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利用超声评估血管外肺水

 急诊医学资讯 2020-10-21
摘要

积极的液体复苏已经成为脓毒症低血压患者的标准治疗。然而,脓毒症是一个生理学非常复杂的综合征,若用一刀切的补液方法来管理所有患者显然是不合适的。液体管理需要个体化,而且有多种评估液体反应性的方法已被证实可行。但是,即使是在有反应的患者中,补液仍然可能造成肺水肿等危害。因此,为了更好的个体化液体管理,除了需要评估液体反应性,还需要评估液体耐受性。本文旨在研究肺部超声能否用来测定血管外肺水(EVLW),从而评估液体耐受性。我们将简单介绍EVLW的生理机制及肺部超声标准,详细回顾在各种临床情形中探讨EVLW与肺部超声检查结果之间相关性的文章。总的来说,肺部超声可以很好的测定EVLW,但仍需进行更多关于肺部超声指导液体管理的研究

关键词

液体治疗;容量状态;肺部超声;血管外肺水

  前 言  

积极的液体复苏已经成为脓毒症低血压患者的标准治疗,但最新指南对此却有争议,而另外2项随机试验结果也显示了过度液体复苏的危害。更重要的是,以一刀切的方式来治疗所有脓毒症患者的概念似乎存在根本性的缺陷。因为脓毒症本身就是一个生理学非常复杂的综合征。一个心脏健康和丢失大量液体的年轻患者和患有心脏和肾脏疾病的老年患者的治疗方法就不应该相同。

为了实现个体化液体管理,预测液体反应性很重要,而由于床旁彩超操作简单方便,故许多ICU利用床旁彩超测定下腔静脉宽度及变异率作为评估液体反应性的工具。但床旁彩超的准确性仍然存在争议。利用床旁心脏彩超测定每搏输出量有难度,需要较高水平的培训,但如果联合被动抬腿试验或最小补液试验,那么结果就会可靠得多。

由于补液的潜在危害,因此需要明确哪些有液体反应性的患者将从补液中实际获益。换句话说,个体化液体管理需要评估液体反应性及液体耐受性。晶体可自由分布到组织间隙中,在健康成人中这一过程约25至30分钟后即可完成。而在感染性休克中,白蛋白的毛细血管渗漏增加了300%,即使使用胶体,也会导致输注的液体迅速重新分布到组织间隙中。因此,可能即使患者有液体反应性,但输注的液体也会迅速分布到组织间隙中,最终导致如肺水肿、肾损伤和腹腔间隔室综合征等并发症

肺水肿的病理生理学特点是由于静水压增加和(或)肺损伤导致的血管外肺水(EVLW)增加。液体的外渗受Starling液体滤过定律影响,根据肺微循环和组织间隙之间的静水压和渗透压的平衡而变化。在脓毒症中,血液渗透压降低和肺泡毛细血管屏障通透性增加,都将使肺组织在低于正常静水压情况下更容易受到补液的影响。此外,由于脓毒症中肺泡上皮屏障和淋巴系统受到损伤,导致液体在组织间隙甚至肺泡中聚集,EVLW增加。鉴于组织间隙和肺泡内液体积聚的危害,EVLW增加可预测脓毒症及其他ICU患者的死亡率也就不足为奇了。因此,EVLW 可用于指导液体管理

目前,经肺热稀释法是测定EVLW的金标准,但这种方法需要专门的设备——上腔静脉中心静脉导管,以及最常放置在股动脉中的带有热敏探头的动脉导管。以前利用胸部X线片来评估EVLW,但放射线片与EVLW变化之间的相关性较差。与上述两种技术相比,肺部超声是无创的、没有辐射的,而且易于学习掌握,并且已经被许多ICU广泛采用。那么肺部超声是否能可靠地评估EVLW并帮助指导液体管理呢?

肺部超声标准

肺部超声有两个容易辨别的特征,即A线或B线占主导。由于正常肺组织主要由空气组成,声波不会传播到肺部,而是会反射回超声探头。然后声波再从探头反射回来,导致探头和肺表面之间的混响,得到的等距水平线通常称为A线(图1),其指示部位即正常肺组织。

图1.在第三肋间隙前锁骨中线,探针标记指向头部。第一条明亮的水平线表示胸壁对肺界面的声波反射,以下的水平线是混响伪像,称为A线。

如果肺间质液体增多或间质增宽,或者液体积聚在肺泡腔中,那么超声波将传递到肺部。在肺水肿的情况下,肺内水与空气之间的声阻抗差异将产生不同的混响伪影,先前称为彗尾伪影或肺火箭征,现在称为B线(图2)。B线被定义为从胸膜线产生的,离散的激光状垂直的高回声混响伪影,延伸到屏幕的底部而不减弱,并且与肺滑动同步运动。

图2.第三肋间隙腋前线,探头标记指向头部。明亮的水平线表示胸壁与肺界面的声波反射,垂直线称为B线,未见A线。

Lichten-stein及其同事首先描述了B线伪影及其与肺泡-间质综合征影像学的相关性。这篇具有里程碑意义的文章显示了胸片与肺部超声之间具有良好的相关性,不仅确立了肺部超声的可行性,还证明了计算机断层扫描和B线之间的良好相关性。双侧弥漫性B线的发现是非特异性的,鉴别诊断包括肺水肿(液体静水压或其他原因),间质性肺病和弥漫性实质性肺病(例如肺纤维化)。尽管超声结果解读还需依赖于临床具体情况,但超声上胸膜线的外观和B线分布都有助于病因治疗。急性呼吸窘迫综合征(ARDS)和弥漫性实质性肺病如间质纤维化,可以通过不规则的、不连续的胸膜线和不均匀分布的B线来区别于静水压增高造成的肺水肿。

B线与EVLW相关性的证据是什么?

Jam-brik等人于2004年发表了关于肺部超声测定EVLW的首批研究结果之一,阐述了B线评分和胸片肺水评分之间的线性相关性。但正如上所述,胸片不是评估EVLW的最佳方法。从那时起,就有许多关于比较经肺热稀释法与肺部超声评估EVLW的研究报道,而结果都显示B线评分和EVLW之间呈正相关性。Agricola及其同事在无肺部疾病的心脏术后患者中,B线评分对EVLW> 500 mL(与肺水肿相关)的敏感度和特异度分别为90%和86%。而有趣的是,肺部超声在EVLW低于肺水肿阈值即可发现异常,且灵敏度和特异性都较高,这提示肺部超声可能有助于早期发现液体超负荷。Volpicelli及其同事测量了32例经肺动脉热稀释测定的ICU机械通气患者的EVLW,发现缺乏B线(A线模式)与EVLW低水平相关(10 mL/kg或更低;81%敏感度,91%特异度)。来自同一组的另一项小型研究也得出了类似的结论。此外,后一项研究还说明了特定扫描和评分方案的重要性。超声查看每侧胸部肺的四个象限,2个前部和2个侧面。记3个阳性象限来测定EVLW指数>10 mL/kg(“阳性”定义为象限内有3条或更多条B线)的敏感度和特异度分别为100%和70%,若记4个阳性象限则增加了特异度(100%)但敏感度下降(50%)。一项针对一组德国ICU患者的研究进一步证实了B线评分与EVLW之间的良好相关性。据报道,测定轻度和严重增加的EVLW的敏感度和特异度都超过90%。该研究还证实了肺部超声对测定EVLW的优越性远超于胸部X线片

尽管这些研究样本量都相对较小,但它们的结果都支持肺部超声在测定EVLW中的价值。此外,B线和EVLW之间的紧密相关性也得到研究证实。表1中总结了有关肺部超声与其他EVLW测定方法相关性的重要研究。

与其他成像技术一样,在解读肺部超声时必须结合临床情况。如上所述,B线并非EVLW特有表现。然而,弥漫性肺疾病通常有相关病史,并且可以基于胸膜线的外观和上述超声的其他征象来区分非心源性病因。最近,M模式被认为可用来区分心源性和非心源性肺泡间质综合征。Copetti等人在ICU患者群体中证实ARDS的超声图像与急性肺水肿有明显区别。胸膜线不规则,肺滑动减少或缺失,肺实变和肺搏动征都是区分ARDS和心源性肺水肿的重要征象。此外,左心室功能降低,左侧胸腔积液和下腔静脉增宽,都很容易在即时床旁超声检查中获得,这也有助于区分心源性肺水肿和ARDS

有趣的是,在ARDS中B线评分仍然与EVLW呈相关性,而且肺部超声评分越高,SOFA评分越高,PaO2/FiO2越低。此外,肺部超声评分和EVLW在非存活者中要显著高于存活者。因此,肺部超声不仅区别ARDS和心源性肺水肿,还可以用于监测ARDS患者的EVLW

B线与肺水肿

在其他领域的研究中,有大量关于B线诊断肺水肿的证据。虽然这些研究并非直接测定EVLW,但仍然支持B线和EVLW之间存在较强的相关性。

肺部超声被认为是区分急性失代偿性心力衰竭和非心源性呼吸困难病因的有效工具。Lichtenstein和Meziere的一系列研究显示与慢性阻塞性肺病相比,B线在诊断肺水肿方面具有100%的灵敏度和92%的特异性。在一个大型多中心的前瞻性队列研究中发现,采用肺部超声在区分急性失代偿性心力衰竭与其他非心源性疾病时具有极好的敏感性和特异性(均为97%)。值得注意的是,这种方法要优于临床查体、胸片和脑钠肽测定。其他几项研究也进一步证实了肺部超声在鉴别非心源性肺水肿引起的呼吸困难中的作用。

肺部超声还可用于门诊评估心力衰竭引起的肺水肿。B线评分与已建立的参数比如如末端前脑钠尿肽、临床查体和左心室充盈压的超声心动图估算(E/e'比值)等,都具有良好的相关性。另外B-线还与植入式除颤器胸内阻抗测定存在相关性,通过肺部超声发现心力衰竭恶化的敏感性为83%,阳性预测值为91%。此外,如果发现大量B线可以提示患者出现急性心力衰竭、心力衰竭住院治疗甚至死亡的风险增加。要想全面了解关于肺部超声和心力衰竭,读者可以参考最近关于该主题的综述文章。

此外,肺部超声也被证实可用于监测透析期间和急性肾衰竭患者的液体容量状态。两项研究表明了B线的动态变化和与细胞外水的相关性,而另一项研究报道每500cc液体清除就减少了2.7 条B线。有趣的是,透析期间B线变化发生得非常快,这表明B线可用于实时监测EVLW。随着液体的增加,B线也迅速增加。在心力衰竭患者群体中,从坐位变为卧位后2分钟,B线评分就会显著升高。

B线指导液体管理

有多方面证据都强烈支持肺部超声在各种临床情况中测定EVLW的价值。如上所述,B线的动态变化和血管外肺水在临床上是相关,但不是替代标志物,并且当检测到肺水肿时限制给予液体是合理的。然而,正如肺动脉导管的使用经验告诉我们,优秀的诊断工具并不一定能改善临床效果。

有非常多的研究都显示了肺部超声在监测肺水肿中有重要作用,但令人惊讶的是,很少有去研究使用B线直接来指导液体管理的有效性。早在几年前Lichtenstein就首次提出基于B线情况来限制补液的观念,他将此作为FALLS(肺部超声检查限制液体管理)方案的一部分,但遗憾的是,这种方法至今尚未有大型临床试验数据支撑。一项小型的脓毒性休克患者的研究结果显示,液体正平衡与B线显著增加呈相关性,但该研究中的液体管理并不是由超声检查来指导。

虽然目前至少有一项试验正在进行中(NCT03393065),但最主要的缺陷显然还是缺乏关于肺部超声指导液体复苏的大型前瞻性研究数据。

此外,我们还需要明确肺部超声存在的许多技术问题。虽然2012年一个专家小组建议检查每个肺部的4个胸部区域(2个前部和2个侧部)以评估间质综合征,该研究使用了多种技术,但没有采用普遍接受的检查方案。很少有人去系统地研究检查不同区域的影响。在心力衰竭患者中,沿第三肋间隙的腋前线和腋中线的检查区域被确定为肺水含量最多的区域,而且相应的4点检查方案与更广泛的28点检查方案具有良好相关性。但在研究中,B线计数和建立B线评分的方法并没有标准化。当过量的EVLW聚积时,正常的A线图案以灰度变化,而不是黑白样的方式转变为B线图案,使得B线计数有时变得很困难。最近,有人提出计算机化分析可能优于我们平常的B线视觉分析。这项技术刚刚出现,不同制造商之间的标准化可能也是一个问题,但这似乎是一种很有前景的方法。总的来说,这些方法学问题不会使观念作废,但需要进一步明确具体检查方案、B线计数和评分技术的标准化,这对于在评估液体耐受性及指导液体管理中设定普遍接受的截断值来说是一重要步骤。

总之,肺部超声是测定EVLW过量的一把好工具。当发现肺水肿时,限制补液似乎是显而易见的,但是仍然需要进行关于肺超声指导液体管理的大型研究。我们还有很多工作要做,而肺部超声正在使液体管理逐步从一刀切转为更个体化。

本文作者

营口市中心医院 孙章萍

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