肺超聲在兒童社區獲得性肺炎中的診斷價值

苗小倩 張碧玉 李亞琴 于清 盧燕鳴

社區獲得性肺炎(Community-acquired Pneumonia, CAP)仍是兒童發病和死亡的主要病因，每年有近百萬例5歲以下患兒死于CAP[1]。早期診斷CAP對疾病預后有重大意義。胸片(Chest X Ray, CXR)檢查常用于輔助診斷CAP，然而其使患兒暴露在電離輻射下，可增加患癌等風險[2]，且不同觀察者間可能存在較大解讀差異，易造成漏診或誤診[3]。雖然胸部CT較CXR準確性更高，但其放射劑量遠大于CXR[4]。因此，國內外指南均不推薦將胸部CT作為常規檢查，且對表現典型的病例也不推薦行CXR檢查[1,5]，近年來，多數研究表明肺部超聲(Lung Ultrasound, LUS)在兒童CAP診斷方面較CXR更安全可行，且具有不弱于CXR和胸部CT的診斷敏感性和特異性[6-7]。本研究將分別以臨床診斷和胸部CT為標準診斷CAP，探討LUS及LUS不同征象對兒童CAP的診斷價值。

資料與方法

一、研究對象

篩選上海交通大學醫學院附屬仁濟醫院南院兒科2019年5月至2019年10月期間疑似CAP的326名住院患兒進行前瞻性研究，患兒均有CAP的呼吸道癥狀或體征(如發熱、氣喘、咳嗽、呼吸困難、呼吸加快、肺部干性啰音或濕性啰音、胸壁吸氣性凹陷等)，其中男性181例，女性145例，年齡4.78±2.60歲，進行了前瞻性診斷性研究。排除標準：①醫院獲得性肺炎、家長拒絕胸部X線或者肺部超聲檢查、嚴重胸廓畸形、胸部大面積皮膚感染、胸部皮下氣腫、合并先天畸形(如復雜先天性心臟病、膈疝、肺大皰及肺囊腺瘤等)、嚴重免疫抑制性疾病的患兒、新生兒。本研究獲得上海交通大學醫學院附屬仁濟醫院醫學倫理委員會批準(審批號：RA-2019-340)，并取得患兒監護人知情同意。

二、 方法

1 檢查方法：所有患兒均在就診48h內完善CXR及LUS檢查，其中95例患兒因病情需要完善胸部CT檢查。LUS采用Philips-HD15型超聲診斷儀進行LUS檢查，在學齡前兒童中使用線性探頭(10～13MHz)，在年齡較大或者肥胖的兒童中，我們使用了一個凸探頭(6～8MHz)，由同一名高年資超聲醫師完成。檢查時患兒取坐位或仰臥位，以兩乳頭間連線、腋前線和后腋線為界將肺部分為12區域，對每個區域進行縱向或橫向掃查。

2 臨床診斷標準：納入患兒的最終臨床診斷由主治醫師根據患兒臨床表現、影像學檢查、實驗室檢查以及對治療的反應進行綜合分析判斷，一名兒科副主任醫師進行審核。CAP診斷標準參考《兒童社區獲得性肺炎診療規范(2019年版)》[1]。

3 LUS診斷肺炎標準[8]：(1)肺實變伴氣管充氣征或支氣管充液征(2)胸膜線異常、A-線消失。(3)≥3條B-線或融合B線或密集B線。(4)胸腔積液。由兩位高年資超聲醫生共同確認。

4 CXR診斷肺炎標準： 肺實變或肺實質、肺間質的浸潤性病變、胸腔積液[1]。CXR和胸部CT均由高年資放射科醫師審核報告。

三、統計學處理

結 果

一、一般資料

326例臨床疑似CAP患兒中，最后診斷為CAP的患兒221例，105例患兒則診斷為其他疾病(如急性喉炎、急性支氣管炎、流行性感冒、急性扁桃體炎、支氣管哮喘等)。

二、LUS與CXR對CAP診斷的價值比較

臨床診斷CAP的221例患兒中202例表現為LUS陽性， CXR陽性表現205例。105例診斷為非CAP患兒中，3例LUS僅表現為融合B線，而CXR均未見明顯CAP征象。LUS診斷CAP有較高的特異度(97.1%)、敏感度(91.4%)、陰性預測值(84.3%)和陽性預測值(98.5%)，較低的漏診率(8.6%)和誤診率(2.9%)，與CXR相比，均無統計學差異(P均>0.05)(見表1)。

表1 LUS與CXR對兒童CAP診斷的比較(%)

三、LUS不同超聲征象對CAP的診斷價值

326例臨床疑診CAP患兒中，LUS表現為肺實變158例，融合B線186例，支氣管充氣征115例，胸腔積液 7例。以臨床診斷為標準，每種征象診斷CAP的敏感度、特異度、Kappa值(見表2)。

表2 LUS不同征象與CXR診斷兒童CAP的比較

四、LUS和CXR與CT的一致性分析

95例患兒因病情需要接受胸部CT檢查，其中CT診斷CAP的患兒81例，CT顯示非CAP的患兒14例。CT示非CAP患兒中2例LUS表現為融合B線，臨床診斷分別為支氣管哮喘和急性支氣管炎。LUS與CT診斷CAP均有較好的一致性，且與CXR相比其診斷特異度、敏感度均無統計學差異(P>0.05)(見表3)。

表3 LUS和CXR與CT的一致性分析

討 論

CAP是兒童常見病，其病情變化快，尤其在低收入國家由于醫療水平差，兒童CAP的死亡率也較高[9]。有研究表明肺炎患者入院后4h內進行抗生素治療可降低其病死率[10]，因此早期準確診斷CAP具有重要的臨床價值。在日常工作中臨床醫生對懷疑肺炎的患兒多進行胸片檢查，然而即使是低劑量(<0.2mGy)的CXR對兒童也有一定的危害風險[11]。LUS作為一種無輻射且簡單易重復的工具，其在成人和兒童CAP的診斷方面的應用價值已被許多國內外研究證實具有良好的敏感性和特異度，且與CXR同樣可靠[6,12]。此外，與成人相比，兒童的肺容積較小，胸壁更薄，這使得LUS在診斷兒童CAP方面更有優勢[13]。

本研究結果顯示以臨床診斷CAP的221例患兒中，LUS有較高的診斷特異度(97.1%)和敏感度(91.4%)，與CXR相比均無統計學差異(P均>0.05)，這提示LUS可以作為兒童CAP診斷的良好替代工具。Boursiani等[14]通過招募后確診CAP的患兒66例，通過受試者工作曲線得出LUS診斷CAP的敏感度94.42%，特異度100%，與CXR相比診斷價值無顯著差異性，認為LUS在診斷兒童CAP方面不弱于CXR，這與本研究結果相符。此外，LUS不僅對住院患兒具有較高敏感性，在急診條件下仍有優勢。一項Meta分析[15]納入了6項兒科急診LUS的研究，共篩選575例CAP患兒進行薈萃分析，結果顯示LUS診斷CAP的敏感性為96.7%優于CXR(89.7%)，且急診條件下LUS診斷兒童CAP的曲線面積為0.99。這些研究提示LUS在兒童CAP診斷中具有良好的臨床應用價值。

本研究同時探討以臨床診斷為標準，分別分析各LUS肺炎征象診斷兒童CAP的敏感性和特異度，以及與CXR診斷的一致性。肺炎在LUS上可表現為融合B線，肺實變伴或不伴支氣管充氣征，胸腔積液等征象。B線是肺部疾病常見征象，始于并垂直于胸膜線、呈放射狀發散至深部肺野的線性高回聲，主要反應肺臟含水量改變，正常兒童多不可見[8]。若肋間隙B線相互融合難以區分計數而肋骨聲影仍清晰稱為融合B線，這可能提示患兒存在不同程度的肺泡和間質水腫，本研究非CAP患兒中，3例LUS僅表現為融合B線,其中臨床診斷為哮喘1例、支氣管炎2例，單獨融合B線診斷兒童CAP的敏感性82.8%、特異度97.1%，與臨床診斷CAP的一致性高(Kappa= 0.756)，但與其他LUS征象相比，特異度相對較差，這是由于B線主要反應肺含水量變化，多種肺部疾病也可表現，單獨用于診斷CAP尚有爭議。肺炎時由于肺部富含滲出液，使超聲波能夠良好的傳播，在超聲上呈現類似肝樣組織的低回聲為肺實變[16]。本研究結果顯示肺實變診斷CAP的敏感度71.5%，特異度為100%，與臨床診斷CAP的一致性高(Kappa= 0.681)，雖敏感度較融合B線略有下降，但特異度高，是診斷兒童CAP的重要征象，且實變的程度和范圍與疾病嚴重程度相關[8]。肺實變時，被困在較小氣道中的空氣未被吸收，超聲圖像上表現為多個透鏡狀回聲(為點狀或線狀高回聲影)，為支氣管充氣征，其診斷兒童CAP的敏感度52%，特異度100%，且一致性中等(Kappa= 0.441)。有研究發現當炎癥消散吸收，肺實變減輕，支氣管充氣征則較前表淺、明顯，這一現象可用于評估CAP病情[17]，本研究中7例患兒LUS檢查合并胸腔積液，CXR僅1例發現胸腔積液，表明LUS較CXR胸腔積液檢出更為敏感，但單純胸腔積液診斷肺炎的敏感度很低，仍需結合其他臨床表現和檢查結果進行綜合分析。本研究205例CXR陽性患兒中，14例LUS未見陽性征象。而14例LUS陰性中有4例進一步CT檢查發現因病變未累及胸膜或者累及病變胸膜一個點，不易被超聲發現，另2例為肺臟內部散在點狀病變，導致超聲未檢測出。11例LUS陽性但CXR陰性，其原因可能是實變范圍太小，CXR無法識別，或是實變位于心臟或縱隔前后方病變被遮擋所致[18]。這些結果均表明任一LUS異常征象用于診斷兒童CAP具有一定局限性，仍需結合其他臨床數據進行判斷。

在我們的研究中95例患兒因病情需要接受胸部CT檢查，其中經CT診斷CAP患兒81例，進一步以CT為標準對LUS進行比較分析。14例CT陰性患兒中有2例LUS僅表現為融合B線，其臨床診斷分別為支氣管哮喘和急性支氣管炎，這提示融合B線單獨用于診斷CAP特異性相對較差，仍需結合其他臨床指標。本研究結果顯示以CT為金標準，LUS有較高的診斷CAP價值，其敏感度97.5%，特異度為87%，并顯示與CT有極高的一致性(Kappa=0.832)，與CXR相比診斷特異度、敏感度均無統計學差異(P>0.05)。有學者對949例的疑似CAP患兒以CT為金標準進行回顧分析，結果表明LUS的靈敏度為0.906，準確度為0.661，與本研究結果相符[19]。這提示LUS是診斷CAP一種良好的替代工具。此外，有學者通過模擬生物中樞系統的計算機學習系統(人工智能算法)對5歲以下兒童肺炎的自動識別和分類時，LUS診斷肺炎的敏感性為90.9%，特異性為100%，認為LUS可替代CXR應用于兒童CAP的診斷，且在欠發達地區具有很好的應用前景[20]。

既往多數研究以CXR和臨床診斷為標準，本研究在此基礎上以CT為診斷CAP的金標準去評估LUS的診斷價值，減少閱片引起的相關偏倚，結果均顯示LUS在診斷兒童CAP方面均有很好的臨床價值。此外，本研究進一步分析了各個LUS異常征象對CAP的診斷價值，結果表明融合B線和肺實變具有較高的敏感度、特異度，且一致性較好，有一定的臨床參考價值。但任一LUS異常征象用于診斷兒童CAP均有一定局限性，仍需結合臨床表現及其他輔助檢查等。

綜上所述，我們研究認為LUS在診斷兒童CAP方面具有較高的敏感性和特異性，不弱于CXR，且與胸部CT一致性高，是診斷CAP的可靠工具。LUS同時還具有可床旁操作的便捷性、減少兒童電離輻射暴露等優點，有很大的臨床應用價值。