重癥超聲在重癥患者呼吸治療中的作用

丁 欣，劉麗霞，王小亭，中國重癥超聲研究組

(1.中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院 北京協(xié)和醫(yī)院 重癥醫(yī)學(xué)科，北京 100730；2.河北醫(yī)科大學(xué)第四醫(yī)院 重癥醫(yī)學(xué)科，河北 石家莊 050011)

重癥超聲在重癥患者呼吸治療中的作用

丁 欣1，劉麗霞2，王小亭1，中國重癥超聲研究組

(1.中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院 北京協(xié)和醫(yī)院 重癥醫(yī)學(xué)科，北京 100730；2.河北醫(yī)科大學(xué)第四醫(yī)院 重癥醫(yī)學(xué)科，河北 石家莊 050011)

重癥患者的呼吸治療的理念已經(jīng)從單一的呼吸支持外延到整體的呼吸循環(huán)管理。相對于傳統(tǒng)的影像學(xué)工具，重癥超聲具有便捷、實(shí)時(shí)、可重復(fù)的特點(diǎn)，并可以進(jìn)行呼吸、循環(huán)等多目標(biāo)整合的動態(tài)評估。中國重癥超聲研究組已經(jīng)推動了形成了中國重癥超聲專家共識，為重癥超聲在臨床中的實(shí)際應(yīng)用提供了相應(yīng)的建議。本文描述目前重癥超聲在重癥患者呼吸治療中的具體應(yīng)用，著重于相關(guān)呼吸系統(tǒng)疾病的診斷和治療，也為重癥醫(yī)學(xué)醫(yī)生在床旁實(shí)際應(yīng)用這一工具提供一個(gè)框架。

危重病人醫(yī)療；呼吸療法；超聲檢查

王小亭，北京協(xié)和醫(yī)院重癥醫(yī)學(xué)科副教授，北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院臨床醫(yī)學(xué)博士，中國重癥超聲研究組執(zhí)行組長。從事重癥醫(yī)學(xué)10余年，于2003年起進(jìn)行一系列的與重癥醫(yī)學(xué)相關(guān)的臨床與科學(xué)研究工作，尤其在休克與血流動力學(xué)、感染性休克相關(guān)的心肌抑制等方面進(jìn)行大量工作，并且負(fù)責(zé)多項(xiàng)部級、國家級科研課題申報(bào)，其中多項(xiàng)獲得批復(fù)。

2007年以來，在劉大為教授倡導(dǎo)下，在我國重癥醫(yī)學(xué)界最早開展了重癥超聲臨床與科研工作，并于2010年在美國哈佛醫(yī)學(xué)院接受了相關(guān)的培訓(xùn)與認(rèn)證。同時(shí)，展開了相關(guān)的國內(nèi)與國際交流合作，還多次在國際重癥超聲聯(lián)盟(WINFOCUS)組織的國際大會上擔(dān)任講者，并參與國際重癥心臟超聲應(yīng)用指南編寫。目前擔(dān)任中國重癥超聲研究組執(zhí)行組長，WINFOCUS中國區(qū)的co-Director及國際重癥超聲培訓(xùn)師、中華醫(yī)學(xué)會重癥醫(yī)學(xué)分會5C培訓(xùn)師以及中華醫(yī)學(xué)雜志中文版及英文版審稿專家，中國臨床醫(yī)生特約編輯。

近些年隨著重癥血流動力學(xué)治療理念的推出和不斷發(fā)展，血流動力學(xué)無處不在的理念已經(jīng)深入人心，而重癥患者呼吸治療的概念也從單一的呼吸支持外延到整體的呼吸循環(huán)管理[1]。傳統(tǒng)的影像學(xué)工具包括胸部平片甚至CT掃描已經(jīng)逐漸難以勝任對重癥患者呼吸治療的評估。隨著科學(xué)依據(jù)的不斷增多，重癥超聲已經(jīng)成為重癥患者床旁評估的一門新興的手段。超聲具有動態(tài)、實(shí)時(shí)、可重復(fù)的特點(diǎn)，不僅可以用于病情的評估，還可以進(jìn)行多目標(biāo)整合的動態(tài)評估，為重癥患者的診斷與治療調(diào)整提供及時(shí)、準(zhǔn)確的指導(dǎo)。近期，隨著中國重癥超聲研究組所推動的《中國重癥超聲專家共識》的發(fā)布，重癥超聲的術(shù)語、理念、評估方式也都有了相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)[2]。本文闡述了重癥超聲目前在重癥患者呼吸治療中的應(yīng)用，著重于呼吸系統(tǒng)疾病的診斷與治療評估，同時(shí)也為重癥醫(yī)學(xué)醫(yī)生在床旁實(shí)際應(yīng)用這一工具提供相應(yīng)的框架。

1 肺部超聲是重癥超聲的重要組織部分，具有動態(tài)、實(shí)時(shí)的特點(diǎn)

肺部超聲對于肺的描述主要基于真實(shí)影像及偽影兩個(gè)方面，其所產(chǎn)生的圖像主要由肺實(shí)質(zhì)的“氣液比”決定。肺內(nèi)不同病變組織氣液比例不同，肺部超聲可以產(chǎn)生相應(yīng)不同的征象，主要有3種情況：正常通氣的肺組織會產(chǎn)生與胸膜線平行的橫向偽影(A線)，部分通氣的肺組織會形成縱向的激光樣偽影(B線)，而氣體完全消失的實(shí)變區(qū)域會產(chǎn)生類似實(shí)質(zhì)臟器的征象(肺實(shí)變)。此外，超聲也能發(fā)現(xiàn)胸膜腔內(nèi)物質(zhì)聚集所形成的特征性形態(tài)，當(dāng)氣體聚集即氣胸時(shí)，會出現(xiàn)胸膜滑動征消失與肺點(diǎn)，當(dāng)液體聚集時(shí)，兩層胸膜之間會產(chǎn)生低回聲的超聲表現(xiàn)。基于肺內(nèi)不同病變組織氣液比例不同所組成的連續(xù)征象譜，可以明確一系列的臨床癥狀：正常形態(tài)、間質(zhì)綜合征、胸腔積液、實(shí)變及氣胸，這構(gòu)成了肺部超聲的基本理論基礎(chǔ)[3]。

將影像轉(zhuǎn)化為數(shù)字(半定量)是使用肺部超聲評估肺整體通氣狀態(tài)的有效方法。在單一的肺區(qū)域，肺部超聲對通氣喪失的定性評估與CT表現(xiàn)的相關(guān)性很好。根據(jù)通氣喪失的程度，可以將肺部超聲的影像分為正常、中度通氣喪失、重度通氣喪失及實(shí)變4種類型。將每種類型的征象進(jìn)行賦值，即可對肺部的通氣狀況進(jìn)行量化評分，而這種評分已經(jīng)有效應(yīng)用于呼吸機(jī)相關(guān)肺炎(VAP)和急性呼吸窘迫綜合癥(ARDS)患者的多項(xiàng)研究中[4-5]。

2 呼吸衰竭的鑒別診斷

如何診斷呼吸衰竭是重癥患者的呼吸治療中最常見的問題，這些問題通過床旁胸片往往不能得到滿意的回答，如果CT檢查在時(shí)間、臨床狀況及經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)等條件都不允許的情況下，這些問題可能會變得非常嚴(yán)重。有研究顯示，肺部超聲顯示出的胸膜及肺組織的病變特征比目前ICU床旁所使用的聽診器和胸片有著更高的敏感度和特異度，而全面的肺部超聲檢查通常能夠迅速的明確肺部病變的原因。

床旁肺部超聲診斷(bedside lung ultrasound in emergency， BLUE)流程在3分鐘內(nèi)對于肺和深靜脈血栓進(jìn)行快速篩查，可對急性呼吸衰竭或低氧血癥的病因做出快速、準(zhǔn)確的診斷，包括靜水壓增高性肺水腫，慢性阻塞性肺疾病急性加重或重癥支氣管哮喘、肺栓塞、氣胸和肺炎，其診斷的準(zhǔn)確率可達(dá)90.5%[6]。多項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，BLUE-plus流程和改良的床旁肺部超聲診斷(MBLUE)流程能夠顯著增加ICU患者肺實(shí)變和肺不張監(jiān)測的敏感度、特異度和準(zhǔn)確性[7-8]。

某些導(dǎo)致呼吸衰竭的疾病通常同時(shí)累及呼吸與循環(huán)系統(tǒng)，比如肺栓塞和肺水腫。此時(shí)，應(yīng)用重癥超聲的多目標(biāo)理念進(jìn)行多器官(心、肺、血管)的聯(lián)合超聲檢查有助于診斷準(zhǔn)確性的提高。肺栓塞除了肺部超聲常為A表現(xiàn)以外，心臟超聲顯示“D”字征，下肢靜脈超聲發(fā)現(xiàn)血栓也可以為肺栓塞的診斷提供間接證據(jù)；而心臟收縮功能下降，下腔靜脈增寬常為靜水壓升高性肺水腫的心臟超聲表現(xiàn)。研究證明，聯(lián)合超聲檢查可以準(zhǔn)確診斷肺栓塞[9]。

3 肺部感染的診斷及監(jiān)測

研究發(fā)現(xiàn)，肺部超聲可以有效的診斷與監(jiān)測社區(qū)獲得性肺炎[10]，可也用于VAP的早期診斷[11]。社區(qū)獲得性肺炎的影像學(xué)特征可以分為肺實(shí)質(zhì)、胸膜及血管3個(gè)部分。肺實(shí)質(zhì)的超聲影像主要表現(xiàn)為低回聲區(qū)域的動態(tài)支氣管充氣征，70%～97%的肺炎患者均可出現(xiàn)，胸膜的主要發(fā)現(xiàn)為背部的胸腔積液(約34%～61%的患者存在)，而彩色多普勒顯示增強(qiáng)的樹樣血管征象是其鑒別診斷的重要手段。肺部超聲診斷社區(qū)獲得性肺炎的敏感度與特異度分別為93.4%和97.7%[12]。Chavez等[13]進(jìn)行的一項(xiàng)包含1 172例患者的研究顯示，肺部超聲在成人中診斷肺炎的敏感度和特異度也高達(dá)94%與96%，通過監(jiān)測感染的超聲征象，肺部超聲也是床旁早期診斷VAP的可靠的工具[11]。

肺部超聲通氣評分可以有效監(jiān)測VAP抗生素的療效[5]。VAP患者在開始抗感染治療后，其肺部超聲通氣量化評分與CT測出的肺通氣狀態(tài)密切相關(guān)。超聲評分主要通過對肺的12個(gè)區(qū)域進(jìn)行全面的檢查計(jì)算得出，根據(jù)形態(tài)的變化進(jìn)行評分，其中包括正常、間隔排列的B線和(或)小的胸膜下實(shí)變、融合的B線及實(shí)變。

4 肺水腫的鑒別診斷及嚴(yán)重程度評估

靜水壓升高性肺水腫和滲透性肺水腫在臨床上都表現(xiàn)為呼吸困難，雙肺濕啰音，影像學(xué)差別也很小，肺部超聲也都是以B征象為主，臨床鑒別起來較為困難。但心肺超聲聯(lián)合檢查可以快速有效的進(jìn)行鑒別。首先，兩種肺水腫雖均表現(xiàn)為B征象，但其分布及B線的特征有所不同，靜水壓升高性肺水腫的B線分布比較均勻，且無胸膜線改變，胸膜滑動不受影響[14]；而滲透性肺水腫的B線分布則表現(xiàn)為非重力依賴區(qū)較輕，重力依賴區(qū)較重，甚至?xí)霈F(xiàn)肺實(shí)變等征象，并且由于滲出的液體黏性較高，胸膜滑動征也通常會減弱與消失。心臟超聲的區(qū)別更為顯著，靜水壓升高性肺水腫通常繼發(fā)于心功能不全與容量過負(fù)荷的，心臟超聲常表現(xiàn)為心臟收縮功能的顯著下降及下腔靜脈內(nèi)徑增寬等容量過負(fù)荷的表現(xiàn)；而滲透性肺水腫通常繼發(fā)于感染等因素，其心功能往往正常甚至可能收縮增強(qiáng)，容量也往往無過負(fù)荷的表現(xiàn)[15]。

在心源性肺水腫時(shí)，B線的總數(shù)及密度可以作為肺實(shí)變嚴(yán)重程度的標(biāo)記，其與胸片、動脈血氧、心房尿鈉肽、經(jīng)肺熱稀釋法所測得的血管外肺水及肺動脈毛細(xì)血管嵌頓壓均存在相關(guān)性[16]。研究顯示，與胸片與肺部聽診相比，肺部超聲監(jiān)測血管外肺水的變化更為敏感，甚至在動物模型中發(fā)現(xiàn)，B線甚至比氧合的下降更早出現(xiàn)[17]。另外，B線數(shù)目進(jìn)行性減少直至完全消失，也與患者對持續(xù)氣道正壓通氣或脫水治療有效有良好的相關(guān)性。有足夠的證據(jù)顯示，肺部超聲可以作為檢測血管外肺水的一項(xiàng)實(shí)時(shí)有效的床旁工具[18]。

5 ARDS的診斷與治療

隨著對ARDS認(rèn)識的逐漸深入，國內(nèi)外學(xué)者發(fā)現(xiàn)，ARDS經(jīng)常伴有血流動力學(xué)的不穩(wěn)定，其對循環(huán)的影響主要包括肺動脈高壓，機(jī)械通氣造成右心室功能受損及伴隨嚴(yán)重感染的影響[19]。從這個(gè)意義上說，ARDS是一種呼吸循環(huán)同時(shí)受累的嚴(yán)重疾病，而重癥超聲呼吸循環(huán)多目標(biāo)評估的特點(diǎn)為ARDS的診斷與治療提供了有效的工具。早在2012年，王小亭等[20]就提出，重癥超聲已經(jīng)成為ARDS診治中的新手段，其在指導(dǎo)ARDS診斷、評估肺復(fù)張潛能、指導(dǎo)右心保護(hù)與機(jī)械通氣策略及并發(fā)癥等方面均有著重要作用。

ARDS肺部病變具有非均質(zhì)的特點(diǎn)，而肺部超聲對于肺不同程度的滲出性病變、實(shí)變等進(jìn)行定性的影像學(xué)評估與胸部CT具有很強(qiáng)的一致性，有助于ARDS的診斷。非勻齊B線分布，胸膜線異常征象，前壁胸膜下實(shí)變，存在正常肺實(shí)質(zhì)及胸膜滑動征減弱或消失等征象可以提示存在ARDS。此外，ARDS的柏林定義要求需要行心臟超聲除外心源性肺水腫[21]。因此，心肺聯(lián)合超聲有助于床旁實(shí)時(shí)診斷ARDS。

俯臥位是ARDS患者治療的重要手段之一。研究證明，俯臥位可單獨(dú)或聯(lián)合肺復(fù)張改善重力依賴區(qū)肺組織的膨脹程度，從而改善氧合并降低病死率[22-23]，對需要進(jìn)行體外膜氧合(ECMO)的患者俯臥位也能改善患者氧合及肺順應(yīng)性。重癥患者俯臥位時(shí)，重癥超聲可用于對肺局灶或均一性病變進(jìn)行評估，尤其是重力依賴區(qū)肺的復(fù)張情況，并通過半定量評分的方式來預(yù)測患者俯臥位的有效性[24]，指導(dǎo)俯臥位的時(shí)間和頻次[25]，評價(jià)患者的俯臥位潛能甚至預(yù)測患者的預(yù)后[4]。

對ARDS患者進(jìn)行適當(dāng)?shù)姆螐?fù)張并選擇適當(dāng)?shù)暮魵饽┱龎?PEEP)可能會改善部分患者的氧合，但研究顯示，并不是所有的患者均適合肺復(fù)張，因此肺復(fù)張潛能的評估顯得尤為重要。根據(jù)肺部病變的累及范圍可將肺的病變分為局灶型、斑片型及彌漫型3類，病變分布越彌漫具有復(fù)張潛能的可能性越大[26]。與床旁胸片相比，肺部超聲對肺部病變均一性的判斷更為準(zhǔn)確，可以有效的判斷ARDS患者的肺復(fù)張潛能。另外，肺部征象本身也可以間接反映患者是否具有肺復(fù)張潛能，比如機(jī)械通氣患者吸氣相征象較呼吸相有明顯改善，或者肺實(shí)變表現(xiàn)為動態(tài)支氣管充氣征，均提示相應(yīng)的肺存在可通過增加壓力而改善的可能性。動態(tài)手段也是判斷肺復(fù)張潛能的一種重要的方式，Gattinoni等[26]用全肺CT分別計(jì)算了在45 cm的氣道壓和5 cm的氣道壓時(shí)肺通氣的改善情況，以判斷患者是否具有肺復(fù)張潛能。同樣，這種手段也可以用重癥超聲來實(shí)現(xiàn)，經(jīng)胸的肺部超聲可以檢測到早期ARDS患者PEEP試驗(yàn)前后非通氣肺區(qū)域的改變[27-28]。肺部超聲氣化評分使得肺部超聲對于肺復(fù)張過程能進(jìn)行量化的評價(jià)，更增加了其臨床實(shí)用性[29]。由此可見，肺部超聲可以對ARDS患者的肺復(fù)張潛能進(jìn)行靜態(tài)、動態(tài)及動態(tài)手段前后的評估。

右心功能受累是ARDS患者血流動力學(xué)改變的一個(gè)重要特征。ARDS患者微血栓、動脈重構(gòu)及低氧所導(dǎo)致的血管痙攣、酸中毒及炎性因子等多種因素均會導(dǎo)致肺血管阻力增加，從而導(dǎo)致肺動脈壓升高；與此同時(shí)，機(jī)械通氣治療使得跨肺壓差增加，從而增加右心后負(fù)荷，這些因素的共同作用使得右心功能更易受累，出現(xiàn)急性肺源性心臟病，其主要表現(xiàn)為右心室體積增大及室間隔矛盾運(yùn)動。右心室受累可通過室間隔來影響左心室的舒張功能，從而造成循環(huán)的進(jìn)一步惡化。研究顯示，ARDS患者急性肺源性心臟病的發(fā)生率可達(dá)25%左右[30]。由此可見，右心功能的實(shí)時(shí)監(jiān)測是ARDS循環(huán)管理的關(guān)鍵[31]。在國際專家共識中，應(yīng)用重癥超聲來監(jiān)測ARDS患者的右心功能已經(jīng)成為一個(gè)必須手段，并且在此基礎(chǔ)上提出了以右心保護(hù)為主的通氣策略，強(qiáng)調(diào)應(yīng)根據(jù)右心室的功能來選擇PEEP，重度ARDS患者可采用俯臥位通氣以降低肺動脈壓，改善右心室功能[32]。

氣胸是ARDS機(jī)械通氣治療尤其是肺復(fù)張的并發(fā)癥之一，一旦發(fā)現(xiàn)和處理不及時(shí)，會導(dǎo)致病情急劇惡化。肺部超聲檢查診斷氣胸敏感度、準(zhǔn)確性及陰性預(yù)計(jì)值均遠(yuǎn)高于胸部X線，與CT接近，且具有即時(shí)，床旁，便捷的特點(diǎn)，有利于氣胸的早期發(fā)現(xiàn)[33]。

6 困難脫機(jī)的超聲評估

脫機(jī)是機(jī)械通氣過程中較為棘手的問題，脫機(jī)失敗可能會導(dǎo)致機(jī)械通氣時(shí)間的延長與再插管。常見的脫機(jī)失敗原因包括氣道、肺源性、心源性及膈肌功能不全等因素[34]。重癥超聲可以通過對脫機(jī)失敗的多種因素進(jìn)行動態(tài)評估，評價(jià)患者是否具備脫機(jī)條件，從而及時(shí)調(diào)整治療方案，制定相應(yīng)的治療措施。在脫機(jī)前，超聲可以判斷患者的氣道是否通暢，肺部是否存在大面積的實(shí)變[35]，對血管外的肺水進(jìn)行半定量評估，了解患者雙側(cè)膈肌的運(yùn)動及收縮情況[36]等，值得注意的是，脫機(jī)相關(guān)的心功能不全往往也可以通過評估患者左心室充盈壓、容量狀態(tài)及心臟功能進(jìn)行判斷[37-38]。因此，重癥超聲可以從多個(gè)環(huán)節(jié)判斷困難脫機(jī)原因，從而為指導(dǎo)患者成功脫機(jī)提供充分依據(jù)。

總之，重癥超聲具有床旁、便捷、準(zhǔn)確、多目標(biāo)整合等優(yōu)點(diǎn)，不僅有助于臨床獲得更多有價(jià)值的信息，更深入到重癥患者呼吸治療的方方面面。重癥超聲可以快速明確呼吸衰竭的病因，對肺部感染進(jìn)行診斷與監(jiān)測，對肺水腫的病因進(jìn)行鑒別及嚴(yán)重程度評估，對ARDS時(shí)診斷治療，循環(huán)管理及并發(fā)癥的防治等各個(gè)方面提供有效的幫助，并可有效判斷脫機(jī)失敗的原因。我們有理由相信，重癥超聲在重癥患者呼吸治療領(lǐng)域必將有著更為廣闊的前景。

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Critical ultrasonography in respiratory therapy for critical ill patients

Ding Xin1，Liu Lixia2，Wang Xiaoting1，Chinese Critical Ultrasound Study Group

1.Department of Critical Care Medicine， Peking Union Medical College Hospital， Chinese Academy of Medical Sciences，Beijing 100730， China；2.Department of Intensive Care Unit，the Fourth Hospital of Hebei Medical University，Shijiazhang 050011， China

Wang Xiaoting，Email: icuting@163.com

The conception of respiratory therapy of critical ill patients has extended from the respiratory support to the management of respiration and circulation. Compared with other traditional imaging tools， critical ultrasonography is simple， real-time， and reproductive， and can focus on multiple goals in the respiratory and circulatory system. The Chinese experts' consensus on Critical-Ultrasound promoted by Chinese Critical Ultrasound Study Group (CCUSG) recently provided recommendations supporting the clinical practice. The paper was to describe the current uses of critical ultrasound in the respiratory treatment of critical ill patients， with an emphasis on the diagnosis and treatment of the respiratory disease， and to provide a framework for the practical application of this tool at the bedside.

cirtical care; respiratory therapy; ultrasonography

王小亭，Email: icuting@163.com

R473

A

1004-583X(2017)05-0388-05

10.3969/j.issn.1004-583X.2017.05.003

2017-04-07 編輯:王秋紅