重癥超聲評(píng)估二尖瓣環(huán)收縮期運(yùn)動(dòng)峰值速度在體外膜肺氧合撤機(jī)前的應(yīng)用

楊慧燕 黃生奇 王靜 方圓 顧繼偉

1寧夏醫(yī)科大學(xué)總醫(yī)院心臟大血管外科（銀川 750001）；2寧夏永寧縣人民醫(yī)院中醫(yī)科（寧夏 永寧 750004）

靜脈-動(dòng)脈體外膜肺氧合（veno-arterial ECMO，VA-ECMO）越來(lái)越多地應(yīng)用于心源性休克患者的循環(huán)輔助［1］，近些年，ECMO 輔助存活率逐年上升。實(shí)施ECMO 支持，順利撤機(jī)是治療成功的關(guān)鍵所在［2］。目前VA-ECMO 撤機(jī)國(guó)內(nèi)并沒(méi)有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)和流程。能無(wú)創(chuàng)、動(dòng)態(tài)地評(píng)估撤機(jī)時(shí)機(jī)和撤機(jī)整個(gè)過(guò)程的心肺耐受性首選重癥超聲［3-6］。

組織多普勒技術(shù)測(cè)量的二尖瓣環(huán)收縮期運(yùn)動(dòng)速度峰值（Sm）可反映左心室心肌縱向運(yùn)動(dòng)的速度，左室射血分?jǐn)?shù)受到多種因素影響，難以精準(zhǔn)評(píng)估心臟的收縮功能，而Sm 的測(cè)量不受二維超聲圖像質(zhì)量的影響，目前已逐漸成為評(píng)價(jià)ECMO 撤除的主要方法，本研究通過(guò)重癥超聲動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)Sm，為VA-ECMO 脫機(jī)提供新措施。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取寧夏醫(yī)科大學(xué)總醫(yī)院心臟大血管外科2019 年2 月至2023 年2 月接受VA-ECMO治療的患者40例，其中男26例，女14例。根據(jù)撤機(jī)試驗(yàn)成功與否，分為試驗(yàn)成功撤機(jī)組（A組，n=28）、試驗(yàn)失敗撤機(jī)組（B 組，n= 12），在試撤機(jī)前，用床旁超聲儀（邁瑞M9Pro）監(jiān)測(cè)患者二尖瓣環(huán)收縮期峰值運(yùn)動(dòng)速度。本研究符合醫(yī)學(xué)倫理學(xué)標(biāo)準(zhǔn)，所有被選患者或家屬均簽署知情同意書(shū)。

VA-ECMO的適應(yīng)癥：（1）心源性休克，低心排表現(xiàn)（如患者存在意識(shí)障礙、毛細(xì)血管充盈時(shí)間＞3 s，四肢末梢冷、皮膚花斑、尿量＜0.5 mL/（kg·h）持續(xù)3 h 或乳酸持續(xù)升高）。（2）在大劑量血管活性藥物輔助下，循環(huán)仍不能維持（如SBP ＜85 mmHg 或MAP ＞55 mmHg 或CI ＜1.8 L/min/m2）［7］。

VA-ECMO 的禁忌證：不可逆的心、肺病變，顱內(nèi)出血。不可逆的中樞神經(jīng)系統(tǒng)損傷。沒(méi)有心臟移植可能的擴(kuò)張性心肌病。心肺復(fù)蘇效果不佳。

1.2 方法

1.2.1 上機(jī) 由具有豐富經(jīng)驗(yàn)的VA-ECMO 團(tuán)隊(duì)的外科醫(yī)師在床旁進(jìn)行超聲引導(dǎo)經(jīng)皮插管。股靜脈-股動(dòng)脈插管，該途徑是VA-ECMO 最常用的血管通路，該路徑具有快速、微創(chuàng)、易穿刺的優(yōu)勢(shì)。套管型號(hào)的選擇基于超聲測(cè)量血管內(nèi)徑以及患者的體格和流速。股動(dòng)脈插管周徑為15 ～17 F，股靜脈插管周徑為19 ～26 F。從動(dòng)脈插管建立遠(yuǎn)端側(cè)支，提供遠(yuǎn)端肢體的血流灌注，下肢灌注導(dǎo)管的周徑為6 F，動(dòng)脈、靜脈置管成功后連接到VA-ECMO 回路，即德國(guó)MAQUET Rotaflow。成人置管均在床邊操作，心臟手術(shù)難以脫離體外循環(huán)，則在手術(shù)室放置。在插管前，按照0.5 ～1 mg/kg 推注肝素鈉，監(jiān)測(cè)活化凝血時(shí)間。

1.2.2 呼吸機(jī)設(shè)置及常規(guī)監(jiān)測(cè) 由于VA-ECMO 提供氧合血流，呼吸機(jī)條件設(shè)置施行肺保護(hù)通氣策略，給予充分鎮(zhèn)靜鎮(zhèn)痛避免人機(jī)對(duì)抗，減少氧耗。

1.2.3 重癥超聲評(píng)估 包括以下評(píng)估左心功能指標(biāo)：（1）二尖瓣環(huán)收縮期運(yùn)動(dòng)峰值速度（Sm）：取心尖四腔心切面，在TDI-PW 模式下，將脈沖多普勒取樣容積放在二尖瓣環(huán)上的“感興趣區(qū)”可獲得二尖瓣環(huán)的組織運(yùn)動(dòng)速度模式，取樣容積可置于二尖瓣環(huán)室間隔或側(cè)壁處測(cè)量，顯示運(yùn)動(dòng)速度-時(shí)間曲線(xiàn)。Sm 收縮期運(yùn)動(dòng)速度峰值。見(jiàn)圖1。（2）于左右心室長(zhǎng)軸的切面M 模式下，測(cè)量左心舒末徑（left ventricular end diastolic dimension，LVEDD）及收縮末徑，計(jì)算左室射血分?jǐn)?shù)（left ventricular ejection fraction，LVEF）。

圖1 Sm 的測(cè)量Fig.1 Mitral ring systolic peak motion velocity（Sm）measurements

1.2.4 撤機(jī) 原發(fā)疾病得到良好控制或病因已明確并得到精準(zhǔn)治療；全身組織灌注滿(mǎn)意；循環(huán)穩(wěn)定；漸降低ECMO 輔助流量至1.5 L/min，維持15 min。心臟超聲下無(wú)左、右心擴(kuò)大，心室收縮活動(dòng)無(wú)變化，二尖瓣環(huán)收縮期峰值運(yùn)動(dòng)速度Sm ＞6 cm/s，如果不滿(mǎn)足以上條件，應(yīng)恢復(fù)全流量，中止試停機(jī)，試驗(yàn)失敗。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SPSS 22.0 統(tǒng)計(jì)軟件。計(jì)量資料以（±s）表示，組間比較采用兩獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)。計(jì)數(shù)資料組間比較采用χ2檢驗(yàn)。試驗(yàn)成功與否的診斷作用采用ROC 曲線(xiàn)分析，AUC 比較采用Z檢驗(yàn)。P＜0.05 為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 兩組患者一般資料比較 兩組患者的性別、年齡、BMI、UROSCOR 評(píng)分等一般資料比較，差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P＞0.05）。見(jiàn)表1。

表1 兩組患者一般資料比較Tab.1 Comparison of general data between the two groups ±s

表1 兩組患者一般資料比較Tab.1 Comparison of general data between the two groups ±s

注：EUROSCOR 評(píng)分，歐洲心血管手術(shù)危險(xiǎn)因素評(píng)分系統(tǒng)

組別A 組B 組t 值P 值例數(shù)28 12性別（男/女）16/12 8/4 0.317 0.578年齡（歲）55.72 ± 15.24 59.5 ± 14.74 0.603 0.411 BMI（kg/m2）22.16 ± 1.84 21.78 ± 1.14 0.584 0.447 EUROSCOR評(píng)分（分）2.04 ± 1.29 2.83 ± 0.93-1.93 0.06

2.2 兩組患者撤機(jī)前左心超聲參數(shù)（Sm/EF/LVEDD）比較 兩組患者撤機(jī)試驗(yàn)前，A 組左心功能超聲參數(shù)Sm 及LVEF 均大于B 組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P＜0.05）。LVEDD 比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。見(jiàn)表2。

表2 兩組患者撤機(jī)前左心超聲參數(shù)比較Tab.2 Comparison of left ventricular ultrasound parameters before withdrawal between the two groups

2.3 Sm 參數(shù)預(yù)測(cè)患者撤機(jī)成功與否的ROC 曲線(xiàn)分析 將檢驗(yàn)結(jié)果變量Sm 和LVEF 納入判斷VAECMO 撤機(jī)試驗(yàn)成功與否的ROC 曲線(xiàn)分析中，其中Sm 最佳臨界值分別為0.821。見(jiàn)表3、圖2。

表3 左心功能超聲參數(shù)預(yù)測(cè)患者撤機(jī)成功與否的ROC曲線(xiàn)分析結(jié)果Tab.3 ROC curve analysis results of left cardiac functional ultrasound parameters predicting successful withdrawal of patients

圖2 預(yù)測(cè)患者撤機(jī)成功與否的ROC 曲線(xiàn)Fig.2 ROC curve of Sm and LVEF for successful evacuation

3 討論

靜脈-動(dòng)脈體外膜肺氧合（VA-ECMO）為心血管系統(tǒng)提供臨時(shí)輔助，已成為心臟泵衰竭患者的一種有效的搶救干預(yù)措施［8］。然而，不同的治療中心VA-ECMO 的撤機(jī)流程也不同，并且缺乏標(biāo)準(zhǔn)化的撤機(jī)方案［9］。撤機(jī)過(guò)程中可能會(huì)面臨許多問(wèn)題，比如全身血管舒張導(dǎo)致的低血壓、左心室功能障礙和左室流出道梗阻（left ventricular outflowtract obstruction，LVOTO）等并發(fā)癥［10］。VA-ECMO 會(huì)加重左心后負(fù)荷，超聲心動(dòng)圖監(jiān)測(cè)在評(píng)估和決定VA-ECMO 能否成功撤機(jī)時(shí)是必不可少的。CHRISTIAAN 等［11］研究表明，總結(jié)撤機(jī)失敗的解決方法，首選超聲心動(dòng)圖評(píng)估Sm 來(lái)評(píng)價(jià)心臟收縮功能作為預(yù)測(cè)成功撤機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)之一。

LVEF 一直是臨床醫(yī)生評(píng)價(jià)左心功能的參數(shù)。但某些情況下，尤其心臟術(shù)后帶呼吸機(jī)肺氣干擾，會(huì)直接影響其對(duì)左心收縮功能評(píng)估的精準(zhǔn)性［12］。學(xué)者們認(rèn)為，與LVEF 不同，二尖瓣環(huán)運(yùn)動(dòng)的主要特征是：（1）在同一平面上，瓣環(huán)的運(yùn)動(dòng)代表全部心室肌長(zhǎng)軸方向上從基底到心尖縱向位移的總量；（2）在這個(gè)平面上心肌纖維的數(shù)量明顯多于任何短軸切面的數(shù)量，且不受容量負(fù)荷的影響［13］，二尖瓣環(huán)運(yùn)動(dòng)不受負(fù)荷改變的影響，因此，在評(píng)價(jià)這些因素影響下的心功能改變時(shí)仍是可靠的方法。VA-ECMO 可以增加左心后負(fù)荷，減輕左心前負(fù)荷。

TDI 能夠測(cè)定心動(dòng)周期二尖瓣環(huán)的縱向運(yùn)動(dòng)速度（Sm），并且由于其測(cè)量的是心肌組織多普勒頻移信號(hào)，不依靠心內(nèi)膜的清晰度，對(duì)二維超聲圖像清晰度較差的患者也能進(jìn)行精準(zhǔn)分析和動(dòng)態(tài)評(píng)估［14］。BARNFO 等［15］研究認(rèn)為，和短軸收縮功能異常相比，TDI 能更早檢測(cè)出左室長(zhǎng)軸收縮功能異常，因此應(yīng)用組織多普勒測(cè)量二尖瓣環(huán)收縮期運(yùn)動(dòng)速度Sm 評(píng)估左心室長(zhǎng)軸收縮功能對(duì)早期發(fā)現(xiàn)左心功能減低有很大作用。

用TDI 技術(shù)測(cè)量二尖瓣環(huán)Sm 來(lái)評(píng)估左心室功能時(shí)，其敏感性為94%，特異性93%，準(zhǔn)確性94%［15］。AISSAOUI 等［16］研究表明，在ECMO 流量最低時(shí)，VTI ＞10 cm、LVEF ＞20% ～25%和組織多普勒外側(cè)Sm ＞6 cm/s 均能成功撤機(jī)。JOSEPH等［17］研究表明，Sm ＞6 cm/s 可作為成功撤機(jī)的客觀指標(biāo)，朱英等［18］研究表明組織多普勒Sm ＞6 cm/s 以及VTI 及左心室心肌應(yīng)變和應(yīng)變率等指標(biāo)的上升提示心臟收縮功能改善，應(yīng)作為V-AECMO 撤機(jī)前心功能評(píng)估的基本指標(biāo)。

Sm 用于評(píng)價(jià)左心長(zhǎng)軸的收縮功能，不受前后負(fù)荷、心腔大小、心室壁、瓣膜、血流等因素的影響，臨床應(yīng)用具有極其重要的價(jià)值。本研究發(fā)現(xiàn)，在應(yīng)用VA-ECMO 治療后，撤機(jī)試驗(yàn)成功的A 組28 例，試驗(yàn)成功組其Sm 值（6.73 ± 0.74）cm/s 明顯高于B 組（5.71 ± 0.48）cm/s 患者，見(jiàn)表2，針對(duì)超聲參數(shù)對(duì)VA-ECMO 撤機(jī)試驗(yàn)成功與否的診斷價(jià)值，ROC 曲線(xiàn)結(jié)果也支持這一結(jié)論，見(jiàn)圖2。以上均提示Sm 可作為評(píng)估VA-ECMO 撤機(jī)時(shí)機(jī)的一個(gè)可靠指標(biāo)。

LVEF 常用來(lái)評(píng)估左心收縮功能的指標(biāo)，但它反映的是左心容積變化，且受到左心前負(fù)荷和后負(fù)荷的影響，受到心肌節(jié)段異常運(yùn)動(dòng)等影響，ECMO 期間測(cè)量EF 值來(lái)評(píng)估撤機(jī)時(shí)機(jī)不可靠，我們的研究結(jié)果與彭偉報(bào)道的一致［19］。本研究結(jié)果顯示，撤機(jī)成功組與失敗組兩組EF 值差異沒(méi)有顯著性差異。有研究報(bào)道左室EF 可以做為撤機(jī)標(biāo)準(zhǔn)［20］，心臟術(shù)后患者部分為應(yīng)激性心肌病患者，測(cè)EF 值是滿(mǎn)意的，但患者整體收縮功能是不滿(mǎn)意的，必須結(jié)合Sm 綜合考慮，單獨(dú)EF 指標(biāo)不能作為評(píng)估撤機(jī)的依據(jù)，考慮到我們樣本量小，需加大樣本量進(jìn)一步研究。

左心室舒張末期直徑，ECMO 期間心臟超聲動(dòng)態(tài)評(píng)估LVEDD 可辨別左心室有無(wú)擴(kuò)張［21］。本研究中，兩組患者撤機(jī)前LVEDD 無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，由于VA-ECMO 運(yùn)行時(shí)，受到流量及容量的干擾，LVEDD 也會(huì)變化，故該參數(shù)指導(dǎo)意義有限。也可能本研究樣本量小，期待后期多中心、大樣本量研究支持這一結(jié)果。

綜上所述，重癥超聲是一種無(wú)創(chuàng)、直觀、可重復(fù)性高的心臟監(jiān)測(cè)方法，被喻為重癥醫(yī)師的眼睛。在應(yīng)用于體外膜肺氧合治療時(shí)，Sm 可做為實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)心臟功能恢復(fù)情況的指標(biāo)，對(duì)撤除ECMO輔助給予客觀指導(dǎo)，提升ECMO 撤機(jī)成功率，是推動(dòng)ECMO 技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。本研究的不足之處：本研究研究對(duì)象來(lái)源于同一中心。樣本量小，期待聯(lián)合多中心實(shí)施隨機(jī)、對(duì)照、雙盲研究。

【Author contributions】YANG Huiyan and HUANG Shengqi supervised and administrated the study，collected and assembled data.WANG Jing analyzed the data，conducted validations and performed visualization，F(xiàn)ANG Yuan drafted the paper.GU Jiwei revised the manuscript.All authors contributed equally to this study.All authors read and approved the final manuscript.