㊃专题㊃通信作者:王小亭,E m a i l :i c u t i n g@163.c o m 重症超声在重症患者呼吸治疗中的作用丁 欣1,刘丽霞2,王小亭1,中国重症超声研究组(1.中国医学科学院北京协和医院重症医学科,北京100730;2.河北医科大学第四医院重症医学科,河北石家庄050011) 摘 要:重症患者的呼吸治疗的理念已经从单一的呼吸支持外延到整体的呼吸循环管理㊂相对于传统的影像学工具,重症超声具有便捷㊁实时㊁可重复的特点,并可以进行呼吸㊁循环等多目标整合的动态评估㊂中国重症超声研究组已经推动了形成了中国重症超声专家共识,为重症超声在临床中的实际应用提供了相应的建议㊂本文描述目前重症超声在重症患者呼吸治疗中的具体应用,着重于相关呼吸系统疾病的诊断和治疗,也为重症医学医生在床旁实际应用这一工具提供一个框架㊂关键词:危重病人医疗;呼吸疗法;超声检查中图分类号:R 473 文献标志码:A 文章编号:1004-583X (2017)05-0388-05d o i :10.3969/j.i s s n .1004-583X.2017.05.003C r i t i c a l u l t r a s o n o g r a p h y i n r e s p i r a t o r y t h e r a p y f o r c r i t i c a l i l l pa t i e n t s D i n g X i n 1,L i uL i x i a 2,W a n g X i a o t i n g 1,C h i n e s eC r i t i c a lU l t r a s o u n dS t u d y G r o u p1.D e p a r t m e n t o f C r i t i c a lC a r eM e d i c i n e ,P e k i n g U n i o n M e d i c a lC o l l e g eH o s p i t a l ,C h i n e s eA c a d e m y o f M e d i c a lS c i e n c e s ,B e i j i n g 100730,C h i n a ;2.D e p a r t m e n t o f I n t e n s i v eC a r eU n i t ,t h eF o u r t h H o s p i t a l o fH e b e iM e d i c a lU n i v e r s i t y ,S h i j i a z h a n g 050011,C h i n a C o r r e s p o n d i n g a u t h o r :W a n g X i a o t i n g ,E m a i l :i c u t i n g @163.c o m A B S T R A C T :T h e c o n c e p t i o n o f r e s p i r a t o r y t h e r a p y o f c r i t i c a l i l l p a t i e n t s h a s e x t e n d e d f r o mt h e r e s p i r a t o r y s u p po r t t o t h e m a n a g e m e n t o f r e s p i r a t i o n a n d c i r c u l a t i o n .C o m p a r e d w i t h o t h e r t r a d i t i o n a l i m a g i n g to o l s ,c r i t i c a l u l t r a s o n o g r a p h y i ss i m p l e ,r e a l -t i m e ,a n dr e p r o d u c t i v e ,a n d c a nf o c u so n m u l t i p l e g o a l si nt h er e s p i r a t o r y a n d c i r c u l a t o r y s y s t e m.T h eC h i n e s ee x p e r t s 'c o n s e n s u so nC r i t i c a l -U l t r a s o u n d p r o m o t e db y C h i n e s eC r i t i c a lU l t r a s o u n d S t u d y G r o u p (C C U S G )r e c e n t l yp r o v i d e d r e c o mm e n d a t i o n s s u p p o r t i n g t h e c l i n i c a l p r a c t i c e .T h e p a pe rw a s t od e s c r i b e t h e c u r r e n tu s e so fc r i t i c a lu l t r a s o u n di nt h er e s p i r a t o r y t r e a t m e n to fc r i t i c a l i l l p a t i e n t s ,w i t ha ne m p h a s i so nt h e d i a g n o s i s a n d t r e a t m e n t of t h e r e s p i r a t o r y d i s e a s e ,a n d t o p r o v i d e a f r a m e w o r k f o r t h e p r a c t i c a l a p pl i c a t i o no f t h i s t o o l a t t h eb e d s i d e .K E Y W O R D S :c i r t i c a l c a r e ;r e s p i r a t o r y t h e r a p y ;u l t r a s o n o g r a p hy王小亭,北京协和医院重症医学科副教授,北京协和医学院临床医学博士,中国重症超声研究组执行组长㊂从事重症医学10余年,于2003年起进行一系列的与重症医学相关的临床与科学研究工作,尤其在休克与血流动力学㊁感染性休克相关的心肌抑制等方面进行大量工作,并且负责多项部级㊁国家级科研课题申报,其中多项获得批复㊂2007年以来,在刘大为教授倡导下,在我国重症医学界最早开展了重症超声临床与科研工作,并于2010年在美国哈佛医学院接受了相关的培训与认证㊂同时,展开了相关的国内与国际交流合作,还多次在国际重症超声联盟(W I N F O C U S)组织的国际大会上担任讲者,并参与国际重症心脏超声应用指南编写㊂目前担任中国重症超声研究组执行组长,W I N F O C U S 中国区的c o -D i r e c t o r 及国际重症超声培训师㊁中华医学会重症医学分会5C 培训师以及中华医学杂志中文版及英文版审稿专家,中国临床医生特约编辑㊂近些年随着重症血流动力学治疗理念的推出和不断发展,血流动力学无处不在的理念已经深入人心,而重症患者呼吸治疗的概念也从单一的呼吸支持外延到整体的呼吸循环管理[1]㊂传统的影像学工具包括胸部平片甚至C T 扫描已经逐渐难以胜任对重症患者呼吸治疗的评估㊂随着科学依据的不断增多,重症超声已经成为重症患者床旁评估的一门新兴的手段㊂超声具有动态㊁实时㊁可重复的特点,不仅可以用于病情的评估,还可以进行多目标整合的动态评估,为重症患者的诊断与治疗调整提供及时㊁准确的指导㊂近期,随着中国重症超声研究组所推动的‘中国重症超声专家共识“的发布,重症超声的术语㊁理念㊁评估方式也都有了相应的标准[2]㊂本文阐述了重症超声目前在重症患者呼吸治疗中的应用,着重于呼吸系统疾病的诊断与治疗评估,同时也为重症医学医生在床旁实际应用这一工具提供相应的框架㊂㊃883㊃‘临床荟萃“ 2017年5月5日第32卷第5期 C l i n i c a l F o c u s ,M a y 5,2017,V o l 32,N o .5Copyright ©博看网. All Rights Reserved.1肺部超声是重症超声的重要组织部分,具有动态㊁实时的特点肺部超声对于肺的描述主要基于真实影像及伪影两个方面,其所产生的图像主要由肺实质的 气液比 决定㊂肺内不同病变组织气液比例不同,肺部超声可以产生相应不同的征象,主要有3种情况:正常通气的肺组织会产生与胸膜线平行的横向伪影(A线),部分通气的肺组织会形成纵向的激光样伪影(B 线),而气体完全消失的实变区域会产生类似实质脏器的征象(肺实变)㊂此外,超声也能发现胸膜腔内物质聚集所形成的特征性形态,当气体聚集即气胸时,会出现胸膜滑动征消失与肺点,当液体聚集时,两层胸膜之间会产生低回声的超声表现㊂基于肺内不同病变组织气液比例不同所组成的连续征象谱,可以明确一系列的临床症状:正常形态㊁间质综合征㊁胸腔积液㊁实变及气胸,这构成了肺部超声的基本理论基础[3]㊂将影像转化为数字(半定量)是使用肺部超声评估肺整体通气状态的有效方法㊂在单一的肺区域,肺部超声对通气丧失的定性评估与C T表现的相关性很好㊂根据通气丧失的程度,可以将肺部超声的影像分为正常㊁中度通气丧失㊁重度通气丧失及实变4种类型㊂将每种类型的征象进行赋值,即可对肺部的通气状况进行量化评分,而这种评分已经有效应用于呼吸机相关肺炎(V A P)和急性呼吸窘迫综合症(A R D S)患者的多项研究中[4-5]㊂2呼吸衰竭的鉴别诊断如何诊断呼吸衰竭是重症患者的呼吸治疗中最常见的问题,这些问题通过床旁胸片往往不能得到满意的回答,如果C T检查在时间㊁临床状况及经济负担等条件都不允许的情况下,这些问题可能会变得非常严重㊂有研究显示,肺部超声显示出的胸膜及肺组织的病变特征比目前I C U床旁所使用的听诊器和胸片有着更高的敏感度和特异度,而全面的肺部超声检查通常能够迅速的明确肺部病变的原因㊂床旁肺部超声诊断(b e d s i d e l u n g u l t r a s o u n d i n e m e r g e n c y,B L U E)流程在3分钟内对于肺和深静脉血栓进行快速筛查,可对急性呼吸衰竭或低氧血症的病因做出快速㊁准确的诊断,包括静水压增高性肺水肿,慢性阻塞性肺疾病急性加重或重症支气管哮喘㊁肺栓塞㊁气胸和肺炎,其诊断的准确率可达90.5%[6]㊂多项研究发现,B L U E-p l u s流程和改良的床旁肺部超声诊断(M B L U E)流程能够显著增加I C U患者肺实变和肺不张监测的敏感度㊁特异度和准确性[7-8]㊂某些导致呼吸衰竭的疾病通常同时累及呼吸与循环系统,比如肺栓塞和肺水肿㊂此时,应用重症超声的多目标理念进行多器官(心㊁肺㊁血管)的联合超声检查有助于诊断准确性的提高㊂肺栓塞除了肺部超声常为A表现以外,心脏超声显示 D 字征,下肢静脉超声发现血栓也可以为肺栓塞的诊断提供间接证据;而心脏收缩功能下降,下腔静脉增宽常为静水压升高性肺水肿的心脏超声表现㊂研究证明,联合超声检查可以准确诊断肺栓塞[9]㊂3肺部感染的诊断及监测研究发现,肺部超声可以有效的诊断与监测社区获得性肺炎[10],可也用于V A P的早期诊断[11]㊂社区获得性肺炎的影像学特征可以分为肺实质㊁胸膜及血管3个部分㊂肺实质的超声影像主要表现为低回声区域的动态支气管充气征,70%~97%的肺炎患者均可出现,胸膜的主要发现为背部的胸腔积液(约34%~61%的患者存在),而彩色多普勒显示增强的树样血管征象是其鉴别诊断的重要手段㊂肺部超声诊断社区获得性肺炎的敏感度与特异度分别为93.4%和97.7%[12]㊂C h a v e z等[13]进行的一项包含1172例患者的研究显示,肺部超声在成人中诊断肺炎的敏感度和特异度也高达94%与96%,通过监测感染的超声征象,肺部超声也是床旁早期诊断V A P的可靠的工具[11]㊂肺部超声通气评分可以有效监测V A P抗生素的疗效[5]㊂V A P患者在开始抗感染治疗后,其肺部超声通气量化评分与C T测出的肺通气状态密切相关㊂超声评分主要通过对肺的12个区域进行全面的检查计算得出,根据形态的变化进行评分,其中包括正常㊁间隔排列的B线和(或)小的胸膜下实变㊁融合的B线及实变㊂4肺水肿的鉴别诊断及严重程度评估静水压升高性肺水肿和渗透性肺水肿在临床上都表现为呼吸困难,双肺湿啰音,影像学差别也很小,肺部超声也都是以B征象为主,临床鉴别起来较为困难㊂但心肺超声联合检查可以快速有效的进行鉴别㊂首先,两种肺水肿虽均表现为B征象,但其分布及B线的特征有所不同,静水压升高性肺水肿的B 线分布比较均匀,且无胸膜线改变,胸膜滑动不受影响[14];而渗透性肺水肿的B线分布则表现为非重力依赖区较轻,重力依赖区较重,甚至会出现肺实变等征象,并且由于渗出的液体黏性较高,胸膜滑动征也通常会减弱与消失㊂心脏超声的区别更为显著,静水压升高性肺水肿通常继发于心功能不全与容量过负荷的,心脏超声常表现为心脏收缩功能的显著下㊃983㊃‘临床荟萃“2017年5月5日第32卷第5期 C l i n i c a l F o c u s,M a y5,2017,V o l32,N o.5Copyright©博看网. All Rights Reserved.降及下腔静脉内径增宽等容量过负荷的表现;而渗透性肺水肿通常继发于感染等因素,其心功能往往正常甚至可能收缩增强,容量也往往无过负荷的表现[15]㊂在心源性肺水肿时,B线的总数及密度可以作为肺实变严重程度的标记,其与胸片㊁动脉血氧㊁心房尿钠肽㊁经肺热稀释法所测得的血管外肺水及肺动脉毛细血管嵌顿压均存在相关性[16]㊂研究显示,与胸片与肺部听诊相比,肺部超声监测血管外肺水的变化更为敏感,甚至在动物模型中发现,B线甚至比氧合的下降更早出现[17]㊂另外,B线数目进行性减少直至完全消失,也与患者对持续气道正压通气或脱水治疗有效有良好的相关性㊂有足够的证据显示,肺部超声可以作为检测血管外肺水的一项实时有效的床旁工具[18]㊂5A R D S的诊断与治疗随着对A R D S认识的逐渐深入,国内外学者发现,A R D S经常伴有血流动力学的不稳定,其对循环的影响主要包括肺动脉高压,机械通气造成右心室功能受损及伴随严重感染的影响[19]㊂从这个意义上说,A R D S是一种呼吸循环同时受累的严重疾病,而重症超声呼吸循环多目标评估的特点为A R D S的诊断与治疗提供了有效的工具㊂早在2012年,王小亭等[20]就提出,重症超声已经成为A R D S诊治中的新手段,其在指导A R D S诊断㊁评估肺复张潜能㊁指导右心保护与机械通气策略及并发症等方面均有着重要作用㊂A R D S肺部病变具有非均质的特点,而肺部超声对于肺不同程度的渗出性病变㊁实变等进行定性的影像学评估与胸部C T具有很强的一致性,有助于A R D S的诊断㊂非匀齐B线分布,胸膜线异常征象,前壁胸膜下实变,存在正常肺实质及胸膜滑动征减弱或消失等征象可以提示存在A R D S㊂此外,A R D S 的柏林定义要求需要行心脏超声除外心源性肺水肿[21]㊂因此,心肺联合超声有助于床旁实时诊断A R D S㊂俯卧位是A R D S患者治疗的重要手段之一㊂研究证明,俯卧位可单独或联合肺复张改善重力依赖区肺组织的膨胀程度,从而改善氧合并降低病死率[22-23],对需要进行体外膜氧合(E C MO)的患者俯卧位也能改善患者氧合及肺顺应性㊂重症患者俯卧位时,重症超声可用于对肺局灶或均一性病变进行评估,尤其是重力依赖区肺的复张情况,并通过半定量评分的方式来预测患者俯卧位的有效性[24],指导俯卧位的时间和频次[25],评价患者的俯卧位潜能甚至预测患者的预后[4]㊂对A R D S患者进行适当的肺复张并选择适当的呼气末正压(P E E P)可能会改善部分患者的氧合,但研究显示,并不是所有的患者均适合肺复张,因此肺复张潜能的评估显得尤为重要㊂根据肺部病变的累及范围可将肺的病变分为局灶型㊁斑片型及弥漫型3类,病变分布越弥漫具有复张潜能的可能性越大[26]㊂与床旁胸片相比,肺部超声对肺部病变均一性的判断更为准确,可以有效的判断A R D S患者的肺复张潜能㊂另外,肺部征象本身也可以间接反映患者是否具有肺复张潜能,比如机械通气患者吸气相征象较呼吸相有明显改善,或者肺实变表现为动态支气管充气征,均提示相应的肺存在可通过增加压力而改善的可能性㊂动态手段也是判断肺复张潜能的一种重要的方式,G a t t i n o n i等[26]用全肺C T分别计算了在45c m的气道压和5c m的气道压时肺通气的改善情况,以判断患者是否具有肺复张潜能㊂同样,这种手段也可以用重症超声来实现,经胸的肺部超声可以检测到早期A R D S患者P E E P试验前后非通气肺区域的改变[27-28]㊂肺部超声气化评分使得肺部超声对于肺复张过程能进行量化的评价,更增加了其临床实用性[29]㊂由此可见,肺部超声可以对A R D S患者的肺复张潜能进行静态㊁动态及动态手段前后的评估㊂右心功能受累是A R D S患者血流动力学改变的一个重要特征㊂A R D S患者微血栓㊁动脉重构及低氧所导致的血管痉挛㊁酸中毒及炎性因子等多种因素均会导致肺血管阻力增加,从而导致肺动脉压升高;与此同时,机械通气治疗使得跨肺压差增加,从而增加右心后负荷,这些因素的共同作用使得右心功能更易受累,出现急性肺源性心脏病,其主要表现为右心室体积增大及室间隔矛盾运动㊂右心室受累可通过室间隔来影响左心室的舒张功能,从而造成循环的进一步恶化㊂研究显示,A R D S患者急性肺源性心脏病的发生率可达25%左右[30]㊂由此可见,右心功能的实时监测是A R D S循环管理的关键[31]㊂在国际专家共识中,应用重症超声来监测A R D S患者的右心功能已经成为一个必须手段,并且在此基础上提出了以右心保护为主的通气策略,强调应根据右心室的功能来选择P E E P,重度A R D S患者可采用俯卧位通气以降低肺动脉压,改善右心室功能[32]㊂气胸是A R D S机械通气治疗尤其是肺复张的并发症之一,一旦发现和处理不及时,会导致病情急剧恶化㊂肺部超声检查诊断气胸敏感度㊁准确性及阴㊃093㊃‘临床荟萃“2017年5月5日第32卷第5期 C l i n i c a l F o c u s,M a y5,2017,V o l32,N o.5Copyright©博看网. All Rights Reserved.性预计值均远高于胸部X线,与C T接近,且具有即时,床旁,便捷的特点,有利于气胸的早期发现[33]㊂6困难脱机的超声评估脱机是机械通气过程中较为棘手的问题,脱机失败可能会导致机械通气时间的延长与再插管㊂常见的脱机失败原因包括气道㊁肺源性㊁心源性及膈肌功能不全等因素[34]㊂重症超声可以通过对脱机失败的多种因素进行动态评估,评价患者是否具备脱机条件,从而及时调整治疗方案,制定相应的治疗措施㊂在脱机前,超声可以判断患者的气道是否通畅,肺部是否存在大面积的实变[35],对血管外的肺水进行半定量评估,了解患者双侧膈肌的运动及收缩情况[36]等,值得注意的是,脱机相关的心功能不全往往也可以通过评估患者左心室充盈压㊁容量状态及心脏功能进行判断[37-38]㊂因此,重症超声可以从多个环节判断困难脱机原因,从而为指导患者成功脱机提供充分依据㊂总之,重症超声具有床旁㊁便捷㊁准确㊁多目标整合等优点,不仅有助于临床获得更多有价值的信息,更深入到重症患者呼吸治疗的方方面面㊂重症超声可以快速明确呼吸衰竭的病因,对肺部感染进行诊断与监测,对肺水肿的病因进行鉴别及严重程度评估,对A R D S时诊断治疗,循环管理及并发症的防治等各个方面提供有效的帮助,并可有效判断脱机失败的原因㊂我们有理由相信,重症超声在重症患者呼吸治疗领域必将有着更为广阔的前景㊂参考文献:[1]刘大为,王小亭,张宏民,等.重症血流动力学治疗-北京共识[J].中华内科杂志,2015,54(3):248-271.[2]王小亭,刘大为,于凯江,等.中国重症超声专家共识[J].中华内科杂志,2016,55(11):900-912.[3] L i c h t e n s t e i nD,L i c h t e n s t e i nD.W h o l eb o d y u l t r a s o n o g r a p h yi n t h ec r i t i c a l l y i l l[M].H e i d e l b e r g;N e w Y o r k:S p r i n g e r,2010.[4] W a n g X T,D i n g X,Z h a n g HM,e t a l.L u n g u l t r a s o u n d c a n b eu s e d t o p r e d i c tt h e p o t e n t i a lo f p r o n e p o s i t i o n i n g a n da s s e s sp r o g n o s i s i n p a t i e n t sw i t ha c u t e r e s p i r a t o r y d i s t r e s s s y n d r o m e[J].C r i tC a r e,2016,20(1):385.[5] B o u h e m a d B,L i u Z H,A r b e l o t C,e t a l.U l t r a s o u n da s s e s s m e n t o f a n t ib i o t i c-i n d uc ed p u l m o n a r y re a e r a t i o n i nv e n t i l a t o r-a s s o c i a t e d p n e u m o n i a[J].C r i tC a r eM e d,2010,38(1):84-92.[6] L i c h t e n s t e i nD A,M e z i e r eG A.R e l e v a n c eo f l u n g u l t r a s o u n di n t h e d i a g n o s i s o f a c u t e r e s p i r a t o r y f a i l u r e:t h e B L U Ep r o t o c o l[J].C h e s t,2008,134(1):117-125.[7]王小亭,刘大为,张宏民,等.改良床旁肺部超声评估方案对重症患者肺实变和肺不张的诊断价值[J].中华内科杂志,2012,51(12):948-951.[8]丁欣,王小亭,陈焕,等.不同床旁肺部超声评估方案评估膈肌点位置与征象的研究[J].中华内科杂志,2015,54(9): 778-782.[9] N a z e r i a nP,V a n n i S,V o l p i c e l l iG,e t a l.A c c u r a c y o f p o i n t-o f-c a r e m u l t i o r g a n u l t r a s o n o g r a p h y f o r t h e d i a g n o s i s o fp u l m o n a r y e m b o l i s m[J].C h e s t,2014,145(5):950-957.[10] R e i s s i g A,C o p e t t i R,M a t h i sG,e t a l.L u n g u l t r a s o u n d i n t h ed i a g n o s i s a n df o l l o w-u p o fc o mm u n i t y-a c q u i re d p n e u m o n i a:ap r o s p e c t i v e,m u l t i c e n t e r,d i a g n o s t i c a c c u r a c y s t u d y[J].C h e s t,2012,142(4):965-972.[11] M o n g o d i S,V i aG,G i r a r dM,e t a l.L u n g u l t r a s o u n d f o r e a r l yd i a g n o s i s o f ve n t i l a t o r-a s s o c i a t e d p n e u m o n i a[J].C h e s t,2016,149(4):969-980.[12] R e i s s i g A,C o p e t t i R.L u n g u l t r a s o u n d i n c o mm u n i t y-a c q u i r e dp n e u m o n i aa n di ni n t e r s t i t i a l l u n g d i s e a s e s[J].R e s p i r a t i o n, 2014,87(3):179-189.[13] C h a v e zMA,S h a m sN,E l l i n g t o nL E,e t a l.L u n g u l t r a s o u n df o r t h e d i ag n o s i so f p n e u m o n i a i na d u l t s:as y s t e m a t i c r e v i e wa n dm e t a-a n a l y s i s[J].R e s p i rR e s,2014,15:50.[14] A lD e e b M,B a r b i cS,F e a t h e r s t o n e R,e ta l.P o i n t-o f-c a r eu l t r a s o n o g r a p h y f o r t h e d i a g n o s i s o f a c u t e c a r d i o g e n i cp u l m o n a r y e d e m a i n p a t i e n t s p r e s e n t i n g w i t h a c u t e d y s p n e a:as y s t e m a t i c r e v i e w a n d m e t a-a n a l y s i s[J].A c a d E m e r g M e d, 2014,21(8):843-852.[15] B a t a i l l eB,R i uB,F e r r eF,e ta l.I n t e g r a t e du s eo fb e d s i d el u n g u l t r a s o u n d a n d e c h o c a r d i o g r a p h y i n a c u t e r e s p i r a t o r yf a i l u r e:a p r o s p e c t i v eo b s e r v a t i o n a l s t u d y i nI C U[J].C h e s t,2014,146(6):1586-1593.[16] V i aG,S t o r t i E,G u l a t i G,e t a l.L u n g u l t r a s o u n d i n t h e I C U:f r o md i ag n o s t i c i n s t r u m e n t t o r e s p i r a t o r y m o n i t o r i n g t o o l[J].M i n e r v aA n e s t e s i o l,2012,78(11):1282-1296. 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