中國麻醉醫生要加強圍術期心臟超聲學習

中國心胸血管麻醉學會心血管超聲分會

心臟超聲在圍術期的重要性正在得到認同, 但是使用很不均衡, 即便是在三級醫院, 有的已經在心臟麻醉常規使用經食管超聲心動圖(transesophageal echocardiography, TEE), 有的則連便攜的經胸超聲心動圖(transthoracic echocardiography, TTE)也不具備。以TEE為例, 根據我們在2018年完成的一項關于術中TEE使用狀況調查[1], 在全國近700多家可以開展心臟外科手術的醫院中, 13%醫院不開展術中TEE。在這些參與調查的醫院中, 麻醉科獨立擁有TEE設備的僅占24%, 由麻醉醫生獨立完成TEE操作的占19%, 由超聲科醫生獨立完成的占36%。絕大多數麻醉醫生沒有接受過系統規范的TEE培訓, 即便是能夠進行術中TEE操作的麻醉醫生, 55%接受正式培訓的時間不足1個月。因此, 本文強調了中國麻醉醫生要加強圍術期心臟超聲學習的必要性, 呼吁盡快建立起更多有資質的圍術期心臟超聲培訓基地, 并根據初級、 中級及高級3個層次, 制定國內規范統一的培訓目標、 教學大綱和考核標準。這樣有助于麻醉醫生根據不同的需求參加不同的圍術期心臟超聲技能培訓和認證考核, 從而推動該項技術的應用與普及。

1 心臟超聲是麻醉專業的技術需求

心臟超聲能夠即時直觀評估心臟的結構與功能, 是圍術期血流動力學監測與管理的一種重要工具, 已經逐漸在急診、 重癥醫學、 麻醉等學科開始應用, 但是由于其存在一定技術難度和設備要求, 即便是對于心內科醫生, 也難以實現“人人會做心臟超聲”的目標。2019年7月, 在第16屆心臟影像及心臟干預大會上, 復旦大學附屬中山醫院葛均波院士、 北京大學第一醫院霍勇教授、 解放軍總醫院陳韻岱教授等共同發起“心血管醫生學習心臟超聲”倡議, 呼吁心血管醫生要加強心臟超聲學習。

循環管理是術中重要核心任務, 如何維持大手術和危重患者術中血流動力學穩定成為麻醉醫生的重要挑戰。想要把控循環, 必需洞察心臟。心臟狀態、 血容量和外周血管阻力是循環的3個要素, 在目前所有的術中血流動力學監測手段中, 只有心臟超聲可以直接或間接評價這3個要素, 因此, 心臟超聲對于術中循環監測與管理至關重要。

麻醉醫生也是圍術期醫生, 既要關注術前危重患者的優化與評估, 還需致力于降低圍術期并發癥和死亡率, 這樣才能真正成為圍術期醫學的領導者。麻醉學科才能成為“醫療安全的關鍵學科”, 成為真正的“麻醉與圍術期醫學科”[2]。急危重癥患者圍術期病情變化顯著且進展迅速。麻醉誘導之前利用超聲快速掃查心臟, 了解循環的實時狀況, 對于能否平穩安全實施麻醉誘導意義重大。在術后一段時間, 由于合并疾病和手術創傷的雙重影響, 圍術期出現循環系統并發癥幾率增加, 心臟超聲可以提供實時可靠的監測與診斷依據, 以提高術后并發癥的及時診斷以及有效處理[3]。

2 圍術期心臟超聲的3個層次

基于美國超聲心動學會(ASE)、 美國心血管麻醉醫師協會(SCA)和中華醫學會麻醉學分會(CSA)關于心臟超聲在圍術期應用的相關指南, 根據技術難度和設備要求將圍術期心臟超聲檢查分為3個層次, 這樣有助于學習者根據各自不同的臨床需求和超聲設備來學習心臟超聲, 從而提高心臟超聲訓練和應用的針對性、 推動該項技術的臨床普及。

2.1 初級心臟超聲

初級心臟超聲, 是指使用簡單便攜的心臟超聲設備、 聚焦特定循環問題實施的快速心臟超聲檢查, 因此也可稱之為“聚焦心超”, ASE給予的術語是:聚焦心血管超聲 (focused cardiovascular ultrasound, FOCUS)。FOCUS技術在推廣與應用過程中, 也獲得了一些其他稱謂, 如手持心臟超聲、 POC心臟超聲(Cardiac POCUS)、 超聲聽診器、 床旁心臟超聲和快速心臟超聲等[4]。雖然這些名稱不同, 但內涵一致。正是由于描述FOCUS的術語眾多, 容易將FOCUS和有限心臟超聲(Limited Echocardiography, Limited TTE)混淆。二者在技術難度和設備要求都有所區別: Limited TTE需要功能完整的超聲設備、 獲取圖像的培訓、 圖像分析和說明的必需知識, 以及正確及安全使用超聲心動圖的資質; FOCUS由于受設備和操作醫生技能限制, 其使用范圍往往比較局限, 是針對特定的臨床問題, 快速獲得定性或者半定量數據[4-5]。

FOCUS的適應證包括: (1)血流動力學不穩或原因不明的休克狀態; (2)心搏驟停; (3)心包積液/填塞; (4)心力衰竭; (5)心臟病高風險患者麻醉誘導前再評估; (6)作為體格檢查的輔助手段。在血流動力學監測結合體格檢查基礎之上, 應用FOCUS可顯著提高圍術期心血管異常事件的檢出率和診斷精確性, 讓臨床決策和干預措施更加有的放矢[5]。

在北美, FOCUS主要是TTE的“聚焦”。根據ASE FOCUS指南[5]和加拿大多倫多總醫院麻醉科FOCUS培訓網站(http: //www.pie.med.utoronto.ca/TTE/TTE_content/assets/applications/FOCUS/index.htm), TTE-FOCUS檢查包括5個切面, 分別是: 胸骨旁左心室長軸切面、 胸骨旁左心室短軸切面、 心尖四腔心切面、 劍突下四腔心切面和劍突下腔靜脈切面。在我國FOCUS概念被引入了TEE。CSA在中國首部圍術期TEE專家共識中, TEE-FOCUS檢查切面包括6個, 分別是: 食管中段四腔心切面、 食管中段左心室長軸切面、 食管中段右心室流入流出道切面、 降主動脈短軸切面、 升主動脈長軸切面, 經胃乳頭肌中部左心室短軸切面[6]。

正如上述適應證介紹, 使用FOCUS可以快速判斷有無心包積液、 左心室整體收縮功能和右心室大小, 以及根據左心室心腔大小和下腔靜脈內徑及其隨呼吸時相的變化來進行快速容量評估。TTE-FOCUS 是無創操作, 無論患者清醒與否均可實施, 因此, 建議所有麻醉醫生都接受TTE-FOCUS培訓。由于其技術本身的固有特點, TEE-FOCUS對心臟瓣膜和心腔內血流的定性觀察要比TTE-FOCUS更加有優勢。但是, TEE是介入操作且技能操作要求高, 盡管 FOCUS 概念屬于心臟超聲的初級應用范疇, TEE-FOCUS在技術層面應歸屬于中級應用。

2.2 中級心臟超聲

中級心臟超聲, 是指在ASE和SCA相關指南里提到的有限經胸心臟超聲(Limited TTE)和基本經食管心臟超聲(Basic TEE), Limited TTE主要是針對TTE, Basic TEE是屬于TEE范疇。中級心臟超聲獲取的切面數量介于初級和高級心臟超聲之間。Limited TTE主要用于患者在近期接受全面TTE檢查之后有針對性的復查, 其對技術與設備的要求與全面TTE檢查相當; 而Basic TEE主要適用于非心臟手術循環監測和心臟手術后拔出TEE探頭之前對心臟結構與功能的復查。對于麻醉醫生而言, Basic TEE在手術麻醉中的使用更為常見。因此, 本文的中級心臟超聲主要介紹Basic TEE的應用。

Basic TEE的適應證體現在主動使用與被動使用2個方面: (1)主動使用, 是指手術或患者合并的心血管問題預測可能在術中導致嚴重的循環、 呼吸或者中樞神經系統事件時, 提前放置TEE探頭, 以便及時發現問題; (2)被動應用, 是指當患者術中出現難以解釋的威脅到生命的循環事件, 且常規補液或應用血管活性藥物難以糾正時, 如果設備和技術允許, 盡可能使用TEE, 幫助鑒別診斷, 提高處理措施的針對性[7]。從專業角度來講, 如果出現循環問題被動使用, 此時的TEE屬于救援超聲, 其臨床價值明顯不如提前放置TEE探頭更好。因此, 如果TEE設備和技術允許, 建議在沒有禁忌證的前提下, 對于循環脆弱的患者和重大手術, 盡早使用TEE監測。

Basic TEE的禁忌證包括: (1)絕對禁忌證: 先天性或獲得性的上消化道疾病, 如活動性上消化道出血、 食管梗阻或狹窄、 食管占位性病變、 食管撕裂和穿孔、 食管憩室、 食管裂孔疝、 先天性食管畸形、 近期食管手術史; 咽部膿腫、 咽部占位性病變; 嚴重的且未妥善固定的頸椎創傷; (2)相對禁忌證: 食管胃底靜脈曲張、 凝血障礙、 縱隔放療史、 頸椎疾病與損傷等[7]。

根據ASE指南[7], Basic TEE檢查切面包括11個, 分別是: 食管中段四腔心切面、 食管中段兩腔心切面、 食管中段左心室長軸切面、 食管中段升主動脈長軸切面、 食管中段升主動脈短軸切面、 食管中段主動脈瓣短軸切面、 食管中段右心室流入流出道切面、 食管中段雙房腔靜脈切面、 經胃乳頭肌中部左心室短軸切面、 降主動脈短軸和降主動脈長軸切面。其中有6個切面可見于我國麻醉專家在中國首部圍術期TEE專家共識的TEE-FOCUS, 以便于實施快速檢查、 尋找循環波動的原因。在這11個切面中, 除去經胃乳頭肌中部左心室短軸切面需要經胃獲取, 其余10基本切面均可在食管中段水平獲得。由于經胃左心室短軸切面相對簡單容易識別, 而且直接可見左心室容量、 收縮功能和左心室壁局部運動功能, 這對于血流動力學不穩定患者的處理極有價值, 因此是術中循環管理最重要的TEE監測切面。

正如上述適應證介紹, 使用Basic TEE(含TEE-FOCUS)可以進行容量監測、 左右心室功能監測、 瓣膜結構與功能監測和心肌缺血監測。此外, 在一些臨床危急事件搶救, 如急性大面積肺栓塞、 氣體栓塞、 急性主動脈夾層和心搏驟停, 及時使用TEE, 能夠對臨床決策提供方向性指導并評估處理效果, 而且不影響實施搶救(如不影響心肺復蘇時的心臟按壓)。我國第一部TEE用于非心臟手術麻醉的專家共識“經食管超聲心動圖在非心臟手術中應用專家共識(2020 版)”正是基于Basic TEE提出的使用推薦[8], 因此, 建議所有主治醫師及以上麻醉醫生都接受Basic TEE(含TEE-FOCUS)培訓。

2.3 高級心臟超聲

高級心臟超聲, 是指在ASE和SCA相關指南里提到的全面經胸超聲心動圖(Com TTE)和全面經食管超聲心動圖(Com TEE), Com TTE主要是針對TTE, Com TEE是屬于TEE范疇。Com TTE需要利用2D、 多普勒、 應變分析和3D成像技術, 在14個標準經胸切面(和/或擴展切面), 采用標準的檢查流程, 完成所有心腔、 瓣膜和心臟相連大血管結構與功能的測量, 得出定量和定性數據, 并生成診斷報告[9-10]。對于麻醉醫生而言, Com TEE在手術麻醉中的使用較Com TTE更為常見。因此, 本文的高級心臟超聲主要介紹Com TEE的應用。

Com TEE的適應證包括[11]: (1)患者不能接受TTE檢查, 或者TTE影像結果質量欠佳、 不能形成確診意見者, 如胸壁損傷患者或者監測左心耳、 MV及人工瓣膜等; (2)所有的心臟外科手術(如瓣膜手術)、 胸主動脈手術、 心內介入手術(如房缺封堵、 左心耳封堵或經導管瓣膜手術等), 以及某些冠狀動脈旁路移植術; (3)需要避開手術區域, 既有操作的連續性也不影響外科手術; (4)所有Basic TEE的適應證(見于非心臟手術或出現臨床危急循環事件時)。Com TEE禁忌證與Basic TEE相同。

根據ASE指南[11], Com TEE檢查切面在Basic TEE基礎之上增加至28個, 分別在食管中段、 食管上段和經胃(含胃深)水平獲取。需要獲得全部的4個瓣膜、 4個腔室和大血管的多種長軸和短軸切面, 并盡可能使用具有多平面同步成像功能的3D/4D 技術去定量與定性心臟的結構與功能。隨著3D/4D技術進展, 目前主流的3D/4D心臟超聲設備都能在單個心動周期內完成更大角度數據采集和彩色血流成像, 縮短數據采集時間, 減弱拼接偽影以及更加智能實施心腔及瓣膜等容積定量分析。術中3D/4D TEE也已經從早期的只能完成結構顯像(3D/4D Zoom)和實時三維引導(Live 3D), 到目前能夠快捷實施容積定量分析, 特別是主動脈瓣定量分析和二尖瓣定量分析, 提供瓣葉、 瓣環及病變情況等定量定性數據, 為經導管主動脈瓣置入術(transcatheter aortic valve implantation, TAVI)和二尖瓣手術方式的決策提供了在2D心臟超聲不可能提供的信息[12]。

對于麻醉醫生而言, 高級心臟超聲(Com TEE)在心臟手術最重要的應用是提供明確的診斷信息, 幫助外科醫生明確術前診斷、 發現遺漏病變、 調整手術決策和評估手術效果[13]。此外, 由于可見心臟結構與功能, Com TEE還能夠幫助麻醉醫生了解循環狀況, 制定更加精準的血流動力學管理策略, 尤其是指導危重癥患者順利脫離體外循環。Com TEE用于心臟外科手術, 通常需要在麻醉后體外循環之前完成全面檢查, 并對外科手術相關結構進行重點檢查; 此外, 在脫機后應及時使用評估手術效果, 并建議在手術結束前完成一次TEE基本檢查。因此, 建議所有主治醫師及以上心血管麻醉醫生接受高級心臟超聲(Com TEE)培訓。

3 麻醉醫生如何學習圍術期心臟超聲

CSA超聲學組2020年曾經發文“圍術期超聲培訓指南”, 介紹了麻醉醫生如何進行超聲引導下神經阻滯和血管穿刺技術、 床旁超聲(point-of-care ultrasound, POCUS)和圍術期超聲心動圖等圍術期超聲相關培訓[14]。本文關于“麻醉醫生加強圍術期心臟超聲學習”的推薦建議是基于該指南在心臟超聲培訓推薦基礎之上的具體擴展, 并結合了我們前面提出的“圍術期心臟超聲的3個層次”和兼顧了我國麻醉醫生使用心臟超聲的實際狀況, 以增加麻醉醫生圍術期心臟超聲階段性和針對性培訓的可行性。建議根據上述圍術期心臟超聲3個層次要求, 結合所在醫院專業需求, 制定本麻醉學科的心臟培訓系統規范教程, 并配備相應硬件設備。

3.1 設備需求

對于沒有心臟外科的綜合性醫院麻醉科, 建議配置心臟超聲機和經胸及經食管心臟探頭, 達到初級和中級心臟超聲的檢查要求。對于承擔心臟外科麻醉任務的科室, 建議配置目前高端心臟超聲機和經胸及經食管3D/4D全容積心臟探頭。雖然目前有的心臟超聲系統已經可以微型化至手掌般大小, 成為真正意義上的“超聲聽診器”, 但是受限于成像質量和功能局限等問題, 其可能更加適合患者篩查[15]。麻醉醫生的專業特點決定了麻醉醫生主導的圍術期心臟超聲應該是術中TEE, 是屬于中級及以上心臟超聲, 主要為手術麻醉患者服務, 因此需要配置中端及以上的心臟超聲系統, 這既是技術需求決定, 也是學科優勢所在。而且, 多數中端心臟超聲系統是便攜機(但不是“掌式”機), 也能夠方便快捷的實施TTE-FOCUS檢查。

3.2 技術培訓

盡管ASE/SCA相關指南對TTE和TEE培訓所需要掌握的理論知識和操作技能都提出了明確要求, 甚至對所需要完成的病例數都做了明確的界定。 但是, 目前我國仍然缺乏系統規范的教學培訓大綱, 圍術期TEE考核和認證體系也有待學會和國家層面的整合和建立[16]。

四川大學華西醫院麻醉科在國內較早的開辦了心臟超聲, 特別是術中TEE系列培訓, 將系統的理論學習、 模擬訓練和臨床操作三者有機結合, 推動了TEE在中國的應用與普及。近年來, 廣東省人民醫院、 湘雅醫院、 北大人民醫院、 天津胸科醫院、 阜外醫院以及北大國際醫院等醫院麻醉科也先后定期舉辦TEE培訓。但是這些培訓班目前共同問題是時間偏短, 招生人數有限, 多數希望學習TEE的麻醉醫生還是處于半自學狀態。自學面臨的實際問題包括缺乏帶教老師和患者安全問題。由于TEE是有創操作, 盡管極少出現嚴重致死性并發癥, 但食管穿孔、 消化道出血、 咽部黏膜出血、 咽部血腫、 術后咽部疼痛或吞咽障礙等并發癥有可能出現[17]。

因此, 模擬訓練在TEE培訓過程中顯得尤為重要, 這也是TEE培訓班的必須條件, 《卡普蘭心臟麻醉學》第7版甚至用專門章節大量篇幅介紹如何利用模擬器來進行TEE學習。遺憾的是TEE模擬器價格較貴, 基本相當于一臺中高端心臟超聲的價格, 至少在目前階段, 無論是在科室層面, 還是醫院層面, 購買者有限?！犊ㄆ仗m心臟麻醉學》也推薦了在線的TEE模擬教學資源(http: //pie.med.utoronto.ca/TEE/)。該TEE模擬教學資源屬于加拿大多倫多總醫院麻醉與圍術期醫學科“圍術期互動教學”的一部分, 由Michael Corrin開發。這是目前最全面、 而且免費的在線心臟超聲學習資源, 尤其是在TEE模擬教學, 除了是用鼠標代替TEE探頭操作之外, 其余模擬培訓效果跟實際模擬器差別不大, 因此, 國內一些TEE培訓班和科室也在嘗試使用。該在線TEE模擬器包括一個心臟模型、 一個虛擬TEE探頭和一個TEE掃描切面。掃描切面可以旋轉, 使用鍵盤和鼠標控制TEE探頭。此外, 該在線教學資源還包括: 如何獲取20個2D/3D標準TEE切面和19個2D/3D擴展TEE切面, 以及基于目前主流的心臟超聲系統介紹了3D/4D TEE切面的獲取、 優化和多平面切割重建?？傊? 該在線TEE模擬器是一個免費、 強大的學習工具, 初學者即便沒有機會操作真實但昂貴的TEE模擬器, 也可以通過網絡隨時學習訓練, 以熟悉心臟超聲解剖、 探頭操作和切面獲取。

TEE培訓最終是需要有實際的臨床操作, 必須在有資質老師的指導下, 在真實患者身上去置入探頭、 獲取圖像和分析圖像?？梢愿鶕厦嫣岬降膰g期心臟超聲的3個層次, 尤其是中級和高級心臟超聲所對應的Basic TEE(含TEE-FOCUS)和Com TEE去制定培訓內容和目標, 必須有學員在帶教老師指導下進行TEE操作與解讀或獨立實施TEE操作與解讀的具體例數的規定。此外, 還應對TEE檢查的病種及其例數有相應的規定。

因此, 建議根據現有的心臟超聲(特別是Basic TEE或Com TEE)檢查培訓指南, 并兼顧我國心臟手術和術中TEE開展的實際情況, 在國內盡快建立起有資質的TEE培訓基地; 同時, 在學會和國家層面, 建議制定規范而且相對統一的教學大綱和培訓目標, 這樣才能保證圍術期心臟超聲的應用質量, 同時獲取外科同行的信任和依賴。

3.3 資質認證

麻醉醫生在完成圍術期心臟超聲培訓之后, 需要通過參加考試來認證其在超聲心動圖方面的理論知識和操作技能, 以達到改善心血管疾病患者醫療質量的目的。可以根據上述提到的心臟超聲的3個層次提供不同種類的的認證, 如TTE-FOCUS、 Basic TEE(含TEE-FOCUS)或Com TEE認證。目前, 我國專業學會或者國家層面的圍術期心臟超聲的考核和認證體系急待制定和建立。

4 結語

心臟超聲操作技能要求高, 即便是心內科醫生, 也不全是這方面的專家。而心臟超聲的圍術期應用在我國起步較晚且發展不均。四川大學華西醫院劉進教授團隊在2018年曾經撰文“圍術期超聲-新時代麻醉科醫師的基本技能”, 呼吁麻醉醫生加強心臟超聲的學習[18]。國家衛生健康委辦公廳在2019-12-16頒布的 “國家衛生健康委辦公廳關于印發麻醉科醫療服務能力建設指南(試行)的通知中”( http: //www.gov.cn/xinwen/2019-12/18/content_5462015.htm), 也明確提出了超聲心動圖技術是麻醉科醫療服務能力建設的關鍵技術。ASE的前任主席Madhav Swaminathan就是杜克大學麻醉科的教授。這些都顯示, 心臟超聲是麻醉專業的時代需求。圍術期心臟超聲不僅可以提高麻醉醫生個體的專業素養, 也可以提高學科的影響, 更能夠提升手術麻醉管理質量和保障患者的安全。因此, 應盡早建立符合我國國情, 規范統一, 層次分明的培訓體系及資質認證, 鼓勵更多麻醉醫生參與圍術期心臟超聲培訓, 加大心臟超聲在圍術期的應用與推廣力度。