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方法文章

揭秘静脉过度超声(VExUS):图像获取与解读

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DOI:

10.3791/68107

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2025年5月16日

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本文内容

摘要

床旁超声(POCUS)常用于评估血流动力学循环并检测静脉淤血的存在。静脉淤血超声评分(VExUS)系统旨在帮助临床医生预测静脉淤血对器官功能障碍的影响。本文旨在描述VExUS的图像获取与解读方法。

摘要

许多医学专科领域的临床医生必须准确评估血流动力学回路,以提供恰当的患者诊疗。静脉淤血 increasingly 被认为与多种多器官并发症相关。然而,由于涉及复杂的生理机制,以及传统床旁工具和体格检查操作在诊断准确性方面存在不一致,血流动力学评估仍然具有挑战性。虽然右心导管检查被视为测量体循环静脉压的金标准,但其具有侵入性且难以重复操作,因此仍需要非侵入性的替代方法。即使是床旁超声对颈内静脉或下腔静脉的检查,在血管内容量评估的准确性以及与中心静脉压的相关性方面也存在显著局限性。为了提高临床医生在床旁评估静脉淤血的准确性,已开发并验证了一种利用肝静脉和肾静脉的脉冲波(PW)多普勒信号来分级患者静脉淤血程度的方案。尽管这一称为静脉淤血超声(Venous Excess Ultrasound, VExUS)的评分系统已在某些医学亚专科(如肾病学和重症监护)中逐渐被采用,但在整个医学领域中的应用仍显不足。这可能至少部分归因于对该新兴技术的认知空白和培训缺乏。为弥补这一教育缺口,本文将详细描述VExUS的图像获取与解读方法。

引言

在床旁评估血流动力学回路是危重患者日常诊疗的基础。即使在心力衰竭等更明显的临床综合征之外,液体超负荷的有害影响也日益受到关注,目前已有大量研究表明,正平衡液体状态与死亡率升高相关1。越来越多的证据显示,即使是轻度的静脉淤血也与器官功能障碍相关2。同样,及时解除淤血与改善预后相关3。这一涉及多器官的动态回路包括右心和左心、体循环血管阻力、肺动脉压力以及连续的右心系统静脉回流,最终汇入下腔静脉。该系统结构复杂,其准确评估对床旁临床医生而言仍具挑战性。来自不同专科的临床医生经常需要依据此类评估做出诊疗决策。传统的床旁工具和体格检查操作(包括颈静脉压评估)几乎总是可获取的,但其可靠性仍然不足4,5,6,7,8,9。床旁超声(POCUS)是一种在床旁实施的有限范围超声检查,由主治医师即时解读,以回答特定的临床问题。它可与患者的病史、体格检查及其他可用数据实时整合,辅助诊断与管理决策。近年来,超声已确立为体格检查的延伸10,提升了临床医生检测静脉淤血的能力11,12。此外,POCUS还可指导去充血治疗,从而可能对患者预后产生积极影响2,3。

一种经过验证、可用于血流动力学评估的超声检查特定方案是静脉淤血超声评分(venous excess ultrasound score,VExUS)。该评分系统最初由 Beaubien-Souligny 等人于2020年提出13,最初在心脏手术后患者中得到验证,可作为急性肾损伤(AKI)的可靠预测指标。在过去的几年中,VExUS 也被证实可在多种其他临床情境下辅助进行血管内容量评估14,15,16,17。VExUS 通过评估多个腹腔内静脉,筛查与淤血相关的超声征象。随着静脉淤血程度加重,这些超声淤血征象会以渐进方式出现并发展,从而使 VExUS 不仅可用于淤血的筛查,还可能用于随时间追踪治疗反应。

尽管VExUS检查的各个组成部分已长期应用18,19,20,但这些组分的联合使用以及将其用于长期监测治疗反应仍未能得到充分应用,部分原因在于临床医生对如何执行该检查缺乏熟悉。我们认为,这一知识上的空白是阻碍VExUS作为有创性心脏静脉压监测金标准主要替代方法得以广泛采用的主要因素之一。

为了弥补这一知识空白,本文介绍了一种用于实施VExUS检查的教学操作规程,可作为临床医生在床旁进行该检查的逐步指导。本规程基于来自多个学术医疗中心、代表多个医学专业(肾病学、重症监护、内科学和麻醉学)的一组医生的集体经验,旨在描述一种标准化的VExUS图像获取与解读方法。

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方案

所有涉及人类受试者的研究程序均遵循机构伦理审查委员会的伦理标准以及《赫尔辛基宣言》及其后续修订版本或同等伦理标准。已从人类受试者获得书面知情同意。扫描技术包括探头选择、仪器设置、患者体位摆放、B模式扫描及图像采集。纳入研究的患者包括容量状态不明确、疑似静脉淤血、心力衰竭、急性肾损伤(AKI)和/或慢性肾病(CKD)者;而正在接受透析治疗的终末期肾病患者、已知肝硬化或门静脉血栓形成者,或任何可能妨碍腹部安全使用探头的状况者则被排除在外。所用试剂与设备的详细信息列于材料表中。

1. 换能器的选择

  1. 选择低频探头:可选用扇形阵列探头(又称 "相控阵探头";1–5 MHz),因其占用空间较小21;凸阵探头(2–5 MHz)可作为替代选择。
    注意:在某些设备上,使用凸阵探头会禁用心电图门控功能,而扇形阵列探头则允许使用心电图门控。但如果凸阵探头或扇形阵列探头均可支持心电图门控,则优先选用凸阵探头,以最大程度优化彩色多普勒信号的可视化效果。

2. 机器设置

  1. 所有切面中,调整深度使扫描目标位于超声屏幕的中三分之一区域(通常设置为 16–20 cm 之间)。
  2. 所有切面中,调节增益使血管管腔呈无回声(黑色),血管壁呈高回声(明亮),周围结构的回声介于上述两者之间。

3. 患者与超声医师的体位摆放

  1. 检查的大部分时间,让患者取仰卧位。
    1. 在对下腔静脉(IVC)进行成像时,让患者将双脚抬至床上(即屈曲髋关节),以放松腹肌,便于优化图像质量。
    2. 在对右肾进行成像时,将患者重新摆放为左侧卧位,以更清晰地显示右肾。
  2. 扫描前,暴露患者的下胸部和腹部。
  3. 将超声设备放置在合适位置,使超声医师的优势手能够持握超声探头。这样可更精细地操控探头,同时非优势手可自由操作超声设备。例如,惯用右手的超声医师应站在患者右侧,反之亦然。

4. 模式、预设和设置

  1. 选择二维(2-D)模式,也称为亮度模式(B模式)。
  2. 选择心脏预设模式。
  3. 通过将导联插入超声设备并以标准方位放置于患者皮肤上,设置心电图门控。
    注:VExUS检查可在心脏或腹部预设模式下进行,但在许多设备上,腹部预设模式会关闭心电图门控功能,而心脏预设模式则允许使用心电图门控。因此,若设备支持心电图门控,建议优先选择允许心电图门控的预设模式。

5. 下腔静脉(IVC)成像

  1. 凝胶
    1. 每次采集图像前,直接将凝胶涂抹于超声探头上,以最大程度提高扫描效率。
  2. 剑突下切面
    1. 将探头置于剑突下方,探头指示方向朝向头侧(图1)。
    2. 调整探头位置,直至下腔静脉(IVC)呈现最大前后径(图2)。
    3. 保持下腔静脉位于屏幕中央,将探头逆时针旋转90度,获得下腔静脉的短轴切面(图3)。
    4. 动态图像片段采集:对于配置为回顾性图像采集的设备,在完成步骤5.2.3后点击采集;对于配置为前瞻性图像采集的设备,在执行步骤5.2.3前点击采集。
  3. 右侧肋缘下切面
    1. 对于存在剑突下成像禁忌的患者,将探头置于冠状面的右侧腋前线,探头指示方向朝向头侧(图4)。
    2. 调整探头位置,直至下腔静脉呈现最大前后径。
    3. 保持下腔静脉位于屏幕中央,将探头逆时针旋转90度,获得下腔静脉的短轴切面。
    4. 动态图像片段采集:对于配置为回顾性图像采集的设备,在完成步骤5.3.3后点击采集;对于配置为前瞻性图像采集的设备,在执行步骤5.3.3前点击采集。
  4. 下腔静脉评估
    1. 若下腔静脉前后径最大值>2 cm(图5),进入步骤6。
    2. 若下腔静脉前后径最大值<= 2 cm(图3),则无需进行VExUS评估。应结合临床判断或其他工具评估容量状态。

6. 肝静脉多普勒超声

  1. 凝胶
    1. 每次采集图像前,直接将凝胶涂抹于超声探头上,以最大限度提高扫描效率。
  2. 右侧肋缘下切面
    1. 将探头置于人体冠状面的右侧前腋线上,探头标记朝向头侧(图4)。
    2. 调整探头位置,直至观察到肝静脉汇入下腔静脉,位置接近腔房交界处(图6)。
    3. 在超声仪上选择彩色多普勒模式。
    4. 移动彩色取样框,使血管的大部分位于其范围内。
    5. 在超声仪上选择PW 多普勒模式。
    6. 移动多普勒取样门,使其位于肝静脉管腔内。
    7. 启动PW 多普勒。
    8. 要求患者在呼气末屏住呼吸。
    9. 待屏幕上完整显示一屏PW多普勒频谱后,点击冻结(或相应按钮)(图7)。
    10. 点击采集(或相应按钮)以保存血流频谱的静态图像。

7. 门静脉多普勒超声

  1. 凝胶
    1. 每次采集图像前,直接将凝胶涂抹于超声探头上,以最大程度提高扫描效率。
  2. 右侧肋缘下切面
    1. 将探头置于身体冠状面的右侧前腋线上,探头指示器朝向头侧(图4)。
    2. 调整探头位置,直至显示门静脉(图8)。
    3. 在超声仪上选择彩色多普勒模式。
    4. 移动彩色取样框,使血管的大部分位于其范围内。
    5. 在超声仪上选择PW多普勒模式。
    6. 移动多普勒取样门,使其位于门静脉管腔内。
    7. 启动PW多普勒。
    8. 要求患者在呼气末屏气。
    9. 待屏幕上显示完整的PW多普勒频谱后,点击冻结(或相应按钮)(图9)。
    10. 点击采集(或相应按钮)以保存血流频谱的静态图像。

8. 肾实质静脉成像

  1. 凝胶
    1. 每次采集图像前,直接将凝胶涂抹于超声探头上,以最大程度提高扫描效率。
  2. 右侧肋腹部切面
    1. 将探头置于身体冠状面的右侧前腋线上,探头指示器朝向头侧(图4)。
    2. 调整探头位置,直至在长轴切面中可见右肾。
    3. 在超声仪上选择彩色多普勒模式。
    4. 扩大彩色多普勒取样框,使其覆盖大部分肾皮质(图10)。
    5. 在超声仪上选择PW 多普勒模式。
    6. 将多普勒取样门移至肾皮质内具有彩色多普勒信号的区域。
    7. 启动PW 多普勒。
    8. 要求患者在呼气末屏住呼吸。
    9. 待屏幕上显示完整的PW多普勒频谱后,点击冻结(或相应按钮)(图11)。
    10. 点击采集(或相应按钮)以保存血流频谱的静态图像。

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结果

VExUS 检查的第一步是成像下腔静脉(IVC),以判断是否存在提示右心房压力升高的征象,从而确定患者是否适合进行后续检查。在对 IVC 进行成像时,需从纵切面和横切面两个角度观察,以获得血管的最大显示径线。若 IVC 的最大前后径大于 2 cm,则可继续完成后续检查。

下一步是追踪肝静脉中的多普勒血流。最佳成像位置为距离下腔静脉(IVC)最近的肝静脉段。在无静脉淤血的患者中,肝静脉的多普勒血流模式最接近标准的中心静脉波形,表现为收缩期和舒张期血流波(s波和d波,分别相当于x波和y波)位于基线下方(即远离探头,流入下腔静脉)。该血流伴随有“a”波和“v”波,分别代表心房收缩(心房踢击)和右心房充盈。

在无静脉淤血的患者中,肝静脉的收缩期血流速度通常快于舒张期血流。随着静脉淤血加重,收缩期血液从肝静脉流入下腔静脉的血流逐渐受阻。在轻度淤血时,收缩期血流速度变得慢于舒张期血流。当静脉淤血进一步加重时,收缩期血流最终发生反向,即在心脏收缩期出现反向血流。收缩期血流反向与中至重度静脉淤血相关(...

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讨论

关键步骤
VExUS 最初是在心脏手术后患者中开发的,用于无创量化静脉淤血,但其应用现已扩展,可用于多种临床情境下辅助评估静脉淤血及体液状态。为正确实施该检查,必须考虑若干关键步骤。首先,为了最大化检查的诊断价值,在选择探头和预设模式时必须考虑 VExUS 检查的要求23。具体而言,使用允许心电图门控(EKG gating)的凸阵探头可最大化检查的诊断价值。如果某台设备的凸阵探头不支持 EKG 门控,但有兼容的 EKG 导联线可用,则次优选择是使用具备 EKG 门控功能的相控阵探头。然而,如果设备无法提供兼容的 EKG 导联线,则可使用凸阵探头,选择心脏或腹部预设模式均可。

其次,通常需要在长轴和短轴两个切面下观察下腔静脉(IVC)。这是为了更准确地将患者纳入或排除出该方案。长轴切面观察下腔静脉时容易出现错误,尤其对于经验较少的超声操作者2。如果下腔静脉未在正确的平面上显示,可能会低估血管的直径。为了减少误差,通过短轴切面观察不仅可以可靠地显示血管...

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披露

YSB 报告因其在《麻醉医师协会会刊》(Point-of-Care Ultrasound)编辑委员会的工作,以及为 OpenAnesthesia.org 创建与床旁超声(POCUS)相关的教育内容,而获得美国麻醉医师协会的酬金。其余作者无利益冲突披露。

材料

本文使用的材料清单
姓名公司目录编号评论
5500P 超声系统PhilipsHC795143用于获取部分图片和视频
Affiniti 70 超声系统PhilipsHC795210用于获取部分图片和视频
凸阵探头(C1-5-D)GE5409287-R1-5 MHz,也称为腹部探头
凸阵探头(C5-1)PhilipsHC9896054120412-5 MHz,也称为腹部探头
凸阵探头(C5-1)SonoSitehttps://www.sonosite.com/products/ultrasound-transducers/c5-11-5 MHz,也称为腹部探头
凸阵探头(C5-2s)Mindrayhttps://lysis.cc/products/mindray-c5-2s1-5 MHz,也称为腹部探头
Edge 1 超声设备SonoSite用于获取部分图片和视频
手持式探头(Butterfly iQ3)Butterflyhttps://www.butterflynetwork.com/iq3?srsltid=AfmBOorvY6WqHGbdeWW
gtefztEJa8pt_xbwSOc6hQuB2s-Kb0wRlsCLR
用于获取部分图片和视频
LOGIQ P9 超声系统GEH42752LS用于获取部分图片和视频
Lumify 手持式超声仪Philips用于获取部分图片和视频
相控阵探头(3Sc-D)GEhttps://services.gehealthcare.in/gehcstorefront/p/58632861-5 MHz,也称为心脏探头
相控阵探头(P4-2s)Mindrayhttps://lysis.cc/products/mindray-p4-2s1-5 MHz,也称为心脏探头
相控阵探头(P5-1)SonoSitehttps://www.sonosite.com/in/products/ultrasound-transducers/p5-11-5 MHz,也称为心脏探头
相控阵探头(S4-1)PhilipsHC9896053892711-5 MHz,也称为心脏探头
TE7 Max 超声系统Mindrayhttps://www.mindray.com/na/products/ultrasound/point-of-care/te-series/te-7-max-portable-ultrasound-machine/用于获取部分图片和视频

参考文献

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