张伟丽，彭碧波，李胜男，郭 静，喻慧敏，席 梅

便携式超声诊断仪体积小、质量轻、移动灵活，携带方便，适合多种战时环境的物理性能[1]，自从1996年美国成功地研发可应用于战场的便携式超声诊断仪，便携式超声应用于战场、灾害现场的探讨与研究不断增多[2]。本文首次系统综述便携式超声在战伤诊断以及便携式超声引导下急救操作两个方面的价值，其中超声检查范围包括胸部、腹部、颅脑、骨骼和软组织；超声引导下的急救操作包括，环甲膜切开、气管插管，心包穿刺、动脉静脉穿刺置管、腹腔穿刺操作等。总结便携式超声应用于战伤诊断与救治的优缺点[3]，以期为便携式超声在战术区域推广应用，提供参考。

1 便携式超声应用于战伤救治中的理念提出与应用研究

1912年泰坦尼克号在大西洋中撞击冰山发生沉船事故，激发了人们利用超声波探测水下物体的想法。1916年，法国物理学家保罗·朗之万（Paul Langevin）领导的声纳技术研究小组，利用石英压电晶体振动研制出能在水中传播的超声波，成功探测到水下潜艇并确定其位置[4]。1959年，Tom Brown发明首台超声相控阵检测系统，并申请了专利。1964年，德国KK（Krautmer）公司成功研制小型超声波检测仪。1992年，美国通用电气公司（GE）研制成功了数字式超声相控阵实时成像系统。从1990年爆发的海湾战争到2001年爆发的阿富汗战争，美国与其北约盟国中有在野战救护所使用便携式超声设备进行检查的报道，但连级战斗卫勤保障单元并无使用便携式超声检查的报道[5]。Robert Magotti等人报道，在2010 年温哥华冬季奥运会和残奥会期间，使用袖珍超声检查设备，可以在室外狭小空间给伤病员做检查[6]。

我国自1952年，由孙大雨、吴绳武等人自行设计电路，自行烧制钛酸钡压电陶瓷，于1955年成功研制国产超声波检测仪，1988年国内第一台数字化超声波检测仪的原理样机研制成功[7]。2010年国内学者席梅首次报道了便携式超声仪在高原救灾中的应用价值：玉树地震灾区的医学救援。2016年国内学者吕发勤、黎檀实在国内首次提出战场可直接应用便携式超声检查的理念[8]，首次论述便携式超声诊断在战场的应用范围与价值。

2 便携式超声在战伤诊断的应用现况

2.1 便携式超声在腹部创伤中的应用子弹与炮弹碎片引起的腹部脏器破裂是战伤救治面对重要损伤类型，包括穿透伤及钝挫伤，其中脾脏破裂和肝脏破裂分别居腹部损伤的第一位与第二位。应用便携式超声，识别腹腔肝、脾、肾等内脏枪弹伤，非常方便，并对识别是否伴有骨盆或腹部实质器官损伤非常有帮助，早期发现是确定性治疗的前提条件[9]。在没有超声诊断仪时，战术区域只要怀疑有肝脾破裂时，除了加快后送，现场没有止血方法，伤员死在转送途中的比例高达1/3[10]。在没有超声检查时，即使伤员后送到了野战救护所，既往诊断肝脾破裂主要通过腹腔穿刺与灌洗液中发现大量红细胞进行推理性诊断。

便携式超声诊断腹腔内脏出血，优势明显。腹部创伤超声重点评估法（Focused Assessment with Sonography in Traumas，FAST）就是依靠超声作为诊断设备，快速准确评估腹膜积血范围，判断伤者的严重程度[11]。Richards对808名腹部钝性创伤患者进行FAST检查，证实其在诊断腹腔内出血的敏感性为89%、特异性为99%，诊断准确性为99%[12]。

便携式超声可通过下腔静脉或中心静脉对血容量进行快速评估，通过下静脉直径和下静脉坍塌指数（Inferior Vena Cava-Collapsible Index，IVC-CI）评估失血严重程度并对补液策略提供参考[13]。分别记录复苏后的中心静脉压（Central Venous Pressure，CVP）、下腔静脉直径值（Inferior Vena Cava-Diameter，IVCD），并计算出中心静脉压变化值，评估血容量非常准确。王志华等采用超声评估腹部闭合性损伤患者休克状态，证实IVC-CI可评估患者血容量状况，且与休克指数呈正相关[14]。

肾绞痛、消化道穿孔以及胆囊炎等可以通过便携式超声快速、准确地诊断。在肾绞痛的诊断中，超声可清楚显示肾积水，结合腹痛和血尿等临床表现，对肾绞痛的检测敏感性为81～89%[15]。在胆道疾病的诊断中，胆石征象和墨菲征象阳性（超声探头推胆囊时有压痛）是胆囊炎的简易快速检测方法。当这两种结果同时存在时，急性胆囊炎的阳性预测值和阴性预测值分别为92%和95%[16]。

2.2 便携式超声在胸部创伤中的应用气胸、胸腔积液、心包填塞是常见胸部战创伤并发症，便携式超声在胸部创伤中的早期诊断中显示出很高的应用价值。便携式超声检查胸膜腔通过“肺滑行”和“彗尾”征消失诊断气胸，诊断敏感性和准确性远高于X片，接近电子计算机断层扫描（Computed Tomography，CT）的效果[17]。Revzin 在对676例胸外伤患者的研究中发现，听诊检测血气胸的灵敏度在钝挫伤患者为100%，在穿透性创伤患者仅为50%；超声“肺滑行”和“彗尾”征气胸的阴性预测值高达为99%，可以取代传统的X线检查。超声还可筛查肺水肿，其诊断敏感性（100%）明显高于肺部X线[18]。在高原作战环境下配备超声心脏矩阵探头能监测患者左室收缩功能及瓣膜、室壁运动情况，可评估高原肺水肿严重程度与治疗效果变化。

心脏穿透性损伤，心包积液和心包压塞等急症在战现场环境中，体格检查准确度很低，而便携式超声可清楚识别心包积液，其特异度为97%，灵敏度接近100%[19]。此外，超声诊断上区分靠近心包的胸腔积液和心包积液非常有价值，有利于两者的区别处理。

2.3 便携式超声在颅脑创伤中的应用便携式超声在颅脑创伤中的早期诊断中也显示出很高的应用价值。颅内压升高（Intracranial Pressure，ICP）提示颅内出血、血肿形成，甚至脑疝风险等，快速诊断和处理对闭合性颅脑损伤患者的生存至关重要，如未及时诊断，致死率高达90%[20]。神经系统检查和体格检查是ICP的常用手段，但其耗时较长且诊断价值不高。便携式超声检查[21]视神经鞘5.2可提示颅内压20 Hg，其灵敏度高达93.1%，特异性为74%，且脑脊液引流后视鞘直径迅速下降[22]。高原脑水肿（High Altitude Cerebral Edem，HACE）是急性高山病的一种，具有较好的发病率和死亡率。便携式超声测量视神经鞘直径对颅内压进行评估，可及时发现高原脑水肿[23]。

近红外光谱（Near-Infrared Spectroscopy，NIRS）可直接穿透骨骼并深入组织下，可用于院前非侵入性颅内出血监测，颅内出血时，血肿内血红蛋白的浓度显著升高（浓度约为正常脑组织的10倍），血红蛋白对NIRS吸光度大，因此血肿区域较正常脑组织对近红外光谱的吸收更多，近红外光谱检查时透光性差的一侧为颅内血肿。近红外光谱配合便携式超声，联合诊断颅内出血敏感性为91.18%，特异性为71.43%，与CT和MRI结果有较好的一致性[24]。

2.4 便携式超声在骨折中的应用战场无法进行骨折X线检查时，利用超声检查骨折具有重大意义。国内学者张宏波，韦福康2002年在《中国超声医学杂志》发文：骨折超声显像的实验研究。汶川地震救援行动中，便携式超声在骨折诊断中的应用研究有大量文献报道。最近几年，便携式超声检查骨折的声像图直接征象为骨折部位骨皮质强回声带连续性断裂，相邻断端错位或仅表现为轻微凹陷，间接征象为周围软组织增厚，回声杂乱、不均匀[25]。葛永军采用比格犬股骨骨折模型，证实在超声引导下，指导骨折复位，复位时使用超声指导有助于在夹板前确定复位的准确性。股骨骨折可获得满意的复位与固定，提示便携式超声仪可有效替代传统X线机，尤其适合野战环境下四肢骨折伤员的紧急救治[26]。Chartier等人通过Meta分析显示，对2982名长骨骨折（包括肱骨，桡骨，尺骨，股骨，胫骨和腓骨）患者，超声诊断骨折的敏感度为93.1%，特异度为92.9%[27]。此外，超声对于X线平片难以诊断的隐匿性骨折，包括舟状骨、肋骨、胸骨等具有更高的诊断价值。超声诊断舟状骨的敏感度为85.6%，特异度为83.3%，但相关研究均是在院内完成的，其在战伤救治中的应用缺乏相关研究证实[28]。

3 超声可视化技术辅助急救操作

3.1 超声引导下环甲膜切开术在野战救护室，环甲膜切开是侵入性气道管理的首选方法。目前，紧急情况下使用超声引导经皮环甲膜切开术仍有争议，但Curtis等认为超声引导经皮环甲膜切开术是一项快速、可靠的技术，在21例尸体标本上使用超声引导经皮环甲膜切开，其中20例获得成功，操作中位时间为26.2 s，该研究并未对比传统触诊定位切开和超声引导定位切开的操作时间。Siddiqui等在尸体标本上对比触诊定位和超声引导定位经皮环甲膜切开，结果表明超声引导定位能将导管植入成功率提高5.6倍，喉部和气管损伤的发生率降至33%[29]。类似研究也发现，采用传统触诊定位经皮环甲膜切开时气管导管从环状软骨和第1气管软骨环之间置入（定位错误）的发生人数为5例（33%），气管撕裂受损的人数为6例（43%），而超声引导定位穿刺则分别为0例和4例（36%）。

3.2 超声引导下气管插管术便携式超声辅助下进行气管插管，避免误插入食管或单侧支气管的风险。超声引导急诊气管插管的灵敏度和特异度分别为98%和94%，而无超声引导的快速气管插管的一次成功率为46～85%。此外，在气管插管成功后，超声检查可以进一步观察到胸膜滑动。当右侧有胸膜滑动而左侧无滑动时，可证实插入右侧支气管，灵敏度为95～100%，特异性接近100%。相比之下，呼气末二氧化碳评估气管插管的灵敏度为93%，特异性为97%，均低于便携式超声[30]。Zadel等对124例行院前紧急气管插管的病例进行分析，在发生气管导管误入食管的13例（10.5%，13/124）患者中，通过视觉或听诊仅发现4例（30.8%，4/13），而超声可确认气管导管位置，其对导管位置判断的灵敏度和特异度均为100%，平均检查时间为30[31]。

3.3 超声引导下心包穿刺抽液术超声检查可望成为快速诊断心包积血和心包填塞的有效方法，并引导心包腔穿刺操作。对于已有症状的心包积血或心包填塞需紧急治疗时，超声引导下心包穿刺术将是一种安全、有效且易于操作的方法。一项多中心研究探讨了超声引导心包穿刺术的安全性[32]，发现纳入研究的各个医疗机构穿刺成功率均较高（91.7%～99%），并发症的发生率也均较低，其中严重并发症的发生率为1.2%，轻微并发症的发生率为4.3%。对胸部或上腹部损伤的伤病员需及时进行心包腔的超声检查，以排除心包填塞风险，这对挽救伤病员的生命具有重要意义。

3.4 超声引导下辅助动静脉穿刺置管术超声可视化技术可用于辅助深静脉穿刺置管，如颈内静脉、锁骨下静脉或股静脉穿刺，可减少穿刺次数和穿刺置管时间，确定导管位置，降低静脉导管误入动脉、出血和气胸等严重并发症发生风险。一项随机、前瞻性研究发现，通过体表标志定位的颈内静脉置管成功率为78.5%，而超声引导定位的颈内静脉置管成功率为93.9%，成功穿刺置管的平均尝试次数分别为1.6次和1.3次；此外，体表标志定位发生各种并发症（包括血肿、动脉穿刺和气胸）的发生率为16.9%，而超声引导穿刺并发症的发生率为4.6%[33]。有关体表标志定位和超声引导颈内静脉置管的meta分析发现，超声可降低71%的并发症发生率，减少了72%的误入颈动脉的发生率和73%的血肿发生率，总体穿刺成功率增加12%。

3.5 超声引导下神经阻滞麻醉超声引导下区域神经阻滞是一种常见的麻醉技术，可在野战医院进行应用。区域神经阻滞通过阻断外周神经传导而缓解伤病员疼痛，且不影响伤病员意识、呼吸和循环，可减少阿片类药物的使用，降低全身镇痛药物相关的不良反应，减轻医疗负担。例如，超声引导下股神经阻滞可有效缓解髋部骨折疼痛；超声引导下腹横肌平面神经阻滞是骨盆骨折缓解疼痛的有效方法，阻断前腹壁神经可松弛腹肌，减少其对坐骨和耻骨的牵拉，而椎旁或肋间神经阻滞可用于肋骨骨折的镇痛。在将伤病员送入后方医疗机构接受进一步救治前，可先对伤病员进行超声引导下神经阻滞镇痛治疗，缓解疼痛。

3.6 超声引导下辅助腹腔穿刺抽液术超声可使穿刺部位可视化，保证穿刺的安全、有效。一项观察性队列研究探讨了超声对腹腔穿刺术后出血并发症风险的影响，在69859例接受腹腔穿刺的患者中有0.8%（565例）的患者出现并发症，而超声可将出血并发症风险降低68%[34]，急诊医师分别使用超声辅助和传统方法进行腹腔穿刺成功率分别为95%和65%。

4 小结与展望

4.1 便携超声在战伤诊断与救治中应用的潜能便携式超声在战伤诊断与救治中具有多种潜能，但战地使用便携式超声仍然需要进一步评估，等待军队战伤救治规则修改后才可使用 尽管在连、营、团级作战单元的医疗救治机构，便携式超声都具有应用潜能，但不能盲目扩大应用范围。目前无论是外军还是我军，在连、营、团级作战单元与医疗保障单元中，都没有配备便携式超声诊断仪的许可性文件。美军医疗救护手册，也没有把便携式超声应用连级战斗单元的许可。在战术区域使用便携式超声检查，还需要充分论证，客观评估，只有经过战伤救护法规立法允许后才能使用。军队医疗后送遵循分级救治，阶梯治疗原则，只有在得到扩大救治范围命令时，才允许扩大范围。而在医疗转送渠道畅通，不需扩大救治范围时，就不必配置便携式超声检查设备。另外，便携式超声在物理性能与机械设备方面，还仍有许多问题待解决：便携式超声为了减轻设备重量，一般只配备腹部探头，因此检查范围较窄；超声设备尤其是探头怕碰怕摔，容易出现仪器故障；战术一线非交火区中战伤救治中，需处置伤员多、卫生人员少，未经过超声操作训练的卫生员，并未完全掌握超声检查技术；超声图像亮度低，灰阶小，在普通日光照射下看不清图像等缺点有待进一步解决。

4.2 便携式超声在战伤救治中还有可以期待的更广泛应用前景目前，便携式超声检查与5G通信平台相结合，可开展超声远程检查，远程传送图像，快速远程会诊，从而节省前方人员资源配置，减少高原、海岛等远距离人员投放的资源消耗。5G通信实时远程传递图像数据到后方医院，由后方医院人员进行诊断，从而降低了一线卫生人员的技术准入台阶，并提升诊断准确性。由于超声诊断与急救的范围拓展，军队一线医疗人员超声操作技术应拓展到什么标准，值得进一步调研。

4.3 可穿戴超声与医疗救援机器人的结合，将开启机器人超声诊断的新纪元便携式超声可智能化为可穿戴的超声设备，可以由机器人搭载，成为超声机器人，前伸部署到战场或灾害现场。超声机器人可自主检查，自主诊断，自主操作，战场救护时摆脱对人工操作的依赖。加载有超声诊断功能的智能机器人甚至要以具备超过人类的优势，例如不怕疲劳，适应夜暗与恶劣的战场环境、可在高原缺氧环境下持续工作，具备自动行驶、自动定位、自动识别路途障碍，代替人类进行伤员救治与后送，具有实际意义。