摘要：急診和危重症醫學常需進行氣道管理。傳統方法在預測和管理困難氣道方麵存在很大局限。隨著專業的發展，床旁超聲已越來越多的用於這一方麵。有幾個指標可用於超聲檢查來預測困難氣道，包括皮膚至會厭、頦部至舌骨的距離和舌厚度等。超聲還可以用於確認插管位置以及評估插管深度。在解剖複雜的患者中，超聲在定位環甲膜方麵優於基於體表標誌的方法。最後，我們提供了一種使用超聲來管理機械通氣患者的算法。通過閱讀本文，讀者將對超聲在氣道管理中的作用有更深入的了解。
介紹
快速氣道管理是急性病和失代償患者治療的關鍵組成部分。美國國家數據表明，急診科每年進行近40萬次插管。由於這些插管的緊急性質，其並發症的風險增加。對危重患者進行插管的一項大型多中心試驗報告，18%的患者發生了嚴重並發症(即缺氧、低血壓或心髒停搏)。另一項基於ed的研究報告了12%的不良事件發生率，包括食管或主支氣管插管、缺氧和心髒停搏等事件。在有困難氣道或心髒停搏的患者中，這些事件的發生率可能更高。
床旁即時超聲(POCUS)在急診救治中的應用正在迅速增加，以補充或改變常規技術。因此，這也擴展到氣道管理就不足為奇了。在插管之前，超聲可用於評估困難氣道，為適當的準備和氣道管理的二級計劃留出時間。此外，POCUS可用於確認導管的正確位置和深度。插管後，超聲可用於評估和識別妨礙充分通氣的問題。在已知插管困難的情況下，即使在體表解剖難以觸診的情況下，也可用POCUS準確識別環甲膜。
本文將概述超聲在氣道評估、確認和管理中的應用，並為失代償通氣患者的故障排除提供指南。
困難氣道的評估
高達90%的困難氣道都是意料之外的。困難氣道的管理在臨床實踐中麵臨重大挑戰，因此，已經開發出各種工具和技術來幫助在插管前進行準確評估。傳統上，這是通過危險因素和體格檢查來完成的。據報道，許多評估工具的診斷準確性各不相同。上唇咬合試驗通常被認為具有最好的診斷準確性，盡管一項研究發現敏感度隻有67%。另一種常用工具改良Mallampati評分的敏感度為53%，特異性為89%。
在插管前對氣道進行評估是一項有價值的技能，應該快速準確地進行。床旁超聲是氣道評估的一種有幫助的輔助方法，可以快速、無創地進行。有幾個關鍵的測量方法可用於預測困難氣道。
首先是皮膚到會厭的距離(DSE)。在甲狀舌骨膜水平進行測量。線陣探頭在甲狀軟骨上方的中線處橫向放置。會厭位於甲狀舌骨膜和會厭前間隙的深處，在空氣-黏膜界麵上方表現為低回聲的線狀結構(圖1)。然後測量從淺表皮膚邊緣到會厭前緣的距離。在最近的一篇係統綜述和Meta分析中，DSE≥2.54cm預測困難氣道的敏感度為82%，特異性為91%。
第二種測量方法是皮膚到聲帶的距離(DSVC)。這種測量是通過在甲狀軟骨的中線上橫向放置線性探頭獲得的。帶狀肌位於甲狀軟骨前方，聲帶位於甲狀軟骨的深處。測量距離從皮膚到聲帶連接的前連合處(圖2)。最近的一篇係統綜述和Meta分析發現，DSVC的總體敏感度為75%，特異性為72%。然而，文獻中使用的閾值存在爭議，一些文獻甚至報告了負相關。因此，這一測量的效用仍然有限。
第三種測量方法是頦部至舌骨的距離 (HMD)，這是測量下頜骨頦部和舌骨之間的距離。這個測量是通過將凸陣探頭矢狀放置在靠近下頜骨上部的中線上獲得的。頦部被看作是一個高回聲結構，在它後麵的圖像上部有陰影。舌骨是一個高回聲的結構，在它後麵的下部有陰影。測量在這兩個結構之間進行(圖3)。該距離已被報告為單個HMD，即頭部處於偏斜位時測量的HMD與頭部處於中立位時的比值(HMDR1)，以及頭部處於最大伸展狀態時測量的HMD與頭部處於中立位時的比值(HMDR2)。中立位時HMD較短(4.0 cm)的患者更容易出現困難氣道。當以5.29 cm為界值時，中立位HMD的敏感度為96.7%，特異性為71.6%。當閾值為1.12時，HMDR1的診斷效用較低，敏感度為75%，特異性為76.2%。相反，據報道，當使用閾值為1.23時，HMDR2的敏感度為100%，特異性為90.5%。
第四種測量方法是舌厚度。使用橫向放置在下巴下方的線陣探頭來觀察舌頭。從皮膚開始，由淺到深，在最寬直徑的中線測量舌頭(圖4)。困難喉鏡檢查的舌厚度大於容易喉鏡檢查(6.1-6.2 cm vs 5.3-5.8 cm)。當以6.1 cm為閾值時，舌厚度的敏感度為71% ~ 75%，特異性為72%。
Lin等人提出了這一評估方案，即超聲困難氣道評估(Difficult Airway Evaluation with Sonography, DARES)。DARES方案使用DSE、舌厚度、HMD、HMDR1和HMDR2預測困難氣道(圖5)。如果任何一項檢查結果為陽性，則認為是困難氣道。根據現有文獻，該算法尚未經過外部驗證。
插管確認
插管後，確認氣管內導管(ETT)是否正確放置在氣管內是至關重要的。數據表明，在急診科，氣管插管的首次通過成功率為84%，在院前環境中為78%。氣管導管位置的確認通常包括氣管導管通過聲帶的直接可視化，然後使用一種或多種驗證技術。聽診雙側呼吸音、觀察氣管導管的霧化或使用食管探測器在確認氣管導管位置方麵的診斷準確性有限。
雖然二氧化碳波形圖比上述方法更準確，但在下咽放置或近期攝入碳酸飲料的情況下，二氧化碳波形圖可能受到假陽性的限製，在呼出CO2水平較低的情況下(例如突發性肺水腫、大麵積肺栓塞或心髒停搏)，也可能受到假陰性的限製。重要的是，數據表明，呼氣末二氧化碳波形圖在心髒停搏中的準確性可能低至64%。二氧化碳波形圖還需要進行幾次正壓通氣嚐試，這可能會增加胃脹氣和誤吸風險。
而POCUS可以在嚐試插管期間或之後進行快速確認，培訓時間相對較短。在成人中，POCUS的敏感度為99%，特異性為97%;POCUS對兒童患者的敏感度為92 ~ 100%，特異性為100%。研究報告，無論使用的ETT大小或探頭類型(如線性、凸陣)如何，其準確性均一致。
為了確定氣管導管的位置，首先將超聲探頭以橫向方向穿過氣管。理想位置為胸骨上切跡，因為與其他位置相比，胸骨上切跡具有更好的可視化和診斷準確性。確認可以實時(即動態)或在插管後(即靜態)進行。使用動態技術時，超聲醫師評估ETT通過聲帶時是否有快速的撲動樣運動(通常被稱為“暴風雪征”)。靜態技術評估氣管後方的薄高回聲膜(即氣管插管;圖6)或第二個空氣-黏膜界麵稱為“雙軌征”(即食管插管;圖7)。
文獻沒有證明在靜態和動態技術之間的準確性有顯著差異，所以兩者都是可以接受的。然而，靜態技術有幾個獨特的優點，包括隻需要一名臨床醫師(即插管器也可以在插管後立即進行POCUS)，並且在插管期間無需將探頭置於頸部，這可能會增加插管的難度。主要缺點是由於空氣偽影，在氣管後方定位ETT可能更加困難。事實上，數據顯示，當需鑒別ETT是位於氣管內還是食管時，信心降低且時間更長。為了解決這個問題，一些作者建議在手指間扭動ETT來誘發假運動偽影。雖然整體準確率沒有顯著差異，ETT扭轉已被證明可以提高信心和時間到ETT識別。也有人提出用鹽水代替空氣灌注ETT氣囊，以更好地觀察氣囊。
除經氣管超聲直接顯示外，肺滑動或膈肌移動等間接征象也可用於確定ETT位置。據報道，雙肺滑動的敏感度為92-100%，特異性為56-100%。同樣，膈肌運動的敏感度為91 ~ 100%，特異性為50 ~ 100%。多項研究發現，與單獨經氣管超聲相比，聯合肺滑動征提高了準確性。
評估氣管插管深度和單側肺插管
確認氣管導管在氣管內後，下一步是評估深度。如果氣管導管放置得太淺，可能導致聲帶損傷或移位。如果氣管導管放置得太深，通氣側肺有氣壓傷的風險，而非通氣側肺有肺不張和缺氧的風險。數據表明，15%的成人和18%的兒童可能發生氣管插管深度錯誤。
像胸部起伏和呼吸音這樣的臨床指標對於判斷氣管插管的準確性有限，不能提供任何關於ETT深度的信息。雖然胸部X線片被認為是判斷ETT深度的金標準，但它可能需要大量的時間，且使患者暴露在輻射中，並可能延遲危重患者的其他方麵的治療。
相比之下，POCUS可快速評估ETT位置及主支氣管插管征象。在成人中，經氣管超聲測定ETT深度的準確率為84.8%，平均耗時19秒。最近的一項係統綜述和Meta分析發現，超聲檢測主支氣管插管的準確率為86.7%，敏感度為93.0%，特異性為75.0%。在兒童患者中，一項研究使用三點技術(經氣管超聲+雙肺滑動)，對主支氣管插管的敏感度為85.7%，特異性為98.3%。另一項研究使用了充滿鹽水的ETT氣囊，並能夠在95%的病例中正確識別ETT深度。
為了評估氣管導管的深度，首先在矢狀麵上將超聲探頭置於胸骨上切跡的正上方。甲狀軟骨、環狀軟骨和氣管環在近場為高回聲的圓形結構，伴有灰色陰影。ETT氣囊為出現在這些結構的正後方的第二條高回聲線(圖8)。可以灌注鹽水以提高ETT氣囊的可見性。如果氣管導管氣囊的頭側邊界位於或高於第一個氣管環則被認為太高，在第二和第八氣管環之間被認為足夠，在第八環以下或未被看到被認為太深。POCUS的另一個好處是實時評估。如果ETT在理想位置的上方或下方可視，它可以使用實時引導推進或收回。
如果擔心主支氣管插管或ETT氣囊無法充分顯示，則應將探頭縱向放置在前胸鎖骨中線處，以評估雙側肺滑動情況。單側肺滑動可能提示主支氣管插管，但也可見於氣胸或存在肺大皰時。為了區分主支氣管插管和其他原因，可以評估是否有肺搏動。肺搏動是指心髒搏動通過無氣且靜止的左肺而引起髒層胸膜對壁層胸膜的節律性運動。肺搏動對右主支氣管插管的敏感度為93%，特異性為100%。
識別環甲膜
在插管和通氣失敗的情況下，環甲膜切開術是一項關鍵操作。雖然不常見，但這是一種高風險手術，不良結局的風險增加。這一過程充滿了並發症，這源於解剖學上的挑戰、高壓力條件、以及在可控的、高保真的環境中實踐該技術的機會有限。一項研究發現，隻有36%的麻醉醫師能夠在實踐中使用高標準技術成功實施環甲膜切開術。另一項研究發現，在非肥胖女性中，麻醉醫師可以在71%的病例中準確識別環甲膜(CTM)，而在肥胖患者中，這一比例下降到39%。
超聲可以直接顯示CTM，以及任何複雜的解剖結構，如腫塊、甲狀腺腫大或血管結構，這些會使實施環甲膜切開術複雜化。超聲顯著提高了CTM識別的準確性，一項研究報告在普通患者中成功識別CTM的幾率增加了兩倍。在解剖結構複雜或界定不清的患者中，準確率提高了5到10倍。
研究表明，該技術既可行又具有快速的學習曲線。臨床醫生已經證明，無論是在模擬還是真實病人身上，都能夠自信和準確地識別CTM。在既往無氣道超聲經驗的臨床醫師中，這一方法已被證明在經過最少培訓的情況下仍然準確，且保留率高。此外，在多個患者人群(包括兒童和肥胖患者)中，這一操作可在不到30秒內完成，並且與標準方法相比，所需時間相當。
識別CTM的技術類似於上文所述的ETT深度測定。讓病人仰臥，頸部伸直。開始探頭置於前頸部矢狀麵，在甲狀軟骨下方。識別氣管環，它將表現為從尾部到頭部方向的“珍珠串”。緊靠它的是一個更大的環(即環狀軟骨)，接著是一個高回聲膜，然後是一個更大的矩形結構(即甲狀軟骨)。環狀軟骨和甲狀軟骨之間及更深的高回聲線是CTM(圖9)。滑動探頭將CTM置於屏幕中線位置，然後用標記筆在皮膚上做標記。
最佳做法是在插管前標記CTM，而不是在插管失敗後試圖識別它。應在環甲膜切開位置標記CTM。一項研究發現，當床頭高度由90°變為0°時，CTM中點平均向尾側移動4.2 mm，如果患者肥胖或年齡超過70歲，這種效應會增加。此外，當CTM在中立頸部位置進行標記時，當頸部轉為完全伸展時，標記可移出CTM邊界。但當患者頸部回到原來標記的位置時，CTM將回到正確的位置。因此，建議在進行任何氣道幹預之前，將頸部後伸的CTM標記為盡可能接近預期手術體位的CTM。
惡化通氣患者的超聲檢查
超聲在評估發生臨床惡化的機械通氣患者方麵也有益處。傳統上，對插管後患者的評估主要依賴於使用結構化算法(如DOPES[脫位、阻塞、氣胸、設備故障、呼吸疊加])進行的間接評估。然而，隨著POCUS的擴展，我們提出了一種更新算法:Sono-DOPES。該算法建立在以前DOPES工作(主要依賴於主要的體格檢查結果)的基礎上，並增加了超聲來增強每個階段(表)。
結論
氣道管理是急診和危重症醫學的常見操作。預測和管理困難氣道的傳統技術都有重要局限性。隨著該領域的發展，床旁即時超聲已越來越多地用於這一應用。超聲可用於預測困難氣道，確定ETT位置和深度，定位CTM，有助於病情惡化機械通氣患者的評估和管理。
