绪论 重症超声与重症
一、重症超声的历史
重症医学(critical caremedicine)是研究任何损伤或疾病导致机体向死亡发展过程的特点和规律性,并根据这些特点和规律性对重症患者进行治疗的学科。中国重症医学的理念起步于20世纪70年代初期。随着第一个重症医学科病房(ICU)的建立及之后ICU逐渐在医疗工作中起到的不可比拟作用,重症医学已经成为中国医疗卫生系统中不可缺少的重要组成部分。今天,作为临床二级学科、具有丰富学术内涵的重症医学,正在系统化、规范化的道路上持续发展。在重要器官功能,如循环功能、呼吸功能、肾脏功能等器官功能的监测评估和支持方面,重症医学开始表现出自己明确的专业特点。其中,由于超声具有动态、实时、可重复的特点,不仅可以用于病情评估,还可以进行动态监测,与其他监测手段共同获得重症患者相关的重要监测和评估数据,为诊断与治疗调整提供及时、准确的指导。因此,由于重症医学的发展,赋予超声新的内涵和功能,被逐渐称为重症超声,正如 《重症血流动力学治疗-北京共识》所述:重症超声是在重症医学理论指导下运用超声针对重症患者,问题导向的多目标整合的动态评估过程,是确定重症治疗,尤其血流动力学治疗方向及指导精细调整的重要手段。
重症超声的发展离不开重症医学理念内涵和技术的快速进步,正在影响着重症监测与支持技术应用的改变与发展。因为重症的特色是患者复杂的发病机制和瞬息的多系统多器官性损害,同时对治疗有着迅速的反应,超声作为重症患者监测评估的一部分,自身的快速发展一方面使重症患者的评估监测更加方便直观和准确;另一方面,如果没有对重症医学理念的深刻理解和对患者病情变化的细微观察和思考,超声技术就只能是技术的进步。
自20世纪50年代起,超声被逐渐广泛应用于疾病诊断、筛查和辅助治疗,大多由放射科医生和有资质的超声科医生实施。在之后近20年,随着一些临床医学学科的快速发展,因为超声床旁、可视、便捷和一些特殊评价监测功能,快速被临床医师认知而掌握应用。心脏超声在ICU中应用的发展非常具有代表性。早期在ICU,心脏超声大多由心脏专科医生来做,主要目的是帮助诊断心血管疾病。当时,心脏超声被限制于检查心脏和大血管的解剖结构,快速准确地获得图像,有助于诊断一些急性心血管疾病,如心脏压塞、急性心肌梗死(心梗)的并发症、自发的主动脉夹层和创伤性主动脉损伤等。20世纪70年代,随着漂浮导管作为重要的血流动力学评估工具进入临床,对重症患者循环功能的改变有了更深入的认识,更加具体地探寻到休克的血流动力学内涵;循环支持性治疗从根据血压、心率等常规指标,发展到可以直接面对心输出量、前负荷、后负荷等重要基本因素,乃至氧输送的精确指导,并将这些原本孤立的参数变成连续动态的、定量的指标,与治疗紧密联系。心脏超声因为二维技术联合多普勒模式来测量每搏量和心输出量与漂浮导管热稀释法测量非常一致,又因为本身无创的特点从而开始广泛应用。到20世纪80年代中期,一些ICU医生的先行者开始拓展应用心脏超声对血流动力学进行全面而详尽地评估。首先他们推荐在感染性休克和急性呼吸窘迫综合征(ARDS)的患者进行血流动力学评估,尤其是可以24小时随时进行和重复检查和评估,并且指导治疗。随后,由于在循环衰竭的诊断、评估和有助于治疗的一些经验的积累,尤其是经食管超声心动图(TEE)准确度的增加,逐渐对ICU中心脏超声的应用价值有了进一步的认识。但直到20世纪90年代,ICU时刻存在的心功能评估需求和容量反应性理念的提出,同时,超声技术发展的参数准确地评估了ICU机械通气的感染性休克患者的心功能和液体反应性,从而进一步丰富了血流动力学内涵和评估手段。近年来,由于血流动力学从监测到治疗,以及重症血流动力学治疗的概念提出,再次推动了其在重症患者中的应用,与重症患者的治疗,尤其血流动力学治疗变得息息相关。
随着重症认识的不断深入,血流动力学的概念早已不仅限于循环的领域,而是深入到了重症患者的循环、呼吸、器官功能支持、感染控制等各个方面。呼吸困难是重症患者呼吸、循环受累的共同表现,是影响重症患者预后的独立危险因素。重症患者常见的肺部病变包括:肺水肿(心源性、容量过负荷和ARDS)、肺部感染、肺栓塞、气胸及慢性阻塞性肺疾病(COPD)急性恶化等;肺部超声是近年来发展进步的评估、监测肺部改变,指导滴定治疗的有效工具,而在1989年Lichtenstein于法国François Jardin的ICU将肺部超声常规用于ICU之前,肺部超声一直是超声检查的禁区,之后他利用肺部超声的10大征象,基于对解剖、生理、病理生理、临床表现、传统影像学和呼吸困难的生物学特征制定了急性呼吸衰竭床旁肺部超声的诊断流程,在3分钟内通过对肺和深静脉血栓(deep venous thrombosis,DVT)的快速筛查,可以对90.5%的急性呼吸衰竭做出快速、准确的诊断,由此可以减少胸片和CT检查所致的放射性损伤,减少转运风险。肺部超声就像是一个可视化的听诊器,可以在床旁和重症发生的第一现场,快速清晰地提供重症患者的肺脏信息。
在过去的25年中,肺部影像,尤其是CT改变了对ARDS的认知。肺部病变具有多样性的特点,而在治疗过程中肺泡复张、过复张、不同呼气末正压(PEEP)诱导的肺部气化的改变,既往常常只能通过CT进行评估,临床难以进行广泛应用。而现在肺部影像手段已经从仅仅的肺部病理生理诊断工具发展成床旁监测技术,而肺部超声在床旁即可提供良好的评估监测。已有研究证实,肺水的半定量B超评分可以用于准确地对肺水的情况进行评估,并且与CT的结果有着良好的相关性。同时,肺部超声也可以用于监测评估机械通气的设置与肺部病变的相关性,最新的研究显示,运用超声指导最适PEEP的滴定与P-V曲线的低位拐点法相比相关性很好,仅略高于低位拐点法,这为指导ARDS的治疗提供了一条新的思路。对ARDS的认知与评价的进步促进了肺部超声的发展,从而有可能促进临床预后的改善。
多系统多器官损害是重症患者的特点,在损害发生的过程中各器官、各系统相互之间的关系密切,互相影响,互相促进病情改变。休克可以引起ARDS,而ARDS又可以引起右心乃至肾脏等肺外脏器的损害;液体复苏是休克治疗的重要环节,但容量过负荷也会对于肺、肾脏等重要器官造成影响。重症超声不仅可以同时评估循环与呼吸的改变,还能够监测器官灌注的改变,并且可以动态地反复进行,进而准确指导治疗、滴定治疗。因此,重症超声在20世纪90年代后期迅速进入“全身超声”时代。以肾脏为例,它既是重症患者的常见受损器官,也是休克低灌注、脓毒血症乃至感染性休克时全身受累的前哨器官。因此在重症患者中,监测肾脏灌注的改变不仅有利于评估肾脏本身的灌注,还有利于评估整体的器官灌注状态,肾脏超声除了发现肾肿大以外,还能够发现肾动脉的阻力指数增加,据此可以评估肾脏损伤的严重程度。研究证实,这种改变在损伤的发生期和恢复期均早于肌酐的改变,较肌酐更为敏感。应用超声造影技术可以使得血管结构显影,利用特殊的影像模式或软件可以监测毛细血管水平的微循环情况,从而使得超声的监测可以涵盖微血管及微循环水平。
重症超声的发展也是重症超声培训规范化的过程,“让更多ICU医生获益,让更多重症患者获益”是重症超声规范化培训的宗旨。世界重症超声联盟(World Interactive Network Focused On Critical Ultrasound,WINFOCUS)在世界各地开办重症超声规范化培训班。从2008年前陆续发布了重症超声培训的指南,以及肺部超声、心脏超声、血管内导管置入的相关指南。2011年,北京协和医院重症医学科携手WINFOCUS在中国开办了第一期重症超声培训班,并持续至今。近年建立更加符合中国ICU的培训课程,并逐渐完善课程内容和评价细则,培训课程包括基础班、进阶班和超声血流动力学培训课程。课程包括理论、实践、上机培训,以及可视化远程ICU病例讨论等。同期,欧洲开始出现由欧洲重症医学会组织的重症超声培训,并针对性制定了有关ICU的初级和高级心脏超声培训规范;稍晚些时候,在北美,2014年前后,美国的重症医学会启动相关的重症超声培训,并逐步制定相关的指南和规范,其中包括有关重症经食管心脏超声的规范。总之,在全世界范围内,针对ICU的超声培训受到前所未有的重视。甚至在一些医学院校已经将包括重症超声在内的POC(point of care)超声纳入医学生教育教学课程。卡罗莱纳州南部大学医学院在2006年,将POC超声作为医学院校医学生课程,贯穿大学4年,其结果发现,医学生很喜欢这样的教学,他们的超声成绩很好,而且由此提高了医学教育,他们相信这样的教学能够提高对患者的救治水平,改善医疗质量。随后,他们又做了一个9年的调查,得到了相似的结论。在美国的医学毕业生教育中,超声培训已经成为急诊住院医生的必修课程,而内科、普外、重症以及其他专业也强烈要求将POC作为其专业必修培训课程。目前,世界重症超声联盟已经与医学教育超声协会携手成立了世界医学教育超声协会,我们相信在不久的将来,医学教育将会因此发生革命性的改变。
重症超声的推广应该关注资源的存储与整合、培训与质量控制、专业化与重症超声的亚专业化以及广泛的国际交流与合作。资源存储是非常重要的环节,只有完整的合理的资料保存整理才是最后整合的基础,形式可多样,包括结合病例资源,以及网络资源和科学研究的资源的存储与整合。国际上重症超声培训越来越多,目前已有基本合理的培训体系,包括培训教材和不同的培训形式,因此,培训的过程管理和质控变得非常重要。培训是发展与推广的基础,而质量控制(质控)是可持续发展的动力。重症医学发展已经到了亚专业化的阶段,出现了重症呼吸、重症血液净化、重症营养和重症感染等亚专业,尽管均处于发展阶段,但重症超声作为多系统多器官评估的工具,作为重症医学的一个关键环节,进行专业化规范化发展也是必由之路。重症超声未来发展的关键在于重症医学的发展,在于国际交流与合作,包括临床、培训与科研的每个方面,要让中国重症超声发展就必须自我发展的同时增进国际交流与合作,让世界倾听中国的声音,让国内重症超声发展与国际同步,更期待部分领先于国际发展。最终,我们期望通过这种强制性、规范化的培训能够让所有的ICU医生在床旁常规应用重症超声,就像常规的物理检查,把它作为一项基本技能应用和服务于重症患者。
二、重症超声的特点
重症超声是由ICU医师操作的,在重症医学理论指导下的超声检查,既包括对患者主要问题的病因判断,又可在床旁对血流动力学各环节(前负荷、左右心功能等)、肺部气水比例的变化进行连续性评估。重症超声不是重症医生与超声操作本身的简单相加,而是在重症的思路指引下,二者结合产生的巨大化学效应:一方面使得重症医生获得更接近病情本质的指标,同时也使超声与临床治疗更紧密的结合。因此重症超声有其鲜明的特点。
1.“问题导向”
重症超声的一大特点就是以临床问题为导向。重症超声不是“常规”检查,该操作的始动因素是重症医生遇到的明确临床问题。也就是说临床医生在进行操作前往往都有明确的、需要判断和解决的临床问题。如对于新收入的休克患者,临床医生首先要解决的是判断休克病因、确定治疗方向,这时重症超声有助于快速、准确判断低血压的原因,如通过下腔静脉内径及变异度、左室舒张末面积大小等判别是否存在低血容量性休克;通过评价右室功能、左室收缩舒张功能判断是否存在心源性休克;通过评价股静脉血栓、右室大小、室间隔运动、肺动脉压力及心包积液等判断是否存在梗阻性休克。
2.“实时实地”
血流动力学治疗贯穿于重症患者治疗的各个环节,无论休克复苏、机械通气,还是持续肾脏替代治疗、严重感染的控制等,均离不开血流动力学治疗。而血流动力学治疗的最基本特征就是连续与动态。重症医生可以在重症患者管理的任何时间及治疗阶段对患者进行检查,找出关键环节,且可以对相应的治疗进行动态跟踪指导,“实时实地”解决重症患者的关键问题。 “实时实地”的重症理念赋予超声更广阔的发挥空间,真正具有了重症的内涵。
3.多系统整合
多器官功能不全是重症患者的常见临床表现,重症患者的治疗本身就是一个多系统评估和治疗的过程,所以重症超声也具有多系统整合的特点。重症超声可以在循环、呼吸、器官功能支持等各个方面发挥作用。更重要的是,其检查方法可以很好地融合到临床医生的诊疗思路过程中,起到多系统整合应用的作用。例如呼吸衰竭患者,肺部超声被认为可以敏感地监测肺部变化及气与水的平衡,动态和静态地分析肺部超声的伪像和实际图像准确诊断肺部疾病,同时还可以通过心脏功能及容量状态的评估,对肺水肿的原因进行鉴别。而休克患者除了对循环做细化的评估外,还可以对肾脏血流、肾动脉阻力指数等测量,明确肾脏的灌注情况,有利于从器官灌注的角度对休克进行管理。
4.多目标流程化实施
重症患者的心功能处于变化之中,而每种心功能不全的处理方式均有不同,连续而无创的床旁超声评估,有利于及时地动态调整。而且超声的操作应根据患者的具体情况,确定目标,按一定流程及顺序进行。还是以休克患者举例,通过心脏超声评价,除外低血容量、梗阻因素及左室收缩舒张因素,考虑分布性休克,结合患者发热病史考虑感染性休克,进一步利用超声筛查感染灶,发现一侧肾盂扩张,考虑上尿路感染造成,继续明确病因发现肾结石。所以基于重症思路的目标顺序出现,指导超声操作,超声检查结果为下一目标的制订提供新的信息,使整个治疗按流程有序进行是重症超声的重要特点。另外,基于重症理念,由临床医生制定的针对特定临床情况的超声操作流程是超声多目标流程化实施的较好诠释。如针对心脏骤停患者的 FEEL方案、针对呼吸困难评估的 BLUE方案、针对创伤出血筛查的FAST等。
总之,伴随重症医学的发展与变革,借助重症超声临床与基础科研的发展,借助新技术、借助规范化培训和医学生教育,重症超声将持续、创新性的发展。
(刘大为 王小亭)