血管外肺水监测方法研究进展

姚玉龙，雷鸣*，李文放

血管外肺水（EVLW）是指肺血管以外肺组织的液体总量，包括肺泡内液体、细胞内液体、肺间质液体3部分，正常肺细胞内液体变化较少，故可用肺泡内、肺间质液体反映EVLW的程度［1-3］。根据体质量计算所得血管外肺水指数（EVLWI）通常＜7 ml/kg，EVLWI≥7 ml/kg提示患者可能存在肺水肿［4-5］。EVLW是ICU常用的监测指标，对于判断循环系统，尤其是危重患者肺循环的病理生理改变以及肺的气体弥散功能具有十分重要的作用［6］。CHUNG等［7］研究发现，EVLW的程度与多器官功能衰竭的发生、发展相关；马春林等［8］研究发现，脓毒性休克患者死亡组的EVLWI呈进行性升高，可作为危重患者存活的独立预测指标。国外研究认为，脉波指示剂连续心排血量（PiCCO）监测下EVLWI可反应早期胸腔内水容量及肺水肿的细微变化［9］。EVLWI的升高与肺顺应性下降及动脉氧分压下降密切相关，可明显增加重症患者的病死率，控制肺水肿的程度可有效控制病情发展，改善预后，因此EVLWI被认为是评估急性呼吸窘迫综合征（ARDS）患者临床预后最为准确的指标。目前研究认为，EVLWI可以作为评估肺水肿的一个定量检测指标，能够客观、准确反映肺水肿发生、发展的病理生理过程，对指导临床治疗以及评估患者的预后有较高的价值［10］。

EVLW检测方法较多，分为有创方法和无创方法，有创方法包括双指示剂热稀释法和PiCCO监测，无创方法包括胸部X线检查、肺部CT检查、正电子发射断层扫描仪（PET）检查、单频/双频电阻抗法、电生物阻抗法、超声检查、EV1000（爱德华EV1000监护仪）平台等。有些方法由于使用范围受限、费用较昂贵、床边操作实施困难、灵敏度不高或者无法定量EVLW等不足，使其临床应用受到限制或使用价值不高。有创方法中PiCCO监测是诊断EVLW的金标准，无创方法中肺部CT检查是诊断EVLW的金标准［11］。但CT对于重症患者来说，无法做到实时监测，且存在一定的转运风险，辐射性强。近年来，肺部超声技术在重症患者中的应用越来越普遍，此项技术简单实用，可快速床旁使用，且准确性高。

如何正确监测EVLW对重症患者的诊断以及治疗有重要意义，为加深对EVLW监测的理解，本文就目前较常使用的EVLW的监测方法进行介绍，并进行优劣性的对比，以期选择更好的监测方法。

1 有创方法

1.1 双指示剂热稀释法 CHINARD等［12］最早研究EVLW并利用有创方法检测EVLW，其首先通过置入热探头动脉导管和中心静脉导管，并采用温度-染料双指示剂热稀释法检测EVLW。其原理是将冰水和吲哚菁绿（ICG）染料两种指示剂同时注入右心房，冰水分布在肺血管内外与肺组织，ICG染料分布在肺血管内。将这两种指示剂通过肺循环的平均时间分别乘以这一时刻的心排血量，则可得到全肺温度容量和肺血管容量，两者之差即为EVLW。该方法可用于EVLW的连续监测，但是由于ICG染料的价格昂贵，较大程度上限制了该技术的广泛应用［3］。并且双指示剂热稀释法需要放置肺动脉漂浮导管，技术要求高，费用高，可能引起心律失常、导管相关血流感染等并发症。20世纪90年代末，该技术逐渐被单指示剂热稀释法所替代。

1.2 PiCCO监测 随着研究的深入及技术的进步，ELINGS等［13］在1982年提出仅用温度作为单一指示剂，即单指示剂热稀释法测量EVLW。单指示剂热稀释法是近年来用于检测EVLW较为成熟的一项技术，主要通过应用PiCCO监护仪进行检测。尸检研究表明，尸检时肺脏应用称重法和死亡前通过使用热稀释法测量的EVLW 具有较高的相关性［14］。PiCCO是在患者股动脉处置入一根带有热敏电阻的动脉导管，通过中心静脉导管（通常为颈内静脉或锁骨下静脉）注入10～20 ml的4 ℃冰0.9%氯化钠溶液，冰0.9%氯化钠溶液依次通过上腔静脉、右心房、右心室、肺动脉、肺、肺静脉、左心房、左心室和主动脉，最后到达股动脉，计算机将整个热稀释过程描绘成温度-时间变化曲线，使用相应计算方法得出EVLWI等参数［15］。PiCCO现已广泛用于各种类型休克、脓毒症、ARDS和多器官功能障碍综合征（MODS）患者的血流动力学、容量与心肺功能监测，不仅可以监测心排血量、每搏输出量等心脏指标，还可以监测EVLWI、肺血管通透性指数（PVPI）等肺脏指标，对于重症患者液体管理、血流动力学治疗起到了至关重要的作用［16］。PHILLIPS等［17］研究发现在脓毒症并发ARDS患者中，早期即会出现EVLWI的升高，当EVLWI＞16 ml/kg时，预测脓毒症患者院内病死率的特异度和灵敏度分别为100%与86%，并且认为通过PiCCO监测EVLW的变化对评估患者生存率及肺损伤严重程度有很好的预判价值。但EVLW主要反映肺血管外组织间隙液体量，若肺循环出现障碍（如肺栓塞、右心功能不全以及高呼气末正压状态等）时肺灌注降低，肺循环液体重新分布，则影响EVLW的监测［18］。但PiCCO需要留置中心静脉导管及动脉导管，操作存在一定风险，价格较昂贵，监测时间不长，一般不超过7 d，并可能存在导管相关性感染的并发症，临床应用中仍有一定顾虑。

2 无创方法

2.1 胸部X线检查 胸部X线检查是ICU常用的判断肺水肿的方法，心源性肺水肿影像特点是以肺门为中心的蝴蝶影或在肺叶分布广泛的点、片状渗出影，ARDS的肺水肿影像学特点是不对称性的重力依赖区渗出增多，正常肺组织、点状渗出、肺不张、胸腔积液等表现可同时存在。胸部X线拍摄方便，可在床边实施。但其缺点是只能定性及动态监测，灵敏度不高，无法定量监测EVLW。

2.2 胸部CT检查 胸部CT检查的分辨率高，组织对比度好，对肺水肿有较高的诊断价值，目前是影像学方法中监测肺水肿的金标准。肺水肿的CT影像学特点是：肺水肿的毛玻璃密度可为双肺弥漫性分布，或为小叶中心性分布；当病变进展为肺泡性肺水肿时，双肺内有肺泡实变阴影，呈小片状、大片融合状影像，有空气支气管征；肺脏下垂部、肺门旁或双肺下野的病变改变较为显著。肺部CT检查能直观地反映EVLW的分布，准确评估并量化EVLW，灵敏度较胸部X线检查高。但CT检查无法在床旁进行监测，价格较昂贵，不适合危重患者动态监测。

2.3 PET检查 PET检查是核医学领域比较先进的临床影像检查技术。PET的原理是：人体不同组织的代谢状态不同，将某种物质，一般是生物生命代谢中必需的物质，如葡萄糖、蛋白质、核酸、脂肪酸，标记上短寿命的放射性核素（如18F、11C等）并注入人体后，通过将该物质在器官组织代谢中的聚集从图像上反映出来，从而对病变进行诊断和分析。将能发射正电子的放射性核素导人人体内，PET探测人体内发出的放射性信号，综合采集三维数据，用二维重建方法得到各断层图像，测定EVLW。但此设备庞大，价格昂贵，不宜于床旁监测，更不适于危重患者EVLW的动态监测。

2.4 单、双频电阻抗法 电阻抗法的监测原理是：胸腔基础阻抗值能反映胸腔内液体含量，而胸腔积液和肺水肿时胸腔基础阻抗值降低。单频电阻抗法是测量整个胸廓的电阻抗，双频电阻抗法可以选择某个病变部位进行测量，从而增加了特异性。双频电阻抗法结合了低频电流和高频电流，低频电流只能通过细胞外液体，高频电流能进入细胞内，细胞内外电阻抗之比即为细胞内外液体量之比，以此为原理来测定电阻抗的改变从而得出EVLW的变化情况。TREPTE等［19］发现，在肺损伤的猪模型研究中：称重法与电阻抗法评估EVLW的差异无统计学意义，表明使用电阻抗法评估EVLW是可自行并且准确的。生物电阻抗断层成像（EIT）技术是一种新型医学功能成像技术，其原理是在人体表面电极上施加一微弱的电流，并测得其他电极上的电压值，根据电压与电流之间的关系重构出人体内部电阻抗值或者电阻抗的变化值，该方法成本较低，不要求特殊的工作环境，在危重症患者中能够快速完成可视化通气的监测，进而优化通气策略。EIT技术相对于CT、MRI、PET等成像技术，对人体无损伤，可以实时动态监护并成像。EIT技术成为国内外临床研究的热点［20］。但目前该方法尚缺乏大型临床实验研究，其作用有待进一步证实。

2.5 电生物阻抗法 电生物阻抗法是借助于置于体表的4对电极系统，向检测对象施加微小电流，检测心动周期中电流的变化，通过欧姆定律，经过计算并放大成为电阻抗的变化，并将其反应血管容积随时间的变化，计算出血流动力学参数。其中胸腔液体量水平（TFC）可用于监测EVLW。该项技术能自动测定阻抗信号，并具有无创、操作简单、重复性好、可连续监护、价格较低等特点，临床应用逐渐广泛。但其易受到电极位置及体位、主动脉顺应性、呼吸运动、肥胖、气胸等状况的影响，导致其数值不够精确，故单次测定数值意义不大，常根据其动态变化趋势来监测TFC等参数的变化情况以指导临床治疗。

2.6 超声检查 近年来肺部超声检查技术发展迅速，成为危重症患者的常规监测手段。JAMBRIK等［21］研究发现，肺部检查超声可以用于EVLW的监测，正常肺部超声图像是由大致水平的平行线即A线组成，当超声遇到声阻抗较大的液体时会发生反射形成回声，使肺水肿的超声图像大致成为从胸膜线发出的垂直的线，表现为“彗星尾征”即B线，B线的出现为监测和诊断EVLW提供了有用信息，适用于危重患者床旁监测。在超声检查下，若一个扫查切面内B线的数量超过3个，则提示该扫查区域存在肺水肿，急性肺水肿的声像图特点之一即为弥漫性B线［22］。间质性肺水肿表现为一个扫描切面内3条以上间距约为7 mm的B线（称为B7线），为胸膜下增厚的小叶间隔所致；肺泡性肺水肿呈现B线间距≤3mm，称B3线，是胸膜下毛玻璃样病变所致［23］。弥漫性白肺是急性肺水肿早期超声特征性征象，实时监测B线可指导危重患者液体复苏治疗。BALDI等［24］发现，肺部超声检查的B线和CT检查测定的肺重量及密度有很好的相关性，可提供一个可靠、无创、低辐射、可重复性高的肺密度测定。PICANO等［25］证实B线与肺组织内液体含量关系密切，可作为一种检查手段对患者肺水肿做出半定量的评价。AGRICOLA等［26］在2005年分别采用PiCCO监测与超声检查评估心脏术后肺水肿的情况，发现超声具有良好的灵敏度（90%）和特异度（89%），证明能够运用肺部超声评估EVLW。2014年VOLPICELLI等［27］研究发现对ARDS患者使用肺部超声监测EVLW的动态变化能评估患者预后。2016年CORRADI等［28］采用信息化方式联合肺部超声，监测机械通气下心脏手术的肺水肿，为肺部超声的发展应用提示了新的方向。肺超声检查可在床边进行，实时、动态观察病情变化，时间短、费用低、无放射线暴露，尤其适用于不宜搬动的危重症患者。但肺部超声检查也有一定的局限性：（1）超声检查无法显示含气良好的肺组织，难以判断肺部通气过渡状态如哮喘、肺气肿等；（2）由于受到肩胛骨及骨性胸廓的影响，超声检查结果无法提供肺的整体结构情况；（3）对病变的准确定位难度很大；（4）对操作人员的超声检查操作技术水平有依赖性，操作人员需要经过专业培训，结果的准确性受人为因素影响较大。

2.7 EV1000平台 EV1000平台是目前最新的重症监护系统，已越来越广泛应用于重症患者血流动力学的监测，其原理也采用了温度稀释曲线，但与PiCCO监测不同的是，EV1000平台运用了新的分析计算方式，为血流动力学的监测提供了可视化平台，并且可以自动校准，较PiCCO监测更加方便。EV1000平台提供一个微创并且易于使用的平台，可方便全面、连续地监测患者的血流动力学变化，并提供参数评估患者氧供和氧耗。但在2012年的一项研究中，KIEFER等［29］比较了EV1000平台与PiCCO在监测CO、EVLW等相关数据方面的差异，最终未发现EV1000平台明显优于PiCCO监测。目前该平台的相关研究较少，暂时无法比较EV1000平台与PiCCO监测之间的优劣。

综上所述，危重症患者的监护治疗中，监测EVLW越来越重要，EVLW对ARDS、各种类型休克、MODS的管理均有临床意义，尤其是血流动力学监测及液体管理，并能准确评估危重症患者预后。监测EVLW手段分为有创方法和无创方法，目前临床使用最广泛的是有创方法PiCCO监测，其在早期就能够客观、准确地反映出患者肺水肿的程度、病情及发展趋势，在评估疗效以及预后中具有重要意义［30］。无创方法如床旁超声检查和电阻抗技术近年来发展迅速，且准确性高，故未来对于无创方法的进一步优化将是重症医学的发展趋势。

作者贡献：姚玉龙查阅相关最新文献，撰写论文；李文放提出研究命题和思路及最终版本修订；雷鸣负责课题组支持及研究经费支持。

本文无利益冲突。