引用本文： 康慧, 鐘曉緋, 楊建, 尹萬紅, 鄒同娟, 鄧麗靜, 楊婧, 李易, 蒲護瓊, 紀琳. 肺超聲通氣面積評分與心臟術后肺部并發癥的相關性研究. 中國胸心血管外科臨床雜志, 2019, 26(7): 688-692. doi: 10.7507/1007-4848.201810024 復制
心臟手術相關死亡中，有 5%～8% 與術后肺部并發癥（postoperative pulmonary complications，PPC）有關[1-3]。肺部并發癥也可導致住院時間延長、醫療成本增加。心臟 PPC 包括胸腔積液、肺不張、膈神經麻痹、膈肌功能障礙、肺炎、肺栓塞、誤吸、氣胸、急性呼吸窘迫綜合征等[4]。PPC 造成術后肺功能變化，多為影響肺通氣及肺換氣，導致肺通氣面積下降及肺換氣功能障礙。心臟 PPC 預防方案雖然已被廣泛研究，但是 PPC 的早期篩查、診斷、監測，仍舊是個難題。
胸部物理檢查及胸部 X 線片在 PPC 早期階段缺乏特異性[5-7]。胸部 CT 目前對肺部情況評價效果較好，其缺點為高輻射量和高轉運成本，不適宜進行反復檢查。心臟術后早期患者，常處于血流動力學不穩定的情況，轉運風險高于普通患者，在此時間階段外出行 CT 檢查，并不適用。
近幾年來，床旁肺超聲檢查開始被應用于危重癥患者的診治[8]。肺超聲可有效評估肺部病情，包括肺炎[9]、呼吸窘迫綜合征[10]、肺容積變化[11]等。肺超聲應用于心臟 PPC 的篩查和監測，有諸多優點，包括可于床旁完成、非侵入性、經濟、簡單、即時、無輻射、短時間內可反復檢查等。肺超聲有潛力成為優秀的肺部病變監測工具[12]，被預期可用于心臟 PPC 的診斷、監測及管理。本文研究心臟術后患者肺超聲評分（lung ultrasound score，LUS）與 PPC 的相關性。
1 資料與方法
1.1 臨床資料
本研究為前瞻性研究。注冊號：ChiCTR-ROC-17011430。四川大學華西醫院倫理審查批準號：2017 年審（103）號。納入我院 2017 年 1～5 月心臟大血管術后新入重癥監護室的 52 例患者，其中男 27 例、女 25 例，年齡（60.50±10.43）歲；見表 1。納入標準：（1）體外循環術后；（2）術前無基礎肺部病變；（3）術前肺功能正常，血氣分析動脈血氧分壓（PaO2）≥60 mm Hg 并且動脈血二氧化碳分壓（PaCO2）≤45 mm Hg（表 1）。排除標準：（1）術后左心功能不全；（2）術中或術后進行過心肺復蘇；（3）術前肺炎。5 例肺部超聲影像受影響被排除。其中體外循環瓣膜置換術 45 例，瓣膜置換聯合升主動脈成形術 6 例，左房粘液瘤 1 例。
表1
52 例患者的基線資料（
/例）
1.2 肺超聲評估方法
肺超聲評估使用飛利浦 CX50 超聲檢查儀，C5-1 凸陣探頭 1～5 mHz。患者檢查時為仰臥位或側臥位，由經過專門訓練的觀察者進行肺部超聲檢查；分別對患者左右兩側前胸壁、側胸壁及后胸壁的上、下部共 12 個肺區進行檢查（圖 1），并保存視頻資料。每例患者均進行兩次肺超聲檢查，兩次肺超聲檢查相隔 24 h。后期數據分析：由兩位經過專門訓練的觀察者，分別使用 LUS 方案進行評分，根據肺部超聲影像特征，將肺部影像分為四種并進行評分[13]（表 2，圖 2）。一個區域內如有多種超聲表現，則記錄評分最大值。
圖1
超聲檢查十二分區
表2
LUS 標準
1.3 臨床資料的收集
血氣分析使用羅氏 cobas b 123 全自動血氣分析儀。所有患者記錄氧分壓（PO2）、二氧化碳分壓（PCO2）、氧合指數（PaO2/FiO2）等肺功能指標。終點事件包括：死亡、再次氣管插管、肺炎、術后住院時間、術后監護室時間及機械通氣時間（有創、無創）等。
1.4 統計學分析
采用 SPSS 20.0 統計軟件包進行統計學分析。計量資料用均數±標準差（
）表示。觀察者間一致性采用 Kendall 一致性系數分析，相關性分析采用 Spearman 相關系數。 P<0.05 為差異有統計學意義。
2 ?結果
2.1 LUS 的觀察者間一致性評價
兩位觀察者分別使用 LUS 方案進行評價，將肺超聲影像分為四種，分別評為對應的 0、1、2、3 分，并將每例患者 12 個肺分區的評分數值相加取和。對兩組數據采用 Kendall 一致性系數分析，評價不同觀察者間一致性。結果顯示觀察者間一致性為 0.727，表明觀察者間一致性較強。
2.2 LUS 結果與臨床結局
LUS 結果為 17.80±3.87，手術日氧分壓（OD-PO2）為（79.8±20.05）mm Hg，手術日氧合指數（OD-PO2/FiO2）為（275.56±100.50）mm Hg，術后 24 h的氧合指數變化（24 hΔPO2/FiO2）為（20.48±118.14）mm Hg，機械通氣時間為（45.04± 38.15）h，監護室時間為（66.20±36.36）h；見表 3。
表3
52 例患者 LUS 結果與臨床結局（
）
2.3 LUS 評分與肺功能的相關性
LUS 結果為 17.80±3.87，與檢查當時 PaO2 顯著相關，與檢查當時 PaO2/FiO2 呈負相關趨勢，但不顯著（r=–0.363，P=0.095），然而 LUS 與患者 24 h 后的 PaO2/FiO2 變化呈明顯負相關（r=–0.464，P=0.034）；見表 4。以此推斷，肺通氣面積改變，可能會早于肺功能改變出現。
表4
LUS 與肺功能的相關性
3 討論
心臟術后患者面臨數小時或數天的機械通氣，且大部分患者持續保持仰臥位。體外循環相關肺損傷會導致局部滲出、重力依賴區肺泡塌陷、肺順應性改變等，容易誘發 PPC。出現 PPC 時，肺組織形態會改變，此種改變既往很難被監測。肺超聲檢查診斷準確性高[14-15]且具有易操作、可重復、輻射少、床旁完成等諸多優點，是一種出色的診斷和監測工具。肺超聲已經被廣泛應用于臨床肺部病變的診治過程中[16-17]，如心源性肺水腫[18-19]、氣胸[20]、肺不張[21-23]等。對于心臟 PPC 的診斷，肺超聲較胸部 X 線片更有優勢[24]。
肺超聲影像與肺部病變的關聯被 Lichtenstein 等[25]首次闡述，他揭示了 CT 影像中發現的肺泡間質綜合征，與肺超聲影像中發現的彗星尾偽像 B 線（B-line）之間，有明顯的聯系；且闡述了隨肺泡間綜合征分布區域增大，B 線的出現也增加。隨后的動物實驗證明，肺超聲影像與肺組織變化有明顯相關性，牛肺的肺超聲影像量化計數研究[26]以及對豬急性肺損傷模型研究[27]，均發現超聲 B 線的數量與血管外肺水有顯著的相關性。肺損傷大鼠模型研究證實，超聲監測與重力法監測到的血管外肺水一致[28]。這些研究為超聲用于肺部病變監測提供了理論基礎。
肺超聲應用于臨床后，Agricola 等[29]證實了超聲影像和血管外肺水線性相關。超聲影像評估危重患者的血管外肺水與定量計算機斷層攝影一致[30]。肺超聲 B 線的顯著增加可能出現在肺功能受損早期，在氧合指數下降之前就可通過超聲監測到肺部病變[31]。系列研究證實了肺超聲是評估肺的可靠工具，并被推薦應用于臨床[8]。
為了更精準地評估病情，學者們致力于將肺超聲影像進行量化。LUS 是一種半定量的評分，最早由 Soummer 等[32]提出。評分原理為：不同的肺超聲影像學表現，對應不同肺組織的結構變化。評分時首先進行肺分區，再計算各區的影像學分值，最后相加計算總分。研究顯示，LUS 可以準確地反映肺通氣面積的改變[29, 31, 33]，臨床可應用于肺實變區再通氣面積的監測[34]、預測急性呼吸窘迫綜合征的發生[35]、預測患者病情嚴重程度及預后[36]。LUS 的臨床應用前景廣闊，因此已有機構開始對醫生進行規模化的培訓[37]。
本研究首次將超聲肺通氣面積評分應用于心臟術后患者的肺部并發癥監測，致力于驗證圍術期肺超聲量化評分的可靠性和實用性。我們使用雙肺十二分區，總分為 0～36 分的評分方案。本研究中肺超聲檢查可在 10 min 內完成，觀察者間一致性良好，評分結果穩定可靠。研究結果顯示 LUS 與首次檢查 24 h 后的氧合指數變化顯著相關，提示肺通氣改變發生在氧合指數改變之前。這與既往評估膿毒癥患者的研究結果類似[38]。
本研究的局限性為：觀察時間較短，未對患者進行更長時間的肺超聲監測；入組患者總體病情較輕，結局不良的樣本量較小，因此未能揭示高風險患者中 LUS 的應用價值，有待后續研究驗證。
?
綜上所述，床旁肺超聲具有簡便、易操作、可重復、少輻射等優點，可以用于評估圍術期肺部通氣面積的變化。LUS 與氧合指數下降的相關分析提示了肺超聲監測用于圍術期患者的臨床意義。LUS 能早期預測術后肺功能變化，是臨床監測肺部并發癥的有效方案，可用于指導肺部并發癥的預防和治療。
利益沖突：無。
心臟手術相關死亡中，有 5%～8% 與術后肺部并發癥（postoperative pulmonary complications，PPC）有關[1-3]。肺部并發癥也可導致住院時間延長、醫療成本增加。心臟 PPC 包括胸腔積液、肺不張、膈神經麻痹、膈肌功能障礙、肺炎、肺栓塞、誤吸、氣胸、急性呼吸窘迫綜合征等[4]。PPC 造成術后肺功能變化，多為影響肺通氣及肺換氣，導致肺通氣面積下降及肺換氣功能障礙。心臟 PPC 預防方案雖然已被廣泛研究，但是 PPC 的早期篩查、診斷、監測，仍舊是個難題。
胸部物理檢查及胸部 X 線片在 PPC 早期階段缺乏特異性[5-7]。胸部 CT 目前對肺部情況評價效果較好，其缺點為高輻射量和高轉運成本，不適宜進行反復檢查。心臟術后早期患者，常處于血流動力學不穩定的情況，轉運風險高于普通患者，在此時間階段外出行 CT 檢查，并不適用。
近幾年來，床旁肺超聲檢查開始被應用于危重癥患者的診治[8]。肺超聲可有效評估肺部病情，包括肺炎[9]、呼吸窘迫綜合征[10]、肺容積變化[11]等。肺超聲應用于心臟 PPC 的篩查和監測，有諸多優點，包括可于床旁完成、非侵入性、經濟、簡單、即時、無輻射、短時間內可反復檢查等。肺超聲有潛力成為優秀的肺部病變監測工具[12]，被預期可用于心臟 PPC 的診斷、監測及管理。本文研究心臟術后患者肺超聲評分（lung ultrasound score，LUS）與 PPC 的相關性。
1 資料與方法
1.1 臨床資料
本研究為前瞻性研究。注冊號：ChiCTR-ROC-17011430。四川大學華西醫院倫理審查批準號：2017 年審（103）號。納入我院 2017 年 1～5 月心臟大血管術后新入重癥監護室的 52 例患者，其中男 27 例、女 25 例，年齡（60.50±10.43）歲；見表 1。納入標準：（1）體外循環術后；（2）術前無基礎肺部病變；（3）術前肺功能正常，血氣分析動脈血氧分壓（PaO2）≥60 mm Hg 并且動脈血二氧化碳分壓（PaCO2）≤45 mm Hg（表 1）。排除標準：（1）術后左心功能不全；（2）術中或術后進行過心肺復蘇；（3）術前肺炎。5 例肺部超聲影像受影響被排除。其中體外循環瓣膜置換術 45 例，瓣膜置換聯合升主動脈成形術 6 例，左房粘液瘤 1 例。
表1
52 例患者的基線資料（/例）
1.2 肺超聲評估方法
肺超聲評估使用飛利浦 CX50 超聲檢查儀，C5-1 凸陣探頭 1～5 mHz。患者檢查時為仰臥位或側臥位，由經過專門訓練的觀察者進行肺部超聲檢查；分別對患者左右兩側前胸壁、側胸壁及后胸壁的上、下部共 12 個肺區進行檢查（圖 1），并保存視頻資料。每例患者均進行兩次肺超聲檢查，兩次肺超聲檢查相隔 24 h。后期數據分析：由兩位經過專門訓練的觀察者，分別使用 LUS 方案進行評分，根據肺部超聲影像特征，將肺部影像分為四種并進行評分[13]（表 2，圖 2）。一個區域內如有多種超聲表現，則記錄評分最大值。
圖1
超聲檢查十二分區
表2
LUS 標準
1.3 臨床資料的收集
血氣分析使用羅氏 cobas b 123 全自動血氣分析儀。所有患者記錄氧分壓（PO2）、二氧化碳分壓（PCO2）、氧合指數（PaO2/FiO2）等肺功能指標。終點事件包括：死亡、再次氣管插管、肺炎、術后住院時間、術后監護室時間及機械通氣時間（有創、無創）等。
1.4 統計學分析
采用 SPSS 20.0 統計軟件包進行統計學分析。計量資料用均數±標準差（）表示。觀察者間一致性采用 Kendall 一致性系數分析，相關性分析采用 Spearman 相關系數。 P<0.05 為差異有統計學意義。
2 ?結果
2.1 LUS 的觀察者間一致性評價
兩位觀察者分別使用 LUS 方案進行評價，將肺超聲影像分為四種，分別評為對應的 0、1、2、3 分，并將每例患者 12 個肺分區的評分數值相加取和。對兩組數據采用 Kendall 一致性系數分析，評價不同觀察者間一致性。結果顯示觀察者間一致性為 0.727，表明觀察者間一致性較強。
2.2 LUS 結果與臨床結局
LUS 結果為 17.80±3.87，手術日氧分壓（OD-PO2）為（79.8±20.05）mm Hg，手術日氧合指數（OD-PO2/FiO2）為（275.56±100.50）mm Hg，術后 24 h的氧合指數變化（24 hΔPO2/FiO2）為（20.48±118.14）mm Hg，機械通氣時間為（45.04± 38.15）h，監護室時間為（66.20±36.36）h；見表 3。
表3
52 例患者 LUS 結果與臨床結局（）
2.3 LUS 評分與肺功能的相關性
LUS 結果為 17.80±3.87，與檢查當時 PaO2 顯著相關，與檢查當時 PaO2/FiO2 呈負相關趨勢，但不顯著（r=–0.363，P=0.095），然而 LUS 與患者 24 h 后的 PaO2/FiO2 變化呈明顯負相關（r=–0.464，P=0.034）；見表 4。以此推斷，肺通氣面積改變，可能會早于肺功能改變出現。
表4
LUS 與肺功能的相關性
3 討論
心臟術后患者面臨數小時或數天的機械通氣，且大部分患者持續保持仰臥位。體外循環相關肺損傷會導致局部滲出、重力依賴區肺泡塌陷、肺順應性改變等，容易誘發 PPC。出現 PPC 時，肺組織形態會改變，此種改變既往很難被監測。肺超聲檢查診斷準確性高[14-15]且具有易操作、可重復、輻射少、床旁完成等諸多優點，是一種出色的診斷和監測工具。肺超聲已經被廣泛應用于臨床肺部病變的診治過程中[16-17]，如心源性肺水腫[18-19]、氣胸[20]、肺不張[21-23]等。對于心臟 PPC 的診斷，肺超聲較胸部 X 線片更有優勢[24]。
肺超聲影像與肺部病變的關聯被 Lichtenstein 等[25]首次闡述，他揭示了 CT 影像中發現的肺泡間質綜合征，與肺超聲影像中發現的彗星尾偽像 B 線（B-line）之間，有明顯的聯系；且闡述了隨肺泡間綜合征分布區域增大，B 線的出現也增加。隨后的動物實驗證明，肺超聲影像與肺組織變化有明顯相關性，牛肺的肺超聲影像量化計數研究[26]以及對豬急性肺損傷模型研究[27]，均發現超聲 B 線的數量與血管外肺水有顯著的相關性。肺損傷大鼠模型研究證實，超聲監測與重力法監測到的血管外肺水一致[28]。這些研究為超聲用于肺部病變監測提供了理論基礎。
肺超聲應用于臨床后，Agricola 等[29]證實了超聲影像和血管外肺水線性相關。超聲影像評估危重患者的血管外肺水與定量計算機斷層攝影一致[30]。肺超聲 B 線的顯著增加可能出現在肺功能受損早期，在氧合指數下降之前就可通過超聲監測到肺部病變[31]。系列研究證實了肺超聲是評估肺的可靠工具，并被推薦應用于臨床[8]。
為了更精準地評估病情，學者們致力于將肺超聲影像進行量化。LUS 是一種半定量的評分，最早由 Soummer 等[32]提出。評分原理為：不同的肺超聲影像學表現，對應不同肺組織的結構變化。評分時首先進行肺分區，再計算各區的影像學分值，最后相加計算總分。研究顯示，LUS 可以準確地反映肺通氣面積的改變[29, 31, 33]，臨床可應用于肺實變區再通氣面積的監測[34]、預測急性呼吸窘迫綜合征的發生[35]、預測患者病情嚴重程度及預后[36]。LUS 的臨床應用前景廣闊，因此已有機構開始對醫生進行規模化的培訓[37]。
本研究首次將超聲肺通氣面積評分應用于心臟術后患者的肺部并發癥監測，致力于驗證圍術期肺超聲量化評分的可靠性和實用性。我們使用雙肺十二分區，總分為 0～36 分的評分方案。本研究中肺超聲檢查可在 10 min 內完成，觀察者間一致性良好，評分結果穩定可靠。研究結果顯示 LUS 與首次檢查 24 h 后的氧合指數變化顯著相關，提示肺通氣改變發生在氧合指數改變之前。這與既往評估膿毒癥患者的研究結果類似[38]。
本研究的局限性為：觀察時間較短，未對患者進行更長時間的肺超聲監測；入組患者總體病情較輕，結局不良的樣本量較小，因此未能揭示高風險患者中 LUS 的應用價值，有待后續研究驗證。
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綜上所述，床旁肺超聲具有簡便、易操作、可重復、少輻射等優點，可以用于評估圍術期肺部通氣面積的變化。LUS 與氧合指數下降的相關分析提示了肺超聲監測用于圍術期患者的臨床意義。LUS 能早期預測術后肺功能變化，是臨床監測肺部并發癥的有效方案，可用于指導肺部并發癥的預防和治療。
利益沖突：無。
