ICU中影像学检查困难患者的床旁超声心动图应用：文献综述

《Cornea Open》：Point-of-Care Echocardiography in the Difficult-to-Image Patient in the ICU: A Narrative Review

　　目标：本叙述性综述旨在探讨在重症监护病房（ICU）中使用床旁超声心动图技术获取高质量、可解释图像时常见的障碍。

数据来源：通过PubMed和Ovid Medline使用医学主题词和关键词进行了详细搜索，涉及患者体位、静脉内超声造影、替代性肋下视角、右心室流出道（RVOT）血流动力学以及床旁经食道超声心动图等相关主题。作者还根据专家意见选择了已知的相关文章。

研究选择：考虑了与患者体位、静脉内超声造影、替代性肋下视角、RVOT血流动力学和床旁经食道超声心动图相关的文章。

数据提取：一位作者负责筛选标题并提取相关数据，而另外两位作者独立审查了选定的文章。

数据整合：在危重患者中，获取高质量、可解释的图像存在诸多障碍。值得注意的是，体型、腹腔内高压、敷料或引流管、术后胸骨切开术、侵入性机械通气以及皮下气肿或肺过度膨胀是ICU中进行经胸超声成像时常见的障碍。尽管存在这些障碍，床旁临床医生仍可以采用针对特定障碍的策略来改善图像质量。这些策略可能包括调整患者体位、控制呼吸周期时机、扩大肋下视野以获得多层短轴图像用于评估RV收缩功能和血流动力学、冠状动脉透肝视图观察下腔静脉，以及使用床旁经食道超声心动图。

结论：尽管在危重患者中使用床旁超声心动图存在常见障碍，但床旁超声技师可以通过采取针对特定障碍的逐步方法来提高图像质量。

要点：
- 问题：在ICU中的危重患者中，使用床旁超声心动图时常遇到成像障碍。
- 目的：本叙述性综述提供了一种逐步的方法，帮助床旁临床医生如何应对这些障碍。
- 发现：提高危重患者超声成像质量的方法包括优化患者体位、使用先进技术扩展肋下视野（包括用于血流动力学评估的技术），以及使用床旁经食道超声心动图。
- 含义：在ICU中，可以利用先进的超声技术手段通过床旁超声心动图改善诊断评估。

床旁超声心动图（POCUS）是一种应用于急诊科、病房、术前和麻醉后护理单元及ICU环境的成像技术，可为危及生命的疾病患者提供快速实时诊断和治疗反应评估的重要信息。因此，POCUS已成为危重患者护理的标准方法。然而，正确的POCUS解读需要良好的经胸成像。由于体型、腹腔内高压、敷料或引流管、术后胸骨切开术、侵入性机械通气、皮下气肿或肺过度膨胀等原因，危重患者的经胸和腹部超声成像常常受到限制（图1）。本叙述性综述将重点关注难以成像患者的床旁超声心动图问题，并介绍通过克服患者特异性因素或结合替代视角来优化图像质量的技术（图2）。

**图1.** 经胸超声成像常见的障碍示意图。COPD = 慢性阻塞性肺病。

**图2.** 通过特定策略改善图像质量的示意图。IVC = 下腔静脉，RVOT VTI = 右心室流出道的速度时间积分，SAX = 短轴，TEE = 经食道超声心动图。

**体型：** 肥胖在ICU中非常普遍，估计约有20%的患者受到影响，这可能导致经胸成像质量不足，尤其是当体重超过250-300磅时。超声波会在脂肪组织中被衰减，从而降低成像质量。此外，超声探头与心脏之间的距离也会增加。为了改善成像质量，床旁临床医生可以采取一些调整措施，如调整患者体位、使用造影剂、改变传统的POCUS视角以及让患者屏住呼吸。

患者体位在经胸超声心动图（TTE）中起着重要作用。由于患者安全考虑、患者无法配合、体内有侵入性装置等因素，重新安置危重患者的位置可能具有挑战性。左侧卧位可将心脏更靠近胸壁，从而提高胸骨旁和心尖区域的成像质量（图8, 9）。对于肥胖患者，这种方法可以减少超声波的穿透深度，从而减少衰减。虽然如此，一些肥胖患者仍可能存在胸骨旁和心尖区域的成像不足。静脉内微气泡超声造影可改善经胸成像困难患者的二尖瓣边缘可见度，有助于评估左心室（LV）功能（图5, 10, 11）。不过，在大多数医疗机构中，POCUS检查可能无法方便地使用静脉内造影剂。另一方面，与胸骨旁和心尖视角相比，肥胖患者有时可以通过肋下视角获得足够的图像。通过调整肋下视角，还可以进一步进行高级超声评估（下文将进一步讨论）。通过弯曲患者的膝盖放松腹部肌肉，也可以改善肋下视野的成像质量。部分患者在整个呼吸周期内可以在肋下视角获得质量较好的图像。吸气时，心脏会向超声探头下方移动；如果患者能够配合，临床医生可以要求其屏住呼吸以改善肋下图像质量；对于接受机械通气的患者，也可以通过屏住吸气来提高图像质量（图12）。尽管由于体型、肠道气体和术后状态的影响，获得足够质量的图像仍然具有挑战性，但某些患者仍可以获得有价值的动态评估数据，如三尖瓣环 平面收缩幅度（TAPSE）、二尖瓣环平面收缩幅度或组织多普勒成像S’，这些数据可提供有关右心室（RV）和左心室（LV）功能的宝贵信息。

**胸骨旁和心尖视野不足：** 在危重患者中，使用TTE评估心脏功能和血流动力学主要依赖胸骨旁和心尖视角。然而，许多患者在这些位置的成像存在障碍（图10, 13）。侵入性机械通气和肺过度膨胀（如慢性阻塞性肺病和哮喘患者）常会导致空气填充的肺实质干扰超声波传播，导致散射和反射，从而降低声学阻抗和增加衰减系数（图14）。这可能导致观察到胸膜线和肺实质的回声伪影。接受机械通气的患者可能因呼气末正压导致膈肌平坦而下移，使得胸骨旁或心尖图像质量较差（图15）。术后胸骨切开术或胸骨切开术的患者可能有敷料和/或引流管遮挡胸骨旁或心尖视角。进行心肺复苏（CPR）的患者也可能因除颤器垫的位置和持续的手动或机械胸部按压而无法获得清晰的胸骨旁图像。在无法获得胸骨旁和心尖视角的情况下，床旁临床医生可以通过调整肋下视角来获取更多心脏功能信息。

传统的肋下视角包括肋下第4和第5腔室视野以及肋下下腔静脉（IVC）视角（图1A-C, http://links.lww.com/CCX/B295）（16, 17）。这些视角可以提供关于心包病变、双心室整体功能、心房病变、瓣膜病、右心房压力估计、血管内容量状态和容量反应性的关键信息（15, 18-21）。肋下视角和胸骨旁/心尖视角在评估RV和LV大小及功能以及心包积液方面具有高度一致性（22）。即使在没有足够的胸骨旁和/或心尖视角的情况下，也可以通过肋下视角进行高级超声评估。例如，虽然通常使用传统的心尖四腔室视角的TAPSE来评估RV功能（23, 24），但也可通过肋下视角评估三尖瓣环的收缩幅度（图25）。这是通过在三尖瓣环上放置M-mode模式并测量其运动幅度来实现的（图3A）。由于从肋下视角观察的方向不同，正常RV功能的测量值通常较低（比TAPSE值低约2-3毫米），而大于或等于1.6厘米的值表示RV功能正常（25, 26）。另一种方法是在收缩期和舒张期标记三尖瓣环的位置，并测量两点之间的距离，这种方法与从心尖视角获得的传统TAPSE测量值有很好的一致性（图3B）（27）。

**床旁超声心动图（POCUS）图像：** (A) 通过肋下短轴（SAX）视角计算三尖瓣环收缩幅度（SEATAK）；(B) 通过肋下四腔室视角测量舒张期和收缩期三尖瓣环之间的距离来估计三尖瓣环平面收缩幅度（TAPSE）。

肋下视角还可以用来获取短轴（SAX）心脏视图，提供更多关于心脏功能的额外信息。例如，可以通过将探头从肋下IVC视角向上倾斜并向右侧移动来获得中乳头水平的肋下SAX视角（图4）。与胸骨旁SAX视角类似，该视角可用于评估整体LV功能，包括进行高级超声评估，如分数面积变化、RV扩张迹象、收缩末/舒张末的室间隔扁平化，以及评估RV容积和/或压力负荷（图2,A和B, http://links.lww.com/CCX/B295）（15）。

**肋下SAX视角还可以通过向右侧肩部方向调整探头角度来获取主动脉瓣和RV流出道（RVOT）水平的肋下SAX视角（图5, A和B）。通过该视角可以评估主动脉瓣、三尖瓣和肺动脉瓣，包括使用彩色多普勒评估瓣膜反流和预测肺动脉压力。血流动力学评估还可以使用RVOT的速度时间积分（RVOT VTI）（图5,C和D）。虽然传统上使用LV流出道（LVOT）VTI通过公式SV= π ? (DLVOT2) / (VTILVOT)来估算每搏输出量和心脏指数（SV= π * (DLVOT2) / (VTILVOT)，其中SV是每搏输出量，DLVOT是胸骨旁长轴测量的LVOT直径，VTILVOT是RVOT的速度时间积分（16），但在无法从心尖视角获得足够图像的情况下，可以使用RVOT VTI作为替代测量方法。尽管正常LVOT VTI的临界值大于17厘米（28, 29），但RVOT的平均直径略大于LVOT，并且其横截面积的测定方法有所不同。因此，RVOT VTI的正常临界值略低于14厘米（30, 31）。然而，研究表明，在危重患者中，从肋下SAX视角获得的RVOT VTI与从心尖视角获得的RVOT VTI具有中等程度的一致性，该视角在90%的患者中均能成功获取（32）。RVOT VTI也与心脏指数相关，临界值小于9.5厘米时提示心脏指数低于2.2 L/min/m2，并与肺栓塞患者的死亡率增加相关（33）。尽管直接使用右心室流出道（RVOT）和室间隔喷雾（VTI）来估计每搏输出量（SV）、心输出量和心指数可能具有挑战性，但从肋下视角测得的RVOT VTI可以作为筛查工具，用于识别可能处于低SV状态的患者。对于右心室（RV）和左心室（LV）每搏输出量不同的患者，例如那些有心脏内分流或严重瓣膜反流的患者，RVOT VTI的可靠性可能会降低。

床边临床医生还可以通过将探头从传统的矢状静脉导管（IVC）视图更向上倾斜来获取肋下双腔视图，从而增强肋下区域的POCUS检查（图6A）。这种视图在确定体外生命支持期间导管位置或上腔静脉病变时可能特别有用。

在CPR期间，肋下区域提供了一个最佳窗口，用于识别无脉性电活动的原因（特别是右心室负担和心包填塞）、存在的心脏活动（这与改善自主循环和出院生存率有关），以及监测胸外按压的适当位置。此外，使用肋下窗口已被证明可以在不延长CPR周期间无血流时间的情况下提供足够且可解释的图像。

**不足够的肋下窗口：下腔静脉**
肋下的IVC矢状视图已成为危重病人POCUS检查的重要组成部分。它可以提供关于血管内容量状态和某些患者右心房压力的重要信息。虽然传统上用于评估容量反应性预测，但使用IVC进行准确预测存在很大难度，并且关于其使用的文献中存在显著差异。使用IVC的尺寸及其可压缩性或可扩张性指数可能更为合理，以提高诊断准确性，以排除或确认可能对容量有反应的患者。例如，在一项研究中，对于自发性呼吸的患者，将IVC可压缩性指数的临界值设为42%时，特异性为97%，敏感性仅为31%；然而，将临界值设为20%可以提高敏感性至79%，但会降低特异性。因此，在床旁超声检查的整体背景下，包括IVC测量值是值得的。然而，在ICU患者中，由于敷料、引流管和体型等原因，可能无法使用肋下窗口。在这种情况下，如果可以选择右中腋窝窗口，则可以获得IVC的经肝门冠状视图（图6B）。需要注意的是，这些测量结果可能不可互换。已经有许多小型单中心研究比较了肋下和经肝门方法对IVC的大小、可扩张性或可压缩性以及容量反应性的评估。这些研究的结果存在差异，这可能是由于IVC呈椭圆形导致的结果。一项研究发现，在自发性呼吸的患者中，使用经肝门IVC视图时，应将IVC可压缩性指数的临界值设为42%以预测液体反应性。尽管在没有可用的肋下窗口时可以使用经肝门IVC视图，但在床边解释测量结果时应谨慎。此外，在腹部高压的患者中，由于外部压迫和静脉回流减少，IVC作为血管内容量状态和容量反应性的替代指标效果较差。

**未来的方向：床旁经食道超声**
尽管有上述所有操作方法，ICU中仍有一小部分危重患者无法获得任何有意义的诊断和治疗解释图像。这些患者，特别是已经接受镇静和机械通气的患者，可以从床旁经食道超声（TEE）中获益，以获取有关心脏和血流动力学性能的重要信息。床旁TEE在危重患者中是可行且安全的，尽管需要经过专门的培训（51-53）。TEE可以提供高质量的图像，避免了经胸超声（TTE）所遇到的障碍。此外，经食道超声在多种情况下也有优势。例如，在术后有胸骨切开伤口和胸壁装置的患者中，经食道超声有助于解释不明原因的低血压，尤其是局部心包填塞（如后侧心包血肿导致右心房受压）的情况，即使使用充分的经胸视图也难以识别。与TTE一样，TEE还可以提供有关前负荷敏感性的信息，并提供更好的上腔静脉视图，用于评估容量反应性。此外，与TTE相比，TEE在评估心脏内分流和瓣膜疾病（包括心脏赘生物）方面具有更高的敏感性（51）。TEE相对于TTE的其他优势还包括在CPR期间识别心脏骤停的原因（56）、识别主动脉夹层和中央肺栓塞，以及提供实时操作指导，例如在体外膜氧合导管放置、经皮右心室辅助装置放置和主动脉内球囊泵放置过程中（51）。鉴于TTE的一些局限性以及TEE的额外好处，对TEE能力的培训需求正在增加。证据表明，ICU中的床旁TEE可以提高诊断效率， often改变治疗方案，而且基本的中食道和经胃视图很容易被学员掌握（52, 57）。然而，TEE也存在风险，禁忌症包括严重的食管疾病（如狭窄）或近期食管或胃部手术。严重并发症可能包括口咽部出血、食管出血和食管穿孔，尽管这些并发症很少见，发生率约为0.01%-0.5%（57, 58）。

**结论**
床旁超声为ICU中的危重患者提供了快速诊断和治疗干预反应的重要信息。然而，床边临床医生在获取高质量经胸图像时可能会遇到一些障碍，例如体型、伤口、敷料和引流管的存在、侵入性机械通气、腹部高压和肺部过度膨胀。可以采取逐步方法来提高图像质量，包括调整患者体位、在呼吸周期内选择合适的图像采集时机、使用肋下窗口的改良视图、进行经肝门冠状成像以评估IVC、注射造影剂，最终在选定的患者中进行床旁TEE（图2）。临床医生在解释改良视图时应谨慎，因为这些领域需要进一步的研究来将其与传统的经胸胸骨旁和心尖视图所获得的高级超声测量结果进行对比。