超声诊断新型冠状病毒肺炎的应用现状及进展

江宏雷

新型冠状病毒肺炎的大流行给医疗带来巨大的压力，包括对疾病的预防、诊断、治疗等各个方面，尤其是对危重症患者的治疗。超声检查相对计算机断层扫描（CT）而言更加便利，相对胸部X线对病毒性肺炎的诊断有更高的灵敏度［1］，对医护人员和患者无辐射（特别是对于孕妇），还可以在床旁应用。本文对超声诊断新型冠状病毒肺炎的应用作如下综述。

1 超声在诊断新型冠状病毒肺炎患者肺部病变中的应用

新型冠状病毒肺炎的症状通常并无特异性，其引起的症状在任何呼吸道感染中均常见，约14%的患者引起严重症状，约5%的患者引起危急症状［2］，大多数儿童及青年感染者通常症状轻甚至无症状，但其可导致老年人严重呼吸窘迫［3］。肺部超声能够显示出不同病因引起的肺间质性疾病、胸膜下合并症状及急性呼吸窘迫综合征。超声诊断新型冠状病毒肺炎肺部病变通常表现为：胸膜线改变、两肺分布不规则的肺间质综合征、两侧片状分布的白肺［4］。不同国家地区用超声诊断新型冠状病毒肺炎的标准略有不同。

1.1 超声检查肺部病变的区域划分 目前对于应用超声检查新型冠状病毒肺炎肺部病变的区域尚无共识，一些专家建议 12 个区域［5-8］，SOLDATI等［9］建议扫查 14/16 区域，一种对能保持坐姿患者的检查方法借助了胸部解剖线的标识，将扫查范围划分为14个区域（见图1），扫查时间约10 min左右，以每次扫查尽可能覆盖最宽的肋间隙的扫查区域划分如下：①椎旁线与右侧基底部；②右肩胛骨下角与椎旁线右侧之间；③右肩胛骨与椎旁线右上角之间；④椎旁线与左侧基底部；⑤左肩胛骨下角与椎旁线左侧之间；⑥左肩胛骨与椎旁线左上角之间；⑦乳头间线下方腋中线上的右侧基底部；⑧乳头间线上方腋中线上的右上部分；⑨乳头间线下方腋中线上的左侧基底部；⑩乳头间线上方腋中线上的左上部分；⑪乳头间线下方锁骨中线上的右侧基底部；⑫乳头间线上方锁骨中线上的右上部分；⑬乳头间线下方锁骨中线上的左侧基底部；⑭乳头间线上方锁骨中线上的左上部分。对于无法保持坐姿的患者（如正在接受有创通气的患者），则后方区域可能难以评估，在这种情况下，超声医师应当尽力扫查可能是“病灶区域”的位置，应当从标志7的位置开始依次进行扫查。

图1 超声检查肺部病变的区域

1.2 超声检查新型冠状病毒肺炎患者肺部病变的评分标准 对新型冠状病毒肺炎患者肺部扫查结束后通常根据肺部病变严重程度进行评分：0分：胸膜线连续且规则，存在水平伪影（亦称为A线），这是因正常充气的肺表面具有较高的反射，造成探头与肺表面之间的多次反射；1分：胸膜线萎缩，在凹痕下方可以看到白色的垂直区域，这是由于肺部声学特征的局部变化所致；2分：胸膜线连续性不完整，在断点下出现较暗的区域，暗区下会出现白肺，暗区的出现表明肺通气受损，这些暗区回声的进展表示这个区域软组织的改变；3分：即扫查区域显示密集的、大范围的白肺［10-12］。

2 超声在新型冠状病毒感染患者透析中的应用

新型冠状病毒感染可引起炎症风暴及患者体液超负荷，由此导致的急性肾损伤患者可能需要透析治疗。新型冠状病毒会影响患者的呼吸及心脏功能，进而引起患者体液的重新分布，对体液状态的实时评估是指导体液和管理通气的有效辅助方法。

在无其他因素引起体液过多的情况下，超声测量下腔静脉直径、观察门静脉和肾静脉的波形可有效评估新型冠状病毒透析患者的静脉血液充盈情况，但对肾小球滤过率＜15 mL/min或肾移植的患者该法不适用［13］。对于感染新型冠状病毒的透析患者，肾静脉波形提供的血管变化信息较少。ANDREA等［14］提出一种新的肝静脉超声评价方法，一个心动周期期间的静脉图特征为正A波（右心室收缩引起）、负S波（右心室收缩引起）和负D波（右心室舒张引起）［15］。S波和D波之间有时会观察到正V波，作者将超声静脉图划分为0～4级，0级的特征为S波和D波的融合，1级的特征为S波和D波开始融合，两者的减速时间开始增加，2级即正常心动周期时的超声静脉图特征，3级的特征为S波和D波的减速时间减少，呈菱形出现，偶尔出现Z波，4级的特征为S波倒置。该评价方法结合呼吸暂停和吸气两个时相，共分为15个组合（见图2），A2-I2类对应为正常综合类，A0-I0类对应为最低阻力、最低填充压、最高容积敏感性或血容量不足，A4-I4类对应为最高阻力、最高填充压、最低容积敏感性或血容量过多，各级别间的变化是连续的，对应于循环量和心肾功能的实时变化。对呼吸暂停和吸气时肝静脉的超声特征的探讨有助于应用静脉参数解释静脉充血对血液循环的敏感性，值得进一步研究。

图2 肝静脉超声评价方法

3 超声在诊断新型冠状病毒肺炎患者心功能中的应用

一部分新型冠状病毒肺炎患者会出现病毒性肺炎和呼吸窘迫综合征的症状，且一些患者在危重症的后期会出现急性心力衰竭［16-17］，因此，快速评估心肺功能对于监测疾病的进展并指导治疗至关重要。超声评估新型冠状病毒肺炎患者心肺功能的原因：①超声心动图是研究导致休克的循环功能障碍的标准方法；②约有7%的新型冠状病毒肺炎住院患者和22%的新型冠状病毒重症监护室患者会发展为急性心肌损伤［18］，运用超声尽早发现心脏病变有助于指导治疗。

心脏超声可以快速识别左、右心室功能障碍并对其进行分级，高流量的呼气末正压通气常用于纠正新型冠状病毒肺炎患者的缺氧症状［19］，这可能产生右心室应变并进一步导致血流动力学不稳定，在这种情况下，应使用三尖瓣环收缩期运动幅度对右心室功能进行连续评估，以防止右心功能恶化，这种方法在大量患者入住重症监护室的情况下为医师提供最快、最简单可靠的量化选择。对于新型冠状病毒肺炎患者的心肌功能障碍，应对其左室流出道速度时间积分进行连续测量，特别是对于因进行性血流动力学不稳定需增加升压药或正性肌力药剂量的患者或出现休克和末梢器官灌注障碍的患者，若左室流出道速度时间积分明显或进行性下降则表示心脏功能异常，应进行更详细的检查和治疗，如无法测量左室流出道速度时间积分，亦可测量如二尖瓣环收缩期运动幅度［20］或应用侵入性方法测量左室功能。

4 超声在诊断新型冠状病毒肺炎患者其他方面的应用

传染性非典型肺炎（SARS）、中东呼吸综合征均与肺栓塞形成明显相关［21-22］，研究显示新型冠状病毒肺炎患者发生肺栓塞的风险较高，其中大多数发生在重症监护室［23］，而下肢深静脉血栓形成是发生肺栓塞的独立危险因素之一［24］。ANABEL等［25］在一项前瞻性研究中对26例在内科病房住院且伴肺栓塞的新型冠状病毒肺炎患者用超声筛查下肢深静脉血栓，结果发现其中2例患者为阳性，其研究表明新型冠状病毒肺炎患者肺微血管炎症综合征决定了肺部血栓形成的机制，肺组织中的局部高凝状态可能是新型冠状病毒肺炎患者肺栓塞的病理生理特征，这些肺栓塞并不来源于下肢深静脉。

新型冠状病毒对人体的影响是全身性的，除影响肺脏之外，还可以涉及各种组织和器官。一些新型冠状病毒肺炎患者的肺外表现与其自身合并症有关（如糖尿病和高血压），还有一些表现与败血性休克相关（如脾炎、肝窦中性粒细胞浸润和淋巴样增生［26］），此外，其他器官的某些变化可归因于病毒性疾病（如浅表性血管炎、肌炎、睾丸炎、心肌炎以及肾小球、肾小管内皮和大脑皮层的变化），当然，要确定新型冠状病毒在这些疾病中的影响机制，还需要借助免疫组化和电子显微镜进一步分析。

超声多应用于观察新型冠状病毒肺炎患者的影像改变，但超声也可以出于治疗目的诱导多种生物物理效应。低强度脉冲超声技术旨在通过机械刺激及局部加热来调节细胞的物理环境，其可能会引起局部的血管舒张和血流增加。新型冠状病毒可导致内皮细胞损伤、血管通透性增加，并进一步导致血栓的形成［27］，研究表明，低强度脉冲超声可以有效减轻炎症反应和改善血液循环，以缓解病毒带来的损伤。低强度脉冲超声的最佳参数及作用机理尚未完全明确［28］，需要进一步研究，以在新型冠状病毒肺炎患者中诱导出最佳效应。

5 超声诊断新型冠状病毒肺炎患者的局限性及进展分析

由于超声对新型冠状病毒肺炎患者诊断的特异性不高，因此在无鼻咽拭子阳性的情况下，不能将超声作为单独的诊断工具，在鼻咽拭子阴性的患者中，可以将超声诊断的发现作为依据将患者作为高度怀疑对象，必要时可以对患者进行预防性隔离，然后重复另一次鼻咽拭子试验。

一线超声医师可以在隔离病房使用搭载基于5G互联网远程诊断技术的超声仪，向专家发送会诊请求，专家可以与一线医师实现检查互联和实时互动，进行实时诊断指导，亦可通过该方式实现多学科远程专家会诊［29］。超声机器人通过5G技术可以有效提高机器臂的灵敏度及远程传输的清晰度，使医师避免与患者直接接触，降低重复暴露和交叉感染风险。人工智能技术发展迅猛，借助该技术诊断的超声影像结果部分已达到甚至超过有经验医师诊断的准确度，其应用前景可期［30］。

超声可以有效诊断新型冠状病毒肺炎患者肺脏、心脏及其他器官的病理变化特征，并且可以在对危重患者的病情监测及治疗评估等方面发挥重要作用，但超声对新型冠状病毒肺炎患者的诊治亦存在特异性不高等问题，不能单独作为诊断的方法。基于5G互联网的超声诊断技术有效降低医患交叉感染的风险，应用前景十分广阔，相信随着未来以人工智能为代表的科技发展，超声对新型冠状病毒肺炎患者的诊断水平将进一步提高。