肺部超声在全麻手术围手术期的应用进展
2025-09-24 来源:中国医学创新

作者:于孟初,李桂莉,刘帅,张维维,滨州医学院附属医院麻醉科;李钦厚,烟台市北海医院麻醉科

 

肺部超声已用于围手术期监测肺不张和呼吸系统并发症,适用于多种胸部疾病的诊断,是胸腔积液气胸肺炎的检测工具。正常的肺部超声表现为A线与胸膜线等间距的高回声水平线性伪影,它们与超声探头的距离等于胸膜线与超声探头距离的倍数。此外,M型超声下胸膜线下方肺组织随肺滑动呈现出颗粒样点状回声称为沙滩征(又称海岸征)。这些伪影代表肺泡间隙中空气含量正常或过多。

 

B线被定义为起源于胸膜线并大致垂直于胸膜线的高回声伪影,它延伸到屏幕底部而不消退,提示充血性或纤维化改变导致小叶间隔增厚,是弥漫性或局灶性肺实质疾病的进一步检查的体征。B线可以排除气胸,因为它不能通过胸膜腔的气体产生。肺点是M型超声下海岸征与条码征之间的临界点,是诊断气胸的特殊超声征象。

 

肺实变表现为实性组织样回声,支气管充气征是肺实变的一种重要征象,它是区别肺炎和肺不张重要的诊断性肺伪影,而碎片征是实变肺组织与含气肺组织相接形成的不规则碎片状回声区。因此,肺部超声是一种可靠的床旁工具,广泛地应用于围手术期的各个阶段。

 

1. 术前气道管理

 

1.1 评估困难气道

 

预测困难气道一直与麻醉的安全和质量密切相关。超声通过测量皮肤到甲状腺舌骨膜、舌骨或会厌的距离来识别困难的气道。Alessandri等研究中通过超声测量皮肤到甲状腺峡部、舌骨(distance from skin to hyoid bone,DSHB)、声带前连合、气管及会厌的最小距离用以预测需要气管插管的择期手术患者面罩通气困难(difficult mask ventilation,DMV)和喉镜检查困难的能力。结果显示易于面罩通气组DSHB均值为0.8 cm,DMV组DSHB均值为1.4 cm。DSHB和其他超声距离的平均值随DMV和困难喉镜水平的增加而增加。

 

DSHB与DMV风险增加相关系数为0.61。DSHB与其他距离测量相比能更好地预测DMV。Ji等的研究中也证实了超声的诊断价值远优于改良Mallampati评分,且与CT和X射线诊断指标相似。因此,超声在预测困难气道方面,考虑到简单、容易获得、成本低且无放射性危害,在这种情况下可以将其视为优先的诊断策略。

 

1.2 确定气管导管位置

 

传统上,许多方法可用于验证气管插管(ETT)的放置,包括在喉镜检查期间目视确认ETT通过声带、通气期间胸壁扩张、使用纤维支气管镜观察气管环和隆突、听诊、二氧化碳图和胸部X线检查。超声是一种新颖的工具,与传统方法相比具有一些明确的优势。它支持实时视图,可以快速实施;此外,它与肺血流量无关,不需要肺通气。

 

Ramsingh等进行了一项双盲随机试验,通过超声观察气管扩张证明导管是否在主气管,确定后再通过胸膜滑动的评估辅助可能的支气管位置,对比超声与听诊在确定气管插管与支气管插管位置上的准确性。结果显示在区分气管与支气管插管时,超声显示敏感性为93%,特异性为96%。

 

超声组气管与支气管插管的鉴定率为95%,从而得出超声评估气管和胸膜优于听诊。Gottlieb等的研究中通过对不同颈围用三种ETT尺寸:6.0、7.0和8.0 mm的气管导管进行随机插管,共进行453次评估,超声对正确插管位置的识别准确率为99.1%(95%CI为97.8%~99.7%),超声诊断ETT的准确性不随ETT尺寸的不同而变化。肺部超声是一种非常准确的工具,可以确定合适的ETT位置,预防麻醉中缺氧及灾难性的后果发生。

 

2. 指导肺保护性通气

 

2.1 指导肺复张

 

全麻机械通气的患者常诱发肺不张,肺不张是术后呼吸机引起的肺损伤的主要原因。肺复张操作是治疗急性呼吸窘迫综合征的,减少呼吸相关性肺损伤(VILI)的重要手段。计算机断层扫描(CT)和压力-容量曲线是评估肺复张的最常见方法。Song等进行的随机对照试验得出围手术期肺部超声检查配合超声引导下的肺复张有助于减少小儿心脏病患者术后氧饱和度降低的发生率,缩短机械通气时间。

 

在Du等的案例中也评估了肺部超声指导肺复张对患有危及生命的低氧血症患者的有效性。Acosta等研究者用肺通气评分(lung ultrasound score,LUS)监测儿童患者腹腔镜手术期间的肺不张,并以LUS做指导对萎陷的肺进行复张,大多数接受腹腔镜手术的儿童有麻醉和二氧化碳气腹引起的肺不张,可由LUS指导肺复张,可以通过呼气终末正压(positive end-expiratory pressure,PEEP)通气进行预防。因此,肺部超声可能被认为是比CT扫描或压力-容量曲线更安全、更容易的替代方案。它减少了对患者运输的需求,并且不需要肌肉放松。

 

2.2 指导个体化PEEP滴定

 

术中肺不张容易引起术后肺功能障碍和肺炎、增加撤机失败率及拔管后呼吸衰竭等进一步呼吸系统并发症。以往通过观察氧合指数或根据肺顺应性寻找最佳PEEP。Tang等采用PEEP递增法进行肺复张操作,肺复张成功维持15 min后,通过超声评分和氧合方法选择最佳PEEP,氧合法记录动脉血氧合指数的变化滴定最佳的PEEP,超声评分将双侧胸壁分为12个区域,每个区域使用超声观察肺组织,并依据肺超声评分标准计算分值,与传统氧合方法相比肺部超声也可检测肺复张效果及选择最佳PEEP,对肺顺应性及氧合改善有良好效果。全身麻醉时采用保护性通气的患者最佳PEEP值差异很大,最佳PEEP可改善患者术中氧合,降低驱动压,最大限度地减少术后肺不张的发生率和严重程度。

 

总之,LUS对呼气末正压通气指导肺复张有重要的作用,它具有高特异性和敏感性,并且具有非侵入性、实时性和简单的特点。

 

3. 指导和预测拔管结果

 

LUS通过量化拔管前肺通气减少的程度并将图像转换为特定数据,可以更直接、更清晰地评估肺通气。LUS可靠地记录了肺通气的变化,计算LUS以单独的A线或少于3条B线计0分;至少3条间隔良好的B线计1分,合并B线计2分,肺实变计3分。该评分以胸骨旁线、腋前线和腋后线分前、外和后区域,每个区域又分为上区和下区,该评分共计12个区域。LUS评分为12个区域得分的总和,因此范围从0到36。Yin等通过LUS对胸外科术后患者撤机结局进行预测,成功的自主呼吸试验(SBT)后,失败组LUS高于成功组,ROC曲线显示,LUS<11预测成功撤机的特异性和敏感性分别为0.760和0.657。

 

Li等在老年患者撤机结局进行预测,LUS≤11特异性和敏感性分别为55%和71%。各研究的LUS最佳阈值差异可能与不同疾病类型和不同LUS检测时间有关。肺超声分数的增加对应于撤机后肺水肿,是左室充盈压升高的间接指标。多项研究发现,在机械通气的患者中膈肌增厚分数和膈肌偏移减小,可能预测机械通气撤机失败。

 

Vivier等进行了一项大型前瞻性多中心研究,通过测量双侧横膈膜偏移和增厚分数,将膈肌功能障碍定义为偏移<10 mm或增厚<30%。拔管失败定义为拔管后7 d内再次插管或死亡。结果发现超声评估的膈肌功能障碍与拔管失败的风险增加无关。这可能与之前的研究都是在单中心进行的,患者样本较少,在拔管前没有系统地应用超声有关。

 

Carrie等通过超声测量横膈膜偏移得到的结果也是膈肌偏移值降低可能与不利的撤机结局有关但无法预测首次SBT试验成功的患者的撤机结果。这一结果提出了两个假设,要么对超声检测膈肌功能障碍的准确性的定义是有缺陷的,要么膈肌无力不是决定拔管失败的首要因素。需要继续进行研究查证。

 

4. 围手术期并发症的诊断

 

4.1 麻醉所致的肺不张

 

在机械通气的全身麻醉期间,肺气体交换经常受损,这导致血液氧合减少,一个主要原因是肺不张,这可以通过CT显示。有研究表明全麻期间肺不张的发生率很高。术中患者出现低氧血症,麻醉医生需要迅速诊断潜在问题并采取纠正措施。然而,在术中快速且易适用的诊断工具有限。

 

这与重症监护室中低氧血症患者可用的诊断手段形成鲜明对比。将不稳定的患者转移到放射科进行肺部成像不方便。正是考虑到这些注意事项,肺部超声检查是非侵入性的,易于使用,便携,并且没有反复暴露于电离辐射的风险,可用于术中监测肺不张。Monastesse等的初步研究表明,在围手术期使用肺超声检查是可行的,通过LUS进行半定量评分跟踪围手术期的肺不张,从而监测肺内通气状态。并且术后24 h的LUS半定量评分可以识别有术后肺部并发症(PPC)风险或处于PPC早期阶段的患者。LUS对于实时和非侵入性地监测肺复张-塌陷过程的动态性质非常有用,有助于诊断肺不张。

 

4.2 肺水肿

 

在围手术期多种原因可以引起肺水肿,可能是心源性,非心源性,以及输液过量引起。胸部X线片和血浆脑利钠肽浓度被认为是急性失代偿性心力衰竭分期的标准无创方法。肺部超声已被用于诊断肺水肿及作为半定量的工具。

 

在肺水肿时,肺部超声显示B线,其数量随着空气含量的降低和肺组织密度的增加而增加,使正常的无回声信号即正常肺,转变为黑白模式即间质性胸膜下水肿伴多条B线或白肺模式即肺泡性肺水肿伴合并B线。B线是由肺间质和肺泡水肿与肺空气相邻时发生的流体-空气界面的高阻抗梯度引起的。

 

Murphy等用LUS探究狗左侧充血性心力衰竭(L-CHF)消退和复发的潜在效用,结果显示LUS可以很好地跟踪监测肺水肿且优于N末端脑钠肽前体,也可作为胸部X片的替代方法,用于监测狗的L-CHF。因此,LUS作为检查和半定量比传统X线法更准确,可以跟踪肺水肿的动态变化。

 

4.3 气胸

 

当肺部超声在二维模式下表现为肺滑动和B线消失,M型超声上显示平流层征和肺点的出现可提示气胸。但以肺点出现对气胸的特异性最大。Raimondi等以X线为标准研究肺部超声对于新生儿气胸诊断的准确性,结果显示肺部超声在检测危重婴儿气胸方面表现出很高的准确性,优于临床评估,并缩短了影像学诊断时间。肺部超声可准确诊断气胸。然而,其在定量气胸大小方面的有用性尚不确定。

 

为了确定LUS在半定量气胸体积方面的能力,Volpicelli等将肺点投影与CT测量的气胸体积和胸腔间距离(CXR)进行了比较,从而得出LUS靶向评估肺点是气胸体积的有用预测指标。与基于CXR读数的标准相比,LUS可靠地对气胸大小进行了分类,尤其是小尺寸气胸。因此,用LUS用于确诊气胸及预测气胸的大小是可靠的。

 

4.4 胸腔积液

 

血浆渗透压、肺毛细血管压升高、渗透性升高、淋巴阻塞和胸内负压降低是促成胸腔积液临床相关性和显著特征的病理生理因素。充血性心力衰竭是心力衰竭最常见的原因。此外,胸腔积液影响气体交换、血流动力学稳定性和呼吸运动,从而增加重症监护室出院失败率和死亡率。胸部CT是诊断胸膜积液的金标准。而肺部超声中的四边形征和正弦波征是胸腔积液的普遍征象。

 

肺超声可检测到的胸腔积液生理量为5 mL,但最小容量为20 mL更为可靠,且当胸腔积液容量为>100 mL时,超声对胸腔积液的敏感性100%。此外,肺部超声可用于确定胸腔积液的性质,并排除同时存在的肺部疾病,如气胸、肺不张、肺实变和肺间质综合征。肺部超声在敏感度方面也优于X射线,因为它可以检测较少量的胸腔积液并测量局部胸膜厚度。因此,在围手术期使用肺部超声快速诊断出胸腔积液并做出适当的治疗决策是极其重要的。

 

一般来说,肺部超声的已知风险与使用听诊器进行的体格检查的风险相似,都存在患者之间传播有害病原体的风险,以及误解检查数据的风险。肥胖等患者特征也可能会影响肺部超声检查的能力。还有对超声检测膈肌功能障碍的准确性的定义是有缺陷的,还需进一步进行研究。更重要的是,围手术期肺部超声的大多数证据仅限于非随机单中心研究。事实上,缺少大型多中心随机对照研究用以评估围手术期肺部超声的效用。

 

5. 总结

 

各种研究表明,肺部超声通过辨别伪影的类型和数量作为肺部疾病的诊断和监测工具。肺部超声从预测困难气道到确定导管位置,从胸腔积液的诊断到半量化,从心源性肺水肿到急性肺损伤,再到术后并发症的诊断都有重要的作用。但LUS在预测成功撤机方面对膈肌功能障碍的准确定义需进一步研究。总体来说,肺部超声技术不仅相对容易学习,技术要求低于其他超声检查,且操作快速、便携、可重复、无辐射,可作为围手术期全麻患者监管的有利工具。

 

来源:于孟初,李桂莉,刘帅,等.肺部超声在全麻手术围手术期的应用进展[J].中国医学创新,2024,21(30):178-183.

 


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