隨著技術的發展和臨床的需要,經食管超聲心動圖越來越受到臨床醫師的青睞。雖然經食管超聲心動圖已經發展了20余年,但是目前在國內仍未在術中廣泛應用經食管超聲心動圖,在兒童手術中的應用更是少見。目前國內外的文獻均證實術中使用經食管超聲心動圖具有良好的安全性和豐富的應用范圍。本文將從經食管超聲心動圖在小兒手術中的應用范圍、適應證、并發癥以及目前的技術進展方面進行綜述。
引用本文: 許飛, 黃科. 經食管超聲心動圖在兒童患者手術中的應用研究進展. 中國胸心血管外科臨床雜志, 2016, 23(8): 837-840. doi: 10.7507/1007-4848.20160200 復制
過去20年經食管超聲心動圖(transesophageal echocardiography,TEE)已經成為小兒心臟外科的核心檢查手段。臨床已經證實TEE不僅對術前診斷、術前手術計劃制定具有很大的價值,而且對術中手術效果、殘余分流和術中手術計劃的及時更改也必不可少[1-4]。隨著TEE探頭的逐漸變小以及其他各項技術手段的改進,其在新生兒及幼兒心臟手術中的安全性和成功率得到了大大的增加[5-7]。
TEE同時在經皮瓣膜置入、射頻消融等心臟介入手術,以及其他合并先天性心臟病的非心臟手術中扮演著重要的角色[8-10]。本文通過檢索相關文獻對近年來有關小兒TEE的各類研究文章進行綜述,著重介紹TEE在兒童中的適應證、應用范圍、并發癥以及技術更新等方面的進展。
1 TEE在小兒先天性心臟病中的應用
1.1 在心臟手術中的應用
TEE的術中應用范圍包括心臟手術和非心臟手術。TEE在兒童中應用最為廣泛的是心臟手術術中,自從TEE被應用于該類手術后,大量的報道發現其在心臟手術中具有至關重要的作用;學者們甚至還專門制定了有關小兒心臟手術中應用TEE的相關規范。心臟手術又分體外循環下心臟手術和非體外循環手術。在體外循環下進行的心臟手術中,TEE可在體外循環前、中、后三個時間段發揮重要作用。
體外循環前TEE可以準確診斷患兒先天性心臟病的種類和病變程度,并能為臨床醫生提供精確的解剖異常以指導手術方案的制定[11-13]。如果經胸超聲心動圖或者其他手段不能準確反映病變情況和解剖結構,TEE可以提供相關信息的補充。麻醉醫生可以利用TEE評估心室前負荷、血流動力學狀態、心臟/血管內分流以及心室功能,從而指導液體管理、麻醉藥品的選擇以及縮血管/擴血管藥物的用量[14]。此外,麻醉醫生還可以用TEE確定中心靜脈的大概位置,為中心靜脈置管提供方便[15]。
當體外循環開始后,TEE可以評估靜脈置管和左心室排氣裝置的位置是否合適。在不停跳心臟手術中,TEE可以準確發現左心室內是否存在氣體,避免空氣栓塞帶來的不良事件,同時TEE還可以評估左心室膨脹的情況,防止左心室過度膨脹帶來的心肌損傷[16]。
在體外循環結束后,TEE可以準確評估手術效果和流出道梗阻、殘余分流、瓣膜狹窄反流等解剖異常;這些異常情況可能導致體外循環不能順利撤除。此外,TEE還幫助臨床醫生進行心臟排氣和準確地評估和管理撤機后心室功能。TEE同樣也可以評估撤機后血流動力學狀態,從而指導臨床醫生進行液體管理和制定縮血管藥物使用方案[17]。總的來說,TEE可以在體外循環撤除后為麻醉和重癥監護醫師提供準確有效的信息,以幫助他們更好地制定術后管理計劃[13, 18]。
1.2 在非心臟手術中的應用
合并先天性心臟病、后天性心臟病、心力衰竭和肺動脈高壓的非心臟手術從來都是對麻醉醫生的巨大挑戰,TEE可以為這些患者的手術管理提供大量的信息來幫助麻醉管理[19]。TEE可協助麻醉醫師有效評估患者心臟前后負荷和收縮功能,為液體管理和縮血管藥物使用提供幫助[20]。此外,鑒于TEE具有評估全心功能的能力,其可以檢測出部分心室壁活動障礙[21],對部分心肌損傷和心肌梗死具有重要的意義。TEE還可以檢測心包積液、肺栓塞等手術并發癥,為臨床醫師的處理提供證據[17, 20, 22]。
2 TEE在心臟介入手術中的應用
2.1 心臟介入手術
目前TEE被廣泛應用于經導管房間隔缺損封堵術等心臟介入手術中,它可以提供房間隔缺損周圍其他分流的大小以及與原發房間隔缺損之間的解剖位置關系,比如房室瓣、異位肺靜脈、動脈導管未閉等病變[23-26]。通過TEE得到的圖像可以幫助臨床醫生確定導絲、導管以及裝置釋放的位置,并且幫助判斷手術實施后是否存在殘余分流或者裝置釋放位置是否正確[27-28]。此外,在心臟介入手術中,TEE還可以評估心室功能和心包積液程度以及其他手術相關并發癥[29]。
在肥厚性梗阻性心臟病的患者中,TEE可以精確地判斷酒精消融的部位,為臨床醫生提供指導[30]。同時TEE還可以運用于瓣膜成形中的球囊擴張、瓣膜閉鎖中的激光打孔的手術,并為術后及時效果提供準確的評價,評估是否發生手術并發癥[31]。
2.2 導管消融
在室上性心律失常的患者中,臨床醫師可以在TEE的引導下進行房間隔穿刺、鞘管置入左心房進行電生理標測以及左心房電生理通路消融,減少心臟穿孔的發生率[32]。TEE為放射介入射頻消融手術提供輔助影像學支持,以幫助臨床醫師在正常或者異常的心臟中更加準確地定位和置入導管[33]。
3 TEE的其他應用
3.1 心室輔助裝置
一旦心室輔助裝置(ventricular assist device,VAD)置入患者體內,其導致的心內通道可能引起右向左分流甚至引起低氧血癥。在應用VAD的過程中,瓣膜的狹窄或反流都可能引起壓力或容量負荷超載從而影響VAD設備輸出甚至心室功能下降;TEE可以在置入VAD之前就發現這些病變[34]。TEE還可以顯示VAD導管的位置以及心臟氣體等圖像,為臨床醫師提供準確信息和應變依據[35]。此外,TEE提供的圖像可以輔助臨床醫師更好地調節VAD裝置的循環支持設定參數,以及發現心臟壓塞和心內膜感染等并發癥[36]。對于已經置入單室VAD的雙室功能障礙患者,TEE可以很好地評估是否需要雙室VAD輔助。
3.2 體外膜式氧合
在接受體外膜式氧合(extra corporeal membrane oxygenation, ECMO)的患者中,由于其胸部廣泛覆蓋敷料甚至沒有進行關胸等情況,經胸超聲心動圖并沒有TEE適合,在這種情況下,TEE可以提供心室功能、導管位置和撤除裝置的條件等信息。在左心房擴張的患者中,TEE可以判斷是否需要左心房減壓,以及導管位置是直接置入左心房還是通過房間隔置入左心房[37]。
3.3 診斷應用
TEE可以發現baffle術后患者的靜脈移位通路,顯示法洛四聯癥修復術后主動脈根部擴張的情況以及成人Fontan術后患者心室及瓣膜的功能。在心內膜感染的患者中,TEE可以準確發現贅生物或膿腫所在部位,以及評估其對周圍組織的影響。在合并心臟腫瘤的患者中,TEE可以準確定位腫瘤,評估瘤體大小以及對周圍組織結構和生理功能的影響。
對于處于重癥監護室的患者,由于其胸部覆蓋大量敷料、皮下積氣等情況的存在可以影響經胸超聲的效果,所以在這種患者中,TEE有著更大的優勢,它可以判斷患者是否存在心臟壓塞、心臟血栓,評估心臟功能、容量負荷情況以及對補液治療的反應[38]。
4 TEE的并發癥
雖然TEE在很多疾病中得到了廣泛的應用和取得了良好的效果,但是TEE在應用過程中仍然可能出現一些并發癥。在置入探頭的過程中,可能出現探頭不能放進食管,以及迷走刺激導致的心動過緩。雖然置入TEE的過程極少引起循環和呼吸的并發癥,但是在很小的患者中仍然可能發生探頭壓迫起到引起供氣不足的情況;而且在新生兒和嬰兒患者中,TEE還可能引起循環不穩。已有報道發現在完全性肺靜脈異位引流患兒中應用TEE可能因為探頭壓迫上腔靜脈交匯處而導致降主動脈壓迫和低血壓。
其他諸如牙齒損傷、下頜半脫位、黏膜損傷以及出血等并發癥發生率很低,而長時間使用探頭可能導致口唇和舌體腫脹,更為嚴重的并發癥包括探頭使用過程中黏膜的撕裂以及胃食管穿孔。雖然在兒童患者中應用TEE是相對安全和較小發生并發癥,但臨床醫生在使用之前仍然需要評估效益-風險比,并警惕TEE帶來的風險和在發生時能夠正確進行處理[39]。
5 TEE的操作規范
早在2005年,美國超聲心動圖和麻醉醫師協會(American Society of Echocardiography and Society of Cardiovascular Anesthesiologists)就制定了術中各項檢查的指南[39]。它包括了術中超聲應檢查的20個心臟及大血管切面,雖然它主要適用于正常心臟,但它仍然能為小兒TEE提供指導。這些切面可以為臨床醫師提供絕大多數心臟結構異常的信息,指導臨床工作。
在小兒患者中,一次全面的TEE檢查應囊括所有心臟切面、瓣膜情況和血管結構,以防漏掉任何可能相關的信息。在檢查條件受限或者探頭引起患者心臟功能、血壓或心律不穩定的情況下,操作者應著重檢查與已發現病變相關的其他可能異常。
6 TEE的技術發展
近年來科技工作者對TEE最大的兩項進展包括微型多平面探頭和3D超聲技術的發明和開展。微型探頭的發明可以提高新生兒或者嬰幼兒應用TEE的安全性,已有報道支持微型探頭應用于 < 3.5 kg的嬰兒,并且不會引起血流動力學或者通氣功能障礙[5]。
對于 > 30 kg的患兒,3DTEE探頭可以提供更為精確的形態學、結構和功能評估。3DTEE在評估瓣膜形態和經皮穿刺封堵房/室間隔缺損的優勢更為明顯[40]。3D實時TEE已經表現出比2D超聲更大的潛力和價值。
總的來說,在新生兒或者嬰幼兒患者中應用TEE具有相當的安全性,而且TEE可以在很多方面為臨床心臟醫師提供可靠而有效的信息,目前我國術中應用TEE尚處于起步階段,小兒患者使用TEE的情況更少,鑒于TEE在術中的應用價值和安全性,筆者認為TEE具有臨床推廣的價值,我們需要更多的醫生參與開展術中TEE檢查,為心臟或非心臟手術保駕護航。
過去20年經食管超聲心動圖(transesophageal echocardiography,TEE)已經成為小兒心臟外科的核心檢查手段。臨床已經證實TEE不僅對術前診斷、術前手術計劃制定具有很大的價值,而且對術中手術效果、殘余分流和術中手術計劃的及時更改也必不可少[1-4]。隨著TEE探頭的逐漸變小以及其他各項技術手段的改進,其在新生兒及幼兒心臟手術中的安全性和成功率得到了大大的增加[5-7]。
TEE同時在經皮瓣膜置入、射頻消融等心臟介入手術,以及其他合并先天性心臟病的非心臟手術中扮演著重要的角色[8-10]。本文通過檢索相關文獻對近年來有關小兒TEE的各類研究文章進行綜述,著重介紹TEE在兒童中的適應證、應用范圍、并發癥以及技術更新等方面的進展。
1 TEE在小兒先天性心臟病中的應用
1.1 在心臟手術中的應用
TEE的術中應用范圍包括心臟手術和非心臟手術。TEE在兒童中應用最為廣泛的是心臟手術術中,自從TEE被應用于該類手術后,大量的報道發現其在心臟手術中具有至關重要的作用;學者們甚至還專門制定了有關小兒心臟手術中應用TEE的相關規范。心臟手術又分體外循環下心臟手術和非體外循環手術。在體外循環下進行的心臟手術中,TEE可在體外循環前、中、后三個時間段發揮重要作用。
體外循環前TEE可以準確診斷患兒先天性心臟病的種類和病變程度,并能為臨床醫生提供精確的解剖異常以指導手術方案的制定[11-13]。如果經胸超聲心動圖或者其他手段不能準確反映病變情況和解剖結構,TEE可以提供相關信息的補充。麻醉醫生可以利用TEE評估心室前負荷、血流動力學狀態、心臟/血管內分流以及心室功能,從而指導液體管理、麻醉藥品的選擇以及縮血管/擴血管藥物的用量[14]。此外,麻醉醫生還可以用TEE確定中心靜脈的大概位置,為中心靜脈置管提供方便[15]。
當體外循環開始后,TEE可以評估靜脈置管和左心室排氣裝置的位置是否合適。在不停跳心臟手術中,TEE可以準確發現左心室內是否存在氣體,避免空氣栓塞帶來的不良事件,同時TEE還可以評估左心室膨脹的情況,防止左心室過度膨脹帶來的心肌損傷[16]。
在體外循環結束后,TEE可以準確評估手術效果和流出道梗阻、殘余分流、瓣膜狹窄反流等解剖異常;這些異常情況可能導致體外循環不能順利撤除。此外,TEE還幫助臨床醫生進行心臟排氣和準確地評估和管理撤機后心室功能。TEE同樣也可以評估撤機后血流動力學狀態,從而指導臨床醫生進行液體管理和制定縮血管藥物使用方案[17]。總的來說,TEE可以在體外循環撤除后為麻醉和重癥監護醫師提供準確有效的信息,以幫助他們更好地制定術后管理計劃[13, 18]。
1.2 在非心臟手術中的應用
合并先天性心臟病、后天性心臟病、心力衰竭和肺動脈高壓的非心臟手術從來都是對麻醉醫生的巨大挑戰,TEE可以為這些患者的手術管理提供大量的信息來幫助麻醉管理[19]。TEE可協助麻醉醫師有效評估患者心臟前后負荷和收縮功能,為液體管理和縮血管藥物使用提供幫助[20]。此外,鑒于TEE具有評估全心功能的能力,其可以檢測出部分心室壁活動障礙[21],對部分心肌損傷和心肌梗死具有重要的意義。TEE還可以檢測心包積液、肺栓塞等手術并發癥,為臨床醫師的處理提供證據[17, 20, 22]。
2 TEE在心臟介入手術中的應用
2.1 心臟介入手術
目前TEE被廣泛應用于經導管房間隔缺損封堵術等心臟介入手術中,它可以提供房間隔缺損周圍其他分流的大小以及與原發房間隔缺損之間的解剖位置關系,比如房室瓣、異位肺靜脈、動脈導管未閉等病變[23-26]。通過TEE得到的圖像可以幫助臨床醫生確定導絲、導管以及裝置釋放的位置,并且幫助判斷手術實施后是否存在殘余分流或者裝置釋放位置是否正確[27-28]。此外,在心臟介入手術中,TEE還可以評估心室功能和心包積液程度以及其他手術相關并發癥[29]。
在肥厚性梗阻性心臟病的患者中,TEE可以精確地判斷酒精消融的部位,為臨床醫生提供指導[30]。同時TEE還可以運用于瓣膜成形中的球囊擴張、瓣膜閉鎖中的激光打孔的手術,并為術后及時效果提供準確的評價,評估是否發生手術并發癥[31]。
2.2 導管消融
在室上性心律失常的患者中,臨床醫師可以在TEE的引導下進行房間隔穿刺、鞘管置入左心房進行電生理標測以及左心房電生理通路消融,減少心臟穿孔的發生率[32]。TEE為放射介入射頻消融手術提供輔助影像學支持,以幫助臨床醫師在正常或者異常的心臟中更加準確地定位和置入導管[33]。
3 TEE的其他應用
3.1 心室輔助裝置
一旦心室輔助裝置(ventricular assist device,VAD)置入患者體內,其導致的心內通道可能引起右向左分流甚至引起低氧血癥。在應用VAD的過程中,瓣膜的狹窄或反流都可能引起壓力或容量負荷超載從而影響VAD設備輸出甚至心室功能下降;TEE可以在置入VAD之前就發現這些病變[34]。TEE還可以顯示VAD導管的位置以及心臟氣體等圖像,為臨床醫師提供準確信息和應變依據[35]。此外,TEE提供的圖像可以輔助臨床醫師更好地調節VAD裝置的循環支持設定參數,以及發現心臟壓塞和心內膜感染等并發癥[36]。對于已經置入單室VAD的雙室功能障礙患者,TEE可以很好地評估是否需要雙室VAD輔助。
3.2 體外膜式氧合
在接受體外膜式氧合(extra corporeal membrane oxygenation, ECMO)的患者中,由于其胸部廣泛覆蓋敷料甚至沒有進行關胸等情況,經胸超聲心動圖并沒有TEE適合,在這種情況下,TEE可以提供心室功能、導管位置和撤除裝置的條件等信息。在左心房擴張的患者中,TEE可以判斷是否需要左心房減壓,以及導管位置是直接置入左心房還是通過房間隔置入左心房[37]。
3.3 診斷應用
TEE可以發現baffle術后患者的靜脈移位通路,顯示法洛四聯癥修復術后主動脈根部擴張的情況以及成人Fontan術后患者心室及瓣膜的功能。在心內膜感染的患者中,TEE可以準確發現贅生物或膿腫所在部位,以及評估其對周圍組織的影響。在合并心臟腫瘤的患者中,TEE可以準確定位腫瘤,評估瘤體大小以及對周圍組織結構和生理功能的影響。
對于處于重癥監護室的患者,由于其胸部覆蓋大量敷料、皮下積氣等情況的存在可以影響經胸超聲的效果,所以在這種患者中,TEE有著更大的優勢,它可以判斷患者是否存在心臟壓塞、心臟血栓,評估心臟功能、容量負荷情況以及對補液治療的反應[38]。
4 TEE的并發癥
雖然TEE在很多疾病中得到了廣泛的應用和取得了良好的效果,但是TEE在應用過程中仍然可能出現一些并發癥。在置入探頭的過程中,可能出現探頭不能放進食管,以及迷走刺激導致的心動過緩。雖然置入TEE的過程極少引起循環和呼吸的并發癥,但是在很小的患者中仍然可能發生探頭壓迫起到引起供氣不足的情況;而且在新生兒和嬰兒患者中,TEE還可能引起循環不穩。已有報道發現在完全性肺靜脈異位引流患兒中應用TEE可能因為探頭壓迫上腔靜脈交匯處而導致降主動脈壓迫和低血壓。
其他諸如牙齒損傷、下頜半脫位、黏膜損傷以及出血等并發癥發生率很低,而長時間使用探頭可能導致口唇和舌體腫脹,更為嚴重的并發癥包括探頭使用過程中黏膜的撕裂以及胃食管穿孔。雖然在兒童患者中應用TEE是相對安全和較小發生并發癥,但臨床醫生在使用之前仍然需要評估效益-風險比,并警惕TEE帶來的風險和在發生時能夠正確進行處理[39]。
5 TEE的操作規范
早在2005年,美國超聲心動圖和麻醉醫師協會(American Society of Echocardiography and Society of Cardiovascular Anesthesiologists)就制定了術中各項檢查的指南[39]。它包括了術中超聲應檢查的20個心臟及大血管切面,雖然它主要適用于正常心臟,但它仍然能為小兒TEE提供指導。這些切面可以為臨床醫師提供絕大多數心臟結構異常的信息,指導臨床工作。
在小兒患者中,一次全面的TEE檢查應囊括所有心臟切面、瓣膜情況和血管結構,以防漏掉任何可能相關的信息。在檢查條件受限或者探頭引起患者心臟功能、血壓或心律不穩定的情況下,操作者應著重檢查與已發現病變相關的其他可能異常。
6 TEE的技術發展
近年來科技工作者對TEE最大的兩項進展包括微型多平面探頭和3D超聲技術的發明和開展。微型探頭的發明可以提高新生兒或者嬰幼兒應用TEE的安全性,已有報道支持微型探頭應用于 < 3.5 kg的嬰兒,并且不會引起血流動力學或者通氣功能障礙[5]。
對于 > 30 kg的患兒,3DTEE探頭可以提供更為精確的形態學、結構和功能評估。3DTEE在評估瓣膜形態和經皮穿刺封堵房/室間隔缺損的優勢更為明顯[40]。3D實時TEE已經表現出比2D超聲更大的潛力和價值。
總的來說,在新生兒或者嬰幼兒患者中應用TEE具有相當的安全性,而且TEE可以在很多方面為臨床心臟醫師提供可靠而有效的信息,目前我國術中應用TEE尚處于起步階段,小兒患者使用TEE的情況更少,鑒于TEE在術中的應用價值和安全性,筆者認為TEE具有臨床推廣的價值,我們需要更多的醫生參與開展術中TEE檢查,為心臟或非心臟手術保駕護航。