肺部超声在评估先天性心脏病小儿围术期肺部情况中的应用*

谢越涛， 黄绍农， 陈芳

1广州医科大学研究生院(广东广州 511436)； 2深圳市第二人民医院麻醉科(广东深圳 518000); 3深圳市儿童医院麻醉科(广东深圳 518000)

呼吸系统相关并发症肺渗出增多、肺不张、肺实变等是儿童先天性心脏病(以下简称先心病)手术常见的并发症，严重者导致气管拔管困难、肺炎、心肺功能衰竭等。评估肺部情况多见于术后监护室床旁X线检查或者CT检查。传统观点认为超声波无法穿透充满气体的组织,加之骨性胸廓对声波的反射使胸膜下正常肺实质无法显像,故肺部一直被认为是超声禁区。不过在病理状态下,受损的肺泡和肺间质、肺外水的改变以及胸膜腔积气积液所产生的一些超声征象,有可能通过肺部超声(lung ultrasound，LUS)检查识别。先心病超快通道麻醉，患儿是在手术室内拔管后，回到心外科监护室再行床旁X线胸片检查，对于发现肺部情况存在滞后性。若能在手术过程中及时、准确、有效地对肺部情况进行评估，再根据评估结果采取优化处理措施，能有效地减少肺部并发症，有利于患者快速康复。本研究主要探讨LUS在先心病小儿围术期肺部情况评估的可行性。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选择2017年10月至2018年10月在体外循环下行心脏直视根治术的先心病患儿为研究对象。纳入标准：拟行先心病手术；美国麻醉师协会(ASA)评分Ⅰ～Ⅲ级；心功能Ⅰ～Ⅲ级的室间隔缺损、房间隔缺损手术；患儿家属知情同意参与本研究。排除标准：紫绀型复杂先心病、原发性肺部疾病如肺囊肿、肿瘤等，术前呼吸功能衰竭、呼吸窘迫、本身需要正规长期治疗的肺疾病等。所有病例均由本人参与麻醉并做肺超声检查。随机选择适合病例分为容量控制通气(VCV)组(30例)，压力控制通气(PCV)组(30例)。其中男28例，女32例，年龄2个月至6岁，室间隔缺损42例，房间隔缺损18例；VCV组体重(9.76±2.12)kg，PCV组体重(9.88±3.07)kg。两组患儿基本资料对比差异无统计学意义(P>0.05)。本研究经我院伦理委员会批准，直系家属自愿签署知情同意书。

1.2 方法

1.2.1 麻醉 患儿术前阿托品0.01 mg/kg肌内注射，入手术室前开放一条静脉通路。入室连接GE Healthcare Finland Oy监测仪，监测脉搏、血氧、心电图、无创血压。采用静吸复合气管插管全麻，麻醉诱导静脉注射丙泊酚(费森尤斯卡比医药公司生产，批号：H20120408)2 mg/kg、咪达唑仑(江苏恩华药业股份有限公司，批号：H19990027)0.1 mg/kg，苯磺顺阿曲库铵(葛兰素史克公司生产，批号：H20160279)0.1 mg/kg、舒芬太尼(宜昌人福药业公司生产，批号H20054172)1 μg/kg，右美托咪定(江苏恩华药业股份有限公司，批号：H20110085)负荷量0.5 μg/kg(15 min泵入)。插管后连接麻醉机(型号：美国Date-OHMEDA/)行控制通气。行有创动脉穿刺置管监测动脉压，颈内静脉穿刺置管监测中心静脉压。麻醉维持七氟烷(丸石制药株式会社生产，批号H20150020)，瑞芬太尼(宜昌人福药业公司生产，批号：H20030197)静脉泵注0.2 μg/(kg·min)，右美托咪定0.5 μg/(kg·h)。体外开始前追加1次肌松药苯磺顺阿曲库铵0.1 mg/kg。主动脉开放后根据循环情况，泵注肾上腺素(福州海王福药公司生产，批号：H35020177)、米力农(鲁南贝特制药公司生产，批号：H10970051)、异丙肾上腺素(上海禾丰制药公司生产，批号：H31021344)等血管活性药物。手术结束停止瑞芬泵入，停止吸入七氟烷，右美托咪定持续泵注。VCV组，设定潮气量10 mL/kg，根据呼气末CO2分压(ETCO2)适当调节呼吸频率，使ETCO2维持在35～40 mmHg；PCV组，根据潮气量设定气道压力，使潮气量达到10 mL/kg，根据ETCO2适当调节呼吸频率，使ETCO2维持在35～40 mmHg。

1.2.2 检查方法 患者取仰卧位，使用M-Turbo便携式彩色超声诊断仪(6～13 MHz超声探头),以腋前线和腋后线将每侧肺分为3个部分(即前部、侧部和后部)，再用乳头连线为上下两区，每侧肺各有6个检测区[1]。基本征象为A线和B线。A线由胸壁软组织和充气肺表面阻碍了超声波穿透形成强反射，为正常肺部征象。B线亦称彗尾征，是异常征象，是由于一个物质和其周围物质之间的声阻抗差异比较显著时，可出现单条或多条线，而其数量的多少取决于肺通气的损失程度。

LUS评分方法。A线和B线可以评估肺通气和肺复张的状态，因此两者的结合会有四种简单的征象：(1)正常A线，表明该区域肺通气正常；(2)独立存在的多条B线，表明该区域的肺通气减少， 可能有肺间质水肿形成；(3)B线融合，表明该区域的肺通气严重减少，可能有肺水肿或支气管炎症；(4)肺泡融合，表明该区域肺通气完全丧失。各征象分值为：0分，肺通气正常；1分，独立存在的多条B线；2分，B线融合；3分，肺泡融合。分值越大提示肺通气状态越差。评分时取严重程度最大的征象作为该检查区域的分值，两侧肺共12个检查区，故LUS的评分值在0～36分之间。

1.3 观察指标 记录两组患者的气麻醉诱导(T0)、拔管前(T1)、拔管后5 min(T2)、拔管后1 h(T3)、术后24 h(T4)的心率(HR)、血氧饱和度(SpO2)、收缩压(SBP)、舒张压(DBP)、LUS评分，动脉血氧分压与吸氧浓度的比值(PaO2/FiO2)；记录两组术前、术后胸片检查情况和两组术前、术后LUS评分情况(术后检查比术前差，则为阳性，术后比术前相仿或者好转则为阴性)。

2 结果

2.1 T0～T4两组HR、SBP、DBP、SpO2、PaO2、FiO2的比较 两组患者各时点HR、SBP、DBP、SpO2差异无统计学意义(P>0.05)。两组FiO2在T1、T3比较差异有统计学意义(FT1=4.47、FT3=5.66、P<0.05)，两组各时间点的LUS评分、PaO2/FiO2比较差异无统计学意义(P>0.05)，见表1。

2.2 T0～T4两组LUS评分与PaO2/FiO2相关分析 60例先心病患儿的LUS评分、PaO2/FiO2在各时间点的数值进行双变量相关性分析Spearman分析成显著负相关(P<0.05)。见表2、图1。

2.3 LUS检查与X线检查结果一致性对比 60例患者中，术后X线检查发现肺部渗出较术前增加、肺不张、肺实变等阳性结果例数为48例(80%)，阴性结果(20%)。LUS评分阳性结果为42例(70%)，阴性结果15例(30%)。与X线检查相比灵敏度为87.5%。采用 Kappa 一致性检验，Kappa 值为0.73。显示了肺超声检查与X线胸片检查的良好的一致性。见表3。

3 讨论

全身麻醉时肺功能残气量降低，加之麻醉诱导前吸入高浓度氧气，90%患者会发生肺不张[1-2]。

项目T0T1T2T3T4HR(次/min) VCV组128.33±15.18141.96±11.51142.86±12.23127.43±7.73118.43±6.17 PCV组128.90±12.68144.90±11.67138.93±9.42129.20±7.61117.40±7.88SBP(mmHg) VCV组84.23±12.6992.86±13.6690.50±12.8291.36±7.5187.93±7.68 PCV组84.43±18.8994.70±17.5590.05±13.1686.93±12.7286.63±9.10DBP(mmHg) VCV组48.76±7.1550.01±7.1153.70±7.2751.30±6.1752.01±6.44 PCV组46.20±10.4454.20±12.4555.70±8.4149.70±10.3949.10±5.79SpO2(%) VCV组99.93±0.2599.70±0.9898.00±2.4699.10±1.6499.46±1.04 PCV组99.90±0.4099.90±0.4098.4±1.5899.50±0.7799.56±0.72PaO2 VCV组309.26±88.46268.16±74.31203.36±57.62210.33±61.80179.60±61.68 PCV组341.96±55.26250.60±48.35221.10±41.91216.10±47.97173.83±50.23FiO2(%) VCV组55.50±8.5453.50±9.7543.33±6.0644.00±7.2332.83±5.52 PCV组54.67±5.7149.66±1.82∗41.50±3.5140.66±2.53∗30.66±3.65PaO2/FiO2 VCV组5.69±1.915.13±1.484.75±1.454.95±1.875.58±2.08 PCV组6.27±1.235.05±1.015.34±0.985.33±1.175.74±1.75LUS评分 VCV组10.70±7.2415.96±6.9416.43±6.0615.90±6.6014.63±5.25 PCV组11.27±6.5215.06±6.7915.86±5.3315.30±5.0114.93±4.95

*与VCV组比较P<0.05

项目T0T1T2T3T4T总LUS评分10.98±6.8415.51±6.8216.15±5.6615.60±5.8214.78±5.0614.43±1.60PaO2/FiO25.98±1.625.09±1.265.04±1.265.14±1.565.66±1.915.42±1.60r值-0.62-0.84-0.73-0.80-0.77-0.79P值<0.05<0.05<0.05<0.05<0.05<0.05

在小儿麻醉中全身麻醉呼吸系统并发症发生率，有文献报道非气管插管为12%～24%，气管插管发生率为68%～100%。先天性心脏病手术患儿围术期肺部并发症包括肺组织渗出增多、肺不张、肺塌陷、肺实变、顺应性降低、肺通气/血流比例失调等情况导致肺通气不足，是术后拔管失败的原因之一[3]。麻醉医生单纯按照拔管指征拔管可能导致患者拔管后呼吸并发症增加[4-5]。因此在先心病超快通道麻醉中的通气管理是麻醉医生关心的焦点问题。随着可视化技术在麻醉学领域的广泛开展，近几年来LUS的应用也受到关注，且由于其方便、快捷、无辐射、操作简单等优点正逐渐成为X线胸片和CT检查的替代手段[6]，LUS诊断的灵敏度与准确性也普遍受到认可[7]。在急危重症临床应用的专家共识中也阐述了LUS检查能准确的解释新生儿ARDS的肺部情况[8]。而Nazerian等[9]的研究表明LUS的准确性甚至比肺部检查的金标准CT的准确性还高。本研究意在探讨LUS在先心病患儿围术期肺部情况评估的可行性。以期待通过LUS检查，及时发现肺部情况，结合相应的优化处理，减轻术后并发症，促进患者术后康复。

本研究首先分为PCV组和VCV组，探讨不同通气方式，用LUS检查评估肺部情况能否体现出良好的可行性和准确性。两组患者在各时间点监测的HR、SBP、DBP、SpO2组间比较，差异无统计学意义(P>0.05)。PCV组的FiO2在T1、T3时间点比VCV组低，差异有统计学意义(P<0.05)。有很多 研究者证明PCV通气模式产生的类似生理性的气流通气模式，维持吸气初期较高的Ppeak，有利于克服气道阻力，稳定气道压力的同时在较低的气道压力下较VCV模式提供更有效的肺通气[10]。本研究根据患者的氧合情况结合血气分析调整FiO2，在拔管前、拔管后1 h时间段，PCV组的FiO2比VCV组低，说明PCV组通气方式在拔管前和拔管后1 h，时间点的氧合情况好于VCV组，也证明了PCV通气方式的优越性。

A:T0;B:T1;C:T2;D:T3;E:T4;F:T总

表3 X线检查、LUS检查术前、术后阳性，阴性结果一致性对比 例

研究中两组通气方式在各时间点的LUS评分、PaO2/FiO2比较差异无统计学意义(P>0.05)。超声波本身无法穿透正常充满气体的组织，加之骨性胸廓对声波的反射使胸膜下正常肺实质无法显像。在病理状态下肺超声是通过获取特有的肺超声伪像来判断，两组通气方式在各时间点的LUS评分、PaO2/FiO2比较，说明选择不同的通气方式对于LUS评分及肺部通气情况的影响轻微，两组通气方式对肺部影响在肺超声影像上并统计学无差异。

PaO2/FiO2能正确地反映肺部损伤情况，两组患者的LUS评分是否能正确地说明肺部情况，需要进行LUS评分与PaO2/FiO2相关性分析。本研究中两组的LUS评分与PaO2/FiO2在各时间点的数值非正态性分布，所以进行双变量相关性Spearman分析，结果显示两组LUS评分在各时间点均呈现显著负相关(P<0.05)。与李滨等[11]的研究基本一致，表明LUS评分越高PaO2/FiO2值越低，即肺部氧合情况越差。Soummer等[12]应用LUS预测术后拔管并发症发生的概率，结果显示检测部位肺通气不佳者(LUS评分>17)与其拔管后出现并发症的概率呈明显正相关(r=0.86)。陈文秀等[13]也认为LUS>17时，拔管后呼吸窘迫风险为85%；当LUS<13时，拔管后呼吸窘迫风险微乎其微。

X线检查或者CT检查目前仍为肺部检查的普遍手段，随着LUS检查应用范围越来越广，且由于其方便、快捷、无辐射、操作简单等优点正逐渐成为胸片和CT检查的替代手段[14-15]，LUS诊断的灵敏度与准确性也普遍受到认可[16]。本研究60例患者中，术后X线检查统计肺部渗出较术前增加、肺不张、肺实变等阳性结果例数为48例(80%)，阴性结果(20%)。统计LUS评分较术前增加阳性结果为42例(70%)，阴性结果(30%)。LUS评分与X线检查相比敏感度为87.5%。对两种不同检查方法采用Kappa一致性检验，Kappa值为0.73，显示了肺超声检查与X线胸片检查的良好的一致性。

本研究的不足之处在于本研究旨在探讨肺部超声在先心病小儿围术期肺部情况评估的可行性。在术中根据患者氧合情况调整FiO2存在局限性，例如若患者肺部情况良好，FiO2选择40%和50%以上均能使保持患者SpO2为100%，若单纯根据FiO2比较两组患者肺部氧合情况存在误差，所以必须结合同时间点PaO2，比较PaO2/FiO2才能正确反映肺部氧合情况[17]。在LUS能有效评估肺部情况之后，如何根据LUS结果进一步采取及时、有效的优化措施，改善拔管呼吸系统并发症，是以后的努力方向。

本研究选择心功能Ⅰ～Ⅲ级的室间隔缺损、房间隔缺损手术，对于围术期肺超声能否正确有效地评估术前心肺功能衰竭、复杂、紫绀型的先心病手术有待进一步探讨。

综上所述，小儿先心病手术围术期麻醉中，肺部超声检查计算出LUS评分能准确、有效地评估围术期先心病手术患者的肺通气氧合情况。