超声在气道管理中的应用

王蒙北京大学第三医院呼吸与危重症医学科发布于2024-09-11 浏览 2480 收藏

作者：王蒙

单位：北京大学第三医院呼吸与危重症医学科

一、超声基础

ICU超声探头主要有三种，一种是高频线阵探头，用来探查浅表器官和血管，另一种是低频凸阵探头，主要用来查看肺部和腹部脏器，还有一种是相控阵探头。在气道超声中主要使用线阵和凸阵探头。

二、气道解剖及常用切面

1. 气道超声扫查部位

从气道解剖结构来看，一般以环状软骨为界，区分上呼吸道和下呼吸道，环状软骨之上的鼻腔、咽和喉组成了上呼吸道，环状软骨以下的气管、主支气管和肺组成了下呼吸道。气道超声扫查的范围就是从下颌到胸骨上的位置（图1），包括上呼吸道的舌、会厌、甲状软骨、声带，以及下呼吸道的环状软骨和各个软骨环。

图1 气道超声扫查范围

在进行气道超声扫查时，一般要摆放体位，推荐仰卧嗅物位(图2)。气道超声中有一个非常重要的解剖标志，就是从下颏用食指慢慢向下滑，手指碰到的第一个骨性结构即为舌骨(图3)。我们在做气道超声时以舌骨为界，舌骨之上用凸阵探头扫查，因为我们要查看的舌体位置较深，舌骨之下用线阵探头，我们要看一些距离皮肤表面比较近的气道结构。

图2 气道超声检查时患者体位

图3 气道超声解剖标志

2. 舌骨上常用切面

舌骨上切面分为横切面和纵切面(矢状面)。

在矢状面，探头的标记点一般要求指向头侧，所以标记点指向下颏的位置，然后将探头置于下颏和舌骨之间，图4左为示意图，图4右为实际图像，从超声图像中我们可以依次看到舌骨肌、颏舌骨肌、舌下脂肪、颏舌肌，以及深侧的两条高亮的线（一条是舌面，一条是硬腭）。在矢状面可以测量舌体的厚度，以及下颏到舌骨的距离。

图4 舌骨上切面：矢状面

将探头逆时针旋转90°，标记点指向患者右侧，即为舌骨上切面的横切面，由浅到深依次可以看到颏舌骨肌、舌体、舌面和硬腭（图5）。在横切面可以测量舌体的宽度。

图5 舌骨上切面：横切面

3. 舌骨切面

将探头继续下滑，可以看到一个高亮的结构，即为舌骨。舌骨为骨性结构，背面不能透过超声波，因此舌骨为舌骨上和舌骨下的分界区（图6）。

图6 舌骨切面

4. 舌骨下常用切面

与舌骨上切面相比，舌骨下切面会多一些，在横切面可以看到甲状软骨、环状软骨及软骨环，在矢状面可以看到甲状软骨、环状软骨和各个软骨环的精确定位，矢状面的标记点指向头侧，横切面的标记点指向患者右侧（图7）。

图7 舌骨下常用切面

（1）会厌切面：将探头由舌骨向下滑，在到达甲状软骨之前会先到达甲状舌骨膜，在甲状舌骨膜下我们会看到会厌，超声表现为一个线性低回声结构。在会厌切面，我们可以测量会厌到皮肤下的厚度，即会厌前间隙；还可以测量会厌到皮肤的厚度，即会咽深度（图8）。此处越厚，我们在为患者插管时，将会厌提起来越困难，声门暴露越困难，所以会厌前间隙或会厌深度是预测困难气道的重要指标。

图8 会厌切面

（2）甲状软骨横切面：将探头继续下滑就到了甲状软骨切面，在最上面会看到一个倒“V”形低回声线性结构，即图9中五角星标记处，此处即为甲状软骨。同时还会看到两个对称的回声相对较高的结构，但不是声带，而是位于声带之上的前庭襞。当我们发出类似于嘶吼的声音，假声带会收缩，帮助我们发声。

图9 甲状软骨横切面

探头继续下移就可以看到真声带，它是两条高亮带状结构，其内侧有两个类圆形结构（图10中Ac处），即为杓状软骨，在此切面下可以直接评价声带的开合、声带是否对称以及杓状软骨平面是否良好，可以帮助我们判断有无单侧声带麻痹或杓状软骨脱垂。

图10 甲状软骨横切面

（3）环甲膜横切面（图11）：探头继续下滑会看到一个密度高于软骨的结构，位于甲状软骨与环状软骨之间。

图11 环甲膜横切面

（4）环状软骨横切面：探头继续向下，可以看到倒“U”形或马蹄形结构（图12五角星标注位置），即为环状软骨。环状软骨层面是气道内最狭窄处，在此切面下，可以通过测量气道直径帮助我们选择合适的气管插管。

图12 环状软骨横切面

（5）气管软骨环横切面（图13）：探头再往下就看到一个等回声或低回声结构，即为甲状腺的峡部，在进行气管切开操作时，需要进行定位，以免出现误穿和损伤。

图13 气管软骨环横切面

（6）环甲膜矢状切面：将探头从横切面顺时针旋转90°改为纵切后，在图像上从左到右依次可以看到甲状软骨、环状软骨和一些椭圆形呈串珠状的软骨环，此时就可以精确定位每一个软骨环（图14）。

图14 环甲膜矢状切面

（6）胸骨上切面全景：目前有一些比较先进的超声设备可以将从左到右扫查的所有图像拼接为一张全景图（图15），我们可以看到两侧的胸锁乳突肌、颈内静脉、颈动脉、甲状腺、气管。与气管紧邻的是食管，位于气道的左后方。

图15 胸骨上切面全景

我们将探头置于第二、三软骨环或胸骨上切迹靠近气道左侧处，就可以看到一个典型的倒三角形结构，分别由气管、颈动脉和食管组成（图16）。在此切面下，我们可以直接观察插管的位置，是在气管内还是在食管内。

图16 胸骨上切面

三、超声在气道管理中的应用

临床中，通过超声能够预测困难气道，帮助选择插管尺寸，确认插管位置，环甲膜定位/气管切开，监测声门下/气囊上分泌物，预测拔管后喘鸣。

1. 预测困难气道

在舌骨上切面，使用凸阵探头可以扫查整个舌体。通过超声可以测量舌体的厚度（6.27 cm）、颏下区厚度（1.18 cm）、颏舌骨距离（5.23 cm）、甲状软骨距离（1.03 cm）、舌骨上会厌深度、舌骨下会厌深度、杓状软骨深度、甲状软骨前皮下脂肪厚度(＞2.8 cm)等。

2022年国内一项研究对比了舌体厚度、舌骨深度/宽度、会厌深度（DSE）以及声带深度对困难气道的预测价值，结果显示：会厌深度＞21.2 mm，预测困难气道的敏感度（80.0%）和特异度（83.8%）较好，曲线下面积（AUC）为0.868。同年，一项纳入15项研究的荟萃分析也显示，会厌深度预测困难气道的敏感度（82.0%）和特异度（79.0%）较好，AUC为0.87，常用界值为2～2.5 cm。如果会厌深度超过该界值，困难气道发生的风险非常高，据此我们也可以提前做一些准备。

2. 插管尺寸选择

环状软骨是唯一一个完整的软骨环, 在这个层面, 气道最窄, 我们可以测量气道直径, 据此选择合适的气管插管, 尤其对儿童患者非常重要。

3. 气管插管位置确定

当气管插管进入气道后，在气道内壁可以看到一个典型的子弹头样的双轨征或子弹征，以此判断插管的位置。临床中在插管后扫查环状软骨切面，如果看到双轨征或子弹征(图17)，即可确认气管插管在气道内。还可以将探头置于气道左侧, 食管、颈动脉和气管围成的倒三角, 如果发现大的气道影和食管影, 说明插管位置正确; 如果发现两个相同的气管影, 说明是双气管征(图18), 提示气管插管误入食管。

图17 子弹征

图18 双气管征

临床中我们可以通过一定的流程来判断插管的位置及深度，例如通过双气管征判断插管是否在气道内，通过肺滑动征是否对称来判断插管的深度。

4. 环甲膜定位

在矢状位纵切气管，定位椭圆形低回声软骨环；超声探头向头侧滑动，定位甲状软骨、环状软骨及环甲膜。将钝针穿越探头与皮肤表面，通过伪影精确定位环甲膜位置（图19）。

图19 环甲膜定位

5. 辅助气管切开

超声在气管切开过程中也具有很大的应用价值。操作前，可以通过超声扫查并标记甲状软骨、环状软骨及各个软骨环的解剖位置，检查颈前皮肤有无异常并测量其厚度，选择插管型号，确定穿刺路径中有无血管变异。随后，可以通过超声确认并定位穿刺点，第一、二或第三、四软骨环。操作中，通过平面内或平面外引导，减少穿刺并发症的发生。在导管置入后，可以观察双肺滑动是否对称，进而判断气切管的深度。

6. 声门下/气囊上滞留物监测

通常我们会用声门下吸引（SSD）或气流冲击法清除气囊上的滞留物，同时还可以利用超声监测清除效果。将超声/血管探头置于锁骨下区域，通过横切和纵切进行观察，当气管插管进入气道后，理论上来讲，气管插管与气道内壁之间有空气，由于有空气遮挡，我们不能看到完整的双轨征/子弹征。但如果在超声下看到了一根完整的气管插管，或双轨征，或一些高回声的液体，都提示气囊上滞留物过多，需要积极引流或清除。图20左下为气管插管过程中气道损伤患者，插管后通过气道超声发现双轨征，且在气管插管与气道内壁之间有很多匀质的低回声区，这是插管过程中损伤所致出血集聚在气囊上，也是典型的表现。

图20 超声监测声门下/气囊上滞留物

7. 拔管后喘鸣预测

在拔管过程中，我们通常利用气囊漏气试验判断气道通畅程度，能否拔管，在此过程中超声也有一定的应用价值。对于拔管后无喘鸣患者，当松掉患者的气囊后，如果声带处漏气增多，吸气潮气量与呼气潮气量差值增大，在超声的声带切面，可以发现气柱形状由长方形变为梯形，宽度增加（图21），说明有更多的气体从声带漏出。但对于拔管后有喘鸣的患者，由于上气道有一些梗阻因素，漏气后，通过声带漏出的气体量很少。即使松掉气囊，其气柱的形态和宽度也不会发生变化。所以通过超声可以判断患者是否会发生拔管后上气道梗阻。2023年发表的一项荟萃分析探讨了气柱宽度变化对拔管后喘鸣的预测价值，结果发现：松开气囊后，如果气柱增宽小于0.45～1.6 mm，拔管后发生上气道梗阻的概率较高。

图21 松气囊前后气柱变化

四、小结

超声是气道管理的重要工具，需要特定的学习与培训才能掌握。老年人的环状软骨和甲状软骨出现钙化，所以超声在老年患者中的应用可能会有一定的局限性。整体而言，超声在困难气道预测、插管尺寸选择、插管位置确认、环甲膜定位/气管切开、声门下/气囊上分泌物监测、拔管后喘鸣预测中能够发挥重要作用。会厌深度＞2～2.5 cm提示直视喉镜检查困难。松气囊前后声带气柱宽度变化＜0.45～1.6 mm, 提示拔管后喘鸣发生概率增加, 需要通过气管镜评估上气道有无水肿、声带运动异常或杓状软骨脱垂。

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作者介绍

王蒙

北京大学第三医院呼吸与危重症医学科，医学硕士，主管呼吸治疗师；主要从事呼吸支持、气道管理、血流动力学监测以及重症超声等；北京大学重症医学系呼吸治疗学组委员，北京市医学会呼吸病学分会呼吸治疗学组委员，中国康复医学会呼吸康复委员会呼吸治疗学组委员。参编(译)呼吸治疗领域专著6部，参加国家标准和共识制定2项，发表核心及SCI论文多篇。

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