杨子浩 徐香芝

床旁超声是指由临床医师（非影像科医师或心脏病专科医师）在患者床边进行超声图像的采集、解读，并且立即结合临床信息进行病情评估的技术[1]。该技术应用于从疾病的筛查、诊断到病情监测及各种有创操作引导的多种临床场景，为医疗决策过程带来了重大改变。重症医学专业是床旁超声技术应用的重要领域之一。在全球范围的成人ICU，床旁超声应用无处不在，建立了“从头到脚”、针对全身多个器官系统的评估标准，包括颅脑、胸部、心脏、腹部和血管，以指导重症患者的评估和临床管理[2]。近年来床旁超声在儿童重症监护病房（pediatric intensive care unit，PICU）得到了快速发展，应用越来越广泛，并制定了儿科领域技术应用的相关指南[3]。然而，床旁超声在儿科领域内仍存在争议，应用过程中存在一些问题尚待解决。本文就床旁超声在PICU的应用现状、当前存在的问题及未来发展作一述评。

1 床旁超声临床应用现状

1.1 血流动力学评估 血流动力学不稳定是重症患儿常见的情况，准确评估心血管功能、评价干预措施带来的血流动力学反应以及避免治疗措施可能带来的不良反应是PICU医师面临的极具挑战的任务。重症心脏超声（critical care echocardiography，CCE）是床旁超声的重要分支，因其无创、便携且较为准确的优点，已成为ICU血流动力学评估的关键工具。基于不同的临床问题，它既可以通过简化的超声心动图检查，以定性和半定量的评估，提供血流动力学当前状态的快速诊断，包括心脏功能、容量状态及心包积液等，并对循环衰竭患者进行快速分类和指导治疗；亦允许重症医师开展全面的超声心动图检查，更精确地解释患者的病理生理学改变[4]。CCE早期研究大部分来自成人患者，虽然在儿科患儿中的应用也得到了推荐，但由于年龄特点及先天性结构异常的可能性高等因素，导致CCE在儿科应用时具有潜在复杂性[5]。

近年来，随着CCE在儿科应用的不断普及与推广，越来越多的研究为其应用价值提供了循证医学证据支持。CCE有助于评估危重患儿的容量状态与液体反应性，指导静脉输液治疗。在成人患者中，下腔静脉（inferior vena cava，IVC）直径及随呼吸变异率被广泛用于评估容量状态，预测液体反应性[6]。儿童的IVC直径因年龄不同而存在差异，临床应用存在困难，有学者提出IVC与主动脉（aorta，AO）直径比值（IVC/AO）可能是更有价值的指标。既往研究表明IVC/AO≤0.8在急性胃肠炎患儿中诊断严重脱水具有较高的灵敏度和特异度[7-8]。另有研究表明PICU患儿IVC/AO≤0.8与较低的中心静脉压有关[9]。但Pugliese等[10]近期研究得出了不同结论，疟疾患儿中IVC/AO≤0.8与入院时低血容量临床症状并无相关；该研究同时发现IVC塌陷率≥50%与低血容量临床症状密切相关。不管是IVC的静态评估或动态评估，均受机械通气、自主呼吸努力程度、胸腹腔压力、右心功能等多因素影响，可能导致相关研究结论的不一致[6]。不同的测量方法亦影响IVC的评估。M型和B型超声下IVC直径的测量值之间存在明显差异，而从右侧经腹切面测量的IVC塌陷率相比常规剑突下切面往往会高估患者的液体反应性[11-12]。主动脉峰值流速呼吸变异率被认为是预测液体反应性更可靠的指标，荟萃分析显示其在患儿中应用的总体灵敏度为0.84，特异度为0.82[13]。总体而言，不同研究结果之间存在明显异质性，目前的循证医学证据尚不足以形成CCE指导儿童液体管理的使用规范。

PICU医师可应用CCE定性或定量评估心脏功能。通过几个标准切面的心脏扫查，以“目测”的方法即可定性评估左心室收缩功能，而通过测量缩短分数、辛普森法计算射血分数则可定量评估[14]。有研究显示，训练有素的PICU医师评估左心室收缩功能的准确率可接近心脏科专家，一致性可达90%[15]。右心功能可通过右心室大小、室间隔运动、三尖瓣环位移等指标同时结合IVC形态来评估，指南也推荐通过三尖瓣反流估测肺动脉压力以了解右心后负荷状况[2-3,14]。保证足够的心输出量和氧输送是血流动力学治疗的目标，而CCE可测量左心室流出道速度时间积分（velocity time integral，VTI），估计每搏输出量，计算心输出量和心指数[2,14]，在无体肺分流的患儿中该方法显示出良好的可靠性[16]。当无法获取足够的扫查切面测量左心室流出道VTI时，左侧颈总动脉多普勒超声检查测量颈动脉血流VTI计算其血流量可以作为评估危重患儿每搏输出量和心指数的替代方法[17]。

此外，CCE还可用于心包积液的评估，及时识别心包填塞。研究证明，经过培训的PICU医师可准确诊断心包积液，与心脏科专家一致率高达95%[15,18]。右心房、右心室舒张期塌陷是诊断心包填塞的敏感指标[19]。目前，CCE一些新的应用正不断被探索，如心律失常的评估。Vzquez等[20]提出在无法进行心电生理检查的情况下，床旁心脏超声检查可以评估是否存在房室、室内或室间不同步，从而初步诊断和处理复杂心律失常。

基于重症心脏超声的标准化诊疗流程在多种临床场景中有助于临床医师更好地管理患者，床旁超声应用于成人急性休克的评估已有十余年历史，并制定了超声导向的休克快速评估（RUSH）方案、血流动力学诊治六步法等多种休克评估流程，现已被广泛采用并得到充分验证[21-22]。这些方案经过一定程度改良后同样适用于儿童患者[23]。研究显示，CCE主导的评估方案应用于脓毒性休克患儿的管理后改变了PICU医师对67%患儿血流动力学的判断，改善了患儿的预后[24]。目标导向超声生命支持评估（FEEL）方案则将CCE整合进心肺复苏过程中[25]。CCE在儿童心肺复苏期间的应用目前虽有一些病例报道，但正如《儿科基础和高级生命支持2010年国际共识》中所建议：“超声心动图可以考虑用于识别心脏骤停的可逆性病因，但必须仔细权衡中断胸外按压所导致的不利后果[26-27]。”

需要强调，CCE的目的并不是取代超声影像科专业的正式检查[3]，它的目的是让受过严格训练并获得能力认证的儿科重症医师在面对特定临床问题时能够通过获取足够的超声图像并适当地解读，从而获得最佳的诊疗方案。

1.2 呼吸系统评估

1.2.1 肺部超声 急性呼吸衰竭是患儿入住PICU最常见的原因[28]。影像学评估对呼吸系统疾病诊断十分重要，肺部超声作为新兴的肺部影像检查工具，因其无辐射、便携、易获取等优点逐渐为临床医师所熟知。新型冠状病毒感染（coronavirus disease 2019，COVID-19）全球大流行期间，肺部超声应用得到了进一步发展，在重症患者临床管理中扮演着越来越重要的角色[29]。通过对肺部多个区域的全面扫查，肺部超声可以快速有效地评估诸多肺部病理改变，有助于急性呼吸衰竭患者的病因诊断，监测肺通气情况，并且能指导机械通气患者的管理，如呼气末正压设定、呼吸机撤机；也可早期发现机械通气相关并发症如气胸、呼吸机相关性肺炎、肺不张和胸腔积液等。在ICU中，肺部超声可以在很大程度上取代胸部X线检查，减少CT检查的应用[30-31]。

肺部超声在危重患儿中也得到了快速推广，调查显示它是PICU内使用最多的床旁超声技术[32]。因急性呼吸衰竭入住PICU的患儿，肺部超声临床应用有助于病因的确定。对比床旁胸部X线检查，肺部超声在检测胸腔积液、肺水肿、气胸方面更敏感，PICU医师使用肺部超声对急性呼吸衰竭患儿进行评估具有一定的可靠性[33-35]。肺部超声可高效、准确地诊断儿童肺炎，既往研究显示其总体灵敏度为0.83，特异度为0.84，具有良好的诊断效能，可作为胸部X线检查的替代方案[36]。在COVID-19患儿中，肺部超声同样是安全可行且有效的评估工具，B线、胸膜不规则、胸膜下实变和肺部斑块状白色区域是COVID-19患儿肺部超声中发现的典型图像。另外，使用肺部超声有助于动态监测COVID-19患儿的肺部疾病的演变，可辅助COVID-19儿童多系统炎症综合征的诊断[37-39]。肺部超声同样可以诊断和评估婴幼儿细支气管炎，在动物模型中，肺部超声的图像准确地反映了细支气管炎组织学层面的肺部病理情况[40]。而肺部超声评分系统则能够准确地预测是否需要入住PICU及需要呼吸支持，从而对危重细支气管炎高风险患儿进行有效的管理[41-42]。

1.2.2 膈肌评估 膈肌功能障碍在重症患者（尤其机械通气患者）中高发，与不良临床预后相关[43]。随着对膈肌功能的日益关注及“膈肌保护性通气”观念的提出，临床上迫切需要有效的评估手段，膈肌超声具有无创、易获取和可重复的特点，是床旁膈肌评估极具潜力的手段。成人研究证明，通过对膈肌厚度、膈肌增厚分数[（吸气末厚度-呼气末厚度）/呼气末厚度]和膈肌位移等指标的评价，膈肌超声在临床上可用于诊断膈肌功能障碍、预测撤机是否成功、评价机械通气患者自主呼吸努力程度以及监测机械通气患者膈肌萎缩进展[44]。儿科研究同样也得出了相似结论，膈肌超声检查发现机械通气的患儿普遍存在膈肌功能障碍和膈肌萎缩，自主呼吸试验期间膈肌增厚分数和膈肌位移的数值与能否成功撤机相关联[45-47]。膈肌超声也被用于细支气管炎患儿的评估与管理，膈肌位移、吸气斜率、呼气斜率与患儿疾病严重程度及呼吸支持需求程度相关，是客观有效的预后评价工具[48-49]。尽管儿科医师对膈肌超声的兴趣越来越大，但目前尚无不同年龄儿童膈肌功能指标的正常参考值，需进一步研究来确定最佳评估阈值。

1.3 颅脑评估

1.3.1 脑血流评估 神经系统疾病患儿在PICU并不少见，原发及继发脑损伤可能造成很大比例患儿的死亡或遗留神经系统后遗症，严重影响生存质量[50]。神经重症患儿的日常监测需要包括脑血流、颅内压、脑氧、脑代谢、脑电活动等多种参数的多模态监测模式，可为临床医师提供精确的病理生理变化，并制定有效治疗和预防继发脑损伤、实现脑保护的管理策略[51]。经颅多普勒超声（transcranial Doppler，TCD）和经颅彩色多普勒超声（transcranial colour-coded duplex，TCCD）是安全、无创、可重复的诊断和监测工具，可在床边对重症患者脑血流进行实时评估。通常以双侧大脑中动脉（middle cerebral artery，MCA）作为目标获取血流频谱，测量血流速度。儿童的颞窗相比成人具有更好的超声穿透力，可以获得良好的多普勒信号，因此TCD/TCCD在PICU中的应用越来越多[50]。在中枢神经系统感染患儿中，TCD/TCCD有助于检测异常的脑血流模式，预测个体预后。研究发现，中枢神经系统感染的危重患儿MCA非血管痉挛性流速增加常见，与较高的伤残率相关；而流速减低或血管痉挛提示脑灌注不足，这部分患儿ICU不良事件发生率和死亡率也显著升高[52-53]。此外，TCD/TCCD可诊断蛛网膜下腔出血及创伤性脑损伤后的脑血管痉挛，MCA血流速度大于同年龄2个标准差，Lindegaard比值（MCA平均流速除以同侧颈内动脉颅外段平均流速）≥3可作为诊断脑血管痉挛的儿童标准[54]。体外膜肺氧合（extracorporeal membrane oxygenation，ECMO）期间进行 TCD/TCCD监测对监测神经系统并发症具有一定的潜在价值。一项前瞻性多中心研究中，发生脑损伤的ECMO患儿MCA收缩期血流速度及平均血流速度均有显著下降[55]。而另一项研究显示，在临床发现脑出血前数天可监测到脑血流速度高于正常水平[56]。心肺复苏后患儿亦需要进行TCD/TCCD监测，采用脑血流监测指导下的管理策略可明显提高生存率[57]。TCD/TCCD可通过评估脑循环停止来确认脑死亡，其特征性血流频谱包括振荡波、收缩早期尖小收缩波和血流信号消失[58]。

1.3.2 无创颅内压监测 颅内压监测在神经重症患者的诊治中有重要意义。目前有创脑室内压力监测仍是颅内压监测的金标准，但需要外科手术操作，存在出血、感染等风险。因此，无创精准的颅内压监测手段为临床急需，TCD/TCCD在无创评估颅内压方面具有一定价值，但目前在患儿中应用仍存在争议。Melo等[59]研究显示，以MCA舒张末期流速＜25 cm/s和搏动指数（pulsatility index，PI）＞1.31为阈值来预测颅内高压（颅内压≥20 mmHg，1 mmHg=0.133 kPa）具有很高的灵敏度及阴性预测值。而Figaji等[60]则发现PI绝对值不是评估颅内压的可靠指标。TCD/TCCD的数据解读需要考虑诸多因素，包括性别、年龄、体温、心率、血压、心输出量、二氧化碳分压和镇静药物的使用等，在重症患儿中，这些因素可能不断在变化，故静态的指标可能不足以准确反映神经系统的特定病理改变，故TCD/TCCD最好是作为一个动态监测工具来使用[50]。Jordan等[61]研究中，PI的每日变化率与创伤性脑损伤患儿病情严重程度及预后呈正相关。

超声测量视神经鞘直径（optic nerve sheath diameter，ONSD）是另一种颅内压的无创评估方法。由于视神经鞘内脑脊液与颅内的蛛网膜下腔相通，升高的颅内压传递至视神经鞘使其间隙增加，超声下ONSD的变化可间接反映颅内压变化，是极为便捷的床旁颅内压评估工具[62]。儿童ONSD随年龄变化没有统一的正常值标准，各研究中判断颅内压升高的最佳阈值差异较大，为该技术的临床应用带来一定困难[63-64]。未来需要更多高质量的研究来制定该技术在儿童中的临床应用方案，发挥其潜在价值。

1.4 腹部评估 创伤性急腹症曾是早期床旁超声应用的经典临床疾病。创伤的超声重点评估（focused assessment with sonography for trauma，FAST）通过对右上腹、左上腹、盆腔和剑突下4个目标区域进行快速扫查，识别是否存在游离液体，从而优化创伤患者的临床决策，特别在钝性和穿透性创伤中得到了广泛应用[65]。荟萃分析显示FAST在诊断腹部钝性创伤儿童的腹腔内损伤方面总体灵敏度为0.35，特异度为0.96，因此阴性结果不能排除对腹腔内损伤的进一步检查如CT扫描[66]。尽管研究结论对FAST在儿童创伤的常规使用有所质疑，多数学者仍认可床旁超声可减少不必要的电离辐射暴露，应鼓励进一步研究其应用价值[67]。

床旁超声对泌尿系统的详细检查有助于无尿患儿梗阻与非梗阻病因的鉴别，是一种安全而简便的方法[68]。床旁膀胱超声检查亦可快速评估膀胱容量，尽管可能会低估真实的膀胱容量[69]。

1.5 超声引导的操作技术 PICU患儿的诊治过程中往往需要大量临床操作技术，如血管通路建立、各部位穿刺引流等。床旁超声的可视化引导在操作过程中发挥重要作用，有助于提高操作成功率，减少并发症。患儿血管直径小以及不易配合，为血管通路的建立带来困难。与传统的体表标记技术相比，实时超声引导技术在中心/外周静脉、动脉置管中均可显著提高安全性、有效性，指南将其推荐为床旁超声的基本技能[3,70]。腰椎穿刺作为PICU另一常见操作，其失败率可高达50%，而超声辅助定位可以提高穿刺成功率，尤其对解剖结构困难的患儿进行腰椎穿刺前应考虑超声检查[71]。其他有创操作如胸腔、腹腔、心包腔等部位的穿刺引流在超声引导下可更加安全可靠[72]。床旁超声还可用于引导鼻胃管的正确放置，其判断胃管位置的灵敏度达100%[73]。

2 当前存在的问题及未来发展

床旁超声快速发展的同时也引发了人们对其潜在风险与不利影响的担忧。超声是一项依赖操作者水平的技术，未经充分培训的临床医师可能会使用不当对患者造成伤害。而当前儿童重症床旁超声使用的规范性尚不足，美国PICU 2018年的调查显示，常规开展床旁超声的单位中达到相关组织建议的实施标准的不足25%[74]。欧洲儿童放射学会近期发表声明质疑现阶段床旁超声实施的合理性，担忧其可能导致错误的诊断、不良的患儿结局和医疗从业者的诉讼[75]。因此，加强对床旁超声的监管是未来发展所必要的。技术与设备的发展、标准化培训与能力认证、图像存储方案、记录文档管理以及质量保证是管理床旁超声风险的基本要素[76]。确保操作者具备相等的能力是其中关键，权威机构监管下统一、标准的培训框架能保证技术培训的质量，是目前认可的有效教育模式，然而不同国家、地区的规范存在差异，仍需大量工作以达成专业上的统一[77]。技术的进步有助于床旁超声的实施与创新，如人工智能正逐渐应用于超声技术，可提高操作者图像采集与解读的准确性与效率，深度学习算法与床旁超声的结合则将极大地改变临床决策的制定[78-79]。新兴的技术能够推动床旁超声培训和临床应用的发展，同时也可能为技术的实施带来新的挑战。

综上所述，PICU床旁超声的应用范围已十分广泛，但仍缺乏高级别循证证据的支持，诸多技术应用领域有待探索与发展。随着统一、规范化的培训项目的推进，越来越多儿科重症医师应掌握该项技术，并进一步促进其临床应用与研究，最终优化重症患儿的临床管理策略，改善危重患儿预后。