肺部超声检查B线评分在急性呼吸困难病因鉴别诊断中的应用
2020-10-22贾鹏企李天亮白鸿晖韩红候雪婷
贾鹏企,李天亮,白鸿晖,韩红,候雪婷
1.山西医科大学医学影像学系,山西太原 030001;2.山西省心血管病医院超声科,山西太原 030024; *通讯作者 李天亮tlli2013@163.com
急性呼吸困难是最常见的临床急危重症之一,因其原因涉及循环、呼吸、代谢、血液等多个系统,故对其病因的快速鉴别诊断对于预后尤为重要。急性左心衰竭是急性心源性呼吸困难的常见病因,临床医师常采用超声心动图[1]及血浆N 末端B 型脑钠肽前体(N-terminal pro-brain natriuretic peptide,NTproBNP)[2]进行协助诊断,但两者各有优缺点[1,3]。近年研究表明,应用超声扫查肺脏时,肺组织气液比例失衡及血管外肺水变化产生的伪像是肺脏超声显像的基础[4],且能够较敏感地反映肺间质水肿情况[5-6]。心源性呼吸困难的本质是心脏射血或充盈功能受损导致肺淤血、肺水肿,后者在肺脏超声检查观察到的B 线可为心源性呼吸困难的鉴别诊断提供有效依据[7-8]。目前关于急性左心衰竭患者肺超声B 线评分与超声心动图、血浆NT-proBNP 之间的关系研究较少。本研究拟通过观察急性呼吸困难患者中三者的表现,探讨肺超声B 线评分在急性呼吸困难病因鉴别诊断中的价值。
1 资料与方法
1.1 研究对象 选取2019年1—5月因急性呼吸困难收治于山西省心血管病医院心血管内科的55 例患者,其中男28 例,女27 例;年龄33~86 岁,平均(61.8±13.1)岁。分别由1 名主任医师及1 名副主任医师根据急性左心衰竭诊断标准[9]对纳入患者明确诊断,并分为急性左心衰呼吸困难组(Ⅰ组)和非心衰呼吸困难组(Ⅱ组)。Ⅰ组31 例,其中男17 例,女14 例,病因主要为急性心肌梗死、风湿性心脏病及冠心病;Ⅱ组24 例,其中男11 例,女13 例,病因主要为慢性支气管炎、慢性阻塞性肺气肿急性加重、支气管哮喘急性发作等。记录两组患者的年龄、血压、心率、血氧饱和度、血清肌酐、血清尿素氮等。纳入标准:①主诉为急性呼吸困难;②年龄≥18 岁;③起病时间<12 h;④呼吸频率>24 次/min。排除先天性心脏病、肋骨骨折、胸部畸形、严重结构性肺疾病、肝肾功能不全、拒行肺超声检查者。本研究经医院伦理委员会批准(批准号20181203);患者或委托人已签署知情同意书。
1.2 仪器与方法 采用GE Vivid-q 彩色多普勒超声诊断仪。肺超声检查使用探头12L RS,探头频率7.5~10 MHz。患者取平卧位或半卧位,以胸骨旁线、腋前线、腋后线及第四肋间水平连线为界,将双侧胸壁分为8 个区域。将探头垂直置于肋间进行扫查,采集B 线最多区域的超声图像。参照Enghard 等[5]的方法计算B 线评分,最终将各区域评分相加得出B 线总分(表1)。心脏超声检查使用探头M4S RS,探头频率1~5 MHz。测定超声心动图基本参数左心房前后径(left atrial diameter,LAD)、左心室舒张末期内径(left ventricular enddiastolic diameter,LVEDD)、左心室收缩末期内径(left ventricular end-systolic diameter,LVESD)、左心室射血分数(left ventricular ejection fraction,LVEF),所有参数均测量3 次取平均值。
1.3 统计学方法 使用SPSS 21.0 软件,符合正态分布的计量资料以±s表示,组间比较采用t检验;非正态分布的计量资料以M(P25,P75)表示,组间比较采用Mann-WhitneyU检验;计数资料组间比较采用χ2检验。肺超声B 线评分与NT-proBNP 及超声心动图参数的相关性采用Pearson 相关分析,并绘制受试者工作特征(ROC)曲线,计算ROC 曲线下面积(AUC),并判断最佳临界点。P<0.05 表示有统计学意义。
2 结果
2.1 一般资料比较 两组患者年龄、收缩压、心率、血氧饱和度、血清肌酐、血清尿素氮等比较,差异均无统计学意义(P>0.05),见表2。
表2 各组急性呼吸困难患者一般临床资料比较(±s)
分组例数年龄(岁)心率(次/min)收缩压(mmHg)血氧饱和度(%)血清肌酐(μmol/L)血清尿素氮(mmol/L)Ⅰ组 31 63.35±13.64 92.97±7.41 125.97±5.12 96.33±1.53 69.37±17.13 5.51±1.29 4.94±1.14 t 值 0.988 1.734 0.976 -0.744 1.896 1.726Ⅱ组24 59.83±12.39 89.33±8.08 122.38±11.14 96.77±2.81 61.46±12.67 P 值0.328 0.089 0.333 0.460 0.063 0.090
2.2 肺超声B 线评分与NT-proBNP、超声心动图参数 本组肺超声B 线声像图表现为起自胸膜线并与其垂直,线样强回声,呈激光样散射延伸至屏幕底端,无衰减,随肺滑动而活动(图1)。与Ⅱ组相比,Ⅰ组患者B 线评分、NT-proBNP、LAD、LVEDD、LVESD明显增高,LVEF 显著下降,差异有统计学意义(P<0.01),见表3。Pearson 相关分析显示,肺超声B 线评分与LAD、LVEDD、LVESD 呈正相关(r=0.398、0.352、0.411,P<0.05),与NT-proBNP呈高度正相关(r=0.799,P<0.05),与LVEF 呈高度负相关(r=-0.835,P<0.05)。见图2、3。
2.3 ROC 曲线分析 肺超声B 线评分预测心源性呼吸困难的AUC 为0.922(95%CI0.855~0.989,P<0.01)。当肺超声B 线评分最佳临界点为11.5 时,敏感度为77.4%、特异度为95.8%(图4)。
图1 男,64 岁,急性左心衰竭(NYHA 分级Ⅳ级)。肺超声声像图示B 线为起自胸膜线(箭头)并垂直延伸至屏幕边缘的激光样强回声(箭)
表3 各组急性呼吸困难患者肺超声B 线评分、NT-proBNP、超声心动图参数比较(±s)
表3 各组急性呼吸困难患者肺超声B 线评分、NT-proBNP、超声心动图参数比较(±s)
注:NT-proBNP 为N 末端-B 型脑钠肽前体,LAD 为左心房前后径,LVEDD 为左心室舒张末期内径,LVESD 为左心室收缩末期内径,LVEF 为左心室射血分数
分组肺超声B 线评分血浆NT-proBNP(pg/ml)LAD(mm)LVEDD(mm)LVESD(mm)LVEF(%)Ⅰ组 14.03±4.31 2829.0(702,4864) 42.16±6.25 59.71±8.63 48.03±9.61 44.74±5.28 54.50±5.54 t/Z 值 6.892 7.468 6.186 6.705 7.757 -6.733Ⅱ组7.08±2.73 644.5(201,1753)33.83±2.30 47.29±3.11 32.29±2.81 P 值<0.01<0.01<0.01<0.01<0.01<0.01
图2 急性呼吸困难患者肺超声B 线评分与NT-proBNP 的相关性
图3 急性呼吸困难患者肺超声B 线评分与LVEF 的相关性
图4 肺超声B 线评分诊断心源性呼吸困难的ROC 曲线
3 讨论
急性左心衰患者左心功能受损时肺循环压力急剧增高,导致肺淤血、肺水肿,典型临床表现为急性呼吸困难、端坐呼吸、咳粉红色泡沫痰;病理表现为肺泡充血肿胀、小叶间隔变厚、血管外肺水量增多[10]。急性左心衰患者住院死亡率为12%,1年病死率高达30%[11]。故对其早期诊断、准确评估肺水肿对控制心衰进展、提高患者的生存质量至关重要。
肺超声B 线的产生机制是肺实质内液体量增多,气液比例失衡,气-液间的声阻抗差加大,超声波在气体、液体的界面产生强烈混响所形成的伪像[4,10]。研究发现肺超声B 线与血管外肺水具有显著相关性,能够较灵敏地反映危重患者肺水肿、间质纤维化等肺部间质病变[5-6,12]。当急性心力衰竭导致肺水肿时,可以产生B 线,表现为双肺弥漫遍布,胸膜线规则,其间距为(7±1)mm;经利尿治疗后B 线可消失,多伴有LVEF 降低、胸腔积液[7,13]。故急性左心衰肺水肿时,肺超声B 线可用于心源性呼吸困难的鉴别诊断[8]。本研究发现,急性左心衰呼吸困难组患者B 线评分显著高于非心衰呼吸困难组,且两组肺超声B 线评分差异有统计学意义,与刘小禾等[14]的研究结果一致,表明肺超声B 线评分对于临床快速鉴别诊断心源性呼吸困难具有一定的应用价值。
在病理状态下,NT-proBNP 多由心室肌细胞合成分泌,其水平升高与心室壁张力和心力衰竭严重程度相关,是临床诊断心力衰竭的重要指标[2-3,15]。本研究结果显示,急性左心衰呼吸困难患者NT-proBNP 水平显著高于非心衰呼吸困难患者,与Boerrigter 等[16]的研究结果一致。此外,本研究结果显示肺超声B 线评分与NT-proBNP 呈正相关,其原因可能为急性左心衰竭期间患者的左心室舒张压力增高,该因素可促进机体血浆NT-proBNP 的分泌及肺部B 线的产生,从而表明肺超声B 线评分在心源性呼吸困难鉴别诊断、协助临床诊断左心衰方面与NT-proBNP 意义相同;但由于NT-proBNP 受患者年龄、基础心肾功能、体重指数、内生肌酐清除率等因素的影响,故肺超声B 线在快速鉴别诊断急性左心衰方面较血浆NTproBNP 更具优势[2-3,15]。
本研究中,7 例患者肺超声B 线较少而NTproBNP 水平增高显著,分析其原因可能是患者在入院前使用利尿剂,排尿增加从而导致肺水肿减轻,但NT-proBNP 变化延迟。4 例肺超声B 线偏多而NTproBNP 在正常范围,分析其原因可能是患者肺水肿发生时间短,而在这期间NT-proBNP 尚未增高,亦或由于肺部B 线不能完全区别间质病变性质,故对存在肺部基础疾病而心功能尚好的患者可能具有一定的影响。
急性左心衰时心脏泵血功能障碍,故其左心收缩、舒张功能较正常人偏低,当LVEF<50%提示左心室收缩功能减低[9]。超声心动图所测量的基本参数可以准确评估急性呼吸困难患者的心脏结构及功能,但其主要有赖于超声检查水平,存在一定的主观性。本研究结果显示,急性左心衰呼吸困难组患者LAD、LVEDD、LVESD 高于非心衰呼吸困难组,而LVEF 低于非心衰呼吸困难组,且肺超声B 线评分与LAD、LVEDD、LVESD、LVEF 均有相关性,尤以LVEF 最为显著,表明当左心泵血功能受损时,随着参数LAD、LVEDD、LVESD 增大、LVEF 降低,患者肺部B 线数量增加,提示导致患者B 线评分增加的血流动力学因素是左心充盈压力升高[8,11],从而表明肺超声B 线评分在一定程度上能反映左心结构及收缩功能,也进一步证实了肺超声B 线评分在心源性呼吸困难快速鉴别诊断方面具有一定的应用价值。此外本研究发现,肺超声B 线评分不仅是对左心室收缩或舒张功能进行评估,而且是对整体心功能的宏观评估。然而由于患者多为急危重症入院,尚未行舒张功能测定,关于肺超声B 线评分与左心室舒张功能的关系,还需后续进一步观察。
本研究中肺超声B 线评分预测心源性呼吸困难的AUC>0.9,表明其具有较高的诊断价值,以B 线评分>11.5 诊断心源性肺水肿所致呼吸困难的敏感度为77.4%,特异度95.8%,与既往部分研究结果类似[1,8,11,17];但诊断效能与Miglioranza 等[18]的研究成果相比则较差,分析其原因可能与本研究纳入急性呼吸困难患者病情危重、年龄偏大及基础病复杂等多种因素相关。此外,本研究尚未对急性呼吸困难患者接受临床治疗症状好转后或短期内患者再次发病入院的肺部超声进行研究,因此能否可以将肺超声B 线评分用于评估临床疗效监测及预后风险尚需后续进一步观察确认。
本研究具有一定的局限性:①纳入患者病情较危重,罹患基础疾病复杂,一定程度上影响对研究结果的判断;②肺超声B 线不能严格区分肺间质的病变性质,故对于部分合并肺脏基础疾病的患者,仍需结合其他临床资料明确诊断;③本研究样本量偏少,存在一定的偏倚,研究结果无法完全应用于所有急性呼吸困难者,还需进一步探讨。
总之,对急性左心衰竭引起肺水肿导致的心源性呼吸困难的快速鉴别对患者症状好转、心衰控制具有重要意义。肺超声B 线评分可快速判断急性呼吸困难病因、协助临床诊断急性左心衰竭,并且能在一定程度上间接评估左心结构和功能,且具有敏感、动态、无辐射、可重复性高、快速便捷等优点,值得临床进一步推广应用。