心肺聯(lián)合超聲檢測(cè)COVID-19心血管系統(tǒng)損傷*

尹立雪

(四川省醫(yī)學(xué)科學(xué)院·四川省人民醫(yī)院心血管超聲及心功能科，電子科技大學(xué)醫(yī)學(xué)院，超聲心臟電生理學(xué)與生物力學(xué)四川省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，四川 成都 610072)

現(xiàn)有新型冠狀病毒肺炎(Corona Virus Disease 2019，COVID-19)的基礎(chǔ)研究表明：新型冠狀病毒感染者具有明顯多樣性的臨床表現(xiàn)，可表現(xiàn)為從完全無癥狀至嚴(yán)重呼吸窘迫綜合征以及終末期多器官功能衰竭的寬廣譜系[1]。新型冠狀病毒在導(dǎo)致下呼吸道肺泡組織炎性改變的同時(shí)，還造成了包括心血管系統(tǒng)在內(nèi)的人體多器官損傷。有研究報(bào)告COVID-19合并心血管損傷的發(fā)生率達(dá)到20%[2]。現(xiàn)有臨床觀察發(fā)現(xiàn)[3]，COVID-19患者的癥狀和實(shí)際肺部病變嚴(yán)重程度并不平行，病患可以無明顯臨床癥狀而在胸部CT或者胸部X線檢查時(shí)發(fā)現(xiàn)肺臟明顯異常，部分出現(xiàn)突發(fā)心肺功能衰竭導(dǎo)致猝死。上述發(fā)現(xiàn)提示，充分應(yīng)用醫(yī)學(xué)影像技術(shù)方法在精準(zhǔn)COVID-19臨床診斷和治療中的重要性。在COVID-19重癥監(jiān)護(hù)室，由于受特定應(yīng)用環(huán)境限制，影像學(xué)檢測(cè)技術(shù)方法實(shí)際臨床應(yīng)用有限，難于常規(guī)應(yīng)用CT和MRI對(duì)COVID-19患者的心肺病變進(jìn)行密切動(dòng)態(tài)觀察[4]。

1 COVID-19心肺損傷影像學(xué)檢測(cè)現(xiàn)狀

中國(guó)(國(guó)家衛(wèi)健委，2020年3月3日發(fā)布)和美國(guó)(美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生研究院，2020年4月21日發(fā)布)的COVID-19診斷和治療指南明確大多數(shù)具有中度至重度癥狀的COVID-19患者將需要住院治療[5]。應(yīng)用傳統(tǒng)醫(yī)療檢測(cè)設(shè)備(如聽診器、袖帶血壓計(jì)、體溫計(jì)和血氧飽和度等)無法提供可靠的疾病進(jìn)展程度和及時(shí)的藥物與非藥物治療療效，以準(zhǔn)確觀察和判斷[6]。

美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生研究院相關(guān)指南指出：尚未確定最佳的COVID-19肺臟成像技術(shù)，可能的評(píng)估方法包括：胸部X線檢查、超聲檢查或必要的CT檢查。COVID-19胸部X線檢查和CT表現(xiàn)多樣，典型的胸部CT表現(xiàn)為雙側(cè)周圍毛玻璃影，然后出現(xiàn)實(shí)變。指南建議：對(duì)重型和危重型患者應(yīng)采用肺部成像技術(shù)進(jìn)行評(píng)估，包括胸部X線檢查、超聲檢查或必要的CT檢查[7]。如有需要，應(yīng)進(jìn)行心電圖檢查[8]。

中國(guó)指南第七版也未明確提出超聲影像技術(shù)應(yīng)用于COVID-19診斷和治療。已有國(guó)內(nèi)外指南均未明確提及采用床旁超聲心動(dòng)圖對(duì)心血管系統(tǒng)進(jìn)行連續(xù)動(dòng)態(tài)檢查和監(jiān)測(cè)[9]。同時(shí)指南均未建議采用心肺聯(lián)合超聲檢查，進(jìn)行病情嚴(yán)重程度和病情變化判斷以及據(jù)此進(jìn)行COVID-19患者分類管理，也未建議應(yīng)用心肺聯(lián)合超聲檢查進(jìn)行快速的治療療效評(píng)價(jià)[10]。

美國(guó)COVID-19診斷和治療指南指出： 實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)包括血常規(guī)和代謝套餐，包括肌鈣蛋白、肝臟和腎臟功能檢測(cè)。炎癥標(biāo)志物如c反應(yīng)蛋白(CRP)、D-二聚體和鐵蛋白的檢測(cè)，雖然不是標(biāo)準(zhǔn)診斷流程的一部分，但檢測(cè)結(jié)果可能具有預(yù)后價(jià)值。COVID-19患者胸片和CT表現(xiàn)多樣，典型胸部CT表現(xiàn)為雙側(cè)周圍毛玻璃影，然后出現(xiàn)實(shí)變。COVID-19患者臨床表現(xiàn)有一特點(diǎn)需注意，就是患者可以沒有臨床癥狀，而胸部CT或者X線可以發(fā)現(xiàn)明顯肺臟異常炎癥病變。

現(xiàn)有研究表明[11]肺部超聲檢查對(duì)于識(shí)別肺部炎癥性改變具有較高的臨床價(jià)值，肺部超聲診斷肺部炎癥性病變的敏感性和特異性均高達(dá)90%以上。與此同時(shí)，超聲心動(dòng)圖是唯一能夠在床旁實(shí)施的無創(chuàng)、連續(xù)動(dòng)態(tài)心血管系統(tǒng)解剖結(jié)構(gòu)、功能和血流動(dòng)力學(xué)可視化量化評(píng)價(jià)技術(shù)方法[12]。在新型冠狀病毒感染者中整合應(yīng)用肺部超聲和超聲心動(dòng)圖，可簡(jiǎn)便快捷可靠地檢出肺部炎癥患者，確定肺部炎癥的范圍和嚴(yán)重程度，同時(shí)明確新型冠狀病毒感染對(duì)心血管系統(tǒng)的相關(guān)損傷和其它合并癥，對(duì)及時(shí)有效識(shí)別普通型、重型以及危重型患者，連續(xù)動(dòng)態(tài)觀察疾病演變過程和治療療效具有重要臨床價(jià)值[13]。

2 現(xiàn)有COVID-19心肺損傷檢測(cè)存在的主要問題

目前臨床廣泛使用的急性心臟損傷的定義為：入院時(shí)或住院期間高敏感性肌鈣蛋白I或肌鈣蛋白T升高。急性心臟損傷的主要診斷標(biāo)準(zhǔn)是COVID-19患者血清心肌損傷標(biāo)志物升高超過第99個(gè)百分位數(shù)上限參考范圍。其在COVID-19患者中發(fā)生率約為8%～28%。該血清心肌損傷標(biāo)記物的定義與先前對(duì)病毒感染的研究相似。入院時(shí)或住院期間因高敏感性肌鈣蛋白I或肌鈣蛋白T升高患者初次報(bào)告的死亡率超過50%。而SARS-CoV-2導(dǎo)致的COVID-19患者的初始病死率在2.3%～7.3%[14]。

在部分COVID-19患者中，肌鈣蛋白在整個(gè)疾病過程中持續(xù)升高，這種模式不同于一般缺血性或炎癥性心肌損傷后典型的一過性升高和降低。在某些COVID-19患者中，這種肌鈣蛋白升高在II型心肌梗塞中通常觀察到的類似升高之后進(jìn)一步的增高。重要的是，肌鈣蛋白升高的患者具有較高水平的CRP。肌鈣蛋白和CRP的增加似乎是相互平行的，并且總體相關(guān)程度與肌鈣蛋白和NTpro-BNP之間的相關(guān)性相似。一方面，肌鈣蛋白升高的COVID-19患者年齡較大，并有更多的非炎癥性心血管損傷合并癥，如：冠狀動(dòng)脈疾病、慢性心力衰竭、高血壓和糖尿病。這些發(fā)現(xiàn)支持了特定老年人群中存在心肌供氧需求失調(diào)與由此產(chǎn)生的局部缺血或梗死。另一方面，臨床報(bào)告反復(fù)多發(fā)性肺梗死、急性胰腺炎和腦梗死等同樣會(huì)導(dǎo)致持續(xù)多峰的肌鈣蛋白增高。這一現(xiàn)象被臨床廣泛忽視，提示臨床應(yīng)高度重視多次反復(fù)較小肺梗死導(dǎo)致的持續(xù)多峰hs-TNI增高現(xiàn)象[2]。

3 COVID-19主要心肺損傷病理解剖改變和病理生理機(jī)制

中國(guó)指南第七版中已經(jīng)確定的COVID-19患者主要肺臟和心臟病理改變?nèi)缦隆?/p>

3.1 肺臟 肺臟呈不同程度的實(shí)變。肺泡腔內(nèi)見漿液、纖維蛋白性滲出物及透明膜形成；滲出細(xì)胞主要為單核和巨噬細(xì)胞，易見多核巨細(xì)胞。II型肺泡上皮細(xì)胞顯著增生，部分細(xì)胞脫落。II型肺泡上皮細(xì)胞和巨噬細(xì)胞內(nèi)可見包涵體。肺泡隔血管充血、水腫，可見單核和淋巴細(xì)胞浸潤(rùn)及血管內(nèi)透明血栓形成。肺組織灶性出血、壞死，可出現(xiàn)出血性梗死。部分肺泡腔滲出物機(jī)化和肺間質(zhì)纖維化。

肺內(nèi)支氣管黏膜部分上皮脫落，腔內(nèi)可見黏液及黏液栓形成。少數(shù)肺泡過度充氣、肺泡隔斷裂或囊腔形成。電鏡下支氣管黏膜上皮和II型肺泡上皮細(xì)胞胞質(zhì)內(nèi)可見冠狀病毒顆粒。免疫組化染色顯示部分肺泡上皮和巨噬細(xì)胞呈新型冠狀病毒抗原陽(yáng)性，RT-PCR檢測(cè)新型冠狀病毒核酸陽(yáng)性。

3.2 心臟 心肌細(xì)胞可見變性、壞死，間質(zhì)內(nèi)可見少數(shù)單核細(xì)胞、淋巴細(xì)胞和(或)中性粒細(xì)胞浸潤(rùn)。部分血管內(nèi)皮脫落、內(nèi)膜炎癥及血栓形成。

COVID-19相關(guān)心肌損傷的潛在機(jī)制可能與供氧需求不匹配或直接心肌損傷相關(guān)的心肌梗塞和過度炎癥有關(guān)，或兩者兼而有之。這提示部分重型和危重型患者炎癥和非炎癥性心肺損傷重疊存在。

在現(xiàn)有有限的病例或系列報(bào)道中心肌細(xì)胞壞死，水腫和心源性休克很少與SARS-CoV-2同時(shí)出現(xiàn)。盡管有癥狀患者的總體病死率約為10%，但先前導(dǎo)致嚴(yán)重急性呼吸綜合征的SARS-CoV-2暴發(fā)心肌炎癥仍然是傳聞，并且僅限于個(gè)案報(bào)告或小樣本報(bào)告。此外，有報(bào)道COVID-19心包膜炎沒有合并癥狀性呼吸系統(tǒng)疾病，暴發(fā)性心肌炎(通常定義為：心肌的突然和嚴(yán)重炎癥，導(dǎo)致心肌細(xì)胞壞死，水腫和心源性休克)也少見于COVID-19報(bào)告。

有限文獻(xiàn)報(bào)告的COVID-19患者主要心臟并發(fā)癥包括：心律失常(房顫，室性心律失常和室顫)；心肌潛在損傷[高敏感性肌鈣蛋白I(hs-cTnI)和肌酸激酶(CK)水平升高]；暴發(fā)性心肌炎，心力衰竭；心肌功能障礙和損害，內(nèi)皮功能障礙；微血管功能障礙，斑塊不穩(wěn)和心肌梗塞(Myocardial Infarction,MI)和肺栓塞以及彌散性血管內(nèi)凝血(Disseminated Intravascular Coagulation,DIC)等。其中下肢深靜脈血栓導(dǎo)致的肺栓塞是導(dǎo)致COVID-19患者死亡的主要原因[15]。

4 肺部超聲主要觀測(cè)內(nèi)容

COVID-19患者肺部超聲基本檢查方法基于床旁肺部超聲急診流程(Bedside Lung Ultrasound in Emergency-PLUS, BLUE-PLUS)方案并適當(dāng)簡(jiǎn)化。COVID-19患者體位可以采取仰臥位、半臥位或側(cè)臥位進(jìn)行肺部超聲檢查。以腋前線和腋后線為界，可將胸部縱向分為前區(qū)、側(cè)區(qū)和后區(qū)三部分，再沿肋間隙進(jìn)行橫向分區(qū)和定位。檢查過程中，探頭應(yīng)始終保持與胸壁垂直，垂直于肋骨長(zhǎng)軸進(jìn)行縱向掃查和沿肋間隙進(jìn)行橫向掃查[16]。

肺部超聲檢測(cè)時(shí)應(yīng)觀察是否存在胸膜線異常(光滑、連續(xù)性)、B線增多(數(shù)目及分布)、實(shí)變(范圍、支氣管充氣征)、胸腔積液(性質(zhì))和氣胸等征象。B線：起始于胸膜線并與之垂直，呈放射狀縱向發(fā)散至肺野深部的線性高回聲。檢查時(shí)計(jì)數(shù)B線數(shù)量并測(cè)量B線間距。肺點(diǎn)：隨著呼吸運(yùn)動(dòng)，在實(shí)時(shí)超聲下所見肺滑動(dòng)存在與肺滑動(dòng)消失交替點(diǎn)出現(xiàn)的分界點(diǎn)。肺搏動(dòng)征：胸膜線與心臟一致的運(yùn)動(dòng)，反映肺充氣不足。該征象的存在可排除氣胸。平流層征：當(dāng)肺滑動(dòng)消失時(shí)，在M型超聲下，胸膜線下方的顆粒樣點(diǎn)狀回聲被一系列平行線所替代，稱平流層征或條形碼征。肺泡間質(zhì)綜合征(Alveolar Interstitial Syndrome，AIS)：當(dāng)任一掃描區(qū)域內(nèi)有連續(xù)兩個(gè)以上肋間隙存在融合B線時(shí)。白肺：如果兩側(cè)肺臟的每個(gè)掃描區(qū)域均表現(xiàn)為致密B線，即為白肺。肺實(shí)變：肺組織完全失氣化后表現(xiàn)為實(shí)性組織回聲，呈大小不等的斑片狀或者"肝樣變"，可伴有"支氣管充氣征"或者"支氣管充液征"。胸腔積液：超聲表現(xiàn)為胸膜腔內(nèi)低/無回聲區(qū)，可見條索樣分隔，膿胸時(shí)應(yīng)注意與實(shí)變的肺組織鑒別。氣胸：存在胸膜線與A線，肺滑動(dòng)征消失，無B線存在，可見肺點(diǎn)，M型表現(xiàn)為平流層征。

B線、肺間質(zhì)綜合征與白肺三種聲像圖表現(xiàn)反映肺組織內(nèi)含水量由輕到重的程度。

5 超聲心動(dòng)圖主要觀測(cè)內(nèi)容

在常規(guī)醫(yī)療環(huán)境中，超聲心動(dòng)圖在急性心肌梗塞與其它類型心肌損傷間的鑒別中占有突出地位[17]。在COVID-19重癥患者的CV-ICU環(huán)境中，鑒于有限的資源以及需要盡量減少接觸COVID-19患者的需要，臨床一線只能被迫選擇性地使用超聲心動(dòng)圖檢查[18]。上述防護(hù)措施導(dǎo)致多數(shù)醫(yī)學(xué)中心在可能的COVID-19心肌損傷病例中未進(jìn)行全面系統(tǒng)的超聲心動(dòng)圖檢查[19]。盡管如此，臨床越來越關(guān)注使用即時(shí)床旁超聲來確定心肌收縮功能和應(yīng)變異常。超聲心動(dòng)圖能夠快速識(shí)別區(qū)域性壁運(yùn)動(dòng)異常，但是其區(qū)分心肌損傷原因的判別能力仍然不足。如應(yīng)激性心肌病在超聲心動(dòng)圖上的表現(xiàn)可與急性冠脈綜合癥或局灶性心肌炎相似[20]。

對(duì)輕型和普通型患者應(yīng)著重觀測(cè)左右心室室壁厚度、室壁運(yùn)動(dòng)、室壁瘤、心包積液、二尖瓣反流、肺動(dòng)脈平均壓和舒張末壓[21]。同時(shí)觀測(cè)心室壁厚度增厚率和運(yùn)動(dòng)異常、心肌回聲異常(回聲強(qiáng)度、均勻性等)、心室收縮功能不全、心室舒張功能不全、心室擴(kuò)大導(dǎo)致的房室瓣關(guān)閉不全和心包積液(部分病例)。應(yīng)當(dāng)采用已經(jīng)建立的超聲心動(dòng)圖新技術(shù)系統(tǒng)性觀察心室收縮功能和心室舒張功能、心室壁整體和分層心肌力學(xué)狀態(tài)、血流灌注和心腔內(nèi)流場(chǎng)變化[22]。

對(duì)重型和危重型患者應(yīng)當(dāng)持續(xù)動(dòng)態(tài)觀察潛在心肌炎心臟結(jié)構(gòu)功能改變。暴發(fā)性心肌炎應(yīng)持續(xù)觀察6個(gè)月。應(yīng)采用短軸切面，仔細(xì)觀察和測(cè)量每一個(gè)心室節(jié)段的室壁厚度和收縮期室壁增厚率變化情況。必要時(shí)采用超聲造影確定室壁真實(shí)厚度。對(duì)疑似肺栓塞患者，應(yīng)著重觀測(cè)肺動(dòng)脈和右心室壓力改變、右心室形態(tài)變化和McConnell征以及右心室室壁心肌長(zhǎng)軸應(yīng)變，同時(shí)觀測(cè)下肢深靜脈是否存在血栓。

COVID-19患者心肺超聲聯(lián)合檢查的主要策略是持續(xù)觀察心肺病理解剖和病理生理的動(dòng)態(tài)改變，以及時(shí)準(zhǔn)確確定是否存在心肺損傷和變化過程以及治療療效[23]。

6 小結(jié)

在COVID-19患者中應(yīng)當(dāng)注重實(shí)施連續(xù)動(dòng)態(tài)心肺超聲聯(lián)合檢查的密切隨訪觀察，以發(fā)現(xiàn)心臟解剖功能的動(dòng)態(tài)變化；注重系統(tǒng)性精細(xì)的心肺解剖結(jié)構(gòu)功能、血流動(dòng)力學(xué)評(píng)價(jià)；特別關(guān)注非特異性的微小病理改變(如：心包積液和血栓等)。應(yīng)當(dāng)善于采用心肌應(yīng)變和心肌超聲造影新技術(shù)發(fā)現(xiàn)亞臨床心肌病變；采用心肺超聲聯(lián)合檢查，特別關(guān)注肺動(dòng)脈高壓相關(guān)改變；同時(shí)觀察病毒性心血管損傷相關(guān)的其它系統(tǒng)病變(如：下肢靜脈血栓、顱腦和腎臟等)。應(yīng)當(dāng)高度重視鑒別和確定COVID-19患者可能重疊存在的炎癥性和非炎癥性心肺損傷。