超声技术在围手术期呼吸道管理中的应用进展

刘 博，戚思华

(哈尔滨医科大学附属第四医院麻醉科，哈尔滨 150001)

床旁超声作为一种功能强大的新型诊疗工具，现已广泛应用于急诊室、危重症监护室及麻醉手术室等临床相关科室，其围手术期的应用价值逐渐受到麻醉医师的关注。目前，除神经区域阻滞和外周血管定位外，围手术期超声技术的应用范围还涉及其他麻醉领域。呼吸道管理作为临床麻醉实践的必备技能一直受到美国麻醉医师协会的重视，呼吸道管理的范围逐渐扩大，而管理不当可能造成严重后果[1-2]。随着现代医疗水平的提高，各种新兴超声技术不断应用于围手术期呼吸道管理，对提高患者的安全转归起到重要作用。2015年复苏指南指出，应用气道超声更有益于呼吸道的相关管理[3]。超声技术作为观察评估呼吸道功能的辅助筛查手段，可实现围手术期呼吸道管理目标解剖结构的可视化，更清晰地了解呼吸道解剖结构，并提供相关临床参数，从而改善患者预后[2]。现就围手术期超声技术在舌咽部、气管、肺部、膈肌及其他呼吸道相关部位的应用进展予以综述。

1 舌咽部超声在围手术期呼吸道管理中的应用

困难气道是造成麻醉相关不可逆损伤甚至死亡的主要原因之一，故术前有效准确地评估困难气道并制订最佳的气道管理方案至关重要。目前，气道评估及管理策略仍处于完善更新中。麻醉医师通常凭借既往史和相关体格检查进行简单的主观判断，一项荟萃分析显示，应用Mallampati分级、甲颏间距及张口度等预测困难气道的临床价值较有限[4]。应用超声技术可客观、实时、动态地显示气道图像，运用不同位置的超声探头测定目标区域的解剖量化指标，完善围手术期的评估。

Petrisor等[5]研究显示，超声引导下舌颏距(最大过伸位与中立位)的预测阈值为1.24。采用超声技术测量颈前不同位置软组织厚度的研究发现，插管困难患者的平均软组织厚度大于正常范围，其中甲状舌骨膜水平、声带水平以及舌骨水平软组织厚度阈值分别为1.9、0.23、1.28 cm，且超声测定舌骨肌长度<3.88 cm与喉镜暴露困难存在相关性[6-7]。舌下超声无法观察到舌骨显影，但可用于预测困难气道[6]。由此可见，术前床旁超声气道评估可提供许多相关解剖信息，其衍生参数均可作为困难气道筛查的指标。

喉罩技术作为声门上通气的手段，具有无创且易于实施的特点，但常因位置不当而导致通气障碍。声门下通气常为有创操作，如清醒纤支镜插管、环甲膜穿刺以及气管切开等，有创操作的成功实施依赖于体表解剖标志的准确定位，但存在困难气道解剖学特征(如肥胖、颈部短小、皮下气肿、颈部囊肿肿瘤、既往颈部手术史或烧伤史等)的患者往往难以依靠触诊定位，且触诊时极易增加患者不适感，甚至产生致死风险。

在临床实践中，应用可视喉镜插管的成功率高于纤维支气管镜气管插管和光棒引导下气管插管等技术，但并不能完全解决困难插管。清醒纤维支气管镜气管插管是困难气道的常用插管方法之一，充分地表面麻醉是插管成功的前提条件。超声技术易于分辨舌骨、甲状舌骨膜、喉上动脉、喉上神经及环甲膜等结构。超声引导下喉上神经阻滞不仅可降低气管血管等的穿透风险，还可减少局部麻醉药物的用量，降低局部麻醉药物的中毒风险[8]。临床通常首选横向入路，可用于烧伤、阻滞部位神经细微等纵向入路实施困难的情况。

环甲膜穿刺或气管切开术是困难气道应对方案之一。超声引导下环甲膜定位技术提高了颈部解剖结构异常患者定位的准确性和安全性[9]。环甲膜位于甲状软骨和环状软骨之间，超声图像常表现为强回声的白线[10-11]。研究证明，超声技术是一种快捷、安全、精准的气道管理方式，能够显著减少重症肥胖患者的穿刺次数、缩短手术时间、减少术中出血、合理评估气管造口位置和造口管型号[12]。

2 气管超声在围手术期呼吸道管理中的应用

呼气末二氧化碳波形是确认气管内插管的金标准。在心肺复苏或通气血流比值失衡时，呼气末二氧化碳波形可发生变化甚至消失，但不能完全据此判断气管导管位置，可能导致因误判而中断胸外按压。气管超声是便捷实用的非侵入性的快速评估气管导管及喉罩型号及定位的辅助手段[13]。

采用高频线性探头测量的环状软骨水平横向气体柱直径常被认为是气管导管的最佳直径[14]。通常气管导管尖端位于距隆突3～7 cm处(即T3～4水平)时，导管套囊恰好位于胸骨上切迹水平[15]。Tessaro等[16]研究证实，在胸骨上切迹水平进行超声检查是快速确定气管导管深度的方法之一。Hoffmann等[17]研究认为，床旁超声可在紧急情况下确认气管导管位置，当导管误入食管时，超声图像呈“双气管征”，其灵敏度为100%，特异度为91%。在麻醉苏醒期，经咽喉部超声测量气管导管套囊与声带间空气伪影的宽度可成功预测拔管期喘鸣的发生，其阳性率与气囊漏气试验相似。

与气管插管相比，喉罩技术因操作简单、血流动力学稳定和相关并发症少等优点而广泛应用。但喉罩的密闭性较差，处理不当常易导致通气障碍、气道损伤等。实时超声技术便于观察喉罩所处咽喉部位的各切面，可降低对位不良的发生率[18]。将高频线性超声探头置于甲状软骨水平，声门两侧超声图像可见套囊边缘呈对称分布；而置于胸骨上切迹侧面，喉罩尖端则呈低回声圆形袖口影[19]。

3 肺部超声在围手术期呼吸道管理中的应用

围手术期患者的急性肺部病变常可造成呼吸及循环系统的剧烈波动，仅依据现有的症状及体征进行经验性诊断可能导致误诊、漏诊，造成不可逆损伤，甚至出现呼吸停止和心脏停搏。围手术期肺部超声既可用于评估肺部原发疾病，也可用于识别早期相关并发症。超声对围手术期机械通气患者的诊断和监测优于胸部X线片[20]。

与围手术期相关的肺部疾病主要包括气胸、肺水肿及肺不张等。肺部超声下胸膜滑动征、肺部脉搏和B线3种超声信号同时消失可用于诊断气胸，但肺点征(即此处正常肺部超声图像和游离气体图像随呼吸运动交替出现)对确诊气胸具有高度特异性。肺水肿的超声表现为3条或3条以上的合并 B线，B线比动脉血氧分压更敏感，但缺乏特异性[21]。肺不张常伴支气管充气征[22]。急性呼吸窘迫综合征患者表现为不规则胸膜线、肺滑动减少、胸膜下实变及B线的不均匀分布[21]。Bernardi等[23]研究表明，超声是可行且可靠的监测慢性阻塞性肺疾病患者内源性呼气末正压的方式。

近10年来，围手术期相关心脏和肺部超声的临床应用在很大程度上提高了围手术期危重症诊断的准确性。目前，经胸超声心动图已成为一种有效且准确的目标导向性诊断工具，可快速、无创、即时地评估心室功能，瓣膜完整性，容量状态以及液体反应性，此外，还有助于识别术前未明确的收缩期杂音，寻找原因不明低血压和心力衰竭的潜在病因，并评估血管活性药物和容量复苏等干预性治疗的反应性[24]。超声心动图显示舒张末期左心室内径降低，表明存在血容量不足，而收缩末期左心室内径降低则表明外周血管阻力下降、心肌收缩力增强或心室充盈量减少等；当血容量不足时，通常舒张末期左心室内径和收缩末期左心室内径均降低；而外周血管阻力下降时，舒张末期左心室内径正常，仅收缩末期左心室内径降低[25]。应用超声技术测量不同部位血管直径或血管直径比值也是评价机体血容量的无创性指标(如颈内静脉、下腔静脉及颈总动脉等)。在行机械通气时，血管张力与胸腹内压力的相互作用可能会影响超声的测量结果，应结合其他容量指标共同评估。

在经胸或经食管超声心动图的监测下，当体外膜肺氧合的灌注流量降低50%，且血流动力学持续稳定(通常主动脉血流速度时间积分>10 cm，左心室射血分数>20%～25%)患者可撤机[26]。此外，肺部超声也可通过观察胸膜滑动、膈肌运动和肺搏动评估肺部隔离情况，以确认双腔管的准确位置[27]。

4 膈肌超声在围手术期呼吸道管理中的应用

膈肌运动由两侧膈神经支配，在吸气过程中起主要作用，约占呼吸肌功能的70%[28]。在超声图像中，膈肌是位于两条强回声线(胸膜线和腹膜线)之间的低回声层。超声评价膈肌功能可用于预测麻醉苏醒期的拔管结果、诊断膈肌麻痹或膈神经损伤、确定气管导管位置、评价呼吸功能以及寻找呼吸困难原因等[28]。由于左侧膈肌易受周围毗邻组织脏器的干扰，故通常首选右侧膈肌进行超声测量评估。

有文献报道，膈肌增厚分数[即(吸气末厚度-呼气末厚度)/呼气末厚度]与肺容量之间呈线性相关[28]。在自主呼吸测试期间，当膈肌增厚分数>30%～36%时，拔管成功的可能性增加，因此膈肌增厚分数被认为是评价膈肌收缩功能的可靠指标[29]。臂丛神经阻滞或心脏手术术中可能损伤膈神经，继而出现同侧膈肌麻痹，且已存在呼吸系统疾病或肥胖患者发生呼吸系统并发症的可能性增加[30]。有研究认为，超声测量的膈肌厚度指数(吸气末厚度/呼气末厚度)<1.2似乎可用于诊断与肌间沟臂丛阻滞相关的急性膈肌瘫痪，且不需要基线预评估[31]。

研究证实，由于呼吸肌无力和胸壁运动改变，缺血性或出血性脑卒中患者常出现限制性肺容量减少。患者的呼吸功能与超声评估麻痹侧的膈肌厚度以及膈肌偏移存在显著相关性[32]。但肌萎缩侧索硬化症患者超声下所测量的膈肌厚度变化并不明显[33]。膈肌超声还是高效、可重复性高的确定气管导管位置的方法。在超声引导下，气管导管通气可促进双侧膈肌向尾侧运动；支气管导管通气可产生同侧膈肌向尾侧运动；当气管导管置于食管时，因无法通气而出现膈肌向头侧运动或无膈肌运动[34]。

5 超声技术在围手术期呼吸道管理中的其他应用

除上述与呼吸系统直接相关的超声技术外，围手术期呼吸道管理策略还包括某些与呼吸系统间接相关解剖部位的超声技术。目前，外科手术时机和气道管理的决策主要基于患者的饱胃状态。然而，不同疾病状态下的胃排空时间差异较大。即时胃超声是一种简单评估胃内容物误吸风险的诊断工具。胃部超声可用于提供胃内容物的定性定量信息。不同性状胃内容物的超声图像存在差异，空腹时，胃窦扁平且胃壁相互贴近；清凉液体表现为低回声影，浓稠液体多为高回声；此外，固体食物呈“磨玻璃样改变”。有研究显示，增加误吸风险的胃容量阈值为1.5 mL/kg[35]。此外，超声测量胃窦横截面积可在紧急气道管理前评估胃内状态，且胃窦横截面积与胃容量呈正相关。Kaydu和Gokcek[36]研究显示，易致反流误吸风险的胃窦面积阈值为3.4 cm2。

超声评估胃内物仍可广泛应用于某些特殊人群。Bataille等[37]通过在无痛分娩期间采用超声实时测量胃窦横截面积发现，硬膜外麻醉并不影响胃肠道动力，故应注意随时评估孕产妇的误吸风险。Song等[38]研究发现，择期手术前2 h患儿摄入适量碳水化合物流体，胃内容量的增加并不引起严重的相关并发症，反而可能降低全麻术后恶心呕吐的发生率，减少术后胰岛素抵抗，加速术后康复。Mirbagheri等[39]认为，超声估计的胃排空时间可作为评估结直肠手术术后胃肠功能的替代性指标，可用于指导患者术后安全进食，加速康复。胃管误置于气管并进行鼻饲可导致严重的医源性肺炎，因此，在胃管置入后的准确定位尤为重要，超声可用于判断胃管的放置位置[40]。

6 小 结

技术化革新和便携性改进使超声的应用范围逐渐扩大。以往床旁超声主要用于指导临床操作，实现目标解剖结构和穿刺针的可视化，而目前超声除涉及呼吸道管理、胃内容物分析、血流动力学监测、颅内压预估及腹腔游离液体检测等领域外，还可实时评价心肺功能，并逐渐引起人们的广泛关注，但相关研究尚不成熟。目前，围手术期呼吸道管理中超声技术的应用仍处于探索、完善、更新阶段。超声技术现已广泛用于肺部病变的鉴别诊断、胸腔积液的定位和引流。暗场显微成像技术证实，舌下区域微循环状况可以作为体外膜肺氧合循环辅助成功脱机的参考指标[41]。可见，超声技术在呼吸道管理中的应用具有很大的发展空间，仍需要深入地发掘，以便于更好地指导临床实践。