重症超声：血流动力学的推手

邢志群，王小亭，刘大为

中国医学科学院 北京协和医学院 北京协和医院重症医学科， 北京 100730

随着重症医学的蓬勃发展，其研究广度和深度不断拓展，一方面表现为支撑重症患者治疗基础体系的不断完善和丰富，例如重症医学的重要横向基础包括血流动力学治疗、呼吸治疗/机械通气/体外生命支持、重症超声、重症感染和医院感染防控、重症镇痛镇静治疗等；另一方面则是对重症的认识深化在影响着临床治疗决策的制定，重症患者的治疗以血流动力学治疗为代表，甚至为核心，已然从群体化、个体化治疗迈向器官化治疗的时代，即以改善具体器官功能为目的，以导致器官功能改变的特点与原因为目标的针对性治疗[1]。这两个方面相辅相成，纵横交错，共同促进着重症医学的发展与进步。

重症超声是在重症医学理论指导下，运用超声技术，针对重症患者，以问题为导向的、多目标整合的动态评估过程，是确定重症治疗，尤其是血流动力学治疗方向及调整精细治疗的重要手段[2]。作为重症医学的重要横向基础之一的重症超声，在重症患者诊疗过程中发挥着不可或缺的作用，重症超声的应用及发展与血流动力学密不可分，重症超声的进步发展也不断深化血流动力学的内涵，推动着血流动力学的应用发展[3]。

1 研究现状

伴随着针对重症患者病情干预手段及评价指标的革新，人们对血流动力学的认识不断深入。研究初期，血流动力学治疗重点在于保障大循环氧和营养物质的输送，通过乳酸反映全身组织无氧代谢情况，通过动静脉二氧化碳分压差、上腔静脉血氧饱和度反映大循环流量及其与灌注供需平衡关系。但人们对重症患者的病理生理学机制不断深入研究后发现，组织器官血流、微循环灌注是上述指标所不能完全解释的情况，大循环指标的改善经常不能作为治疗的终点，器官功能的改善、组织细胞氧输送和利用平衡是病情真正好转的关键指标，因此在极度渴求对器官血流直接监测及评价的需求推动下，重症患者的治疗，逐渐从群体化、个体化治疗发展到现如今的器官化治疗。目前对器官血流的监测大致可分为有创和无创两种方式，对器官血流应用直接插管或者探头的有创方式，多在动物实验或外科手术中应用，不适用于重症患者床边监测[4]。超声作为一种无创、快速、可重复的检查工具广泛用于危重患者的诊疗，在评估心肺等重要脏器结构和功能方面发挥了重要作用，更为关键的是，随着超声技术的进步以及对重症超声认识的深入，重症超声越来越广泛地应用于器官血流的评估中。

2 重症超声与心肺氧输送

循环的目的是让器官、组织、细胞获取足够的氧和营养物质并带走废物，大循环氧输送是血流动力学治疗的关键起始环节，因此循环评估及治疗是以心肺为核心的全身器官结构和功能的评估。心脏超声在重症血流动力学的应用丰富了frank-starling曲线的内容，随着容量的增多，右室充盈程度的超声表现可以分为非张力阶段、轻度张力阶段、明显张力阶段、完全张力阶段、恃强凌弱阶段，当发展到最后一个阶段，心脏输出量反而呈现下降趋势，进一步证实了frank-starling曲线不是容量反应性曲线，过度容量负荷会导致心输出量下降，深化了临床对于frank-starling曲线的认知。因此，重症超声的应用，其实是在改变着血流动力学的基础理论。同时，重症超声可以使我们对心脏前负荷、心脏结构和功能、心脏后负荷在整体上均有比较清晰的评估。重症超声不同于传统血流动力学评估手段如肺动脉漂浮导管、PiCCO等，重症超声可以从右心到左心全面评估心脏的结构和功能，为血流动力学的评估、临床诊疗提供极具价值的参考指标[5]。本课题组前期研究发现，超声心动图显示的心肌应变变化可能提示早期Sepsis引起的心肌功能障碍[6]。重症超声的应用已被“拯救Sepsis运动”指南推荐，凸显了其价值和意义[7]。

肺部损伤的重症代表，急性呼吸窘迫综合征(acute respiratory distress syndrome，ARDS)因为重症超声的应用，使得人们对其认识更加深入。重症超声能够精确评价ARDS的病情、病变部位、治疗效果等，研究发现22%的ARDS患者合并ARDS相关急性肺心病，进一步阐述了肺脏损伤对于心脏的作用机制和临床表现[8]。另有研究发现，床旁重症肺脏超声可快速、简便、准确地评价血管外肺水(extravascular lung water，EVLW)，早期发现重症颅脑损伤患者EVLW升高，与预后具有相关性，且肺部超声检查优于床旁X线检查[9]。

重症超声在肺部的深入使用，促使我们从器官血流动力学角度提出了基于心肺器官功能的肺保护治疗原则。

3 重症超声与器官

重症超声在评估心肺以外器官血流动力学方面发挥着不可替代的作用。

肾脏血流动力学堪称器官血流动力学的典范，肾脏前向灌注降低、回流阻力增加、间质水肿等超过器官自我调节功能或器官自我调节功能丧失等均可导致肾脏器官血流减少，导致急性肾损伤(acute kidney injury,AKI)的发生[10]。肾脏超声评估发现，当中心静脉压自8 mm Hg升高至16 mm Hg时，肾脏血流明显减少，肾脏阻力指数从0.5升高至0.73。应用超声，临床医生可直接评估肾脏血流灌注情况，在器官水平评价血流动力学的改变，极大促进了器官水平病情评估以及治疗措施效果的评价。肾脏间质水肿、囊内压升高促使了AKI发生发展，近期一项动物实验通过使用超声弹性成像技术证实，超声弹性成像技术与肾脏囊内压具有良好的相关性[11]。本课题组前期研究发现，使用超声获取肾脏阻力指数联合应用尿氧分压水平改变可较好地预测感染性休克患者发生AKI的风险，对重症患者器官化治疗的评价指标进行了极具意义的探索[12]。依据以上研究结果可知，重症超声的应用，推动了我们在器官血流动力学水平对肾脏病理生理学改变的认知，更有利于临床医生依据患者个体化情况制定符合患者器官化治疗的方案和策略。

不同于创伤、出血性卒中、肿瘤压迫等原发疾病导致的神经损伤，重症患者的神经损伤往往是由于低灌注、缺氧、缺血再灌注等导致的继发损伤，因此，对于神经重症患者，应秉持保护为先、避免继发的原则。颅脑重症超声的应用可以让临床医生通过直接测量视神经鞘宽度、脑血流频谱等方式，了解颅内压及血流情况，并评价临床治疗效果。在传统血流动力学导向的神经重症治疗方面，重症超声的使用极大丰富了颅脑的器官导向性治疗，促进了血流动力学在神经重症领域的发展，丰富了我们对神经重症的认知深度和广度[13]。

重症超声在评估患者消化系统血流动力学时同样发挥着重要作用。超声的使用，不但可直观评价腹内重要脏器的结构，例如胃残余量、肝脏结构和形态、肠道形态与运动，同时可评估器官血流变化情况，例如肝动静脉、门静脉及其分支、肠系膜动脉血流等，联合常用的临床指标，如腹内压，可更清晰地了解患者当下情况时腹腔脏器血流动力学状态，有利于危重患者腹腔脏器疾病状态的评估、临床治疗策略的制定及治疗效果的评价，从而推动血流动力学在腹腔器官水平的评价和认知。

未来，在器官层面许多工作需要推进，无论从器官血流量的自我调节能力方面，还是从对中心静脉充盈压力的耐受程度方面，都值得应用重症超声进行深入探寻，最终更好地指导器官化治疗。

4 重症超声与组织灌注评估

机体血流动力学的治疗目的是保证组织、细胞足够的灌注，能够为细胞带去氧和营养物质、带走废物，因此，将既往已有技术以新的方式应用于临床，实现对组织灌注的直接评价，是血流动力学认知过程中质的飞跃。目前能够应用于临床的超声评价组织灌注方式包括超高频/超高帧技术、超声弹性成像等。以超高频/超高帧技术为例，普通超声系统的频率范围为2～20 MHz，超高频技术以高达70 MHz的频率可提供更高的分辨率，允许分辨率低至30 μm，甚至超过了CT或磁共振成像；超高帧技术以独特的方式展现了微循环血流状态，可更加细腻地了解机体微循环灌注实际情况[14]。

5 超声技术进步创新促进了血流动力学器官结构和功能评估的发展

3D/4D经食道超声的使用，在经胸心脏超声无法实现的情况下，以独特的视角呈现更为清晰的心脏图像，丰富了对心脏功能的认知。而超声造影技术可帮助我们更好地了解器官血流情况，例如肾脏超声造影通过显影的快慢及程度，定性、定量地评价肾皮质、髓质血流情况，为建立器官导向的血流动力学治疗提供了现实依据[15]。

6 重症超声促进血流动力学理念的进步

血流动力学治疗的极大进步，不仅体现在进入到器官化治疗时代，更体现在重症超声应用发展的4个维度：第一，“先瞄准，后开枪”的精准治疗，过去患者积极复苏经常缺乏具体的复苏目标，或者目标不准确，由于重症超声的出现与快速推广，目前完全可以在复苏前树立准确的目标，并且在过程中指导程度与方向；第二，血流动力学预警的理念，在进入重症前或仅仅出现高危因素时，把握救治的危象可能非常重要，例如术后刚刚进入ICU的老年患者，运用重症超声提前发现舒张功能减低及程度，明确减少了未来治疗中肺水肿的风险；第三，理解治疗与再损伤，强调保护的理念，对于几乎所有重症干预，治疗作用与再损伤共同存在，重症超声可以提出具体的治疗目标，同时积极监控再损伤风险，控制其程度。第四，重症超声参与重症血流动力学治疗导向的重症病因管理，重症超声发现感染灶的能力与速度均不可小觑。故重症超声的发展极大促进了血流动力学理念的进步。

7 小结与展望

基于血流动力学的重症超声在重症医学领域有着越来越广泛的应用，不断丰富完善着血流动力学的内涵，推动血流动力学从心肺氧输送向器官血流评估发展，极大地促进了对于重症患者器官水平血流动力学的认知。更为关键的是，重症超声促进了“先瞄准，后开枪”的精准治疗，预警与保护血流动力学治疗理念的出现与进步，同时加强了血流动力学治疗导向的重症病因管理。总之，重症超声已经成为血流动力学发展的重要抓手与推手。伴随重症超声技术和理念的进步，其在重症患者血流动力学评估与治疗中必将发挥更重要的作用。