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1、The radiology of pediatric extracorporeal membrane oxygenation: Normal appearances and complications小儿ECMO影像学：正常表现和并发症,1,.,学习目标,小儿ECMO期间胸部的正常表现。旁路插管位置的范围探讨适当的影像检查方法。重视ECMO并发症的系列影像表现。,2,.,背景,ECMO是一种改性肺或心肺用来支持严重的心脏和/或呼吸衰竭谁没有回应常规通气支持治疗患者的旁路技术。ECMO的适应症扩大技术和生存率有所改善。ECMO是最常用于新生儿疾病如先天性膈疝、新生儿胎粪吸入、原发性肺动脉高压，但
2、技术越来越多地利用作为临时桥梁，大龄儿童心脏病治疗和患者压倒性的脓毒症及多器官衰竭。ecmo涉及静脉血液循环重新引入到动脉或静脉循环之前一个外部的膜式氧合器，从而减少气压伤的肺实质，使肺功能的恢复。标准ECMO循环采用静脉-动脉循环，称为VA ECMO，而最近新生儿双腔插管的到来使得静脉循环使用，称为VV ECMO。VV ECMO的使用需要正常的心脏功能，心脏搭桥没有实现。,3,.,影像学表现,ECMO套管：位置和潜在的并发症评价：目前广泛应用的ECMO套管，各有不同的影像学表现。需要熟悉各种不同类型的套管。套管插入术通常是通过削减技术，没有影像学介导。套管固定于容器壁和容器绑了。该船在套管去
3、除重建可能会尝试。通常饱和的血液通过静脉导管放置在右颈内静脉，最佳位置右心房。静脉套管有末端孔与侧孔。套管尖端大约在8-9后肋水平（图1）。,4,.,Fig. 1Chest radiograph of 2-day-old male shows venous cannula with radiopaque tip (arrow) just below level of ninth rib, within right atrium.,5,.,许多静脉插管远端段可透射线，因此尖端可能比预期的更远；放射科医师必须熟悉所用的套管类型。 一些套管在射线可透过的部分之外具有不透射线的尖端（图2）。,6,.,
4、图2：胸片显示静脉插管与不透射线的减低位右心房内。,7,.,这种尖端可能很难观察；传统的X线片可能无法显示下腔静脉（IVC）内位置不良的导管尖端（图3）。,8,.,图3：胸片显示位置不良的静脉导管位于下腔静脉。,9,.,特别是新生儿在小管径静脉血管插管被放置太远会导致外周静脉回流障碍和套管侧孔堵塞，导致ECMO排出不足。如果导管放置太近，则存在导管侧孔位血管腔外或脱管的危险，导致致命性出血（图4）。,10,.,图4：胸片显示静脉插管放置太接近位右颈内静脉。,11,.,其他静脉插管部位包括左颈内静脉和股静脉。在年龄较大的儿童，第二静脉插管需要允许大循环容量的充分交换。这种情况下，导管尖端的放置必
5、须有足够的距离，以防止引流效率低下（图5）。,12,.,图5：胸片显示两根静脉导管的最佳位置,Fig. 2Chest radiograph of 23-month-old male shows optimal positioning of two venous cannulae and also shows expected lung “white out” present during extracorporeal membrane oxygenation.,13,.,动脉插管通常放右颈总动脉内。导管前端单一端孔，常不透X线；应该位于颈总动脉的起始部，使含氧的血液输送到主动脉循环，不阻塞的主
6、动脉管腔内的血流。尖端应该位于第二-三后肋水平（图1）。胸片很难判断套管的确切位置，通常是经超声心动图确定。血管内短动脉导管不当的近端放置增加意外脱管的风险（图6）。,14,.,图6：胸片显示近端动脉导管位置不正确，导致意外的移位和显著的出血,Fig. 3Chest radiograph of 29-month-old female illustrates incorrect placement ofarterial cannula (arrow), which is too high and resulted in inadvertent displacementof cannula wit
7、h subsequent life-threatening hemorrhage.,15,.,Fig. 4Chest radiograph of 1-month-old male shows arterial cannula has distal radiolucent segment. Tip of cannula is gauged by position of radiopaque tip (arrow), which lies approximately at level of aortic arch. Echocardiography (not shown) would confir
8、m position of cannula. There is also kink in upper venous catheter.,16,.,Fig. 5Chest radiograph of 20-month-old female illustrates optimal position of cannula for venovenous extracorporeal membrane oxygenation.,17,.,静脉-静脉（VV） ECMO，单一双腔套管用于仅需辅助通气的婴儿。小口径导管单一的导管限制静脉置换的容量及患者的体型大小。套管的前端应位于右心房内，较小的动脉管腔对向三
9、尖瓣，达到最大限度的循环。（图7）。,18,.,Fig 7:胸片示理想VV ECMO插管位置,19,.,血管内插管的缝合和患者的位置可能会导致导管意外扭曲或变窄，从而导致循环引流欠佳（图8）。 这在软壁VV套管中特别常见,20,.,图8：胸片显示扭曲的VV套管,Fig. 6Chest radiograph of 3-week-old male reveals kinking of venovenous cannula(arrow) within soft tissues of neck.,21,.,ECMO治疗期间正常放射学表现,肺透亮度减低是ECMO治疗初期正常X线表现。与肺部疾病的严重程度
10、无关，可能反映肺血流动力学和生理学的变化以及气道压力的急剧下降1。患者通常在最小气道压力下以每分钟10次呼吸在空气中通气。CPAP可用于有气漏或多处胸腔引流的患者。定期胸部理疗和组织逐渐愈合，肺部通气将逐渐改善，可以通过连续胸片（图9）进行评价。,22,.,ECMO治疗的初期7-14天，肺实质影像检查价值有限，停药之前必须考虑到正常的肺恢复需要一段时间。,23,.,正常表现：白肺,图9.系列胸部X光片显示治疗期间肺实质表现达到改善的预期。,24,.,CT,目前，在治疗过程中CT很少用于胸部评估， 最近的研究表明，CT对复杂病例有价值，特别是临床改善不明原因延迟的患者2。需要将患者运送到放射科，
11、增大发生套管移位等并发症的风险。增强：造影剂必须通过回路动脉侧（膜氧合器远侧）或直接进入动脉循环，以免造影剂ECMO系统中被稀释。,25,.,腹部平片,腹部平片用于显示股动静脉套管的位置。腹部肠气相对较少， 是ECMO治疗期间的正常表现（图10），部分原因是由于镇静所致患者吞咽困难或吞咽障碍。如果有的较多肠气分布，应仔细评估腹部平片是否存在早产儿的坏死性小肠结肠炎。,26,.,正常表现：肠气少,图10：治疗过程中腹部X线片的正常表现，肠内气体相对缺乏。,27,.,超声检查的价值,肺实变且肠气少，US检查往往是胸部和腹部最有用的影像学检查。超声方便在ICU内使用，对病人或支持设备的干扰最小。对积
12、液显示很好，并可显示复杂积液的线索，包括：无回声、分隔、强回声、混杂回声或复杂的积液。一些研究表明，无回声或仅有简单分隔的积液不太可能为感染，因此仅代表渗出，而显示强回声或混杂分隔 18，表示感染。其他系列研究显示，超声和CT都不能可靠地确定胸腔感染的阶段19，因此超声检查结果需要结合临床情况进行解释。急性血胸常为均匀强回声积液，随后显示血液产物分离时的液液平超声是治疗期间婴儿颅内成像和并发症检查（Fig. 7）的有效检查方法。在ECMO期间半球间裂扩大（Fig. 8）的发生率高达5917,20-22 。通常撤除ECMO后，该表现会消失 20。一些作者认为这是广泛性水肿的颅内表现20。其他作者
13、认为与颈内静脉结扎所致矢状窦压力升高有关17,23。,28,.,ECMO并发症,分为机械因素和患者因素。ECMO通常作为危重婴儿和儿童的急救疗，治疗期间的并发症发生率可能很高。通常患者在ECMO开始之前已经存在严重低氧血症、低血压和酸中毒，因此已经存在脑血管损伤特别高的风险。,29,.,并发症,ECMO的成功使用需要足够的抗凝以防止旁路装置的外部循环中的血栓形成。这给患者带来了出血性并发症的重大风险，包括一系列的器官系统。此外，在ECMO期间血小板不断消耗，影响凝血。定期输注血小板以维持足够的血小板计数。插管过程中血流动力学的急剧变化和治疗过程中的液体平衡导致也可能出血和积液（由于治疗过程中动
14、脉和静脉压力的突然变化）一些新疗法用来减少出血并发症。例如，在北美，抗纤溶药物，氨基已酸的使用，在接受手术之前或同时在ECMO似乎明显减少手术部位的出血风险的患者24，虽然没有证明对颅内出血率。,30,.,CNS并发症,全身抗凝使颅内出血成为ECMO的主要危险因素。颈内静脉与颈总动脉结扎可加重CNS损伤。ECMO期间颅内出血发生率约为1425,26出血性和缺血性后遗症最常见于CNS。放射学检查必须到位，以显示未知的出血和监测已明确的并发症。抗凝所致的CNS并发症包括脑血肿和轴外出血。婴儿颅内出血和缺血性损伤可以通过颅脑超声检查和监测（图11）。,31,.,图11（a）：头颅超声图像显示右额叶局
15、灶性脑实质出血。图11（b）：头颅超声矢状和冠状位图像显示大面积硬膜下出血,32,.,Fig. 8Coronal cranial sonographic image of 6-week-old female illustrates typical widening of CSF spaces around both frontal lobes (arrows).,33,.,必须注意检查视野外围的脑外间隙，可能遗漏大量积液。包括常规使用高分辨率线性探头来检测近场（图12）。应特别注意超声对后颅窝有限；小脑幕、蚓部和蛛网膜下腔可能会掩盖急性出血27 (Fig.9)。必须小心检查视野外围的脑外间隙，
16、这些空间可能会遗漏大的脑外积液。需常规使用高分辨线性探头来检测近场(Fig.10)。尽管超声仍然是治疗过程中监测CNS的基础，但CT检查可以提供更多的信息，高达73 17。广泛性水肿、急性缺氧缺血性损伤和小出血超声可能难以显示。此外，由于囟门关闭，颅内超声可能不适用于年长患者。而在新生儿超声对于重度颅内出血的检测仍然非常敏感，这可能影响患者的紧急处理。,34,.,图12：头颅超声图像使用高频线性探头在近场内显示小的硬膜下出血。,Fig. 9Sagittal sonographic image of 4-week-old male shows echogenichemorrhagic focus
17、 within posterior fossa (arrows).,Fig. 10Cranial sonographic image of 4-day-old male obtained using highfrequencylinear probe shows right-sided echogenic subdural hemorrhageabutting falx (arrow). Extraaxial space (between calipers) on left side remainstypically widened.,35,.,胸膜腔和纵隔出血并不少见。因为肺部通气不良，正常
18、纵隔标志的缺失，纵隔的移位只能通过支撑线和管道的移位来检测（图13）。骨骼标志（肋骨和椎体水平）更加重要。应特别注意正确分析ECMO套管和其他导管的位置。,36,.,图13（a）：胸片显示纵隔结构右移，左侧血胸肋间引流减压图13（b）：胸部X光片显示纵隔左移，继发于左肺塌陷。,Fig. 13Chest radiographs of two infants.A, 5-month-old male. Image illustrates displacement of mediastinal soft tissues and support apparatus to right with inter
19、costal drain decompressing left-sided hemothorax.B, 7-month-old male. Image shows displacement of mediastinum to left secondary to collapse of left lung.,37,.,超声有助于评价胸腔积液（图14），并可显示出血，表现为混杂回声。,38,.,图14：超声显示少量胸腔积液，右下叶实变。,Fig. 12Chest sonographic image of 5-day-old female shows small pleural effusion(s
20、hort arrow) with associated consolidation of right lower lobe (long arrow).,39,.,ECMO期间其他公认的潜在出血部位包括肾上腺、腹膜腔，偶见于视网膜。由超声心动图评估心包积液。 在ECMO期间，胸内气漏会使治疗复杂化，通常是由于潜在的肺部疾病。这些后遗症通常临床表现明显，胸片很容易发现（图15）。,40,.,图15：治疗期间胸片显示右侧自发性张力性气胸图15（b）：胸片显示纵隔气肿和左侧气胸，纵隔空气勾画出胸腺。,41,.,Fig. 11Chest radiographs of two infants with p
21、neumothorax.A, 5-week-old male. Image shows spontaneous right-sided tension pneumothorax that occurred during treatment.B, 12-month-old female. Image shows mediastinal free air and left-sided pneumothorax, with thymus gland (arrows) outlined by mediastinal air.,42,.,影像学检查方法：,各医疗中心ECMO影像学检查方法有所不同。定期监测插管移位和出血性并发症很重要，但不能过度使用，必须权衡减少放射剂量方面的因素 在我们医院目前的检查包括ECMO开始前颅脑超声检查，并在ECMO插管24小时内再次复查超声。 然后以每周复查一次颅脑超声，或在临床恶化的情况下更频繁地进行复查。 同样，在ECMO开始之前和之后立即进行胸部X光摄影，然后在病人保持稳定的情况下隔2-3天进行胸片。 最好临床评估是肺通气的改善。,43,.,结论,放射科医师必须能够识别ECMO期间的正常胸部表现和评估套管的位置，并警惕并发症。 应该选择适当的影像学检查方法以确保治疗期间的最大检查效果和安全性。,44,.,
