经食管超声监测心血管术中肾血流的可行性研究.docx
- 文档编号:26121414
- 上传时间:2023-06-17
- 格式:DOCX
- 页数:39
- 大小:165.41KB
经食管超声监测心血管术中肾血流的可行性研究.docx
《经食管超声监测心血管术中肾血流的可行性研究.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《经食管超声监测心血管术中肾血流的可行性研究.docx(39页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
经食管超声监测心血管术中肾血流的可行性研究
经食管超声监测心血管术中肾血流的可行性研究
【摘要】 目的 肾脏低灌注是术后肾功能障碍重要因素之一。
确保术中肾脏充足的血流灌注依然是个严峻的挑战,因为至今缺乏监测术中肾血流的有效手段。
本研究拟探讨术中经食管超声监测肾血流变化的可行性 方法 60例择期行心血管手术的成年患者,气管插管全麻后,将多平面经食管超声探头插入胃内,调整探头在胃内的位置至肾脏平面,分别于麻醉后、体外循环中和停体外循环后,采集肾脏二维和多谱勒血流速度图像,分别测量左侧肾动、静脉内径,左侧肾动、静脉血流速度和血流速度-时间积分,按公式计算各个时间点的左肾血流量。
随机抽取10例患者的超声图像,由两人分别在手术当日和6个月后重测肾血流。
计算组内和组间肾血流测量偏差及重测信度。
结果 56例患者完成实验测量,成功率为93%。
组内和组间测量偏差均小于10%,重测信度良好(组内相关系数ICC 0.694-0.997)。
肾动脉内径为3.9-4.4 mm,肾动脉平均血流速度27-34 cm/s,左肾血流量205-302 ml/s。
结论 经食管超声监测心血管手术中左侧肾血流的成功率为93%;组内和组间测量偏差小于10%;重测信度良好。
【关键词】 经食管超声;心血管手术;体外循环;肾血流
急性肾功能衰竭是体外循环心血管手术后的常见并发症,其发生率约1%~30%,肾衰后死亡率最高可达80%。
至少50%的术后急性肾功能衰竭可直接归因于体外循环期间肾脏缺血性损伤。
有研究者通过提高围术期血压,或手术中增加体外循环灌注流量,或使用肾血管扩张剂来改善肾脏血流灌注。
但这些手段是否真的改善了肾脏血流灌注则不得而知,因为至今缺乏能及时、准确监测手术中肾血的有效手段。
确保手术中肾脏充分的血流灌注依然面临严峻挑战。
既往有关肾保护的研究都集中在手术结束后,特别是ICU内。
然而,手术中,尤其是体外循环转机过程中,确保肾脏充分的血流灌注是预防术后急性肾功能障碍最关键的阶段。
因此,探寻一种能有效监测手术中肾血流的方法具有重要的临床和理论意义。
在手术室外,可以通过核磁共振或放射性核素法等直观估测肾血流,或通过血液和尿液生化检查间接估算肾血流。
但这些方法存在机器庞大,或检测费时、费力,或准确性有待进一步证实等缺陷,而无法应用于手术中实时动态监测肾血流。
激光流量计能实时监测肾脏动、静脉血流速度,但需要将探头直接置于血管表面,因而仅适用于动物实验。
超声多普照勒是测量肾血流的常规方法,但手术中经体表放置超声探头并摆相应的体位会干扰手术操作而不具有可行性。
经食管超声在心血管手术中常规用于监测心脏及瓣膜的功能和结构。
有资料表明,将经食管超声探头置入胃内,可以观察到肾脏结构及血流。
本研究拟经食管将多平面食管超声探头置入胃内,探讨经食管超声持续监测心血管手术中肾血流变化的可行性。
资料和方法
病例选择 60例ASAⅡ~Ⅲ级,择期行心血管手术、肾功能正常的成年患者,男33例,女27例,体重42~74kg,身高149~173cm,年龄21~67岁,其中冠脉搭桥8例,二尖瓣置换术20例,主动脉瓣置换术6例,二尖瓣置和主动脉双瓣置换术14例,其他复合手术12例。
排除血流动力学不稳定者、需要血管活性药物支持者、主动脉球囊反搏者和有胃食道疾病史者。
麻醉及体外循环 所有患者术前常规肌注吗啡10mg,东莨菪碱0.3mg。
入室后,局麻下左桡动脉穿刺置管测压,以咪唑安定、芬太尼、维库溴铵、必要时加依托咪脂或异丙酚快速诱导气管插管,右颈内静脉穿刺置漂浮导管。
间断追加芬太尼、维库溴铵、泵注异丙酚及吸入异氟醚维持麻醉。
机械通气,维持呼末二氧化碳35-40mmHg。
10ml室温生理盐水热稀释法测心排量,测3次取平均值(Philips/M1106,Germany)。
非搏动式体外循环,保持灌注流量2.0~2.4 L.m-2.min-1,平均动脉压控制在50~70 mmHg,温度控制在28℃~30℃。
体外循环期间以异丙酚、咪唑安定、芬太尼、维库溴铵静脉维持麻醉,不使用血管活性药物。
超声监测方法 麻醉后经食管插入sonos4500多平面食管超声探头(Agilent,USA),频率选择5.0MHz,深度设置为12cm,由上而下检查心脏及大血管。
获得标准四腔心切面后,逆时针转动探头直至降主动脉显示在屏幕正中,调整探头在胃内的位置,直至左肾门显露(图1)。
调节色彩增益,分别显露肾动、静脉,探查左侧肾动脉与腹主动脉的关系及其发出分支的部位。
二维超声测量左侧肾动脉主干内径,脉冲多谱勒法测量左肾动脉血流速度(包括最大速度、最低速度和平均速度)、速度-时间积分(VTI)和肾静脉平均血流速度(图2、3)。
如果多谱勒角度(左肾动脉主干血流方向与超声声束夹角)小于30°,不做角度校正;如果多谱勒角度大于30°但小于60°,则做角度校正;如果多谱勒角度大于60°,测第一分支流速代替主干流速。
所有超声图像存盘,分别由二个经过超声专业训练的医生参照表1,给各时点超声图像评分。
采样时点和观察指标 分别在麻醉后、体外循环中和停体外循环后(主动脉管拔除后)记录血压、心率、心输出量、心指数、体外循环流量;左肾动静脉内径和流速。
按公式计算各个时间点的左肾血流量(RBF),左肾动脉和阻抗指数(RI)。
(1)体外循环前后肾血流计算公式为:
肾血流(ml/min)=π×r2×VTI×HR
(2)体外循环中肾血流计算公式为:
肾血流(ml/min)=π×r2×Vmean×60
(3)阻抗指数=(Vmax-Vmin)÷Vmax
公式中π是常数3.14,r指肾动脉内径,VTI指速度-时间积分,HR指心率,Vmean指平均速度,Vmax指最大速度,Vmin指最小速度。
肾血流速度测3~5个心动周期计算平均值,若患者心律不齐,取5~10个心动周期计算平均心室率和肾血流速度。
体外循环期间,肾动脉血流几乎为平流(图4),故T3、T4时间点只有体外循环流量,而无心输出量和肾动脉阻抗指数和搏动指数,肾动脉血流量以平均血流速度计算。
测量偏差和重测信度计算 电脑随机抽取10例患者,由两位观察者分别在手术当天和6个月后测肾血流相关指标,计算组内和组间测量偏差(两次测量差值的绝对值÷两次测量的平均值)。
用组内相关系数(ICC)评价重测信度:
差,ICC<0.40;一般,0.40≤ICC≤0.59;好,0.60≤ICC≤0.74;优,ICC≥0.75。
只有ICC≥0.60时,才认为有良好可重复性;如果ICC<0.60,即便P值有统计学意义(P<0.05),也认为不具可重复性。
统计学处理 所有数据录入SPSS10.0(SPSSInc,Chicago,IL)。
计量资料及超声图像质量评分以均数±标准差(
±s)表示。
血流动力学指标和肾血流指标用重复测量的方差分析和配对t检验比较;可重复性分析组内比较用配对t检验,组间比较用非配对t检验。
P<0.05为有统计学意义。
结果
一例患者因气管插管误入食管致胃胀气影响超声图像的采集而退出实验,另有3例不能显示肾门结构而退出,56人完成实验,总成功率93%。
患者身高162±7cm(148cm~171cm),显露肾门时食管探头插入的深度为47±3cm(40cm~52cm)。
68%的超声图像质量评分为8~10分(优),23%为6~7分(良),17%评分不足6分(差)。
36例患者多谱勒角度小于30°,末做角度校正;15例多谱勒角度大于30°但小于60°,需做角度校正;5例多谱勒角度大于60°,测第一分支流速代替主干流速。
体外循环结束后,静脉泵注多巴胺(6.0±1.8μg·kg-1·min-1)用于血流动力学支持。
体外循环结束后,心输出量、心率和收缩压均比体外循环前增加。
体外循环中,动脉平均压比体外循环前后都低。
如表2所示,体外循环结束后,肾血流速度(包括动脉最大速度、最小速度、平均速度和肾静脉速度)、肾血流量和肾阻抗都比体外循环前增加(P<0.05)。
体外循环中的肾动脉血流平均速度比体外循环前增加(P<0.05),但与体外循环后相比无统计学差异。
肾动脉内径在体外循环前和体外循环中无明显变化(P=0.442),但体外循环结束后增(P=0.007)。
同一测量者之间和不同测量之间所测得的肾血流相关参数均无统计学差异。
两位测量者所测得肾血流相关参数组内和组间比较,偏差均小于10%。
肾动脉血流最大速度、平均速度、最小速度、速度-时间积分、静脉血流速度和静脉内径的重测信度为优(ICC≥0.75),肾动脉内径的重测信度为良(0.74≥ICC≥0.60)。
讨论
我们的实验结果显示,经食管将多平面食管探头置入胃内,可以监测到心血管手术体外循环前、中、后左肾血流变化,并有良好的可重复性。
心血管手术中用经食管超声监测心功能和心内结构已逐渐成为常规。
近年来,随着高像素超声图像的出现,术中经食管超声监测的内容也已不仅只是心脏的结构和功能,还可用来监测冠状动脉血流和肝静脉血流。
Keen等在大血管手术中,将经食管超声探头置入胃内后,由外科医生从腹腔调节探头在胃内的位置,从而获得腹主动脉、肠系膜动脉和肾动脉二维超声图像。
此后,Garwood等在冠脉搭桥术中,将经食管超声探头患者胃内,监测了手术开始前多巴胺对肾血流的影响。
但由于条件角度限制,作者所测的肾血流速度实际是肾内动脉二级支血流速度,也没有监测肾动脉内径。
在这个实验中,我们将多平面经食管超声探头置入患者胃内,在93%的患者成功地获得左肾二维超声图像和多谱勒血流速度图。
这对心血管手术中肾保护可能具有重要的意义。
在这个实验中,同一观察者,前后测定肾血流参数的组内测量偏差是4.7%至9.4%;不同观察者的组间测量偏差是4.3%至9.8%,近似或低于文献报道。
文献报道,经食管超声测定肝静脉血和主动脉血的测量偏差是7%至10%,而核磁共振测定肾血流的测量偏差是20%至26%。
本实验中,同一观察者和不同观察者的组内相关系数均大于0.60(0.694-0.997),意谓着有良好可重复性(重测信度良好)。
有作者用血管内超声测定肾血流,可重复性是中等(kappa=0.47)至好(kappa=0.65),还有作者用Pearson相关系数判断核磁共振测定血流的可重复性,Haan报道的是0.92和0.91,而Bax报道的是0.72。
尽管用超声多谱勒测定血流速度已经成为常规,但很少有文献关注超声图像质量。
在这个实验中,我们制定了一个经食管超声测定肾定肾血流的超声图像质量评价表,结果显示大部分(68%)图像质量是优,23%图像质量良好,只有9%的超声图像质量较差。
超声图像清晰,是组内和组间测量偏差性小的一个因素。
在我们的实验中,体外循环结束后,肾动脉内径和血流速度均较体外循环前增加,计算的肾血流量也比体外循环前增加。
体外循环前后,经食管超声获得的肾动脉血流速度波形图像与体表超声,或血管内超声,或高频超声脉冲多谱勒仪获得的血流波形图像相似。
体外循环前测得肾血流速度与文献报道冠脉搭桥患者一致,而体外循环后测得的肾血流速度与健康志愿者一致,均比核磁共振测得肾血流量少。
这可能与不同的患者种群以及麻醉药物抑制的心血管活性和肾血流的自动调节有关,也与体外循环结束后,心排量增加和使用多巴胺有关。
Garwood等人尝试用经食管超声来监测肾血流,但他们监测的是肾叶间小动脉的血流速度,也没有监测肾动脉内径,因此没能够计算肾血流量,他们所计算的阻抗指数,其实是肾叶间动脉的阻抗指数,而不是肾动脉主干的阻抗指数。
他们的研究说明,术中经食管超声可以获得肾脏二维结构和肾动脉血流速度,但是他们没有研究经食管超声监测肾血流速度的可重复性。
基于他们以上的缺陷,我设计了这个实验。
超声多谱勒测定血流速度的准确性与血流方向和超声声束的夹角大小有关,多谱勒角度越小,所测得的血流速度误差就越小。
但人体内血管走行大部分都是与皮肤平行的,因此任何要求多谱勒角度小于45°的标准都是非常难以成功的,一般建议小于60°。
当多谱勒角度小于30°,可能产生的误差比较小,是可以接受的,因此本实验中多谱勒角度小于30°统一不做角度校正。
但当多谱勒角度大于30°而小于60°时,则做角度校正。
当多谱勒大于60°时,这种误差可达40%。
因此,实验中当多谱勒大于60°时取肾动脉第一分支流速代替主干流速。
本实验有几个不足之处,一是缺少术中测定肾血流的“金标准”。
当然,我们实验的目的是探讨术中经食管超声监测肾血流的可行性和可重复性,而不是与“金标准”做对照。
二是我们没有监测右肾血流。
我们的预试验显示,右肾超声图像不如左肾清晰,而如果不存在肾动脉病变,通常两左右两肾的血流变化是一致的,因此我们仅测定的左侧肾血流。
结论 在心血管手术中,经食管超声可监测到93%患者的左肾血流;经食管超声获得的肾脏超声图像大部分质量评分优良;经食管超声测定肾血流的组内和组间可重复性良好。
参考文献
1.ManganoCM,DiamondstoneLS,RamsayJG,Aggarwal A,Herskowitz A,Mangano DT.Renaldysfunctionaftermyocardialrevascularization.Riskfactors,adverseoutcomes,andhospitalresourceutilization.AnnInternMed1998;128:
194-203.
2.GodetG,FleronMH,VicautE,Zubicki A,Bertrand M,Riou B,Kieffer E,Coriat P.Riskfactorsforacutepostoperativerenalfailureinthoracicorthoracoabdominalaorticsurgery:
aprospectivestudy.AnesthAnalg1997;85:
1227–32
3.KashyapVS,CambriaRP,DavisonJK,L’talienGJ.Renalfailureafterthoracoabdominalaorticsurgery.JVascSurg1997;26:
949–55.
4.AnderssenLG,EkrothR,BrattebyLE,HallhagenS,WesslenO.Acuterenalfailureaftercoronarysurgery—astudyofincidenceandriskfactorsin2009consecutivepatients.ThoracCardiovascSurg1993;41:
237-41.
5.LevyEM,ViscoliCM,HorwitzRI.Theeffectofacuterenalfailureonmortality:
acohortanalysis.JAMA1996;275:
1489–94.
6.ThadhaniR,PascualM,BonventreJV.Acuterenalfailure.NEnglJMed1996;334:
1448-60.
7.SearJW.Kidneydysfunctioninthepostoperativeperiod.BrJAnaesth2005;95:
20–32.
8.WijeysunderaDN,KarkoutiK,BeatttieWS,RaoV,IvanovJ.Improvingtheidentificationofpatientsatriskofpostoperativerenalfailureaftercardiacsurgery.Anesthesiology2006;104:
65-72.
9.HouSD,BushinskyDA,WishJB,CohenJJ,HarringtonJT.Hospital-acquiredrenalinsufficiency:
aprospectivestudy.AmJMed1983;74:
243-8.
10.AnderssonLG,BrattebyLE,EkrothR,HallhagenS,JoachimssonPO,LindenJV,WesslenO.Renalfunctionduringcardiopulmonarybypass:
Influenceofpumpflowandsystemicbloodpressure.EurJCardiothoracSurg1994;8:
597-602.
11.JacobsaMJ,EijsmanbL,MeylaertsaSA,BalmaR,LegemateaDA,HaancP,KalkmancCJ,MolbBA.Reducedrenalfailurefollowingthoracoabdominalaorticaneurysmrepairbyselectiveperfusion.EurJCardiothoracSurg1998;14:
201–5.
12.MillerQ,PeytonBD,CohnEJ,HolmesGF,HarlinSA,BirdET,HarreJG,MillerML,RileyKD,HoganMB,TaylorA.Theeffectsofintraoperativefenoldopamonrenalbloodflowandtubularfunctionfollowingsuprarenalaorticcross-clamping.AnnVascSurg2003;17:
656-62.
13.BaxL,BakkerCJ,KleinWM,BlankenN,BeutlerJJ,MaliWP.Renalbloodflowmeasurementswithuseofphase-contrastmagneticresonanceimaging:
normalvaluesandreproducibility.JVascIntervRadiol2005;16:
807–14.
14.LitzRJ,HüblerM,LorenzW,MeierVK,AlbrechtDM.Renalresponsestodesfluraneandisofluraneinpatientswithrenalinsufficiency.Anesthesiology2002;97:
1133–6.
15.VanOnnaM,HoubenAJ,KroonAA,WieremaKA,KosterD,EngelshovenMA,LeeuwPW.Asymmetryofrenalbloodflowinpatientswithmoderatetoseverehypertension.Hypertension2003;41:
108-13
16.RadermacherJ,ChavanA,BleckJ,VitzthumA,StoessB,GebelMJ,GalanskiM,KochKM,HallerH.UseofDopplerultrasonographytopredicttheoutcomeoftherapyforrenal-arterystenosis.NEnglJMed2001;344:
410-17.
17.RadermacherJ,MengelM,EllisS,StuhtS,HissM,ShcwarzA,EisenbergerU,BurgM,LuftFC,GwinnerW,HallerH.Therenalarterialresistanceindexandrenalallograftsurvival.NEnglJMed2003;349:
115-24.
18.KumanoY,IshiiM,NishidaHi,SakamotoM,SasakiK,KawauchiA,MitamurK.MeasurementofrenalarterialbloodflowvelocitybyDopplerultrasonographyinchronicliverdisease.HepatologyResearch1999;15:
201–14
19StrohmeyerDM,PeschelR,EffertP,BorchertO,JanetschekG,BartschG,FrauscherF.Changesofrenalbloodflowinnephroptosis:
assessmentbycolorDopplerimaging,isotoperenographyandcorrelationwithclinicaloutcomeafterlaparoscopicnephropexy.EurUrol2004;45:
790–3.
20GarwoodS,DavisE,HarrisSN.Intraoperativetransesophagealultrasonographycanmeasurerenalbloodflow.JCardiothoracVascAnesth2001;15:
65-71.
21.MeierhenrichR,GaussA,VandeneschP,GeorgieffM,PochB,andSchu¨W.Theeffectsofintraabdominallyinsufflatedcarbondioxideonhepaticbloodflowduringlaparoscopicsurgeryassessedbytransesophagealechocardiography.AnesthAnalg2005;100:
340–7.
22TheunissenT,CoddensJ,FoubertL,CammuG,DegrieckI,DeloofT.Intraoperativeseverityassessmentofcoronaryarterystenosisinpatientsatrisk:
theroleoftransesophagealechocardiography.AnesthAnalg2006;102:
366–8.
23.QuinonesMA.OttoCM.StoddardM,WaggonerA,ZoghbiWA.RecommendationsforquantificationofDopplerechocardiography:
areportfromtheDopplerQuantificationTaskForceoftheNomenclatureandStandardsCommitteeofthe
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 食管 超声 监测 心血管 术中肾 血流 可行性研究
![提示](https://static.bdocx.com/images/bang_tan.gif)