肝硬化和肝衰竭患者的床旁胸部超声检查
摘要
床旁超声检查（POCUS）有助于确定肝脏相关的疾病，如脓肿、门静脉或肝静脉血栓、腹水的存在、胸膜或腹水穿刺部位以及引导活检。POCUS正在对出现肺炎、急性呼吸窘迫综合征、急慢性肝衰竭和急诊的危重患者的管理进行革命性的变革。胸部超声检查（TUS）的目的是帮助临床医生区分肺炎、胸腔积液、间质水肿和积液，并使用下腔静脉动力学指标评估肝病患者的容量状态。在肝硬化患者中使用POCUS的情况也随之发展。现在，它被广泛用于帮助评估容量状态、左室舒张功能不全、心肌梗死和肺栓塞引起的右室扩张，以及确定撤机失败的原因，如积液、肺不张和气胸。在2019年冠状病毒病（COVID-19）大流行期间，转移患者进行计算机断层扫描可能很困难。因此，TUS现在在肝移植和重症监护实践中对于评估通气压力、心功能和容量管理至关重要。这篇综述指出了TUS的当前和优化使用，为肝脏重症监护病房（ICU）中的TUS提供了实用指南，并提出了确定肺和胸膜疾病、解决呼吸衰竭和帮助脱离机械通气的评估途径。
引言和背景
肺和胸膜的胸部超声检查（TUS）是肝硬化、急慢性肝衰竭（ACLF）和肝性胸腔积液患者重症监床旁超声检查（POCUS）的关键组成部分。在肝硬化危重患者中，TUS可用于诊断未分化呼吸困难、疑似气胸、血胸、肺炎、肺不张、呼吸机相关肺炎、急性呼吸窘迫综合征（ARDS）呼气末正压滴定、撤机失败和肺动脉栓塞。POCUS可以由临床医生使用便宜的手持机器进行，而会诊超声检查则由放射科医生在一套昂贵和先进的超声机器中进行。进行POCUS、TUS和经胸超声心动图（TTE）结合的主要适应症是改善重症监护病房（ICU）、手术室或急诊科（表1）肺部疾病的床边诊断和肝病患者的血流动力学状态。
肝脏疾病患者TUS所需的设备
多种扫描设备可用于肝硬化和肝衰竭患者的床边胸膜超声检查和相关操作。在肝病患者中，由于存在腹水和扫描窗口首先，需要对扫描技术进行改良。在这种危重病肝硬化患者中，TUS的使用可以指导重症管理决策，如液体复苏终点、肺复张操作、调整机械通气压力设置、监测肺炎和检测气胸。
换能器
TUS最好使用曲线换能器（1-5 MHz）进行，该换能器可用于肺底、肋膈角、胸膜表面和肋间下部空间的成像，因为其具有较大的面积。一旦识别了疾病，临床医生可以切换到线性换能器。这种高频换能器可以高分辨率成像到4厘米的深度，用于观察A线和B线。然而，尽管分辨率很高，但只有很小的成像面积可用。因此，1-3 MHz相控阵探头也可用于TUS，并可轻松用于在肋间空间扫描。相控阵探头也可用于在床边进行超声心动图检查。相控阵探头可用于更广泛的肺部和胸膜病变成像。与线性高频探头不同，该探头还具有足够的组织穿透深度，可以对胸部深处的结构进行成像。这是评估肺滑动、识别胸膜线和操作指导的最佳换能器。
POCUS目前已被全世界的重症监护实践所接受，并在肝病学和肝移植实践中得到越来越多的接受。通常，我们从腹部开始，用腹部预设的扇形换能器移动到肺底部。使用腹部预设扫描肺部，但肺部预设应用于前部切面。腹部预设对实性病变（如实变）的成像非常有用。前部切面应选择9-14 cm的深度。然后，将传感器切换到带有肺预设的线性传感器，评估肺滑动并确定感兴趣的区域。肺超声（LUS）评分使用后续章节中描述的映射技术进行计算。最后，我们切换到相控阵换能器来显示特定区域，如肺实质和深层结构。然后将相控阵换能器切换至心脏预设，并进行基本超声心动图检查，以完成与危重患者疾病相关的POCUS检查。
增益或深度可能需要减少，以清楚地观察高回声胸膜线。我们需要在从视图中查看腹腔内器官（肝脏或脾脏）和膈肌胸膜反射。胸膜成像应保持探头与胸膜垂直。操作员应评估肝脏疾病患者的肺滑动、A线和B线的存在、胸腔积液的证据、基础肺的实变以及相关的膈下结构，如肝脏和脾脏。
胸腔积液或肝性胸水、肺实质实变、肝脓肿伴破裂、肺栓塞等是相关的紧急情况，必须在肝脏疾病危重患者中进行评估。超声检查机的位置应确保操作员能够轻松地查看屏幕、操作探头以及轻松地使用活检枪或活检针。可以调整环境光以提高屏幕对比度。然后，临床医生调整胸膜和感兴趣区域的深度和增益设置。探头应垂直于皮肤，标记物应朝向颅骨方向。应调整扫描平面，使肋间空间（ICS）位于中央，肋骨框架位于两侧。这可确保腹部预设可获得间隙的纵向视图，皮肤附近的结构指向屏幕顶部，较深的结构则投影到屏幕底部。可以用卡尺测量病变的深度和大小。
解剖边界
确定的三种结构是横膈膜、胸壁和肺。当放置在肋间空间时，线性探头从皮肤向内成像，显示胸壁肌层、肋间肌层、高回声胸膜线和肺（图1）。
膈肌被认为是一种有回声的曲线结构，位于右侧肝脏上方，左侧脾脏上方，随着吸气而向尾部下降。肝肾和脾肾隐窝在头端以肝脏和脾脏为界，在两侧尾端以各自的肾脏为界。膈肌的位置可能因大量胸腔积液、瘫痪、张力性腹水或病态肥胖而移位。图2和图3分别显示了右肺和左肺基底在TUS上的外观。
肺超声评分
四种肺通气模式被定义并分级为半定量评分。
1.正常肺通气：肺滑动存在A线，少于两条孤立的B线。A线代表正常肺通气。
2.中度肺通气丧失（B1线）：多条明确的B线。B线代表间质水肿（图4）。
3.严重肺通气丧失（B2线）：多条聚集性B线。
4.肺实变：组织形态为动态支气管造影。
根据观察到的最差超声模式给出分数。正常=0；B1线=1；B2线=2，因此总分在0到36之间（图5）。
入院时肺部超声评分升高与更差的预后相关，因为这表明间质水肿，并且与更高的急性生理学评估和慢性健康评估II（APACHE II）评分和死亡率独立相关。合并 LUS，无论是作为一种评分系统，还是至少作为一种基于方案的方法来顺序评估肝硬化患者的容量状态，都是在透析中维持容量状态或目标超滤的良好床边工具。
扫描技术与患者体位
胸膜病变的扫描技术和患者位置与肺成像类似。可以直立坐下的稳定患者应该在这个位置成像，向前同时将肘部放在他们面前的桌子上，暴露背部。手臂可以举过头顶，以接近胸壁的前部和侧面。危重病患者或机械通气患者必须在仰卧和半直立状态下成像，同侧手臂穿过胸壁向相反侧内收。为了成像较小的积液，需要暴露腋后线，以便进行胸腔穿刺。这对于机械通气的患者来说是困难的，必须有一名团队成员驻扎以避免气管插管移位。
气胸
气胸的诊断和超声引导下的胸腔造瘘在床边最有用。胸膜滑动消失是气胸的特征，但有一些区别。在气胸（没有胸膜并存）和部分充气的肺（两个胸膜表面仍然并存）之间的界面处观察到肺点，在那里观察到胸膜滑动。肺点是指呼吸时相变化，在气胸区开始滑行消失的点上间歇性出现肺滑行。Xirouchaki等人报道 LUS 的敏感性和特异性分别为 100% 和 78% 的实变，94% 和 93% 的间质综合征，75% 和 93% 的气胸，以及 100% 和 100% 的胸腔积液。胸片 (CXR) 诊断的敏感性较低：实变为 38% 和 89%，间质综合征为 46% 和 80%，气胸为 0% 和 99%，胸腔积液为 65% 和 81%。Zanobetti等人比较了 404 名机械通气患者的 TUS、胸片和胸部计算机断层扫描 (CT) 扫描的一致性。TUS在鉴别肺水肿、气胸、实变方面与胸片表现类似，对胸腔积液的鉴别更优。彩色多普勒可用于识别胸膜中的血管，并可用于避免肝脓肿患者胸膜穿刺或引流管置入时出血。
胸腔积液和肝性胸水
肝硬化患者经常发生肝性胸腔积液，而肝脓肿患者则发生反应性胸腔积液。另一种情况是对患者的肺炎性积液或肝活检后出血进行成像。胸膜结核或肺部肿块患者也会出现胸腔积液。肝性胸水的特征是由于膈肌缺损而形成胸腔积液，由于胸腔内负压而吸入门脉高压性腹水。大多数发生在右侧胸腔。血胸定义为血性胸腔积液，其红细胞压积超过外周血的一半。TUS对胸腔积液（93% VS 47%）、肺实变（97% VS 75%）和肺泡间质综合征（95% VS 55%）的诊断优于胸部X线。Svigals等人报道胸膜超声的敏感性为69.2%（95%CI:48.2%至85.7%），特异性为90.0%（95%CI:76.3%至97.2%）。胸部CT扫描的敏感性为76.9%（95%CI:56.3%-91.0%），特异性为65.0%（95%CI:48.3%-79.4% ）。CXR的敏感性为61.5%（95%CI:40.6%-79.8%），特异性为60.0% （95%CI:43.3%-75.1%）。与胸部CT扫描和CXR相比，胸部超声似乎是治疗复杂胸腔积液的更好方法。
TUS在肝脏ICU重症监护实践中的应用
TUS的使用改变了全世界的重症监护实践，在肝病和移植实践中的应用日益增多。TUS可用于指导肝病患者的撤机方案，减少拔管后的压力，评估呼吸机相关肺炎、感染性休克患者的抗菌治疗效果，以及使用呼气末峰值压力（PEEP）补充机械通气患者的策略。LUS评分的降低和实变的改善，结合通气需求、脓毒症的血清生物标志物如降钙素原和血液学评分，有助于确定肺炎的缓解。我们在ICU常规使用每日POCUS检查，以确定危重病患者LUS评分的改善情况。当临床参数、吸入氧分数（FiO2）要求、脓毒症标志物和培养以及LUS评分显示出改善趋势时，患者可以开始采用降阶方案。另外两个指标用于肝脏疾病的危重患者，尤其是ACLF：氧合指数和血管外肺水（EVLW）指数。
氧合指数（OI）是重症监护实践中用于测量FiO2及其在体内使用情况的分数。使用公式OI=（FiO2 x MPAW）/PaO2计算，其中FiO2表示吸入氧的分数，单位为%，MPAW表示平均气道压，单位为毫米汞柱，PaO2表示动脉血中的氧分压，单位为毫米汞柱。OI越高，维持较高PaO2所需的FiO2越低。
EVLW 指数是包含在肺血管系统外部的肺实质内的水量。它通常通过特定的热稀释技术进行测量，并且使用 LUS 来帮助估计 EVLW 。
肺泡间质综合征（AIS）可以通过TUS检测肺水肿来诊断，肺水肿表现为弥漫性B线。AIS见于多种情况，包括但不限于急性失代偿性心力衰竭、非心源性肺水肿、双侧肺炎/肺炎和肺癌。在一项肝移植术前评估研究中，广泛的B型线降低了功能性肺活量（FVC）和第一秒用力呼气量（FEV1），可能是这些患者肺功能恶化的独立因素。血管外肺水（EVLW）也可作为重症监护病房肝移植或肝硬化伴休克时确定容量状态的终点。最近的新冠病毒-19大流行扩大了POCU在肝脏重症监护实践中的应用。Peng等人在中国的一项初步研究中表明，TUS可以预测新冠病毒-19的临床病程和结果。Lichter等人报告了类似的数据，通过仅对前段或侧段进行成像的改良方案，LUS评分获得了可接受性。图6显示了肝硬化和腹水患者的肺炎、肺衰竭和胸腔积液的模式，而CXR很难看出。
超声引导操作
中心静脉通路装置是指其尖端位于上腔静脉、右心房（RA）或下腔静脉（IVC）的导管。中心静脉导管包括中心静脉导管（颈静脉或锁骨下）、透析导管和外周插入的中心静脉导管。这些通常用于肝硬化和ACLF患者的静脉通路或透析。使用中心静脉压（CVP）来估计肝肾综合征患者的容量状态在很大程度上已被放弃。超声分辨率随着深度的增加而降低，因此TUS具有局限性。血管结构在病态肥胖患者或浮肿患者中很难识别。ACLF患者的血容量减少也有凝血功能障碍，这可能使中心静脉通路困难，此外还有凝血功能障碍相关的风险。Spencer等人提出快速中心静脉评估（RaCeVA）作为中心静脉插管前超声评估的系统方法。胸腔穿刺、引流置管和肝脓肿引流经常在ICU使用类似的技术进行。胸部POCUS和床边超声心动图是ICU中的补充技术。我们之前已经描述了远程心脏病学工具的方法、解释和用途，以缩短肝脏疾病危重患者的诊断时间。
肝硬化肺部并发症
硬化中的两种肺综合征值得在此提及，因为它们与肝硬化和ACLF患者的治疗相关，这些患者病情严重，对移植结果有影响。肝肺综合征（HPS）是由肺内血管扩张（IPVDs）绕过肺泡循环导致肺毛细血管氧合受损引起的。可在床边使用静脉注射震荡生理盐水微气泡显影试验和动脉血气分析进行筛查。如果肺泡动脉氧梯度 (AaO2) ≥ 15 mmHg，或 64 岁以上人群≥ 20 mmHg，则诊断为 HPS。肺毛细血管通常<8-15 微米。如果在肘前静脉注射震荡生理盐水 3 到 6 个心动周期后左心出现微气泡（> 10 微米），则表明存在 IPVD，表明需要对 HPS 进行确认测试。第二个肺综合征是门肺动脉高压（POPH），通过右心特征诊断，伴有静息肺动脉压（mPAP）≥ 25毫米汞柱。与HPS相比，POPH的特征是肺血管收缩。如果存在三尖瓣返流（TR），POC超声心动图可通过连续波多普勒测定右心室收缩压（RVSP）和肺动脉压（PAP）。收缩压 PAP 可以通过峰值 TR 速度测量，右心房压力可以根据下腔静脉 (IVC) 直径和呼吸变化通过简化的伯努利方程确定。另一个判断 RA 压力的床边参数是动态 IVC 测量。下腔静脉直径<2.1 cm，用力吸气塌陷>50%，表明正常RA压力为0-3 mmHg（范围：0-5 mmHg）；下腔静脉直径>2.1 cm，用力吸气压力<50%，或平静呼吸<20%，表明RA压力为15 mmHg（范围：10-20 mmHg）。
肝硬化性心肌病
现在可以免费使用TUS和POC超声心动图。患有静脉曲张破裂出血、肝肾综合征（HRS）和脓毒症等危重疾病的患者通常患有潜在的肝硬化心肌病（CCM），30-50%的患者患有该病。CCM可能无症状，可能在移植检查时首次诊断，也可能在急性应激（如脓毒症、出血）或干预（如经颈静脉肝内门体分流术）时首次诊断。这些情况需要肝硬化心脏增加心输出量，通常会导致心力衰竭，表明心脏储备有限。这对休克开始时肝硬化危重患者的管理具有重要意义，因为他们可能对补液试验没有反应，需要早期使用血管升压药。因此，结合基本超声心动图、TUS和IVC动力学，我们可以检测肝病患者的肺和心脏问题，确定复苏液体的剂量，及时启动血管升压药，并确定透析剂量以及容量过负荷患者白蛋白或血液成分的安全性。
肺和心脏POCUS的局限性
TUS存在与操作员和患者相关的限制因素。TUS需要正确的临床技能和LUS结果的解释，这需要对操作员进行短期培训。如本综述所述，可以通过简短的培训视频来教授易于识别的LUS体征，如排除气胸或诊断胸腔积液。在肝硬化患者中，腹水和凝血障碍的存在常常使移动和引导操作变得困难。肥胖、皮下气肿的存在和大的敷料使得术后患者和机械通气患者的超声检查和扩展困难。然而，在经验丰富的操作员手中，LUS为严重不适患者提供更好的实时信息，作为多器官系统POCUS检查的一部分。由于胸部压力增加，LUS无法检测到肺过度膨胀。紧张的腹水使得很难找到一个合适的窗口来估计下腔静脉的大小，而较差的超声心动图窗口使得很难评估心脏。在高PEEP患者中，右心室（RV）压力增加，导致RV向左心室内膨胀。此外，PEEP增加5 cm与CVP增加2.5 cm H2O有关。
结论
POCUS越来越多地用于肝硬化和肝功能衰竭的危重患者，用于诊断胸膜和肺实质病变，指导通气压力，以及诊断机械通气患者的拔管失败。POCUS的使用大大提高了我们的诊断和治疗技巧，能够安全地置入引流管，使用抗凝剂的循证证据、利尿剂和抗生素，并且越来越多地被肝脏重症监护和移植单位的日常重症监护实践所接受。我们可以更好地滴定通气支持并指导撤机方案、胸腔穿刺、引流管放置和中心静脉通路，这些是肝脏疾病危重患者管理的核心。基础超声心动图用于评估容量状态、诊断收缩和舒张功能障碍以及筛查肝肺综合征和门肺动脉高压等肝脏特异性综合征的相关性增加。POC-TUS和超声心动图的联合应用极大地改善了肝脏疾病和肝移植危重患者的管理。