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经食管超声心动图在胸外科手术围术期的应用

2021

03/11

古麻今醉

A-

A+

血流动力学监测是目标导向液体疗法的一个关键组成部分，也是胸外科手术围术期管理的重要部分。

围术期经食管超声心动图（TEE）监测在心脏手术非常普遍，但TEE在胸外科手术围术期的报道相对较少；TEE监测在胸外科手术的常见适应证、禁忌证、使用价值等目前多基于专家意见，尚缺乏足够的证据。来自Kevin等人的最新综述介绍了TEE在胸外科手术相关的一些最新发现，文章发表于2021年2月的Curr Opin Anaesthesiol杂志。

目前，美国每年有超过40000例的普通胸科手术，2500例肺移植手术和1000例肺动脉血栓内膜切除术（PTE）。与其他专科相比，胸外科手术发病率和死亡率较高，围手术期死亡率在2%~6%之间，高危胸外科手术的术后并发症发生率可高达39%。一项研究纳入了全国手术质量改进项目数据库内105951名接受八种常见手术的患者，其中接受肺叶切除或全肺切除术的患者预后最差；根据患者是否发生围手术期并发症，胸外科手术患者的中位生存期为1.5和6.6年，而在结肠切除术患者中位生存期为为3.4年和13.7年。因此，针对胸外科手术的高危性，优化围术期管理方案越来越被学界所重视。

经食管超声心动图

除了可以评估左心室功能和心脏瓣膜的完整性外，超声心动图还可以对右心室功能进行详细评估。由于食道到右心室的距离较远，术中TEE评估右心室时可能比较有一定困难。既往一项研究观察了100名心脏手术患者，与经胸M型超声心动图相比，TEE的M型超声成像在监测三尖瓣环收缩期前移（TAPSE）时准确性较差，因此该文的作者认为使用TEE监测右心室收缩功能需慎重评估。然而，他们也指出，经胸超声心动图观察TAPSE，与经TEE斑点示踪法观察TAPSE相比，数值存在一定的相关性。因此，经TEE斑点示踪法观察TAPSE在临床上是可行的。与金标准肺动脉导管测量相比，TEE有助于通过肺动脉加速时间检查患者是否存在肺动脉高压。TEE对右心室功能的评估有一定局限，但部分原因是由于右心室在胸内位置比较靠前所致，随着技术的进步和方法的改进，可能其中的一些局限性未来能解决。

TEE在术中血流动力学不稳定时的应用

在高危胸外科手术患者中，血流动力学不稳定的原因有很多，譬如一些危险性较大的胸科手术如纵隔肿瘤切除术术中可能发生类似情况。ASA指南建议应基于患者的情况、手术操作的风险、是否存在血流动力学不稳定的因素、或纠正治疗后仍存在原因不明危及生命的循环衰竭时使用TEE。

美国超声心动图学会和美国心血管麻醉医师学会，提出了TEE的11个基本切面来评估围手术期复苏过程中的心脏基本解剖和血流动力学变化参数（图1）。围手术期使用TEE可帮助86%的血流动力学不稳定患者明确诊断：在81%的患者中，TEE可指导进一步的治疗，在54%的患者中，TEE可指导特定的外科干预。

图1. 食管中段TEE的11个基本切面

编者注：虽然胸外科手术大多采取侧卧位，而侧卧位下可能导致心脏旋转而使TEE视图不佳，此外某些患者因素，如BMI越小，心脏移位越大，同样影响监测的效果。胸外科麻醉中实施TEE检查尽管有这些不利因素存在，但TEE检查对于胸外科的价值仍不可忽视，主要体现在可以更动态置管地观察一些复杂的血流动力学变化。对于血流动力学不稳定的患者，需因人而异地制定检查顺序以快速确定最可能的原因，评估内容包括5个“V”：即

（1）Volume status 容量状态

（2）Vascular resistance 血管阻力

（3）Ventricular function 心室功能

（4）Valvular structure and function 瓣膜结构与功能

（5）"Venue"-specific issues that are guided by the clinical setting 由临床情况指导的“临床场景”特异性问题

TEE的禁忌证

TEE操作起来风险不高，但是麻醉医师在使用TEE前仍然要熟知TEE的禁忌证。TEE的绝对禁忌证包括食道粘膜穿孔，上消化道活动性出血，食管疾病如食管狭窄、外伤、肿瘤，硬皮病，贲门黏膜撕裂或食管憩室，以及新近的上消化道或食管手术。TEE的相对禁忌证包括：颈椎关节疾病、术前胸部放疗、出现临床症状的胃肠综合征、凝血障碍和血小板减少症等。

肺移植：右心功能不全

在肺移植器官分配评分中，受体的肺动脉收缩压、平均肺动脉压和中心静脉压都是重要参考指标。患者往往患有继发于肺部疾病的合并症，特别是右心功能不全，因此肺移植患者围手术期死亡的风险很高。绝大多数患者需要在围手术期的不同阶段进行针对性的复苏治疗，右室功能不全是常见的并发症。

虽然在肺移植中使用TEE可以实时帮助麻醉医生和外科团队指导术中管理，但目前TEE并未在肺移植中常规使用，仅仅作为IIb类证据（证据有用性或有效性而不太确定）。然而，在麻醉诱导期间、单肺通气开始时、外科翻动心脏期间、肺动脉夹闭后以及移植肺再灌注后，心室功能可能受到不利影响。麻醉诱导期间和单肺通气开始后，肺动脉压力增加，体循环压力下降，可引发急性右心室衰竭。在肺动脉阻断时，TEE评估右心室功能有助于明确手术是否能在非体外循环(CPB)的情况下继续继续进行。TEE还有助于评估右心室对正性肌力药物的反应、前负荷的变化以及肺血管扩张药物的效果。此外，肺动脉夹闭可能导致右向左分流，例如，通过房间隔缺损或卵圆孔未闭，导致低氧血症恶化。TEE可快速确定右向左分流生理学起源。最后，在完成肺静脉吻合后，TEE可评估是否存在任何梗阻或狭窄：收缩期血流峰值流速超过1m/s时提示存在可疑的梗阻。

肺移植患者常见的心脏异常是肺动脉高压，此外高达30%的终末期肺病患者存在冠状动脉疾病，在肺移植的同时进行冠状动脉搭桥也不少见。体外膜氧肺合 (ECMO)和无泵体外肺支持(NovalungTM)用于肺移植手术，尽管TEE对肺移植患者预后的影响尚不明确，但其在肺移植过程中提供了其他监测手段所不具备的参数，目前的麻醉指南没有特别提到肺移植手术是TEE的适应证，但也有指南认为肺移植手术使用TEE为Ⅱ类适应证，因为肺移植受者术中血流动力学受损和手术吻合问题的风险很高。终末期肺部疾病患者置入TEE探头禁忌证可能是硬皮病，硬皮病与食管狭窄有关。

TEE基线评估应尽量进行全面的检查，需特别注意RV功能和心内分流的存在。即便是小的卵圆孔未闭（PFO），在手术过程中也可能会因肺动脉（PA）夹闭或心脏操作，导致右心室压力增加，出现右向左分流而导致低氧。可根据TEE结果选择性地使用CPB来修复PFO。

此外TEE还可评估体外机械循环辅助系统插管情况，静脉引流管定位不当将导致静脉回流受阻，无法提供足够的血液来氧合和动脉化。

手术过程中，心脏的机械压迫和大血管的扭曲可引起血流动力学不稳定。TEE可及时排除其他原因引起的低血压，人为造成的心腔压迫通过TEE很容易就可发现。供体吻合完成后，开放动静脉吻合口时，有可能发生低血压和心力衰竭，可通过TEE诊断原因，有时可能是在此过程中有气泡从供体肺冲入左心系统，发生冠状动脉空气栓塞，也有可能是低体温和肺保存液中的代谢产物导致左心衰。

一般来说，肺移植术中TEE评估主要应关注以下方面：

（1）血管内容量评估–评估血管内容量状态有助于指导整个手术期间的液体治疗，尤其是发生低血压时。在经胃乳头肌中部短轴切面，通过视觉定性评估左室腔大小可快速评估血管内容量状态。可以定量测定左心室舒张末期的内径或横截面积。使用这些定性和/或定量评估来监测相对于基线值的变化。急性右心室功能不全也可能引起左心室充盈不足，必须与低血容量相鉴别。

（2）右心室功能评估–整个手术期间都应评估右心室功能。右心室超负荷和功能障碍的一些最常见特征包括舒张末期右心室容积增加、右心室游离壁心内膜位移减少和壁增厚、左心室间隔移位以及三尖瓣环收缩期位移减少。发生重度右心室功能障碍会影响术中开始机械心肺支持(如ECMO或完全CPB)的决定，尤其是钳闭肺动脉期间正性肌力药和肺血管扩张剂对低氧血症和/或血流动力学不稳定无效时。

（3）左心室功能–移植肺再灌注后发生的左心室功能不全可能由移植肺排气不完全所致冠状动脉空气栓塞引起。下壁运动异常和右心室功能障碍可能由右冠状动脉空气栓塞引起。

（4）引导ECMO置管–对于术中需要ECMO的患者，通常要使用TEE。TEE可用于引导将静脉导管置入右心房，而不推压三尖瓣或房间隔。还可确认通过导丝插入降主动脉的动脉导管的最终位置是否正确。此外，TEE通常还可诊断低血容量引起的静脉回流不良或ECMO套管相关并发症(如扭结、阻塞、房间隔穿孔)

（5）移植后评估肺静脉–移植后评估肺静脉吻合情况对排除这些血管的血流受限情况很重要，因为这可能导致术后肺水肿、缺氧和肺移植失败。肺静脉扭结、外部压迫或血栓都可能导致肺静脉血流受限。应使用彩色血流多普勒和脉冲波多普勒检查4根肺静脉的血流。血流应呈层流，峰值流速<100cm/s，但单肺移植后血流速度可能暂时升高，因为移植肺的PVR较低，血流到达移植肺的分流比例更大。

肺动脉内膜剥脱术（PTE）

慢性血栓栓塞性肺动脉高压

慢性血栓栓塞性肺动脉高压（CTEPH）是世界卫生组织肺动脉高压病因分类中的第4类。CTEPH的诊断标准为无左心衰竭的肺动脉高压，3个月抗凝治疗后影像学仍存在肺动脉栓塞的证据（至少已行3个月的有效抗凝治疗以除外亚急性肺栓塞）。在抗凝治疗结束后，可以评估患者是否能进行手术治疗。

如果手术风险可以接受，PTE是治愈近端肺动脉血栓栓塞性疾病一种可行的选择。PTE手术需要胸骨正中切开、体外循环、逐步降温、深低温停循环（DHCA）。研究表明谨慎实施麻醉和CPB管理，DHCA不会损害认知功能。在手术的每一个关键步骤中都应该持续评估右心室功能；TEE是唯一适合提供这种监测的手段。

TEE在PTE中有多种应用，有助于指导麻醉和手术处理。通常，在麻醉诱导后和肺动脉导管置入前放置TEE。一项随机对照试验表明，在TEE辅助下，肺动脉导管放置位置正确率在100%。对所有接受PTE的患者均应进行全面的TEE评估，重点是评估左心室和右心室功能。肺动脉内膜血栓剥脱术后，通常肺血管阻力会有一定改善，但这种改善并不一定会伴随右心室射血分数的改善。使用超声心动图可以对右心室进行鉴别评估诊断，包括对右心室射血分数的三维评估和入射角的独立评估，如使用斑点示追踪技术和心肌应变率成像技术，突出了TEE在PTE中的潜在价值。然而目前，仍然缺乏评估TEE在PTE期间益处的前瞻性研究。

编者注：PTE术中右心评估的主要关注点建议包括以下内容：

腔室大小和室壁厚度，右心房右心室的大小、面积、容积、右心房、心室的线性内径，右室流出道内径等。此外，三尖瓣环收缩期位移 (tricuspid annular plane systolic excursion, TAPSE)有时称为三尖瓣环运动(tricuspid annular motion, TAM)，反映的是RV纵向缩短。TAPSE在心尖四腔切面进行测量，即将M型超声的游标放置于三尖瓣环外侧，测量收缩期此参考点移动的最大距离。收缩期位移越大表示RV的收缩功能越佳，TAPSE正常参考范围为≥1.7cm。TAPSE的主要局限是其仅代表单一RV心肌节段的一部分运动。即使TAPSE相对正常，RV仍可能出现明显功能不全，如某些严重肺动脉高压病例。或者，即使TAPSE严重下降，RV仍有可能保留总体功能，这常见于心脏手术后。在健康个体中TAPSE与RV大小相关。TAPSE的两个常见错误来源是：（1）M型超声的游标未与纵向运动平面平行放置，导致出现角度而低估TAPSE。（2）在M型图像上测量位移距离的方法不正确。除开这些问题，TAPSE仍是最广泛使用的测量RV收缩功能的方法之一，因为该指标容易获得，且已发现在严重疾病状态下，该指标有非常好的诊断和预后价值。

结论与未来研究

血流动力学监测是目标导向液体疗法的一个关键组成部分，也是胸外科手术围术期管理的重要部分。虽然常规胸科手术的麻醉管理很少使用TEE，但TEE经常用于肺移植和肺动脉内膜切除术。

目前，TEE在胸科手术中的使用通常仅限于特定的高危患者和/或手术。与其他围手术期一样，TEE可用于明确无明显诱因引起急性血流动力学不稳定的原因。在对胸部外科手术患者实施TEE之前必须考虑到其禁忌症。

围术期TEE和非侵入型血流动力学监测的价值已经在其他专科手术中得到了证实，但在胸科手术中的证据仍然非常有限。TEE有助于指导复苏治疗，在胸科手术中，TEE最常用于需要体外循环辅助的胸科手术、肺移植术、或存在心脏功能受损的患者中（表1）。目前TEE在胸科手术中的指南大多基于专家意见，很少有研究评估在普通胸部手术中使用TEE的益处。众所周知，无创性血流动力学监测比如SVV和PPV可指导非心脏手术患者的液体管理；然而在胸科手术单肺通气时，SVV和PPV较TEE监测在单肺通气时的的有效性、相对风险和益处仍有待确定。

表1 经食管超声心动图在术中的应用

原始文献:

1.Kim KK, Krause M, Brandes IF, Khanna AK, Bartels K. Transesophageal echocardiography for perioperative management in thoracicsurgery. Curr Opin Anaesthesiol. 2021 Feb 1;34(1):7-12. doi:10.1097/ACO.0000000000000947