基于肺部超声的ARDS表型

作者：张洁

单位：广州医科大学附属第一医院 广州呼吸健康研究院 重症医学科

1. ARDS的定义与发展历程

ARDS的定义历经半个多世纪的演进，反映了学界对其认知的不断深入：1967年，Ashbaugh首次提出“ARDS”概念，描述其核心特征为呼吸困难、呼吸急促、顽固性低氧血症、双肺浸润影及肺顺应性降低。1994年，美国-欧洲共识会议（AECC）首次量化诊断标准，引入动脉血氧分压/吸入氧浓度（PaO2/FiO2）分级，并强调急性起病、双肺浸润影及非心源性水肿。2012年，柏林定义细化严重度分级（轻度：200 mmHg<PaO2/FiO2≤300 mmHg；中度：100 mmHg<PaO2/FiO2≤200 mmHg；重度：PaO2/FiO2≤100 mmHg），并纳入呼气末正压（PEEP）≥5 cmH2O的要求。2024年，全球新定义首次将肺部超声纳入影像学诊断标准，允许在资源有限地区使用超声替代胸片或CT，同时扩展了非插管患者[如高流量鼻氧疗（HFNO）]的诊断范畴。新定义与柏林定义的差异在于：只要操作者在使用超声方面训练有素，超声可以识别双侧肺通气缺失（例如，多条B线和/或实变）。

ARDS定义的不断更新，一方面源于人们对疾病认识的不断深入，另一方面则是由于ARDS的高度异质性。这种高异质性也需要我们从多维度进行评估，以实现个体化管理。

2. ARDS的表型与亚表型体系

Gattinoni教授作为ARDS研究领域的先驱，为该领域的发展作出了卓越贡献，其留下的宝贵遗产在于倡导以生理学为指导的ARDS个体化治疗理念。为实现这一个体化治疗目标，近年来学者们逐步提出了ARDS表型的相关概念。2022年，《柳叶刀》杂志已对ARDS的表型、类型等概念进行了阐述。2023年，欧洲相关指南更是直接纳入了“表型”这一术语。表1详细列出了表型、亚表型及内表型的具体概念。这些概念的提出旨在推动ARDS诊断与治疗向更精准化、个体化的方向发展。

表1  ARDS的表型、亚表型和内表型

我国专家在《急性呼吸窘迫综合征精准分型诊治专家共识》中，建议鉴定ARDS呼吸生理学亚型（可复张型 vs 非复张型）和形态学亚型（局灶性 vs 非局灶性），根据呼吸生理学及形态学亚型调整呼吸支持策略；推荐构建ARDS多维度整合分型体系——基于病因学、时序生物学、影像组学；建议构建ARDS精准分型协作平台，开发床旁即时分型技术并整合至临床流程。

2019年，已有学者提出ARDS的影像学表型概念，他们依据影像学特征将ARDS划分为局灶型与非局灶型。研究表明，非局灶型或弥漫型患者对PEEP的反应更佳；这种基于影像学的表型分类不仅能体现疾病在医学特征上的差异，还会对患者的最终死亡率产生影响。尽管不同学者对ARDS表型的具体划分存在一定见解差异，但在影像学表型领域，目前普遍认可并采用局灶型与非局灶型这一基本分类框架。

2019年Lancet Respir Med杂志发表了一项法国的多中心、单盲、分层、平行组、随机对照试验，研究纳入20所大学或非大学ICU早期（＜12 h）ARDS患者420例；分为对照组（204例）和个体化治疗组（196例），根据研究中心肺形态和机械通气持续时间分层。对照组设置潮气量为6 ml/kg PBW，根据低PEEP和FiO2选择PEEP，并鼓励患者早期俯卧位。个体化治疗组则是基于肺形态学（胸部X线/CT）的通气策略：①局灶型患者，潮气量为8 ml/kg PBW、低PEEP、俯卧位；②非局灶型患者，潮气量为为6 ml/kg PBW、高PEEP、实施肺复张。主要终点为90 d病死率。结果显示：两组间90 d病死率无显著差异；在400例患者中，研究者将患者错误分类为局灶型或非局灶型ARDS的有85例（21%），而这种错误分类可能掩盖了个体化通气策略对生存的潜在获益。进一步分析发现，在分类正确的患者中，个体化治疗组较对照组死亡率低。在对照组，无论分类是否正确，局灶型与非局灶型的死亡率无显著差异；而在个体化治疗组，无论局灶型组还是非局灶型组，只要分类正确，生存率均较分类错误组低。该研究提示我们，明确肺部影像学表型，采用相应的机械通气策略，才能降低ARDS患者的病死率。

在上述研究发表2年后，有学者对其开展二次分析，结果发现：局灶型与非局灶型患者相比，90 d病死率及1年内病死率均存在显著差异。该研究最终指出，短期并发症对远期结局影响更大。这一结论进一步提示，在临床实践中早期精准识别ARDS影像学分型具有重要意义，可为评估患者预后及制定干预策略提供关键参考。

在临床常用的X线、CT、床旁超声及近年热门的电阻抗断层成像（EIT）等影像学手段中，CT凭借高分辨率和精准解剖显像长期被视为诊断“金标准”；而床旁超声因具备定量分析能力、可在床旁即时操作、成本较低且无辐射风险，尽管技术先进性未必领先，却被诸多学者认为是临床最具实用价值的床边监测工具。

肺部超声评分：0分，正常肺通气（水平的A线，≤2条B线）；1分，中等程度肺通气缺失[多条B线，B线之间的间隔可以相同(如7 mm)，也可以不同；B线可以在局部、限定的区域相互融合，如某一肋间隙）；2分，严重肺通气缺失（肋间隙区域出现广泛的大范围融合的B线，而且这种融合B线在一个或更多个肋间隙区域出现）；3分，完全肺通气缺失（肺实变，可以存在或不存在支气管充气征）。2025年Intensive Care Medicine杂志发表的《重症监护中肺部定量超声的国际专家共识》在检查分区上仍沿用十二分区法，涵盖前部、侧部及后部区域，包括纵向与横向两种基础扫查模式。该共识对评分体系进行了进一步细化，但整体框架与既往临床常用的评分法则保持一致。

2023年发表在Am J Respir Crit Care Med杂志的一项前瞻多中心观察性研究纳入预期接受有创通气≥24 h的ICU患者，分为推导队列和验证队列，三位专家根据柏林标准对ARDS进行评分，分类为“确定无ARDS”“确定有ARDS”“不确定ARDS”，不确定病例在共识会议中讨论后进行分类。12个区域肺部超声检查的结果作为ARDS肺部超声评分。最终有324例患者被纳入推导队列，129例患者被纳入验证队列。诊断ARDS的最终逻辑回归模型中包括三个变量：左肺部超声通气评分（范围0～18）、右肺部超声通气评分（范围0～18）和胸膜线异常的前外侧肺区域数量（范围0～8）。将这些变量及其相应的逻辑回归系数转换为ARDS肺部超声评分。CT被认为是最可靠的成像方式，推导队列和验证队列的患者接受了CT扫描（n=229），ARDS肺部超声评分的受试者工作特征曲线下面积（AUROCC）为0.84（95%CI：0.79～0.89），接受CT扫描的验证队列（n=65），AUROCC为0.82（95%CI：0.72～0.93）。该研究得出结论：ARDS肺部超声评分在外部验证后也可用于准确诊断ARDS，并可能成为ARDS诊断的有用辅助手段，因为它的性能与经验丰富的胸片读片者的准确度相当，但在每个临界值上诊断准确度更高。这就提示我们，肺部超声评分能够提高ARDS诊断的准确性。

最新发表的《重症监护中肺部定量超声的国际专家共识》对肺部超声在ARDS诊疗中的价值予以肯定，认为定量肺部超声在ARDS的定义及表型区分方面具备安全可靠性。依据既往研究，ARDS在影像学上可分为局灶型与非局灶型。局灶型患者主要表现为下肺、背侧的实变，在此种情况下，若给予高PEEP或实施肺复张操作，极易引发肺过度膨胀，进而导致气压伤；不过，此类患者对PEEP及俯卧位通气反应良好。与之不同，非局灶型患者以斑片状、弥漫性分布为主要影像学特征，其对高PEEP或肺复张反应积极，但俯卧位通气效果欠佳。由此可见，这两种表型存在明显差异，在临床治疗中对不同干预手段的反应也截然不同，这提示临床医生在ARDS的诊疗过程中，应依据患者的具体表型制定个体化治疗方案。

2021年Ann Intensive Care杂志发表的一项研究探讨了肺部超声对区分ARDS亚型是否有作用。研究纳入接受肺部CT扫描和超声检查的机械通气ARDS患者，肺部超声扫查12个区域，进行肺部超声评分，根据B线范围分为0～3分；肺部超声总评分和局部评分为腹侧（LUSV）、中间（LUSI）或背侧（LUSD）区域的总和；基于肺部CT，ARDS形态学定义为：①局灶型（局部分布的通气损失）；②非局灶型（广泛的通气丢失或节段性的通气损失分布与不均匀的肺衰减区域相关）。结果显示：局灶型ARDS的LUSTOT、LUSV和LUSI评分均明显低于非局灶型ARDS（P<0.01），但LUSD评分无明显差异。LUSTOT、LUSV、LUSI、LUSD鉴别非局灶型ARDS形态的AUROCC分别为0.890、0.958、0.884、0.421。LUSV值≥3对识别非局灶型ARDS形态的预测价值（灵敏度=0.95，特异度=1.00）最佳。在验证队列中，LUSV评分≥3分被证实对非局灶型ARDS形态具有高度预测价值，其敏感性和特异性分别为94%和100%。

还有研究对同时进行肺部超声和胸部计CT的两项前瞻性研究进行事后分析，来自两个参与中心的专家小组分别开发了两种肺部超声评分方法，用于根据12个区域检查的肺部超声通气评分对肺形态进行分类（阿姆斯特丹和伦巴第方法）。此外，测试了先前开发的基于前肺部超声评分的方法（皮埃蒙特方法）。通过使用CT作为肺形态分类的金标准，在其他中心的队列中评估所有三种肺部超声评分方法的灵敏度和特异性。这三种评分方法（皮埃蒙特法、阿姆斯特丹法、伦巴第法）的流程与判定标准存在关联性与区分性：皮埃蒙特法：以前部肺部超声评分≥3分为界，≥3分判定为非局灶型肺形态，＜3分则归为局灶型肺形态。阿姆斯特丹法与伦巴第法：二者以2分为临界值，当前部肺部超声评分≥2分时，需结合后续条件（如阿姆斯特丹法需对比侧部与后部肺部超声评分、伦巴第法需验证后部与前部肺部超声评分关系）进一步判定，但核心逻辑一致——前部肺部超声评分≥2分倾向非局灶型，＜2分则倾向局灶型。结果显示：①在区分局灶型与非局灶型方面，阿姆斯特丹法的敏感性为77%，特异性为100%；伦巴第法的敏感性为100%，特异性为61%；皮埃蒙特法的敏感性为97%，特异性为75%。大多数患者可以仅基于前部区域进行分类。②ROC曲线下面积：阿姆斯特丹法0.92，伦巴第法为0.86，皮埃蒙特法为0.83；前部肺部超声评分为0.90。

2024年Crit Care杂志发表了一项荟萃分析，他评估肺部超声在ARDS诊断及区分局灶型/非局灶型ARDS亚表型的准确性。纳入的研究筛选条件：与柏林定义（需要CT或胸片）相比，研究肺部超声对ARDS诊断的准确性；肺部超声与CT或胸片相比，对局灶型与非局灶型表型分类的准确性。共纳入11项研究598例ARDS病例，其中9项研究关于ARDS的诊断，2项研究关于局灶型与非局灶型ARDS亚表型的分类。9项研究的荟萃分析显示肺部超声诊断ARDS的合并敏感性为0.631，合并特异性为0.942；并且肺部超声在ARDS诊断中具有良好的特异性，敏感性适中，特别适合诊断ARDS，在排除ARDS方面具有中等可靠性。而在影像表型的2项研究中，肺部超声区分局灶型和非局灶型ARDS亚表型具有很高的敏感性和特异性；有限数量的研究会影响结果的有益效果。此项荟萃分析证实了肺部超声是诊断成人ARDS的可靠方法的假设。对于局灶型或非局灶型亚表型的分类，肺部超声显示出良好的前景，但仍需要更多的研究加以验证。

既往的荟萃分析与系统评价尚未明确肺部超声在ARDS影像学表型评估中的具体价值，这在一定程度上反映出该技术仍然存在局限性。与其他诊断技术类似，肺部超声的价值发挥与安全性保障高度依赖操作者的专业能力，需通过标准化培训方案确保操作规范。同时, 运用肺部超声诊断ARDS时需确立统一的判断阈值。值得关注的是, 肺部超声在区分局灶型与非局灶型亚表型方面展现出良好前景, 但其有效性仍需大样本量的前瞻性研究对现有回顾性研究结论进一步验证。

2025年，Lancet Respir Med 杂志发表了一篇由国际德尔菲专家小组达成的关于ARDS定义与亚型分类的专家共识。在该共识中，针对“将肺部超声作为胸部X线或CT扫描的替代方法纳入ARDS定义”这一议题，专家小组并未达成共识，这意味着目前对于将肺部超声纳入ARDS新定义的提议尚未获得广泛认可。而在“区分局灶型与非局灶型ARDS”方面，专家组达成了半数以上的共识，但需要明确的是，该共识仅针对影像学表型，并未涉及对肺部超声的认可。此外，专家们在共识中进一步指出：其一，在ARDS定义中，将肺部超声作为胸部X线或CT扫描的替代方法仍需进一步验证；其二，需通过更多研究，根据病因、CT分析结果或肺部超声检查发现的肺部异常情况，将ARDS亚型划分为局灶型和非局灶型肺形态亚型；其三，肺部超声诊断肺浸润性病变的可靠性、可行性以及观察者间的变异性，也值得深入研究。由此可见，肺部超声在ARDS诊断领域虽具有较高的研究价值，但就目前而言，其在该领域的地位尚未得到根本性认可。

当前，“机器学习”相关研究备受关注，已有学者将其应用于ARDS领域。例如，有研究通过机器学习识别对机械通气有反应的ARDS亚型，结果显示，在纳入分析的参数中，无任何一项与影像学相关，更未涉及与超声相关的指标。由此引发思考：若未来在机器学习模型中纳入超声评分，是否会改变这一结果？这无疑是一个值得期待的研究方向。

一项前瞻性多中心研究正在开展, 旨在探讨肺部超声指导下ARDS患者个体化通气策略的效果, 方案与前述2021年Ann Intensive Care 杂志发表的研究基本一致。该研究将患者分为两组: 标准组采用标准化通气策略, 个体化治疗组则根据患者的表型差异, 实施包括通气模式、潮气量、PEEP、肺复张、俯卧位等在内的不同干预策略。研究的主要终点为90 d全因死亡率; 次要终点包括28 d死亡率、28 d无机械通气天数、ICU住院时间、ICU死亡率等。值得注意的是, 在该研究中, 超声可用于动态评估, 以便实时关注患者表型在治疗过程中可能发生的转化。目前, 该研究仍在进行中，其结果备受期待。

ARDS的全球定义尚未将特定的超声检查结果或评分系统正式纳入其中——仅认可超声表现可作为诊断依据的一部分，并未将超声评分列为诊断的具体内容。此外，临床实践中还需关注以下要点：超声医生需接受规范化培训以保证操作质量；对于肥胖、体表存在较多导管及导线的特殊患者，往往难以获取理想的超声图像，这会对检查结果产生影响。目前，该领域仍缺乏足够的前瞻性研究证据，未来需着力提高不同研究间的同源性，并推动研究成果向临床实践转化。值得期待的是，借助人工智能技术，或许能为肺部超声在ARDS领域的应用开辟新的空间。

区分ARDS的表型是实现精准化、个体化治疗的重要前提。肺部超声作为评估ARDS影像学表型的关键工具，在区分局灶型与非局灶型ARDS方面展现出良好的前景，但这一价值仍需通过大规模临床研究进一步验证。

作者介绍

张洁

广州医科大学附属第一医院重症医学科，主治医师，在读博士；中国医师协会呼吸医师分会危重症青年委员会重症超声组副组长，广东省基层医药学会免疫缺陷委员会委员，广东省药学会临床微生物专家委员会第一届委员，广东省健康管理学会心脏泛血管急重症专委会第一届青年专家委员会委员；主要研究方向：重症感染，体外生命支持。