尹立雪

(四川省医学科学院·四川省人民医院心血管超声及心功能科，电子科技大学医学院，超声心脏电生理学与生物力学四川省重点实验室，四川 成都 610072)

现有新型冠状病毒肺炎(Corona Virus Disease 2019，COVID-19)的基础研究表明：新型冠状病毒感染者具有明显多样性的临床表现，可表现为从完全无症状至严重呼吸窘迫综合征以及终末期多器官功能衰竭的宽广谱系[1]。新型冠状病毒在导致下呼吸道肺泡组织炎性改变的同时，还造成了包括心血管系统在内的人体多器官损伤。有研究报告COVID-19合并心血管损伤的发生率达到20%[2]。现有临床观察发现[3]，COVID-19患者的症状和实际肺部病变严重程度并不平行，病患可以无明显临床症状而在胸部CT或者胸部X线检查时发现肺脏明显异常，部分出现突发心肺功能衰竭导致猝死。上述发现提示，充分应用医学影像技术方法在精准COVID-19临床诊断和治疗中的重要性。在COVID-19重症监护室，由于受特定应用环境限制，影像学检测技术方法实际临床应用有限，难于常规应用CT和MRI对COVID-19患者的心肺病变进行密切动态观察[4]。

1 COVID-19心肺损伤影像学检测现状

中国(国家卫健委，2020年3月3日发布)和美国(美国国立卫生研究院，2020年4月21日发布)的COVID-19诊断和治疗指南明确大多数具有中度至重度症状的COVID-19患者将需要住院治疗[5]。应用传统医疗检测设备(如听诊器、袖带血压计、体温计和血氧饱和度等)无法提供可靠的疾病进展程度和及时的药物与非药物治疗疗效，以准确观察和判断[6]。

美国国立卫生研究院相关指南指出：尚未确定最佳的COVID-19肺脏成像技术，可能的评估方法包括：胸部X线检查、超声检查或必要的CT检查。COVID-19胸部X线检查和CT表现多样，典型的胸部CT表现为双侧周围毛玻璃影，然后出现实变。指南建议：对重型和危重型患者应采用肺部成像技术进行评估，包括胸部X线检查、超声检查或必要的CT检查[7]。如有需要，应进行心电图检查[8]。

中国指南第七版也未明确提出超声影像技术应用于COVID-19诊断和治疗。已有国内外指南均未明确提及采用床旁超声心动图对心血管系统进行连续动态检查和监测[9]。同时指南均未建议采用心肺联合超声检查，进行病情严重程度和病情变化判断以及据此进行COVID-19患者分类管理，也未建议应用心肺联合超声检查进行快速的治疗疗效评价[10]。

美国COVID-19诊断和治疗指南指出： 实验室检测包括血常规和代谢套餐，包括肌钙蛋白、肝脏和肾脏功能检测。炎症标志物如c反应蛋白(CRP)、D-二聚体和铁蛋白的检测，虽然不是标准诊断流程的一部分，但检测结果可能具有预后价值。COVID-19患者胸片和CT表现多样，典型胸部CT表现为双侧周围毛玻璃影，然后出现实变。COVID-19患者临床表现有一特点需注意，就是患者可以没有临床症状，而胸部CT或者X线可以发现明显肺脏异常炎症病变。

现有研究表明[11]肺部超声检查对于识别肺部炎症性改变具有较高的临床价值，肺部超声诊断肺部炎症性病变的敏感性和特异性均高达90%以上。与此同时，超声心动图是唯一能够在床旁实施的无创、连续动态心血管系统解剖结构、功能和血流动力学可视化量化评价技术方法[12]。在新型冠状病毒感染者中整合应用肺部超声和超声心动图，可简便快捷可靠地检出肺部炎症患者，确定肺部炎症的范围和严重程度，同时明确新型冠状病毒感染对心血管系统的相关损伤和其它合并症，对及时有效识别普通型、重型以及危重型患者，连续动态观察疾病演变过程和治疗疗效具有重要临床价值[13]。

2 现有COVID-19心肺损伤检测存在的主要问题

目前临床广泛使用的急性心脏损伤的定义为：入院时或住院期间高敏感性肌钙蛋白I或肌钙蛋白T升高。急性心脏损伤的主要诊断标准是COVID-19患者血清心肌损伤标志物升高超过第99个百分位数上限参考范围。其在COVID-19患者中发生率约为8%～28%。该血清心肌损伤标记物的定义与先前对病毒感染的研究相似。入院时或住院期间因高敏感性肌钙蛋白I或肌钙蛋白T升高患者初次报告的死亡率超过50%。而SARS-CoV-2导致的COVID-19患者的初始病死率在2.3%～7.3%[14]。

在部分COVID-19患者中，肌钙蛋白在整个疾病过程中持续升高，这种模式不同于一般缺血性或炎症性心肌损伤后典型的一过性升高和降低。在某些COVID-19患者中，这种肌钙蛋白升高在II型心肌梗塞中通常观察到的类似升高之后进一步的增高。重要的是，肌钙蛋白升高的患者具有较高水平的CRP。肌钙蛋白和CRP的增加似乎是相互平行的，并且总体相关程度与肌钙蛋白和NTpro-BNP之间的相关性相似。一方面，肌钙蛋白升高的COVID-19患者年龄较大，并有更多的非炎症性心血管损伤合并症，如：冠状动脉疾病、慢性心力衰竭、高血压和糖尿病。这些发现支持了特定老年人群中存在心肌供氧需求失调与由此产生的局部缺血或梗死。另一方面，临床报告反复多发性肺梗死、急性胰腺炎和脑梗死等同样会导致持续多峰的肌钙蛋白增高。这一现象被临床广泛忽视，提示临床应高度重视多次反复较小肺梗死导致的持续多峰hs-TNI增高现象[2]。

3 COVID-19主要心肺损伤病理解剖改变和病理生理机制

中国指南第七版中已经确定的COVID-19患者主要肺脏和心脏病理改变如下。

3.1 肺脏 肺脏呈不同程度的实变。肺泡腔内见浆液、纤维蛋白性渗出物及透明膜形成；渗出细胞主要为单核和巨噬细胞，易见多核巨细胞。II型肺泡上皮细胞显著增生，部分细胞脱落。II型肺泡上皮细胞和巨噬细胞内可见包涵体。肺泡隔血管充血、水肿，可见单核和淋巴细胞浸润及血管内透明血栓形成。肺组织灶性出血、坏死，可出现出血性梗死。部分肺泡腔渗出物机化和肺间质纤维化。

肺内支气管黏膜部分上皮脱落，腔内可见黏液及黏液栓形成。少数肺泡过度充气、肺泡隔断裂或囊腔形成。电镜下支气管黏膜上皮和II型肺泡上皮细胞胞质内可见冠状病毒颗粒。免疫组化染色显示部分肺泡上皮和巨噬细胞呈新型冠状病毒抗原阳性，RT-PCR检测新型冠状病毒核酸阳性。

3.2 心脏 心肌细胞可见变性、坏死，间质内可见少数单核细胞、淋巴细胞和(或)中性粒细胞浸润。部分血管内皮脱落、内膜炎症及血栓形成。

COVID-19相关心肌损伤的潜在机制可能与供氧需求不匹配或直接心肌损伤相关的心肌梗塞和过度炎症有关，或两者兼而有之。这提示部分重型和危重型患者炎症和非炎症性心肺损伤重叠存在。

在现有有限的病例或系列报道中心肌细胞坏死，水肿和心源性休克很少与SARS-CoV-2同时出现。尽管有症状患者的总体病死率约为10%，但先前导致严重急性呼吸综合征的SARS-CoV-2暴发心肌炎症仍然是传闻，并且仅限于个案报告或小样本报告。此外，有报道COVID-19心包膜炎没有合并症状性呼吸系统疾病，暴发性心肌炎(通常定义为：心肌的突然和严重炎症，导致心肌细胞坏死，水肿和心源性休克)也少见于COVID-19报告。

有限文献报告的COVID-19患者主要心脏并发症包括：心律失常(房颤，室性心律失常和室颤)；心肌潜在损伤[高敏感性肌钙蛋白I(hs-cTnI)和肌酸激酶(CK)水平升高]；暴发性心肌炎，心力衰竭；心肌功能障碍和损害，内皮功能障碍；微血管功能障碍，斑块不稳和心肌梗塞(Myocardial Infarction,MI)和肺栓塞以及弥散性血管内凝血(Disseminated Intravascular Coagulation,DIC)等。其中下肢深静脉血栓导致的肺栓塞是导致COVID-19患者死亡的主要原因[15]。

4 肺部超声主要观测内容

COVID-19患者肺部超声基本检查方法基于床旁肺部超声急诊流程(Bedside Lung Ultrasound in Emergency-PLUS, BLUE-PLUS)方案并适当简化。COVID-19患者体位可以采取仰卧位、半卧位或侧卧位进行肺部超声检查。以腋前线和腋后线为界，可将胸部纵向分为前区、侧区和后区三部分，再沿肋间隙进行横向分区和定位。检查过程中，探头应始终保持与胸壁垂直，垂直于肋骨长轴进行纵向扫查和沿肋间隙进行横向扫查[16]。

肺部超声检测时应观察是否存在胸膜线异常(光滑、连续性)、B线增多(数目及分布)、实变(范围、支气管充气征)、胸腔积液(性质)和气胸等征象。B线：起始于胸膜线并与之垂直，呈放射状纵向发散至肺野深部的线性高回声。检查时计数B线数量并测量B线间距。肺点：随着呼吸运动，在实时超声下所见肺滑动存在与肺滑动消失交替点出现的分界点。肺搏动征：胸膜线与心脏一致的运动，反映肺充气不足。该征象的存在可排除气胸。平流层征：当肺滑动消失时，在M型超声下，胸膜线下方的颗粒样点状回声被一系列平行线所替代，称平流层征或条形码征。肺泡间质综合征(Alveolar Interstitial Syndrome，AIS)：当任一扫描区域内有连续两个以上肋间隙存在融合B线时。白肺：如果两侧肺脏的每个扫描区域均表现为致密B线，即为白肺。肺实变：肺组织完全失气化后表现为实性组织回声，呈大小不等的斑片状或者"肝样变"，可伴有"支气管充气征"或者"支气管充液征"。胸腔积液：超声表现为胸膜腔内低/无回声区，可见条索样分隔，脓胸时应注意与实变的肺组织鉴别。气胸：存在胸膜线与A线，肺滑动征消失，无B线存在，可见肺点，M型表现为平流层征。

B线、肺间质综合征与白肺三种声像图表现反映肺组织内含水量由轻到重的程度。

5 超声心动图主要观测内容

在常规医疗环境中，超声心动图在急性心肌梗塞与其它类型心肌损伤间的鉴别中占有突出地位[17]。在COVID-19重症患者的CV-ICU环境中，鉴于有限的资源以及需要尽量减少接触COVID-19患者的需要，临床一线只能被迫选择性地使用超声心动图检查[18]。上述防护措施导致多数医学中心在可能的COVID-19心肌损伤病例中未进行全面系统的超声心动图检查[19]。尽管如此，临床越来越关注使用即时床旁超声来确定心肌收缩功能和应变异常。超声心动图能够快速识别区域性壁运动异常，但是其区分心肌损伤原因的判别能力仍然不足。如应激性心肌病在超声心动图上的表现可与急性冠脉综合症或局灶性心肌炎相似[20]。

对轻型和普通型患者应着重观测左右心室室壁厚度、室壁运动、室壁瘤、心包积液、二尖瓣反流、肺动脉平均压和舒张末压[21]。同时观测心室壁厚度增厚率和运动异常、心肌回声异常(回声强度、均匀性等)、心室收缩功能不全、心室舒张功能不全、心室扩大导致的房室瓣关闭不全和心包积液(部分病例)。应当采用已经建立的超声心动图新技术系统性观察心室收缩功能和心室舒张功能、心室壁整体和分层心肌力学状态、血流灌注和心腔内流场变化[22]。

对重型和危重型患者应当持续动态观察潜在心肌炎心脏结构功能改变。暴发性心肌炎应持续观察6个月。应采用短轴切面，仔细观察和测量每一个心室节段的室壁厚度和收缩期室壁增厚率变化情况。必要时采用超声造影确定室壁真实厚度。对疑似肺栓塞患者，应着重观测肺动脉和右心室压力改变、右心室形态变化和McConnell征以及右心室室壁心肌长轴应变，同时观测下肢深静脉是否存在血栓。

COVID-19患者心肺超声联合检查的主要策略是持续观察心肺病理解剖和病理生理的动态改变，以及时准确确定是否存在心肺损伤和变化过程以及治疗疗效[23]。

6 小结

在COVID-19患者中应当注重实施连续动态心肺超声联合检查的密切随访观察，以发现心脏解剖功能的动态变化；注重系统性精细的心肺解剖结构功能、血流动力学评价；特别关注非特异性的微小病理改变(如：心包积液和血栓等)。应当善于采用心肌应变和心肌超声造影新技术发现亚临床心肌病变；采用心肺超声联合检查，特别关注肺动脉高压相关改变；同时观察病毒性心血管损伤相关的其它系统病变(如：下肢静脉血栓、颅脑和肾脏等)。应当高度重视鉴别和确定COVID-19患者可能重叠存在的炎症性和非炎症性心肺损伤。