肺部超声进展： 肺摆动解剖 M 模式评估 (AMLES) 技术在呼吸评估中的开发与应用
健康
2024-10-07 08:00
印度尼西亚
床旁超声（POCUS）已成为急诊环境中不可或缺的诊断工具，尤其是在评估肺部病变方面。超声心动图可对心脏功能进行定量分析，而肺部超声检查传统上依赖于对特定声像图特征的定性分析。在此基础上，我们引入了一种新的超声应用，利用解剖 M 模式（也称为角度无关 M 模式）来实时定量评估肺功能。这种创新方法利用解剖 M 型超声波测量双侧肋骨凹处观察到的肺窗帘征动态位移。通过将肺幕的移动转换成图形表示，该技术可提供呼吸力学的详细视图。因此，肺摆动的解剖学 M 模式评估（AMELS）为呼吸评估带来了突破性进展，它将详细的解剖学观察与功能性呼吸动力学结合在一起，可对急症治疗中的肺通气过程进行全面评估。1. 病人体位：患者可采取仰卧、坐姿或站姿进行超声扫描。2. 选择探头：使用 Mindray MX7 超声机，在肺部模式下使用线性探头 L13-3Ns，用于安静呼吸；在深呼吸模式下使用弧形探头 C5-1S。3. 放置探头：将探头放置在腋中线左侧或右侧，移至肋软骨角水平（图 1A），即肋软骨凹与膈肌的交界处（图 1B）。![]()
图 1. A，沿着腋中线（“MA”）将线性探头放置在侧胸壁上。B，捕捉肋骨凹陷和膈肌交界处的超声图像。注释：“CW “代表胸壁，”LC “代表肺幕（lung curtain），”T “代表肺窗帘远端，”D “代表膈肌，”LI "代表肝脏。4. 调整探头：调整头颅-尾轴方向的探头，以覆盖同一超声视图中肺幕从呼气末到吸气末摆动的整个位移范围（图 2，A 和 B）。![]()
图 2. A, 超声视图显示肺幕从呼气末到吸气末的移动。标签：“LC “代表肺窗帘，”T “代表肺窗帘远端，”D "代表膈肌。箭头表示肺窗帘向右摆动的方向，显示其在呼吸周期中的动态路径。该视图捕捉到肺幕在呼气末开始运动时的位置，与方案步骤 4 中描述的评估一致。B、肺窗帘及其顶端位于图像的右侧，标志着肺窗帘摆动的终点。这说明了吸气峰值时实现的肺扩张。5. 模式应用：激活解剖 M-模式（也称独立于角度的 M-模式），以评估右肋膈角处肺窗帘的移动情况。6. 取样箭头对齐：将解剖 M-Mode 的取样箭头对准胸壁和肝脏之间的膈肌外围，靠近胸膜线的外侧表面（图 3）。![]()
图3. 超声图显示采样箭头（“S”）放置在膈肌（“D”）的边缘以进行自由Xros M模式成像，膈肌位于胸壁（“CW”）和肝脏（“LI”）之间。采样箭头上方直接为高回声的胸膜线（“PL”）。7. 动态运动记录：在安静呼吸期间，记录肺部窗帘沿采样箭头从呼气到吸气的动态运动。使用解剖模式记录肺部窗帘尖端沿采样箭头的高回声运动，并将其转化为亮度波形的肺部窗帘摆动图（图4）。![]()
图 4. 与角度无关的 M 型（Free Xros）超声显示屏，捕捉到沿取样箭头（“S”）的肺窗帘摆动。X 轴代表时间，Y 轴测量沿取样箭头的距离。Free Xros 将这一运动转化为明亮的波形。C “点表示波峰，表示吸气结束；”T1 “和 ”T2 "点表示波谷，对应呼气结束点。标签 “1 ”显示 “T1 ”和 “C ”之间的垂直位移为 3.19 厘米。标签 “2 ”表示从 “T1 ”到 “C ”的时间间隔为 1570 毫秒。标签 “3 ”表示从 “C ”到 “T2 ”的时间。标签 “4 ”表示从 “T1 ”到 “C ”的斜率，说明肺扩张的速度。8. 波形分析：在解剖学M模式分析中，波峰（图4，点C）对应于呼气末期，而波谷对应于吸气末期（图4，点T1和T2）。9. 呼吸时间测量：在 M 型的 X 轴上测量吸气时间（1570 毫秒）和呼气时间（1880 毫秒）。在 Y 轴上获得肺窗帘摆动的位移（3.19 厘米），这与肺沿头颅-尾轴的扩张程度相对应。10. 坡度计算：计算从 T1 点到 C 点的斜率（2.17 厘米/秒），表示肺扩张的速度。11. 左肺评估：要评估左肺扩张情况，将探头沿左侧腋中线定位，位于头颅-尾轴轴线上的左侧肋膈角水平。将取样箭头放在胸壁和脾脏之间的外周膈上（图 5）。![]()
图 5. 左侧胸部肋膈角水平的超声视图，捕捉肺部的动态运动。取样箭头沿胸壁和脾脏之间的外周膈对齐。标签 “1 ”表示肺扩张时肺窗帘摆动距离为 3.15 厘米。标签 “2 ”显示吸气时间为 1450 毫秒，标签 “3 ”显示呼气时间为 1930 毫秒。标签 “4 ”表示斜率为 2.20 厘米/秒，量化了吸气时肺窗帘摆动的速度。12. 深呼吸分析：深呼吸时，使用弧形探头 C5-1S，以适应因呼吸周期时间延长和肺扩张幅度增大而导致的肺窗帘摆动位移较长的情况（图 6）。![]()
图 6. 在右胸肋膈角使用弧形探头（C5-1S）获得的超声图像。标签 “1 ”表示肺窗帘摆动距离为 6.18 厘米，反映了肺扩张的程度。标签 “2 ”记录了 1790 毫秒的吸气时间，标签 “3 ”显示了 2620 毫秒的呼气时间。标签 “4”（斜率）量化了肺窗帘摆动的速度，为 3.47 厘米/秒，显示了肺窗帘在吸气时的动态运动。 在急诊和重症监护环境中，评估肺功能对于控制肺部疾病急性加重至关重要。在急诊环境中，肺活量测定和手持式流量计等传统方法往往不切实际，因为需要患者的配合，而且可能会干扰正在进行的治疗，如吸入治疗或氧气补充。 床旁超声（POCUS）可对肺部状况进行无创实时评估，在快速可用性、便携性和可重复性方面证明了其在监测临床状态变化（尤其是循环评估）方面的优越性。其在肺部病理评估中的应用在很大程度上取决于特定超声特征的识别。各种定量测量方法，如 M 型膈肌超声、组织多普勒、脉冲波多普勒和用于胸膜移位的斑点追踪等，都已得到探索。 采用 B 型和脉冲多普勒来评估肺滑动幅度。B 型技术需要人工检测 B 线或胸膜缺损，可能不适合检查健康肺部。此外，脉冲波多普勒可以测量特定点的胸膜滑动速度，但不能全面评估整体肺通气情况。此外，虽然斑点追踪和组织多普勒成像可用于量化胸膜线滑动，但这些方法测得的病灶胸膜线滑动距离或速度不能用于分析肺通气过程。 膈肌超声可定量评估膈肌功能，已被用于慢性阻塞性肺病、哮喘、神经肌肉疾病等疾病，甚至用于预测撤机结果。常用的测量参数包括膈肌厚度、增厚部分和膈肌位移。但是，这些方法要求患者采取仰卧姿势，而且探头的压力可能会干扰膈肌的运动。 相比之下，AMELS 引入了一种灵活的、与角度无关的 M 模式，特别适用于评估垂直于探头的运动，如肺窗帘摆动。这种在肺外侧下缘的新颖应用有助于测量呼吸参数，而不会受到患者体位的限制或呼吸辅助设备的干扰。 与其他方法相比，AMELS 直观且易于操作。它的定位不受限制，对辅助呼吸设备的干扰最小，因此对于评估急性或危重呼吸系统状态的患者特别有价值。重复 AMELS 扫描可以更准确地监测治疗效果，因为侧胸方法可以最大限度地减少膈肌和胸壁运动的干扰。 与膈肌超声中使用的替代膈肌位移相比，通过摆动肺窗帘直接评估双侧肺下缘的动态运动能更直接地测量肺膨胀。这可能与肺容积变化有更好的相关性，但还需要进一步验证。 解释 AMELS 扫描结果既直观又简单，因为得出的一些参数，如吸气和呼气时间，已经与呼吸过程中的既定参数相对应。在扫描过程中观察到的肺窗帘摆动距离，表明了吸气时肺部向下扩张的情况。由于大部分肺容积扩张发生在头颅-尾椎方向，因此这一摆动距离可作为肺容积扩张的实用标记。此外，在 AMELS 扫描中以斜率测量的肺帘摆动速度与肺容积扩张速度相关，可提示吸气和呼气时的气道流速。这些相关性凸显了 AMELS 在呼吸评估中的潜力，但要完全证实这些发现还需要进一步的研究。 不过，AMELS 也有一定的局限性。在成像过程中，肋骨阴影可能会遮挡声窗。为了尽量减少这一问题，必须将探头旋转到与肋间隙对齐，而不是腋中线。这种方向虽然对避免肋骨阴影很有必要，但需要根据旋转角度校准测量到的肺窗帘位移，以准确估计沿腋中线的位移。此外，胸膜粘连或积液等情况可能会限制肺窗帘的移动，肺部病灶（如肺大泡或肿块）也会改变肺摆动的动态。 此外，在深呼吸或过度换气的患者中，过度充气肺的移位可能会超出超声图像的范围，使全面评估变得困难。在临床环境中，这一问题尤为突出，因为合适的探头有限，可能会影响测量的准确性和可靠性。 还需要进一步的研究来验证 AMELS，探索其在临床环境中的全部潜力，确保其适用于各种呼吸系统疾病和治疗方案。![]()
来源：Advancing Lung Ultrasound: The Development and Application of the Anatomical M-Mode Evaluation for Lung Swings (AMLES) Technique in Respiratory Assessmentdoi:10.1002/jum.16588
