超声技术在气道管理中的应用研究进展

章艳君， 刘金柱

(天津市儿童医院麻醉科， 天津 300074)

超声技术因其安全、快捷、便携、重复性强和应用广泛等优势广泛应用于临床诊断和监测。气道管理是临床麻醉工作中最重要的组成部分，气道管理不当，可导致患者病情加重，甚至死亡。大量研究证实超声技术在气道评估与气道管理中显示出广阔的应用前景，提高了麻醉的精准性，减少了并发症的发生。本文将超声技术在麻醉气道管理中的应用进展进行综述。

1 超声原理

超声波是一种频率超过2 MHz的声波，方向性好，反射能力强。用于医学超声的声波频率一般在2～15 MHz，超声探头具有声波发射和接收的双重功能，发出的超声波穿过不同的器官和组织，产生不同的反射与衰减，从而构成图像。频率越高波长越短，所得影像的分辨率越高，但是随着声波频率的增高，声波的衰减也越快。所以选择合适的探头是正确显示气道结构的前提，高频线阵探头(5～14 MHz)用于显示相对较浅的解剖结构如环状软骨、环甲膜、会厌、声带、杓状软骨、甲状腺、气管等结构；更深层的解剖位置可选用频率为3～8 MHz的微凸阵探头，如舌根。高频探头，分辨率更高但深度不足，而低频探头，深度达到却以降低分辨率为代价。

2 组织的超声显像

用超声技术识别舌、会厌、舌骨、喉、声带、环甲膜、环状软骨、甲状软骨、食道、肺、胸膜等气道相关组织结构非常重要。超声图像由反射的回声组成，图像上光点的强弱反应回声界面反射和衰减超声的强弱。组织/空气的交界为极强的光带，后方可见伪影；腺体和脂肪组织呈均质、稍强到极强的回声；肌肉组织为条纹状不均匀低回声；软骨组织为均匀的低回声，随年龄增长有所变化；骨组织显示为线条状强回声区，后方伴声影。

3 超声技术在气道管理中的临床应用

3.1 识别和预测困难气道

舌头通常选择低频探头，患者将舌头贴于上腭以便于腭部和舌前部的显示，中矢状切面显示舌的扇形或条纹状外观，此切面用于确定舌的横截面积。会厌呈一条低回声线状结构，它的前方是会厌前腔隙呈高回声，后方呈明亮高回声线状的空气-黏膜交界面。虽然喉和气管内充满气体，但它们具有良好的固有软组织对比，使得这些结构能够适合于超声显示。甲状软骨是超声观察声带结构的最佳视窗，左右声带形成中央带有阴影的等腰三角形〔1〕。Adhikari等〔2〕在对51名患者的初步研究中，使用超声测量舌骨和甲状舌骨膜水平的颈前部软组织厚度，发现舌骨和甲状舌骨膜水平的软组织厚度是区分是否存在困难插管的重要预测因素。Ezri等〔3〕量化肥胖患者声带和胸骨上切迹水平的前颈部软组织厚度，他们发现声带水平更厚的组织与喉镜暴露困难有关。

3.2 预测气管导管型号

声门下区是上气道最狭窄的区域，测量声门下环状软骨水平气道横经可以指导气管导管型号选择和评价插管后喉狭窄〔4-5〕。超声预测气管导管型号在儿科临床麻醉中有重要的意义，导管型号过大可能导致气道水肿的危险，而过小的导管型号则可能导致漏气。环状软骨的正常横截面超声图像为“n”形，横切面由软骨黏膜和环状软骨内外膜的高回声线及空气交界面的极易辩别的低回声边缘组成，其后为高回声的空气柱及后方彗星尾状伪影，其前后直径略大于左右直径。声门下气道超声在预测气管导管型号和预防小儿多次插管中，已被证明优于其他常规公式〔6〕。

3.3 判断气管导管的位置和深度

PETCO2被认为是确认气管内插管的金标准。但PETCO2也有局限性，在心脏骤停、肺栓塞、严重支气管痉挛等患者中，则不能准确判断气管导管位置。研究证明超声在确认气管导管位置具有独特的优势。气管通常表现为高回声的曲线结构，带有彗星尾和阴影。在气管内插管的情况下，仅在气管区域可见气管导管和阴影。胸骨上切迹横轴切面左右移动超声探头可见食道，患者做吞咽动作可用来辨别，为位于气管的右后方或左后方的无回声圆形。食管插管在超声上显示为“双管征”，这种征象相对于直接观察气管内的气管导管更容易识别，且耗时短〔7-9〕。超声技术还可以通过动态观察插管后膈肌或胸膜的运动来区分气管和支气管插管。

3.4 预测拔管后喘鸣

喉水肿和黏膜溃疡常见于重症监护室插管超过24小时的患者和外伤患者，这可能导致出现拔管后喘鸣。Ding等〔10〕的初步研究中，将超声探头置于环甲膜水平来观察喉头横断面，同时测量患者导管套囊抽气后的气柱宽度，结果显示拔管后喘鸣患者比未发生喘鸣的患者气柱宽度窄，因此认为超声可作为预测拔管后喘鸣的方法之一。随后进行的研究很少，这些研究并没有得出明确的结论，且受到样本量小的限制〔11-12〕。

3.5 评价喉罩位置

喉罩远端设计有充气密封的套囊, 只有使套囊的位置准确才能使咽部有良好的密封性, 这是实施充分通气的必要前提。纤维支气管镜对确定喉罩最佳位置具有最大的敏感性和特异性，但是需要停止机械通气。在充分评估喉部密封情况和肺通气方面, 围术期超声在保证通气的前提下能取代纤维支气管镜检查来判断喉罩位置，特别是在儿科患儿中的应用，降低了不良事件的风险。超声检查还可以通过进一步探测气道或通气不良的原因来指导喉罩的放置和通气。

3.6 定位环甲膜

超声技术在气道解剖困难、急诊、逆行插管、环甲膜切开术、经皮气管切开术等情况下非常有用〔13〕。环甲膜在旁矢状面及矢状面的超声影像图为甲状软骨与环状软骨的高回声连接带。超声技术除了有助于识别环甲膜外，在肥胖患者中还可以指导寻找正确的气管环间隙，通过识别邻近的血管，以及确定从皮肤到目标部位的深度，避免出血。

3.7 经皮扩张气管切开术

超声经皮扩张气管切开逐渐在重症患者及困难气道紧急通气时普遍使用。超声对提高手术的安全性有极大的帮助，有助于选择合适的穿刺部位，显示气管前壁和包括血管在内的气管前组织避免血管和周围软组织损伤，有助于选择放置气管套管的理想气管软骨间隙，确定气管造口管的型号，并确认手术成功，特别是对于颈部肿瘤、甲状腺疾病等气道解剖结构改变的患者。在肥胖患者中测量皮肤到气管的距离有重要意义，可以指导合适的导管长度。研究显示实时超声引导下的气管切开术与传统的支气管镜引导相比，并发症少，一次穿刺率和准确性更高〔14-16〕。

3.8 评估阻塞性睡眠呼吸暂停患者

多导睡眠图被认为是诊断阻塞性睡眠呼吸暂停的金标准，但既昂贵又费时。CT和MRI要么价格昂贵，要么会对患者造成辐射暴露。超声技术廉价、无创、不耗费太多时间和无辐射危险。目前已有多项研究采用不同的参数对其进行评估，包括舌根厚度、舌动脉间距、腭后间隙直径、咽侧壁厚度等，这些研究为超声检查提供了有希望的数据〔17-19〕。

3.9 评估误吸风险

胃内容物返流误吸是围术期严重的并发症，实验和临床数据表明胃超声可用于评估胃内容物的性质和体积。最常用的体位是仰卧位和右侧卧位，半卧位用于右侧卧位不可行的情况。超声扫描胃窦区域能很好地评估胃内容物，当胃排空时呈现“牛眼征”；当充满透明液体时，为低或无回声区；当液体中存在气体时呈现“星夜征”；当有固体时呈现高回声、混合回声或者“磨砂玻璃样”图像。计算胃容积(右侧卧位，主动脉水平)的公式为胃容积(mL)=27.0+14.6×横截面积-1.28×年龄。透明液体体积>1.5 mL/kg或固体意味着禁食不足，误吸风险增加，该评估的局限性在于它只适用于清液，并仅在体重指数<40 kg/m2的非妊娠受试者中得到验证〔20-21〕。

3.10 评估甲状腺癌侵犯气管情况

气管环矢状面及旁矢状面超声解剖结构形似“串珠状”。超声技术已被证明能鉴别甲状腺癌侵犯气管情况。但由于肿瘤钙化、锁骨下扩散等原因，有一定的局限性〔22-23〕。

综上所述，随着科技快速发展，超声的成像技术也在不断提高，其在围术期气道管理中显示出很高的临床应用价值。超声能够看见通常不能看见的组织及结构，收集通常无法收集的患者病情信息，从而更准确地判断和处理临床问题，避免了盲目诊疗。但是，在围术期气道管理中超声技术的应用仍处于探索、完善、更新阶段，在气道管理的未知领域还具有很大的发展空间，仍需要深入地发掘，以便于更好地指导临床实践。