Ехография на бял дроб и плевра – въведение, апаратура, техника на сканиране

Ехография на бял дроб и плевра

Ехографията на белия дроб и плевра отбелязва значително развитие в последните две десетилетия. Считана първоначално за метод без приложения при повечето белодробни болести, с малки изключения – плеврален излив, в момента методът се ползва широко навсякъде по света от множество специалности – интернисти, фамилни лекари, кардиолози, интензивисти, пулмолози, спешни медици, педиатри, акушер-гинеколози. Много професионални общества публикуват препоръки за обучението и приложенията на белодробната ехография, често пъти като част от практиката на фокусирана ехография (Point of Care Ultrasound, POCUS) ^1-4.

Защо ехография на бял дроб и плевра

Ехографската оценка на бял дроб и плевра е бърз, неинвазивен и сравнително евтин метод с висока информативна стойност за най-честите заболявания в клиничната практика – пневмония, включително причинена от COVID-19, плеврален излив, белодробен застой при сърдечна недостатъчност, ARDS, пневмоторакс. Нормалната находка, или негативен резултат, също има своята значителна роля – изключване на горните състояния, и допълнителни изследвания, например компютър томография (КТ) с контраст за белодробна емболия, когато белодробната ехография е негативна при пациент с остра дихателна недостатъчност, или лечение на остър бронхит без антибиотик при липса на находка за пневмония. Ехографската апаратура става все по-достъпна и портативна и може да се провежда почти навсякъде – болнична обстановка, интензивно отделение, амбулаторен кабинет, домашно посещение. Техниката на изследване е сравнително лесна за усвояване и различните находки са малко на брой. Диагностичната точност в редица клинични ситуации е по-висока не само от физикалното изследване, но и от рентгенографията.

Апаратура

За ултразвуково изследване на бял дроб и плевра може да се използва почти всеки ехографски апарат. Напълно достатъчни са режимите 2D и M-mode. Цветен Доплер се използва рядко и почти никога не е съществен за ехографска диагностика на бял дроб.

Портативни ехографи

Първите портативни ехографи са в употреба от поне 2 десетилетия. Според Клейтън Кристенсен, автор на теорията за disruptive innovation, навлизането на портативните ехографи в клиничната практика е типичен пример за disruptive innovation в медицината – децентрализация и намаляване на разходите, без това да е за сметка на качеството⁵. Изборът от ехографски апарати е много голям, и зависи не само от цената, но и от специфичните характеристики и очакваната употреба. От гледна точка на клиничния лекар предимствата за даден модел са бърз старт от изключено състояние, лесно почистване (например апарати с плосък екран – touch-screen), защитени от влачене по земята кабели (предпазване от механична повреда и замърсяване) и тясна основа на стойката, което улеснява придвижването между легла в болничните отделения.

Джобни ехографи

Ултрапортативните апарати, наричани още джобни, представляват значителен скок напред в ехографската технология. Част от моделите представляват трансдюсер с батерия, който се свързва със смарттелефон, таблет или iPad чрез кабел или безжично. При модела Lumify на Philips трансдюсерите нямат собствена батерия и се захранват от свързания към тях таблет. С развитието на технологиите качеството на образите се доближава все повече до стандартните ехографи. Достъпната цена и възможността ехограф да бъде носен в джоба на престилката до стетоскопа са сред факторите за нарастващата популярност на концепцията за фокусирана ехография при леглото на болния (Point of Care Ultrasound – POCUS). Важно различие от стационарните и портативните ехографи е нуждата от създаване на комплект, който да съдържа ултразвуков гел, антибактериални кърпички за деконтаминация на транс-дюсера и телефона или таблета преди и след изследването, и евентуално хартиени кърпи за почистване на гела от кожата на пациента, заедно с джобния ехограф. Авторът препоръчва специална или пригодена чанта, подобна на снимката, която лесно се ползва по време на визитация на лежащо болни.

Фиг 1. Комплект за джобен ехограф, пригоден и използван от автора

Трансдюсери

За ехография на бял дроб и плевра могат да се използват почти всички съвременни трансдюсери (Фиг. 2). Всеки един тип трансдюсер има предимства и недостатъци. Трансдюсерите с ниски честоти позволяват сканиране на голяма дълбочина, за сметка на намалена резолюция и загуба на детайли от плеврата. Такива са конвексните (абдоминални) и кардиологичните (секторни) трансдюсери. Високочестотните, каквито са линейните, имат висока резолюция и детайли от повърхностни структури, но не позволяват цялостна оценка на белия дроб поради ниска пенетрация (Табл. 1). Ето и кратко описание на отделните видове.

Фиг.2. Основни видове трансдюсери

Табл. 1. Клинична употреба на различните видове трансдюсери

Микроконвексен

Това е най-универсалният трансдюсер за белодробна ехография и същевременно най-рядко използваният, с изключение на педиатрията. Широкият честотен спектър позволява анализ както на повърхностни, така и на дълбоки структури. Малката глава удобно се манипулира по гръдния кош и междуребрените пространства.

Конвексен

Нискочестотен трансдюсер с широка глава. Дава отличен образ както на дълбоки структури, така и на плевралната линия. Най-често използваният при ехография на бял дроб.

Кардиологичен (секторен). Нискочестотен трансдюсер с малка глава. Използва се често, най-вероятно защото кардиолозите по-често гледат бял дроб, за което помагат придобитите умения по ехокардиография и наличието на ехографски апарати, често пъти оборудвани единствено с такъв трансдюсер. При него образът на плеврата е незадоволителен, изключването на пневмоторакс е несигурно. Авторът неведнъж е наблюдавал и фалшиво положителни B-линии.

Линеарен 

Високочестотен трансдюсер, който визуализира повърхностни детайли, но лъчът не прониква по-дълбоко от 10-12 см. Може да се използва при съмнение за пневмоторакс, за уточняване на плеврални дефекти, при торакоцентеза за директно насочване на иглата или катетъра.

Универсални трансдюсери 

Ултрапортативният апарат Butterfly IQ използва универсален трансдюсер, базиран на силиконов чип вместо пиезокристал, което позволява настройки на всички честоти и режими, използвани в ехографията. Най-вероятно съвсем скоро ще има и други подобни апарати.

Настройки

Поради все по-честото използване на ехография на бял дроб, и особено след началото на пандемията, причинена от SARS-CoV-2, повечето съвременни апарати имат готови настройки (Lung Preset). Тенденцията за използване на готови настройки при сканиране не само на бял дроб, но и на всички други органи и системи, значително улеснява клиничните лекари и вече почти не се налага подробно изучаване на физиката и настройките на ултразвуковите апарати за получаване на качествени ехографски образи.

При липса на готови настройки такива могат да бъдат създадени както от самите лекари, така и с помощта на медицинските представители на апаратите, със следните параметри: изключени филтри, най-вече tissue harmonics и compounding, използване на единична фокална зона на нивото на плеврата, намаляване на mechanical index и gain. Причината е, че ехографският образ на белия дроб и плевралната повърхност много често се основават на артефакти поради наличието на въздух.

При откриване на плеврален излив, особено когато е значителен, важи обратното – използването на филтри и стандартен preset, например абдоминален или ехокардиографски, подобряват образа и анализа на течността.

Техника на сканиране. Положение на пациента

Положението на пациента и лекаря трябва да позволява сканиране на всички основни белодробни зони с трансдюсер, перпендикулярен на гръдната стена и белодробната повърхност. В идеалния случай амбулаторен пациент заема седнало положение, в кабинет с достатъчно пространство за придвижване на ехографа и лекаря. В зависимост от вида практика обаче – спешно отделение, стационар, интензивно отделение – често пъти се налага адаптиране. Болните в тежко състояние, които не са в състояние дори да се завъртят сами в леглото и интубираните, представляват най-голямото предизвикателство за сканиране на задните зони на белите дробове. Това може да се осъществи със следната техника: ръката на болния от страната на сканиране се отвежда в противоположна посока през тялото или от сканиращия, или от асистент (Фиг. 7). Това открива достъп към задната зона на белия дроб, макар и не изцяло, но достатъчно за разпознаване на сериозна патология.

Положение и движение на трансдюсер

Важно е трансдюсерът да бъде перпендикулярен на плевралната повърхност, независимо от зоната на сканиране (Фиг. 3). След началния контакт с гръдната стена се търси най-добрият образ чрез съвсем леки движения във всички посоки.

Фиг. 3. Перпендикулярна позиция на трансдюсера спрямо белодробната повърхност

Маркерът на трансдюсера трябва да бъде в краниална посока, което на екрана е ляво при всички настройки с изключение на кардиологичната, която не препоръчваме. Сканирането е лонгитудинално.

Трансдюсерът се държи като молив при писане (Фиг 4), с изключение на сканирането на задни зони при имобилизиран лежащ пациент – тогава може да се използва хващане в юмрук, показано на Фиг. 5 (PLAPS hand, Lichtenstein) ⁶.

Фиг. 4 и Фиг. 5

Зони на сканиране

Въпросът „Колко белодробни зони да бъдат сканирани?“ продължава да предизвиква дебати и несъгласия сред практикуващите белодробна ехография. Това се поддържа от твърде ограничените доказателства, сравняващи директно различните подходи. Хипотезата, че колкото повече зони се визуализират, толкова по-точна е диагнозата, звучи привлекателно, но срещу нея има множество аргументи. Твърде продължителното сканиране носи повишен риск от заразяване в условията на пандемия, отнема повече време от останалите задължения на лекаря, и може да доведе до фалшиво-положителни находки – минимални случайни изменения без клинично значение. Тук ще ви представим 2 основни подхода, ще споменем няколко останали, и ще завършим с коментар на автора.

Протокол BLUE (Bedside Lung Ultrasound in Emergency) 

Сканират се 3 зони на хемиторакс или общо 6 зони – горна (Upper BLUE, BLUE 1), предно-латерална (Lower BLUE, BLUE 2), и задно-латерална (PLAPS – posterolateral alveolar and/or pleural syndrome)⁷. BLUE 1 зона се намира във второ-трето междуребрие по медиоклавикуларната линия (Фиг. 6). BLUE 2 зона се намира медиално от предна аксиларна линия, в четвърто-пето междуребрие. При PLAPS е важно да се сканира след задната аксиларна линия и над диафрагмата (Фиг. 7).

Фиг.6. Точки BLUE 1 и BLUE 2. Прекъсната линия – медиоклавикуларна линия. Непрекъсната линия – предна аксиларна линия

Фиг.7. PLAPS. Прекъсната линия – задна аксиларна линия

Протоколът е създаден и проучен при болни с остра дихателна недостатъчност, с диагностична точност 90.5%. В повечето случаи отнема по-малко от минута, когато диагнозата се постига само от точките 1 и 2 двустранно. Протоколът може да включи компресия на дълбоки вени за диагноза на венозна тромбоза и индиректно на белодробна емболия.

Девет точки на сканиране

Проучването на Tierney при 67 интубирани пациенти използва 9 точки на сканиране, като сравнява ехография и рентгенография спрямо КТ на бял дроб за локализация на белодробни лезии⁸. Протоколът е сходен с вече описания BLUE, добавяйки общо 3 точки (Фиг. 8), с отлична сензитивност и специфичност, значително по-високи от конвенционалната рентгенография. Въпреки малкия брой пациенти, предимствата са: клиничен и практичен подход към белодробните зони и използване на КТ като златен стандарт за сравнение.

Фиг.8. Девет точки на сканиране по Tierney

Четиринадесет точки на сканиране

Този метод е предложен от Soldati et al. за стандартизация на белодробната ехография при COVID-19 и се основава на съществуващата практика на 4 зони на хемиторакс предно и латерално и 3 зони в задните полета (Фиг. 9 и 10)⁹. Недостатъците са: липса на валидиране на този подход и директно сравнение с други протоколи, очевидна трудност при тежко болни за достигане на задните параспинални зони и удължаване на времето за провеждане на изследване. Въпреки това много лекари ползват модификация с 4 предни и латерални зони и импровизация при задните зони.

Фиг. 9. ПАЛ – предна аксиларна линия. ПСЛ – парастернална линия. ЗАЛ – задна аксиларна линия

Фиг. 10.

Допълнителни протоколи на сканиране

Ехографската находка на дифузен интерстициален синдром, или B-профил отговаря на повишено количество течност в белодробния интерстициум, най-често поради кардиогенен белодробен отток, но също и при значително повишен вътресъдов обем при остра и/или хронична бъбречна недостатъчност и прекомерна ресусцитация с кристалоиди и кръвни продукти. Добавянето на повече точки на сканиране и използването на калкулатор (score)¹⁰ съответства на количеството белодробна течност при сърдечна недостатъчност и хемодиализа^11-12.

Интересен е и пилотният протокол на Pitsidianakis et al., който използва внушителния брой от 56 точки за мониториране на интерстициални белодробни болести, и който намира негативна корелация между общия брой (score) B-линии и DLCO и Warrick Score¹³.

Позиция на автора

Протоколът BLUE е бърз, точен и валидиран протокол за начална белодробна оценка на остра белодробна недостатъчност и вероятно и за по-леки форми на нарушена белодробна функция с различна етиология. В практиката на автора – лежащо болни във вътрешно отделение, Step-down, и спешно отделение – началната белодробна оценка се основава на BLUE. В по-редките случаи, при които сканирането в BLUE точките не дава задоволителен отговор, авторът добавя допълнителни точки, разширявайки основните зони, особено задните, до намиране или изключване на значителна патология.

Литература

1. Soni NJ, Schnobrich D, Matthews BK, Tierny DM, Jensen TP, Dancel R, Cho J, Dversdal RK, Mints G, Bhagra A, Reierson K, Kurian LM, Liu GY, Candotti C, Boesch B, LoPresti CM, Lenchus J, Wong T, Johnson G, Maw AM, Franco-Sadud R, Lucas BP. Point-of-Care Ultrasound for Hospitalists: A Position Statement of the Society of Hospital Medicine. Journal of hospital medicine 2019; 14: E1–E6.
2. Wong A, Galarza L, Forni L, Backer DD, Slama M, Cholley B, Mayo P, McLean A, Vieillard-Baron A, Lichtenstein D, Volpicelli G, Arntfield R, Martin-Loeches I, Istrate GM, Duška F, Wong A, Galarza L, Forni L, Backer DD, Slama M, Cholley B, Mayo P, McLean A, Vieillard-Baron A, Lichtenstein D, Volpicelli G, Arntfield R, Martin-Loeches I, Istrate GM, Duška F. Recommendations for core critical care ultrasound competencies as a part of specialist training in multidisciplinary intensive care: a framework proposed by the European Society of Intensive Care Medicine (ESICM). Crit Care 2020; 24: 393.
3. Mayo PH, Beaulieu Y, Doelken P, Feller-Kopman D, Harrod C, Kaplan A, Oropello J, Vieillard-Baron A, Axler O, Lichtenstein D, Maury E, Slama M, Vignon P. American College of Chest Physicians/La Société de Réanimation de Langue Française Statement on Competence in Critical Care Ultrasonography. 135.
4. Berzigotti A, Piscaglia F. Ultrasound in portal hypertension–part 2–and EFSUMB recommendations for the performance and reporting of ultrasound examinations in portal hypertension. 33.
5. Christensen C, Grossman JH, Hwang J. The Innovator’s Prescription. McGraw Hill;
6. Lichtenstein DA. Lung Ultrasound in the Critically Ill, The BLUE Protocol. 2016; : 261–274.
7. Lichtenstein DA, Mezière GA. Relevance of Lung Ultrasound in the Diagnosis of Acute Respiratory Failure*: The BLUE Protocol. Chest 2008; 134: 117–125.
8. Tierney DM, Huelster JS, Overgaard JD, Plunkett MB, Boland LL, Hill CA, Agboto VK, Smith CS, Mikel BF, Weise BE, Madigan KE, Doshi AP, Melamed RR. Comparative Performance of Pulmonary Ultrasound, Chest Radiograph, and CT Among Patients With Acute Respiratory Failure*. Crit Care Med 2020; 48: 151–157.
9. Soldati G, Smargiassi A, Inchingolo R, Buonsenso D, Perrone T, Briganti DF, Perlini S, Torri E, Mariani A, Mossolani EE, Tursi F, Mento F, Demi L. Proposal for international standardization of the use of lung ultrasound for COVID‐19 patients; a simple, quantitative, reproducible method. J Ultras Med 2020; .
10. Jambrik Z, Monti S, Coppola V, Agricola E, Mottola G, Miniati M, Picano E. Usefulness of ultrasound lung comets as a nonradiologic sign of extravascular lung water. 93.
11. Gargani L, Pang P, Frassi F, Miglioranza MH, Dini F, Landi P, Picano E. Persistent pulmonary congestion before discharge predicts rehospitalization in heart failure: a lung ultrasound study. Cardiovascular Ultrasound 2015; 13.
12. Noble VE, Murray AF, Capp R, Sylvia-Reardon MH, Steele DJ, Liteplo A. Ultrasound assessment for extravascular lung water in patients undergoing hemodialysis. Time course for resolution. Chest 2009; 135: 1433–1439.
13. Pitsidianakis G, Vassalou EE, Vasarmidi E, Bolaki M, Klontzas ME, Xirouchaki N, Georgopoulos D, Karantanas AH, Tzanakis N, Antoniou KM. Performance of Lung Ultrasound for Monitoring Interstitial Lung Disease. J Ultras Med 2021; .