经胸超声慧星尾征在心力衰竭患者心功能评价中的应用

李　梅，薛爱玲，张晓蓉



经胸超声慧星尾征在心力衰竭患者心功能评价中的应用

李梅，薛爱玲，张晓蓉

目的探讨经胸超声慧星尾征在心力衰竭患者心功能评价中的应用。方法选取因急性呼吸困难入院患者187例，分为急性左心衰竭(acute left heart failure, ALHF)组和非急性左心衰竭(non-acute left heart failure, NALHF)组。对比分析两组患者肺部超声彗星尾征(ULCs)数目，超声心动图测量LAD、LVEDD、E/Ea 值和EF 值，并绘制ROC曲线，计算曲线下面积并寻找最佳诊断分界点。结果ALHF组患者 ULCs 数目、左心房内径(LAD)、左室舒张末内径(LVEDD)、E/Ea 值均显著高于NALHF组，而EF值显著低于NALHF组，其差异有统计学意义(P<0.05)。ROC曲线下面积为0.946(95%CI0.921～0.971)，当彗尾数>5条时，诊断心源性呼吸困难的特异性为79.6%(95%CI66.5%～92.8%)，敏感性为92.7%(95%CI79.2%～95.3%)，阳性预测值为90.67%(95%CI68.29%～96.17%)，阴性预测值为79.3%(95%CI65.1%～86.9%)，诊断准确率为82.9%(155/187)。结论经胸超声慧星尾征能够简单、准确地评估心功能状态，临床上可列入急性呼吸困难的常规筛查。

心力衰竭；超声检查；经胸超声慧星尾征；急性呼吸困难

急性呼吸困难是临床常见急症之一，而充血性心力衰竭是急性呼吸困难的主要原因，其住院率相当高，院内病死率达12%，1年内病死率高达30%[1]。因此，临床上对急性左心衰竭(acute left ventricular failure，ALHF)的早期、快速、准确诊断有助于及早缓解病情并有效改善预后。然而，在临床工作中很难快速判定ALHF，因为其最主要的临床症状——急性呼吸困难还常见于慢性阻塞性肺病(chronic obstructive pulmonary disease，COPD)、哮喘、肺栓塞等常见内科急症[2，3]。目前，急诊内科医师判断ALHF主要依赖于临床症状、体征及相关辅助检查，如胸部X线片、心脏超声及实验室检测血浆脑利钠肽(plasma brain natriuretic peptide，BNP)和N片段脑钠肽前体(N fragment brain natriuretic peptide precursor，NT-proBNP)[4]。2005年欧洲心脏病协会(ESC)和美国心脏病协会(ACC)指南中指出：胸部X线检查与肺毛细血管楔压的相关性很差，不能用于心力衰竭患者的临床决策，仅在极端严重的肺淤血状态下可以参考[5]。因此，寻找有力的诊断依据快速判断ALHF是亟待解决的重要临床问题。已有大量研究证明，血浆BNP和NT-proBNP水平检测能够早期、有效地鉴别ALHF。近来，有学者提出应用肺超声可快速诊断鉴别ALHF心源性呼吸困难，其基本原理是：当存在肺血管外液时，超声可探查到因水肿而增厚的胸膜下小叶间隔，其反射产生超声伪影，称为超声彗星尾征(ultrasound lung comets，ULCs)[6,7]。本研究拟对ALHF患者ULCs的形成与心脏功能的相关因素进行探讨，并对ULCs在ALHF患者中诊断标准进一步量化。

1　对象与方法

1.1对象选取2013-01至2015-01因急性呼吸困难于我院急诊内科收治患者187例。根据2012年欧洲心脏学会急、慢性心力衰竭诊治指南ALHF的诊断标准[8]，将187例患者分为急性左心衰竭组(ALHF组)和非急性左心衰竭组(NALHF组)。ALHF组89例，男42例，女47例，年龄29-87岁,平均(62.4±22.6)岁，包括缺血性心肌病54例，扩张性心肌病18例，心房纤颤10例，高血压急症3例，急性心肌炎2例，红斑狼疮性心肌病1例，酒精性心肌病1例。NALHF组98例，男53例，女45例，年龄19～87岁，平均(65.8±28.8)岁，包括COPD急性加重76例，支气管哮喘急性发作22例。排除标准：年龄小于18岁、有肾功能不全病史、肺间质性疾病、急性肺损伤、急性呼吸窘迫综合征、肺部肿瘤。

1.2方法使用Philips iE 33超声诊断仪，S5-1探头，频率为1～5 MHz。由有经验的超声医师在事先不知道病情的情况下进行检查。所有患者的初次检查在入院24 h内有效治疗前完成。ALHF组经有效的治疗，美国纽约心脏病学会(NYHA )心功能分级改善后再次复查超声。超声检查时，被检查者取仰卧或高枕卧位，从胸骨旁、锁骨中线、腋前线到腋中线，对左侧第2～4肋间，右侧第2～5肋间分别进行扫查并记录每个点彗尾数，然后合计28 个位点彗尾总数。超声心动图测量LA、LVED、E/Ea 值和EF 值，左室射血分数使用Teichholz 法测量，对存在左室壁节段运动异常的患者使用双平面辛普森法测量。每个病例都有另一名不知道病情，并且不知道前一医师检查结论的超声医师重复检查，进行检查者间的差异比较。

1.3统计学处理应用SPSS 13.0 统计软件，应用χ2检验比较计数资料，应用成组t检验比较计量资料。绘制受试者工作特征(receiver operating characteristic，ROC)曲线，确定曲线下面积及最佳截断点。P<0.05为差异有统计学意义。

2　结　　果

2.1超声心动参数比较ALHF组患者 ULCs 数目、左心房内径(LA)、左室舒张末内径(LVED)、E/Ea 值均高于NALHF组，而 EF 值则明显低于NALHF组，其差异均有统计学意义(P<0.05，表1)。

测量参数ALHF组(n=89)NALHF组(n=98)LA(cm)45±938±5①LVED(cm)5.7±1.15.1±0.6①E/Ea12.9±4.16.7±2.4①EF(%)37±855±5①

注：ALHF表示急性左心衰竭，NALHF表示非急性左心衰竭；与ALHF组比较，①P<0.01

2.2ROC曲线显示彗尾数鉴别诊断心源性和非心源性呼吸困难有较高的应用价值,曲线下面积为0.946(95%CI0.921～0.971)。Youden指数最大的分界点为5，为最佳诊断分界点。当彗尾数>5条时，诊断心源性呼吸困难的特异性为79.6%，敏感性为92.7%；当彗尾数≥8 条时，诊断的特异性95.9%，敏感性下降为65.9%；而当彗尾数≥11 条时，诊断的特异性达到100%，敏感性降到45.7%(图1)。

图1　彗尾数鉴别诊断心源性和非心源性呼吸困难的敏感性与特异性的关系

2.3肺超声诊断结果肺超声彗尾征诊断心源性呼吸困难的敏感性为92.7%(95%CI79.2%～95.3%)，特异性为79.6%(95%CI66.5%～92.8%)，阳性预测值为90.67%(95%CI68.29%～96.17%)，阴性预测值为79.3%(95%CI65.1%～86.9%)，诊断准确率为82.9%(155/187)。呼吸困难急性加重的心力衰竭患者入院时超声检测到的彗尾数显著多于呼吸困难急性加重的非心力衰竭患者(24%)，彗尾征阳性率为96%。

3　讨　　论

多年来，超声一直很少用于肺部检查，即使应用也主要是评价胸腔积液的有无。由于正常情况下肺组织内肺小叶间隔被肺泡内的空气包绕，空气分子会向各个方向散射超声波，使探头无法接收有效回波而不能成像。然而，在肺小叶间隔水肿时，原本被肺泡气体包绕的小叶间隔充液、增厚，超声波在小叶间隔之间发生来回多次反射，形成强度逐渐递减的多层强回声光带，即超声彗星尾征。它在超声图像上表现为起源于高回声胸膜线的线样强回声，纵向一直延伸至图像底部边缘[9，10]。1994年，Targetta首先描述了ULCs，而后许多国外学者相继报道了ULCs 与肺组织内液体含量关系密切[11，12]，因此经胸ULCs有待成为一种简便的检查手段,利用它可以把心源性呼吸困难肺泡间质肺水肿的患者与其他原因所致的呼吸困难有效地区别开来，并对患者肺水肿严重程度做出半定量的评价。

本研究发现，ALHF 患者 ULCs 数目较其他病因所致急性呼吸困难患者明显增多，且心功能不全患者随着肺水肿的加重，肺部ULCs明显增多，EF值明显下降，因此ULCs数目可以反映心脏功能的情况。研究中ROC曲线显示彗尾数鉴别诊断心源性和非心源性呼吸困难有较高的应用价值。我们可以看到虽然ULCs为5是提供诊断的最佳分界点，而当ULCs达到11条时，我们可以肯定患者存在心源性肺水肿的情况。这与L.Gargani等的报道是基本一致的，并且他们还比较了ULCs与NT-proBNP的血浆水平对心源性肺水肿的诊断可靠性，研究显示NT-proBNP的诊断可靠性指标略优于ULCs，两者对心源性肺水肿均具有较高的诊断价值[5,13]。

同时，在本研究中还可以看到ULCs与超声心动图参数间存在着密切关系。随着LAD、LVEDD增大、E/Ea比值增大，ULCs的数目也越来越多。由此可见，左心充盈压力的增加是直接导致ULCs增多的重要血流动力学因素。由于左房充盈压力的变化同样符合Frank-starling机制，当左心功能不全时LAD增大、左房充盈压增高，增高的左房充盈压作用于肺泡毛细血管屏障，液体积聚在肺间质内形成间质性肺水肿[14]。E/Ea是体现左房充盈压最有效的超声指标，它反映了左心的舒张功能，一些研究表明ULCs的出现在左室收缩功能尚未减低之前(即EF保留时)与E/Ea的增加是呈高度正相关的[15，16]。因此，在左心衰竭早期，左心舒张功能的衰竭对ULCs的数量起决定作用[17]。

当然，对肺部疾病患者行肺部超声检查也可见ULCs，如肺间质纤维化、急性呼吸窘迫综合征(ARDS)，其 ULCs 表现各不相同，应与急性左心衰竭所致ULCs相鉴别[18，19]。本研究未将此类病例纳入其中，还有待进一步研究探讨ULCs形成机制，深入细化ULCs的诊断标准以供临床应用中鉴别各类型呼吸困难或肺水肿性疾病。

本研究过程中，笔者对急诊科和重症监护病房的临床医师进行了ULCs的测量培训。同一患者经临床医师检查后，由不知前一位医师检查结论的超声专业医师重复检查，并进行检查者之间的差异比较。比较结果可见二者之间无显著差异。因此ULCs的测量无需专业超声医师进行检查操作，并可以在没有多普勒成像条件时利用简单的床旁超声设备就可以获得[20]。同时肺部超声测量ULCs受图像质量的影响很小，只要探头垂直于胸壁逐个肋间进行扫查，就可以获得重复性比较高的结果。另外， ULCs的测量检查时间短，采用平卧位或心力衰竭症状较重患者采用高枕卧位均能顺利完成检查。

综上所述，ULCs对心源性肺水肿有着较高的诊断价值，尤其在临床症状出现前即能有效识别肺水肿，为临床早期干预提供重要信息，因此ULCs的测量在危重患者的心功能评估方面具有广泛的应用前景。

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(2015-06-29收稿2015-07-05修回)

(责任编辑梁秋野)

Clinical value of ultrasound lung comets in Patients with acute left heart failure

LI Mei, XUE Ailing, and ZHANG Xiaorong.

Department of Ultrasound, Beijing Haidian Hospital of No.3 Hospital of Peking University, Beijing 100089, China

ObjectiveTo analyze the ultrasound lung comets (ULCs) in patients with cardiac inadequacy and evaluate its clinical value. Methods167 patients with acute dyspnea were recruited randomly, and divided into acute left heart failure group (ALHF) and non-ALHF group (NALHF). Both groups were studied by lung ultrosonography to count ultrasound lung comets (ULCs). Left atrial diameter (LAD), left ventricular diastolic diameter end (LVEDD), the ratio of early diastolic mitral inflow velocity to early diastolic velocity of the mitral annulus (E/Ea) and left ventricular ejection fraction (EF) were measured by transthoracic echocardiography examination. The ROC curve was drawn to find the maximum Younden index as the optimal diagnosis boundary point and calculated the area under the curve. ResultsThe median of ULCs, LAD, LVEDD and E/Ea in group ALHF were significantly higher than that in group NALHF(P<0.05). However, the median of EF in group ALHF was significantly lower than that in group NALHF(P<0.05). The area under the ROC was 0.946 (P<0.01). When B-lines>5, the sensitivity and specificity of ultrasound comet-tail sign was 92.7% (95%CI79.2%-95.3%), and 79.6% (95%CI66.5%-92.8%), respectively. And the positive and negative predictive values were 90.67% (95%CI68.29%-96.17%), and 79.3% (95%CI65.1%-86.9%), respectively for the diagnosing heart failure related acute dyspnea. The accuracy was 82.9% (155/187). ConclusionsTransthoracic ultrasound comet-tail sign is a simple and accurate tool for the assessment of cardiac function which can be included in routine screening for patients with acute dyspnea.

cardiac function; ultrasonography; transthoracic ultrasound; comet-tail sign; acute dyspnea

李梅，硕士，主治医师。

100089，北京市海淀医院，北京大学第三医院海淀院区超声科

张晓蓉，E-mail：386631483@qq.com

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