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      肺部超聲在成年肺炎患者中的臨床應(yīng)用及研究進展

      2018-01-24 01:53:40張立濤
      中國全科醫(yī)學(xué) 2018年17期
      關(guān)鍵詞:含氣聲像胸膜

      張立濤

      肺炎是臨床最常見的呼吸系統(tǒng)疾病之一,具有較高的住院率及死亡率[1]。肺炎的診斷主要依靠病史、臨床表現(xiàn)、實驗室檢查和影像學(xué)檢查,尤其是影像學(xué)檢查[2-4],如胸部X線(CRX)。但是,CRX的使用受到一定的臨床限制,如電離輻射、重癥患者難以配合檢查、檢查者水平的差異[5]等。胸部CT檢查被認(rèn)為是診斷肺炎的“金標(biāo)準(zhǔn)”,但是其受場地限制,并且費用昂貴,輻射較大。超聲醫(yī)學(xué)(ultrasonography,US)作為臨床最常用的影像學(xué)檢查之一,近年得到迅速發(fā)展,尤其是將肺部超聲(lung ultrasound,LUS)用于胸膜和肺部疾病的管理[6]。其中,應(yīng)用LUS診斷肺部感染越來越受到關(guān)注,特別是兒童胸壁較薄,肺體積較小,更適合LUS檢查[7]。研究證實,LUS是診斷兒童肺炎準(zhǔn)確并且安全的方法[8-9],同時可用于觀察病情變化[10]。然而,成年肺炎患者LUS的臨床應(yīng)用方法和應(yīng)用價值仍然存在一定的爭議。本文就LUS診斷成年肺炎患者的臨床應(yīng)用方法及研究進展進行總結(jié)。

      1 正常肺的聲像特征

      正常肺組織內(nèi)存在較多氣體,超聲聲束在遇到氣體時會產(chǎn)生全反射,所以,長期以來肺部被視為超聲檢查的禁區(qū)。然而,近年來隨著超聲設(shè)備的更新以及技術(shù)的提高,人們認(rèn)識到當(dāng)肺部有炎癥時,肺泡中的一部分氣體被滲出物取代,產(chǎn)生一些超聲影像及偽影,使LUS檢查變?yōu)榭赡堋?986年,WEINBERG等[11]最早提出應(yīng)用LUS評估肺炎。正常的肺組織在聲像圖上不能顯示肺部結(jié)構(gòu),只能顯示胸壁、胸膜、肺表面等與肺有關(guān)的聲像圖,認(rèn)識與正常肺組織相關(guān)的聲像圖,是識別肺炎聲像表現(xiàn)的基礎(chǔ)。正常的聲像圖主要包括胸膜線(pleural line)、肺滑動征(pulmonary sliding sign)、蝙蝠征(bat sign)、A線(A-line)。胸膜線是指臟、壁兩層胸膜在聲像圖上顯示的線狀強回聲,在縱切面及橫切面均可顯示,其平行于胸壁,厚度均勻一致。在橫切面經(jīng)肋間隙探查時,聲波不經(jīng)過肋骨,聲像圖上沒有肋骨結(jié)構(gòu),胸膜線可完整顯示。在縱切面上,胸膜線顯示于肋骨之間、胸壁后方,與上下兩個肋骨的縱切面共同勾勒出蝙蝠的形象,被稱為“蝙蝠征”。受檢者正常呼吸時,隨著肺的擴張和復(fù)位,臟、壁兩層胸膜隨著呼吸運動相互滑動,此種運動稱為“肺滑動征”,超聲中表現(xiàn)為肋骨下約0.5 cm隨呼吸往復(fù)運動的高回聲線。因空氣的高聲阻抗,超聲聲束到達胸膜后產(chǎn)生全反射,不能穿透到達肺實質(zhì),因而在胸膜后方發(fā)生混響偽像,產(chǎn)生多條與胸膜線平行的等距線,稱為A線。

      2 LUS探頭及檢查體位

      2.1 超聲探頭 LUS最早使用的是5 MHz的微凸陣超聲探頭,無圖像后處理功能。近年來,多種傳感器用于LUS檢查,最常用的除微凸陣探頭,還包括5~10 MHz的線陣探頭和2.5~5.0 MHz相控陣探頭。線陣探頭對觀察胸膜和鄰近胸膜的異常優(yōu)于微凸陣探頭和相控陣探頭,而微凸陣探頭更適合通過肋間隙對整個肺部進行掃描檢查,如肺炎患者。CHAVEZ等[12]對10項研究共1 172例患者的Meta分析顯示,9項研究使用3.5~5.0 MHz微凸陣探頭,1項研究使用5~9 MHz 的凸陣探頭。

      2.2 檢查體位 理想的檢查體位為坐位(包括站位),不但能檢查前胸壁和側(cè)胸壁,還能檢查后胸壁。如果條件不允許,可采取仰臥位、半臥位以及側(cè)臥位。由于左側(cè)部分肺部組織前方被心臟遮蓋,后方被肩胛骨遮蓋,超聲探查困難,唯一可行的方法是患者取坐位,將左手放置在頸后[13]。

      3 檢查方法

      關(guān)于LUS檢查時的肺部分區(qū)尚無統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。對肺泡-間質(zhì)綜合征患者,2012年指南推薦將每側(cè)胸部分為4個區(qū)域,一側(cè)胸骨到腋前線為前胸壁,并以第二、三肋間隙水平分為上下半部,腋前線到腋后線為側(cè)胸壁,并分為上半部和基底部[14]。但是此方法不包含后胸壁,因此不適合肺炎的診斷和觀察隨訪。在PARLAMENTO等[15]和CORTELLARO等[16]的研究中,將每側(cè)胸部分為5區(qū),以胸骨旁線到腋前線為前胸部,上半部從鎖骨到第二、三肋間隙,下半部從第三肋間隙到膈??;側(cè)胸部從腋前線到腋后線,并分為上、下半部;后胸部從腋后線到脊柱旁線。也有研究將每側(cè)胸部分為6區(qū),分別按照腋前線和腋后線將胸部分為前、側(cè)、后胸部,每一部分又分為上下半?yún)^(qū)[17]。也有一些簡化的分區(qū)方法,由于肺實變多發(fā)生于基底部,BERLET等[18]主要掃描肺基底部,如腋中線第四肋間,腋后線第九肋間或肩胛線。

      LUS檢查時每一肋間隙均需進行掃描。縱向掃描可顯示大部分胸膜線,可以按照胸骨旁線、鎖骨中線、腋前線、腋中線、腋后線和脊柱旁線進行縱向掃描[19]。但按此方法部分胸膜線會被肋骨的聲影干擾。橫斷面的掃描可以更好地顯示胸膜線,避免肋骨聲學(xué)干擾,但是掃描范圍局限在一個肋間隙。局灶病變可以進行縱向的、傾斜的和橫向的不同角度掃描,甚至使用不同的探頭。掃描時探頭要垂直于胸壁。一般情況下,掃描從有癥狀的區(qū)域開始,如胸痛的區(qū)域、聽診或叩診檢查有異常的區(qū)域[20]。為獲得連續(xù)而精確的圖像,操作者需掌握一定的方法使整個胸壁能完整成像。因此,相對于分區(qū),掃描方法更為重要。

      4 成年肺炎患者的超聲聲像特征

      典型的胸膜下肺實變?yōu)檫吔缒:?、不?guī)則的等回聲或低回聲區(qū)域,并常伴有含氣支氣管征、含液支氣管征、血管模式以及局部遠場B線[14]。含氣支氣管征為點狀或線狀高回聲影,分靜態(tài)和動態(tài)。靜態(tài)含氣支氣管征為不張肺區(qū)域內(nèi)靜止的支氣管內(nèi)充氣影,動態(tài)含氣支氣管征為支氣管充氣影隨呼吸運動呈現(xiàn)動態(tài)離心運動。含液支氣管征為有高回聲壁的低回聲管狀結(jié)構(gòu),無血流通過,表明分泌物堵塞氣道,常出現(xiàn)于阻塞后肺炎患者中。血管模式為在彩色或能量多普勒成像上,肺炎時血流表現(xiàn)為肺實變區(qū)的分支狀成像[21]。胸腔積液為局限于橫膈與胸膜之間的無回聲區(qū)。B線(彗尾征)為一系列起源于胸膜線并與之垂直、呈放射狀發(fā)散至肺野深部,并直達掃描屏幕邊緣的線樣高回聲影。B線間距是指B線起始部位即胸膜處的間距,通常認(rèn)為,間距≥7 mm的B線與胸膜下小葉間隔增厚有關(guān),被稱為“B7”線,間距≤3 mm的B線與肺泡水腫或?qū)嵶兿嚓P(guān),可被稱為“B3”線,對應(yīng)X線或CT所見的肺毛玻璃樣變。肺纖維化、放射性肺炎、急性呼吸窘迫綜合征、心源性肺水腫、腎源性肺水腫、透析所致容量負(fù)荷加重等,均可引起肺間質(zhì)增厚、肺泡積液,從而在聲像圖上產(chǎn)生B線。因此,常將B線描述為一種肺泡-間質(zhì)綜合征的特征性表現(xiàn),而不單是肺炎的特征性表現(xiàn)。

      5 肺炎的LUS診斷標(biāo)準(zhǔn)

      目前,肺炎的超聲診斷尚無統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),部分診斷依據(jù)仍存在爭議。BLAIVAS[21]將肺炎的超聲表現(xiàn)歸納為以下幾方面:不同大小和形狀的低回聲區(qū),不規(guī)則和鋸齒狀的邊界,不均勻的回聲組織,靜態(tài)含氣支氣管征,動態(tài)含氣支氣管征,胸腔積液,彩色或能量多普勒成像顯示肺實變中的血流,肺組織中的肝樣變聲影。REISSIG等[20]將成年社區(qū)獲得性肺炎(community acquired pneumonia,CAP)的超聲表現(xiàn)總結(jié)為:(1)肺實質(zhì)方面,邊界模糊的不均一、低回聲區(qū)域,伴有含氣支氣管征、含液支氣管征以及肺內(nèi)病灶可能的壞死區(qū)域;(2)胸膜方面,病變區(qū)域胸膜線的運動減弱,胸腔積液;(3)血管方面,彩色多普勒的血管成像等。也有研究將超聲下局部B線、胸膜線增厚>2 mm納入肺炎的診斷標(biāo)準(zhǔn)[22]。

      LUS能夠觀察到肺炎聲像的關(guān)鍵是,肺部損失了部分通氣功能以及并發(fā)的含水量增加,即肺實變,當(dāng)肺實變影響到胸膜即可被超聲發(fā)現(xiàn)[21]?,F(xiàn)有的資料顯示,高達98%的重癥肺炎患者胸膜受到侵犯[23]。因此,發(fā)現(xiàn)肺實變是LUS診斷肺炎的關(guān)鍵。但在臨床實踐中,并不是所有的超聲肺實變均提示肺炎,如肺栓塞、肺癌及轉(zhuǎn)移灶、壓迫性及阻塞性肺膨脹不全、肺挫傷。肺實變的邊界特征、含氣支氣管征、含液支氣管征、B線、血管模式等超聲聲影有助于鑒別診斷[14]。

      6 LUS在成年肺炎應(yīng)用中的研究進展

      有研究顯示,LUS診斷CAP的靈敏度為94.6%,特異度為98.5%,診斷正確率為96.1%;而CRX診斷CAP的靈敏度為77.7%,特異度為94.0%,診斷正確率為83.8%,兩者診斷CAP的靈敏度及正確率存在差異(P<0.001),而特異度沒有區(qū)別(P=0.940)[22]。另一項包含了362例患者的前瞻性多中心研究同樣證實了LUS診斷CAP的價值,該研究發(fā)現(xiàn),LUS診斷肺炎的靈敏度為93.4%〔95%CI(89.2%,96.3%)〕,特異度為97.7%〔95%CI(93.4%,99.6%)〕,陽性似然比和陰性似然比分別為40.5〔95%CI(13.2,123.9)〕、0.07〔95%CI(0.04,0.11)〕;同時發(fā)現(xiàn),LUS聯(lián)合聽診可以使陽性似然比提高到42.9〔95%CI(10.8,170.0)〕,陰性似然比降低到0.04〔95%CI(0.02,0.09)〕,說明聯(lián)合使用LUS和其他診斷方法可提高診斷價值[24]。另外,此研究中同時應(yīng)用LUS監(jiān)測患者病變大小及胸腔積液量,以評估病情變化。

      MONGODI等[25]進行了一項多中心前瞻性研究評估LUS診斷呼吸機相關(guān)性肺炎(ventilator associated pneumonia,VAP)的應(yīng)用價值,結(jié)果顯示,肺部超聲評分(VPLUS)診斷VAP的ROC曲線下面積(area under the curve,AUC)為0.743,而VPLUS聯(lián)合氣管吸引分泌物革蘭染色(VPLUS-EAgram)診斷VAP的AUC為0.832;VPLUS≥2診斷VAP的靈敏度為71%,特異度為69%,VPLUS-EAgram≥3診斷VAP的靈敏度為78%,特異度為77%,說明LUS聯(lián)合病原學(xué)檢查可以早期診斷VAP的發(fā)生。而另一項研究顯示,對伴有肺炎癥狀和體征的患者,超聲肺實變(包括靜態(tài)或動態(tài)含氣支氣管征)聲像診斷VAP的靈敏度為100%,特異度為60%,陽性預(yù)測值(PPV)為0.6〔95%CI(0.4,0.8)〕,陰性預(yù)測值(NPV)為1.0〔95%CI(0.7,1.0)〕,如果不伴有肺實變(包括靜態(tài)或動態(tài)含氣支氣管征)的超聲聲像,則VAP的可能性較?。?6]。上述兩項研究LUS診斷VAP的靈敏度和特異度差異較大,考慮與LUS檢查方法和診斷標(biāo)準(zhǔn)有關(guān)。

      一項納入14項研究共1 911例患者的Meta分析顯示,LUS診斷肺炎的合并靈敏度為90.4%〔95%CI(88.4%,92.1%),P<0.001〕,合并特異度為88.4%〔95%CI(86.1%,90.4%),P<0.001〕, 陽 性 似 然 比 為 6.6〔95%CI(3.7,11.7),Cochran Q值=135.32,P<0.001〕,陰性似然比為0.08〔95%CI(0.04,0.19),Cochran Q 值 =196.87,P<0.001〕,AUC為0.961;對其中9項(共1 343例患者)比較LUS和CRX診斷肺炎準(zhǔn)確性的研究分析顯示,LUS、CRX診斷肺炎的靈敏度分別為92.8%、75.1%,特異度分別為89.7%、90.5%,AUC分別為0.972、0.867[27]。最近一項包含16項研究共2 359例患者的Meta分析同樣顯示,LUS診斷肺炎的AUC為 0.93,診斷優(yōu)勢比為 50〔95%CI(21,120)〕[28]。對于特殊人群的研究發(fā)現(xiàn),LUS診斷老年患者肺部感染同樣具有較高的準(zhǔn)確性、靈敏度及特異度[29],LUS診斷卒中相關(guān)性肺炎與CRX具有較好的一致性,同樣可以幫助診斷肺部感染[30]。

      NAZERIAN等[31]研究發(fā)現(xiàn),以胸部CT作為診斷金標(biāo)準(zhǔn),LUS診斷肺實變的靈敏度為82.8%〔95%CI(73.2%,90.0%)〕,特異度為95.5%〔95%CI(91.5%,97.9%)〕;亞組分析顯示,LUS診斷肺實變的靈敏度優(yōu)于CRX,分別為81.4%〔95%CI(70.7%,89.7%)〕、64.3%〔95%CI(51.9%,75.4%)〕,兩者特異度無差異,分別為94.2%〔95%CI(88.4%,97.6%)〕、90.0%〔95%CI(83.2%,94.7%)〕。PAGANO等[32]比較了LUS和CRX診斷肺炎的可靠性,結(jié)果顯示,LUS診斷肺炎的靈敏度為98.5%〔95%CI(93.7%,99.7%)〕,特異 度 為64.9%〔95%CI(56.0%,67.1%)〕,PPV為83.8%〔95%CI(79.7%,84.8%)〕,NPV為96.0%〔95%CI(82.9%,99.3%)〕;CRX的靈敏度、特異度、PPV和NPV分別為73.5%〔95%CI(66.6%,79.7%)〕、59.5%〔95%CI(46.8%,70.7%)〕、76.9%〔95%CI(69.7%,83.3%)〕 和 55.0%〔95%CI(43.3%,65.4%)〕。一項包含了5篇文獻共742例患者的Meta分析顯示,以出院診斷作為金標(biāo)準(zhǔn),LUS診斷成年CAP患者的靈敏度為95%〔95%CI(93%,97%)〕,特異度為90%〔95%CI(86%,94%)〕,CRX診斷靈敏度為77%〔95%CI(73%,80%)〕,特異度為91%〔95%CI(87%,94%)〕;而將胸部CT作為診斷金標(biāo)準(zhǔn),LUS、CRX診斷成年CAP的AUC分別為0.901、0.590[33]。因此,LUS診斷肺炎具有較高的靈敏度和特異度,可用于CRX檢查診斷成年肺炎的補充,減少X線檢查次數(shù),甚至取代CRX成為一線診斷手段。但需要注意,相對于LUS,CRX還可提供其他重要的信息,如胸部骨質(zhì)、縱隔、氣管和軟組織的信息。

      CORTELLARO等[16]研究顯示,LUS用于急診科診斷肺炎的靈敏度為99.0%〔95%CI(93.3%,99.9%)〕,特異度為95.0%〔95%CI(82.7%,99.4%)〕,PPV 為 19.3%〔95%CI(5.0%,74.2%)〕,NPV為1.0%〔95%CI(0.2%,9.0%)〕;CXR的靈敏度為67%〔95%CI(56.4%,76.9%)〕,特異度為85.0%〔95%CI(73.3%,95.9%)〕,PPV為4.3%〔95%CI(2.0%,37.7%)〕,NPV為39.0%〔95%CI(20.0%,76.0%)〕。并且,患者均在5 min內(nèi)完成了LUS檢查,可行性為100%。該研究說明,LUS是急診科診斷肺炎的可靠工具,并且優(yōu)于CRX,LUS的廣泛使用可以快速做出診斷,指導(dǎo)治療。BOURCIER等[34]甚至推薦將LUS作為急診科診斷肺炎的一線檢查手段。

      綜上所述,LUS是診斷肺炎的重要手段,具有較高的準(zhǔn)確性和可行性。并且,LUX無射線照射,方便使用,幾乎可以在任何場所進行,尤其可用于新生兒、嬰幼兒、兒童等發(fā)育期人群、孕婦等特殊期人群和重癥患者的床旁檢查以及監(jiān)測疾病過程和隨訪。同時,LUS可指導(dǎo)某些治療干預(yù)手段,如胸腔積液和膿胸的穿刺引流;對涉及胸膜的周圍肺組織病變,LUS引導(dǎo)下的組織活檢可達到與CT同樣的效果[6]。

      7 LUS應(yīng)用的局限性

      雖然LUS具有床旁快速檢查、可重復(fù)性、價格相對低廉、避免電離輻射等優(yōu)點,但是LUS同樣具有一定的局限性。(1)部分患者在特定情況下不適合LUS檢查,如皮下氣腫、胸膜鈣化、肥胖患者和乳房巨大患者(胸壁過厚),同時某些情況下如胸部繃帶包扎、皮膚異常、胸壁假體,會影響超聲穿透胸部,影響檢查效果。(2)超聲波可被骨質(zhì)結(jié)構(gòu)阻礙,因此,LUS無法探查肩胛骨和鎖骨下、脊柱旁和胸骨后的病變,20%的肺部表面無法通過LUS觀察到[20]。(3)LUS只能觀察胸膜水平的病變,距離胸膜較遠的肺部中心的病變可能無法被探查到。而約有8%的肺炎患者由于病變未擴展至胸膜線,或受胸部骨性結(jié)構(gòu)的影響而未能發(fā)現(xiàn)[35]。(4)超聲檢查受操作者水平的影響較大,只有經(jīng)過大量的訓(xùn)練才能熟練地掌握肺部疾病的超聲評估。但是指南同時指出,LUS是基礎(chǔ)的超聲技術(shù),比較容易掌握[14]。

      鼓勵LUS的使用并不是LUS取代其他的檢查手段(如CRX),而需揚長避短,將其整合到肺炎的臨床路徑之中,用于早期診斷、治療和隨訪,而胸部CT僅用于對肺炎診斷存在困難的患者。

      本文無利益沖突。

      本文文獻檢索策略:

      計算機檢索PubMed、EMBase、Google Scholar近5年的相關(guān)文獻以及過去10年的重要相關(guān)文獻,檢索表達式為Ultrasound and Pneumonia。

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