上海医院麻醉科
导语：
术中经食道超声心动图（IOTEE）是现代心脏外科成熟的影像学模式和重要组成部分，可提供心脏的高分辨率二维(2D)、三维(3D)、彩色和光谱多普勒图像，且相关并发症风险极低。IOTEE在术前制定手术计划、术中体外循环后判断心脏充盈及心脏功能、及时评估手术干预效果等方面发挥着重要作用，为患者离开手术室前提供了改善手术效果的机会。来自美国明尼苏达州梅奥医学中心团队总结了心脏超声在成人非先天性心脏病手术中的应用，其内容发表于年《JAmSocEchocardiogr》杂志。
心脏外科实施术中经食道超声心动图的总体目标
CPB前评估主要内容：
1)评估左室和右室的收缩功能（从整体和局部）；
2)评估主动脉瓣反流对心肌停搏方法的影响；
3)评估升主动脉粥样硬化是否会增加主动脉插管风险；
4)确认瓣膜/结构损害的严重程度并细化外科手术计划的机制；
5)筛选可能改变计划操作的意外事件：
血栓(左心耳，心内装置)
心脏肿物(例如乳头状纤维弹力瘤)
术前未发现的瓣膜功能障碍
6)评估心房交通情况。
CPB前必须在接近生理负荷的条件下评估二尖瓣反流和三尖瓣反流的严重程度。由于全身麻醉、血管活性药物的使用、血管内容量的快速变化、心律失常等因素，患者在手术室中的血流动力学通常会发生波动。除因连枷二尖瓣引起的二尖瓣反流外，因其他原因引起的二尖瓣反流和三尖瓣反流可能比预期的要轻得多，术前经胸超声心动图评估瓣膜病严重程度非常重要。肺静脉收缩期多普勒反向血流可以证实严重二尖瓣反流的存在，但其敏感性有限。容量输注和静脉注射苯肾上腺素可分别用于改善左室前、后负荷，以充分评估二尖瓣反流的情况。
CPB前进行IOTEE可改变11%患者的手术方式，其中包括：卵圆孔未闭、心内肿块或血栓、主动脉粥样硬化、及与计划手术无关的未曾发现的瓣膜反流。例如，在拟行主动脉瓣瓣膜置换术的患者，如果同时存在显著的二尖瓣反流或三尖瓣反流，则应考虑同时修复二尖瓣或三尖瓣。而对于中重度主动脉瓣反流的患者，在CPB前行IOTEE也至关重要，因为这可能会改变心肌停搏方法(顺灌/逆灌)，并有助于评估是否应放置左室引流避免术中左心室过度扩张。
对于升主动脉、主动脉弓和降主动脉存在明显钙化或动脉粥样硬化的患者，CPB前行食管超声心动图检查也有重要价值。升主动脉的严重钙化增加了卒中及插管部位并发症的风险，主动脉弓动脉粥样硬化也是围手术期卒中的重要危险因素。在某些情况下，主动脉区域超声的使用与降低围手术期卒中的风险有关。现有的指南建议对围手术期高卒中风险的患者进行主动脉区域超声检查。如果发现胸段降主动脉存在大的/可移动的动脉粥样硬化，在体外循环结束后禁止使用主动脉内球囊反搏泵。此外，所有偶然发现的心脏肿物或血栓均应在术前告知心脏外科医生。
CPB后评估主要内容：
1)评估检查心腔内排气情况；
2)再次评估左、右心室的收缩功能；
3)评估相关瓣膜和心脏结构的手术干预结果；
4)发现残余瓣膜病变或心脏结构功能障碍的严重程度，必要时评估解剖改变和功能障碍的原因；
5)评估主动脉插管移除后是否造成升主动脉壁内血肿或夹层；
6)找出引起持续性血流动力学不稳定的心脏原因。
CPB后IOTEE初步评估应包括检查心脏内的空气。心腔内的气体通常积聚在左房前缘、左心耳、左室心尖(图1)和上肺静脉。气泡也可积聚在右心室流出道，但通常无临床意义。冠状动脉内空气栓塞最常累及右冠状动脉，其主要特征为下壁高亮强回声和伴ST段抬高的下壁运动异常。在CPB结束时，由右冠状动脉空气栓塞引起的急性右室收缩功能障碍并不少见，偶尔也会导致二次转机。
及时评估手术效果和潜在并发症有助于心脏外科医生决定是否进行二次转流。当体外循环撤机时，IOTEE可实时评估心脏充盈和心室功能。CPB后IOTEE在瓣膜手术中最具应用价值(尤其是二尖瓣和主动脉瓣修复术)。与CPB前评估一样,CPB后IOTEE评估瓣膜病变也应在接近生理负荷条件的情况下进行。一般来说，术后仍存在轻度以上瓣膜反流应在离开手术室前进行纠正。二尖瓣和主动脉瓣之间存在纤维连续性和解剖邻近性，这意味着无论进行哪一种瓣膜的置换或修复，都可能会显著改变另一个瓣膜的解剖、几何结构和功能，因此应综合考虑。
最后，IOTEE应排除主动脉插管移除后升主动脉的医源性创伤。主动脉夹层或假性动脉瘤虽然少见，但却是主动脉拔管的严重并发症，需要立即干预治疗。与之相反，涉及切开主动脉的手术(如主动脉瓣置换术和室间隔切除术)，主动脉根部后壁和升主动脉近端的增厚形态应常规进行描述。如果没有证据表明这些增厚部位持续增大或者出现异常血流，该血管外膜下血肿无需特殊处理。
主动脉瓣狭窄（AS）行主动脉瓣置换术
CPB前IOTEE
退行性钙化所致AS的特点是大量钙化累及主动脉瓣瓣环、根部，而炎症后AS的典型表现是主动脉瓣交界处增厚、融合和挛缩。
CPB前IOTEE还应包括评估左室流出道（LVOT）和主动脉瓣环。TEE测得主动脉瓣环直径与术中实际大小有良好的相关性，有助于指导外科医生选择瓣膜尺寸。值得注意的是，2cm的钙化主动脉瓣瓣环可能需要广泛瓣环扩大术或自体心包瓣膜成形术，以放入足够大小的瓣环。如果存在明显的室间隔基底段增厚，可能会增加CPB后左室流出道梗阻的风险，因此必要时考虑同时行室间隔基底段切除术。对于所有患者，尤其是同时存在主动脉瓣病变的二尖瓣病变患者，确认主动脉根部、升主动脉、主动脉弓的直径是考虑术中同时修复这些结构的重要因素。
CPB后IOTEE
主动脉瓣置换的评估应在生理负荷条件下进行，具体评估内容见表1。
主动脉置换术后中重度瓣周反流需考虑再次转机。对于反流的位置的精确定位对指导手术操作具有重要意义(图2)。
CPB后主动脉瓣收缩期平均梯度可经胃底切面进行评估。IOTEE直视下观察瓣膜置换后瓣叶或瓣环的运动，判断瓣膜功能。CPB结束后左心室收缩功能是动态变化的，这也是主动脉瓣收缩期平均压力梯度的影响因素之一。在心输出量较低时，即使发生瓣膜不匹配或瓣膜阻塞，主动脉瓣收缩期平均压力梯度仍可能正常；相反，当瓣膜置换效果正常时，增加心输出量也可导致主动脉瓣收缩期平均压力梯度升高。CPB结束时患者合并贫血和正性肌力药物的使用也可导致主动脉瓣收缩期平均梯度升高。这些情况下，测量LVOT流量以校正主动脉瓣平均压力梯度，有助于对新植入的瓣膜进行血流动力学评估。
主动脉瓣置换术后，由于水肿或血肿，主动脉根部后方常增厚。在不合并收缩期主动脉根部扩张(如假性动脉瘤)、主动脉根部穿孔或剥离的情况下，通常认为这种增厚是良性的。严重钙化的主动脉瓣环扩大术可导致左室流出道-右心房瘘。由于主动脉瓣和二尖瓣的距离较近，主动脉瓣手术后还可出现由于二尖瓣前叶穿孔或二尖瓣瓣环破裂引起的严重二尖瓣反流，虽然并不常见。主动脉假性动脉瘤可延伸至室间隔，破裂进入右心室(如主动脉-右心室瘘)或导致主动脉-左心房瘘。
主动脉瓣反流（AR）行主动脉瓣修复术
为了达到有效修复效果，精确理解主动脉瓣反流的机理，综合评估瓣膜钙化程度和活动度至关重要。食管中段短轴切面和长轴切面常用于确定主动脉瓣钙化或增厚的程度、活动度、有无脱垂或连枷，或主动脉根部扩张等可能影响主动脉瓣修复成功的因素。
主动脉瓣反流（AR）的机制可以分为I型(瓣膜活动度正常)、II型(瓣膜活动度增加)和III型(瓣膜活动度受限)（图3）。I型AR瓣膜活动度正常，但由于主动脉根部扩张或主动脉瓣穿孔而出现主动脉瓣反流，多呈中心性反流。II型AR，主动脉瓣由于脱垂或连枷而致过度活动，多呈偏心性反流。其中主动脉瓣脱垂可发生于三叶主动脉瓣，但更常见于二叶主动脉瓣。III型AR，主动脉瓣由于炎性反应或退行性病变导致瓣膜钙化、纤维化，进而活动度受限。III型AR是最不易修复的。
主动脉夹层也是造成AR的机制之一，主要分为三型（图4）。
混合型AR非常常见，其中80%以上的二叶主动脉瓣患者都属于混合型AR，包括主动脉瓣脱垂、瓣环扩张、根部或窦管交界处扩张等。当瓣环扩大时(例如≥26mm)，需同时行主动脉瓣瓣环成形术。主动脉根部或升主动脉明显增宽，需进行根部或升主动脉修复术。二叶主动脉瓣通常比三叶主动脉瓣更易于修复，而IOTEE在预测二叶主动脉瓣修复的持久性和灵活性上有重要价值(图5)。如果CPB结束后发现有中重度的残余反流，应立即考虑进行二次CPB下主动脉瓣置换术。
二尖瓣反流（MR）行二尖瓣成形术
CPB前IOTEE
二尖瓣反流（MR）Carpentier分型的依据是二尖瓣瓣叶的活动度(图6)。I型MR表现为正常二尖瓣瓣叶运动，通常为二尖瓣瓣环扩张或二尖瓣瓣叶穿孔；II型MR表现为二尖瓣瓣叶过度运动，主要是由于二尖瓣脱垂或连枷所致；III型MR表现为二尖瓣瓣叶活动受限，又分为IIIa型(收缩期和舒张期瓣叶活动均受限)和IIIb型(收缩期瓣叶活动受限)。IIIa型MR常见于风湿病或二尖瓣退行性钙化，IIIb型MR常见于左室扩张或梗塞所致的瓣叶粘连。
图6MR发生机制
二尖瓣病变的准确位置通过标准命名法来确定。后叶上天然的二个切迹把后叶分成3个部分，从前外交界向后内交界方向，依次为P1、P2、P3(图7)。前叶与之对应的区域依次为A1、A2、A3。
此外，还应注意二尖瓣前叶病变及二尖瓣瓣环或瓣叶钙化，因为与孤立的后叶病变或无钙化病变相比，它们将增加二尖瓣修复的难度。当二尖瓣瓣环钙化非常严重时，单纯的二尖瓣修复可能无法达到预期手术效果，而钙化的程度通常推荐使用TTE来评估。CPB前TEE也有助于判断CPB后LVOT梗阻的倾向。二尖瓣后叶/前叶长度比1.3，二尖瓣叶对合点-室间隔距离≤2.5cm，以及不对称的基底隔肥大均与LVOT梗阻风险相关。如前所述，我们还必须考虑由血流动力学改变所造成的MR动态变化，应在正常生理负荷的情况下确定MR的严重程度。
越来越多的择期二尖瓣手术采用微创或机器人进行。在这些病例中，通常使用外周插管建立CPB，IOTEE有助于指导协助插管定位。通常，静脉插管常选择股静脉入路，动脉插管选择股动脉入路。在静脉插管时应注意避免房间隔、卵圆窝和右心耳的损伤，在动脉插管时应注意监测是否发生主动脉损伤。
CPB后IOTEE
二尖瓣修复术后中重度残余MR与再次手术风险相关，通常需要二次转机以纠正手术效果。同样，医源性二尖瓣狭窄的存在也需考虑再次CPB以修复二尖瓣狭窄，必要时行二尖瓣置换术。一般情况下，在正常的生理条件下，心率次/分，二尖瓣舒张期平均梯度应在3~5mmHg。当平均梯度6-7mmHg应考虑重新修复。CPB后左室功能的评估应包括食管中段切面和经胃底切面，当回旋支受损时，可能出现室壁运动减退。其他罕见的并发症还包括左心室-冠状窦瘘、左心室-右心房瘘，左心室-右心室瘘等（图8）。
如果残留MR严重，确定反流的原因和位置对于指导进一步干预至关重要。二尖瓣修复术后，1%~9%的患者出现伴二尖瓣收缩期前向运动（SAM，即在心脏收缩期，二尖瓣的一个或两个瓣叶朝向室间隔中部的矛盾运动）的动态LVOT梗阻，进而导致显著的MR(图9A)。根据反流的不同机制进行选择性干预，如增加容量负荷、使用β受体阻滞剂等，极少情况下才需要二次转机重新修复二尖瓣或行二尖瓣置换。二尖瓣修复术后出现SAM的原因是由于二尖瓣前叶过于冗长，重新修复的方法包括缘对缘技术等。CPB后IOTEE还可判断二尖瓣瓣环成形后早期开裂(图9B)，残余二尖瓣瓣叶脱垂(图9C)，二尖瓣缝隙反流等。
二尖瓣置换术
IIIa型MR患者常常有一定程度的二尖瓣狭窄和二尖瓣瓣叶钙化或挛缩，通常需要行二尖瓣置换术。同样当IIIb型MR出现严重LVOT梗塞或严重的左室扩大时，也需行二尖瓣置换术。二维叠加彩色多普勒超声显像对鉴别瓣膜反流和瓣周反流很有帮助。三维TEE彩色多普勒成像有助于同时观察整个二尖瓣缝合瓣环，并可描述经瓣/瓣旁反流的范围和位置(图10)。
舒张期二尖瓣平均跨瓣压力阶差应在正常心率时评估，同时应考虑体外循环后患者血红蛋白水平的影响。心率过快或严重贫血可显著增加舒张期血流，进而导致多普勒血流速度增快和舒张期平均压力梯度升高。
与二尖瓣修复术相似，二尖瓣置换术患者也应从食管中段切面和经胃底切面评估左室功能，注意排除左回旋支受损(图11)。其他罕见的并发症包括邻近心腔(右心房、右心室、冠状窦、主动脉瓣窦)的医源性瘘或主动脉瓣的潜在损伤(图8)。
三尖瓣成形术
CPB前IOTEE
继发性三尖瓣反流比原发性三尖瓣反流更常见。全麻状态下IOTEE常常低估了三尖瓣反流（TR）的严重性。因此，在严重程度不确定时，应参照CPB前经胸超声心动图对TR进行评估。在评价TR时，必须确定反流的机制。有时肺动脉导管会限制三尖瓣瓣叶的闭合，引起明显的反流，在调整导管位置或暂时将其拉回右心房后即可解决。
CPB后IOTEE
CPB后IOTEE应从食管中段或下段切面评估残余TR和舒张期平均压力梯度。三尖瓣成形术后可能会出现右冠状动脉的医源性损伤，在不明原因的右心室衰竭和左室下壁运动异常时应予以怀疑。
肥厚性心肌病的室间隔切除术
CPB前IOTEE
肥厚性梗阻性心肌病患者即使接受了最大限度的药物治疗，仍反复出现相关症状，需进行室间隔切除术。LVOT梗阻观察的最佳切面为经胃底切面,而多普勒评价左心室内梗阻时则推荐食管中段切面。左室流出道梗阻与前负荷、心率和心肌收缩力均显著相关。对于CPB前静息状态无流出道梗阻的患者，我们通常使用静脉注射异丙肾上腺素或诱发室性早搏来观察流出道梗阻的位置和严重程度。通过CPB前IOTEE可测得心肌厚度、左室流出道内径、左室流出道收缩期峰值压力阶差，有助于指导手术切除范围和位置，并可作为CPB结束后对比梗阻解决效果的参考。同样通过IOTEE还能测量主动脉直径，以便预测主动脉切开后的暴露程度。
肥厚性梗阻性心肌病和左室流出道梗阻常常可出现MR。在大多数情况下，MR与二尖瓣的SAM征有关。患者常常合并原发性二尖瓣病变，如二尖瓣脱垂或连枷，通常需要在手术时同步处理。二尖瓣的结构异常是导致二尖瓣关闭不全的重要原因，包括帆状瓣叶、前瓣叶乳头肌融合、二尖瓣腱索脱垂等。
CPB后IOTEE
CPB结束后梗阻残余的评估应在接近生理负荷条件下进行。推荐使用食管中段长轴切面评估LVOT和SAM征。其中二尖瓣的SAM征通常提示LVOT梗阻的持续存在，而腱索的SAM则不然。推荐使用食管中段切面评估残余MR，经胃底部短轴和长轴切面评估LVOT梯度。若术后依旧存在中重度MR，应明确其是否由LVOT梗阻/原发性二尖瓣病变导致，以判断是否外科干预。
室间隔缺损是一种罕见但严重的术后并发症，彩色多普勒超声可通过多切面成像排除室间隔缺损。数据表明，在有经验的中心，术后室间隔缺损的风险约0.3%，与室间隔厚度无关。此外，CPB后还应重新检查主动脉瓣，以及时发现是否存在新发/加重的主动脉瓣反流。
左心辅助装置（LVAD）植入术的IOTEE
CPB前IOTEE
CPB前IOTEE首先评估LVAD植入术患者是否存在心腔内血栓。心腔增大，收缩功能障碍所致血流缓慢、频发房颤等使拟行LVAD植入术患者心腔内血栓的风险增加。若在CPB前发现心腔内血栓，术中可及时处理。对于LVAD植入术患者中，评估心内分流以排除卵圆孔未闭或房间隔缺损也尤其重要。LVAD植入后左心充盈压力的降低可促进从右到左的分流，易导致全身性低氧血症，增加栓塞风险。LVAD植入前必须常规检查主动脉瓣功能及升主动脉。因为在LVAD启动使用后，由于主动脉压力的增加和左室压力的降低，可能会加重主动脉瓣反流，导致升主动脉和左室间形成一个无效的血流循环。因此，术前存在中重度AR，术中需要同时修复主动脉瓣。合并明显TR和RV功能障碍的LVAD植入术患者，其左心室前负荷和LVAD输出将直接受到影响，因此右心室功能和三尖瓣功能也是CPB前IOTEE的重要组成部分。中重度TR时应考虑同时行三尖瓣成形。
CPB后IOTEE
CPB后IOTEE评估左室和右室充盈至关重要，可有助于指导泵速调节、液体复苏和正性肌力药的使用。理想情况下，食管中段四腔心切面可见室间隔在舒张末期位于中线，表明左心室和右心室充盈合适。室间隔左移可能意味着左心室充盈不足或右心室扩张和衰竭。左室过度充盈或LVAD泵速过高易导致插入导管尖端与左心室内膜表面接触，从而阻碍泵流量，导致泵输出量急剧下降。相反，室间隔右移通常表明LVAD流量不足。
IOTEE通过食管中段切面确定导管位置，应注意评估插入输入管尖端与室间隔的相对位置，防止贴壁后增加LVAD流入口阻塞的风险。食管上段切面可用于观察输出管的位置。术后再次评估房间隔也很重要。在CPB前因为左房压力持续较高，卵圆孔未闭通常并不明显。LVAD植入后，左房压力急剧下降，可能出现明显的卵圆孔未闭，导致右向左分流。CPB结束后应重新评估AR。如前所述，LVAD植入术患者可能不能很好地耐受中重度的AR，应立即考虑手术治疗。
心脏移植术的IOTEE
心脏移植或联合肺移植，术中血流动力学波动较大。移植患者由于心肌功能障碍、慢性肺病、肺动脉高压等，其心脏储备非常有限。术中超声心动图可在移植前持续监测心脏功能，根据需要调节正性肌力药、机械通气参数和补液治疗。在移植后，使用TEE用于排除腔静脉狭窄和评估心室功能，尤其是右心室功能。
点评：IOTEE是当代心脏外科实践的重要组成部分。CPB前评估主要包括：左右心室功能；瓣膜损害的机制及严重程度；偶发事件（心脏肿物，血栓，未发现的瓣膜功能障碍）。CPB后评估主要包括：心脏内积气；左右心室功能；手术效果；手术相关并发症；升主动脉/插管部位损伤。IOTEE的评估强调在接近生理负荷状态下评估，有助于术前明确手术方案，识别术中可能出现的意外情况，术后及时评估手术效果，并识别相关并发症，在离开手术室前及时处理，改善患者预后。
（编译：陆晓斐审校：邱郁薇）
参考文献：
ThadenJJ,MaloufJF,RehfeldtKH,AshikhminaE,BagameriG,Enriquez-SaranoM,StulakJM,SchaffHV,MichelenaHI.
AdultIntraoperativeEchocardiography:AComprehensiveReviewofCurrentPractice.JAmSocEchocardiogr.;S-(20)-1.
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