超聲技術在圍手術期呼吸道管理中的應用進展

劉 博，戚思華

(哈爾濱醫(yī)科大學附屬第四醫(yī)院麻醉科，哈爾濱 150001)

床旁超聲作為一種功能強大的新型診療工具，現已廣泛應用于急診室、危重癥監(jiān)護室及麻醉手術室等臨床相關科室，其圍手術期的應用價值逐漸受到麻醉醫(yī)師的關注。目前，除神經區(qū)域阻滯和外周血管定位外，圍手術期超聲技術的應用范圍還涉及其他麻醉領域。呼吸道管理作為臨床麻醉實踐的必備技能一直受到美國麻醉醫(yī)師協(xié)會的重視，呼吸道管理的范圍逐漸擴大，而管理不當可能造成嚴重后果[1-2]。隨著現代醫(yī)療水平的提高，各種新興超聲技術不斷應用于圍手術期呼吸道管理，對提高患者的安全轉歸起到重要作用。2015年復蘇指南指出，應用氣道超聲更有益于呼吸道的相關管理[3]。超聲技術作為觀察評估呼吸道功能的輔助篩查手段，可實現圍手術期呼吸道管理目標解剖結構的可視化，更清晰地了解呼吸道解剖結構，并提供相關臨床參數，從而改善患者預后[2]。現就圍手術期超聲技術在舌咽部、氣管、肺部、膈肌及其他呼吸道相關部位的應用進展予以綜述。

1 舌咽部超聲在圍手術期呼吸道管理中的應用

困難氣道是造成麻醉相關不可逆損傷甚至死亡的主要原因之一，故術前有效準確地評估困難氣道并制訂最佳的氣道管理方案至關重要。目前，氣道評估及管理策略仍處于完善更新中。麻醉醫(yī)師通常憑借既往史和相關體格檢查進行簡單的主觀判斷，一項薈萃分析顯示，應用Mallampati分級、甲頦間距及張口度等預測困難氣道的臨床價值較有限[4]。應用超聲技術可客觀、實時、動態(tài)地顯示氣道圖像，運用不同位置的超聲探頭測定目標區(qū)域的解剖量化指標，完善圍手術期的評估。

Petrisor等[5]研究顯示，超聲引導下舌頦距(最大過伸位與中立位)的預測閾值為1.24。采用超聲技術測量頸前不同位置軟組織厚度的研究發(fā)現，插管困難患者的平均軟組織厚度大于正常范圍，其中甲狀舌骨膜水平、聲帶水平以及舌骨水平軟組織厚度閾值分別為1.9、0.23、1.28 cm，且超聲測定舌骨肌長度<3.88 cm與喉鏡暴露困難存在相關性[6-7]。舌下超聲無法觀察到舌骨顯影，但可用于預測困難氣道[6]。由此可見，術前床旁超聲氣道評估可提供許多相關解剖信息，其衍生參數均可作為困難氣道篩查的指標。

喉罩技術作為聲門上通氣的手段，具有無創(chuàng)且易于實施的特點，但常因位置不當而導致通氣障礙。聲門下通氣常為有創(chuàng)操作，如清醒纖支鏡插管、環(huán)甲膜穿刺以及氣管切開等，有創(chuàng)操作的成功實施依賴于體表解剖標志的準確定位，但存在困難氣道解剖學特征(如肥胖、頸部短小、皮下氣腫、頸部囊腫腫瘤、既往頸部手術史或燒傷史等)的患者往往難以依靠觸診定位，且觸診時極易增加患者不適感，甚至產生致死風險。

在臨床實踐中，應用可視喉鏡插管的成功率高于纖維支氣管鏡氣管插管和光棒引導下氣管插管等技術，但并不能完全解決困難插管。清醒纖維支氣管鏡氣管插管是困難氣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條件。超聲技術易于分辨舌骨、甲狀舌骨膜、喉上動脈、喉上神經及環(huán)甲膜等結構。超聲引導下喉上神經阻滯不僅可降低氣管血管等的穿透風險，還可減少局部麻醉藥物的用量，降低局部麻醉藥物的中毒風險[8]。臨床通常首選橫向入路，可用于燒傷、阻滯部位神經細微等縱向入路實施困難的情況。

環(huán)甲膜穿刺或氣管切開術是困難氣道應對方案之一。超聲引導下環(huán)甲膜定位技術提高了頸部解剖結構異?；颊叨ㄎ坏臏蚀_性和安全性[9]。環(huán)甲膜位于甲狀軟骨和環(huán)狀軟骨之間，超聲圖像常表現為強回聲的白線[10-11]。研究證明，超聲技術是一種快捷、安全、精準的氣道管理方式，能夠顯著減少重癥肥胖患者的穿刺次數、縮短手術時間、減少術中出血、合理評估氣管造口位置和造口管型號[12]。

2 氣管超聲在圍手術期呼吸道管理中的應用

呼氣末二氧化碳波形是確認氣管內插管的金標準。在心肺復蘇或通氣血流比值失衡時，呼氣末二氧化碳波形可發(fā)生變化甚至消失，但不能完全據此判斷氣管導管位置，可能導致因誤判而中斷胸外按壓。氣管超聲是便捷實用的非侵入性的快速評估氣管導管及喉罩型號及定位的輔助手段[13]。

采用高頻線性探頭測量的環(huán)狀軟骨水平橫向氣體柱直徑常被認為是氣管導管的最佳直徑[14]。通常氣管導管尖端位于距隆突3～7 cm處(即T3～4水平)時，導管套囊恰好位于胸骨上切跡水平[15]。Tessaro等[16]研究證實，在胸骨上切跡水平進行超聲檢查是快速確定氣管導管深度的方法之一。Hoffmann等[17]研究認為，床旁超聲可在緊急情況下確認氣管導管位置，當導管誤入食管時，超聲圖像呈“雙氣管征”，其靈敏度為100%，特異度為91%。在麻醉蘇醒期，經咽喉部超聲測量氣管導管套囊與聲帶間空氣偽影的寬度可成功預測拔管期喘鳴的發(fā)生，其陽性率與氣囊漏氣試驗相似。

與氣管插管相比，喉罩技術因操作簡單、血流動力學穩(wěn)定和相關并發(fā)癥少等優(yōu)點而廣泛應用。但喉罩的密閉性較差，處理不當常易導致通氣障礙、氣道損傷等。實時超聲技術便于觀察喉罩所處咽喉部位的各切面，可降低對位不良的發(fā)生率[18]。將高頻線性超聲探頭置于甲狀軟骨水平，聲門兩側超聲圖像可見套囊邊緣呈對稱分布；而置于胸骨上切跡側面，喉罩尖端則呈低回聲圓形袖口影[19]。

3 肺部超聲在圍手術期呼吸道管理中的應用

圍手術期患者的急性肺部病變?？稍斐珊粑把h(huán)系統(tǒng)的劇烈波動，僅依據現有的癥狀及體征進行經驗性診斷可能導致誤診、漏診，造成不可逆損傷，甚至出現呼吸停止和心臟停搏。圍手術期肺部超聲既可用于評估肺部原發(fā)疾病，也可用于識別早期相關并發(fā)癥。超聲對圍手術期機械通氣患者的診斷和監(jiān)測優(yōu)于胸部X線片[20]。

與圍手術期相關的肺部疾病主要包括氣胸、肺水腫及肺不張等。肺部超聲下胸膜滑動征、肺部脈搏和B線3種超聲信號同時消失可用于診斷氣胸，但肺點征(即此處正常肺部超聲圖像和游離氣體圖像隨呼吸運動交替出現)對確診氣胸具有高度特異性。肺水腫的超聲表現為3條或3條以上的合并 B線，B線比動脈血氧分壓更敏感，但缺乏特異性[21]。肺不張常伴支氣管充氣征[22]。急性呼吸窘迫綜合征患者表現為不規(guī)則胸膜線、肺滑動減少、胸膜下實變及B線的不均勻分布[21]。Bernardi等[23]研究表明，超聲是可行且可靠的監(jiān)測慢性阻塞性肺疾病患者內源性呼氣末正壓的方式。

近10年來，圍手術期相關心臟和肺部超聲的臨床應用在很大程度上提高了圍手術期危重癥診斷的準確性。目前，經胸超聲心動圖已成為一種有效且準確的目標導向性診斷工具，可快速、無創(chuàng)、即時地評估心室功能，瓣膜完整性，容量狀態(tài)以及液體反應性，此外，還有助于識別術前未明確的收縮期雜音，尋找原因不明低血壓和心力衰竭的潛在病因，并評估血管活性藥物和容量復蘇等干預性治療的反應性[24]。超聲心動圖顯示舒張末期左心室內徑降低，表明存在血容量不足，而收縮末期左心室內徑降低則表明外周血管阻力下降、心肌收縮力增強或心室充盈量減少等；當血容量不足時，通常舒張末期左心室內徑和收縮末期左心室內徑均降低；而外周血管阻力下降時，舒張末期左心室內徑正常，僅收縮末期左心室內徑降低[25]。應用超聲技術測量不同部位血管直徑或血管直徑比值也是評價機體血容量的無創(chuàng)性指標(如頸內靜脈、下腔靜脈及頸總動脈等)。在行機械通氣時，血管張力與胸腹內壓力的相互作用可能會影響超聲的測量結果，應結合其他容量指標共同評估。

在經胸或經食管超聲心動圖的監(jiān)測下，當體外膜肺氧合的灌注流量降低50%，且血流動力學持續(xù)穩(wěn)定(通常主動脈血流速度時間積分>10 cm，左心室射血分數>20%～25%)患者可撤機[26]。此外，肺部超聲也可通過觀察胸膜滑動、膈肌運動和肺搏動評估肺部隔離情況，以確認雙腔管的準確位置[27]。

4 膈肌超聲在圍手術期呼吸道管理中的應用

膈肌運動由兩側膈神經支配，在吸氣過程中起主要作用，約占呼吸肌功能的70%[28]。在超聲圖像中，膈肌是位于兩條強回聲線(胸膜線和腹膜線)之間的低回聲層。超聲評價膈肌功能可用于預測麻醉蘇醒期的拔管結果、診斷膈肌麻痹或膈神經損傷、確定氣管導管位置、評價呼吸功能以及尋找呼吸困難原因等[28]。由于左側膈肌易受周圍毗鄰組織臟器的干擾，故通常首選右側膈肌進行超聲測量評估。

有文獻報道，膈肌增厚分數[即(吸氣末厚度-呼氣末厚度)/呼氣末厚度]與肺容量之間呈線性相關[28]。在自主呼吸測試期間，當膈肌增厚分數>30%～36%時，拔管成功的可能性增加，因此膈肌增厚分數被認為是評價膈肌收縮功能的可靠指標[29]。臂叢神經阻滯或心臟手術術中可能損傷膈神經，繼而出現同側膈肌麻痹，且已存在呼吸系統(tǒng)疾病或肥胖患者發(fā)生呼吸系統(tǒng)并發(fā)癥的可能性增加[30]。有研究認為，超聲測量的膈肌厚度指數(吸氣末厚度/呼氣末厚度)<1.2似乎可用于診斷與肌間溝臂叢阻滯相關的急性膈肌癱瘓，且不需要基線預評估[31]。

研究證實，由于呼吸肌無力和胸壁運動改變，缺血性或出血性腦卒中患者常出現限制性肺容量減少?；颊叩暮粑δ芘c超聲評估麻痹側的膈肌厚度以及膈肌偏移存在顯著相關性[32]。但肌萎縮側索硬化癥患者超聲下所測量的膈肌厚度變化并不明顯[33]。膈肌超聲還是高效、可重復性高的確定氣管導管位置的方法。在超聲引導下，氣管導管通氣可促進雙側膈肌向尾側運動；支氣管導管通氣可產生同側膈肌向尾側運動；當氣管導管置于食管時，因無法通氣而出現膈肌向頭側運動或無膈肌運動[34]。

5 超聲技術在圍手術期呼吸道管理中的其他應用

除上述與呼吸系統(tǒng)直接相關的超聲技術外，圍手術期呼吸道管理策略還包括某些與呼吸系統(tǒng)間接相關解剖部位的超聲技術。目前，外科手術時機和氣道管理的決策主要基于患者的飽胃狀態(tài)。然而，不同疾病狀態(tài)下的胃排空時間差異較大。即時胃超聲是一種簡單評估胃內容物誤吸風險的診斷工具。胃部超聲可用于提供胃內容物的定性定量信息。不同性狀胃內容物的超聲圖像存在差異，空腹時，胃竇扁平且胃壁相互貼近；清涼液體表現為低回聲影，濃稠液體多為高回聲；此外，固體食物呈“磨玻璃樣改變”。有研究顯示，增加誤吸風險的胃容量閾值為1.5 mL/kg[35]。此外，超聲測量胃竇橫截面積可在緊急氣道管理前評估胃內狀態(tài)，且胃竇橫截面積與胃容量呈正相關。Kaydu和Gokcek[36]研究顯示，易致反流誤吸風險的胃竇面積閾值為3.4 cm2。

超聲評估胃內物仍可廣泛應用于某些特殊人群。Bataille等[37]通過在無痛分娩期間采用超聲實時測量胃竇橫截面積發(fā)現，硬膜外麻醉并不影響胃腸道動力，故應注意隨時評估孕產婦的誤吸風險。Song等[38]研究發(fā)現，擇期手術前2 h患兒攝入適量碳水化合物流體，胃內容量的增加并不引起嚴重的相關并發(fā)癥，反而可能降低全麻術后惡心嘔吐的發(fā)生率，減少術后胰島素抵抗，加速術后康復。Mirbagheri等[39]認為，超聲估計的胃排空時間可作為評估結直腸手術術后胃腸功能的替代性指標，可用于指導患者術后安全進食，加速康復。胃管誤置于氣管并進行鼻飼可導致嚴重的醫(yī)源性肺炎，因此，在胃管置入后的準確定位尤為重要，超聲可用于判斷胃管的放置位置[40]。

6 小 結

技術化革新和便攜性改進使超聲的應用范圍逐漸擴大。以往床旁超聲主要用于指導臨床操作，實現目標解剖結構和穿刺針的可視化，而目前超聲除涉及呼吸道管理、胃內容物分析、血流動力學監(jiān)測、顱內壓預估及腹腔游離液體檢測等領域外，還可實時評價心肺功能，并逐漸引起人們的廣泛關注，但相關研究尚不成熟。目前，圍手術期呼吸道管理中超聲技術的應用仍處于探索、完善、更新階段。超聲技術現已廣泛用于肺部病變的鑒別診斷、胸腔積液的定位和引流。暗場顯微成像技術證實，舌下區(qū)域微循環(huán)狀況可以作為體外膜肺氧合循環(huán)輔助成功脫機的參考指標[41]。可見，超聲技術在呼吸道管理中的應用具有很大的發(fā)展空間，仍需要深入地發(fā)掘，以便于更好地指導臨床實踐。