闫淯淳，郝文瀚，杨 洋，刘 霜，张 瑾，曲 东，袁新宇*

(1.首都儿科研究所附属儿童医院放射科，2.重症医学科，北京 100020)

自诊断儿童急性呼吸窘迫综合征(acute respiratory distress syndrome, ARDS)标准于2015年基于成人ARDS柏林标准而推出[1]后，对于儿童ARDS的研究不断深入，尤其针对保护性通气策略，即以呼气末正压(positive end expiratory pressure, PEEP)进行机械通气(mechanical ventilation， MV)，以实现肺复张[2-3]。MV时适当选择PEEP可增加ARDS患者功能残气量，减轻肺水肿、提高氧合；PEEP不足可减低肺泡复张效果，过高则易引起肺气漏而影响预后，但目前对于如何选择PEEP尚无具体标准[4-5]。本研究采用定量CT评价MV治疗ARDS患儿后肺复张效果，旨在为临床选择PEEP提供参考。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选择2018年8月—2020年12月21例首都儿科研究所附属儿童医院接受MV治疗的ARDS患儿，男13例，女8例，年龄4个月～13岁7个月，中位年龄7岁9个月(4岁1个月，11岁10个月)。纳入标准：①符合诊断儿童中重度ARDS标准(氧合指数≥8)[1]；②接受有创MV治疗；③接受肺部CT检查。本研究经院伦理委员会批准(KSSHERLL2018005)，检查前患儿监护人均签署知情同意书。

1.2 仪器与方法 采用GE Discovery 750HD CT仪。嘱患儿仰卧、足先进，连接呼吸机后行全肺扫描，参数：管电压100 kVp，自动管电流，层厚5 mm，层间距5 mm，螺距1.375∶1，转速0.4 s/rot。由1名重症医学科医师于CT扫描床旁进行肺复张操作，PEEP自5 cmH2O开始，以4 cmH2O幅度持续递增，每次通气维持2 min，至动脉血氧饱和度升至90%～95%时[2]，选取病变分布最广层面进行单层面CT扫描，记录此时的PEEP(即峰值PEEP)；以峰值PEEP维持通气2 min后，以4 cmH2O幅度持续递减PEEP至5 cmH2O。采用常规肺窗对全肺图像及复扫单层肺图像进行薄层重建，层厚0.625 mm。

1.3 图像处理与分析 由具有16年及17年儿科放射学工作经验的副主任医师各1名共同认定病变分布最广层面的全肺CT图像并予以评分[6]。根据轴位CT图像中心点将肺组织分为左上、左下及右上、右下4个象限，分别评价每个象限中的病变累及面积和程度：累及面积<25%记为1分、≥25%且<50%记为2分、≥50%且<75%记为3分、≥75%记为4分，可见磨玻璃密度(ground glass opacity， GGO)为病变程度1分、模糊影为2分、实变为3分，以4个象限(累及面积评分×累及程度评分)之和为最终得分。2名医师意见不一致时，交由具有30年儿科放射学工作经验的主任医师判定。

采用3D Slicer软件(3D-Slicer v4.11)分别于复张前、后肺部病变最广层面图像中勾画ROI，并按CT值划分不通气区(-100～100 HU)、低通气区(-500～-101 HU)、正常通气区(-800～-501 HU)及过度通气区(-1 000～-801 HU)[7]；计算各区面积占肺组织的比值，即面积占比，记录ROI内双肺亚段以上支气管显影数量。

1.4 统计学分析 采用SPSS 26.0统计分析软件。以±s表示符合正态分布的计量资料，采用t检验进行组间比较；以中位数(上下四分位数)表示不符合者。绘制Bland-Altman图，并采用组内相关系数(intra-class correlation coefficient, ICC)评价2名医师CT评分的一致性：以ICC<0.4为一致性较差，0.4≤ICC<0.6为一致性一般，0.6≤ICC<0.75为一致性较好，0.75≤ICC为一致性好。建立回归模型，反映CT评分与PEEP的关系。P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

肺复张前、后各通气区面积占比差异均有统计学意义(P均<0.001)。MV后各区变化幅度不同，不通气区、低通气区、正常通气区及过度通气区对PEEP的敏感程度依次下降。肺复张后，病变最广CT层面中，双肺亚段以上支气管数量高于肺复张前(9.4±3.1vs. 6.2±2.3；t=7.713，P<0.001)。见表1和图1、2。

表1 ARDS患儿MV肺复张前、后各通气区面积占比比较(%)

图1 ARDS患儿MV肺复张前、后各通气区面积占比变化趋势图 A.不通气区； B.低通气区； C.正常通气区； D.过度通气区

2名医师做出的CT评分结果为18～42分，平均(31.79±5.80)分，且二者之间的一致性极好[ICC=0.910，95%CI(0.791，0.962)，P<0.001]，见图3。CT评分结果与肺复张所用PEEP呈线性正相关，相关系数为0.827(P<0.001)，由此建立回归模型如下：PEEP(5～30 cmH2O)=0.851×CT评分-5.383(P<0.001，R2=0.684)，见图4。

3 讨论

婴幼儿的肺泡及科恩孔(Kohn pore)均较少，且横膈几乎呈水平状，导致其收缩能力较差[2-3]，因此发生急性肺泡损伤时易引起肺萎陷不张；但另一方面，与成人相比，儿童ARDS也更易通过肺复张得到缓解和改善[3]。然而，受限于辐射损伤及患儿转运等因素，既往针对MV对于ARDS患儿肺复张效果及PEEP选择的CT研究较少。本组ARDS患儿转运过程中全程使用转运呼吸机，并由重症医学科医师负责肺复张操作，以保证患儿安全。

ARDS肺保护性通气策略是在低潮气量条件下适当选择PEEP，以维持肺组织充气，避免患者呼气时出现肺腺泡萎陷或过度膨胀，降低发生肺不张及气漏等并发症的风险。现有可用于评价肺复张效果的方法较多，其中呼吸机模式为临床所最常用，主要通过计算肺复张前、后的呼气末肺容量差而评价肺整体通气改善情况，但无法实现精细化评价。影像学方法如超声及CT亦可用于评价肺复张效果。超声受患者体型、皮下积气及胸廓骨质等多因素干扰，具有一定局限性。CT利用密度差成像，以阈值法显示萎陷肺泡重新膨胀的过程，在定量评价低通气、正常通气及过度通气区方面具有较大优势。

既往研究[8]结果显示，MV后ARDS患者肺复张程度与肺内病变累及范围相关。据此，本研究以ARDS病变累及面积及程度作为主要指标，计算MV后病变CT评分，结果显示2名医师评分的一致性极好，提示此法或可用于临床。本研究发现MV后CT评分与肺复张时所用PEEP呈线性正相关，即萎陷肺组织越多则通气越差、CT评分越高，呼气末需以更高压力使肺膨胀、复张。本研究所获CT评分与PEEP回归模型经临床验证显示效果较佳，肺复张后ARDS患儿不通气区及低通气区改善率均超过10%；但其R2=0.684，提示仍有待进一步优化。

本研究于肺复张后选择病变最广层面进行单次扫描，以进一步观察CT定量评价肺内气体分布的优势，同时尽可能降低辐射剂量。本研究发现肺复张前、后各通气区面积占比差异均有统计学意义，且各区变化幅度不同，其中不通气区和低通气区面积占比变化超过10%，表明复张效果良好[8]；不通气区、低通气区、正常通气区及过度通气区对PEEP的敏感程度依次降低，表明PEEP增高时萎陷肺泡膨胀最快，且未因压力过高而致正常通气的肺泡过度充气膨胀，即所用PEEP较佳。此外，本研究结果显示，肺复张后病变最广CT层面中，双肺亚段以上支气管数量明显较前增多，亦提示肺复张效果佳。

图2 ARDS患儿，男，6岁 A、B.肺复张前胸部轴位CT图(A)及伪彩图(B)示肺内大片实变，主要分布于右肺，CT评分25分； C、D.肺复张后胸部轴位CT图(C)及伪彩图(D)示右肺实变显著改善，但可见GGO，左肺透亮度增高、实变范围减小，双侧肺野内、中带支气管数量增多、管腔增大 (红色：不通气区；黄色：低通气区；绿色：正常通气区；蓝色：过度通气区)

图3 2名医师对ARDS CT评分一致性的Bland-Altman图 图4 ARDS患儿MV后肺复张CT评分与所用PEEP的线性回归模型

本研究的主要不足：①样本量小；②有待优化CT评分与PEEP回归模型，以提高拟合度；③未考虑病程及基础疾病对肺复张效果的影响；④为降低CT辐射损伤，均采用低剂量单次复扫，致所得数据连续性不佳。

综上所述，胸部定量CT可评价MV治疗ARDS患儿肺复张效果，并有助于临床选择肺复张所用PEEP。