近期发表于IntensiveCareMedicine的一篇文献，阐述了重症心脏超声近十年来的进展，从使用现状、使用场景、培训教育和未来研究方向等方面进行了详细陈述，重症之声翻译为中文和各位同道分享。
华中医院李瑞婷、王雅鑫、张建成、舒化青、余愿译；杨小博校
引言
床边超声检查的日益普及无疑对重症医学产生了重大影响。虽然无法完全量化，但我们可以从目前要求具备重症超声(CCUS)能力的国际专业机构的数量、目前国际上已实施的正式认证程序、以及激增的超声相关学术出版物中感受到这些影响。从年Cholley和同事呼吁更多地使用重症心脏超声开始[1]，在十年间，人们利用已积累的足够多的学术成果制定了国际循证指南[2]，这无疑是重症心脏超声快速发展的确切证据。
许多临床医生熟悉“床旁即时超声(POCUS)”这一名称，它通常指的是由治疗医师进行的目标导向性的超声检查，目的是回答与患者即时诊疗相关的特定问题。年，美国胸科医师学会(ACCP)和法语复苏协会(SRLF)共同提出了更具体的术语和定义[3]。CCUS是重症医师进行的超声检查，主要包括重症心脏超声(CCE)和一般重症超声(GCCUS)。CCE可分为基础CCE和高级CCE，针对特定的临床问题，基础CCE和高级CCE均可使用经胸(TTE)或经食管(TEE)方法进行。虽然通常认为TEE属于高级CCE，而TTE属于基础CCE，但是一些临床医生可能首先掌握TEE。基础CCE和高级CCE涵盖的超声检查技能将在本文后面详述。进行CCE检查的临床医生负责图像的获取和解释，并将它们与其他的临床资料进行整合。因此，进行CCE检查的临床医师必须接受完整的心理和认知训练，尤其是在更深入应用CCE的时候。同时，进行CCE检查的临床医师必须虚心，他们不仅需要了解所使用的超声工具的优势和局限性，还需要了解自己的优势和局限性。这篇描述性综述是本刊一系列CCUS综述的一部分，仅包含CCE方面的内容，由一组公认的CCE方面的专家编写，目的是概述ACCP和SRLF[3]正式认可和定义CCE之后10年间的进展。作为一种半连续的工具，CCE可以用于危重病人在急诊科的早期评估以及他们进入重症监护室(ICU)后的进一步评估，同样也可用于在手术室内的评估。本文还包含一些对未来的展望以及对专家们认为的关键点和持续存在的不确定性进行的讨论(图1，表1)。
表1重症超声（CCUS）：研究日程和持续存在的不确定方面
CCUS重症超声，LV/RV左室/右室，LVEDP左室舒张末期压，ECMO体外膜肺氧合
图1重症心脏超声（CCE）的要点（从最重要到“不那么”重要）。TTE经胸心脏超声，TEE经食道心脏超声，ECMO体外膜氧合
CCE：使用在增加，但仍不够
虽然在重症领域中心脏超声的应用越来越多，但一项文献综述显示，心脏超声并未用于许多特定领域和临床情况。最近发表的一篇基于美国全国住院病人抽样的论文显示,心脏超声的绝对数量在年到年之间以每年3.4%的速度增长。这些研究多是由心脏专科医师或超声医师而不是重症医师主持的，因此这些数据很可能低估了心脏超声在重症领域的使用情况[4]。然而，同样的研究显示，在重症脓*症以及充血性心力衰竭患者中，心脏超声的应用多于肺动脉导管(PAC)，但在住院期间死亡的患者中，心脏超声的应用仍不足。与此同时，法国的一项研究发现，急性呼吸窘迫综合征(ARDS)患者中使用CCE的比例分别从年到年的54.5%增至年到年的58.8%，这意味着约40%的患者丧失了从CCE中获益的机会[5]。在同一时期，PAC的使用从10.4%下降到7.4%[5]。在最近的一篇论文中，专家们探讨了CCE替代PAC的可能性[6]，尽管在某些特定特定情况，心脏手术后比如ICU监护，PAC更适宜。最近有文献证实，在直接测量的中心静脉压的情况下，利用心脏超声计算得到的肺动脉收缩压与PAC直接测量的肺动脉收缩压相关性良好[7]。Zieleskiewicz等人在对个欧洲ICU进行的为期1天的前瞻性观察研究发现，36%的患者共进行了次GCCUS检查，其中大部分是以诊断为目的的基础CCE检查，但也有以调整治疗为目的的检查[8]。TEE所占的比例不到10%，这说明TTE比TEE更易用，所以也更常用[8]。除了在心脏病诊断中的传统作用，现在CCE也是一种血流动力学监测工具[9]。但是，在FENICE研究中的名患者中，仅有2%的患者接受了超声参数指导的液体管理；在超过40%的病例中，医生没有使用任何参数指导液体管理[10]。很明显，CCE的使用存在很大的差异。因此，在将来，标准化CCE的适应症和使用至关重要。
CCE：两个层面的能力
区分基础CCE和高级CCE非常重要（图2）。基础CCE指TTE的五个2D切面，包括简单的测量，比如测量心室直径，不论是否使用M超。最早的时候，Jensen等人把TTE重点评估称为FATE[11]；之后，FATE被越来越多的人接受。正式的结构化学习项目，如紧急生命支持重点超声和重症重点超声[12]，都是FATE的延伸。基础CCE是用来回答简单二元问题的，如左心室或右心室是否明显受损或者是否存在大量的心包积液[13]。尽管心脏病学组织最初不愿承认CCE的价值，但现在他们已经认识到了CCE的重要性[14]。基础CCE侧重于快速分类和指导循环衰竭患者的管理。对于休克患者初始和序惯性评估，基础CCE是最好的选择。高级CCE能使重症医师像心脏病学专家一样使用心脏超声，从而更全面地了解心肺衰竭的病理生理。高级CCE全方位地利用二维视图和基于多普勒的测量方法，与基础CCE相比，它需要更高水平的认知和技术培训[15]。
图2.基础CCE和高级CCE评估心血管系统的不同方式。IVC下腔静脉，LV左心室，WMA室壁运动异常，RV右心室
CCE：两条互补的成像途径
《关于高级CCE培训标准的国际共识声明》中规定，高级CCE涵盖TTE和TEE两种能力[15]。这两种方法是互补的，它们各自有优点和缺点。TTE的一个最主要的优势是它是无创的，并且患者无需承担任何风险。此外，准备时间很短，可以随时快速开展，并根据需要随时重复。清洁探头很容易，操作者可在短时间内为不同患者进行多项扫查。探头设计紧凑，可连接小型便携式超声机，在ICU内使用起来很方便。在多普勒测量三尖瓣返流血液速度、左心室流出道梗阻血液速度和跨瓣膜主动脉血流速度时，TTE的对线性要比TEE好。对心脏表面结构（心尖部血栓，心包前间隙）的二维扫查，TTE也优于TEE。但TTE的主要的缺点是，因患者的特定因素（如体位、敷料、引流管和设备，肥胖，无法摆放危重病患者的体位以采集最佳图像）可能会导致图像质量欠佳。在一项对创伤患者的研究中，高达38%的患者存在体重较入院时增加超过10%、呼气末正压15cmH2O或留置胸管，这些都会严重影响TTE检查，而TEE则不受影响[16]。与TEE比较，TTE所需的培训时间较长，并且TEE受操作者影响更大。对于某些应用，包括评估上腔静脉的宽度/呼吸变异，心内膜炎，主动脉夹层，定位心脏手术后心包血肿伴填塞，左房内双腔ECMO导管置入和定位，分析原生或人工瓣膜的形态以及诊断急性肺心病，TTE的能力有限[17]。
相反，TEE所需的培训时间较短，并且该项技术受操作者影响较小，因为它克服了TTE面对的患者特定的限制。对于某些应用，TEE更优于TTE，因为其图像分辨率更好（见上文）。除了在某些疾病的诊断中有优势之外，TEE同样是一个有效的评估血流动力学的工具。在重症监护室内，TEE有一定的局限性。与其他重症监护室内的操作如气管插管和中性静脉穿刺比较，尽管TEE出现并发症的概率很低，但并不是完全没有风险。食管损伤，下咽喉部损伤和气管导管移位属于罕见或非常罕见的并发症[18]。大多数TEE相关的并发症均发生在自主呼吸的清醒患者身上[19]。与心脏病学专家实施的TEE不同，重症TEE的患者通常都在接受机械通气；因此重症TEE并发症发生的概率可能小于心脏病学专家的报道。目前，心脏病专家使用超声心动图造影剂而不是TEE来评估困难患者的心室功能；但是，由于担心急性窘迫综合征的高发风险，造影剂很少用于危重患者。TEE的准备时间和对探头消*的耗时需求限制了其在ICU内的快速开展和重复使用。另一个与技术本身无关的主要限制是很多重症监护团队事实上还没有一个属于自己的可随时使用的TEE探头。尽管在许多欧洲和亚洲国家存在这种情况，但在北美这个问题尤为突出。这种情况将会随着TEE这项有用的技术必然的传播而发生改变。
正如已经提到的，重症医师所实施的TEE通常仅限于接受机械通气支持的患者，而TTE是非气管插管患者的标准流程。如果存在临床适应症，一些有经验的操作者也会在非插管患者中实施TEE。然而，鉴于其简单易行，TTE应该是首选，除非有明确的指征需要行TEE。在气管插管患者中，当TTE成像不能满足需要，若没有禁忌症，应进行TEE检查。总之，对大多数重症监护室内的患者，TTE是有效的成像方式，但我们仍推荐TEE作为重症医师触手可及的标准ICU工具。
临床应用和场景
心脏超声在重症患者管理中的应用已经明确（图2）。将CCE整合到ICU的诊疗中，快速行全面的血流动力学评估并监测循环衰竭，极大地推动了CCE的发展。但同时，不要低估随之而来的挑战以及CCE的局限性和不足[20]。在本节中，我们给出一些应用CCE的场景片段，并未穷尽所有，更多的应用请读者参阅文中的表格和图片。
CCE作为一个诊断工具
CCE可用于多种重症的诊断（图3）。很多医生将超声心动图作为体格检查的延伸，CCE与患者病史和体格检查的整合可提高诊断的准确性[21-25]。在机械通气[26]和不明原因低血压[27]的患者中，CCE的加入能提高诊断准确率并改变治疗方案。现有的数据充分表明，临床医师能够很容易地接受培训并准确执行基本CCE。即时评估左心室（LV）收缩功能即为例证[28-32]，诊断或排除心包积液也十分简便[33-35]。临床医师掌握右心室（RV）功能评估，包括三尖瓣环平面收缩期位移和室间隔定位，以及瓣膜功能评估的研究较少，可能是因为它们更复杂。
心脏超声常用于心脏病变相关症状患者的评估（视频1），协助诊断心肌梗死和评估心脏创伤[36]。基本的心脏和肺部超声检查联合应用可准确诊断急性失代偿性心力衰竭，它们的组合优于传统检查手段，如体格检查，胸部X光检查和实验室检查[37-39]。高级CCE可评估左心室舒张功能，这是其他血流动力学监测工具无法实现的[40-41]。越来越多的医师认识到左心室舒张功能障碍与脓*性休克患者的死亡有关，并且存在左心室舒张功能障碍的患者脱机失败的可能性更大。迄今为止，血流动力学监测几乎完全集中于左心室输出量，但鉴于ARDS患者发生右心室衰竭的风险较高，使用CCE评估右心室功能非常重要[42,43]。
一些支持CCE应用于创伤患者的最早期的证据表明，使用CCE快速评估心脏穿透伤能够更快的检出心包积液，实现尽早行手术治疗并提高存活率[44]。近年来，使用超声辅助多种创伤患者的复苏治疗对改进低血容量和左心室功能不全的诊断和纠正、缩短分诊到手术的时间有重要作用，并且有降低死亡率的趋势[45]。明确心跳骤停原因是否可逆，如心包填塞，可能导致治疗方案的显著改变，从而改善病人预后[46]。处于不明原因休克早期的患者，在急诊科常规应用CCE有助于明确休克的原因[47,48]（视频2）。
图3.重症心脏超声可发挥诊断作用的主要临床场景
视频1:经食道超声食道中段四腔心切面显示巨大左房粘液瘤。
视频2:患者因休克原因未明收入ICU。基础CCE很快发现休克的原因是心包填塞。在此心尖四腔心切面可以看到包绕心脏的心包积液、心脏摆动、收缩期起始段右心房游离壁运动异常和舒张期右心室塌陷。
CCE作为血流动力学监测工具
人们早就认识到CCE是一个有用的床旁血流动力学监测工具。一份由16位相关领域的专家发表的声明推荐，对于初始液体复苏仍然不能纠正的休克患者，使用CCE评估心脏功能并排除心包填塞，之后利用CCE动态监测治疗对心脏功能的影响[9]。CCE不仅可以测量心输出量（CO）的绝对值，还可以可靠地监测心输出量的变化[49]。利用主动脉速度时间指数（VTI）计算为每搏量（SV）的时候需要准确的测量主动脉内径，而测量主动脉内径的时候常常会出现误差；但VTI的变化则完全不依赖于主动脉直径，测量值往往十分可靠。因此，重症超声可方便地用于测量功能血流动力学的动态参数[50]，如容量反应性评估、正压通气引起的每搏量变异度（VTI变异）、通过比较抬腿前和抬腿过程中瞬时和连续VTI值评估被动抬腿试验中CO的动态变化。相反，PAC热稀释法测得的CO是在一段时间CO的平均值。但是，CCE的作用绝不仅仅局限于测量CO。
CCE还可以让重症医师直接观察到心脏的结构，获取特定的、直接的左心室和右心室功能的信息，利于重症医师做出液体或药物的决策[51]。图4总结了超声相关的主要的整体血流动力学参数（包括定量参数及定性参数）及相对应的测量方法和切面。从血流动力学监测的层面上来说，经食道超声（TEE）和经胸超声（TTE）的主要区别主要体现在容量反应性评估上。TTE评估液体反应性主要基于主动脉VTI变异、被动抬腿试验中的CO变化和测量下腔静脉直径（包括呼气末直径和呼吸变异度），并且测量下腔静脉的准确性较差[52,53]。TEE可测量上腔静脉（而非下腔静脉）的直径改变和呼吸变异度（?SVC）。?SVC在评估容量反应性上具有非常好的特异性和中度灵敏性[52]，在与呼吸机同步的机械通气患者中得到了充分的验证。与PAC相比，CCE还可准确地评估左心室充盈压，有利于临床医师评估容量耐受性。因此，正是因其不仅可以评估静态心脏功能，还能测量随着呼吸周期每次心跳心脏功能的变化，CCE才可以提供重要的心肺交互作用信息，而且不论患者是否正在接受机械通气（视频3）[54-56]。
最近的一项感染性休克的多中心研究表明，跨肺热稀释法（TPT）血流动力学测量和CCE血流动力学测量中度相关，28%的病例具有可能影响TPT测量准确性的因素[57]。尽管不连续，但是结合连续有创血压监测，重复CCE用于不稳定患者的治疗可能已足够了[58]。CCE的独特优势是除了可指导机械通气参数设置和通气策略外，还可个体化的指导血流动力学治疗。这对于ARDS[43,59]和其它原因引起肺动脉高压的患者的右心室功能评估尤为重要。CCE技术的不断改进，如可放在病人身上持续监测的小直径TEE探头，可促使在更广泛的人群中使用CCE监测血流动力学[60-62]。TPT可评估血管外肺水。虽然单独应用这一参数意义不明，肺超声检测到B线同样可以定量血管外肺水，B线的数量与血管外肺水呈正相关。
图4.通过CCE行血流动力学检测的主要参数及检查方法。a-c食管上段水平上腔静脉（SVC）纵切面，吸气时完全塌陷（a，有容量反应性）、不塌陷（b，无容量反应性）或介于中间的呼吸变异（c，灰色区域）。d-f剑突下下腔静脉层面，下腔静脉塌陷并吸气时扩张（d，有容量反应性）、下腔静脉直径正常并吸气时扩张（e，有容量反应性）或下腔静脉宽大固定无呼吸变异度（f，无容量反应性）。g，h经胃路径的左心室短轴切面。i左心室的胸骨旁短轴层面显示室间隔矛盾运动（箭头所示）。j-i食管中段横层面，右心室大小正常（j舒张末期右心室与左心室面积比值≤0.6）、中度右心室扩张（j舒张末期右心室与左心室面积比值＞0.6）或重度右心室扩张（j舒张末期右心室与左心室面积比值＞1.0）。
视频3:接受机械通气的休克患者的经食道超声显示肺动脉主干长轴（食道上段切面0°）和上腔静脉（食道上段切面90°）。前一个切面的脉冲多普勒显示吸气末右心室射出的血流明显减少，后一个切面显示吸气末上腔静脉完全塌陷。这两点均明确指向持续性低血容量。超声机屏幕上绿线显示的是呼吸轨迹。
视频4:感染性休克机械通气患者经食道超声（食道中段切面和经胃切面）显示左心室收缩严重弥漫性减弱。
CCE在感染性休克中的预测作用
我们已经证实，近一半患者的诊疗方案可能因CCE的结果发生改变[63,64]，这可能只需要在感染性休克患者中通过简单的二维超声扫查[65]。CCE可以通过诊断脓*症心肌病（视频4）进而指导脓*症的治疗，尽管不像左心室-动脉失耦联，二维超声测量的左心室射血分数（LVEF）对脓*症心肌病的预测价值尚不明确[66]。除了肉眼超声评估外，更复杂的左心室功能评估可能需要借助高级CCE。与简单的M型超声测量的二尖瓣环平面收缩期位移不用，斑点追踪心脏超声和整体纵向应变（GLS）是更高级测量，可能有利于脓*症心肌病的早期诊断和预测[67-69]。Sanflippo等对8项研究包含名患者的Meta分析结果表明，在脓*症患者中，LVEF与死亡率不相关，差的GLS数值差与高死亡率密切相关[70]。在大型MIMIC-III数据库中的名入住ICU的脓*症患者中，早期使用经胸超声检查的患者第一天的液体入量多，多巴酚丁胺的用量高，28天病死率显著降低[71]。早期超声检查可能缩短患者使用缩血管药的时间[71]。在疾病的亚急性期，接受基础CCE检查的患者发生急性肾损伤的机会降低[72]。
CCE在心跳骤停中的应用
人们已将CCE用于心脏骤停的患者，以确定无脉性电活动（PEA）的患者是否有心脏收缩活动，这将有助于预测哪些患者可能能够恢复自主循环（ROSC）。最近，一项纳入11项研究包含例PEA患者的系统综述表明，超声检查发现有心脏收缩活动的患者恢复ROSC的可能性较大，提示医生需要继续进行心肺复苏[73]。
CCE在呼吸衰竭中的应用
尽管CCE的检查结果可指导重症医生针对患者的右心室功能状况调整呼吸治疗策略，这些调整能否改善患者的预后尚不明确[59]。重症超声的另一个重要应用领域是肺栓塞的多学科治疗，出现右心衰和休克是肺栓塞患者死亡的独立危险因素。CCE在危险分层和快速评估肺栓塞患者是否需要行再灌注治疗方面发挥重要的作用[74]。正压机械通气可对右心室功能有一定的影响。吸气时和呼气末肺容积的增加，会导致胸腔内压力的升高，进而导致肺血管阻力增加。过度充气和胸内压的升高可阻止静脉回流和降低右心室充盈压。当过度充气使肺血管阻力增加时，继续补液可引起急性右心室应力，出现室间隔反向偏移，严重时可引起三尖瓣返流。因此，对右心室功能的直接评估可帮助临床医生调整呼吸参数的设置，以减少仍需要机械通气患者的心血管功能障碍。
CCE在围术期的应用
CCE围术期的应用是其日常应用的重要组成部分。行大手术的患者发生心肺并发症的风险高，术前和术中应用心脏超声可能会帮助临床医生在战略管理分层层面做出决策，以通过加强监护和高水准的术后护理降低围术期并发症风险[75,76]。我们觉得应将CCE预防围术期并发症的效果及其成本效益方面的研究提上日程。围术期重症心脏超声可分为用于心脏术后和用于非心脏手术两种情况。
绝大多数择期心脏手术患者都会在术前行心脏超声检查，明确术后发生并发症的风险，从而实现战略管理分层。急诊CCE在及时诊断动脉夹层（视频5）和急性瓣膜反流方面的意义尤为重要。很多心脏手术患者需要在术中行心脏超声，术后序贯超声监测。人们普遍认为CCE是评估血流动力学不稳定原因、低心排综合征、心脏切开术后急性RV衰竭、人工瓣膜功能障碍、不明原因严重低氧血症和心包填塞的首要工具。尽管术后第一天应用TTE已很方便，但在此类患者中，TEE的优势更明显，尤其是在诊断局部填塞方面（视频6）（图5）。尽管没有确切结果方面的数据，CCE已常规应用于心脏手术患者的术前和术后处理。最近，可更频繁监测的使用72h后即可丢弃的TEE设备，已经用于术中监测，并展现了一定的前景[61,82]
高危手术患者常发生术后并发症，包括因为低血容量、出血、脓*症、急性心功能不全和肺栓塞引起心肺不稳定。CCE是一种诊断和处理这些并发症的有用的可视化工具。已有文献阐述，术前和术中心脏超声对有多种合并症的高风险手术患者和/或进行高风险手术（肝移植、大血管手术、严重外伤和难治性休克）的患者存活率的影响[83,84]。将CCE和肺部超声整合用于产科患者围术期处理尤为重要。
图5.心脏术后局部心脏填塞。a.TEE食道中段四腔心切面显示右心被大血肿完全压瘪；b.TEE食道中段二腔心切面显示右心房被血肿压迫。LA:右心房，IAS:房间隔
CCE在机械循环支持中的应用
TTE和TEE在V-V和V-AECMO管理中必不可少[86,87]。正如表3所示，它们在疾病评估、置管、维持和撤机等步骤尤其有用。使用双腔导管时，CCE图像可用于指导导管准确置入右房中，也可用于序列评估导管位置和功能（图6，视频7），还可用于动态评估右心室和左心室功能[88,89]。当考虑撤机时，需要利用心脏超声定量评估心室功能[90,91]。
图6.ECMO支持期间重症心脏超声的应用。a.经食道心脏超声确认V-AECMO支持时经外周置入的导丝和导管；a1降主动脉短轴和长轴切面显示动脉内的导丝（箭头）；a2双腔静脉切面上右心房内静脉ECMO导管（星号）；b经胸超声（TTE）的下腔静脉（IVC）切面应用彩色多普勒超声可见置入的静脉ECMO导管；cV-VEVMO支持中TTE引导调整位置不恰当的双腔静脉导管；c1心房内没有ECMO导管；c2IVC内ECMO导管（箭头）位置恰当；c3彩色多普勒信号提示氧合的血液恰当地流向三尖瓣。
视频5:经食道超声显示A型主动脉夹层，短轴（左）及长轴（右）切面均可以显示撕裂的主动脉内膜。
视频6:心脏术后患者经食道超声食道中段四腔心切面和两腔心切面均显示巨大的血肿。它几乎将右心房、三尖瓣和右心室完全压瘪，导致严重的局部填塞。
视频7:将经胸超声作为VAECMO支持中的一个监测工具。大面积ST段抬高型心肌梗死引起顽固心源性休克患者的剑突下切面。引流管位于右心房，右心减压适当。左心功能仍很差，尚未在ECMO支持过程中出现新的并发症（严重的血液瘀滞-血栓）。
（未完待续，敬请