右心声学造影在静脉-静脉体外膜肺氧合插管中的应用

刘少中，刘晓真，叶木奇，文鼎华，黄泳航

(中山市人民医院超声影像科，广东 中山 528403)

图1 患者女，52岁，重症肺炎致急性呼吸衰竭 A.超声声像图示套管位于下腔静脉内； B.右心声学造影图像(LIVER:肝；RA:右心房；IVC:下腔静脉； CANNULAE:套管)

体外膜肺氧合(extracorporeal membrane oxygenation, ECMO)是最常用的一种体外生命支持方式。ECMO将静脉血引流至体外，经氧合器(膜肺)氧合后注入静脉或动脉，以在短时间内替代肺和心脏，为急性呼吸衰竭和/或心脏衰竭患者恢复心肺功能赢得时间[1]；其中静脉-静脉ECMO(veno-venous ECMO, V-V ECMO)对于治疗呼吸衰竭具有较高应用价值，为重症监护管理呼吸衰竭提供了一种新方法。

V-V ECMO中存在部分无用的“再循环”，即短路现象，指部分进入右心房的氧合血被抽吸到ECMO回路的下腔静脉内的套管，而非被引导到肺动脉，可能与泵速度、血流率、胸内压、心内压和腹内压及插管类型、直径和位置等因素有关[2]。插管位置正确与否对于防止含氧血液再循环至关重要。抽吸和返回套管尖端之间的距离是决定再循环质量的主要因素之一，故ECMO套管配置一直是大多数再循环研究的重点[3]。本研究观察右心声学造影在V-V ECMO插管中的应用价值，以期为ECMO下腔静脉插管位置提供参考。

1 资料与方法

1.1 一般资料 收集2017年1月—2019年2月于中山市人民医院接受V-V ECMO治疗的重症肺炎致急性呼吸衰竭患者，根据插管时是否行右心声学造影分为造影组和对照组。纳入标准：急性呼吸衰竭，常规呼吸机治疗无效，未合并心力衰竭[4-5]。排除标准：①年龄<18岁；②心律不齐；③循环衰竭，需接受主动脉内球囊反搏术；④胸壁损伤或肋骨骨折；⑤恶性肿瘤；⑥存在股动脉及锁骨下静脉置管禁忌证。

1.2 仪器与方法 采用GE Vivid i彩色多普勒超声诊断仪，频率1.5～3.6 MHz相控阵探头。对2组患者均常规置入右锁骨下静脉留置管，测量并记录中心静脉压(central venous pressure, CVP)及心输出量(cardiac output, CO)。以Seldinger技术穿刺右股总静脉及右颈内静脉，插入导丝后以连续扩张器进行扩张，随即置入静脉套管(右股总静脉20～21 F套管，右颈内静脉17～19 F套管)至适当位置，使右股总静脉套管尖端位于下腔静脉近心段、右颈内静脉套管尖端位于上腔静脉与右心房连接处。检查渗血并严密止血。

整理管道并固定局部皮肤后实施ECMO运转，初始转速为3 450～3 550 r/min，ECMO初始流量为3.30～3.50 L/min。启动体外膜肺离心泵后，于5名经过专门培训、具有主治医师以上职称和十年以上工作经验的超声医师中随机抽选1名进行心血管超声检查，每例患者由固定医师完成全部检查，观察下腔静脉瓣处血流方向及下腔静脉内套管尖端位置(图1A)。

对造影组患者行右心造影，并调整下腔静脉内套管尖端位置。以1支20 ml空针管抽取8 ml生理盐水后再回抽1 ml血液,另1支空针管抽取1 ml空气, 通过三通管将2支针管内容物快速互推震荡20次,制成手振加血激活生理盐水(hand-agitated saline with blood, ASB)[6]。经右锁骨下静脉留置管弹丸式注入5 ml ASB，在行右心声学造影的同时记录动态超声图像，回放分析并调整下腔静脉内套管尖端位置(图1B)，使下腔静脉近心段管腔内微泡接近于无(即无效再循环最小)，并测量下腔静脉内套管尖端与膈肌间的距离(distance between cannula tip and diaphragm, DCTD)。检测并记录2组患者左股动脉氧分压；分别记录2组患者死亡率。

1.3 统计学分析 采用SPSS 19.0统计分析软件。计数资料以频数表示，计量资料以中位数(上下四分位数)±s表示。采用Wilcoxon秩和检验比较2组间年龄、体质量指数、死亡率、DCTD、CVP、CO和左股动脉氧分压差异。以Fisher确切概率法比较2组间性别差异。P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 临床资料 共18例重症肺炎致急性呼吸衰竭患者纳入研究。造影组8例，男2例，女6例，年龄42～66岁，中位年龄58.5岁，体质量指数23.05(21.93,23.86) kg/m2；对照组10例，男4例，女6例，年龄45～68岁，中位年龄60.5岁，体质量指数23.44(22.17,23.83) kg/m2。2组患者性别、年龄及体质量指数差异均无统计学意义(χ2=0.52、Z=-0.12、Z=-0.31，P均>0.05)。

造影组3例死亡(3/8，37.50%)，对照组7例死亡率(7/10，70.00%)，对照组死亡率高于造影组(Z=-1.93，P=0.04)。

2.2 超声及临床指标比较 造影组DCTD、左股动脉氧分压均高于对照组(P均<0.05)；2组间CVP和CO差异无统计学意义(P均>0.05)。见表1。

3 讨论

临床实践中，V-V ECMO已越来越多地用于抢救急性呼吸衰竭，抢救成功记录的增多反过来促进其应用率进一步增加[7]，其临床适应证已逐渐扩展至更多病理生理状态，如肺移植终末期呼吸衰竭及慢性阻塞性肺疾病等[8]。然而接受ECMO治疗患者死亡率仍高，且并发症使应用该技术受到诸多限制。返回套管输注的氧合血液在未达体循环之前被抽吸套管抽出时，即发生“再循环”，可导致氧输送不足，患者出现低氧血症，此为V-V ECMO功效降低的主要原因之一[9]。

TOGO等[10]利用接受股静脉-颈静脉V-V ECMO的山羊模型观察抽吸和返回套管尖端之间距离及再循环的变化，发现抽吸和返回套管尖端分别位于下腔静脉和上腔静脉时再循环率最低，而抽吸和返回套管尖端同时位于下腔静脉内并彼此相对时再循环率最高。已有研究[11]显示，如怀疑插管配置出现再循环，可采用经食管超声心动图或X线透视检查引导任一套管撤回，以调整抽吸和返回套管尖端的距离；但对于抽吸和返回套管间的理想距离目前仍无明确标准。

由于超声检查时超声声束与下腔静脉近心段走行方向垂直，以彩色及频谱多普勒超声定量或半定量评估该处血流速度误差较大。右心声学造影能对右心进行特定显影，观察下腔静脉内套管抽吸作用所致右心房-下腔静脉反流。本研究采用右心声学造影评估V-V ECMO再循环，在V-V ECMO插管过程中指导调整下腔静脉内套管尖端的位置，结果显示造影组DCTD高于对照组，与既往研究[10]结果相似；而套管尖端距离肝静脉过远时难以抽吸到足够的静脉血。此前有学者[12]利用胸部X线片测量上、下腔静脉内2组套管的距离，发现该距离保持15 cm可减少再循环量；但由于患者个体化差异较大，以DCTD或2组套管间距离为标准值指导插管适用范围有限。

CVP是临床评估急性呼吸衰竭患者血液容量的常用指标，CVP越高，患者存活率越低[13]。由于急性呼吸衰竭患者肺血管阻力增高，运转V-V ECMO过程中存在右心衰竭的风险[14]，且可能导致CO减低，需从V-V ECMO转为静脉-动脉ECMO[15]。本研究结果显示2组CVP及CO差异无统计学意义，提示再循环量变化可能对患者CVP和CO影响不大；而造影组患者死亡率低于对照组，可能与插管优化导致再循环量减少有关，但亦不能排除其他原因所致，如ECMO团队的技术熟练程度及重症科医师的经验水平等。

综上所述，采用右心声学造影可半定量评估V-V ECMO再循环，有助于插管时调整下腔静脉内套管尖端位置，降低再循环量，使更多含氧血进入体循环，提高临床治疗效果。本研究尚存不足：①样本量小；②右心造影时气泡存在时间较短，使得允许调整插管位置的时间窗较短，影响调整效果。

表1 2组超声检查及临床指标比较[中位数(上下四分位数)]