气道超声评估

介绍

快速气道管理是急症和失代偿期患者救治的重要组成部分。全国数据显示，每年在急诊科（ED）进行的插管手术将近 40 万例。这些插管因其紧急性而增加了并发症的风险。一项针对重症患者插管的大型多中心试验报告称，18% 的患者出现严重并发症（即缺氧、低血压或心跳骤停）。另一项基于急诊室的研究报告显示，不良事件发生率为 12%，包括食管或主干插管、缺氧和心跳骤停等事件。在呼吸道困难或心跳骤停的患者中，这些事件的发生率可能更高。

在急诊手术中使用床旁超声（POCUS）来补充或改变传统技术的情况正在迅速增加。因此，将其应用于气道管理也就不足为奇了。超声可用于在插管前对困难气道进行评估，为气道管理的适当准备和辅助计划留出时间。此外，POCUS 还可用于确认插管的正确位置和深度。插管后，可利用超声来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，可以利用 POCUS 准确识别环甲膜，即使外部解剖结构对触诊具有挑战性。

在本文中，我们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导。

评估困难气道

多达 90% 的困难气道是未预料到的。困难气道的处理给临床实践带来了巨大挑战，因此，人们开发了各种工具和技术来帮助在插管前进行准确评估。传统的评估方法是使用风险因素和体格检查方法。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佳诊断准确性，但一项研究发现其敏感性仅为 67%。另一种常用的工具是改良的 Mallampati 分类法，其敏感性为 53%，特异性为 89%。

在插管前对气道进行评估是一项宝贵的技能，应该快速、准确地完成。POCUS 是气道评估的辅助工具，可以快速、无创地完成。有几种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）。该测量在甲状舌骨膜水平进行。线性探头横向放置在中线上甲状软骨的正上方。会厌就在甲状舌骨膜和会厌前间隙的深处，在空气-粘膜界面上方显示为低回声线性结构（图 1）。然后测量从皮肤浅层边缘到会厌前缘的距离。在最近的一项系统回顾和荟萃分析中，DSE ≥2.54 厘米对预测困难气道的敏感性为 82%，特异性为 91%。

图 1.从皮肤到会厌的距离。从皮肤到会厌前侧的测量示例（星形）。

第二测量是皮肤到声带的距离（DSVC）。将线性探头横向放置在甲状软骨中线上，即可获得该测量值。在甲状软骨的前方可以看到背带肌，在甲状软骨的深部可以看到声带。测量是从皮肤到声带连接处的前会厌（图 2）。最近的一项系统回顾和荟萃分析发现，DSVC 的总体灵敏度为 75%，特异性为 72%。然而，文献中使用的阈值不尽相同，有些甚至报告了反向关联，因此存在争议。因此，这种测量方法的实用性仍然有限。

图 2.从皮肤到声带的距离。从皮肤到声带前部的测量示例。箭头所指为声带前会厌。

第三测量是舌骨距离（HMD），它是在下颌骨和舌骨之间测量的。测量方法是将曲线探头矢状放置在中线上，上部与下颌骨相接。在图像的上半部分，可以看到舌骨为低回声结构，其后面有阴影。舌骨是一个高回声结构，下部有阴影。测量在这两个结构之间进行（图 3）。该距离被报告为单个 HMD、头部处于斜坡位置时测量的 HMD 与头部处于中立位时测量的 HMD 之比（HMDR1），以及头部处于最大伸展位时测量的 HMD 与头部处于中立位时测量的 HMD 之比（HMDR2）。中立位时 HMD 较短（<4.0 厘米）的患者更有可能出现气道困难。以 5.29 厘米为临界值，中立位 HMD 的敏感性为 96.7%，特异性为 71.6%。HMDR1 的诊断效用较低，当使用 1.12 的临界值时，灵敏度为 75%，特异度为 76.2%。相比之下，据报道，当使用 1.23 的阈值时，HMDR2 的敏感性为 100%，特异性为 90.5%。

图3下颌距离。下颌距离的示例测量。箭头指示下颌点。星号表示会厌。

第四测量是舌厚。使用横向放置在下巴下方的线性探头来观察舌头。从皮肤开始，在中线最宽的直径处由浅入深地测量舌头（图 4）。事实证明，困难喉镜检查与简单喉镜检查相比，舌头厚度更大（6.1-6.2 厘米对 5.3-5.8 厘米）。当使用 6.1 厘米的阈值时，舌厚度的敏感度为 71% 到 75%，特异度为 72%。

图 4.舌厚度。从皮肤到舌头后部的测量示例（星形）。

Lin 等人提出了一种评估方案，即超声困难气道评估（DARES）。DARES 方案使用 DSE、舌厚、HMD、HMDR1 和 HMDR2 预测困难气道（图 5）。如果任何一项结果呈阳性，则视为困难气道。虽然该算法参考了现有文献，但尚未经过外部验证。

图5.超声困难气道评估(DARES)算法。DSE，皮肤到喉头的距离；HMD，舌颏距离；TT，舌厚度；HMDR2，头部处于最大屈伸位和中立位时测量的舌颏距离的比率；HMDR1，头部处于斜坡位和中立位时测量的舌颏距离的比率。

插管确认

插管完成后，确认气管导管（ETT）是否正确置入气管至关重要。数据显示，在急诊室和院前环境中，气管插管的首次成功率分别为 84% 和 78%。气管插管位置的确认通常包括直接观察气管插管通过声带，然后采用一种或多种确认技术。听诊双侧呼吸音、观察 ETT 的雾化情况或使用食管检测器对确认 ETT 位置的诊断准确性有限。

虽然呼末二氧化碳比上述方法更准确，但在咽下置管或最近摄入碳酸饮料的情况下可能会出现假阳性，以及在呼出二氧化碳水平较低时出现假阴性（如突发性肺水肿、大面积肺栓塞或心脏骤停）。重要的是，有数据表明，心脏骤停患者呼末二氧化碳检测的准确率可能低至 64%。呼末二氧化碳还需要多次尝试正压通气，这会增加胃扩张，增加吸入的风险。

相比之下，POCUS 可在插管过程中或插管后快速确认插管情况，且培训时间相对较短。在成人中，POCUS 的灵敏度为 99%，特异度为 97%；而在儿科患者中，POCUS 的灵敏度为 92% 到 100%，特异度为 100%。研究报告显示，无论使用的 ETT 大小或探头类型（如直线型、曲线型）如何，其准确性都是一致的。

要确认 ETT 的位置，首先将超声探头横向穿过气管。最理想的位置是胸骨上切迹的正上方，因为与其他位置相比，这个位置具有更好的可视性和诊断准确性。可以实时（即动态）或插管后（即静态）进行确认。采用动态技术时，超声技师会评估 ETT 通过声带时是否出现快速的搏动（通常称为 "暴风雪征兆"）。静态技术可评估气管后方是否出现一层薄薄的高回声膜（即气管插管）（图 6）或被称为 "双道轨"征的第二个空气-粘膜界面（即食管插管）（图 7）。

图 6.气管插管。箭头所指为气管导管前端。T，气管。

图 7.食管插管。在食管插管的情况下，可以看到气管右侧有一个模仿气管（T）的曲线结构。这是食管内的气管导管（E）。

文献并未证明静态和动态技术在准确性上存在明显差异，因此二者均可接受。不过，静态技术有几个独特的优点，包括只需要一名临床医生（即插管者也可以在插管后立即进行 POCUS），插管时不需要将探头放在颈部，这可能会使插管更具挑战性。其主要缺点是，由于空气伪影的存在，气管后 ETT 的定位会更加困难。事实上，有数据显示，当 ETT 为气管内插管而非食管插管时，可信度会降低，识别时间也会延长。为了解决这个问题，一些作者建议用手指捻转 ETT，以诱发假动作伪影。虽然在总体准确性上没有明显差异，但扭转 ETT 已被证明可提高识别 ETT 的信心并缩短识别时间。还有人建议用生理盐水代替空气注入 ETT 气囊，以更好地观察气囊。

除经气管超声直接观察外，肺滑动或膈肌偏移等间接体征也可用于确认 ETT 位置。据报道，双侧肺滑动的敏感性为 92% 到 100% ，特异性为 56% 到 100% 。同样，膈肌运动的敏感性为 91% 到 100% ，特异性为 50% 到 100% 。多项研究发现，与单独的经气管超声检查相比，将肺滑动检查与经气管超声检查结合使用可提高准确性。

评估 ETT 深度和单侧肺插管

在确认 ETT 位于气管内后，下一步是评估深度。如果 ETT 放得太浅，可能会对声带造成损伤或脱落。如果 ETT 放得太深，通气的肺部可能会出现气压创伤，而未通气的肺部则可能会出现肺不张和缺氧。数据显示，ETT 深度不正确的情况在成人和儿童中分别高达 15%和 18%。

胸廓隆起和呼吸音等临床指标对于主干插管的准确性有限，无法提供任何有关 ETT 深度的信息。虽然胸片检查被认为是 ETT 深度的黄金标准，但它需要花费大量时间，会对患者造成辐射，并可能会延误危重患者的其他救治工作。

相比之下，POCUS 可快速评估 ETT 的位置，并评估主气管插管的迹象。在成人中，经气管超声确定 ETT 深度的准确率为 84.8%，平均耗时 19 秒。最近的一项系统回顾和荟萃分析发现，超声检测主气管插管的准确率为 86.7%，灵敏度为 93.0%，特异性为 75.0%。在儿科患者中，一项研究使用了三点技术（经气管超声加双侧肺滑动），报告显示主气管插管的敏感性为 85.7%，特异性为 98.3%。另一项研究使用盐水填充 ETT 气囊，95% 的病例都能正确识别 ETT 深度。

要评估 ETT 的深度，首先将超声探头放在矢状面上胸骨上切迹的正上方。将甲状软骨、环状软骨和气管环识别为近场中带有灰色阴影的高回声圆形结构。ETT 气囊会在这些结构的正后方出现第二条高回声线（图 8）。可灌注生理盐水以改善 ETT 气囊的可视度。如果在第一气管环处或其上方看到 ETT 袖带的头侧边界，则认为过高；在第二和第八气管环之间则认为足够；而在第八气管环以下或未看到则认为过深。POCUS 的另一个优点是实时评估。如果看到 ETT 在理想位置的上方或下方，则可在实时引导下推进或收回 ETT。

图 8.气管导管的正确深度。星号表示环状软骨。箭头表示气管导管气囊。

如果担心主气管插管或无法充分观察 ETT 气囊，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。单侧肺滑动可能提示主气管插管，但也可见于气胸或存在大出血点时。为了将主气管插管与其他原因区分开来，可以评估是否存在肺搏动。肺搏动是指通过无气和无运动的左肺观察到心脏搏动导致的内脏胸膜对顶叶胸膜的节律性运动。肺搏动对右侧主气管插管的敏感度为 93%，特异度为 100%。

识别环甲膜

环甲膜切开术是插管和通气失败情况下的关键手术。虽然并不常见，但这是一种高风险手术，会增加不良后果的风险。由于解剖上的挑战、高压力条件以及在可控、高仿真环境中练习该技术的机会有限，该手术充满了并发症。一项研究发现，只有 36% 的麻醉师能够在实践中使用地标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，71% 的麻醉师可以准确识别环甲膜 (CTM)，而在肥胖患者中，这一比例下降到了 39%。

超声可以直接观察 CTM 以及任何复杂的解剖结构，如肿块、肿大的甲状腺或血管结构，这些都会使开放式环甲膜切开术变得复杂。超声大大提高了 CTM 识别的准确性，一项研究报告称，普通患者的成功识别率提高了两倍。对于解剖结构复杂或定义不清的患者，准确率可提高五倍到十倍。

研究表明，该技术不仅可行，而且学习曲线较快。临床医生在模拟患者和现场患者中都能自信、熟练地识别 CTM 膜。在没有气道超声经验的临床医生中，该技术只需少量培训就能保持准确性，并且保留率很高。此外，在包括儿科和肥胖病人在内的多种病人群体中，这种方法都能在 30 秒内完成，所需的时间与基于地标的方法相当。

确定 CTM 的技术与上述确定 ETT 深度的技术类似。让患者仰卧，颈部伸直。首先将探头置于颈前部甲状软骨下方的矢状面上。识别气管环，气管环会像 "一串珍珠 "一样从尾部向头颅方向延伸。紧接其上的是一个更大的环状结构（即环状软骨），接着是一层高回声膜，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深处的高回声线就是 CTM（图 9）。将钝针从探头的头颅部分向下滑动到 CTM 的相应位置，然后用手术笔在皮肤上做标记。

图 9.环甲膜。箭头所指为甲状软骨。箭头表示环甲膜。星号表示环状软骨。

最佳做法是在插管前标记 CTM，而不是在插管失败后再尝试识别。CTM 应在进行环甲膜切开术时的位置进行标记。一项研究发现，当床头抬高从 90° 变为 0° 时，CTM 的中点平均向尾部移动 4.2 mm，如果患者肥胖或年龄超过 70 岁，这种影响会更大。此外，在颈部中立位标记 CTM 时，当颈部转为完全伸展时，标记会移出 CTM 边界。幸运的是，当患者恢复到与最初标记时相同的位置时，CTM 会恢复到正确的位置。因此，在尝试任何气道干预之前，最好在颈部伸展时尽可能靠近预期的手术位置标记 CTM。

为呼吸困难患者提供超声检查

超声还能对临床病情恶化的通气患者进行评估。传统上，对插管后患者的评估主要依赖于使用结构化算法进行间接评估，如 DOPES（脱落、阻塞、气胸、设备故障、呼吸叠加）。然而，随着 POCUS 的扩展，我们提出了一种更新的算法：Sono-DOPES 算法。该算法建立在以前的 DOPES 工作（主要依赖于体格检查结果）的基础上，并增加了超声来加强每个阶段（表 1）。

结论

气道管理是急诊和重症医学中的常见操作。预测和处理困难气道的传统技术都有很大的局限性。随着该领域的不断发展，POCUS 已越来越多地用于该应用。超声可用于预测困难气道、确认 ETT 位置和深度、确定 CTM 位置，以及促进对使用机械通气的昏迷患者的评估和管理。

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