新生儿气胸超声诊断及超声引导下胸腔穿刺术国际专家共识与建议

摘要

气胸是新生儿常见的急症和危重疾病，需要快速、明确的诊断和及时治疗。基于胸部X光片的诊断和治疗存在管理延迟和辐射损伤的风险。肺部超声（US）可为气胸的快速、准确诊断以及精确的胸腔穿刺提供有效的指导。

摘要

气胸（PTX）是指气体在胸膜腔内积聚。大量气胸或张力性气胸可导致肺塌陷并引起血流动力学障碍，这是一种危及生命的疾病。传统上，新生儿气胸的诊断依赖于临床影像、听诊、透光试验和胸部X线检查。这种方法可能导致诊断和治疗的延迟。采用肺部超声（US）诊断气胸，结合超声引导下胸腔穿刺，可实现更早期和更精准的管理。本出版物提出的建议旨在改进肺部超声在指导新生儿气胸诊断与管理中的应用。

引言

气胸（PTX）是指胸膜腔内存在气体。这是一种公认的高死亡率医学急症，尤其在具有相关危险因素的新生儿中更为显著^1,2,3。据报道，足月儿气胸的发生率为1–2%，而患有呼吸窘迫的早产儿中发生率可达6%^2,3。此外，对无症状足月儿进行肺部超声（LUS）检查发现，这些患儿中轻度气胸的发生率可高达10%^2,3。与气胸发生率升高相关的危险因素包括胎粪吸入综合征（MAS）、呼吸窘迫综合征（RDS）和新生儿持续性肺动脉高压（PPHN）^4,5,6,7。1分钟Apgar评分≤7与气胸风险增加2.67倍相关（95% CI 1.14–6.25）⁸。在常规机械通气过程中，吸气峰压（PIP）升高已被证实是气胸的危险因素，PIP每增加1 cm H₂O，发生气胸的比值比增加1.46（95% CI 1.02–2.07）⁸。出生体重（BW）<2,500 g的婴儿中气胸发生率较BW≥2500 g者几乎增加10倍⁸。值得注意的是，气胸与死亡率升高相关，其比值比为5.27（95% CI = 1.96–14.17）⁷。Apiliogullari等报道，气胸患者的总体死亡率高达30%，而存活者支气管肺发育不良的发生率也显著升高（是对照组的4.28倍）⁹。因此，早期且准确的诊断继之以充分的治疗至关重要^{3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14}。近年来，价格较低的超声成像系统已广泛可用，无电离辐射、快速且可重复进行的肺部超声（LUS）成为诊断新生儿气胸的理想工具。

气胸（PTX）的传统诊断方法包括临床影像学检查、听诊、透光试验和胸部X线检查。在某些非张力性气胸病例中，可采取密切观察的策略。然而，对于大量气胸或张力性气胸，需通过胸腔穿刺术及时排出胸膜腔内的气体。获取胸部X线图像可能耗时较长，从而延迟张力性气胸的诊断。因此，在许多新生儿重症监护病房（NICU）中，肺部超声（LUS）因其更高的敏感性和特异性^15-17，正在逐步取代胸部X线用于气胸的诊断。此外，研究表明，即使对于小量非张力性气胸，LUS的准确性也优于胸部X线^{18,19,20,21,22,23,24,25,26,27}。气胸的LUS征象最初是在成年危重患者中研究并描述的。对疑似气胸的患者同时进行LUS和计算机断层扫描（CT）检查。LUS中提示气胸的典型征象包括B模式下肺滑动征消失（对应M模式下的平流层征）、A线的存在以及肺点。在同一项研究中，仅肺滑动征消失对气胸的敏感性为100%，特异性为78%；肺滑动征消失合并A线存在时，敏感性为95%，特异性为94%；而仅肺点征象的敏感性为79%，特异性为100%¹⁸。

同样，LUS用于诊断婴儿气胸（PTX）的有效性已有相关报道^{19,20,21,22,23,24}。由于CT不能作为新生儿患者的参考标准，因此将LUS与胸部X线检查和临床检查结果进行比较。大多数研究纳入了呼吸状况突然恶化的婴儿，LUS在胸部X线检查之前或之后进行。诊断准确性显示，其敏感性为100%，特异性为100%，阳性预测值为100%，阴性预测值为100%^16,17,18,19。在表现为大量气胸的病例中，肺滑动征（lung point）缺失，从而使该征象的敏感性降至75–95%^21,22。这些研究中完成诊断检查的平均时间为：LUS为5.3 ± 5.6分钟，胸部X线为19 ± 11.7分钟¹⁹。正如预期，LUS的诊断准确性优于经胸透光法（chest transilumination）¹⁹。需注意的是，在张力性气胸的婴儿中，穿刺针通常盲目地置于锁骨中线第二肋间隙，因此出现治疗失败和（或）并发症并不意外⁶。另一方面，在LUS引导下对婴儿实施气胸穿刺术已显示出良好的应用前景^28,29。

中国新生儿肺部超声培训基地、中国重症超声研究会以及世界重症超声互动网络中国分会共同组织了该国际专家组，对有关新生儿气胸诊断与治疗的最新文献进行了审阅，旨在提高基于肺部超声的气胸诊断与治疗应用水平。

患者选择与检查时机
肺部超声（LUS）检查可用于任何出现呼吸窘迫的新生儿。适用于以下情况：1）新生儿呼吸状况突然恶化，怀疑气胸（PTX）时；2）胸腔穿刺术前和术后。

用于气胸诊断的肺部超声术语
气胸诊断中常用的超声术语包括：A线、B线、融合B线、密集B线、肺泡-间质综合征、胸膜线、肺滑动征、肺搏动征、沙滩征和大气层征。这些术语的准确定义此前已有详细描述^{30,31,32,33,34}。

方案

本研究已获北京市朝阳区妇幼保健院伦理委员会批准 &；北京市朝阳区科学技术和信息化局。本研究方案遵循医院人体研究伦理委员会的指导方针。

1. 超声检查准备

1. 探头选择
   1. 选择高频线阵探头（≥10.0 MHz）以扫描肺部。
2. 探头消毒
   1. 每次检查前后均应对换能器进行消毒灭菌。
3. 预设模式选择
   1. 选择 LUS 预设模式。
   2. 若无 LUS 预设模式，则优化成像参数以进行检查。
      1. 选择其中一个 浅表组织 预设模式。
      2. 使用 深度 按钮将成像深度调节至 4–5 cm。
      3. 调节 聚焦区域 按钮，设置 1 或 2 个聚焦点。
      4. 将聚焦点调节至靠近胸膜线的位置。
      5. 点击按钮开启 SRI（斑点噪声抑制成像），并选择 2–3 级以减少斑点噪声。
      6. 开启 CRI 按钮（交叉波束成像），并选择 2 级以提高对比分辨率。
      7. 选择 基础成像 模式，以获得更清晰的 A 线或 B 线图像。
4. 使用超声耦合剂
   1. 在探头上涂抹适量温热的耦合剂，以确保探头与皮肤表面良好接触。

2. 将婴儿置于合适的位置

1. 保持婴儿安静。必要时使用安抚奶嘴。
2. 将婴儿置于仰卧、俯卧或侧卧位进行检查。

3. 肺组织的分离

1. 六个区域：沿前腋线和后腋线将每侧肺部分为三个区域，分别为前部、侧部和后部区域。因此，双肺共分为六个区域。
2. 十二个区域：通过乳头连线将每侧肺分为上肺区和下肺区。此时双肺共应分为十二个区域。

4. 肺部超声成像操作步骤

1. 二维模式扫描
   1. 按下2D按钮或B键以启动二维模式扫描。
   2. 将探头垂直于肋骨放置，开始垂直扫描。识别胸膜线、A线和B线的存在。
   3. 在实时超声下观察是否存在肺滑动征或肺点。
   4. 将探头旋转90°，开始平行扫描。
      注意：1）检查必须覆盖双侧全肺野。应从胸廓最高部位开始，尤其是在急诊情况下。由于新生儿通常处于仰卧位，该区域通常位于胸骨两侧；2）双侧垂直扫描是最主要的扫描方法，而平行扫描有助于诊断轻至中度气胸。
2. M模式扫描
   1. 按下M键以启动M模式扫描。观察是否存在提示气胸的平流层征或肺点。
      注意：经验丰富的超声医师仅通过二维模式即可检测气胸。对于经验较少的操作者，可使用M模式扫描来确认二维模式的发现。

5. 鉴定PTX的存在

1. 在B型超声下观察是否存在胸膜线、A线和B线。
2. 在实时超声下观察是否存在肺滑动征和肺点。
3. 在M型超声下观察是否存在平流层征。

6. 确定PTX的程度

1. 根据肺部超声（LUS）结果确定PTX的程度。

7. 超声引导下胸腔穿刺术

1. 确定合适的穿刺点。
   注意：在确定合适的穿刺点时，需考虑以下几点：1）在B型超声下可见胸膜线和A线的肋间隙；2）M型超声下呈现平流层征的肋间隙；3）实时超声下肺滑动征消失的肋间隙。
2. 选择合适的穿刺针（18–20 G针头或连接20 mL注射器和三通阀的套管针）。
3. 体位
   1. 保持婴儿处于安静状态。根据本单位政策确保充分的疼痛控制。
   2. 在胸腔穿刺前，将婴儿置于仰卧位、俯卧位或侧卧位，使患侧的气体上升至最高点。
   3. 戴上一副无菌手套，对穿刺区域进行消毒。
4. 胸腔穿刺术
   1. 保持婴儿体位稳定。
   2. 在选定的穿刺点通过针头抽吸排出胸膜腔内气体。必要时可立即置入胸腔引流管。
      注意：通常情况下，胸腔穿刺术效果良好。强烈建议实施充分的镇痛处理（局部注射1%利多卡因，剂量为0.5–1.0 mg/kg，或根据本单位政策采用经口镇痛）。鼓励使用安抚奶嘴。较大范围或张力性气胸患者更可能存在潜在的支气管肺瘘，可能需要长时间持续胸腔引流。建议在操作后通过肺部超声（LUS）评估患侧情况。胸腔穿刺完成后，应用凡士林纱布覆盖穿刺部位。

结果

本指南的主要目的是指导用户如何进行超声引导下胸腔穿刺术以治疗气胸。新生儿正常肺部在B型超声中表现为竹征（图1A），在M型超声中表现为沙滩征（图1B）。肺滑动征在实时超声下清晰可见（参见视频1中的肺滑动征）^31,32,33,34。

气胸（PTX）的诊断基于以下肺部超声（LUS）成像特征：1）肺滑动征消失。这是超声诊断气胸最重要的征象；2）B线缺失；3）存在胸膜线和A线；4）M型超声成像中，正常的“沙滩征”被“平流层征”所取代，后者对气胸具有高度特异性；5）轻度至中度气胸时存在肺点征。若气胸范围较大，该征象可能不明显^{30,31,32,33,34}。气胸诊断流程图见图2³⁴。

确定气胸程度
气胸的严重程度可根据以下几种特征进行判断。1）轻度气胸：当婴儿处于仰卧位时，仅在前胸部区域出现气胸的肺部超声（LUS）征象。肺滑动征消失的区域约占整个肺野的<50%，或存在肺组织保留区域。由于正常膨胀的肺组织存在，肺点容易识别。保留区域的存在通常提示为轻度气胸；2）中度气胸：当婴儿处于仰卧位时，前胸部和侧胸部区域均出现明显的气胸LUS征象。肺滑动征消失的区域占整个肺野的>50%。识别过渡性的肺点区域可能较为困难；3）重度气胸：在前部、侧部及后部肺区均存在气胸的LUS征象。所有肺区均无肺滑动征，且无法识别出肺点。

在肺部超声引导下进行胸腔穿刺术
婴儿可取仰卧位、俯卧位或侧卧位。轻微抬高上半身有助于更充分地排出气体。若存在严重气胸，必须立即进行胸腔穿刺术（图3，视频2）。将患者置于俯卧位（图4A）、侧卧位（图4B）或仰卧位。对于张力性气胸，可在婴儿仰卧位时使用胸腔引流管进行持续排气（图4C）。对于中度气胸，如需进行胸腔穿刺，穿刺针进针部位可选择肺滑动征消失的任何区域（图5，视频3）。轻度气胸（图6，图7，视频4、视频5、视频6）通常无需胸腔穿刺。然而，若婴儿原发肺部疾病较重，并出现临床状况恶化，则可能需要进行胸腔穿刺（图8，视频7）。

图1：新生儿正常肺部超声（LUS）。（A）B模式超声：胸膜线和A线为光滑、规则且平直的强回声线，彼此平行且等距。A线逐渐减弱，最终从屏幕中消失。（B）M模式超声：胸膜线以上为线性强回声线，对应于静止不动的皮肤、皮下组织和肌肉组织。胸膜线以下为随每次呼吸运动的正常肺组织，呈现颗粒样图像。这些M模式表现形成“海岸征”。请点击此处查看此图的放大版本。

图 2：气胸（PTX）诊断流程图程序。 该流程图程序表明，B 型超声（B-mode US）是诊断气胸最重要的方法，而 M 型超声（M-mode US）有助于确认诊断。本图引自 Liu 等人³⁴。 请点击此处查看此图的放大版本。

图3：重度气胸（PTX）。 B模式超声（上半部分）：可见胸膜线和A线，肺部超声表现看似正常。M模式超声（下半部分）显示平流层征，因气胸导致胸膜线下方肺组织被取代。胸膜线下肺组织运动消失，使正常的颗粒状图像不复存在。 请点击此处查看该图的放大版本。

图4：体位。（A）婴儿处于俯卧位。（B）婴儿处于侧卧位。使用套管针从胸膜腔抽吸空气，并连接一个20 mL注射器。（C）胸腔引流管连接持续负压吸引。请点击此处查看该图的放大版本。

图5：中等量气胸中的肺滑动征消失点。 B型超声：肺滑动征消失区域超过整个视野的>50%，提示中等量气胸。此类程度的气胸通常需要抽气治疗。穿刺部位可选择在无肺滑动征的肺野任意位置。请点击此处查看该图的放大版本。

图6：轻度气胸中的肺点。 B模式超声：肺点表现为肺滑动消失的区域，范围小于肺野总面积的<50%，提示中度气胸。此类程度的气胸通常无需排气治疗。 请点击此处查看该图的放大版本。

图7：轻度气胸中的保留区域。 肺部中野可见胸膜线和A线，而肺部上野和下野则存在明显的B线。这种肺部超声征象被称为保留区域。在此情况下可发现两个肺点。保留区域的存在通常提示轻度气胸（另请参见视频6）。此类程度的气胸通常无需排气治疗。请点击此处查看该图的放大版本。

图8：轻度气胸中的未受累区域。 一名男性患儿，胎龄41周，出生体重3,200 g。因出生后20分钟出现呼吸困难而收入新生儿重症监护病房（NICU）。肺部超声（LUS）显示，仅左侧前胸部存在未受累区域。B模式LUS（图8）和实时超声（视频7）提示左侧胸腔存在轻度气胸合并肺炎。尽管该患儿仅为轻度气胸，但伴有严重呼吸困难，且机械通气未能缓解症状。因此实施了胸膜穿刺术。左侧胸腔引流出15 mL气体后，患儿病情显著改善。请点击此处查看本图的放大版本。

视频 1：新生儿正常肺部超声。 实时超声下，阳性肺滑动表现为胸膜线的闪烁现象。请点击此处下载该视频。

视频 2：重度 PTX。 实时超声下肺滑动征消失。请点击此处下载该视频。

视频3：中等量气胸中的肺点。 在实时超声下，肺点表现为肺滑动征象出现与消失的交替点。请点击此处下载该视频。

视频 4：轻度气胸中的肺点。 在实时超声下，肺点表现为肺滑动征象出现与消失的交替点。请点击此处下载该视频。

视频 5：轻度气胸中的保留区域。 在实时超声下，可见肺滑动征象交替出现和消失的两个点，提示存在两个肺点及一个肺部保留区域。请点击此处下载该视频。

视频 6：轻度气胸中的保留区域。 实时肺部超声（LUS）显示左侧前胸部存在一个保留区域。 请点击此处下载该视频。

视频 7：轻度气胸中的保留区域。 实时超声显示肺中野的肺滑动征消失，但胸膜线和 A 线仍然存在。在肺的上野和下野，肺滑动征以及明显的 B 线均存在。此即为保留区域，提示左侧胸腔存在轻度气胸。请点击此处下载该视频。

讨论

利用肺部超声（LUS）诊断新生儿气胸是一种可行且及时的诊断方法^{17,19,20,21,22,23,30,35,36,37,38}。近期的动物研究表明，LUS对气胸的诊断具有很高的准确性和可靠性^39,40。其中一项研究将LUS和胸部X线检查对气胸的诊断结果与CT扫描进行比较，作为参考标准，证实LUS在诊断小量气胸方面优于胸部X线检查⁴⁰。在患有气胸的新生儿中，LUS的敏感性和特异性也高于胸部X线检查^{17,19-23,37,38}，而近期的荟萃分析进一步证实，LUS诊断气胸的敏感性比胸部X线检查高出近50%^41,42。

确定气胸程度对于胸腔穿刺术至关重要。然而，利用肺部超声（LUS）对气胸体积进行绝对精确的定量并不容易。发现肺点可有效区分正常肺组织与因气胸而与胸壁分离的肺组织。同样，LUS无法确定气体聚集的深度。一些研究表明，对气胸体积的半定量评估仅对少量气胸具有可靠性。⁴³因此，在决定是否进行胸腔穿刺术或胸腔造口术等有创操作之前，全面分析生命体征、体格检查及肺部超声图像至关重要。^44,45一项研究还显示，小儿外科医生在自发性气胸的管理方面存在一定的差异。目前，CT的使用、手术时机的选择，以及手术前对漏气进行观察的时间长度尚未得到充分的标准化。⁴⁴最近的系统性综述显示，胸腔穿刺术与胸腔闭式引流管置入术在安全性和即刻成功率方面无显著差异。然而，与胸腔管置管术相比，胸腔穿刺术与疼痛减轻及住院时间缩短相关。⁶传统上，胸腔穿刺术是在第2肋间隙进行的^nd 锁骨中线第4～5肋间^th 在腋中线的肋间隙进行穿刺，针尖指向对侧肩部，并在操作后重复拍摄胸部X光片。该技术可能存在若干缺点：由于穿刺针未必能准确位于气胸上方，可能导致气体排出不完全，从而延迟气胸的排出；因排空不完全及需调整患者体位，可能导致引流时间延长；此外，还需反复接受胸部X光检查。最后，若穿刺针方向不当，可能刺破主要血管。超声检查不仅可通过降低并发症风险来辅助穿刺抽气，还能实时观察操作后气胸的吸收情况及肺组织的复张过程。⁴⁶总之，与传统胸腔穿刺术相比，超声引导下胸腔穿刺术具有多项优势，包括：1）操作便捷：对患儿体位无特殊限制；2）操作准确且可实时进行：可在肺部超声（LUS）诊断后立即实施，精准定位气胸部位，并在操作过程中实时监测肺复张情况；3）降低并发症风险：LUS可引导穿刺针紧贴肋骨上方进针，避开血管，使操作者能够清晰观察穿刺针进入胸膜腔的过程；4）减轻疼痛：缩短操作时间以及精准的穿刺针定位有助于减轻患儿的疼痛⁴⁷.

该方案中的关键步骤是准确诊断气胸并熟练、准确地进行胸腔穿刺术。操作者必须熟练掌握新生儿肺部超声（LUS）检查以及新生儿胸腔穿刺技术。研究表明，掌握基本的LUS技能需要接受短期培训，通常在有监督的情况下完成20至80次LUS检查即可^34,35。已有若干已发表的指南可帮助建立并持续提升这些技能^{30,31,32,33,34}。

肺部超声引导下胸腔穿刺术的局限性包括：1）难以准确量化气胸（PTX）的具体体积；2）操作结果依赖于操作者经验；3）经验较少的检查者可能将气胸误认为与之相似的疾病，例如肺大疱和某些先天性肺气道畸形^48,49。

关于包括气胸诊断在内的新生儿肺部超声（LUS）全面操作指南，可参考既往发表的文献^{30,31,32,33,34}。遵循基本操作原则时，利用LUS诊断气胸相对简便。正规的LUS培训可使受训者快速掌握这些技能⁵⁰。胸腔穿刺术仍属高风险操作，尤其对于极低出生体重婴儿。超声引导下胸腔穿刺术相较于传统体表标志法管理气胸具有多项潜在优势。此外，未来多中心研究应致力于量化该技术改进的程度。对超声引导下胸腔穿刺术进行详细描述，有助于实现更为标准化的操作流程，从而为临床实践与科研工作提供指导。

材料

本文使用的材料清单

姓名	公司	目录编号	评论
消毒擦拭巾	Nantong Sirui Company Ltd.	YZB0016-2013	苯扎溴铵贴片
超声耦合剂	Tianjin Xiyuansi Company	TM20160195	Aquasonic 100 超声传导凝胶
超声设备	GE Healthcare	H44792LW	超声设备，Voluson S10 BT16，探头 ML6-15 & 9L
超声设备	GE Healthcare	H48701UZ	超声设备，Voluson E10 BT18 OLED，探头 ML6-15 & 9L