大知闲闲Wed超越听诊器诊断性P

医院李峥翻译

摘要

POC重症超声（POCUS）在儿科临床中的应用正逐渐发展。随着超声设备更易获得和便携化，更多的临床医生和患者接触到了这项技术。本文介绍了儿科POCUS的相关内容，可帮助医生在接受POCUS培训前了解其在相应专业中的适用情况。POCUS在各专业及各医疗机构中的基本规范正在努力建立，以期使患者获益。

POCUS正在成为21世纪儿科医生诊断手段中不可或缺的补充。随着超声机图像质量的改善和便携性提高（表1），除了传统影像专家（如放射科医师和心脏专科医生）外，儿科临床医生有更多机会接触和使用超声。在影像检查受限的环境中，诊断性POCUS可使患者受益，甚至在航天飞行中也得到了应用。将诊断性POCUS纳入临床决策与传统模式完全不同，传统模式中临床医生须提出申请后等待影像专业人员获取和解释图像，再在诊治中应用这些信息。诊断性POCUS是动态的，也就是说，同一个临床医生可以随时获取图像和解释所获图像的信息，快速整合这些信息应用在即时诊治中，可反复获取信息以评估治疗干预后的变化。

诊断性POCUS可为询问病史和体格检查所获得的信息提供补充，以回答特定的临床问题。它可以缩小鉴别诊断范围，指导临床治疗，也可能会直接明确诊断和决定后续治疗。一组国际儿科POCUS的权威专家们被召集在一起完成这篇综述。文章介绍了超声图像生成的基础知识，做了文献回顾，特别介绍了儿科临床中当前和新近开展的POCUS应用。

超声原理综述

物理原理和设备应用基础

超声波是一种通过人体组织并与之相互作用的声波。超声换能器通过压电晶体在很短的时间内发出超声波，之后同一换能器在一定时间内监听返回的声波。传感器接收到的回波经过处理并在屏幕上转换成二维图像，回波的振幅转换为图像的亮度，回波的时间转换为图像的深度。发射波的频率取决于所使用的探头，并可由操作者进行调整。一般来说，频率越高，图像分辨率越高，但是扫查深度会受限制，因此高频探头适于评估浅表结构。线阵探头的频率相对最高，从8MHz到22MHz不等，通常用于扫查距离探头较近的结构，如血管穿刺引导或胸膜评估。相反，低频探头具有良好的穿透性，但轴向或纵向的分辨率低于高频探头。腹部扫查需要穿透足够的深度来显示组织结构，扇形探头（2-5MHz）是理想的选择。超声图像可以通过以下方式来优化：（1）选择合适的探头进行扫查：不仅要考虑超声波的频率，还要考虑探头的扫查面的外形（探头相对于图像采集部位的形状和尺寸）和选择合适的扫查预设程序（商业开发的针对POCUS的软件）。（2）调整图像的深度：当目标器官位于图像中心时，图像的分辨率和解析效果最好，周围的结构也可以显示。（3）调整图像的增益：原则上，当应该显示为亮的结构（筋膜、骨骼和空气）显示为亮，而应该显示为黑的结构（血液、尿液和胆汁）显示为黑时，图像的增益是适合的。扫描介质会产生在黑白光谱中不同亮度的声影，机器可以在一定动态范围内调整声影的亮度，从而进一步优化图像。所显示结构的亮度被描述为高回声、低回声或等回声，与周围组织有关，无回声可以用来描述屏幕上完全黑色的结构。反射波的振幅及其对应的亮度取决于组织对声波的影响（即吸收、散射、反射和折射）。常用的超声模式有三种：（1）B模式（Brightness）是最基本的图像，它在屏幕上以二维图像的形式显示结构的亮度和深度。（2）M模式（Motion）是在扫描平面中设置一条扫查线，随时间绘制该扫查线上随结构变化的亮度变化，所绘制的图像允许测量某个时间点的值，如左心室（LV）短轴缩短率。（3）可视化的动态多普勒（Doppler）。该技术通常用于测量血流（彩色多普勒显示血流的存在和方向，脉冲多普勒测量一定深度的血流速度，连续波多普勒测量某一声束中的血流速度）或组织运动（组织多普勒）。

理解伪像

儿科医生应了解常见的超声伪像(表2，图1A-E)。理解一些特别的伪像是如何产生的很重要。儿科医生可以使用这些伪像来优化图像、做出正确诊断或避免误诊。肺超声是一个很好的例子，它依赖于伪像（存在或缺失）来识别病理过程。

人机配合

医生和患者体位、超声机摆放位置对于持续获得高质量的图像至关重要。穿刺引导时，穿刺位置、超声屏幕必须同时在操作者的视线内。通常情况下，超声探头应该轻柔地接触病人的身体表面，不要施加太大的压力。当目标器官易受压变形时，这一点尤为重要（如中心静脉或外周静脉），只有将加压作为诊断评估手段（如探测深静脉血栓或评估阑尾炎）时可以用力。握着探头的手应该固定在患者的体表，通常使用第5指作为接触点，以避免探头意外滑动，尤其是对于小婴儿，小的滑动可能会导致图像的显著变化。

血流动力学POCUS

血流动力学POCUS，也被称为功能性、聚焦性或目标导向性超声心动图，提供有关前负荷、心脏收缩力和后负荷的信息，明确病理生理状态，给予针对性的治疗。血流动力学POCUS虽然可以提供心脏结构异常的信息，但它的目的不是识别先天性心脏缺陷或复杂的异常，这些是儿童心脏病专家所擅长的。血流动力学POCUS已在世界上许多NICU和PICU中被应用，两个美国和欧洲的面向新生儿医师的共识指南已经发布。尽管有这些指导意见，但在实践中仍有很大的差异。血流动力学POCUS可以为儿科临床中不同领域常见的适应症提供非常重要的信息，下面介绍其中一些应用。

容量状态和液体反应性的评估

液体反应性是指给予液体负荷后每搏输出量增加。静态测量或在某时间点测量的单一的临床指标（如中心静脉压，心率和动脉血压）在儿科评估容量反应性时是不可靠的。液体反应性可通过随呼吸胸腔内压变化时指标的变化动态监测。儿科文献报道定量测量下腔静脉（IVC）内径和主动脉流出道血流速度变化对液体反应性有很强的预测作用（图2A和B），但在新生儿中尚未得到证实。

评估心功能与确定休克病因

血流动力学POCUS可以定性评估心脏收缩力（目测），也可以通过测量短轴缩短率半定量评估左心室功能。儿科医生不断地被证明在多种血流动力学POCUS应用中可快速获取和准确解释图像。此外，与临床检查和实验室数据相比，血流动力学POCUS改变了我们对基础血流动力学状态的认知，并可能改变我们的治疗。我们知道在休克（如脓毒症）时心输出量是随时变化的，而根据监测的心输出量滴定的治疗的可以改善预后。心输出量可以通过血流动力学POCUS推测或直接测量。在新生儿中，上腔静脉血流量可作为心输出量的替代指标，用于确定过渡循环期间的全身血流量，大于40毫升/公斤每分钟与改善神经预后和生存相关。

通过直接实时的图像明确患者个体血流动力学的大概状态，可能对改善治疗效果意义重大，它迫使我们挑战常规的诊治思路和流程。事实上，国际休克复苏指南越来越多地采纳“超声心动图是初步评估休克类型的首选方法，而不是更多的有创技术”，“它可以详细地评估血流动力学异常的原因”。

肺动脉高压

新生儿持续性肺动脉高压（PPHN）是新生儿低氧呼吸困难的常见原因，它是由于生后胎儿循环向正常体肺循环过渡出现障碍所致。PPHN通常继发于多种病理因素所致的肺血管系统开放受损或延迟，其存在与高死亡率相关。血流动力学POCUS可用于PPHN的诊断、肺动脉压力的评估，直接指导治疗及动态评估治疗后的反应。肺动脉高压的征象如右心室（RV）肥厚伴或不伴扩张、右房室增大、室间隔变平等，可以通过血流动力学POCUS来识别（图3A和B）。可采用超声心动图的高级测量方法，通过测量跨三尖瓣（图4）、室间隔缺损及未闭合的动脉导管的压力梯度来估测肺动脉收缩压。在肺动脉栓塞和血栓的患者中，超声可以发现上述肺动脉高压征象且可直接显示血栓。

心肺复苏过程中使用POCUS

心肺复苏时床旁超声快速评估可以提供关于心脏骤停病因的重要信息，为指导复苏提供关键信息。特别是在无脉电活动的患者中，床旁超声可以区分心包填塞和气胸等病因，从而指导挽救生命的干预。血流动力学POCUS在心脏骤停中的评估作用在儿科人群中尚未得到很好的证实。因此，超声评估必须与高质量的心肺复苏密切结合，特别是已有成人研究显示复苏时使用超声会延长检查脉搏的时间。

肺部POCUS

在肺通气良好时，由于软组织和空气之间的声阻抗差值很大，超声波在胸膜线被反射，因此超声无法直接观察通气良好的肺组织。当肺部发生病变，通气减少，就会出现不同的伪影，在极端情况下，可以直接观察到肺实变。目前儿科胸部POCUS领域的文献已经充分描述了与病理过程相对应的超声表现。由于肺部POCUS无电离辐射、易在床边获取，受过培训的操作者设想该技术能在许多儿科胸部疾病中替代胸部X线检查。一项正式的将肺部超声作为NICU一线成像技术的方案，减少了约70%的放射线暴露。临床数据与肺部超声的整合是对诊断能力的补充。肺炎

不同年龄段的肺炎具有一致的超声表现，包括边界不规则的实变区域和支气管充气征（图5A和B，补充视频A和B）。胸部POCUS对新生儿和大年龄儿童的肺炎评估同样适用。最近两项研究表明，超声对新生儿肺炎的诊断最准确，比常规的放射学检查准确性更高。最近一项儿童的研究也证实了这一点，约有60%的肺炎征象常规放射学检查检测不到而是由肺部超声明确。另外一项针对急诊室儿童肺炎患者的随机对照研究显示，与常规放射学检查相比，胸部POCUS没有漏诊病例，并且胸片的使用减少了30-60%。3项关于儿童胸部超声诊断准确性的荟萃分析更加证实了这些研究结果，均报道了高特异性和敏感性。研究还指出，胸部POCUS在不同的环境包括普通儿科病房、PICU、急诊医院中对儿童肺炎的诊断均是有效并可靠的，评估的一致性高。自动图像分析正在研究当中，该技术可以在没有专业超声检查者情况下提供肺炎的诊断，这在资源匮乏的国家尤为实用。

气胸和胸腔积液

气胸典型的肺部超声征象是肺滑动征消失，无任何肺实质的征象，M模式可见平流层征（也称条形码征）（图6，补充视频）。气胸的半定量测定也具有可行性并且已有文献描述。两项诊断性研究表明，肺部超声对新生儿气胸的检测是敏感且特异的，在重症儿童患者中，一些病例报道也提示了相似的有效性。胸部POCUS能安全有效地引导新生儿气胸的快速胸腔引流或穿刺抽吸。这些数据与成人重症领域的研究一致，肺部超声在诊断气胸这方面与常规放射学检查相比特异性相近，但敏感性更高。

胸腔积液在超声上表现为壁层胸膜和脏层胸膜之间的肺外低回声图像，易于被观察到。积液通常分为单纯和复杂两类，以便于指导治疗（图7A和B）。在成人重症监护室，胸腔穿刺术和胸腔置管术通常是在超声引导下执行，可以减少并发症，故被现行的国际指南所推荐。儿科领域没有具体的研究数据，但这是被公认的超声应用。

新生儿呼吸窘迫综合症和肺表面活性物质的替代治疗

肺部POCUS有助于诊断新生儿呼吸衰竭，并且可以指导新生儿呼吸窘迫综合征（RDS）的肺表面活性物质治疗。早产儿RDS患者若持续气道正压通气治疗无效，应考虑使用肺表面活性物质，并且应在生后头几个小时内使用使其疗效最大化。通常当吸入氧浓度超过一定阈值时给予肺表面活性物质。然而，吸入氧气浓度并不能充分评估氧合情况，在肺表面活性物质最佳给药时间窗之后吸入氧浓度可能才增加。用于评估肺通气的半定量POCUS肺评分与氧合密切相关，能准确预测早产儿和超早早产儿对肺表面活性物质的需求。成人患者的肺部超声评分与氧合之间也有类似的相关性。因此，最近提出了一个被称为超声引导肺表面活性物质治疗（也称ESTHER）的新方案，以指导接受持续气道正压通气的早产儿的肺表面活性物质替代治疗。该方案提高了肺表面活性物质治疗的及时性并缩短了有创通气的时间。

腹部POCUS

腹部POCUS在各年龄段儿童的一些腹部相关的临床表现中普遍应用，如腹痛或呕吐。腹部POCUS是在多种临床情况中重要的辅助诊断手段。

腹痛

在不明原因腹痛患者中，腹部POCUS可以窄化和加快明确病因，在许多特定情况下帮助做出诊断，改善医疗决策。熟练掌握腹部超声甚至可以让一位机敏的做超声的医生诊断一些罕见疾病，如蛔虫感染。

阑尾炎

急性阑尾炎是儿童期最常见的与腹痛相关的外科急症，早期识别可使患者获益。为减少放射线使用，超声应作为首选的影像评估方法（图8，补充视频）。熟练的超声检查者对阑尾炎的诊断能达到近似于应用CT检查的准确度。将POCUS与其他成像方式逐级地结合运用，可以提高整体诊断准确性，降低成本，减少CT扫描的使用。即使是有限的培训，超声检查者也能达到可接受的准确度来帮助指导进一步的治疗。

呕吐

新生儿呕吐可以是多种病因的表现，包括良性和突发性的疾病。POCUS有助于快速鉴别其中较为严重的病因并给予针对性治疗。肠旋转不良伴中肠扭转、炎症性肠病和胰腺炎有特定的超声表现，但这些并不是POCUS的常规应用范畴。POCUS常用在幽门狭窄和肠套叠等疾病的评估。

幽门狭窄

幽门狭窄典型的临床表现通常发生在1至3月龄之间，是导致新生儿非胆汁性呕吐最常见的外科疾病（图9，补充视频）。超声是主要的诊断方法。儿科急诊医生应切实地掌握这项床边评估手段，有助于及时地进行治疗。

肠套叠和坏死性小肠结肠炎

任何出现呕吐、腹痛、意识状态改变或血便的儿童都应该立即评估肠套叠。一些研究表明，这方面的超声应用可以很容易被学员学会（图10A和B，补充视频）。除了帮助诊断，超声还可以帮助发现缺血或其他提示需要外科干预的高风险征象。肠壁内的高回声代表着管腔内的气体，也可见于其他肠壁坏死相关的疾病，如新生儿坏死性小肠结肠炎。

儿童腹部创伤

在儿童腹部钝性创伤中，创伤重点超声评估（FAST）方案可以帮助识别腹腔内出血。虽然没有大型研究能证明单独一次FAST评估有明确的益处，但其危害也极小。动态或连续的FAST评估有助于安全地监测儿童创伤患者，避免不必要的CT检查。

腹部POCUS在便秘患者粪便负荷评估或镇静前胃内容物评估的应用为这项技术的未来发展开辟了新思路。超声造影的引入也将为实质脏器损伤和疾病的诊断带来新的可能性。

颅脑POCUS

神经系统超声是人们越来越感兴趣的应用，尽管脑部成像通常对操作者依赖大、需极其精细地分析且尚处于研究阶段。由于骨骼的阻挡，脑部及颅内血管的直接超声学检查比较复杂，但在囟门未闭的患者中这项技术应用十分普遍，是NICU内一线的神经影像检查。即使在资源匮乏环境中的初学者手中，这项技术亦非常有用。颅内动脉血流的变化可用于推断相应的脑部病理改变，尽管目前文献不足以支持其在POCUS的应用，因为很难区分血流速度的变化是由血管受压、血管内狭窄或是灌注改变所致。

眼部超声已经成为神经系统超声应用的延伸。将探头置于上眼睑的冠状面可以检查虹膜。这在某些特殊临床情况下适用，如先天性角膜浑浊导致难以通过体格检查评估瞳孔反射，或是眼睑因水肿或损伤无法打开的情况（图11A与B，补充视频）。在这些情况下同样也可以检查眼眶和眼外肌运动，已有文献描述了在外伤和眼眶蜂窝织炎时要求患者移动眼球进行超声的评估。在视网膜损伤并从眼球内壁脱离情况下，通过超声可以检测到分离的组织界面。这在评估虐待性头部外伤导致的视网膜损伤时可能有用，有必要进一步研究超声在这方面作为检查工具的适用性。若已知眼球存在创伤性损伤，应避免进行眼部超声检查。此外，尽管超声通常被认为是低风险的诊断工具，但仍要注意机器产生的超声波的热（热指数）、振动（机械指数）及辐射力（声功率）可能对角膜造成损害。超声机器通常预设有“眼部安全模式”以最小化眼部检查期间的损伤风险。

视神经鞘直径的测量可以提示视乳头水肿和颅内压的升高（图12），然而测量的阈值存在争议，并且颅内压正常时视乳头水肿也可能持续存在。尽管视神经鞘有一定的弹性，但在已分流或未分流的梗阻性脑积水患者中均可见到随着时间推移增宽的视神经鞘。由此可见，在其他慢性视乳头水肿的患者中，如假性脑瘤和颅缝早闭的患者，其基线视神经鞘直径可能更宽。

血管POCUS

临床血管超声更多的是在穿刺引导时被提及，而该技术还可用于评估血栓形成。血栓在血管内延伸，阻碍血流通过，可以显示为圆柱形、带蒂的和线形等，常与血管内装置相关，最常见的是中心静脉置管。应用彩色血流或频谱多普勒（脉冲或连续）成像技术可以识别异常血流，评估血栓形成后的阻塞情况。

血管结构不可压缩是提示血栓存在的值得