超声具有安全、快速、便捷、携带方便、重复性强等优点，并可提供实时动态图像。超声在围术期的应用越来越广泛，如引导动静脉穿刺置管和外周神经阻滞等。近年来已有文献报道超声在气道管理中的应用，包括超声评估气道困难，超声引导下确定气管导管的位置，超声评估喉罩的位置，预测成功拔管，超声评估肺的异常状态等，本文旨在综述超声在围术期气道管理中的应用进展。
超声应用于气道管理的基础知识
空气和骨骼被认为是超声技术的两大难题气体是超声技术的挑战，例如空气挡住了对深层腹部实质脏器检测。通过对超声中空气伪影的理解，空气伪影在临床操作中有很重要的诊断价值。空气伪影:由于超声波的速度和声阻抗在正常组织和充满空气的脏器中（肺、气管等）不同，超声波发生全反射，空气大幅度减少超声波的传递。因此正常肺实质在B模式下经常显示为同质灰色图片。骨组织与周围结构声阻抗差异较大，引起强反射而呈现线条状强回声区，由于超声波被吸收，其前方出现无声暗区，即声影。软骨呈现均匀的低回声，随年龄增长会有所变化。
注:左，甲状软骨平面的横向正中扫描;声带（深蓝色）;前联合（浅蓝色）;杓状软骨（绿色）;甲状软骨（*色）
图1喉头和声带的超声图像
探头的选择线性高频探头（5~14MHz）适合浅表气道结构的显影，适合声门处结构的检查。线性探头被用于上呼吸道的评估，能提供较好的浅表结构图像，如肋骨和胸膜。低频探头（~4MHz）最适合舌和下颌下，声门上区域结构的矢状和旁矢状位检查，主要因为视野宽。微凸阵探头（~8MHz）能获得浅表（胸膜）和较深结构（肺实质、肺不张）的图像，是肺部超声检测很好的全方位探头。弯曲低频探头也可以替代微凸探头来检测肺，因为弯曲低频探头同样能获得浅表和深部结构的可接受图像。伪影的存在和缺失（如B线），是肺部超声重要的部分。因此，应避免使用任何图像优化软件，因为这些软件将去掉或减少做肺超声时有用伪影的存在。
气道相关的超声结构和识别方法
上呼吸道及气管、支气管CT能看到的气道相关的结构也能通过超声可靠地识别。喉部位于浅表位置，用线性高频探头检测时能获得比CT和MRI更理想的图像。甲状腺和环状软骨随着年龄的增长逐渐钙化，所以超声影像也是变化的。会厌是保持低回声的。声带除了由声韧带组成的内侧结构是高回声的，其他是低回声的，在甲状软骨平面可看到声带，其形状为等腰三角形（图1）[1]。临床上发现，不同年龄的成年人声带在超声下的影像也会有所不同，笔者认为可能原因是声带老化。环甲膜、环状软骨、气管、支气管，经食道超声能显示部分下支气管和下支气管前的大血管，这些结构对于传统的超声技术是个“盲点”。心肺转流过程中用1个充满盐水的气管套囊，可通过气管做超声看到主动脉近端和无名动脉。支气管内超声（EBUS）通过气管内看到支气管壁和支气管层次，这种技术能可靠区分肿瘤侵润和压迫。空气传导声波的能力较弱，当声波传到组织与空气的交界面时，交界处产生强回声，显示为一条白线，交界面后则为伪影，在屏幕上显示为多条白线，这些伪影是气道超声的重要标志。
胸膜和肺进行肺检查，经胸CT扫描胸膜和肺区域。这不仅要花费较长时间，还需要检查过程中患者有较好的配合，在急诊室、ICU或手术室则很难实施。在急救时进行肺超声诊断，不仅能快速进行还很少需要患者的配合。下面的方法是Lichterstei等[2]介绍的原则:每侧胸被分为前面、侧面和后面。毎部分进一步分成小方块，来代表一块用超声评估扫描的区域。仰卧位患者超声探头长轴快速放在一个肋间隙上为每个扫描带。每个扫描带都要注意是否存在气胸、间质综合征、肺实变和胸腔积液。这种重点扫描法用B型超声模式就可以，其他模式如M型超声模式或彩色多普勒可以用于怀疑有肺滑行征的患者（查看气胸部位）。
如果探头沿长轴放在肋间隙，能看到表皮、肌肉和结缔组织，肋间隙对应的两根肋骨被看做两个高回声线下伴随有阴影;探头放在两肋骨深处，一个高回声水平线代表脏层胸膜和壁层胸膜。用B型超声模式能看到胸膜线的水平运动，此运动伴随患者的呼吸，代表脏层胸膜随呼吸移动，这种运动被称为肺滑行征。M型超声显示有肺滑行征的正常胸膜线是高回声线加上有表浅结构（皮肤、肌肉、结缔组织），构成像大海一样的水平线，而胸膜线下的部分像砂子状图像代表正常的肺实质，这是肺的正常动态征象，称为海岸征。
膈肌探头放在中上腹部剑突下能看到膈肌和膈肌运动，正好在剑突下方和肝下缘处。探头向头侧倾斜45°，能看到双侧膈肌运动。当吸气时朝腹部移动，在呼气阶段朝胸部移动。肝和脾的运动代表膈肌右侧和左侧伴随呼吸的全部运动。把探头放在右侧腋前线和左腋后线也分别能看到肝和脾的运动。
超声在气道管理中的临床应用
患者困难插管的预测超声评估舌骨颏距离率（定义为测量正中位和最大后仰位距离率）能区分患者插管的难易度。肥胖和病态肥胖的患者，舌骨颏距离率1.1的患者都容易插管，1.1的都有插管困难[3]。研究表明，择期手术患者，超声评估舌骨底部和颈前部软组织的厚度能较好地预测困难插管，比临床评估有更好的相关性[4]。另有研究认为，超声测量甲状舌骨膜平面皮肤到会厌的距离能较好地预测困难插管（图2）[5]。还有一些超声评估方法，但在笔者看来证据仍然不足，不能成为预测困难插管的标准方法。
超声评估病理状态对气道处理的启示利用超声可以观察到声门下血管瘤、喉狭窄、喉囊肿和呼吸道乳头状瘤。当用线性高频探头横向扫描颈部时，在左侧甲状腺腺叶后侧方看到一个咽囊（Z憩室）时，临床医师要警惕潜在的反流和误吸可能，恶性肿瘤和气道的关系也能被看到并进行评估。产前超声检查不仅在识别被淋巴管畸形和颈部畸胎瘤引起的致命气道异常中有很重要的作用，也是胎儿气管喉气道阻塞保守治疗的重要依据。无症状涎石征的发生率是1/~1/，超声能探查到涎石征作为高回声伴随后方声影的表现，以给临床医师警示，避免喉罩用在涎绞痛和涎石症患者[6]。这些病理状态的评估对于麻醉医师是非常重要的提示。
注:通过计算皮肤到会厌中线及其左右3次测量（i、ii、iii）的平均值
图2超声测量皮肤到会厌的距离
阻塞性睡眠呼吸暂停（obstructivesleepapnea，OSA）患者的评估OSA常引起上呼吸道管理困难，超声测量舌根的宽度和睡眠相关呼吸障碍的严重程度相关，包括患者夜晚有窒息感。OSA患者咽侧壁的厚度比正常人增厚。
胃内容物的评估进食状态直接影响气道管理，尤其在围手术期。实验和临床数据表明，超声能探测和量化胃内容物[7]。在禁食和非禁食患者中，超声不仅能鉴别患者是否空腹，还能非常可靠地识别饱胃。一部分患者腹部超声能探测到幽门梗阻。ICU患者气管插管前用超声探测胃内液体量，经过身体中部左腋中线纵向扫描，能探测到脾脏和左侧膈肌，然后探头转向前方探测胃的左上象限的多个断层面，从而补充矢状面扫描。通过标准的扫描办法，可知道胃液的性质，从而指导特殊人群术前饮食情况[8]。
预测气管插管、支气管插管或气管造口插管的导管直径在儿童和年轻人中，超声能测量声门上气道的直径，表明和MRI金标准有很好的相关性。超声能用作左主支气管直径的测量，因此在插管前即刻指导左侧双腔管尺寸的选择。通过胸锁关节上方横向扫描可测量气管的外直径。气管直径和左主支气管的比率通过CT来检测。CT测量的左主支气管直径和超声测的气管外直径比率是0.68，这些结果表明，超声测量与胸片指导下选择左主支气管型号具有可比性。气管切开的患儿，气管切开套管的型号和形状能通过超声测量气管宽度和皮肤到气管的距离来决定，把超声探头放在通气孔前就能获得满意的图像。超声的介入进一步指导了临床管径的选择。
气管导管定位肥胖、短颈、颈部手术前，颈部包块和任何胸部病理引起的气管偏离时，气管导管快速定位是非常困难的。在这种环境下，胸片和穿刺都来不及。在紧急状态下超声气管定位是很有用的。对于可预测的困难面罩通气或气管插管困难的患者选择清醒气管切开术，术前超声定位也非常有用。超声能快速并准确地证实气管导管进入气管或食管，可以直接实时扫描颈前部，或直接在胸膜或横膈水平观察通气或者结合这两种技术。探头放置在环甲膜头侧倾斜45°，能发现插管误入食管。气管导管在气道通路中，可以看到一个短暂的震颤深达甲状软骨，而食管插管是明亮清晰的曲线伴随远端暗区，暗区出现并深达气管一侧[9]（图3）。线性超声探头放在颈部胸骨上切迹上方，也同样能区分气管插管还是食管插管。在有限的手术室环境下，熟练的超声技术能持续监测正常气道下气管插管进入气道或食管。此外，彩色多普勒用来辅助观察肺滑行，来确定肺通气。通过扫描双侧肺，能区分气管内插管和食管插管。如果在一侧肺看到肺滑行症，另一侧发现肺脉（看到气胸节段），意味着气管导管进入肺滑行症一侧主支气管内。这时导管应该后退至双侧出现肺滑行症，意味着气管导管重新回到了气管内。如果两侧都没有肺滑行症，但有肺脉，就可能进入食管。如果没有肺脉，也没有肺滑行症，则可能有气胸的存在。超声区别右主支气管和气管插管敏感性较低（69%~78%），可能是右肺扩张来自左肺运动的传导。作为评定支气管内和气管内插管的参照方法，X线片有%的敏感度和特异度。但在麻醉中或抢救环境下，拍片需要太长的时间，超声是一种可以立即应用的方法。有经验的操作者确定气管内导管的放置位置和听诊一样快，甚至比听诊联合CO2图这种标准方法还快[10]。超声在确定双腔管的位置也是很有用的。
注:图像将高频线性探头横向放置在胸骨上切迹的水平;左边，正常气管插管，见气管腔内有半圆形回声环;右边，可以发现食道插管的存在，气管一侧出现暗区。
图3气管插管的超声图像
环状软骨膜定位环状软骨膜在气道处理中起到很重要的作用，用传统体表标志来识别的，准确率是30%。超声检查能快速可靠地识别环状软骨膜[11]，对于紧急环状软骨膜穿刺术，不能通过触诊确认气管位置的患者，通过便携式超声定位于中线旁开2cm，临床医师可以处理困难气道。定位环状软骨膜的方法是用10MHz的线性探头，从锁骨到下颌骨横向中线扫描，环状软骨膜通过特征性的回声影能被识别，其侧面是环甲肌，头侧是甲状软骨。在抢救室的研究中，通过纵向矢状中线扫描环状软骨膜，滑动探头来确定双侧环状软骨膜的外侧缘，查看环状软骨膜的平均时间是24.3s。
气道相关的神经阻滞行清醒纤维支气管镜插管，当体表结构很难识别时，超声能用于识别并引导喉上神经阻滞为插管做准备。在例喉上神经间隙的检查中（这个间隙被界定在舌骨、甲状软骨、会厌前间隙、甲状舌骨肌、连接舌骨和甲状软骨之间的膜），19%的患者在此研究中喉上神经本身并没被发现[12]。然而，最近的研究表明，超声引导下喉上神经阻滞变得简单易行。在自愿者中，用8~15MHz探头超声下可看到喉上神经，并在两具尸体中通过超声引导下平面内注射绿色燃料成功证实[13]。
确定喉罩的放置位置在充分评估喉部密封情况和肺通气方面，围术期超声能取代光纤维喉镜的检查来证实喉罩的位置。在使用一次性喉罩的全麻患者中，喉罩气囊的放置位置通过经颈前部超声来确定，然后再通过喉罩内光纤维喉镜来确定，用超声对喉罩位置放置的评分和光纤维镜评分高度相关（r=0.92）。另外，非创伤性的超声检查可以进一步探测气道或通气不良的原因，从而指导喉罩的放置和通气。
气管造口术当体表标志很难触及时，准确定位气管是很难的。不管是为外科手术还是经皮扩张气管造口术[14]，术前超声对于确定气管位置非常有用。为了防止声门下损伤环状软骨和第一气管环，术前超声能准确确定气管造口的位置，从而减少出血和减少气胸的发生。
经皮扩张气管造口术超声能实时定位气管，可以看到气管前壁和气管前筋膜组织包括血管，选择最佳软骨间位置来放置气管造口管。超声指导下经皮扩张气管造口术相对于“盲插”，在很大程度上降低了导管误入颅脑的风险。操作前超声检查确定穿刺针的水平，可通过避开大血管来减少风险，为了不穿破后壁，也可预先评估达到皮肤到管腔的距离，这个距离也能用来确定气管造口套管的长度。用线性高频探头横向放在气管前，能看清穿刺针的走行，所有患者的导丝都能放在理想的位置。
预测成功拔管较长时间机械通气患者容易发生拔管后喘鸣，超声探头放在环甲膜上观察喉头横断面，通过超声测量患者放开套囊后气柱宽度，可发现拔管后发生喘鸣的患者比没有发生喘鸣的气柱宽度窄[15]（图4），因此超声可能是很好地预测成功拔管的方法。也有学者认为，在ICU机械通气的患者中通过超声来评估呼吸力量，探头放在沿右侧腋前线和左侧腋后线分别来测量肝脏和脾脏的纵向位移，可以反映呼吸肌的全面功能，这种方法是评估呼吸肌耐力的较好参数，也是预测成功拔管的一个指标。
图4拔管前3h和插管后气囊放气后的空气柱宽度
手术环境相关的肺部病理状态评估围术期几种最常见的肺部病理状态:气胸、肺水肿、肺炎、肺栓塞和肺不张等。超声在围术期肺部病理状态的评估方面有重要的意义，了解这几种病理状态的超声形态表现是非常必要的。通常，超声在气胸诊断上优于传统的X线检查，4个不同特点的超声信号用来评估气胸:肺滑行征、B线、肺脉和肺点，其中肺点作为诊断气胸的特征性信号。超声可用作排除心源性肺水肿的主要手段。B线的缺失是排除心源性休克的快速方法。肺炎的超声表现是弥漫性的局限性低回声的肺实变，空气支气管征是其特征性表现。肺栓塞典型实变表现为低回声三角形或圆形非常局限的肺实变，大小变化从几毫米到几厘米不等。肺不张的超声表现和肺炎相似，不同的是液体支气管征而不是空气支气管征，液体支气管征是低回声圆形或模仿血管的管样结构。熟悉这些病理状态的超声形态表现有助于正确诊断并及时处理各种紧急状态。
小结
综上所述，超声在气道管理中的应用还在探索阶段，随着许多高精技术的引入，气道超声的影像也在不断的完善。喉头部的高频超声内镜已有报告，喉头能从腔侧被探测，通过喉头和气管导管气囊上部分充满生理盐水，与组织间充分接触，避免前联合处存留气泡。此技术是用一个细小的高频探头带旋转镜来发出超声波，产生垂直导管的°影像。为了气道超声影像的质量和有效性，三维袖珍的超声装置可能进入气道领域。甚至袖珍型智能手机系统也可能进入超声检查中，从而获得理想的气道超声。超声在围术期气道管理中显示出很大潜力，具有很高的临床应用价值，并且还有较大的发展空间。
文章来源：《临床麻醉学杂志》年6月第33卷第6期
文章作者：倪红伟杭燕南
图文编辑：史晓轩
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