超声检查在急性呼吸窘迫综合征诊疗中的应用进展

袁 荆，吴敬医，于 涛，鲁卫华



·新进展·

超声检查在急性呼吸窘迫综合征诊疗中的应用进展

袁 荆，吴敬医，于 涛，鲁卫华

急性呼吸窘迫综合征(ARDS)患者病死率高达27%～42%，是临床危重患者死亡的主要原因之一，早期诊断及有效治疗是降低病死率的重要措施。超声检查对ARDS患者肺脏病变的诊断具有较高的灵敏度，且具有无放射性、实时性、易于床边操作等优势。本文介绍了超声检查在ARDS诊疗中的应用原理、特殊影像学特征以及其对ARDS的诊断、鉴别诊断和治疗的价值，表明超声检查在ARDS患者的临床诊疗中扮演着愈来愈重要的角色，超声检查和其他诊断方法结合进行综合评估，也将使其在ARDS患者中的应用前景更加广阔。

呼吸窘迫综合征,成人；超声检查；诊断；治疗

袁荆，吴敬医，于涛，等.超声检查在急性呼吸窘迫综合征诊疗中的应用进展[J].中国全科医学，2015，18(21)：2599-2603.[www.chinagp.net]

Yuan J,Wu JY,Yu T,et al.The use of ultrasonography in diagnosis and treatment of acute respiratory distress syndrome[J].Chinese General Practice，2015，18(21)：2599-2603.

急性呼吸窘迫综合征(acute respiratory distress syndrome，ARDS)是指严重感染、创伤、烧伤、休克等肺内外疾病引起的以肺泡毛细血管和肺泡上皮细胞损伤为主要病理生理表现的临床综合征。尽管近年来ARDS的发病机制、病理生理和呼吸支持治疗等方面的研究有着显著进展，但临床病死率仍高达27%～42%[1]，对ARDS进行早期诊断，是降低病死率、改善疾病转归的重要手段。目前常规的体格检查、胸部影像学检查(X线、CT)以及血气分析对ARDS早期诊断均存在各自的局限性，而超声检查因对ARDS引起的肺实变、肺不张、胸腔积液、气胸等具有较高的诊断灵敏度，无放射性，并且能实时床边操作，越来越受到临床医师以及研究人员的青睐。最新的ARDS柏林定义则明确指出了ARDS诊断过程中，可行超声心动图检查以排除静水压增高性肺水肿[1]，这进一步显示超声检查对于ARDS诊断与治疗有着重要的意义，因此本文将对近年来超声检查在ARDS诊疗领域的新进展做一综述。

1 超声检查在ARDS患者中的应用原理

因超声波无法穿透充满气体的肺脏和骨性胸廓对超声波的反射使胸膜下正常肺实质无法显像，肺脏一直被认为是超声检查的禁区。但是，近来的研究显示，超声检查在ARDS肺脏病变诊治中有着坚实的理论基础：(1)肺脏超声检查具有简单、直观、快捷、准确等特点，可直观报道病情和病因，有利于床旁检查；(2)肺脏是机体内同时含有气与水的器官，肺组织中气体和水的比例发生明显变化，气体、液体间的声阻抗不同，可形成不同超声征象；(3)胸膜和肺泡壁与肺泡内气体的交界面构成软组织与气体之间的界面，以胸膜线为标志可形成不同肺脏病变超声声像图；(4)通过人工改变呼吸运动强度形成的肺脏动态超声征象，可鉴别肺脏病变和评价治疗效果；(5)随呼吸运动的胸膜线动态超声征象有助于判定气胸和胸膜渗出；(6)肺脏是容积最大的器官，可将肺脏分区进行超声检查评价；(7)几乎所有的危及生命的肺脏病变出现与胸膜线改变相关的超声征象，这为超声检查在ARDS中的应用提供了潜力[2]。

2 肺脏超声检查的影像学特征

ARDS时肺泡和间质气体和液体比例的不同产生一些特殊的超声影像及伪像，使肺脏超声检查成为可能。相关研究显示，肺脏超声检查主要有以下影像学特征：(1)A线：B型超声检查下多条与胸膜线平行的高回声伪像称为A线。正常胸膜下充满气体的肺组织或气胸时胸膜腔内空气阻止了超声波穿透，胸壁软组织和充气肺表面的强反射形成A线，其深度是皮肤和胸膜线间距离的数倍。前胸壁扫查到A线提示，肺动脉嵌压≤18 mm Hg(1 mm Hg=0.133 kPa)，其特异度为93%，灵敏度为50%，阳性预测值为97%。(2)彗尾征或B线：组织之间的超声检查声阻抗差异显著时可出现彗尾征。彗尾征可以是单条或多条、局限或弥散于整个前胸壁。单条彗尾征称b线，其产生可能与叶间裂有关；两条彗尾征称bb线。b线和bb线均可见于正常肺组织。至少3条垂直于胸膜线的高回声线称为B线，B线呈7个特征：彗尾征、起自胸膜线、高回声、镭射样、无衰减直达屏幕底部、A线消失、随胸膜滑动而运动。(3)肺滑动征：正常呼吸运动时B型超声检查中可见脏、壁层胸膜随呼吸运动相互滑动，这种现象称为肺滑动征。M型超声检查表现为肋骨下0.5 cm高回声线，随呼吸朝探头方向来回运动[3]。(4)海岸征：M型超声检查胸膜线上的平行线代表相对固定不动的胸壁，其下“沙粒状”图像代表正常的肺实质称海岸征，为正常肺动态超声征象。(5)四边形征：B型超声检查下脏层胸膜、壁层胸膜、肋骨的阴影共同构成了不规则的四边形。(6)正弦波征：M型超声检查下脏层胸膜随着呼吸向壁层胸膜的运动，形似正弦曲线。(7)肺点：超声声像图中，呼气阶段气胸模式(B型超声检查下A线伴肺滑动征的消失、M型超声检查下的水平模式)突然替代吸气阶段正常模式(B型超声检查下肺滑动征或病态的彗尾征、M型超声检查下的“沙粒状”图像)的临界点称为肺点。(8)组织样征：B型超声下可见的不规则组织样碎片，似肝脏实质，提示肺实变。(9)平流层征：B型超声检查下可见大量与壁层胸膜伴行的A线分布，提示胸膜间存在大量的气体，即气胸征象。而M型超声检查表现为平流层征，肺滑行征消失。(10)肺搏动征：B型超声检查下肺滑动征的消失伴随M型超声检查下胸膜线随心脏搏动称为肺搏动征[4]。(11)支气管充气征：不均匀的组织样(类肝脏样回声)超声图像内出现点状或线状高回声征象，分为动态和静态两种形式[5]。

3 超声检查在ARDS诊断中的价值

超声检查对明确ARDS患者的肺水肿、肺实变等不同病理情况的严重程度及病因上有独特的优势。

根据超声检查B线的数量和部位可诊断肺水肿的程度及部位。ARDS时毛细血管内皮以及肺泡Ⅱ型上皮细胞损伤、毛细血管通透性升高，蛋白与体液外漏进入细胞间隙，细胞间隙渗透压增加导致肺水肿，另外肺泡血流减少以及肺泡内液体聚集造成肺泡表面活性物质减少，导致肺泡塌陷，从而引起通气血流比例失调，而超声检查可根据气血流比例分布来间接诊断病变类型。如B线的数量反应肺组织失气化程度，其回声强度随呼吸运动增加。B线之间的平均间隔可由线性探头和凸性探头测量。间距≤3 mm的多条B线(称B3线)，与肺CT毛玻璃影相关，提示肺泡性肺水肿；而伪影间隔大于7 mm(称B7线)，提示小叶间隔增厚[6]。不同肺脏分区的B线超声声像图显示意义不同：前胸壁均可见B线为弥漫性肺组织失气化，个别部位扫查到B线提示局限性肺泡间质综合征；局部胸壁扫查到B线可见于肺局部炎症、间质瘢痕及乳腺癌放疗后；侧胸壁扫查到而前胸壁未见B线可能是肺炎或中度血流动力性肺水肿；后胸壁扫查到B线提示重力依赖性肺水沉积，而长期卧床患者后胸壁未扫查到B线提示可能血容量不足。28%正常人在第11～12肋间隙(膈肌上方)可见局限性B线[7]。

近年来研究显示，超声检查在ARDS肺实变的诊断中具有较高的临床应用价值。ARDS时肺泡Ⅱ型上皮细胞损伤，出现肺泡性肺水肿，在肺泡性肺水肿期肺组织内液体量增加，气体消失后则形成实变组织。超声声像图显示实变区位于胸部、膈肌上面，起源于胸膜，实变区取代了含气肺脏的伪像，为真实肺脏的组织影像，实变区肺脏组织结构酷似肝脏，实变区的边界依周围组织的不同和实变区的大小而表现不同，实变区与积液边界清楚，与正常肺脏边界模糊，整个肺叶实变则边界规则，实变肺脏随呼吸移动性减弱[8]。国内杨俭新等[9]对ARDS患者的研究显示，81例患者共分成324个肺区，154个肺区胸部CT证实的肺不张/实变中，床旁肺脏超声检查诊断126个肺区，假阴性28个肺区，无假阳性结果。诊断的灵敏度、特异度、阳性预测值、阴性预测值以及正确率分别为81.8%、100.0%、100.0%、85.9%和91.4%，超声检查的特异度为100.0%。一致性检验的Kappa系数为0.825(P<0.05)，表明超声检查与CT诊断肺不张/实变的符合率高。此外，有国内学者提出一种改良的床旁肺部超声检查评价方案：加用了后蓝点，即肩胛线与脊柱间的区域，以了解重力依赖区情况。该研究显示，此改良方案对ARDS肺实变和肺不张诊断的灵敏度达95.71%，特异度为87.50%，正确率达94.87%，优于BLUE(bedside lung ultrasound in emergency)方案(灵敏度为65.71%，特异度为75.00%，正确率为66.67%)，明显提高了对肺实变和肺不张的诊断正确率及灵敏度和特异度，与胸部CT比较无差异[10]。

超声检查可协助诊断ARDS的严重程度。ARDS患者毛细血管损伤，有学者指出运用特定声速的超声探头来检查肺微血管的渗透情况，有助于评价ARDS时肺微血管屏障破坏程度，从而间接提示疾病的严重程度[11]。

肺脏超声检查可用于ARDS的病因诊断，如研究人员对阿尔伯特爱因斯坦医学院附属学术城市应急部门的2008年11月—2010年5月的0～21岁肺炎患者进行床边超声检查，同时与胸部X线片检查结果进行对照。所有的患者由有不同急诊经验的儿科医师进行超声检查，这些儿科医师均经过专业培训，能用超声检查鉴别肺炎、肺不张、胸腔积液、气胸等。其结果显示，超声检查诊断肺炎的灵敏度以及特异度分别为86%、89%[12]。

4 超声检查在ARDS鉴别诊断中的应用价值

ARDS最新柏林定义指出，诊断ARDS时需排除心源性肺水肿[1]，国内学者研究显示，超声检查B线阳性诊断心源性肺水肿的灵敏度为80.60%，特异度为77.60%，阳性预测值为65.80%，阴性预测值为88.20%[13]，提示B线可以用于心源性肺水肿的筛选诊断。Mantuani等[14]在糖尿病酮症酸中毒患者的大量补液过程中，发现患者出现呼吸困难、氧合指数下降，经超声检查评价心功能、观察肺脏非匀齐B线分布及下腔静脉扩张指数后诊断为ARDS，从而与心源性肺水肿鉴别开来，因此提出超声检查鉴别心源性肺水肿与非心源性肺水肿的3大要点：即肺脏非匀齐B线、高动力性心排血量、下腔静脉扩张指数降低。

也有学者提出BLUE方案，其中A轮廓线由前胸壁的滑行征与A线构成；A′轮廓线为有A轮廓线，但缺乏肺滑行征；B轮廓线由前胸壁的滑行征与肺脏的火箭征构成；B′轮廓线为有B轮廓线，但缺乏肺滑行征；C轮廓线即是超声检查在前胸壁扫查到增厚的不规则胸膜线，只要出现，不管其大小和数量提示靠近前胸壁的肺实变；A/B轮廓线是指肺脏超声检查在一侧肺看到A线，在另一侧肺看到B线；肺点是诊断局灶性气胸的特殊超声征象，B型超声检查和M型超声检查均能检测到，为确定局灶性气胸的诊断，超声检查应扩展到外侧胸壁来定位肺点。其具体实施步骤见图1。这为ARDS与其他肺脏疾病鉴别提供了有价值的工具[15]。

时平等[16]通过探讨不同超声征象在气胸诊断中的价值，指出肺滑动征和彗尾征同时缺失是诊断气胸的较为可靠指标，肺点可作为少量气胸特征为临床保守治疗提供依据，肺滑动征或彗尾征的存在可排除气胸，而目标病灶的消失应是穿刺引发气胸的佐证。

因此超声检查用于ARDS患者的鉴别诊断将有重要的临床价值。

5 超声检查在ARDS治疗中的价值

5.1 超声检查指导ARDS患者肺复张 近年来，超声检查用于指导ARDS患者肺复张的报道层出不穷[17]。有相关研究通过肺脏超声检查评价了15例由不同原因导致ARDS的成人患者进行肺复张的效果，结果表明，随着呼气末正压(PEEP)的逐渐增加〔从5 cm H2O(1 cm H2O=0.098 kPa)到10 cm H2O再到15 cm H2O〕，肺重力依赖区失气化面积显著减少〔从(27±31)cm2到(20±24)cm2再到(11±12)cm2，P<0.01〕，同时动脉血氧分压也显著增加〔从(74±15)mm Hg到(90±19)mm Hg再到(102±26)mm Hg，P<0.01〕，从而指出肺脏超声检查可以指导和评估PEEP诱导的肺复张[18]。Rode等[19]则是通过比较压力容积曲线指导的ARDS患者肺复张和超声检查指导的肺复张，得出后者明显优于前者。因此肺脏超声检查将成为临床医师进行肺复张的重要评估工具。

超声检查不仅可以用于指导成人ARDS患者的肺复张，而且在儿童ARDS患者肺复张中亦有较大的应用前景。相关研究表明，随着PEEP的增加，患儿机械通气所需的氧浓度下降，气道峰压下降，经皮氧饱和度上升，其肺脏超声声像图演变为肺实变、肺实变与B线融合、界限清晰的B线、B线与A线共存[20]。因此，肺脏超声检查也可能成为指导ARDS患儿肺复张的有用手段。

注：PLAPS=后下肺肺泡-间质综合征，COPD=慢性阻塞性肺疾病

图1 BLUE方案流程图

Figure 1 Flow chart of BLUE program

5.2 超声检查在ARDS患者实施俯卧位通气中的应用 ARDS时，俯卧位通气可以提高患者的氧合指数(氧分压/吸入氧浓度)[21]，有利于限制平台压、降低PEEP、降低高碳酸血症[22]，近年来在临床上逐渐被应用于ARDS的治疗。另有学者通过回顾34例需要长时间俯卧位改善通气的ARDS患者，发现俯卧位时采用经食管超声检查评估患者的血流动力学状态，其可行性、重复性、对治疗的影响、超声声像图的品质与仰卧位时无差异[23]。因而临床上ARDS患者采用俯卧位通气时可以运用超声检查评价血流动力学，而无需换回仰卧位。

5.3 超声检查评价ARDS患者的心功能 随着超声检查技术以及对ARDS研究的不断发展，超声检查在评价ARDS患者的心功能中发挥着越来越重要的作用。Vargas等[24]对19例经口气管插管、呼吸机辅助通气的ARDS患者进行了回顾性研究，该研究给需要机械通气的ARDS患者在不同PEEP时采用右心导管测量肺动脉嵌压(PAOP)，同时通过超声检查观察肺静脉收缩的血流速度，得出PAOP≥ 18 mm Hg和PAOP< 18 mm Hg 时肺静脉收缩的血流速度有差异(P<0.05)，PAOP与肺静脉收缩的血流速度呈负相关，因此经食管超声检查评估肺静脉收缩的血流速度可能是评价机械通气时左心室充盈压的一种有价值的手段。

机械通气的ARDS患者右心室生理与病理生理机制较正常患者发生了变化，呼吸机参数的改变对急性肺心病发生率也产生了影响，因此机械通气ARDS患者的右心保护性通气策略的意义尤为重要。另外，机械通气ARDS患者肺血管重塑，通过右心室的作用以及正压通气损害到血流动力学。因此，肺血管的损害和过重的右室后负荷需早期诊断，而经食管超声检查或经胸超声检查均能帮助临床医师早期诊断，从而指导右心保护性通气即限制平台压、适当降低PEEP、控制高碳酸血症[25]。由此可见，超声检查可成为评价ARDS患者心功能以及心功能维护的一项重要工具。

5.4 超声检查指导ARDS患者胸腔积液的治疗 ARDS患者胸腔积液的发生率在不断增加，且多出现在疾病的早期阶段，提示胸腔积液与ARDS有一定的临床相关性，大多数关于胸腔积液与胸壁力学的关系来自实验研究以及临床研究，且这些研究均针对正常的肺实质细胞[26]。然而在ARDS时胸腔积液与胸壁力学的关系则不那么明显，相比之下，ARDS的肺脏损伤与胸腔积液的关系则更加突出。有学者推断，ARDS时胸腔积液改变了局部肺脏组织的跨肺压，从而缩短了吸气时间，导致剪切力的产生，进一步加重肺脏损伤，因此胸腔穿刺引流对减轻肺脏损伤有重要意义，但临床上缺乏对其价值以及风险性的评估，而肺脏超声检查因其高灵敏度和高特异度而日益成为床边诊断以及指导穿刺的有效手段，能帮助临床医师在胸腔穿刺时减少并发症[27]。

综上所述，近年来超声检查在ARDS的诊断以及治疗中有着广泛的应用价值和重要的临床价值。但其也存在一定的局限性：如肥胖患者由于其胸腔厚度较大，进行肺脏超声检查常是比较困难的；皮下气肿、较大的胸部敷料妨碍了声束传播到肺脏外周。此外，肺脏超声检查不能评估肺通气过度和肺上叶的被肩胛骨遮挡的背侧肺段。但不可否认的是，在ARDS患者的临床诊疗中，超声检查扮演者愈来愈重要的角色，超声检查和其他诊断方法结合进行综合评估，也将使其在ARDS患者中的应用前景更加广阔。

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修回日期：2015-04-01)

(本文编辑：崔丽红)

The Use of Ultrasonography in Diagnosis and Treatment of Acute Respiratory Distress Syndrome

YUANJing,WUJing-yi,YUTao,etal.

DepartmentofIntensiveCareUnit,YijishanHospital,WannanMedicalCollege,Wuhu241001,China

The fatality rate of patients with acute respiratory distress syndrome(ARDS) is 27%-42%,ARDS is one of the key reasons for death of severe patients,early diagnosis and effective treatment are important measures for reducing fatality rate.Ultrasonography has a relative high sensitivity for lung lesions among ARDS patients,and is a high sensitive,non-radioactive,realtime method,and can be operated easily beside the bed.The application principle of ultrasonography in diagnosis and treatment of ARDS,specific imaging features,the values of ultrasonography in diagnosis,differential diagnosis and treatment of ARDS are reviewed in the paper,the result indicates that ultrasonography is playing an increasingly important role in diagnosis and treatment of ARDS,ultrasonography combined with other diagnostic methods can be used to perform comprehensive evaluation,thus ultrasonography has a wide application prospect among ARDS patients.

Respiratory distress syndrome,adult;Ultrasonography;Diagnosis;Therapy

安徽省芜湖市科技计划项目(2012hm35)

241001 安徽省芜湖市，皖南医学院弋矶山医院重症医学科

鲁卫华，241001 安徽省芜湖市，皖南医学院弋矶山医院重症医学科；

E-mail：lwh683@126.com

R 56

A

10.3969/j.issn.1007-9572.2015.21.023

2014-12-24；