床旁超声在急危重症患者气道管理中的应用

摘要：急诊和危重症医学常需进行气道管理。传统方法在预测和管理困难气道方面存在很大局限。随着专业的发展，床旁超声已越来越多的用于这一方面。有几个指标可用于超声检查来预测困难气道，包括皮肤至会厌、颏部至舌骨的距离和舌厚度等。超声还可以用于确认插管位置以及评估插管深度。在解剖复杂的患者中，超声在定位环甲膜方面优于基于体表标志的方法。最后，我们提供了一种使用超声来管理机械通气患者的算法。通过阅读本文，读者将对超声在气道管理中的作用有更深入的了解。

介绍

快速气道管理是急性病和失代偿患者治疗的关键组成部分。美国国家数据表明，急诊科每年进行近40万次插管。由于这些插管的紧急性质，其并发症的风险增加。对危重患者进行插管的一项大型多中心试验报告，18%的患者发生了严重并发症(即缺氧、低血压或心脏停搏)。另一项基于ed的研究报告了12%的不良事件发生率，包括食管或主支气管插管、缺氧和心脏停搏等事件。在有困难气道或心脏停搏的患者中，这些事件的发生率可能更高。

床旁即时超声(POCUS)在急诊救治中的应用正在迅速增加，以补充或改变常规技术。因此，这也扩展到气道管理就不足为奇了。在插管之前，超声可用于评估困难气道，为适当的准备和气道管理的二级计划留出时间。此外，POCUS可用于确认导管的正确位置和深度。插管后，超声可用于评估和识别妨碍充分通气的问题。在已知插管困难的情况下，即使在体表解剖难以触诊的情况下，也可用POCUS准确识别环甲膜。

本文将概述超声在气道评估、确认和管理中的应用，并为失代偿通气患者的故障排除提供指南。

困难气道的评估

高达90%的困难气道都是意料之外的。困难气道的管理在临床实践中面临重大挑战，因此，已经开发出各种工具和技术来帮助在插管前进行准确评估。传统上，这是通过危险因素和体格检查来完成的。据报道，许多评估工具的诊断准确性各不相同。上唇咬合试验通常被认为具有最好的诊断准确性，尽管一项研究发现敏感度只有67%。另一种常用工具改良Mallampati评分的敏感度为53%，特异性为89%。

在插管前对气道进行评估是一项有价值的技能，应该快速准确地进行。床旁超声是气道评估的一种有帮助的辅助方法，可以快速、无创地进行。有几个关键的测量方法可用于预测困难气道。

首先是皮肤到会厌的距离(DSE)。在甲状舌骨膜水平进行测量。线阵探头在甲状软骨上方的中线处横向放置。会厌位于甲状舌骨膜和会厌前间隙的深处，在空气-黏膜界面上方表现为低回声的线状结构(图1)。然后测量从浅表皮肤边缘到会厌前缘的距离。在最近的一篇系统综述和Meta分析中，DSE≥2.54cm预测困难气道的敏感度为82%，特异性为91%。

第二种测量方法是皮肤到声带的距离(DSVC)。这种测量是通过在甲状软骨的中线上横向放置线性探头获得的。带状肌位于甲状软骨前方，声带位于甲状软骨的深处。测量距离从皮肤到声带连接的前连合处(图2)。最近的一篇系统综述和Meta分析发现，DSVC的总体敏感度为75%，特异性为72%。然而，文献中使用的阈值存在争议，一些文献甚至报告了负相关。因此，这一测量的效用仍然有限。

第三种测量方法是颏部至舌骨的距离 (HMD)，这是测量下颌骨颏部和舌骨之间的距离。这个测量是通过将凸阵探头矢状放置在靠近下颌骨上部的中线上获得的。颏部被看作是一个高回声结构，在它后面的图像上部有阴影。舌骨是一个高回声的结构，在它后面的下部有阴影。测量在这两个结构之间进行(图3)。该距离已被报告为单个HMD，即头部处于偏斜位时测量的HMD与头部处于中立位时的比值(HMDR1)，以及头部处于最大伸展状态时测量的HMD与头部处于中立位时的比值(HMDR2)。中立位时HMD较短(4.0 cm)的患者更容易出现困难气道。当以5.29 cm为界值时，中立位HMD的敏感度为96.7%，特异性为71.6%。当阈值为1.12时，HMDR1的诊断效用较低，敏感度为75%，特异性为76.2%。相反，据报道，当使用阈值为1.23时，HMDR2的敏感度为100%，特异性为90.5%。

第四种测量方法是舌厚度。使用横向放置在下巴下方的线阵探头来观察舌头。从皮肤开始，由浅到深，在最宽直径的中线测量舌头(图4)。困难喉镜检查的舌厚度大于容易喉镜检查(6.1-6.2 cm vs 5.3-5.8 cm)。当以6.1 cm为阈值时，舌厚度的敏感度为71% ~ 75%，特异性为72%。

Lin等人提出了这一评估方案，即超声困难气道评估(Difficult Airway Evaluation with Sonography, DARES)。DARES方案使用DSE、舌厚度、HMD、HMDR1和HMDR2预测困难气道(图5)。如果任何一项检查结果为阳性，则认为是困难气道。根据现有文献，该算法尚未经过外部验证。

插管确认

插管后，确认气管内导管(ETT)是否正确放置在气管内是至关重要的。数据表明，在急诊科，气管插管的首次通过成功率为84%，在院前环境中为78%。气管导管位置的确认通常包括气管导管通过声带的直接可视化，然后使用一种或多种验证技术。听诊双侧呼吸音、观察气管导管的雾化或使用食管探测器在确认气管导管位置方面的诊断准确性有限。

虽然二氧化碳波形图比上述方法更准确，但在下咽放置或近期摄入碳酸饮料的情况下，二氧化碳波形图可能受到假阳性的限制，在呼出CO2水平较低的情况下(例如突发性肺水肿、大面积肺栓塞或心脏停搏)，也可能受到假阴性的限制。重要的是，数据表明，呼气末二氧化碳波形图在心脏停搏中的准确性可能低至64%。二氧化碳波形图还需要进行几次正压通气尝试，这可能会增加胃胀气和误吸风险。

而POCUS可以在尝试插管期间或之后进行快速确认，培训时间相对较短。在成人中，POCUS的敏感度为99%，特异性为97%；POCUS对儿童患者的敏感度为92 ~ 100%，特异性为100%。研究报告，无论使用的ETT大小或探头类型(如线性、凸阵)如何，其准确性均一致。

为了确定气管导管的位置，首先将超声探头以横向方向穿过气管。理想位置为胸骨上切迹，因为与其他位置相比，胸骨上切迹具有更好的可视化和诊断准确性。确认可以实时(即动态)或在插管后(即静态)进行。使用动态技术时，超声医师评估ETT通过声带时是否有快速的扑动样运动(通常被称为“暴风雪征”)。静态技术评估气管后方的薄高回声膜(即气管插管;图6)或第二个空气-黏膜界面称为“双轨征”(即食管插管;图7)。

文献没有证明在静态和动态技术之间的准确性有显著差异，所以两者都是可以接受的。然而，静态技术有几个独特的优点，包括只需要一名临床医师(即插管器也可以在插管后立即进行POCUS)，并且在插管期间无需将探头置于颈部，这可能会增加插管的难度。主要缺点是由于空气伪影，在气管后方定位ETT可能更加困难。事实上，数据显示，当需鉴别ETT是位于气管内还是食管时，信心降低且时间更长。为了解决这个问题，一些作者建议在手指间扭动ETT来诱发假运动伪影。虽然整体准确率没有显著差异，ETT扭转已被证明可以提高信心和时间到ETT识别。也有人提出用盐水代替空气灌注ETT气囊，以更好地观察气囊。

除经气管超声直接显示外，肺滑动或膈肌移动等间接征象也可用于确定ETT位置。据报道，双肺滑动的敏感度为92-100%，特异性为56-100%。同样，膈肌运动的敏感度为91 ~ 100%，特异性为50 ~ 100%。多项研究发现，与单独经气管超声相比，联合肺滑动征提高了准确性。

评估气管插管深度和单侧肺插管

确认气管导管在气管内后，下一步是评估深度。如果气管导管放置得太浅，可能导致声带损伤或移位。如果气管导管放置得太深，通气侧肺有气压伤的风险，而非通气侧肺有肺不张和缺氧的风险。数据表明，15%的成人和18%的儿童可能发生气管插管深度错误。

像胸部起伏和呼吸音这样的临床指标对于判断气管插管的准确性有限，不能提供任何关于ETT深度的信息。虽然胸部X线片被认为是判断ETT深度的金标准，但它可能需要大量的时间，且使患者暴露在辐射中，并可能延迟危重患者的其他方面的治疗。

相比之下，POCUS可快速评估ETT位置及主支气管插管征象。在成人中，经气管超声测定ETT深度的准确率为84.8%，平均耗时19秒。最近的一项系统综述和Meta分析发现，超声检测主支气管插管的准确率为86.7%，敏感度为93.0%，特异性为75.0%。在儿童患者中，一项研究使用三点技术(经气管超声+双肺滑动)，对主支气管插管的敏感度为85.7%，特异性为98.3%。另一项研究使用了充满盐水的ETT气囊，并能够在95%的病例中正确识别ETT深度。

为了评估气管导管的深度，首先在矢状面上将超声探头置于胸骨上切迹的正上方。甲状软骨、环状软骨和气管环在近场为高回声的圆形结构，伴有灰色阴影。ETT气囊为出现在这些结构的正后方的第二条高回声线(图8)。可以灌注盐水以提高ETT气囊的可见性。如果气管导管气囊的头侧边界位于或高于第一个气管环则被认为太高，在第二和第八气管环之间被认为足够，在第八环以下或未被看到被认为太深。POCUS的另一个好处是实时评估。如果ETT在理想位置的上方或下方可视，它可以使用实时引导推进或收回。

如果担心主支气管插管或ETT气囊无法充分显示，则应将探头纵向放置在前胸锁骨中线处，以评估双侧肺滑动情况。单侧肺滑动可能提示主支气管插管，但也可见于气胸或存在肺大疱时。为了区分主支气管插管和其他原因，可以评估是否有肺搏动。肺搏动是指心脏搏动通过无气且静止的左肺而引起脏层胸膜对壁层胸膜的节律性运动。肺搏动对右主支气管插管的敏感度为93%，特异性为100%。

识别环甲膜

在插管和通气失败的情况下，环甲膜切开术是一项关键操作。虽然不常见，但这是一种高风险手术，不良结局的风险增加。这一过程充满了并发症，这源于解剖学上的挑战、高压力条件、以及在可控的、高保真的环境中实践该技术的机会有限。一项研究发现，只有36%的麻醉医师能够在实践中使用高标准技术成功实施环甲膜切开术。另一项研究发现，在非肥胖女性中，麻醉医师可以在71%的病例中准确识别环甲膜(CTM)，而在肥胖患者中，这一比例下降到39%。

超声可以直接显示CTM，以及任何复杂的解剖结构，如肿块、甲状腺肿大或血管结构，这些会使实施环甲膜切开术复杂化。超声显著提高了CTM识别的准确性，一项研究报告在普通患者中成功识别CTM的几率增加了两倍。在解剖结构复杂或界定不清的患者中，准确率提高了5到10倍。

研究表明，该技术既可行又具有快速的学习曲线。临床医生已经证明，无论是在模拟还是真实病人身上，都能够自信和准确地识别CTM。在既往无气道超声经验的临床医师中，这一方法已被证明在经过最少培训的情况下仍然准确，且保留率高。此外，在多个患者人群(包括儿童和肥胖患者)中，这一操作可在不到30秒内完成，并且与标准方法相比，所需时间相当。

识别CTM的技术类似于上文所述的ETT深度测定。让病人仰卧，颈部伸直。开始探头置于前颈部矢状面，在甲状软骨下方。识别气管环，它将表现为从尾部到头部方向的“珍珠串”。紧靠它的是一个更大的环(即环状软骨)，接着是一个高回声膜，然后是一个更大的矩形结构(即甲状软骨)。环状软骨和甲状软骨之间及更深的高回声线是CTM(图9)。滑动探头将CTM置于屏幕中线位置，然后用标记笔在皮肤上做标记。

最佳做法是在插管前标记CTM，而不是在插管失败后试图识别它。应在环甲膜切开位置标记CTM。一项研究发现，当床头高度由90°变为0°时，CTM中点平均向尾侧移动4.2 mm，如果患者肥胖或年龄超过70岁，这种效应会增加。此外，当CTM在中立颈部位置进行标记时，当颈部转为完全伸展时，标记可移出CTM边界。但当患者颈部回到原来标记的位置时，CTM将回到正确的位置。因此，建议在进行任何气道干预之前，将颈部后伸的CTM标记为尽可能接近预期手术体位的CTM。

恶化通气患者的超声检查

超声在评估发生临床恶化的机械通气患者方面也有益处。传统上，对插管后患者的评估主要依赖于使用结构化算法(如DOPES[脱位、阻塞、气胸、设备故障、呼吸叠加])进行的间接评估。然而，随着POCUS的扩展，我们提出了一种更新算法:Sono-DOPES。该算法建立在以前DOPES工作(主要依赖于主要的体格检查结果)的基础上，并增加了超声来增强每个阶段(表)。

结论

气道管理是急诊和危重症医学的常见操作。预测和管理困难气道的传统技术都有重要局限性。随着该领域的发展，床旁即时超声已越来越多地用于这一应用。超声可用于预测困难气道，确定ETT位置和深度，定位CTM，有助于病情恶化机械通气患者的评估和管理。