重癥超聲評估二尖瓣環收縮期運動峰值速度在體外膜肺氧合撤機前的應用

楊慧燕 黃生奇 王靜 方圓 顧繼偉

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

靜脈-動脈體外膜肺氧合（veno-arterial ECMO，VA-ECMO）越來越多地應用于心源性休克患者的循環輔助［1］，近些年，ECMO 輔助存活率逐年上升。實施ECMO 支持，順利撤機是治療成功的關鍵所在［2］。目前VA-ECMO 撤機國內并沒有統一的標準和流程。能無創、動態地評估撤機時機和撤機整個過程的心肺耐受性首選重癥超聲［3-6］。

組織多普勒技術測量的二尖瓣環收縮期運動速度峰值（Sm）可反映左心室心肌縱向運動的速度，左室射血分數受到多種因素影響，難以精準評估心臟的收縮功能，而Sm 的測量不受二維超聲圖像質量的影響，目前已逐漸成為評價ECMO 撤除的主要方法，本研究通過重癥超聲動態監測Sm，為VA-ECMO 脫機提供新措施。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取寧夏醫科大學總醫院心臟大血管外科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。根據撤機試驗成功與否，分為試驗成功撤機組（A組，n=28）、試驗失敗撤機組（B 組，n= 12），在試撤機前，用床旁超聲儀（邁瑞M9Pro）監測患者二尖瓣環收縮期峰值運動速度。本研究符合醫學倫理學標準，所有被選患者或家屬均簽署知情同意書。

VA-ECMO的適應癥：（1）心源性休克，低心排表現（如患者存在意識障礙、毛細血管充盈時間＞3 s，四肢末梢冷、皮膚花斑、尿量＜0.5 mL/（kg·h）持續3 h 或乳酸持續升高）。（2）在大劑量血管活性藥物輔助下，循環仍不能維持（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，顱內出血。不可逆的中樞神經系統損傷。沒有心臟移植可能的擴張性心肌病。心肺復蘇效果不佳。

1.2 方法

1.2.1 上機 由具有豐富經驗的VA-ECMO 團隊的外科醫師在床旁進行超聲引導經皮插管。股靜脈-股動脈插管，該途徑是VA-ECMO 最常用的血管通路，該路徑具有快速、微創、易穿刺的優勢。套管型號的選擇基于超聲測量血管內徑以及患者的體格和流速。股動脈插管周徑為15 ～17 F，股靜脈插管周徑為19 ～26 F。從動脈插管建立遠端側支，提供遠端肢體的血流灌注，下肢灌注導管的周徑為6 F，動脈、靜脈置管成功后連接到VA-ECMO 回路，即德國MAQUET Rotaflow。成人置管均在床邊操作，心臟手術難以脫離體外循環，則在手術室放置。在插管前，按照0.5 ～1 mg/kg 推注肝素鈉，監測活化凝血時間。

1.2.2 呼吸機設置及常規監測 由于VA-ECMO 提供氧合血流，呼吸機條件設置施行肺保護通氣策略，給予充分鎮靜鎮痛避免人機對抗，減少氧耗。

1.2.3 重癥超聲評估 包括以下評估左心功能指標：（1）二尖瓣環收縮期運動峰值速度（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上的“感興趣區”可獲得二尖瓣環的組織運動速度模式，取樣容積可置于二尖瓣環室間隔或側壁處測量，顯示運動速度-時間曲線。Sm 收縮期運動速度峰值。見圖1。（2）于左右心室長軸的切面M 模式下，測量左心舒末徑（left ventricular end diastolic dimension，LVEDD）及收縮末徑，計算左室射血分數（left ventricular ejection fraction，LVEF）。

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

1.2.4 撤機 原發疾病得到良好控制或病因已明確并得到精準治療；全身組織灌注滿意；循環穩定；漸降低ECMO 輔助流量至1.5 L/min，維持15 min。心臟超聲下無左、右心擴大，心室收縮活動無變化，二尖瓣環收縮期峰值運動速度Sm ＞6 cm/s，如果不滿足以上條件，應恢復全流量，中止試停機，試驗失敗。

1.3 統計學方法 采用SPSS 22.0 統計軟件。計量資料以（±s）表示，組間比較采用兩獨立樣本t檢驗。計數資料組間比較采用χ2檢驗。試驗成功與否的診斷作用采用ROC 曲線分析，AUC 比較采用Z檢驗。P＜0.05 為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 兩組患者一般資料比較 兩組患者的性別、年齡、BMI、UROSCOR 評分等一般資料比較，差異均無統計學意義（均P＞0.05）。見表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 評分，歐洲心血管手術危險因素評分系統

組別A 組B 組t 值P 值例數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評分（分）2.04 ± 1.29 2.83 ± 0.93-1.93 0.06

2.2 兩組患者撤機前左心超聲參數（Sm/EF/LVEDD）比較 兩組患者撤機試驗前，A 組左心功能超聲參數Sm 及LVEF 均大于B 組，差異有統計學意義（均P＜0.05）。LVEDD 比較差異無統計學意義（P＞0.05）。見表2。

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

2.3 Sm 參數預測患者撤機成功與否的ROC 曲線分析 將檢驗結果變量Sm 和LVEF 納入判斷VAECMO 撤機試驗成功與否的ROC 曲線分析中，其中Sm 最佳臨界值分別為0.821。見表3、圖2。

表3 左心功能超聲參數預測患者撤機成功與否的ROC曲線分析結果Tab.3 ROC curve analysis results of left cardiac functional ultrasound parameters predicting successful withdrawal of patients

圖2 預測患者撤機成功與否的ROC 曲線Fig.2 ROC curve of Sm and LVEF for successful evacuation

3 討論

靜脈-動脈體外膜肺氧合（VA-ECMO）為心血管系統提供臨時輔助，已成為心臟泵衰竭患者的一種有效的搶救干預措施［8］。然而，不同的治療中心VA-ECMO 的撤機流程也不同，并且缺乏標準化的撤機方案［9］。撤機過程中可能會面臨許多問題，比如全身血管舒張導致的低血壓、左心室功能障礙和左室流出道梗阻（left ventricular outflowtract obstruction，LVOTO）等并發癥［10］。VA-ECMO 會加重左心后負荷，超聲心動圖監測在評估和決定VA-ECMO 能否成功撤機時是必不可少的。CHRISTIAAN 等［11］研究表明，總結撤機失敗的解決方法，首選超聲心動圖評估Sm 來評價心臟收縮功能作為預測成功撤機的標準之一。

LVEF 一直是臨床醫生評價左心功能的參數。但某些情況下，尤其心臟術后帶呼吸機肺氣干擾，會直接影響其對左心收縮功能評估的精準性［12］。學者們認為，與LVEF 不同，二尖瓣環運動的主要特征是：（1）在同一平面上，瓣環的運動代表全部心室肌長軸方向上從基底到心尖縱向位移的總量；（2）在這個平面上心肌纖維的數量明顯多于任何短軸切面的數量，且不受容量負荷的影響［13］，二尖瓣環運動不受負荷改變的影響，因此，在評價這些因素影響下的心功能改變時仍是可靠的方法。VA-ECMO 可以增加左心后負荷，減輕左心前負荷。

TDI 能夠測定心動周期二尖瓣環的縱向運動速度（Sm），并且由于其測量的是心肌組織多普勒頻移信號，不依靠心內膜的清晰度，對二維超聲圖像清晰度較差的患者也能進行精準分析和動態評估［14］。BARNFO 等［15］研究認為，和短軸收縮功能異常相比，TDI 能更早檢測出左室長軸收縮功能異常，因此應用組織多普勒測量二尖瓣環收縮期運動速度Sm 評估左心室長軸收縮功能對早期發現左心功能減低有很大作用。

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

Sm 用于評價左心長軸的收縮功能，不受前后負荷、心腔大小、心室壁、瓣膜、血流等因素的影響，臨床應用具有極其重要的價值。本研究發現，在應用VA-ECMO 治療后，撤機試驗成功的A 組28 例，試驗成功組其Sm 值（6.73 ± 0.74）cm/s 明顯高于B 組（5.71 ± 0.48）cm/s 患者，見表2，針對超聲參數對VA-ECMO 撤機試驗成功與否的診斷價值，ROC 曲線結果也支持這一結論，見圖2。以上均提示Sm 可作為評估VA-ECMO 撤機時機的一個可靠指標。

LVEF 常用來評估左心收縮功能的指標，但它反映的是左心容積變化，且受到左心前負荷和后負荷的影響，受到心肌節段異常運動等影響，ECMO 期間測量EF 值來評估撤機時機不可靠，我們的研究結果與彭偉報道的一致［19］。本研究結果顯示，撤機成功組與失敗組兩組EF 值差異沒有顯著性差異。有研究報道左室EF 可以做為撤機標準［20］，心臟術后患者部分為應激性心肌病患者，測EF 值是滿意的，但患者整體收縮功能是不滿意的，必須結合Sm 綜合考慮，單獨EF 指標不能作為評估撤機的依據，考慮到我們樣本量小，需加大樣本量進一步研究。

左心室舒張末期直徑，ECMO 期間心臟超聲動態評估LVEDD 可辨別左心室有無擴張［21］。本研究中，兩組患者撤機前LVEDD 無統計學意義，由于VA-ECMO 運行時，受到流量及容量的干擾，LVEDD 也會變化，故該參數指導意義有限。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果。

綜上所述，重癥超聲是一種無創、直觀、可重復性高的心臟監測方法，被喻為重癥醫師的眼睛。在應用于體外膜肺氧合治療時，Sm 可做為實時監測評價心臟功能恢復情況的指標，對撤除ECMO輔助給予客觀指導，提升ECMO 撤機成功率，是推動ECMO 技術發展的關鍵環節之一。本研究的不足之處：本研究研究對象來源于同一中心。樣本量小，期待聯合多中心實施隨機、對照、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，FANG Yuan drafted the paper.GU Jiwei revised the manuscript.All authors contributed equally to this study.All authors read and approved the final manuscript.