肺部超声、机械功与重症肺炎肺水肿及ARDS关系分析

吴 军，吴怀标

安徽省皖南康复医院/芜湖市第五人民医院急诊与重症医学科，安徽 芜湖 241000

重症肺炎(severe pneumonia，SP)是呼吸科常见危重症之一，主要特征为肺部感染、肺泡与毛细血管损伤、肺水肿、通气/血流比例紊乱等，可迅速进展为急性呼吸窘迫综合征(acute respiratory distress syndrome，ARDS)与多器官功能不全综合征，病死率高达46%[1,2]。因此，早期预测ARDS发生意义重大。近年来，超声凭借可床旁、无创、检查时间短等特点逐渐应用于重症医学领域，且国内外研究均已证实[3-5]，通过肺部超声检测肺部超声评分(lung ultrasound，LUS)对成人肺炎具有良好诊断价值，可观测肺部炎症反应情况，评估患者病情与预后。机械功(mechanical power，MP)涵盖了潮气量、气道峰压、气道阻力、呼吸频率等多种力学因素，有助于评估肺通气状态，判断肺组织损伤程度和通气状态[6]。但目前关于LUS、MP与重症肺炎肺水肿及ARDS关系的报道较少，是否有助于评估肺水肿及预测ARDS的发生尚不明确。基于此，本研究通过监测SP患者机械通气早期MP、LUS评分，探讨二者与肺水肿的关系及对ARDS的预测效能，以期为临床预测ARDS发生、早期预防干预提供参考。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取2018年2月至2020年8月我院收治的95例SP患者，根据是否发生ARDS分为ARDS组(n=38)、无ARDS组(n=57)。其中ARDS组严重程度：轻度[200 mmHg<氧合指数(PaO2/FiO2)≤300 mmHg]10例，中度(100 mmHg0.05)。本院伦理委员会经审核评议同意本研究。纳入标准：符合以下主要标准1项或次要标准>3项即可确诊为SP[7]：(1)主要标准：a.呼吸衰竭，需予以有创机械通气；b.感染性休克，需予以血管升压药物；(2)次要标准：a.意识障碍或定向障碍；b.病变累及多个肺叶；c.呼吸频率≥30次/min；d.白细胞计数、血小板减少分别低于4.0×109/L、100×109/L；e.氮质血症；f.低血压，需予以强效液体复苏。ARDS组均经胸部CT检查证实为ARDS。两组研究对象均知情同意。排除标准：合并心脑肝肾等其他重要脏器器质性病变者；存在严重多发伤、胸部严重畸形；合并肺栓塞、创伤或皮下气肿者；自身免疫系统疾病或血液性疾病者；伴有严重心理或精神障碍者。

1.2 方法

患者均给予纠正电解质紊乱、呼吸支持、营养支持等对症治疗，并根据病原学和药敏试验选取敏感型抗菌药物。

LUS评估：采用索诺声超声诊断仪进行检查，应用相控阵凸面探头，分别检测两侧前胸壁、侧胸壁及后胸壁上、下部共12个肺区，详细监测治疗前、治疗24 h后、治疗48 h后LUS评分：(1)正常通气区(N)：肺滑动征伴A线或单独B线<2个，计0分；(2)中度肺通气减少区(B1线)：伴多发、典型B线，计1分；(3)重度肺通气减少区(B2线)：多发融合B线，计2分；(4)肺实变区(C)：组织影像伴典型支气管充气征，计3分[8]。对每个区域最严重表现进行评分，LUS评分总分范围为0～36分。上述操作均由2名具备丰富超声检查经验的放射科医师评估。

MP：对患者实施深镇静，使其Richmond躁动-镇静评分达到-4～-3分，以规避自主呼吸、人机不同步对检测结果的影响，应用压力-容积曲线获得患者治疗前、治疗24 h后、治疗48 h后MP数据。

1.3 统计学方法

2 结果

2.1 两组LUS评分、MP比较

两组患者比较，ARDS组治疗24 h、48 h后LUS评分、MP高于无ARDS组(P<0.05)。见表1。

表1 两组LUS评分、MP比较

2.2 不同LUS评分、MP水平者肺水肿发生率比较

以治疗48 h后LUS评分、MP均值(分别为14.03分、16.70 J/min)为分界将患者分为高水平组、低水平组，比较不同LUS评分、MP水平者肺水肿发生率。结果显示，LUS评分、MP高水平者肺水肿发生率高于低水平者(P<0.05)。见表2。

表2 不同LUS评分、MP水平者肺水肿发生率比较n(%)

2.3 LUS评分、MP与ARDS严重程度关系

采用Spearman进行相关性分析，严重程度赋值：1=轻度，2=中度，3=重度。结果显示，治疗24 h后LUS评分、MP与ARDS严重程度呈正相关；治疗48 h后LUS评分、MP与ARDS严重程度呈正相关。见图1和图2。

图1 治疗24 h(a)、48 h(b)后LUS评分与ARDS严重程度关系

图2 治疗24 h(a)、48 h(b)后MP与ARDS严重程度关系

2.4 多因素分析

以ARDS发生情况为因变量(0=无，1=有)，以治疗24 h、48 h后LUS评分、MP为自变量(1=低水平，2=高水平)，采用多因素Logistic回归方程分析，结果显示，治疗24 h、48 h后LUS评分、MP均与ARDS发病相关(P<0.05)。见表3。

表3 ARDS的多因素Logistic回归方程分析

2.5 LUS评分、MP预测ARDS的ROC

以治疗24 h后、治疗48 h后ARDS组LUS评分、MP为阳性样本，以对应时间点无ARDS组为阴性样本，绘制各指标预测ARDS的ROC曲线，并应用SPSS的联合应用ROC理论模式，构建LUS评分、MP联合的预测模型，结果见图3。治疗24 h、48 h后，LUS评分联合MP预测ARDS的曲线下面积(AUC)分别为0.874、0.915(P<0.05)，均高于单独预测的AUC。

图3 LUS评分、MP预测ARDS的ROC曲线

3 讨论

重症监护室中重症肺炎患者30天病死率可高达27.0%～47.0%，而并发肺水肿、ARDS是患者不良预后的危险因素[9]。因此，早期评估肺水肿与ARDS的发生是必要的。

肺是一个气液共存的组织，正常肺组织可完全反射超声波，产生A线或少量B线等伪像；肺组织损伤则会改变肺内气体与液体比例，引起不同程度肺组织失气化现象，其中，中度肺组织失气化呈现多条距离清晰的B线，重度则产生密集融合的B线，肺实变则表现为类似肝样组织结构及支气管充气征[10，11]。本研究通过对比研究显示，LUS评分升高与SP患者肺水肿发生风险有关，分析其原因发现，肺水肿可诱导毛细血管扩张充血，促使肺泡腔内大量水肿液聚集，造成肺泡内气体与液体比例下降，B线密集，从而导致LUS评分升高。连细华等[12]研究显示，肺部超声B线征可反映肺水肿病理学严重程度，半定量判断肺水肿，本研究观点与之相似。此外，谢永鹏等[13]报道，LUS评分可有效评估ARDS患者肺脏组织肺泡塌陷、肺不张甚至肺实变情况。本研究发现，治疗24 h、48 h后发生ARDS者LUS评分较未发生ARDS者更高，提示LUS评分升高与ARDS发生有关，且LUS评分越高，ARDS病情程度越严重。究其机制，可能与ARDS肺累及范围广、肺毛细血管通透性增加、血管外肺水增多等因素有关，提示LUS评分在预测ARDS发生、评估ARDS严重程度方面具有一定临床价值，有助于指导临床实施对症处理[14]。进一步分析发现，治疗24 h、48 h后LUS评分升高是ARDS发生的危险因素，再次佐证了LUS评分对ARDS发生的预测价值。

MP是单位时间内潮气容积改变生成的动态能量总和，可有效评估肺组织炎症反应与肺泡应力水平，相关研究表明，其是判断机械通气时肺组织承受呼吸力学状态的综合指标[15-17]。本研究显示，发生ARDS的SP者治疗24 h、48 h后MP高于未发生ARDS者，提示MP与ARDS发生有关。发生ARDS患者经机械通气治疗后，肺部通气面积、肺水肿状态及肺组织顺应性改善效果不甚理想，死腔容积未显著减少，进而影响机体通气过程中呼吸机做功量，导致MP无明显变化[18]。由此推测，持续高MP可能预示SP患者ARDS发生。本研究还发现，治疗24 h、48 h后MP与ARDS严重程度存在正相关关系，这可能是由于随ARDS病情进展，肺泡大量塌陷，肺顺应性不断下降，肺水肿状态未得到改善甚至恶化，肺通气面积持续减少，导致机械通气需更大呼吸机做功，即需要更大MP。然而受ARDS病情较为复杂、严重程度等因素影响，治疗48 h后单一MP预测ARDS效果不甚理想，特异度仅为59.65%，故本研究绘制联合ROC曲线，结果显示，治疗48 h后LUS评分与MP联合预测ARDS的AUC最大，提示LUS评分与MP联合对ARDS预测效能最佳，有助于指导临床实施保护性通气、限制性液体治疗等抢救措施，减少病死风险。

综上所述，LUS评分、MP与SP患者肺水肿、ARDS发生有关，联合上述指标可为临床预测ARDS提供客观参考。但本研究中纳入病例数较少，尚需进行大规模、多中心的临床研究，进一步验证所得研究结果。