气道的超声评估
摘要
超声在麻醉科医师中越来越普及，受到广泛的重视。其方便易得、为多种操作提供了实时的引导，被称为麻醉医生的“可视听诊器”。除了在外周神经阻滞和有创置管操作中大显身手之外，人们开始发现超声在困难气道的管理方面有未开发的潜力和价值。它挑战了传统的气道评估方法。本文简要勾勒了超声在患者围术期气道管理中的作用。
概述
超声从年首次医用以来已走过了很长的岁月.伴随着超声机器与探头逐渐微型化，
这一无痛、无创、价格较低廉、可重复、实时、无放射性污染的技术在医疗中的作用越来越广。面对浪潮，麻醉医生决不能置身事外。
超声在麻醉医生手中正在发挥越来越大的作用–从手术室内的择期使用(疼痛诊疗、气道管理等)，危重症监护和操作,到在急诊患者中的使用。
气道管理是麻醉医生的基本功.动态实时的气道评估有助于帮助气管插管。这是超声优于放射的地方。本文着重于介绍超声在气道管理中的作用。
超声基础
频率超过20kHz的声波被称为“超声”——这一频率通常不能被人耳所听到.超声由压电晶体产生.探头的频率由压电陶瓷的厚度决定.这些压电陶瓷既承担超声发送功能也承担接收功能.在接收功能下，从目标区域反射的超声束引发压电陶瓷的震动,并可以收集产生的电信号.超声图像是由计算机经过转换形成的。
选择合适的探头是获得高质量气道图像的重要条件。线阵高频(5–14MHz)探头常被用来观察较为表浅的结构,如环状软骨、环甲膜,
会厌、声带、杓状软骨或是气管。对于舌底等位置更深在的解剖结构,低频（4–10MHz）微突阵探头或低频突阵探头（3-8MHz）最常用。探头频率越低、可显示深度越深，则分辨率越低。因此探头频率越高，分辨率越高，但相应显示深度较浅。
而低频探头以牺牲分辨率为代价获得了对深部组织的成像能力。声束穿过软组织会发生反射、折射、散射、吸收与透过，使我们可以辨认相应组织及其后方的结构。
超声束接触组织后的反射量取决于组织本身的性质，这一性质被称为声阻抗。骨组织显示为一片明亮的区域，称其为高回声。骨组织形成非常大的声阻抗差，因此反射大量超声束并在图像上显示为亮白区域。软骨组织(如甲状软骨和环状软骨)都是低回声.肌肉组织本身是低回声，组织间有胶原蛋白的信号。超声下神经如“蜂巢”状或“胡椒罐”状结构由高回声结构包埋于低回声结构中。颌下腺和甲状腺等腺体组织质地均匀，与邻近的软组织相比呈轻度至高度强回声液体在超声上表现为无回声。空气的声阻抗最低
(0.×10kg/(ms)).超声通过气体几乎不衰减，并会在气体-组织交界处强烈反射导致成像质量锐减。腔内空气会造成彗尾征和伪影。这是需要用超声对含气腔室（如肺、气道）成像的最大障碍。讲述了超声的基本知识之后，我们将开始使用超声来扫查气道结构。
可见结构
可以用超声观察的气道结构包括以下这些：舌、会厌、舌骨、喉、声带、环甲膜、环状软骨、甲状软骨、气管和食道。
不同途经
气道超声有两种扫查的途径
经皮途经
可以使用线阵探头或者凸阵探头扫查以下平面：矢状面、旁矢状面、水平面或倾斜面，以实现对口底到胸骨上切迹的气道结构甚至气管旁结构进行扫查
经口或舌下途经
较好的探头-组织贴合度、无需耦合剂即可成像清晰是该技术的优势，然而要将探头置入患者舌下较为困难，这也导致无法在儿童和不配合的患者中使用、无法观察气管、需要极小的探头、较陡的学习曲线使得这项技术并不受大多数麻醉医师青睐，仅仅在一项临床研究中被用来预测困难气道。
各种气道结构的超声图像
通常嘱患者取平卧颈部伸展位进行气道检查
舌体使用低频凸阵探头成像最佳，呈现为一个高回声结构。嘱患者舌顶住上颚以便于对上颚和舌体前部的观察。
正中矢状位切面可以显示扇形有条纹的舌体，可以被用来确定截面区域（图2a）.横切面可以观察口底和舌底（图2b）
a.舌体（长轴切面）
b.口底和舌底（短轴切面）
c.会厌（短轴切面）
d.声门（短轴切面）
会厌呈现为低回声结构。在矢状面呈弧状，在横截位呈C形.会厌前方是会厌前间隙，由于是脂肪组织，所以呈现高回声（图2c）
尽管喉和气道充满空气，较高的固有组织对比度使其适合在超声下成像。喉位于舌骨和环状软骨之间.甲状软骨、环状软骨、杓状软骨对超声的反射能力比喉部肌肉更强。气管环在超声下呈现低回声。在横截面上，气管环呈现倒U形低回声图像，后方是呈现高回声的气体-黏膜交界面和伪影，在矢状位上呈现串珠样。[图3]
食道很难观察到，因其已经塌陷。嘱患者吞咽可能对观察有帮助。
主要的临床应用
鉴别与预测困难气道
Adhikari等在他们一项纳入51名患者的研究中,使用超声测量了舌体的厚度和颈前软组织在舌骨和甲舌膜平面的厚度，发现舌骨平面和甲舌膜平面的软组织厚度是鉴别困难插管与否的有效指标。Ezri等测量了肥胖患者声带水平与胸骨上切迹水平的颈前软组织厚度。他们发现困难喉镜暴露与声带水平更厚的软组织相关。还有很多其他的超声参数被研究过，如不同平面的颈部软组织厚度和各种派生的比率,但没有一项参数对预测困难插管有明确意义。
定位环甲膜
这是困难气道管理中一项非常有用的技术，包括解剖异常，急诊气道、逆行插管、环甲膜切开、经皮气管切开等等。除了可以便于定位环甲膜,还有助于定位正确的气管软骨环间隙，避免误伤临近血管导致出血、确定皮肤到目标位置的深度，尤其在肥胖患者中尤为实用。（图4）
预计合适的气管导管管径
声门下是整个气道中腔腔径最小的位置。对声门下气道腔径的测量使麻醉医生可以确定合适的气管导管管径和插管后气道狭窄。在儿科患者中这尤其适用，因为过粗的气管导管容易导致气道水肿，而过细的气管导管会导致漏气。超声检查声门下气道被认为优于传统的气管导管管径估算公式，并可以减少儿童患者的反复插管。
确定双腔管的型号
要实现这一目的，需要测量胸锁关节水平稍上方的气管外径，并依据此确定双腔管的型号。该方法和被广泛认同的CT检查测量相比有很好的相关性。
图6胸锁关节平面气管外径对双腔管插管尺寸型号的估计
确认气管导管在位
呼末二氧化碳波形被认为是确定气管导管在位的金标准.但在某些情况下需要使用其他方法来确定气管导管位置，因为呼末二氧化碳波形在这些情况下不适用，包括心跳骤停、肺栓塞、严重气道痉挛或呼末波形仪器故障。麻醉医师作为气道管理的专家，应该掌握这些方法以备不时之需。
气管通常呈现为高回声弯曲结构，伴随彗尾征伪影。在气管插管病例中，只会在气管后方产生伪影。如发生食管插管，在超声下会出现双伪影（图7）确定气管导管在位的非直接征象是在机械通气是观察双侧肺的滑动。
图7，气管导管入食道后的“双束伪影”征象
确认气管导管的合适深度
超声被证明有助于导管深度的判断，尤其在儿童患者和孕产妇中。对儿童患者（婴儿和新生儿）将探头纵向放置于胸骨上方，可见导管在主动脉弓或右肺动脉降段上方1-1.5cm。（隆突的替代标志）
气管超声快速盐水试验（Trachealrapidultrasoundsalinetest
(T.R.U.S.T.)）使用盐水而不是空气来充填套囊，使得套囊在超声下可见。当超声探头在胸骨上窝水平横向扫查能看到气管导管套囊，说明气管导管位置合适。
扫查支气管插管
可以扫查膈肌运动和有无“肺滑行征”来诊断支气管插管成功与否。
帮助实施经皮扩张气管切开术
超声对这项技术的安全实施有很大作用。超声可以辅助穿刺定位、避开重要的血管和软组织损伤和避免假腔形成、确定合适的气切导管型号以及确定操作成功与否。这对气道解剖异常的患者如颈部肿瘤、甲状腺疾患等患者尤为适用。
由于超声可以测量皮肤到气管的距离，因此适用于肥胖病人以及指导合适的插管深度。
甚至超声实时引导的气管切开也是可行的，并被证明相较于传统的以解剖标志定位的方法，有更少的并发症，并提高了首次切开成功率
预测拔管后喘鸣
在ICU和创伤患者中中，带管时间超过24小时的患者喉水肿与粘膜坏死溃疡比较常见。这可能会引发拔管后喘鸣。有几项研究针对拔管后喘鸣进行了预测。Ding等在他们的前瞻性研究中,机械通气的成人患者中,将超声探头放在环甲膜水平,可以得到喉部的横断面。通过超声测量患者松套囊后气柱宽度,可预测拔管后喘鸣。
还有几项研究组间没有统计学差异，并且因为样本量较小解释力较弱
判断与确定喉罩位置
全麻下喉罩的良好通气有赖于合适的位置和密闭性。由于常是盲探操作，及时确定和调整喉罩位置对安全通气至关重要。临床试验经常使用，但存在很多局限。纤支镜直视下插入喉罩被认为是具有最高的灵敏度和特异度，但是使用纤支镜需要断开机械通气。有研究表面使用超声定位可以取得相同的效果，且不用中断机械通气。（图8）
图8a横截面下可见喉罩气囊8b旁矢状面可见胃肠引流管
评估声带/确定有无喉返神经麻痹
声带在超声上很容易观察到。这为临床实践提供了更多的可能。超声可以辅助判断甲状腺癌根治术后喉返神经有无损伤。随着超声越来越多用来诊断甲状腺结节，这项技术可以方便地对不能耐受喉镜与纤支镜的患者的声带情况作出诊断。这一体表无创诊断方法与纤支镜得出的诊断有良好的相关性。超声也可以通过实时扫查来确认甲状腺切除术后喉上神经与喉返神经的完整性。
判断气道狭窄
多种原因会引起气道狭窄–插管、感染、创伤、水肿等等。超声可以很容易地检查胸腔以外的气管形态和管径的异常
判断气管壁增厚
正常气管壁厚度，男性在1.5±0.2mm，女性在1.2±0.2mm。气管壁增厚常见于感染、黏膜水肿、结节病、Wegner’s肉芽肿.Kameda和Fujita使用该方法监测了吸入烟尘之后的气道情况
甲状腺癌气道侵犯情况的检查
对于甲状腺癌气道侵犯，超声显示出令人满意的诊断能力。但是，由于甲状腺钙化和锁骨下侵犯等情况千差万别，其应用也受到一些局限。
鉴别胸骨下甲状腺肿
超声是一种能在床旁简便快速诊断胸骨下甲状腺肿的方法。将低频超声探头放置于锁骨上、胸骨上或者胸骨旁进行成像。图像表现为颈部延续到纵膈的肿物。
诊断会厌炎
会厌炎过去在儿童患者中最常见，但疫苗的出现降低了其发生率，发病人群向成人转移。然而，会厌炎一旦发生，需要紧急抢救和密切的气道管理。超声可对会厌炎进行快速诊断。最常见的超声表现是正中矢状位下肿胀会厌呈“P-征”；横断面下会厌炎表现为会厌前部的明显肿胀。从预防气道并发症和预防困难气道的角度来说，超声诊断对头颈部放疗后发生的会厌炎有重要参考价值。
上颌窦的检查
早在上世纪70年代，A型超声就开始被用于上颌窦的检查。上颌窦超声图目前使用B型超声模式进行，在上颌窦的检查中有很大作用。单纯的临床检查并不足以可靠地诊断上颌窦炎，而上颌窦超声相较于X线和CT来说作用相当，尤其在炎症急性期。上颌窦超声观察范围可以顾及到上颌窦的内侧壁、外侧壁和后壁，但对这些结构的一些部分不能顾及。通常在横截面下进行扫查，探头放置于眼球下方鼻的一侧。根据研究，超声下上颌窦探查的敏感性在70%-%间，特异性在84%-97%之间。这可以作为气管插管病人检查上颌窦的一线方法。其缺点在于对窦内黏膜厚度的检查错误率较高。
睡眠呼吸暂停综合征的诊断
多导睡眠图被认为是诊断睡眠呼吸暂停综合征的金标准。但这一方法昂贵而耗时。影像学方法如CT和核磁共振检查或是耗费昂贵，或是会产生辐射。超声因其价廉、无创、耗时短、无辐射危害而有其独特优势。颏下超声被应用于这个领域。为此已经就多项参数开展了数项研究，如舌底厚度、舌动脉间距、后颚间隙内径、咽侧壁厚度等等。这些研究数据显示了超声的优势。
评估反流风险
消化道超声被用来评估胃内容物的容量和性质。最常用的体位是平卧位和右侧卧位。在反流误吸风险较低病人常使用半卧位。对胃进行超声扫查：排空的胃呈“牛眼征”；含有清亮液体的呈低或无回声；有含气清亮液体的呈“繁星”征；有固体食物的呈高回声或混合型回声状如杂草。在胃排空延迟患者、急诊患者以及进食史无法获得的患者（如认知障碍、意识水平降低、创伤、语言障碍等）。要计算胃内容量，取右侧位，探头取主动脉水平，胃内容物体积为(mL)=27.0+14.6×切面面积?1.28×年龄。清液量1.5mL/kg或固体食物存留提示禁食不充分（时间不够或原发性排空障碍）以及反流误吸风险。这一评估的局限是仅仅适用于清亮液体，并且患者（非孕期）体质指数（BMI）小于40kg/m
图9胃超声辅助确定禁食情况
超声的局限性
我们现在可以发现，尽管超声在气道管理中有广泛的应用，但其显然也有一些局限性。操作者需要有超声成像和解剖的扎实基础知识将伪影剔除出来。高质量超声图像的获得以及对图像的解读既依靠仪器也有赖于富有经验的操作者，而这需要长时期的训练与经验。
Dr欢仔