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UPMC心脏手术观摩及经食道超声心动图在围术期的应用和思考李志坚， MD（Class 88)中南大学湘雅二医院麻醉科，美国匹兹堡大学医学中心访问学者章利铭，MD（Class 80）美国匹兹堡大学医疗中心麻醉系2011年9月初，我作为访问学者来到美国匹兹堡大学医学中心（University of Pittsburgh Medical Center, UPMC）麻醉系学习。
在湘雅校友UPMC麻醉系章利铭教授的热情帮助指导下，主要对Presbyterian/Montefiore医院的心脏手术进行了临床观摩，对麻醉手术过程，以及医院的各种先进设备，尤其是经食道超声心动图的广泛应用很有感触。
1.UPMC Presbyterian/Montefiore医院及麻醉科简介UPMC拥有5万名员工，年收入约100亿美元，是一个集医疗、科研、教学为一体的综合性医院，连续10年被评为全美最佳医院，每年用于科研与发展的支出，列全美医院前5名。
器官移植、创伤急救和重症监护、心血管、内分泌、整形、消化道肿瘤等专业学科水平均在美国名列前茅，每年吸引很多世界各地的疑难患者来院就医。
通过医院屋顶的专用平台，直升飞机可以安全快捷地转运急危重病人。
Presbyterian/Montefiore是UPMC最大的教学医院，麻醉系有50多个主治医生，一共配备有100多位麻醉护士，还有几十名麻醉住院医生和麻醉实习护士。
两个医院共有41间不同类型手术间, 另外还有6间用于消化内镜，2间心脏电生理,2间心导管,2间介入手术室和2间支气管镜检室。
2010年完成各类麻醉35000多例，其中包括500多例器官移植手术。
这里心脏外科主要是成人心脏手术，包括体外循环、非体外循环和微创下的冠脉搭桥手术，瓣膜置换修复术，大血管手术，还有心肺移植等。
2.心脏手术麻醉的特点病人入室后先接上无创血压，ECG和血氧饱和度，局麻下做桡动脉穿刺置管（不常规做Allen试验），麻醉医生穿手术衣做颈内静脉穿刺置管，同时常规放置肺动脉导管。
文章编号:1000-2235(2002)S 0-0011-03经食道超声心动图的应用现状阮琴韵,陈济添关键词: 超声心动描记术,经食管;心血管疾病中图分类号: R 540.45 文献标识码: A 收稿日期:2002-05-30 修回日期:2002-09-10作者单位:福建医科大学附属第一医院超声影像科,福州 350005作者简介:阮琴韵(1963～),女,副主任医师. 经食道超声心动图(transesophageal echocar diog raphy ,T EE )是将探头放置于食道内或胃内适当部位,从心脏的后方或下后方进行超声心动图检查的方法。
T EE 的应用为心脏超声诊断开辟了一个新的窗口。
首先,解决了经胸超声心动图(T T E)对肺气肿、肥胖、胸壁畸形患者诊断上的困难;其次,由于T EE 明显缩短了超声探头与心脏及其周围大血管的距离,其探头从早期的单平面、双平面发展到今天的多平面(0°～180°),同时由于其特殊的视角,可以用比经胸探头更高的频率,有更高分辨率,观察到T T E 难以发现的组织结构和细微的病理改变(如心耳血栓、卵圆孔未闭、细小或低回声的赘生物);此外,T EE 还用于心、胸手术的术中诊断、监护以及介入性治疗的引导、定位和心脏细微结构的三维重建。
下面介绍T EE 近年来的应用进展。
1 冠心病的诊断应用超声心动图无创性诊断冠状动脉粥样硬化心脏病(冠心病)是超声心动图工作者努力的方向,T T E 虽已广泛应用于冠心病节段性室壁运动异常的检测,但对肥胖等透声条件差者仍需借助其他超声新技术。
T EE 可用于近端冠状动脉显像、左室室壁运动分析、经食道负荷超声心动图、心肌梗死并发症的检出以及冠脉血流储备的测量[1～5]。
1.1 冠状血管病变 对冠脉的观察主要限于左主干、左前降支、左回旋支及右冠状动脉近端,了解冠脉形态特征、起源和走行、血管壁厚度、管腔内径、内膜斑块。
经食道超声心动图广东省人民医院黄新胜经食道超声心动图（TEE）已成为评价心脏结构和功能的重要方法，在心血管疾病的诊断，心脏外科手术及麻醉学中得到广泛的应用。
同时，TEE探头技术和使用方法正在不断的改进。
与经胸超声心动图（TTE）相比，TEE有明显的优越性（表1）。
TEE是TTE不可替代的技术。
因为常规的TTE在临床使用中有限制性，胸壁和肺的干扰，特别是肥胖，肺部慢性病变和机械通气的病人。
深度的增加，彩色多普勒血流显像的敏感性差。
一些心血管损害TTE难以诊断，如主动脉夹层。
常规的TTE在儿童中的图像优于成人，成人中的许多限制性在儿科中不存在或很小，而且其剑突下超声窗在先天性心脏病的诊断中有极其重要的意义。
然而，在一些情况下，如呼吸困难，机械通气或以前进行过胸外科手术的病人，TTE 很难获得优质图像，可能需要TEE检查。
TEE对感染性心内膜炎，二尖瓣疾病，人工瓣膜功能不全，心内肿块，心源性血栓，心脏和非心脏手术中及术后监测都有非常重要的价值。
表1 TTE与TEE的比较——————————————————————————————TTE TEE探头频率 2.5—3.5MHz 5—8MHz分辨力低高后方结构（左房及降主动脉）远场近场胸壁及肺的干扰有无创伤性无半创伤性危险性无小/有限的——————————————————————————————1976年，Frazin等首次报道用经食道的方法获得M型超声心动图。
1977年，Hisanaga 等首次获得二维TEE图像。
早期的TEE探头是笨重的，使用受到限制。
1980年，Hanrath 等通过革新TEE探头来扩展TEE的使用，探头用相控纵技术及小型化。
后来的发展包括高分辨力探头，结合脉冲，连续及彩色多普勒，双平面及多平面探头。
商用的成人TEE探头由装在改进的胃镜尖端上的相控纵超声探头组成，探头的手柄有两个控制旋钮，使探头能左右侧弯及前后弯曲。
单平面的TEE探头一般是64个晶片，为横切面图像。
第3章经食道超声心动图经食道超声心动图(Transeophageal Echocardiography，TEE)最初由Franzin医生在1976年提出，至80年代得以在临床广泛应用。
经胸壁超声心动图(Transthoracic Echocardiography，TTE)检查时常因肺气肿、肥胖、胸壁畸形等阻碍，不能获得满意的图像(约占20%)，致使诊断受到限制。
食道超声心动图(TEE)的提出为心脏超声检查开辟了一个新的途径，由于探头位置的改变，由后向前近距离扫查心脏深部结构，可纵横两个方向扫查，丰富了信息量。
目前TEE探头在技术上已经和常规TTE探头完全同步，具备了M型、二维、脉冲和连续多普勒和彩色多普勒等基本功能；且其它新的技术也都能在TEE探头上显示，包括变频技术、二次谐波技术等。
同时，TEE探头也由单平面、双平面发展到今天的多平面探头，使其在技术上日趋成熟，临床应用更加方便。
一、经食道超声仪一台完整的配备了TEE的超声仪包括TEE探头(换能器)、主机和与之匹配的图像记录系统。
换能器是超声检查的关键部件，它通过特定的压电晶片将电信号换成超声信号发射至人体心脏，然后将经过心脏反射回来的超声信号转换成电信号。
主机主要是控制发射超声频率和接收反射回来的超声信号，以灰阶图像或多普勒频谱等显示出来。
主机配备有强大计算机功能的图像处理系统。
目前TEE探头主要有下列三种：①单平面TEE探头：早期的成人TEE探头是单平面，该换能器由64晶体片组成，频率多为5MHz或7.5MHz，长约27mm，，宽约13mm，厚约11mm，安装在直径约10mm的胃窥镜的前端。
单平面TEE探头只能作水平扫描，不利于完整显示心脏解剖结构。
该探头有二个操作控制钮来控制换能器的前后倾斜和左右位移。
②双平面TEE探头：该探头由水平扫描和纵向扫描两组换能器上下排列组成，换能器均由32或48晶体片组成，其中心点相距约1cm，由计算机控制两组晶体片交替互相垂直方向发射扫描，能方便显示主动脉弓横断面、心脏长轴切面。
由于受探头直径的限制，现在小儿TEE探头仍多为双平面探头。
③多平面TEE探头：采用了相控阵晶片旋转装置，可使发生声束从0°~360°范围连续扫查心脏和大血管结构，最大限度的提高了TEE显示心脏解剖结构，尤其是相互关系的能力，使操作者从切面解剖信息构思其立体三维结构变得相对容易。
同时，多平面TEE也促进了动态三维超声心动图的迅速发展。
目前，对体重大于20kg的病人多平面TEE探头几乎完全取代了单平面和双平面探头。
TEE探头频率(HMz)在3.7~7.52.5~3.75之间，其基本功能为二维和M型和多普勒。
多普勒优点图像清晰使用方便显示TTE不能理想显示的部分结构，如左心耳、成人房间隔及降主动脉等探头可移动范围大成人TEE探头由装在改进的胃镜尖端上的相控纵超声探头组成，探头的手柄有两个控制旋钮，使探头能左右侧弯及前后弯曲。
单平面的TEE探头一般是64个晶片，为横切面图像。
当前的双平面TEE探头一般由两个64晶片的探头上下排列而成。
两个探头中心分开5~10mm，意味着不能获得同一水平的直交图像。
多平面探头由单平面探头安装在可进行180°旋转的转轴上，可由手柄上的按钮调节探头的扫描角度。
一般成人探头杆的直径为9mm，尖端直径为14mm，这样大小的探头限制了TEE在小儿病人中的应用。
目前已有直径小于7mm的小儿探头。
TEE有明显的优越性（见表1）。
EE探头直接从与心脏比邻的食管内显示心脏结构，其探头频率(一般为5或7.5HMz)较TTE探头高(2.5至3.75HMz)，故其图像分辨率高于TTE；且由于超声束不经过胸廓，避开了胸廓或肺内气体干扰，尤其适合于肥胖、肺气肿和胸廓畸形的患者；此外，TEE从心脏后方显示心脏结构，使TTE不能理想显示的部分结构(主要位于TTE的远场)如降主动脉、成人房间隔得以理想显示。
提高了对主动脉夹层、成人房间隔缺损的诊断准确性；TEE在显示人工二尖瓣的返流方面也明显优于TTE，TEE对感染性心内膜炎，二尖瓣疾病，人工瓣膜功能不全，心内肿块，心源性血栓，心脏和非心脏手术中及术后监测都有非常重要的价值。
需要提起注意的是，TEE虽然在以上几个方面明显优于TTE，但作为术前诊断技术而言，TEE只是常规TTE的补充和完善，不能完全替代TTE。
一般认为仅10%左右的患者因TTE检查不理想而需接受TEE 检查。
目前，术中TEE的内涵不断扩展和完善，它包括在手术室内麻醉后手术前、术中监测和术后即刻的诊断(重点是评价手术效果)。
有时将TEE探头带到ICU 病房继续TEE监测，也属于术中TEE范畴。
因此术中TEE也被称为围术期经食管超声心动图，简称围术期TEE。
表1 TTE与TEE的比较——————————————————————————————TTE TEE探头频率 2.5—3.5MHz 5—8MHz分辨力低高后方结构（左房及降主动脉）远场近场胸壁及肺的干扰有无创伤性无半创伤性危险性无小/有限的——————————————————————————————二、经食道超声操作TEE检查时，应先将换能器送至所需到达的部位，再转换探头方向以获得满意的切面图像，并通过观察影像变化来定位探头。
虽然大多数情况下，可由定位换能器和多平面角度来获得图像，但最终满意图像的形成仍需依据所显示出的解剖结构来进行调整。
食管和心脏之间的解剖关系存在着个体差异。
某些患者的食管紧邻后房室沟，而另一些患者的食管则位于左房的正后方，因此在转换切面时应考虑到这一解剖关系。
检查过程中应尽可能地运用多平面角度的转换和换能器位置的调整对每一结构进行系统全面的检查。
超声心动图提供的是二维的切面影像，通过灵活转动换能器和变换探头方向及多平面角度可获取所检查部位立体形态的三维图像信息。
仪器的设置和校正直接影响图像质量和TEE诊断能力。
有些TEE探头可用多个换能器频率来获取影像。
增加探头频率可提高图像的分辨力却相应降低其穿透性。
因此越靠近探头的结构如主动脉瓣等，使用的频率越高成像效果越佳；相反，越远离探头的结构如左室心尖部等，使用的频率越低成像效果越佳。
调整影像的探查深度使被检查的结构位于视野中央，聚焦于目的部位。
调整图像增益和动态范围使心腔中的血液显示为黑色，周围组织显示为灰色，从而使二者区分开来。
调整时间增益补偿来统一整个视野的明亮程度和对比色。
调整彩色血流多普勒增益到刚好去除彩色区域黑色背景的杂音干扰。
缩小彩色区域的尺寸和深度可增加速度伪像和帧频。
缩小二维影像的宽度也可相应增加帧频。
清醒的病人TEE检查的准备包括询问胃肠道和食道病史（表2），应获得书面同意。
除紧急情况外，如主动脉夹层，至少应禁食4小时后才进行TEE检查。
操作室应装备供氧，吸痰，血压监测及复苏设备。
可使用指血氧计监测血氧饱和度。
清醒的病人TEE检查应采取左侧卧位，以便容易清除分泌物，减少气管吸入的危险。
表2 TEE检查禁忌症的总结——————————————————————————————————绝对禁忌症大的食道静脉曲张或新近出血，食道癌或肿瘤侵犯食道，食道憩室，食道破裂，气管食管瘘，食道狭窄，食道溃疡，严重的食道炎，不明原因的吞咽困难。
相对禁忌症进食后小于4小时，食道狭窄成功的扩张术后，轻度食道炎，口咽畸形或外科手术，胃溃疡。
非禁忌症鼻胃管，食管裂孔疝，十二指肠溃疡，气管造口术，危重病人，老年人。
——————————————————————————————————使用10%的利多卡因喷雾剂局部麻醉咽部。
一些中心在密切监测生命体征的情况下，使用静脉镇静剂。
抗胆碱能药物可减少流涎。
目前大多数中心的大多数病人不使用镇静剂，这样可减少气管吸入及呼吸抑制的并发症。
（一）TEE检查的禁忌证绝对禁忌证：患者拒绝、活动性上消化道出血、食管梗阻或狭窄、食管占位性病变、食管撕裂和穿孔、食管憩室、食管裂孔疝、先天性食管畸形、食管手术后不久。
相对禁忌证：食管静脉曲张、凝血障碍、纵隔放疗史、颈椎疾病、咽部脓肿、咽部占位性病变。
相对禁忌证需要比较TEE检查的收益和相对禁忌证的风险决定是否行TEE监测。
（二）患者的准备1．鉴署（知情）同意书。
2．全麻状态下可选择仰卧位和侧卧位。
3．检查并清除患者口腔内和食管内活动性异物。
4．气管导管固定于患者嘴角一侧，便于探头置入。
5．放置探头前胃管负压吸引，以获得清晰的TEE 图象。
6．TEE探头放置后5分钟，检查无活动性出血，再放置鼻咽部温度探头。
7．围手术期TEE检查时，注意不要影响患者的通气。
8．清醒的患者可行口咽部局部局部麻醉，在侧卧位下置入探头。
9．除超声心动监测外，还要密切观竂心电图波形、有创动脉波形、无创血压、血氧饱和度、呼末CO2等监测指标，以便及时发现和处理异常状况。
检查者与助手需密切观察患者一般情况和反应，全程密切监护心电图。
一旦发现病情恶化，应立即退出探头，及时进行处理。
检查全过程约为10-15min，时间不宜过长。
检查完毕退出探头后，让患者平卧位休息数分钟再离开检查室，并嘱其2小时内不宜饮食，4小时内宜进流质食物。
（三）TEE探头的安全使用1．检查探头结构是否正常，将探头与超声主机妥善联接，在控制面板上找到探头驱动软件，选择所需检查模式。
2．消毒的探头的前端换能面除上超声耦合剂。
3．右手持探头管体前1/3处，左手中指、食指和大拇指轻提下颌，打开咽腔、轻地将探头送至咽后壁，如遇到阻力，稍前屈探头，通过咽后壁阻力点后，将探头稍向右旋转，用探头细心体会食管开口的位置，观察颈部两侧与梨状窝对应部位，使用恰当的手法，尽量轻柔地将TEE探头推送过食管开口。
4．TEE探头置入困难时禁用暴力，必要时使用喉镜、可视喉镜辅助，或者寻求他人帮助。
尝试3次以上未能成功置入探头，或者在放置过程中发现活动性出血，应考虑放弃使用TEE检查。
5．成人TEE 探头建议最低安全体重为30kg，儿童TEE 探头要求最低安全体重为5kg，新生儿TEE探头用于体重低于5Kg的患儿。
6．在TEE 检查过程中要注意检查口咽部有无出血，及时发现和处理相关并发症。
7．退出探头时遇到阻力，需要确认探头是否处于前端弯曲状态并被卡锁固定，先解除卡锁，将探头轻柔送入胃内，调直探头后方可重新退出，全麻患者各种保护反射受到抑制，应尽量保护患者。
8．对血液传播性疾病的患者必须用透声性能良好的探头套隔离TEE探头。
（四）TEE检查的操控TEE图像总的原则是：探头接触患者的位置是图像的顶点，改变探头的位置就是改变TEE图像在人体空间内的位置。
TEE探头呈长管状，探头运动受消化道的限制，整体运动只有8种，分别是：推进、后退；左转、右转；前屈、后屈；左屈、右屈（图1）。
