张山红 张洪波 刘笑雷 张国强

DOI：10.3760/cma.j.issn.1671-0282.2014.12.015

基金项目：国家临床重点专科建设项目;留学人员科技活动项目择优资助

作者单位：100029 北京，中日友好医院急诊科，张山红和张洪波为共同第一作者

通信作者：张洪波，Email：jhzhb@126.com

【摘要】目的分析重症肺炎患者的肺部超声特征，探讨床旁超声诊断肺炎的临床价值。方法以急诊留院治疗的疑诊重症肺炎患者为研究对象，对患者进行胸部X线检查（chest x-ray CXR）、肺部超声检查及胸部CT检查;分析床旁超声诊断重症肺炎的敏感性、特异性、阳性预测值、阴性预测值及准确性，并与CXR进行比较。结果重症肺炎组出现肺实变的患者例数、有胸膜改变的肋间个数、胸膜下病变个数以及合并有胸腔积液的患者例数均高于非重症肺炎组。床旁超声诊断重症肺炎的敏感性为95.7%，特异性为97.1%，阳性预测值为98.5%，阴性预测值为89.5%，准确性为96.2%。与CXR比较，两者在敏感性、阴性预测值和准确性上差异具有统计学意义。结论床旁超声是诊断重症肺炎可靠的辅助检查方法，诊断的敏感性、阴性预测值和准确性优于CXR，广泛地开展胸部床旁超声检查可以提高重症肺炎的快速诊断，确立及时正确的治疗。

【关键词】超声检查;胸部X线检查;重症肺炎

Comparison of diagnostic performances between bedside sonography and chest x-ray in severe pneumonia

ZHANG Shanhong，ZHANG Hongbo，LIU Xiaolei，ZHANG Guoqiang. Emergency Department，China-Japan Friendship Hospital，Beijing 100029，China

Corresponding author：Zhang Hongbo，Email：jhzhb@126.com

【Abstract】ObjectiveTo evaluate the diagnostic performances of bedside lung ultrasound （US） and chest radiography （CXR） in patients with severe pneumonia. Method Lung ultrasound（US），CXR and chest CT were performed in sequence in adult patients admitted to the emergency department for suspected acute respiratory failure caused by severe pneumonia. Here， chest CT served as a"golded standard" for comparison.The diagnostic efficacy of US for the detection of severe pneumonia， defined as rapidity and accuracy （sensitivity， specificity， positive predictive value， negative predictive value） were compared with CXR. Results The number of patients with consolidation of lung， pleural alteration， subpleural pathological changes， and  pleural effusion in the severe pneumonia group was higher than that in the non-pneumonia group. Sensitivity of bedside ultrasound examination for the diagnosis of severe pneumonia was 95.7%， and specificity 96.3%， positive predictive value 95.7%， negative predictive value 96.3%， and accuracy 96.0%. There were differences in sensitivity， negative predictive value and accuracy found between CXR and US. Conclusions Bedside chest ultrasound is a reliable device for the diagnosis of severe pneumonia， and superior to CXR in this setting， allowing a more prompt diagnosis and treatment.

【Key words】Ultrasonic inspection;Chest X-ray;Severe pneumonia

重症肺炎导致的急性呼吸衰竭是急诊常见的危重症，目前常用的诊断肺炎的手段包括胸部X线（CXR）和CT。CT常作为肺炎诊断的“金标准”^[1]，但部分患者因为病情严重，不易挪动，或需要较高条件的呼吸机支持，可能无法完成CT检查。超声作为一种无创、快速的检查手段正在临床被越来越多的使用，尤其在急诊抢救室和重症监护病房，在对重症患者的检查诊断和胸部影像动态观察中显示出了其安全、快捷、准确的特性^[2-3]。本文通过观察69例重症肺炎患者的肺部超声特点，探讨超声影像检查在重症肺炎的应用价值。

1资料与方法

1.1一般资料

以2010年11月至2012年5月就诊于急诊并收治于抢救室和急诊重症监护室的疑诊重症肺炎的患者为研究对象，纳入标准：有咳嗽、咳痰、发热、胸痛及呼吸困难等呼吸道症状，疑诊肺炎，同时合并1条主要标准或3条次要标准（参照2007年美国感染病学会/美国胸科学会共同发布的成人社区获得性肺炎诊治指南中关于重症肺炎的界定：主要标准为：①需行机械通气、②出现感染性休克，需要血管活性药物;次要标准有：①呼吸频率≥30次，②PaO₂/FiO₂ ≤250，③意识错乱或定向障碍，④ 尿毒症（ 血BUN质量浓度≥200 mg/L），⑤白细胞减少（白细胞计数<4×109 L-1），⑥血小板减少（血小板计数<10×109L-1），⑦低体温（核心体温<36 ℃），⑧ 需要积极体液复苏的低血压）。排除标准是：年龄小于18岁、病情危重或短时间死亡未能完成检查（包括床旁超声及胸部CT）。

1.2方法

符合上述条件的患者入院后立即行床旁超声检查，由一位受过超声培训的急诊科医师完成。采用Sonosite M-Turbo型超声机和3.5 MHz微凸阵探头，探测部位为锁骨中线、腋前线、腋中线及脊柱旁线的每一肋间，上至肺尖，下至膈肌。记录每一肋间的影像，包括：正常肺内气体反射，是否有肺实变及病变部位、范围（肺段或肺叶）、肺实变区内部回声（肺内血管大致分布和血流、支气管内气体反射、支气管气影、支气管液影），是否有胸膜下病变（胸膜下出现的三角形、多边形、圆形等低回声结节）、是否有胸膜改变（包括：胸膜增厚>3 mm或呈锯齿状改变）、是否有胸腔积液（图2），并记录胸膜改变的肋间个数以及胸膜下病变的个数。所有患者在24 h内完成胸部CT（Aquilion TSX-101A， TOSHIBA， Japan）及床旁胸片检查（MUX-100DJ， Shimadzu， Japan），由同一位影像科医师给出诊断结果。以CT结果作为诊断肺炎的金标准。

根据最终临床诊断将列纳入患者分为重症肺炎组和非肺炎组，比较两组患者超声影像上的差异;根据CT检查结果再将重症肺炎组患者分为CT实变组（表现为呈大叶或肺段分布的致密阴影）和CT非实变组（表现为条索样、磨玻璃样、或小斑片样改变），比较两组患者超声影像上的差异;分别分析每个特征性的超声影像以及床旁超声总体诊断肺炎的敏感性、特异性、阳性预测值、阴性预测值和准确性，并与CXR比较。

1.3统计学方法

采用SPSS 15.0（SPSS Inc，Chicago，IL，USA）统计学软件进行分析，绘制图表所有计量资料均用均数±标准差（x±s ）表示，比较采用成组t检验;计数资料比较采用χ2检验;以P<0.05为差异具有统计学意义。

敏感性=真阳性/（真阳性+假阴性）;特异性=真阴性/（真阴性+假阳性）;阳性预测值=真阳性/（真阳性+假阳性）;阴性预测值=真阴性/（真阴性+假阴性）;诊断准确率=（真阳性+真阴性）/（真阳性+真阴性+假阳性+假阴性）。并采用受试者工作特征曲线来确定胸膜下病变及胸膜改变肋间个数诊断肺炎的界值。

2结果

2.1一般资料

2011年1月至2012年1月共收治疑诊重症肺炎患者118例，其中8例患者入院后短时间内死亡，未完成检查，6例患者因病情严重未在24 h内完成胸部CT检查，以上患者均被排除在外。共纳入104例患者，其中69例患者最终确诊为重症肺炎（表1）。

2.2重症肺炎组与非重症肺炎组超声影像比较

重症肺炎组患者69例，年龄（72.33±11.10）岁，男33例，女36例;非重症肺炎组35例，年龄（70.10±9.67）岁，男18例，女17例;两组患者在年龄、性别上差异无统计学意义（t=1.318， P=0.190; χ2=1.557， P=0.139）。重症肺炎组40例患者超声检查有肺实变的表现，非重症肺炎组患者超声检查均未见实变表现，两组比较差异具有统计学意义（χ2=64.032， P<0.01）。重症肺炎组患者胸膜下病变个数为（2.17±1.95），胸膜改变肋间个数为（6.38±5.06）;非重症肺炎组胸膜下病变个数为（0.72±0.66），胸膜改变肋间个数为（2.08±1.62），两组比较差异具有统计学意义（分别t=6.331， P<0.01; t=7.193， P<0.01）（图1）。重症肺炎组中有49例患者合并有胸腔积液，非重症肺炎组中10例合并有胸腔积液，两组比较差异具有统计学意义（χ2=8.034， P=0.005）。

2.3CT实变组与CT非实变组超声影像比较

69例重症肺炎患者中，43例CT表现为实变，年龄（72.37±12.38）岁，男21例，女22例;CT非实变表现有26例，年龄（72.27±8.83）岁，男12例，女14例，两组患者在年龄、性别上差异无统计学意义（t=0.037， P=0.971; χ2=0.047， P=0.513）。CT实变组中有40例患者超声检查也有实变表现，CT非实变组患者超声检查也均无实变表现，两组比较差异具有统计学意义（χ2=87.546， P<0.01）（表2）。CT有实变组患者胸膜下病变个数为（1.16±1.07），胸膜改变肋间个数为（3.14±2.20）;CT非实变组胸膜下病变个数为（3.85±1.93），胸膜改变肋间个数为（11.73±3.69），两组比较差异具有统计学意义（分别t=7.439， P<0.01; t=12.133， P<0.01）（图1B）。CT有实变组中30例患者合并有胸腔积液，CT非实变组有19例患者合并有胸腔积液，两组比较差异无统计学意义（χ2=0.086， P=0.496）。

2.4床旁超声与X线对诊断重症肺炎比较

采用受试者工作特征曲线来确定胸膜下病变及胸膜改变肋间个数诊断肺炎的界值。胸膜下病变的曲线下面积为0.735，Youden指数为0.343，界值为2，敏感性46.4%，特异性88.9%。胸膜改变肋间个数的曲线下面积为0.775，Youden指数为0.482，界值为5，敏感性为50.7%，特异性为96.3%。如果以肺实变、胸膜下病变≥2个、胸膜改变肋间个数≥5个满足任一项作为诊断标准，那么诊断重症肺炎的敏感性为95.7%，特异性为97.1%，阳性预测值为98.5%，阴性预测值为89.5%，诊断准确性为96.2%。CXR诊断重症肺炎的敏感性为75.4%，特异性为94.3%，阳性预测值为96.3%，阴性预测值为63.5%，诊断准确性为81.7%。床旁超声与CXR比较，敏感性和阴性预测值差异具有统计学意义（χ2 =9.594， P=0.013;χ2 =8.890， P=0.003），特异性、阳性预测值和诊断准确性差异无统计学意义（χ2=0.082， P=0.383;χ2=0.747， P=0.447;χ2= 0.348， P= 0.476）（表3）。

3讨论

重症肺炎是急诊科常见的危重症，早期明确诊断对治疗的选择意义重大。CXR虽方便、快捷，但提供的信息有限，经常造成漏诊^[1]。CT常被用为CXR的有效补充，但患者放射线暴露量大，有潜在风险^[4]，而且无法在床旁完成，部分患者由于病情危重或呼吸机支持水平高，无法完成CT检查。本研究中有6例患者由于上述原因未行CT检查。

利用床旁超声进行肺部扫查被越来越多的医生接受，而且已经形成比较系统的检查方法^[5-6]。有研究显示，床旁超声对心源性肺水肿有较高的诊断价值^[7]，超声对气胸诊断的准确性高于胸部X线^[8]，而且床旁超声作为一种无创手段对诊断肺栓塞也被临床医生所认可^[9]。床旁超声对肺炎同样有较高的诊断价值，Cortellaro等^[10]报道CXR诊断肺炎的敏感性为69%，而床旁超声诊断肺炎的敏感性为96%，两者比较差异具有统计学意义。Parlamento等^[11]报道，肺炎患者超声阳性结果为96.9%，CXR阳性结果为75%，超声对肺炎的诊断价值优于CXR。而且Lichtenstein等^[12]通过发现“动态空气支气管征”，可以区分肺实变与肺组织不张。本研究结果显示，床旁超声对肺炎诊断的敏感性为95.7%，大于CXR对肺炎诊断的敏感性（75.4%），与上述报道的结果相近。实际临床工作中常会遇到胸部X线未见异常，而胸部CT或超声检查却发现有肺实变。可能的原因为X线将胸部的影像学信息重叠在一张片子上，由于心脏、纵膈以及膈肌的影响，部分肺部的病变可能被掩盖而无法显示。而超声可以逐个肋间进行探查，其提供的影像学信息比X线更加丰富，有助于检查出X线阴性的肺炎患者。同时超声检查相对简便，可连续数天检查或1 d内多次检查，动态观察肺组织的影像变化^[13]。

大部分学者使用床旁超声诊断肺炎时，将观察到实变的肺组织作为依据[10-11，14]，但是并非所有的肺炎导致急性呼吸衰竭的患者都会出现实变的肺组织，部分患者可以表现为间质性肺炎或肺部弥散渗出，而并非肺组织实变。另有研究报道，将局限性B线作为超声诊断肺炎的标准。间质性肺炎可以在特定肺区域出现2条以上的B线。间隔7 mm的B线对应增厚的小叶间隔。3 mm及更小间隔的B线对应磨玻璃区^[15]。超声影像上B线起于胸膜，且与胸膜垂直，呈激光状高回声，延伸至远场。肺水肿患者也可以出现B线，且急诊患者中老年患者多见，由于卧床时间长，大部分患者在没有肺炎的情况下亦可以出现背部局限性B线，这在笔者的临床观察中常常遇到，因此，本研究中未纳入B线作为超声观察内容。以间质病变为主的重症肺炎患者，肺间质的炎性改变常常累及相邻胸膜，超声探查可以出现胸膜下病变或胸膜改变。胸膜下病变为胸膜下出现的低回声结节，可以表现为三角形、多边形、圆形等。有研究将超声发现胸膜下病变（三角形）作为诊断肺栓塞的依据^[9，16]，本研究显示重症肺炎患者也可以出现胸膜下病变。而且CT表现非实变组的重症肺炎患者，其胸膜下病变的数目多。其可能的机制为肺部间质炎症反应导致向外周肺组织供血的小血管出现炎症栓塞，导致肺组织缺血坏死继而出现相邻胸膜下低回声的结节。肺栓塞患者出现的胸膜下低回声结节可能会比肺炎患者大，但由于本研究纳入的肺栓塞患者例数少（8例），因此未将两组患者胸膜下病变的大小、数量进行比较。本研究还发现，重症肺炎患者可以出现胸膜改变，表现为胸膜增厚或呈锯齿状改变。150例急性呼吸衰竭患者中，重症肺炎组患者出现胸膜改变的肋间个数多于非肺炎组患者，而且重症肺炎组中CT非实变组患者其出现胸膜改变的肋间个数多于CT有实变组患者。其可能的机制为以肺组织实变为主的患者，其肺部炎症局限在一叶或几段肺组织内，而间质性肺炎或弥散渗出肺炎患者，其受累的肺组织更加广泛，受累的胸膜更多，感染导致的炎症反应使胸膜充血水肿，超声上表现为胸膜增厚、不光滑或呈锯齿状。

本研究并多中心大样本对照研究，只是将重症肺炎患者肺部超声影像结果进行回顾性总结分析，并与CXR进行对照。进一步随机对照研究有助于明确床旁超声对诊断肺炎所致急性呼吸衰竭的价值。同时超声检查仍有其局限性，对于深部肺组织的观察仍无法完成，有时还需要通过间接影像对病变进行评估。而且B超检查与操作者的经验有关，虽然肺部超声观察的内容相对简单，但根据超声影像做出正确的诊断并指导临床治疗，仍需要一定的经验累积。

总之，肺组织实变、胸膜改变及胸膜下病变为重症肺炎患者特征性的肺部超声影像。床旁超声诊断重症肺炎的敏感性、阴性预测值和准确性优于CXR。床旁超声作为一种无创、快速、有效的检查手段，在重症肺炎的诊断和鉴别诊断中有一定的价值。

参考文献

[1]Hagaman JT， Rouan GW， Shipley RT， et al. Admission chest radiograph lacks sensitivity in the diagnosis of community-acquired pneumonia[J]. Am J Med Sci，2009，337（4）：236-240.

[2]Ding W， Shen Y， Yang J， et al. Diagnosis of pneumothorax by radiography and ultrasonography： a Meta-analysis[J]. Chest，2011，140（4）：859-866

[3]Copetti R， Soldati G， Copetti P. Chest sonography： a useful tool to differentiate acute cardiogenic pulmonary edema from acute respiratory distress syndrome[J]. Cardiovasc Ultrasound， 2008，6：16

[4] Brenner DJ， Hall EJ. Computed tomographydan increasing source of radiation exposure[J]. N Engl J Med，2007，357（22）：2277-2284.

[5]Reissig A， Grg C， Mathis G. Transthoracic sonography in the diagnosis of pulmonary diseases： a systematic approach[J]. Ultraschall Med， 2009，30（5）：438-454

[6]Sartori S， Tombesi P. Emerging roles for transthoracic ultrasonography in pulmonary diseases[J]. World J Radiol，2010，2（6）：203-214

[7]Volpicelli G， Mussa A， Garofalo G， et al. Bedside lung ultrasound in the assessment of alveolar-interstitial syndrome[J]. Am J Emerg Med，2006，24（6）：689-696

[8]Zhang M ， Liu ZH ， Yang JX ， et al . Rapid detection of pneumothorax by ultrasonography in patients with multiple trauma[J]. Crit Care， 2006，10（4）： R112

[9]Hoffmann B， Gullett JP. Bedside transthoracic sonography in suspected pulmonary embolism： a new tool for emergency physicians[J]. Acad Emerg Med，2010，17（9）：e88-93

[10]Cortellaro F， Colombo S， Coen D， et al. Lung ultrasound is an accurate tool for the diagnosis of pneumonia in the emergency department[J]. Emerg Med J，2012，29（1）：19-23

[11]Parlamento S， Copetti R， Di Bartolomeo S. Evaluation of lung ultrasound for the diagnosis of pneumonia in the ED[J]. Am J Emerg Med， 2009，27（4）：379-384

[12]Lichtenstein D， Mezière G， Seitz J. The dynamic air bronchogram. A lung ultrasound sign of alveolar consolidation ruling out atelectasis[J]. Chest，2009，135（6）：1421-1425

[13]沈鹏，宗酉明，施云超，等. 超声在评估人感染H7N9禽流感肺部病变中的应用[J]. 中华急诊医学杂志，2014，23（2）：224-226.

[14]Reissig A， Kroegel C. Sonographic diagnosis and follow-up of pneumonia： a prospective study[J]. Respiration， 2007，74（5）：537-547.

[15]黄鹤，冯聪，周璇，等.急性呼吸窘迫综合征的肺部超声诊断价值[J]. 中华急诊医学杂志，2014，23（6）：716-717.

[16]Mathis G， Blank W， Reissig A， et al. Thoracic ultrasound for diagnosing pulmonary embolism： a prospective multicenter study of 352 patients[J]. Chest， 2005，128（3）：1531-1518.

（收稿日期：2014-08-11）

（本文编辑：何小军）

p1366-1370