食道超声在心脏外科手术中的应用

武汉大学人民医院心血管外科住院医师规范化培训食道超声在心脏外科手术中的应用,周青（超声科）, Elder（瑞典，1954）首次成功应用超声波从体表记录到人体心脏二尖瓣前叶的运动曲线，宣告了超声心动图学的诞生。 50余年的发展，超声心动图学成为高度准确性、实用性的无创性心血管诊断技术。 缺点：常规经胸超声心动图检查需通过体表肋间隙的透声窗口发射和接受超声波，要保证足够的探查深度，须使用较低频率的探头，图像分辨率受到限制。在肥胖、肺气肿、胸廓畸形、胸部创伤等患者中，所获图像质量更不理想。,历史回顾, 新途径：学者们开始探讨如何从人体内发射和接受超声信号。 Side和Gosling等人（1971）将连续多普勒探头安装于胃镜尖端，从食道内记录到人体心脏内的血流速度。 Frazin等人（美国 ，1976）在食道内记录到人体左心室的M型超声心动图，被认为是经食道超声心动图学的真正开端。,经食道超声心动图, 概念： （Transesophageal echocardiography，TEE）利用安装在内镜尖端的小型超声探头经由食道内探查心脏和大血管解剖结构和血流信息的影像诊断技术。 在多种疾病的定性与定量诊断中，TEE的价值已明显高于TTE（经胸超声）。发展的三个阶段：探头技术发展一、二、三阶段。,一、第一代 TEE技术（单平面TEE）, Souquet等人（德国，1982）报告了一种尖端可屈曲的电子相控阵经食道探头，可进行单平面的二维图像扫查。 惠普公司（美国，1987）制造出有较高分辨率和彩色多普勒功能的食道超声探头。探头结构简单，尖端直径小，插管方便，能提供清晰的心内解剖结构及异常血流束图像。 缺点：仅能获得心脏短轴和四腔心两组基本切面，心室流出道与大血管等重要解剖结构的显示不理想，另需反复调节探头的扫描方向及位置，病人不适感较强。,二、第二代TEE技术（双平面TEE）, Omoto等人（日本，1989）报告了应用双平面经食道超声技术的多中心临床应用。 优点：可获得心脏短轴、四腔心和长轴三组基本切面，克服了单平面TEE仅能观察心脏和大血管横切面的缺点，扩大了观察视野，可提供清晰的心室流出道、大动脉、腔静脉和左肺动脉的图像。 缺点：探头直径和长度较大，增加了插管难度。,三、第三代TEE技术（多平面TEE）, 惠普公司（美国，1992）制造出多平面的经食道超声探头。 优点：多平面TEE探头可从斜切面观察心脏结构，它能在3600的全方位内连续扫描心脏结构，有利于立体地了解心脏的空间结构，同时减少了探头操作和患者不适。 缺点：探头直径进一步增大，插管难度上升，主要应用于成人、较大儿童（大于40KG）的心脏病患者。 多平面TEE探头可较双平面探头提供更多、更清晰的图像信息，且操作简便，成为目前TEE检查的常规方法，而前两种方法趋于淘汰。,仪 器 主 机,双平面探头：,探头,管体,机械旋钮,连接电缆,多平面探头：,电子旋钮,心脏位于胸腔纵膈的前下部，其前方是胸骨体及第26肋软骨。两侧是肺与胸膜，前方大部分被肺与胸膜遮盖，仅下部有一三角形区域与胸骨体下半部和左45肋软骨相邻。,心脏的大体解剖,心脏前面大部由右心室和右心房构成，左侧一小部分由左心耳和左心室构成。 心脏的长轴由右上指向左下，短轴则由左上指向右下。,冠状切面（五腔心）：主动脉发自左心室，向右前上方行走。肺动脉起至右心室，向左后上行，在主动脉弓下方分叉为左右肺动脉。,探头的放置部位通常有：胸骨旁位、心尖位、剑突下位和胸骨上窝位，其中以前两者多用。,体表探头的放置部位,食道超声双平面与多平面的多轴向切面,TEE常规操作步骤及观察切面（一）,TEE检查一般可分为四个步骤：1、超声探头从门齿到进入食道约2530cm，探头位于左心房后，可观察心房与心底大血管结构,包括心房、心耳、房间隔、近端升主动脉、主动脉瓣、近端冠状动脉、上腔静脉、下腔静脉、近端肺动脉和肺静脉。 2、探头继续深入食道约30cm左右，获取心脏四腔心切面，可观察到二尖瓣、三尖瓣及腱索、左右心室、左室流出道等结构。,TEE常规操作步骤及观察切面（二）,3、探头进一步深入距门齿3540cm时，进入到胃，此时得到经胃短轴切面，常用于观察整个心脏的运动及局部心脏功能。4、探头于中间位退回食道，呈现的图像为胸主动脉切面，可观察到大部分胸主动脉，包括主动脉根、主动脉瓣上23cm的升主动脉、主动脉弓、左颈及左锁骨下动脉、全部胸降主动脉及腹主动脉上段。,TEE检查常用切面,1、 主动脉根部短轴切面 （short axis view of aortic root）：探头插入约31cm，横向扫描时可以显示该切面，心脏解剖断层相当于第六胸椎水平。此图特异性甚强，可视为识别心脏解剖结构的标志之一。 2、四心腔切面（four-chamber view）： 探头插入深度约为34cm， 解剖断层相当于第八胸椎水平，横向扫描时可见此图，所显示的腔室及心壁结构与TTE大致相同。,主动脉根部短轴切面,四心腔切面, 3、五心腔切面（five-chamber view）： 探头插入深度在主动脉短轴切面与四心脏切面之间， 解剖断层在第七胸椎水平，检查时在发现四心腔切面之后，将探头稍后撤即可获得。 4、二心房切面（bi-atria1 view）：此图与四心腔切面在同一水平，将探头逆钟向转动时即可查及。检查时重点显示左房、右房的大小，通过探头的进退，可观察房间隔（包括卵圆窝）的轮廓、走向、连续性、缺损类型及分流的方向与范围等。,五心腔切面,二心房切面, 5、左室短轴切面（short axis view of left ventricle) ：探头深插超过40cm时，可达膈下。将其前倾，声束可穿过横膈而获得左室短轴。断层解剖上相当于第九胸椎水平。,6、主动脉根部长轴切面（long axis view of aortic root)： 插入深度为31cm，解剖断层在第六胸椎水平。 在探及主动脉根部短轴切面的部位，探头方向不变，改用纵向扫描，即可获得。, 7、右室流出道长轴切面（long axis view of RVOT）深度及解剖水平同主动脉根部。,8、上腔静脉长轴切面(long axis view of SVC)探头逆钟向转动，纵向扫描，声束通过左房，能探及上腔静脉及与其相连的右房。,围术期应用TEE的优点,与经胸超声技术(TTE)、心外腔超声技术比较，具有下列优点： 不干扰手术操作 不污染手术野 成像连续，便于观察 不易引起心律失常 留置超声探头便于术后监测,一、TEE在术前的诊断价值, 术中心脏切开之前再次应用TEE可以进一步确定术前诊断，对手术成功起关键作用。 心脏姑息性手术和根治性手术前TEE检查有助于发现经胸超声心动图(TTE)和其他检查漏诊的病变，提高手术成功率。 在确定最后诊断的基础上，可对拟行手术方案进行修正或改变, 常用于检查病变瓣膜的解剖结构和病变程度 广泛应用于先心病的诊断，如房缺或室缺的大小及位置、对诊断双腔右心室、肺动脉狭窄、右室双出口、异常房室通道、法乐氏四联症及复杂性大动脉转位有独特的价值。,在以下先心病的诊断中，能够详细地观察以下结构：, 体静脉和肺静脉的回流 房内结构 房室连结 室间隔缺损 左室流出道异常 大动脉,二、TEE在手术中的作用,一）、心脏手术效果的评价 TEE出现前，心脏手术中的监测采用的是普通探头经心包外膜进行扫查，但它有干扰手术进程、探头侵入了无菌手术野、探头扫查视野小以及引起异位起搏和低血压等缺点 TEE可克服这些缺点，能够在术毕心脏复跳后即刻对手术效果进行及时评价，及早发现手术缺陷并及时进行纠治，避免了二次开胸手术带来的诸多问题，提高手术成功率。,目前，瓣膜成形术的临床应用受到很大限制，其中主要原因是手术效果不确切，而应用TEE可在成形术后停止转流前检查修复的效果。 TEE对二尖瓣装置有高质量的显露，能描述瓣膜关闭不全和瓣膜形态学改变，可在瓣膜修补前后对比瓣膜返流情况，帮助决定是否还需进一步手术。 瓣膜替换术后可敏感地检测出瓣周漏，并可区别瓣口返流和瓣周漏。, TEE可检测先心病矫正的效果，确定有无残余异常，使手术者可在术中作出决定，再转机予以修复，增加手术的准确性和完整性，降低手术死亡率。 目前制约多平面TEE技术在小儿先心病中应用的主要原因是探头直径大，临床常规应用多局限在体重40kg以上的先心病患者 多平面TEE探头的不断小型化，同时兼顾探头分辨率的提高及动态三维成像是TEE发展的方向之一。,典型病变图例,二尖瓣狭窄,二尖瓣狭窄,LA,RA,LV,RV,二尖瓣狭窄,箭头所指，二尖瓣返流处,二尖瓣关闭不全,主动脉瓣狭窄,主动脉瓣狭窄,主动脉瓣狭窄,主动脉瓣关闭不全,主动脉瓣关闭不全,瓣周漏,ASD,VSD,箭头所指右室流出道狭窄,F4,冠状动脉,右冠状动脉,二）、心功能评价, TEE在心功能评价方面有着较大的优势： (1)几乎所有的患者TEE均可获得高质量的二维图像； (2)对于术中和重危患者可进行心功能的连续监测； (3)TTE技术难以探测的血流信号如肺静脉血流可由TEE技术方便获得。, TEE可在心脏及非心脏手术中监测心脏功能 可用M型超声心动描记术、二维超声心动描记术、多普勒超声心动描记术对对心脏排血功能的进行测量，包括： 每搏量；心排血量；每搏指数（SI）心排血指数（CI），射血分数（EF）；左心室短轴缩短率（FS）等。 通过脉冲多普勒测定左心室等容舒张期和二尖瓣舒张早期血流频谱的变化，可以评价心肌的主动松弛功能。二尖瓣舒张晚期的血流改变可以反映左心室被动充盈功能。, TEE对早期心肌缺血的诊断特别有用 急性心肌缺血可造成心室壁向内运动的异常及心室收缩时室壁增厚程度的异常，并且在缺血几秒钟内就可发生。 动物实验和血管造影术证实，心肌缺血期室壁运动异常先于ECG的变化。 通过TEE可观察到新的室壁运动异常的出现，而心电图的变化出现较晚，因而TEE对心肌缺血的捡出率比心电图更敏感。, TEE可评价心肌灌注、冠状动脉解剖和搭桥质量 冠状动脉旁路移植术后，TEE可检测心室局部或全部功能，判断心肌血液灌注情况。 冠脉搭桥术中移植血管接通后，术前异常的室壁运动可立即改善，而持续存在的室壁运动异常则与临床预后不良相关。 术中TEE可指导更改手术方案，冠脉搭桥术后再发生心肌缺血，可在病人离开手术室之前再行血管重建术，从而减少病人围术期危险，利于病人转归。, TEE可监测血流动力学，广泛用于心室充盈压，心输出量、心脏容积和心脏内血液流速等血流动力学监测。 TEE对参数的定量分析，增加了对心室容量和射血分数测定的灵敏度。与肺动脉导管相比较，TEE能精确估计后负荷。 TEE能诊断血容量不足，心肌抑制程度，从而指导扩容和正确应用正性肌力药物,三）、手术中排气过程的引导, 心脏直视手术后的残余积气是很普通的现象。 气栓可以造成神经系统和心脏等重要脏器的损伤 超声对气泡的捡出非常敏感，可捡出直径小于510m的气泡。它可以监测整个心脏术后的排气过程，判断气体来源，确定气体类型、位置。 术中TEE能监测出60神经外科手术病人的气栓和79心脏手术的气栓。,四)、其它方面的应用,1、心肌病 2、心脏动脉瘤 3、心内膜炎 4、心脏肿瘤 5、异物 6、心脏内血栓 7、肺动脉栓塞 8、畸形矫正术中的栓塞,三、TEE在先心病介入性治疗中的应用价值, 心导管介入治疗先天性心脏病为非开胸手术，疗效确切，方法安全，术后患儿恢复快，因而近几年发展快 常见先天性心脏病(房间隔缺损、室间隔缺损、动脉导管未闭)的心导管封堵术应用广泛 TEE可直观地、实时地显示心内解剖结构，可更好地了解缺损与邻近解剖结构的关系以及封堵器与缺损口的关系及血流动力学的改变，同时可以明显减少X线透视的时间,TEE在介入封堵术中的主要作用,选择适宜封堵病例。房间隔缺损时，主要选择继发孔中央型房间隔缺损。测量缺损口大小，指导选择合适的封堵器型号。术中引导封堵器在正确的位置释放。及时发现术中出现的错误并引导更正。术后即时评价封堵效果及术后随访。,四、在心脏术后重症监护中的应用, 将超声探头留置于食道内，术后可在床旁行TEE检查 TEE可监测左室收缩和充盈功能、早期发现心肌缺血、观察心室的容量变化、定量评价心血管血流动力学等。 感染性心内膜炎是心脏术后严重并发症之一，发病早期症状及体征不典型常造成误诊。应用TEE可以明显提高图像的分辨率，充分显示瓣环及瓣周结构。, TEE还可鉴别人工瓣心内膜炎造成的瓣尖连枷和瓣周脓肿，前者常需急诊手术。 TEE还可用于判断血栓来源。心脏术后常出现低心徘综合征，其发病原因可能为左心功能不全、人工瓣功能障碍、心包填塞或胸内大出血等，但早期常难以确定病因。 TEE可迅速断心包积液或心包填塞，利用主肺动脉血流频谱计算左室搏出量，了解心室功能，达到早期诊断的目的。,TEE监测的适应症及禁忌症, TEE属“半侵入性”检查，探头在食道内运动产生的压力可能造成食道出血、烧伤、撕裂、咽下困难及咽喉不适等。 实验显示：在肝硬化实行体外循环的狗，探头于最大屈曲度置于食道内6小时未见食道粘膜的损伤。 临床报告食道损伤的并发症亦很少。 施行TEE的病人血培养阳性发生率为017，类似于食道镜检查的发生率。除某些病人可预防性应用抗生素外，一般病人不需常规应用。,适应症,（1）二尖瓣、三尖瓣与主动脉瓣疾病。 （2）人工瓣膜机能障碍。 （3）感染性心内膜炎。 （4）主动脉扩张及夹层动脉瘤疾病。 （5）冠状动脉-静脉瘘与冠状动脉窦瘤。 （6）先大性心脏病：如房、室间隔缺损、 Fallot四联症或右室流出道及肺动脉干狭窄等。 （7）心腔内肿物及血栓形成。 （8）心脏手术监护。,禁忌症,（1）严重心律失常。 （2）严重心力衰竭。 （3）体质极度虚弱。 （4）持续高热不退。 （5）食道静脉曲张、食道狭窄或炎症者。 （6）剧烈胸痛、胸闷或剧烈咳嗽症状不能缓解者。 （7）血压过高、过低者。 （8）急性心肌梗塞期。,TEE的优缺点及展望,