通过美国FDA批准可在患者体内留置72小时。微型TEE进一步与超声机连接,该超声机相对于传统超声机更小、可移动性更好,方便进行床边操作。微型TEE探头采用相对高频率(7MHz)与专门的信号处理软件结合进而获取图像。目前微型TEE探头价格约1000美金。Bick等[10]研究发现在ICU中运用微型TEE来评估院外心搏骤停后患者或者心脏术后患者安全可行。近期多篇文章对此进行了进一步的研究。
接受过不同等级TEE培训的操作者采用微型TEE对严重心源性休克需要血流动力学支持的机械通气患者进行临床评估。41名患者总共进行了195次微型TEE检查均完成了探头置入,其中仅2名患者分别发生唇部溃疡和轻度误吸[6]。另一研究中也仅有患者发生轻微的自限性胃出血或上唇的机械溃疡[11],所有研究均无严重并发症发生。而且经鼻微型TEE探头被证明即使在轻度镇静插管、不能完全配合的患者身上仍然可行,并且能提供与传统经口单平面TEE检查相同的心功能信息。经鼻探头似乎更易耐受,但导致31%参与研究的患者鼻腔出血[12]。
不仅微型TEE探头的放置成功率高,经过TEE专业培训的重症医师对机械通气的重症患者进行的微型TEE检查,能够在超过85%的评估血流动力学的检查中获取满足需求的微型TEE平面图像质量[11]。与此同时,即使无经验的医师经过短时培训也能完成微型TEE检查。对三级医院ICU中既往无TEE经验的ICU专科医师进行6小时的床旁培训后进行包含三个切面的共148次的微型TEE检查,最终获取超过74%的满意图像。而且不同微型TEE操作者与参考标准间的一致性较好,其中左室功能评估、低血容量评估和心包积液评估的kappa指数分别为0.65、0.76和0.77(P值均小于0.0001)。并且ICU操作者与参考标准对左室面积变化分数的测量具有显著的一致性(r=0.794,单侧P<0.0001)[5]。
综上可知,现有研究结果已经证实微型TEE的安全性及其监测血流动力学的可行性。无论新手或有经验的老手均能通过微型TEE检查获取满足要求的图像以及有效的临床血流动力学数据。经鼻微型探头似乎有更好的耐受性,但会导致约1/3的患者鼻腔出血。
三、微型TEE探头的临床应用及优势
微型TEE技术可指导临床决策的制定。近几年Cioccari等[5]的研究数据显示在短暂的床旁培训后,专科医师能够获得并正确解读关键血流动力学参数的相关信息。大部分患者所获得的信息有用,并且50%的血流动力学评估能够直接影响治疗,同样的数据在Vieillard-Baron等[11]的研究中为68%。Fletcher等[6]的回顾性分析发现90.2%患者根据微型TEE结果结合传统指标指导了临床治疗,其中89.2%的患者血流动力学指标明显改善。研究提示这一设备能在ICU 90%的不稳定的重症患者的监测过程中对于指导临床决策方面有价值。
Begot等[4]的前瞻性研究发现,相较于传统TEE而言,尽管微型TEE图像质量较差,但两种探头在急性循环衰竭(Kappa:0.95;95%CI:0.85~1)和急性呼吸衰竭(Kappa:1;95%CI:1.0~1.0)的患者中都有很好的诊断一致性。相应的治疗方案也很一致(Kappa:0.82;95%CI:0.66~0.97)。两种TEE探头获得的定量血流动力学参数一致性也非常好。并且该研究显示,微型TEE探头比传统TEE探头更易置入,需要喉镜辅助与额外镇静药物更少(微型TEE探头与传统 TEE 探头相比分别为 26/57 vs.57/57,P<0.0001;23/57 vs.33/57,P=0.09)。从放置探头的时间上说,尽管有研究发现只接受了6小时培训的重症医师使用微型TEE系统完成启用、获取和处理图像所需平均时间为25分钟[5]。但研究者认为这是由于研究本身需要的信息繁多,而在真正临床情况下可能时间更短。另一研究认为对于有经验的TEE操作者来说,两种探头的操作时间无明显差异,均为12分钟左右[4]。并且微型TEE探头能够在体内留置长达72小时[11,13]以实现实时血流动力学监测,进一步缩短了检查所需准备时间。另外,微型TEE探头可以与超声机分离,从而使一台超声机能够同时半连续地监测多名患者。这些研究都提示微型TEE简单易操作,节省时间,而且经过短时培训都能获取有效的血流动力学参数信息并用于指导临床血流动力学管理[4-6]。
微型TEE监测能够实时获取血流动力学参数,对诊断右心衰有重要价值。近期研究提示在行心胸手术患者中愈来愈多的患者既往存在右室功能障碍和肺动脉高压[14,15]。Maltais[13]观察了用微型TEE探头对21名心脏术后血流动力学不稳定患者,其中诊断右室功能障碍者有7人(33%)。另一研究通过微型TEE诊断的25名(61%)右心衰患者中,采用微型TEE成功管理了其中17名右室功能障碍患者的液体、血管活性药物和呼气末正压通气。
微型TEE可用于术后心包压塞的诊断。Fletcher等[6]的经验提示微型TEE的2D模式可在这类患者行机械通气时安全监测任何液体积聚的大小及发展。Hirose等[16]研究的初始经验也证明在心脏术后用微型TEE诊断心包压塞是可能的。微型TEE在其他临床有用的方面还包括小儿心脏手术术中监测[17],血管活性药物及机械辅助装置的撤离,急性心肌梗死后的心室恢复和功能以及确认球囊反搏的正确位置[6]。
四、微型TEE探头可能的局限
微型TEE技术由于受传感器分辨率所限而图像质量较传统TEE图像质量略差,Begot等[4]的研究中传统TEE的二维图像、彩色多普勒图像及频谱多普勒信号均明显优于微型TEE,图像质量好的比例更高(分别为 49/57 vs.24/57,P<0.0001;37/57 vs.22/57,P=0.008;36/57 vs.24/57,P=0.04)。虽然并不影响血流动力学相关参数的获取,但在某些特殊情况下可能影响细微结构的辨别。另外,微型TEE缺乏M超、脉冲及连续多普勒[5],多为定性监测而非定量测量,费用也较传统TEE昂贵。
综上所述,微型TEE探头的新技术已被证明能更加安全、快速、方便地监测血流动力学状态及心功能。用于临床监测重症患者血流动力学可行、耐受性好、并发症少并且能提供诊断信息和潜在的治疗影响。进一步研究需要通过大型研究验证目前结果,并且探索微型TEE介入后的早期监测与治疗管理是否能够影响重症患者结局,研究结果令人期待。
(李易 康焰)
参考文献
1.SM AU,Vieillard-Baron A.Bedside echocardiography in critically ill patients:a true hemodynamic monitoring tool.J Clin Monit Comput,2011,26(5):355-360.
2.Hilberath JN,Oakes DA,Shernan SK,et al.Safety of transesophageal echocardiography.J Am Soc Echocardiogr,2010,23(11):1115-1127.
3.Cholley BP,Mayo PH,Poelaert J,et al.International expert statement on training standards for critical care ultrasonography.Intensive Care Med,2011,37(7):1077-1083.
4.Begot E,Dalmay D,Etchecopar C,et al.Hemodynamic assessment of ventilated ICU patients with cardiorespiratory failure using a miniaturized multiplane transesophageal echocardiography probe.Intensive Care Med,2015,41(11):1886-1894.
5.Cioccari L,Baur HR,Berger D,et al.Hemodynamic assessment of critically ill patients using a miniaturized transesophageal echocardiography probe.Crit Care,2013,17(3):121.
6.Fletcher N,Geisen M,Meeran H,et al.Initial clinical experience with a miniaturized transesophageal echocardiography probe in a cardiac intensive care unit.J Cardiothorac Vasc Anesth,2015,29(3):582-587.
7.Beaulieu Y.Bedside echocardiography in the assessment of the critically ill.Crit Care Med,2007,35(5):S235-S249.
8.Porembka DT.Importance of transesophageal echocardiography in the critically ill and injured patient.Crit Care Med,2007,35(8 Suppl):S414-S430.
9.Charron C,Vignon P,Prat G,et al.Number of supervised studies required to reach competence in advanced critical care transesophageal echocardiography.Intensive Care Med,2013,39(6):1019-1024.
10.Bick JS,Schaff J.Initial experience with a disposable transesophageal echocardiography monitoring system during therapeutic hypothermia following out of hospital cardiac arrest.Internet J Emerg Intensive Care Med,2012,12(2):422-429.
11.Vieillard-Baron A,Slama M,Mayo P,et al.A pilot study on safety and clinical utility of a single-use 72-hour indwelling transesophageal echocardiography probe.Intensive Care Med,2013,39(4):629-635.
12.Spencer KT,Krauss D,Thurn J,et al.Transnasal transesophageal echocardiography.J Am Soc Echocardiogr,1997,10(7):728-737.
13.Maltais S,Costello WT,Billings FT 4th,et al.Episodic monoplane transesophageal echocardiography impacts postoperative management of the cardiac surgery patient.J Cardiothorac Vasc Anesth,2013,27(4):665-669.
14.Denault A,Deschamps A,Tardif JC,et al.Pulmonary hypertension in cardiac surgery.Curr Cardiol Rev,2010,6(1):1-14.
15.Haddad F,Couture P,Tousignant C,et al.The right ventricle in cardiac surgery,a perioperative perspective:Ⅱ.Pathophysiology,clinical importance,and management.Anesth Analg,2009,108:422-433.
16.Hirose H,Gupta S,Pitcher H,et al.Feasibility of diagnosis of postcardiotomy tamponade by miniaturized transesophageal echocardiography.J Surg Res,2014,190(1):276-279.
17.Ferns S,Komarlu R,Van Bergen A,et al.Transesophageal echocardiography in critically ill acute postoperative infants:comparison of AcuNav intracardiac echocardiographic and microTEE miniaturized transducers.J Am Soc Echocardiogr,2012,25(8):874-881.