近年來，經食管超聲心動圖（transesophageal echocardiography，TEE）設備有微型化趨勢，使其在心臟外科術后重癥監護病房患者的管理中有重大臨床意義和廣泛的臨床應用前景。本文介紹了微型經食管超聲心動圖（miniaturized transesophageal echocardiography，mTEE）技術和臨床應用特點，并側重其與標準TEE和經胸超聲心動圖（transthoracic echocardiography，TTE）的對比。
引用本文： 國勝文, 李桐, 張燕搏. 微型經食管超聲心動圖指導心臟外科術后患者管理的研究進展. 中國胸心血管外科臨床雜志, 2017, 24(10): 803-806. doi: 10.7507/1007-4848.201701023 復制
經食管超聲心動圖（transesophageal echocardiography，TEE）避免了胸壁、肺氣等因素的干擾，提高對心血管疾病診斷的敏感性和可靠性，也便于心臟手術中的超聲監測與評價[1]。近年來，出現了 ImaCor 和 ClariTEE 等型號[2]的微型經食管超聲心動圖（miniaturized transesophageal echocardiography，mTEE），其在心臟外科術后重癥監護病房（intensive care unit，ICU）患者管理具有重要的臨床應用前景。
1 超聲技術在 ICU 的使用現狀
目前超聲技術在 ICU 的使用逐漸受到重視，2007 ~ 2011 年 ICU 影像技術的使用率降低了 13.5%，其中 CT 使用率降低了 21.0%，磁共振成像（MRI） 的使用率也降低了 6.0%，僅有超聲的使用率增加了 18.9%[3]。但超聲在 ICU 的使用情況和使用目的與相關指南仍有一定差距。基于法國醫院 ICU 病房中超聲應用情況的研究發現，ICU 患者超聲使用率為 36%，其中 87% 的超聲檢查被用做診斷手段，僅僅 13% 超聲檢查用于指導 ICU 患者治療策略[4]。 mTEE 由于其自身特性必將有助于改變超聲技術在指導治療策略方面的不足。
2 mTEE 技術特點
2.1 有效性
TEE是一種常見的無創性影像學檢查手段，以往經常被用作心臟功能的即時檢查方式[5]，mTEE 在 ICU 的使用較標準 TEE 更具有有效性。mTEE 探頭可以在患者食管內連續使用長達 72 h[6- 7]，解決了標準 TEE 無法連續使用的缺陷。其次，在 ICU 應用 mTEE 檢測患者血流動力學具有高效性。Treskatsch 等研究發現 mTEE 檢測效率 2.6 h 每次，而經肺熱稀釋法的效率為 8 h 每次[6]。最后 mTEE 作為一種新興起的監控設備，具有優化改良 ICU 治療策略的作用。 Treskatsch 等在試驗期間還發現 mTEE 組 89% 的醫生優化了其治療方案[6]。Vieillard-Baron 等在另一個相似的臨床試驗發現，ICU 中接受機械通氣治療的患者接受 mTEE 檢測，有 90% 的患者可獲得足夠清晰的圖像，并可以直接影響 68% 患者的治療方案制定[8]。目前mTEE 探頭均為是一次性，售價相對較高，在美國每個mTEE 大約需要 1 250 美元[9]。
2.2 圖像質量
mTEE 由于減小了探頭體積，不可避免地降低了圖像分辨率，有研究顯示標準 TEE 的二維、彩色多普勒圖像均優于 mTEE，兩者的優良率分別為 85.96% 和 50.88%（P<0.001）[10]。此外有研究發現 TTE 圖像優良率為 55%[11]。同時 Begot 等的研究也發現盡管圖像清晰度較標準 TEE 差，但兩者的診斷和指導作用并沒有顯著性差異。
2.3 簡便性
在簡便性方面，近些年發展起來的 mTEE 在 ICU 應用也更具有優勢，微型 TEE 探頭直徑和普通胃管相似，患者植入探頭時痛苦小不需要接受深度麻醉[9]。此外 mTEE 操作過程中喉鏡的使用率也比標準 TEE 降低（P<0.000 1）[10]。ICU 醫生經過短時間有針對性的培訓可以熟練掌握 mTEE 的設備植入技術和圖像閱讀的技巧。Cioccari 等對 14 位從未接受過 TEE 學習的 ICU 醫生進行了 6 h的 TEE 操作技術培訓，之后的測試發現他們對于圖像的識別結果與心臟病學專家有較高的一致性[12]。Neskovic 等的研究也表明通過訓練的 ICU 醫生可以利用 mTEE 技術獲得 85% 的危重患者的清晰圖像并用于指導臨床實踐[13]。也有研究者探討了在 ICU 醫師中開展 mTEE 培訓最佳周期，其認為無微型 TEE 操作經驗的 ICU 醫生，可以通過周期為 6 個月的 31 次有監督下 mTEE 操作培訓，達到最佳操作標準[14]。
2.4 安全性
mTEE 和其他超聲心動圖一樣屬于無創性檢測手段，檢測時醫源性并發癥較肺動脈導管和經肺熱稀釋法明顯減低。此外 mTEE 相對于標準 TEE 更加安全，主要體現在并發癥發生率低和并發癥輕微兩方面。TEE 和 mTEE 的并發癥發生率分別為 1.6%[15]和 0.2%～0.5%[16]。同時標準 TEE 常見并發癥是食管穿孔等較為嚴重的消化道并發癥[15]。也有研究人員報道過1例完全性肺靜脈畸形引流患兒 TEE 探頭前傾造成患兒發生嚴重一過性電機分離現象[17]。然而 Vieillard-Baron 等的研究中發現 mTEE 僅產生自限性胃出血與口唇部機械性潰瘍等并發癥，不會影響患者預后[8]。mTEE、標準TEE和TTE的技術特點比較見表1。
表1
三種類型超聲心動圖技術特點比較
3 TEE 對心臟外科手術術后應用
3.1 術后低血壓的病因分析
在心外科術后 ICU 的患者出現低血壓癥狀時，其潛在的診斷包括右心功能不全，肺栓塞，敗血癥和惡性心包積液[18–21]。
常規的介入治療手段可以獲得心排出量和肺動脈壓力等指標，但指標較抽象。TTE 和 TEE 解決了此類問題，為醫生提供包括鑒別左、右心衰竭，左室收縮/舒張功能障礙，左心室流出道梗阻，心臟瓣膜功能障礙以及室壁節段性運動等指標[22]。Verma 等[23]在研究中發現，經胸超聲心動圖檢查可以幫助醫生確定相當多患者低血壓的病因，但心臟手術術后患者存在胸膜、胸壁水腫和限制性位置等問題，影響 TTE 的應用。
TEE 雖然能解決以上問題，但如前文所述 TEE 在 ICU 應用存在價格昂貴、無法長期連續應用、學習周期長等問題，因此 mTEE 更具有應用價值。Begot 等[24]研究報道了1例 mTEE 指導心臟術后難治性低血壓患者的診療經過，mTEE 幫助醫生肯定了造成低血壓因素為周圍循環阻力降低和基于血管加壓素的治療方案。Wagner 等的病例報告中介紹了主動脈瓣置換術后 mTEE 對感染性休克的診斷作用[2]。
3.2 心包積液與心臟壓塞
術后早期的心臟壓塞若不能得到及時的診斷和處理，會進一步發展為嚴重血流動力學紊亂，心源性休克，甚至導致死亡[25]。開胸心臟手術術后局限性心臟壓塞發病率較高。彭冉等對其臨床中心 2000 ~2010 年間的 4 216 例開胸心臟手術患者進行了回顧性研究，共發現 26 例術后心臟壓塞患者，其中 17 例局限性心臟壓塞[26]。
Grumann 等對 23 例開胸心臟手術術后發生局限性心臟壓塞的患者進行了回顧性研究，發現在已確診的 23 例患者中 TTE 只能描述其中的 3/4 患者，而 TEE 可以明確診斷所有的局限性心臟壓塞[27]。
mTEE 在心包積液中的應用主要體現在及時和實時性上。Begot 等報道 1 例患者發生循環不穩定后利用 mTEE 技術確診了局限性心臟壓塞，其推測若患者沒有進行 mTEE 連續檢測則很可能因為癥狀不典型而延誤診斷[24]。Maltais 等[28]通過研究認為 TTE 和標準 TEE 可以診斷心包積液，但不能用做實時觀測出血狀態的監護工具。
3.3 指導體外膜肺氧合機撤離
靜脈動脈體外膜肺氧合 (venoarterial extracorporeal membrane oxygenation，VA ECMO) 是一種重要的心臟輔助裝置，在心臟外科術后 ICU 中有較高的使用頻率。VA ECMO 撤機時間過早則起不到輔助作用，而撤機過晚則增加了患者經濟壓力和并發癥發生風險，因此正確判斷 VA ECMO 撤離時間是 ICU 醫生的重要能力。
何發明等我國研究者在未使用 TEE 監測情況下正常平均撤機時間為 119.8 h（除外器官衰竭而提前撤機）[29]。國外研究人員發現 TEE 指導下的 ECMO 治療時間縮短到 3.3 d。mTEE 在此基礎上提供了一種更為方便的連續性監控手段。而 Cavarocchi 等在其研究中使用 mTEE 連續監控技術，納入 21 例接受 VA ECMO 支持治療的患者，依據 mTEE 指導的 4 步法撤機，撤機后均無相關并發癥發生[30]。
3.4 獨特應用價值
mTEE 除在以上疾病診斷中有優勢外，還有更獨特的應用價優勢。
（1）應用于新生兒和嬰幼兒圍術期。普通 TEE 由于體積過大不適用于低體重患兒。而 Pavithran 等[31]研究 32 例平均體重為 4.4 kg 的新生兒發現，mTEE 可以提供清晰的圖像，據此結果改變了 5 例患兒的治療策略，結果無 mTEE 相關并發癥發生。
（2）在氣管插管過程中應用。因為普通 TEE 體積過大占據了口腔較多的空間所以不能在氣管插管的過程中應用，mTEE 的出現解決了這一問題。mTEE 體積較小、刺激低，可以在患者清醒狀態下應用，同時不影響氣管插管操作[32]。
3.5 心房水平應用
TEE 在評定房間隔缺損（ASD）術后患者優勢并不明顯，Bartakian 等[33]開展了RCT ，結果發現 TEE 和 TTE 兩組患者并發癥發生率及效果差異無統計學意義；相反 TTE 透視時間縮短。其他研究者也發現 TEE 在 ASD 術后殘余漏、心房血栓[34]和房水平分流[35]等診斷和監護方面缺乏優勢；可能因為其本身由后方向前觀測特點而心房位置較靠前相關。
4 結語
近年來國外對于mTEE 在心外科術后 ICU 的臨床應用進行了一定研究，但相關臨床試驗以小型回顧性臨床研究為主，mTEE 想要在心臟外科術后 ICU 獲得更確切證據等級更高的循證學證據還需要研究人員進一步的臨床試驗。目前我國對于mTEE 在心臟外科術后 ICU 的應用研究還屬于空白狀態，中國 ICU 醫生對于mTEE 了解較少是一個主要原因。因此想推廣mTEE 在我國的使用還需要我國政府和 ICU 醫生的共同努力，期望本文有助于我國研究人員對mTEE 的了解，推動更多基于我國國情的關于mTEE 臨床研究實施。
經食管超聲心動圖（transesophageal echocardiography，TEE）避免了胸壁、肺氣等因素的干擾，提高對心血管疾病診斷的敏感性和可靠性，也便于心臟手術中的超聲監測與評價[1]。近年來，出現了 ImaCor 和 ClariTEE 等型號[2]的微型經食管超聲心動圖（miniaturized transesophageal echocardiography，mTEE），其在心臟外科術后重癥監護病房（intensive care unit，ICU）患者管理具有重要的臨床應用前景。
1 超聲技術在 ICU 的使用現狀
目前超聲技術在 ICU 的使用逐漸受到重視，2007 ~ 2011 年 ICU 影像技術的使用率降低了 13.5%，其中 CT 使用率降低了 21.0%，磁共振成像（MRI） 的使用率也降低了 6.0%，僅有超聲的使用率增加了 18.9%[3]。但超聲在 ICU 的使用情況和使用目的與相關指南仍有一定差距。基于法國醫院 ICU 病房中超聲應用情況的研究發現，ICU 患者超聲使用率為 36%，其中 87% 的超聲檢查被用做診斷手段，僅僅 13% 超聲檢查用于指導 ICU 患者治療策略[4]。 mTEE 由于其自身特性必將有助于改變超聲技術在指導治療策略方面的不足。
2 mTEE 技術特點
2.1 有效性
TEE是一種常見的無創性影像學檢查手段，以往經常被用作心臟功能的即時檢查方式[5]，mTEE 在 ICU 的使用較標準 TEE 更具有有效性。mTEE 探頭可以在患者食管內連續使用長達 72 h[6- 7]，解決了標準 TEE 無法連續使用的缺陷。其次，在 ICU 應用 mTEE 檢測患者血流動力學具有高效性。Treskatsch 等研究發現 mTEE 檢測效率 2.6 h 每次，而經肺熱稀釋法的效率為 8 h 每次[6]。最后 mTEE 作為一種新興起的監控設備，具有優化改良 ICU 治療策略的作用。 Treskatsch 等在試驗期間還發現 mTEE 組 89% 的醫生優化了其治療方案[6]。Vieillard-Baron 等在另一個相似的臨床試驗發現，ICU 中接受機械通氣治療的患者接受 mTEE 檢測，有 90% 的患者可獲得足夠清晰的圖像，并可以直接影響 68% 患者的治療方案制定[8]。目前mTEE 探頭均為是一次性，售價相對較高，在美國每個mTEE 大約需要 1 250 美元[9]。
2.2 圖像質量
mTEE 由于減小了探頭體積，不可避免地降低了圖像分辨率，有研究顯示標準 TEE 的二維、彩色多普勒圖像均優于 mTEE，兩者的優良率分別為 85.96% 和 50.88%（P<0.001）[10]。此外有研究發現 TTE 圖像優良率為 55%[11]。同時 Begot 等的研究也發現盡管圖像清晰度較標準 TEE 差，但兩者的診斷和指導作用并沒有顯著性差異。
2.3 簡便性
在簡便性方面，近些年發展起來的 mTEE 在 ICU 應用也更具有優勢，微型 TEE 探頭直徑和普通胃管相似，患者植入探頭時痛苦小不需要接受深度麻醉[9]。此外 mTEE 操作過程中喉鏡的使用率也比標準 TEE 降低（P<0.000 1）[10]。ICU 醫生經過短時間有針對性的培訓可以熟練掌握 mTEE 的設備植入技術和圖像閱讀的技巧。Cioccari 等對 14 位從未接受過 TEE 學習的 ICU 醫生進行了 6 h的 TEE 操作技術培訓，之后的測試發現他們對于圖像的識別結果與心臟病學專家有較高的一致性[12]。Neskovic 等的研究也表明通過訓練的 ICU 醫生可以利用 mTEE 技術獲得 85% 的危重患者的清晰圖像并用于指導臨床實踐[13]。也有研究者探討了在 ICU 醫師中開展 mTEE 培訓最佳周期，其認為無微型 TEE 操作經驗的 ICU 醫生，可以通過周期為 6 個月的 31 次有監督下 mTEE 操作培訓，達到最佳操作標準[14]。
2.4 安全性
mTEE 和其他超聲心動圖一樣屬于無創性檢測手段，檢測時醫源性并發癥較肺動脈導管和經肺熱稀釋法明顯減低。此外 mTEE 相對于標準 TEE 更加安全，主要體現在并發癥發生率低和并發癥輕微兩方面。TEE 和 mTEE 的并發癥發生率分別為 1.6%[15]和 0.2%～0.5%[16]。同時標準 TEE 常見并發癥是食管穿孔等較為嚴重的消化道并發癥[15]。也有研究人員報道過1例完全性肺靜脈畸形引流患兒 TEE 探頭前傾造成患兒發生嚴重一過性電機分離現象[17]。然而 Vieillard-Baron 等的研究中發現 mTEE 僅產生自限性胃出血與口唇部機械性潰瘍等并發癥，不會影響患者預后[8]。mTEE、標準TEE和TTE的技術特點比較見表1。
表1
三種類型超聲心動圖技術特點比較
3 TEE 對心臟外科手術術后應用
3.1 術后低血壓的病因分析
在心外科術后 ICU 的患者出現低血壓癥狀時，其潛在的診斷包括右心功能不全，肺栓塞，敗血癥和惡性心包積液[18–21]。
常規的介入治療手段可以獲得心排出量和肺動脈壓力等指標，但指標較抽象。TTE 和 TEE 解決了此類問題，為醫生提供包括鑒別左、右心衰竭，左室收縮/舒張功能障礙，左心室流出道梗阻，心臟瓣膜功能障礙以及室壁節段性運動等指標[22]。Verma 等[23]在研究中發現，經胸超聲心動圖檢查可以幫助醫生確定相當多患者低血壓的病因，但心臟手術術后患者存在胸膜、胸壁水腫和限制性位置等問題，影響 TTE 的應用。
TEE 雖然能解決以上問題，但如前文所述 TEE 在 ICU 應用存在價格昂貴、無法長期連續應用、學習周期長等問題，因此 mTEE 更具有應用價值。Begot 等[24]研究報道了1例 mTEE 指導心臟術后難治性低血壓患者的診療經過，mTEE 幫助醫生肯定了造成低血壓因素為周圍循環阻力降低和基于血管加壓素的治療方案。Wagner 等的病例報告中介紹了主動脈瓣置換術后 mTEE 對感染性休克的診斷作用[2]。
3.2 心包積液與心臟壓塞
術后早期的心臟壓塞若不能得到及時的診斷和處理，會進一步發展為嚴重血流動力學紊亂，心源性休克，甚至導致死亡[25]。開胸心臟手術術后局限性心臟壓塞發病率較高。彭冉等對其臨床中心 2000 ~2010 年間的 4 216 例開胸心臟手術患者進行了回顧性研究，共發現 26 例術后心臟壓塞患者，其中 17 例局限性心臟壓塞[26]。
Grumann 等對 23 例開胸心臟手術術后發生局限性心臟壓塞的患者進行了回顧性研究，發現在已確診的 23 例患者中 TTE 只能描述其中的 3/4 患者，而 TEE 可以明確診斷所有的局限性心臟壓塞[27]。
mTEE 在心包積液中的應用主要體現在及時和實時性上。Begot 等報道 1 例患者發生循環不穩定后利用 mTEE 技術確診了局限性心臟壓塞，其推測若患者沒有進行 mTEE 連續檢測則很可能因為癥狀不典型而延誤診斷[24]。Maltais 等[28]通過研究認為 TTE 和標準 TEE 可以診斷心包積液，但不能用做實時觀測出血狀態的監護工具。
3.3 指導體外膜肺氧合機撤離
靜脈動脈體外膜肺氧合 (venoarterial extracorporeal membrane oxygenation，VA ECMO) 是一種重要的心臟輔助裝置，在心臟外科術后 ICU 中有較高的使用頻率。VA ECMO 撤機時間過早則起不到輔助作用，而撤機過晚則增加了患者經濟壓力和并發癥發生風險，因此正確判斷 VA ECMO 撤離時間是 ICU 醫生的重要能力。
何發明等我國研究者在未使用 TEE 監測情況下正常平均撤機時間為 119.8 h（除外器官衰竭而提前撤機）[29]。國外研究人員發現 TEE 指導下的 ECMO 治療時間縮短到 3.3 d。mTEE 在此基礎上提供了一種更為方便的連續性監控手段。而 Cavarocchi 等在其研究中使用 mTEE 連續監控技術，納入 21 例接受 VA ECMO 支持治療的患者，依據 mTEE 指導的 4 步法撤機，撤機后均無相關并發癥發生[30]。
3.4 獨特應用價值
mTEE 除在以上疾病診斷中有優勢外，還有更獨特的應用價優勢。
（1）應用于新生兒和嬰幼兒圍術期。普通 TEE 由于體積過大不適用于低體重患兒。而 Pavithran 等[31]研究 32 例平均體重為 4.4 kg 的新生兒發現，mTEE 可以提供清晰的圖像，據此結果改變了 5 例患兒的治療策略，結果無 mTEE 相關并發癥發生。
（2）在氣管插管過程中應用。因為普通 TEE 體積過大占據了口腔較多的空間所以不能在氣管插管的過程中應用，mTEE 的出現解決了這一問題。mTEE 體積較小、刺激低，可以在患者清醒狀態下應用，同時不影響氣管插管操作[32]。
3.5 心房水平應用
TEE 在評定房間隔缺損（ASD）術后患者優勢并不明顯，Bartakian 等[33]開展了RCT ，結果發現 TEE 和 TTE 兩組患者并發癥發生率及效果差異無統計學意義；相反 TTE 透視時間縮短。其他研究者也發現 TEE 在 ASD 術后殘余漏、心房血栓[34]和房水平分流[35]等診斷和監護方面缺乏優勢；可能因為其本身由后方向前觀測特點而心房位置較靠前相關。
4 結語
近年來國外對于mTEE 在心外科術后 ICU 的臨床應用進行了一定研究，但相關臨床試驗以小型回顧性臨床研究為主，mTEE 想要在心臟外科術后 ICU 獲得更確切證據等級更高的循證學證據還需要研究人員進一步的臨床試驗。目前我國對于mTEE 在心臟外科術后 ICU 的應用研究還屬于空白狀態，中國 ICU 醫生對于mTEE 了解較少是一個主要原因。因此想推廣mTEE 在我國的使用還需要我國政府和 ICU 醫生的共同努力，期望本文有助于我國研究人員對mTEE 的了解，推動更多基于我國國情的關于mTEE 臨床研究實施。
