肺超聲在心力衰竭患者中的應(yīng)用價值

丁琦 綜述 劉中梅 審校

(昆明醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院，云南昆明650000)

心力衰竭是指由于心臟結(jié)構(gòu)或功能性疾病導(dǎo)致心臟的收縮功能和/或舒張功能發(fā)生障礙，不能將靜脈回心血量充分排出心臟，導(dǎo)致靜脈系統(tǒng)淤血，動脈系統(tǒng)灌注不足，從而引起心臟循環(huán)障礙癥候群，此種障礙癥候群集中表現(xiàn)為肺循環(huán)和/或體循環(huán)淤血，組織和器官血液灌注不足。心力衰竭并不是一個獨(dú)立的疾病，而是心臟疾病發(fā)展的終末階段，是大多數(shù)心血管疾病的終末期表現(xiàn)和最主要死因，是21世紀(jì)心血管領(lǐng)域的主要挑戰(zhàn)。2003年我國抽樣調(diào)查表明：在中國成人心力衰竭患病率為0.9%，其中男性為0.7%，女性為1%。發(fā)達(dá)國家成年人心力衰竭患病率為1%～2%，2012年,2.4%的美國人存在心力衰竭，且心力衰竭患病率隨著年齡的增加,其中年齡≥80歲,幾乎12%的男性和女性都有心力衰竭[1]。雖然隨著醫(yī)療水平提高，治療進(jìn)展，但是心力衰竭患者5年病死率仍高達(dá)50%，以上數(shù)據(jù)表明心力衰竭成為全球范圍內(nèi)主要需要研究及治療的疾病。絕大多數(shù)的心力衰竭都是以左心力衰竭開始的，即首先表現(xiàn)為肺循環(huán)淤血。由于超聲檢查可在胸膜和肺組織表面與肺泡內(nèi)氣體之間形成強(qiáng)反射，使肺組織無法顯影，因此很多年來超聲被認(rèn)為不能用于肺部，但當(dāng)出現(xiàn)肺循環(huán)淤血時，將造成肺組織聲阻抗的改變，使肺組織通透性升高，形成B線。隨著研究的進(jìn)展證明，應(yīng)用肺超聲測量B線數(shù)目可半定量監(jiān)測肺水腫。近年來肺超聲被證明是一種用于評估心力衰竭患者肺淤血情況的有用工具，而且用于心血管疾病的診斷治療及預(yù)后。

1 肺超聲原理及評分細(xì)則

1.1 肺超聲基本原理

超聲檢查是利用超聲的物理特性和人體器官組織聲學(xué)性質(zhì)上的差異，以波形、曲線或圖像的形式顯示和記錄，借以進(jìn)行疾病診斷的檢查方法。人體各種器官與組織都有它特定的聲阻抗和衰減特性,因而構(gòu)成聲阻抗上的差別和衰減上的差異。超聲射入體內(nèi)，由表面到深部，將經(jīng)過不同聲阻抗和不同衰減特性的器官與組織，從而產(chǎn)生不同的反射與衰減，這種不同的反射與衰減是構(gòu)成超聲圖像的基礎(chǔ)。由于軟組織的聲阻抗遠(yuǎn)大于氣體，超聲檢查可在胸膜和肺組織表面與肺泡內(nèi)氣體間產(chǎn)生強(qiáng)反射，導(dǎo)致肺組織無法顯影，因此多年一直限用于肺部超聲檢查。當(dāng)心力衰竭等原因造成肺組織內(nèi)液體量明顯增加時，液體聚集在肺間質(zhì)內(nèi)形成間質(zhì)肺水腫，從而使肺的超聲通透性增高，在圖像上形成B線，即垂直于胸膜線并延伸至屏幕底部無衰減的高亮條形影，稱之為肺超聲彗星尾征(ultrasound lung comets,ULCs)，是肺水腫早期的聲像圖特點(diǎn)之一。

1.2 肺超聲的檢查方法

完成肺超聲檢查僅需要2-D掃描器及一個傳感器，即一個簡單手持超聲儀即可完成。目前臨床上使用的超聲分辨率均適合于肺超聲檢查。超聲探頭頻率選擇是根據(jù)病變位置的深度和患者的體重指數(shù)。高頻線性探頭(7．5～10 MHz)適合檢查表淺的胸膜及胸膜下病變，低頻凸性探頭(2～5 MHz)能提供很好的分辨率，適合較深部的病變和體型肥胖者。探頭應(yīng)始終垂直于胸壁，采用直接肋間隙法縱向掃描，橫向掃查時探頭輕微的移動會引起圖像較大的變化。被檢查的患者根據(jù)臨床病情可取平臥外、坐位、半臥位進(jìn)行檢查，一般情況取平臥位。檢查時探頭平行于肋間隙，探查時首先可探及高回聲線胸膜線。其次是與胸膜線平行的A線(見于正常肺組織)。當(dāng)肺部出現(xiàn)感染、淤血、水腫時，肺的超聲通透性增加，可探及垂直于胸膜線并延伸至屏幕底部無衰減的高亮條形影，稱之為ULCs(圖1)。ULCs即B線可用于定量或半定量肺水腫，進(jìn)一步評估呼吸困難及心力衰竭等疾病。

圖1 肺彗星尾征

1.3 肺超聲評分細(xì)則

肺超聲目前全世界范圍內(nèi)研究較為廣泛，多項(xiàng)研究表明ULCs可半定量評估肺淤血，但目前缺乏一種標(biāo)準(zhǔn)的定量指標(biāo)。以下將介紹其中具有代表性的3種。

第一種：由脊柱旁線、肩胛線、腋后線將一側(cè)后背分為三等份，再由肩胛骨下緣起將三個區(qū)域再平均分為3份，單側(cè)共8等分(排除肩胛骨所在區(qū)域)，雙側(cè)共16等份[2]。或者將胸部由胸骨旁線、腋前線、腋后線分為3份，沿前胸第四肋，腋下第六肋，背面第6肋，再分為6份，雙側(cè)共12份(圖2)[3]。在每個區(qū)域中，若只看見A線或小于3條孤立B線，記0分。若視野窗中見中等量B線使正常肺組織消失，記1分。若視野窗中見散在分布的合并B線使大于50%的肺組織消失，記2分。若視野窗中見滿布B線，正常肺組織消失，為肺實(shí)變，記3分。此種評分為2010年Bouhemad等[4]提出 ，由于其分區(qū)、評分簡便簡潔多用于急診科急性呼吸窘迫綜合征評估預(yù)后或評估拔管指征。

圖2 肺16區(qū)分法及12區(qū)分法[2-3]

第二種：檢查分區(qū)：先將胸壁由前正中線分為左右兩區(qū)，左側(cè)胸壁為第二到第四肋間，右側(cè)胸壁為第二到第五肋間。每側(cè)依據(jù)胸骨旁線、鎖骨中線、腋前線、腋中線劃分。雙側(cè)共28區(qū)域(圖3)。計(jì)算每一區(qū)域B線總數(shù)，B線數(shù)量小于5條，記0分，B線數(shù)量在6～15之間記1分，B線數(shù)量在16～30之間記2分，B線總數(shù)大于30條記3分[5]。此種方法2004年由Jambrik等[6]提出，目前主要用于心源性肺水腫及腎性水腫的研究，在急性心源性肺水腫中可通過計(jì)算B線評分，評估肺水腫的嚴(yán)重程度。

第三種：自2008年Volpicelli 等[7]開始以8區(qū)分法進(jìn)行研究，即自胸骨旁線至腋前線將胸壁分為前區(qū)自腋前線至腋后線將胸壁分為側(cè)區(qū)，分區(qū)分上下兩區(qū)，單側(cè)胸壁4區(qū)，雙側(cè)共8區(qū)(圖4)。且研究出陽性掃描和陽性檢查的標(biāo)準(zhǔn)。2012年進(jìn)入專家共識[8]，此種方法在危重病人中，更快速的前兩區(qū)域掃描可能足以排除心臟性急性肺水腫[9]，2015年Enghard等[10]進(jìn)一步研究得出具體評分標(biāo)準(zhǔn)，即首先記錄每一個區(qū)域B線總數(shù)，再按以下評分規(guī)則評定每一區(qū)域評分。0條B線至5條B線分別記0～5分；融合B線大于屏幕50%記6分，大于75%記7分，融合B線滿布屏幕記8分。

圖3 肺28區(qū)分法[5]

2 肺超聲在心力衰竭中的應(yīng)用現(xiàn)狀及進(jìn)展

2.1 急性心力衰竭

自1989年以來，F(xiàn)rancois Jardin在ICU探索發(fā)現(xiàn)肺超聲可以成為重癥患者的護(hù)理標(biāo)準(zhǔn),肺超聲逐漸出現(xiàn)在人們的視野中,Lichtenstein[11]在重癥監(jiān)護(hù)室用全身超聲觀察患者，發(fā)現(xiàn)肺超聲在重癥監(jiān)護(hù)室中的應(yīng)用價值。1994年Targetta 在有病變的肺上觀察并描述B線[12]。1997年Daniel Lichtenstein通過比較肺超聲和胸部CT第一次建立了B線表現(xiàn)形式，發(fā)現(xiàn)B線與肺間質(zhì)水腫的胸膜下小葉間隔增厚，以及肺纖維化的纖維化增厚有關(guān)[13]?，F(xiàn)代肺超聲由此誕生了，Picano等[5]和Jambrik等[6]通過描述胸部X射線評估的血管外肺水和由肺超聲檢測到的B線數(shù)量，發(fā)現(xiàn)兩者之間存在相關(guān)性。2005年Eustachio等報道了ULCs評分與脈波輪廓溫度稀釋連續(xù)心排血量監(jiān)測技術(shù)評價血管外肺水間的關(guān)聯(lián)。以上均說明肺超聲B線與肺外水有良好的相關(guān)性。由于肺外液體增多可使患者產(chǎn)生呼吸困難，因此起初ULCs被廣泛用于急性肺水腫的診斷以及與急性非心源性呼吸困難的鑒別。2008年Lichtenstein等[9]對ICU中260例呼吸困難病因明確的患者行肺超聲檢查得出哮喘、肺炎、慢性阻塞性肺疾病、肺栓塞的特征性征象，并且得出了急性呼吸衰竭的診斷流程BLUE方案(圖5)。其對急性充血性肺水腫診斷有95%特異性及97%的敏感性[9]。2008年Gargani等[14]通過研究142例由于急性呼吸困難入院的患者發(fā)現(xiàn)，患者的B線數(shù)目隨著紐約心功能分級的惡化和氨基末端腦鈉肽(BNP)升高而增多，發(fā)現(xiàn)在患有急性呼吸困難的患者中肺充血以超聲的方式成像為ULCs評分，與BNP值有顯著的相關(guān)性。ULCs評分在預(yù)測呼吸困難的心臟起源方面的準(zhǔn)確性較大。2010年歐洲心血管協(xié)會推薦可通過檢測肺超聲B線來評估急性心力衰竭肺淤血的評分及分級[15]。意大利多中心研究及ALDeeb通過meta分析7篇具有良好方法學(xué)研究報告發(fā)現(xiàn)，肺超聲對于鑒別心源性及非心源性呼吸困難有94.2%敏感性及92.4%的特異性，其準(zhǔn)確性比胸片和BNP高得多[16]。2017年歐洲心臟學(xué)會專家共識推薦使用肺超聲聯(lián)合超聲心動圖可以快速評估急性心力衰竭患者的低血壓，可以指導(dǎo)臨床醫(yī)生對急性心力衰竭患者的病情評估和指導(dǎo)治療[17]。

圖4 肺8區(qū)分法[10]

圖5 BLUE方案流程[9]

2.2 慢性心力衰竭

急性心力衰竭綜合征患者中，通常有一個較長的潛伏期，即幾天或幾周，在此期間，血管外肺水逐漸積累，在臨床上早期發(fā)現(xiàn)和治療肺部充血，可以預(yù)防心力衰竭的住院率和病情進(jìn)展。因此，在亞臨床階段出現(xiàn)肺水腫的可能性仍然是一個有吸引力且難以捉摸的目標(biāo)，研究者們逐漸將注意力轉(zhuǎn)移至研究肺超聲與慢性心力衰竭中來。多普勒超聲心動圖是最常見的非侵入性心臟影像學(xué)檢查，三維超聲心動圖通常用于定量評估心臟容積、左室射血分?jǐn)?shù)和心排血量，進(jìn)而評估心功能，在心力衰竭患者的評估和管理中起著關(guān)鍵作用[18]。因此研究者開始研究B線數(shù)目與何種指標(biāo)關(guān)系更為密切。2006年Agricola等[19]研究得出ULCs評分與跨二尖瓣舒張?jiān)缙谘魉俣确逯?E)/二尖瓣環(huán)舒張?jiān)缙谶\(yùn)動速度峰值(Ea)(E/Ea)、肺動脈收縮壓、肺毛細(xì)血管楔壓之間存在正線性相關(guān)，而與射血分?jǐn)?shù)存在弱相關(guān)性。此后許多研究者進(jìn)行相關(guān)研究，F(xiàn)rassi等[20]應(yīng)用二維多普勒超聲心動圖和肺部超聲對340例心血管科入院患者進(jìn)行左室功能進(jìn)行研究評估，結(jié)果經(jīng)多元線性回歸分析顯示，急性心力衰竭患者的肺彗星評分明顯較高，肺功能分類的嚴(yán)重程度越高，肺彗星的數(shù)量增加。肺舒張功能障礙的加重也使肺彗星的得分增加，而肺彗星的得分與射血分?jǐn)?shù)之間存在顯著的負(fù)相關(guān)(r=-0.354,P<0.001)。Tsverava等[21]對380例心力衰竭患者進(jìn)行了評價其中86例患者有舒張期心力衰竭(I組)，294例收縮期心力衰竭(Ⅱ組)。對照組為155例左室舒張功能障礙患者，提示肺超聲對于舒張性心力衰竭具有很好的相關(guān)性。當(dāng)彗星尾現(xiàn)象>3是作為診斷肺動脈充血的參照點(diǎn)(敏感性-0.911，特異性-0.942，陽性預(yù)測值0.975)，就可以達(dá)到最好的舒張性心力衰竭診斷結(jié)果。綜合兩者的研究結(jié)果得出肺超聲可在收縮功能正常時與舒張功能異常成明顯正相關(guān)，舒張性心力衰竭與肺超聲ULCs評分存在良好的相關(guān)性提示，肺超聲可對心力衰竭早期臨床癥狀出現(xiàn)之前監(jiān)測出肺水腫，提示肺超聲對慢性心力衰竭具有研究價值。2013年Miglioranza等[22]通過研究門診患者肺超聲與心絞痛評分、E/Ea、BNP前體、胸片等之間的關(guān)系并利用回歸在線就分析表明B線與上述指標(biāo)密切相關(guān)并且B線≥15條可快速診斷門診心力衰竭失代償，同時證明肺超聲與慢性心力衰竭之間存在相關(guān)性。2018年 ?hman等[23]運(yùn)用B線指導(dǎo)治療因急性心力衰竭住院患者共20例，發(fā)現(xiàn)B線不僅可以指導(dǎo)治療，同時與預(yù)后存在相關(guān)性。 Platz等[24]通過研究門診患者肺部超聲B線以及患者6個月內(nèi)再入院率及死亡等風(fēng)險評估，得出B線不僅可以對慢性心力衰竭進(jìn)行預(yù)后評估同時可作為心力衰竭治療的靶向指標(biāo)。2017年Miglioranza 等[25]再次通過研究門診患者B線數(shù)目與4個月再入院率，得出患者B線≥30條為慢性心力衰竭患者3個月內(nèi)發(fā)生急性左心力衰竭等高危因素。Platz等[26]通過既往研究的數(shù)據(jù)分析得出，急性左心力衰竭B線數(shù)目>15條(28區(qū)分法)、慢性心力衰竭B線≥3條(8區(qū)分法)為死亡或在入院率高風(fēng)險。由于各種心臟疾病的終末期轉(zhuǎn)歸為心力衰竭，隨著研究的進(jìn)一步進(jìn)展，F(xiàn)rassi等[27]以及Bedetti等[28]通過研究因胸痛和急性冠脈綜合征患者，B線數(shù)目與遠(yuǎn)期臨床預(yù)后(如再非致死性心肌梗死、心源性死亡、急性心力衰竭等)，得出B線可為此類患者提供預(yù)后信息及危險分層評估。由于ULCs評分可以在幾分鐘內(nèi)監(jiān)測出急性利尿后容量負(fù)荷緩解程度，因此它們可能是一種有用的床頭監(jiān)測工具，以實(shí)時的方式監(jiān)測[29]。故B線對于右室心肌梗死伴低血壓患者補(bǔ)液治療具有重要的指導(dǎo)意義。在納入51例具有先天性心臟病新生兒研究中，研究者發(fā)現(xiàn)B線評分及超聲心動圖相較于胸片及體格檢查對于72 d后患兒發(fā)展為肺淤血具有更高的敏感性，肺超聲可用于診斷先天性心臟病肺淤血[30]，但肺超聲是否可用于監(jiān)控及優(yōu)化治療有待進(jìn)一步研究。以上均說明，肺超聲不僅可以對心力衰竭急重癥病情評估，同時可以用于慢性心力衰竭患者的預(yù)后評估，對無癥狀心力衰竭患者進(jìn)行早期干預(yù)，防止心功能惡化，改善其預(yù)后。肺超聲作為一種新穎的、無創(chuàng)、方便的檢查方法將廣泛用于心力衰竭的診療中。

3 局限性

肺超聲檢查對患者有依賴性，且受檢查者的主觀因素影響。軟組織水腫、肥胖、皮下水腫、傷口敷料等均可影響圖像質(zhì)量造成檢查結(jié)果偏駁。且目前國際上缺乏統(tǒng)一的分區(qū)及評分標(biāo)準(zhǔn)，故檢查結(jié)果亦難以統(tǒng)一。肺超聲僅評估胸膜下皮質(zhì)區(qū)深度為2～4 cm區(qū)域，并不能深入評估肺部情況。B線是由于肺間質(zhì)水腫造成聲波增減差異而成像，急性呼吸窘迫綜合征、肺炎、肺間質(zhì)性疾病、心力衰竭等均可有此表現(xiàn)，故其缺乏特異性。雖然對心源性肺水腫敏感但缺乏特異性，故對病因的確定依賴于病史、體格檢查、超聲心動圖等，并不是單一的測試就可以確定診斷。

4 展望及未來

肺超聲作為一種新穎的、可靠的、無創(chuàng)的檢查方法將廣泛用于臨床中，不僅可以用于心力衰竭各階段評估，且可用于呼吸困難的鑒別，對于心內(nèi)科醫(yī)生來說這無疑是一項(xiàng)可發(fā)展的新技術(shù)，但其標(biāo)準(zhǔn)化采集圖像及標(biāo)準(zhǔn)化評分有待于進(jìn)一步研究形成專家共識，達(dá)到分級評估心力衰竭的嚴(yán)重程度，達(dá)到指導(dǎo)治療，評估預(yù)后等重要作用。該技術(shù)目前仍為輔助性技術(shù)，需要進(jìn)行大規(guī)模的隨機(jī)試驗(yàn)來證明它的使用對心力衰竭患者有多大的幫助，并認(rèn)識到它的局限性可能導(dǎo)致不恰當(dāng)?shù)闹委?，其是否可指?dǎo)臨床治療、縮短住院時間、節(jié)約住院成本，有待于進(jìn)一步研究與證實(shí)。