经胸超声实用指南
抽象的概括经胸超声检查是呼吸医学中一种成熟但未充分利用的成像方式。它允许对胸部疾病进行实时和移动评估,并有可能增加胸部的体格检查。此外,即使在手术室之外,超声辅助干预也可以由一名临床医生在没有镇静剂和最少监测的情况下进行。胸部超声检查的其他优点包括没有辐射和检查时间短。在过去的几十年里,超声检查的许多适应症已得到验证,而不仅仅是胸膜和相关疾病的可视化(包括积液、增厚和气胸)。这些包括评估膈肌功能障碍、肺实变、间质综合征、肺栓塞、肺和纵隔肿瘤,只要它们毗邻胸膜。经胸超声检查是胸腔穿刺术的理想指南。胸外淋巴结和胸壁、胸膜、外周肺和纵隔的病变的超声辅助细针抽吸和/或切针活检是安全的,并且在胸科医师手中具有高产量。如果胸壁紧贴,超声检查还可以指导弥漫性肺部浸润、实变和肺脓肿的抽吸和活检。本综述将重点介绍经胸超声检查的基本适应症和应用。胸外淋巴结和胸壁、胸膜、外周肺和纵隔的病变的超声辅助细针抽吸和/或切针活检是安全的,并且在胸科医师手中具有高产量。如果胸壁紧贴,超声检查还可以指导弥漫性肺部浸润、实变和肺脓肿的抽吸和活检。本综述将重点介绍经胸超声检查的基本适应症和应用。胸外淋巴结和胸壁、胸膜、外周肺和纵隔的病变的超声辅助细针抽吸和/或切针活检是安全的,并且在胸科医师手中具有高产量。如果胸壁紧贴,超声检查还可以指导弥漫性肺部浸润、实变和肺脓肿的抽吸和活检。本综述将重点介绍经胸超声检查的基本适应症和应用。目标[*]了解经胸超声的基本原理和实际应用
[*]熟悉正常胸廓的声像图
[*]识别基本的胸部病理学
[*]利用超声作为经胸介入治疗的指导
介绍可以使用基本的二维黑白超声系统进行经胸超声检查;很少使用更复杂的模式,例如 M 模式或彩色血流多普勒。具有曲线形状的低频探头(2-5 MHz)适用于筛选浅表和深层结构,而具有线性形状的高频探头(5-10 MHz)用于精细评估。更高的频率可以在更靠近探头的位置获得更高的分辨率,但代价是降低了穿透力。临床医生应熟悉基本控制,包括“冻结”、“深度”和“增益”功能。冻结功能创建静止图像,可以使用轨迹球对其进行测量。深度功能是一种数字变焦,它定义了扫描图像的哪一部分以一定的放大倍率显示在监视器上。刻度显示在垂直轴上。高频扫描在大约 3-4 厘米的最大深度进行。最好调整深度以使感兴趣的区域充满数字屏幕。增益本质上是回波放大的量度,决定了图像的亮度,应进行调整以使组织之间的对比度最大化。用于扫描的最佳患者位置对于获得最佳图像至关重要。胸科医生经常使用可用的图像(包括胸片或计算机断层扫描)来识别感兴趣的区域并确定患者的位置。理想情况下扫描后胸部,患者使用床头柜作为扶手坐着,而应在患者侧卧位或仰卧位时检查外侧和前胸壁。胸膜、外周肺肿瘤和实变肺可沿肋间显示。将手臂抬高到患者头顶上方会增加肋间距离,并有助于在直立或卧位时进行扫描。扫描上后胸部时,将患者的手臂折叠在胸前会使肩胛骨移位。仰卧位或坐位的患者可以在根尖观察上沟病变。凝胶的自由应用是扫描前的最后一步。建议像笔一样握住探头,使手的外侧部分与皮肤接触,并减少环境照明。超声医师应保持与屏幕的视觉接触,而惯用手将探头移过感兴趣的区域,另一只手用于通过调整深度和增益来优化数字图像。结果可与对侧进行比较,可作为对照。
正常的胸使用低频探头可以看到皮肤、肌肉和筋膜平面作为一系列回声层。肋骨在横向(垂直)扫描中显示为凸结构,具有后部声学阴影。当纵向观察时,前皮质表现为一条不间断的回声线。脏层和壁层胸膜通常表现为一条不超过 2 毫米宽的高回声线,代表胸膜和胸膜肺界面。在纵向视图上,胸膜线将出现在肋骨皮质深约 5 毫米处。在高分辨率扫描中,脏层胸膜和壁层胸膜可以被视为两条不同的回声线(图 1),而后者的外观看起来更薄。两层在吸气和呼气期间相互滑动,这会在实时超声检查中产生“肺滑动”征兆,这在纵向(垂直)扫描中最能体现。它的存在对于气胸的诊断具有很高的阴性预测值。图1正常胸部的高频超声表现。胸壁 (CW) 由代表肌肉和筋膜的多层回声组成。更突出的内脏 (Pv) 和壁层胸膜 (Pp) 被视为在呼吸过程中滑动的回声明亮线。混响伪影,也称为 A 线 (A),存在于肺 (L) 内,以及单个彗尾伪影 (C)。
经胸超声检查无法显示充气的肺实质。然而,胸膜-肺界面声阻抗的巨大变化会导致水平伪影,即所谓的混响伪影或 A 线,它们被视为胸膜下方彼此等距的一系列回声平行线。在正常人的肺底部可以看到一些短的、垂直的“彗尾”伪影,很可能代表充满液体的胸膜下小叶间隔。B 线是较长的病理性垂直伪影,可消除 A 线(见下文)。通过肝脏或脾脏可以最好地观察隔膜。它表现为一条约 1-2 毫米厚的回声线,随灵感收缩。
胸外淋巴结超声检查提供了对颈部、锁骨上和腋窝淋巴结的视觉通路,它可能有助于区分恶性淋巴结和反应性淋巴结。炎性淋巴结呈椭圆形或三角形,超声检查显示脂肪门呈强回声,而恶性淋巴结通常体积庞大并显示脂肪门缺失导致低回声外观。不规则的边界可能是包膜外扩散的迹象。超声检查还有一个额外的优势,它可以显示上腔静脉阻塞患者的锁骨上或颈部淋巴结,特别是当血管充血和肿胀使物理触诊变得复杂时。锁骨上淋巴结可通过超声引导下的细针抽吸 (FNA) 获得,其优势在于一次性提供细胞学诊断和病理分期 (pN3)。胸外淋巴结的 FNA 甚至可以在患者床边的专用手术室外进行。
胸壁病理学高频超声可以检测胸壁出现的软组织肿块,包括脂肪瘤、脓肿和许多其他(大部分是良性的)病变。肿块通常具有不同的回声,超声检查结果过于非特异性,无法区分各种病因。这些肿块的超声辅助经胸 FNA 可以很容易地进行,因为在抽吸过程中不需要横穿充气肺。超声辅助经胸 FNA 通常在局部麻醉下进行,理想情况下使用 22 号注射型或短脊髓针连接 10-mL 注射器。针头应包含一个可拆卸的内部管心针,以减少胸壁组织和血液的污染。肋骨骨折也可以用超声波观察,它甚至可能比射线照相更敏感。肋骨的骨转移可以通过超声检测到,表现为低回声肿块,取代了肋骨的正常回声,导致皮质线中断。转移灶适合超声辅助 FNA。胸壁肿块和胸骨转移瘤均可通过切针活检 (CNB) 进行取样。这些设备更具侵入性,并且具有更高的内脏或血管创伤风险。潜在的内脏创伤可能是由于无意中将装置穿过肋骨造成的,因为溶骨性肋骨转移可能提供的阻力低于预期。
胸膜病理学胸腔积液经胸超声检查是检测和量化胸腔积液的理想方法,在识别少量或局部积液方面比褥疮呼气膜更敏感。胸腔积液通常被视为壁层胸膜和脏层胸膜之间的均匀无回声空间(图 2)。该空间在呼吸过程中改变形状,尽管两个胸膜表面之间的粘连可能导致积液上方没有肺运动。在较大的积液中经常可以看到舌状肺不张。胸腔积液 (PE) 会导致脏层 (Pv) 和壁层胸膜 (Pp) 之间的无回声空间。在这张高频超声图上可以看到肺的压缩性肺不张 (L)。D:隔膜。胸腔积液的四种超声表现基于内部回声 :
[*]消声
[*]复合无隔
[*]复隔
[*]均匀回声
渗出液通常表现为无回声、无分隔、自由流动的渗出液,而复杂、有间隔或回声的渗出液主要是渗出液。恶性积液通常无回声,胸膜增厚>10 mm、胸膜和膈结节、膈增厚>7 mm 高度提示恶性疾病。多股回声物质和隔膜在呼吸中表现出或多或少的流动性表明有炎症性积液。隔垫的识别(图 3) 具有临床意义。多项研究表明,与非分隔性积液患者相比,分隔性积液患者需要更长的胸管引流时间、更长的住院时间,并且更有可能需要纤溶治疗或手术。图 3一种复杂的分隔性积液(通过低频超声检查),具有多个分隔 (S) 和小室 (L)。对积液量进行分类的一种实用方法是将积液简单地分类为:
[*]最小,如果无回声空间被限制在肋膈角
[*]小,如果空间大于肋膈角但仍在 3.5-MHz 曲线探头覆盖的区域范围内
[*]中等,如果空间大于单探针范围但在两探针范围内
[*]大,如果空间大于两个探测范围
超声引导可提高胸膜抽吸的成功率,并将内脏穿刺的风险降至最低 。此外,无论胸腔积液的大小如何,吸入后气胸的风险都会降低。根据操作者的经验,超声检查还可以指导关于是否需要引流管、胸膜内溶栓治疗、胸膜镜检查或手术干预的进一步决定。超声检查也是确定安全有效肋间引流的最佳部位的理想选择。大多数操作员使用“徒手”技术:确定并标记安全插入部位,然后插入引流管。预期部位应有至少 10 毫米的足够深度的胸腔积液,没有介入肺,并且内脏创伤的风险最小。超声辅助并不总能防止肋间神经血管束撕裂,因为这些结构可能有一个曲折的过程,可能从内侧延伸到肋骨的角度。作为替代方案,可以采用实时超声引导。超声检查用于直接抽吸液体,然后插入导丝,用于引导导管扩张和小口径导管 (8-14 F) 的部署。这些管比大口径 (20–24 F) 肋间引流管的耐受性更好。一些前瞻性研究发现,在超声引导下插入的 8-12 F 尾纤导管或 10-14 F 导管至少与较大的导管一样有效。经胸超声检查是胸膜活检非常有用的指南。超声检查可以识别局灶性胸膜异常。此外,测量相关积液的大小可降低内脏撕裂的风险,这在胸腔积液最少的情况下尤为重要。独立闭合胸膜活检对胸膜恶性肿瘤的诊断率非常低,不到 60%。由于结核性肉芽肿分布更均匀,胸膜结核的无辅助闭合胸膜活检的诊断率通常要高得多,如果采集至少 6 个标本,诊断率甚至可能高达 87%。最近的研究表明,图像引导可以显着提高恶性肿瘤的检出率,同时降低并发症的风险。C杭 等人。发现超声引导下的 Tru-Cut(UK Medical Ltd,Sheffield,UK)胸膜活检对恶性肿瘤的诊断率为 77%,而Diacon 等人。表明,对于在超声检查的任何可接近尺寸上延伸至少 20 毫米的恶性间皮瘤,这个数字可能高达 100%。在最近的一项研究中,我们发现超声辅助 Abrams 针对恶性积液的检出率可能高达 83%。
胸膜增厚胸膜增厚通常被定义为宽度大于 3 毫米的局灶性病变,起源于脏层或壁层胸膜,有或没有边缘不规则。区分胸膜增厚和少量积液可能具有挑战性,因为两者都可能在超声检查中出现低回声。呼吸时相对于胸壁缺乏运动,彩色多普勒扫描未见液体颜色征象是有利于胸膜增厚的超声证据。
气胸通过超声检查诊断气胸比检测胸腔积液需要更多的经验。然而,最近的一项荟萃分析得出结论,与胸片相比,临床医生进行的床边超声检查对气胸的诊断具有更高的敏感性和相似的特异性。没有正常的肺滑动和肺脉搏、夸大的水平混响伪影(A 线)和没有 B 线是气胸的可靠迹象。“肺脉”是由心脏振荡引起的,是指脏层胸膜相对于壁层胸膜的细微运动。在某些伴随疾病中,包括膈肌麻痹、既往胸膜固定术或胸膜粘连和肺气肿,超声诊断气胸的敏感性可能较低。超声检查可常规用于筛查经胸干预后以及经支气管活检后的术后气胸,并可避免常规术后胸片检查。肺部病理学实际上,只要充气的肺组织被巩固的或实心的肺组织取代并且存在胸膜接触,肺实质内的任何病理过程都可以通过超声检查出来。通常,声学窗口太窄而无法评估病理过程的全维度,但几乎总是可以准确地确定深度。“实变”是一个非特异性术语,指的是胸膜下、回声较差的区域或具有组织样回声纹理的区域,可存在于一系列疾病中,包括肺炎、肺栓塞、肺肿瘤、肺不张和肺挫伤. 其他迹象可能有助于区分各种原因。肺实变很容易与间质综合征相鉴别。消除 A 线的长的、类似激光的垂直高回声伪影称为 B 线,是间质综合征的特征。需要其他迹象来区分各种原因,其中可能包括肺水肿和肺纤维化。早期肺实变表现为弥漫性回声,外观与肝组织纹理非常相似。在巩固的肺内可以看到空气和液体支气管造影(图 4)。空气支气管造影表现为动态回声分支和病灶,随呼吸周期波动。液体支气管造影被视为无回声的管状结构,代表充满液体的气道。此外,超声检查非常适合筛查肺炎旁胸腔积液,以及区分重症患者的致密实变和胸腔积液(图 5))。肺实变的超声辅助经胸 FNA 并不经常进行,但它在确认致病病原体方面的诊断率大于 90%,并且已被证明是安全的。超声检查也应常规用于排除经胸 FNA 后的气胸,尤其是机械通气患者。
图 4紧靠胸壁 (CW) 的致密实变肺 (L) 的低频超声表现。注意多个空气支气管造影(回声分支和病灶;箭头)以及液体(低密度)支气管造影。
图 5
该低频超声检查证实存在肺炎旁胸腔积液 (PE)。注意从下面的巩固肺 (L) 的脏胸膜延伸的早期纤维蛋白链 (F)。毗邻胸壁胸膜的肺脓肿表现为低回声病变,壁边界清晰或不规则。脓肿的中心通常是无回声的,但可以看到内部回声。如果怀疑有气液平面,则值得对患者进行不同体位的扫描,因为外观可能会相应改变。绝大多数肺脓肿在超声检查中可见,经胸 FNA 超过 90% 的可能性是对特定病原体的诊断。肺肿瘤的典型表现为后部声学增强和不规则边界的低回声表现(图 6)。一旦脏层胸膜被浸润,脏层胸膜线就会中断,并且在低频或高频扫描中呼吸运动丧失表明已超出壁层胸膜。事实上,已知高分辨率超声扫描在评估肿瘤侵犯胸膜和胸壁方面优于常规胸部计算机断层扫描,这对肿瘤分期有直接影响。
图6
浸润胸壁的外周肺肿瘤的低频超声图像。请注意,声学窗口太窄,无法显示病变的整个圆周,但可以确定其完整深度。注意肺肿瘤 (T) 从胸膜 (P) 延伸到胸壁 (CW)。
对于肺部肿瘤的超声辅助活检,大多数临床医生都使用该技术。它可用于超声辅助经胸 FNA 和 CNB。在患者定位后,通过超声检查确定针头插入的预期位置并进行标记,同时确定手术的方向、感兴趣的深度和安全范围 。重要的是,患者不得改变他们的位置,以防止感兴趣区域相对于皮肤标记的位置偏移。经胸 FNA 可以使用各种尺寸(通常为 22 号)和长度(40 或 90 毫米)的脊髓针连接到 10 毫升注射器,局部麻醉(利多卡因,1%)。应通过在施加负压的同时将针头移入和移出来收集来自至少四个稍微不同的方向和深度的吸液。材料应立即表达到载玻片上并染色。细胞学标本的快速现场评估(ROSE)(如果有的话)应用于评估在相同环境中对 CNB 的需求。CNB 将收获组织,但内脏损伤和气胸的风险更高。只有在可以确保足够的安全范围时才应使用它。目前的证据表明,超声辅助经胸 FNA 在确诊肺上皮样癌方面优于 CNB(95%与81% 相比),而 CNB 在良性病变和非癌性肿瘤的情况下更胜一筹。肺栓塞可能引起梗塞,在超声检查中表现为周边楔形低回声区域,伴有或不伴有胸腔积液。当存在不止一个特征性三角形胸膜病变时,应考虑存在肺栓塞,如果存在至少一个典型病变伴相应胸腔积液,则可能存在肺栓塞。马蒂斯等 人。发现这些标准对肺栓塞的敏感性为 74%,特异性为 95%,阳性预测值为 95%,阴性预测值为 75%。B 线通常延伸到屏幕底部,被认为是病理性的,表明间质综合征。“肺火箭”是指存在几条 B 线。利希滕斯坦等 人。发现大多数慢性阻塞性气道疾病患者不存在 B 线,但 90% 以上的间质综合征患者存在 B 线。因此,在患有急性呼吸困难的患者中存在双侧 B 线是区分肺水肿患者(图 7)和慢性阻塞性气道疾病患者的非常可靠的标志。急性呼吸窘迫综合征和肺纤维化往往会导致更多的斑片状受累(有备用区域)和 B 线的不均匀分布,以及不规则的增厚或破碎的胸膜线。
图7这张高频超声图是从一名患有肺水肿的严重二尖瓣狭窄患者身上获得的。注意广泛的 B 线 (B),这是间质性肺水肿的可靠迹象,以及相关的少量胸腔积液 (PE)。使用经胸超声检查的另一个适应症是评估肺和胸膜囊肿,包括例如包虫病(图 8)。囊肿通常表现为大的圆形无回声病灶。圆形肺不张可能导致胸膜肿块伴胸膜增厚和胸膜外脂肪。内陷的胸膜可视为一条从胸膜延伸到明显肿块的回声线。图 8包虫囊肿的低频超声表现。由于囊肿 (C) 的高含水量,存在混响伪影 (R)。纵隔病理学纵隔肿块的鉴别诊断范围很广,几乎所有病例都进行计算机断层扫描和活检。纵隔镜检查、纵隔切开术或相关外科手术的诊断率超过 90%,但它们必须在全身麻醉下在手术室进行,并发症发生率高达 5%。纵隔肿块的超声辅助活检为纵隔肿块的评估提供了一种微创、安全和廉价的纵隔镜检查或纵隔切开术的替代方法。鉴于心脏和大血管附近,需要注意确定安全的活检道。此外,纵隔结构可能在患病状态下明显移位。在最近的一项研究中,我们对有前纵隔肿块的患者进行了超声辅助经胸 FNA 与 ROSE,如果无法确定上皮癌或结核的临时诊断,则立即进行 CNB。73% 的病例进行了准确的细胞学诊断,上皮癌或结核病的阳性率高于所有其他病理(p<0.001)。CNB 的诊断率为 88%。总体而言,93% 的患者是通过这种连续的单次治疗方法诊断出来的,而无需专业放射科医生或胸外科医生的帮助。
结论鉴于其作为一种诊断方式的有用性以及指导诊断和治疗干预的能力,应向所有胸科医学学员教授基本的经胸超声检查。胸壁异常、胸膜增厚和胸膜肿瘤的调查以及胸腔积液的定性和定量描述仍然是使用经胸超声检查的主要适应症。其他适应症包括肺肿瘤、肺实变和其他肺实质过程的可视化,前提是它们与胸膜相邻。超声检查是辅助胸膜穿刺的理想工具。对胸壁、胸膜、外周肺和纵隔引起的病变进行超声辅助活检是安全的,并且具有与更具侵入性的技术相媲美的高产量。临床实践提示
[*]花足够的时间适当地定位患者。使用可用图像根据感兴趣区域和患者位置进行引导。
[*]了解周围淋巴结、胸壁病变、前纵隔肿块和与胸壁相邻的肺实变病变可以通过经胸超声检查进行可视化。
[*]根据超声评估将胸腔积液分类为最小、中度或大量。
[*]寻找没有正常的肺滑动和肺脉搏、夸大的水平混响伪影(A 线)、B 线的缺失和肺点的存在来诊断气胸。
[*]使用手绘技术对各种病理进行活检。确保患者在手术过程中不改变姿势并使用足够的局部镇痛剂(以尽量减少疼痛并避免突然运动)。此外,在尝试活检时,避免刺穿肋间动脉(肋骨下方)、胸内/乳腺动脉(胸骨外侧 1-2 厘米)以及锁骨下和主要胸腔内血管。
[*]在进行下部经胸活检之前,请务必识别膈肌和膈下脏器,因为这些结构可能会向头部移位,从而产生实性肿块或肺实变的假象。
[*]一旦通过细胞学针吸获得样本,几秒钟内将材料排出到载玻片上。涂片制备的质量与活检技术一样重要。
[*]利用 ROSE 临时确认诊断材料的存在。
[*]如果在 ROSE 上未怀疑或识别出上皮癌或感染过程,则执行 CNB,前提是可以保证安全范围。
[*]使用超声检查术后气胸。
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