唐大川 張 偉

胸腔積液為臨床多系統(tǒng)疾病常見的伴隨征象，胸膜炎、肺部感染、心功能不全、心腎功能衰竭及惡性腫瘤等均可導(dǎo)致不同程度的胸腔積液。研究［1］報道非惡性胸腔積液患者的一年死亡率為25%～57%。準確定量胸腔積液對評估患者病情、制定診療方案及評價療效等均至關(guān)重要［2］。目前臨床較為精準地定量胸腔積液的方法為應(yīng)用CT逐層描繪勾勒胸腔積液區(qū)域，通過三維重建和計算機軟件計算其體積［3］，但CT 價格昂貴且具有放射性，短時間內(nèi)不宜反復(fù)檢查。超聲具有操作簡便、經(jīng)濟、無輻射、重復(fù)性好等優(yōu)勢，識別胸腔積液的靈敏度高［4］，已被廣泛應(yīng)用于胸腔積液的診斷及定量監(jiān)測。長期以來學(xué)者們致力于探索超聲定量胸腔積液的公式，以往研究［5-8］多采用線性模型，但由于出現(xiàn)積液的胸腔為一個不規(guī)則立體空間，而線性模型均通過測量單個線性距離以計算胸腔積液量，具有一定的局限性［7，9］。本研究探討了2 個超聲多平面測量公式（柱體模型、可變柱體模型）用于定量坐位患者胸腔積液的準確性，旨在為臨床尋找一種更準確地預(yù)測胸腔積液量的方法。

資料與方法

一、研究對象

前瞻性收集2023 年2～7 月我院因臨床需要行穿刺置管引流的胸腔積液患者87例，男50例，女37例，平均年齡（53.4±20.2）歲；隨機分為訓(xùn)練組56 例和驗證組31 例。納入標準：①年齡>18 歲，無胸腔手術(shù)史，生命體征穩(wěn)定；②穿刺置管后能一次性引流完全者（胸腔積液量≤800 ml）；③臨床資料完整。排除標準：①發(fā)生穿刺操作相關(guān)不良反應(yīng)；②胸腔積液內(nèi)存在分隔，穿刺引流不完全；③超聲圖像質(zhì)量欠佳，無法準確測量數(shù)據(jù)。本研究經(jīng)我院醫(yī)學(xué)倫理委員會批準，術(shù)前所有患者均簽署知情同意書。

二、儀器與方法

1.超聲檢查：使用GE Logiq E9彩色多普勒超聲診斷儀，C1-6 凸陣探頭，頻率3～5 MHz。所有患者均于胸腔穿刺前進行超聲檢查，由2 名經(jīng)驗豐富的主治以上超聲醫(yī)師分別負責訓(xùn)練組、驗證組數(shù)據(jù)的采集和計算，且均未知實際胸腔積液量（V實）。患者取坐位，自主呼吸，將探頭置于肩胛中線，垂直于體表行縱向掃查，待查見肺基底部與膈肌間無回聲區(qū)，于呼氣末凍結(jié)超聲圖像，測量肺基底部到膈頂部的距離（D）；然后行縱向掃查并測量無回聲區(qū)上下兩點間的距離為最大顱尾長度（h）。見圖1。所有數(shù)據(jù)均重復(fù)測量3次取平均值。

圖1 D和h測量示意圖

2.胸腔積液計算方法：包括1個線性模型和2個超聲多平面測量公式（柱體模型、可變柱體模型）。①線性模型公式［5］為：預(yù)測的胸腔積液量（V預(yù)1）=16×D，其中16為校正因子；②柱體模型將胸腔積液模擬為底部為類新月形的柱體，公式為：預(yù)測的胸腔積液量（V預(yù)2）=h×A，其中A 為h 一半時無回聲區(qū)面積，若該點位于肋骨上，則取其上下肋間隙無回聲區(qū)面積的平均值為A（圖2）；③可變柱體模型將胸腔積液模擬為多個大小逐漸變化的類新月形柱體的組合體（圖3），所得結(jié)果為多個類新月形柱體的體積之和，公式［10］為：預(yù)測的胸腔積液量（V預(yù)3）=∑1nΔV，其中ΔV=Δh×ΔAn，Δh=h/n，ΔV 為每個類新月形柱體的體積，ΔAn為每個肋間隙無回聲區(qū)面積，Δh為每個類新月形柱體的長度，n為胸腔積液累及的肋間隙數(shù)量。

圖2 柱體模型數(shù)據(jù)測量體位示意及超聲圖

圖3 可變柱體模型計算胸腔積液示意圖

3.胸腔穿刺引流或抽液：所有患者均于超聲檢查后立即行超聲引導(dǎo)下胸腔穿刺術(shù)［11］，根據(jù)臨床需要選擇置管引流或抽液。胸腔穿刺置管引流采用Seldinger置管法將7F 豬尾巴管（YB-A-Ⅱ2.3/235，江蘇昱邦醫(yī)械科技有限公司）留置胸腔，外接引流袋進行引流；胸腔穿刺抽液采用一次性抽液器包（沈陽匯德醫(yī)療器械有限公司）抽取胸腔積液。所有患者均于1 h 內(nèi)將積液引流或抽取完畢，以超聲復(fù)查提示臟壁層胸膜間未見明顯液性無回聲區(qū)為引流完全，記錄積液總量為V實。

4.基線資料收集：通過查閱病歷或詢問病史，記錄患者年齡、性別、積液部位、病因等。

三、統(tǒng)計學(xué)處理

應(yīng)用SPSS 26.0統(tǒng)計軟件，計量資料以x±s表示，采用t檢驗；計數(shù)資料以例表示，采用χ2檢驗。采用線性回歸分析V預(yù)1、V預(yù)2、V預(yù)3與V實的相關(guān)性，其中0≤R2≤1，R2越接近1 表示擬合優(yōu)度越高。采用組內(nèi)相關(guān)系數(shù)（ICC）分析V預(yù)1、V預(yù)2、V預(yù)3與V實的一致性，其中ICC<0.40為一致性較差，0.40～0.75為一致性中等，>0.75～0.90 為一致性良好，≥0.9 為一致性極好。本研究獨立考慮了雙側(cè)胸腔積液樣本以構(gòu)建數(shù)學(xué)模型，通過Bland-Altman 圖分析模型在驗證組中的可重復(fù)性。P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

結(jié)果

一、兩組基線資料比較及胸腔積液量

兩組年齡、性別、積液部位、病因比較，差異均無統(tǒng)計學(xué)意義。見表1。

表1 兩組基線資料比較

本研究87例胸腔積液患者中，9例行了雙側(cè)胸腔積液引流，共引流96處胸腔積液，V實為99.9～799.6 ml，平均（532.8±183.2）ml。訓(xùn)練組56 例患者共引流62 處胸腔積液，驗證組31 例患者共引流34 處胸腔積液。訓(xùn)練組中V預(yù)1、V預(yù)2、V預(yù)3、V實分別為（507.6±158.2）ml、（515.2±170.7）ml、（508.3±166.9）ml、（516.2±167.2）ml；驗證組中V預(yù)1、V預(yù)2、V預(yù)3、V實分別為（551.0±172.7）ml、（568.1±198.4）ml、（563.2±200.6）ml、（563.2±208.6）ml。

二、線性回歸分析結(jié)果

以V實為自變量，V預(yù)1、V預(yù)2、V預(yù)3為因變量，線性回歸分析顯示，訓(xùn)練組中V預(yù)1、V預(yù)2、V預(yù)3與V實均呈線性相關(guān)（R2分別為0.697、0.912、0.945，均P<0.05），散點圖示V預(yù)3的分散度最低，其次為V預(yù)2，V預(yù)1分散度最高。見圖4。

圖4 訓(xùn)練組V預(yù)1、V預(yù)2、V預(yù)3與V實的線性回歸分析散點圖

三、一致性分析結(jié)果

訓(xùn)練組和驗證組中V預(yù)1與V實的一致性均良好（ICC 分別為0.833、0.828，均P<0.05），V預(yù)2、V預(yù)3與V實的一致性均極好（ICC 分別為0.955、0.972 和0.957、0.984，均P<0.05）。兩組立體模型的ICC 均高于線性模型，可變柱體模型ICC均高于柱體模型。見表2。

表2 兩組V預(yù)1、V預(yù)2、V預(yù)3與V實的一致性分析

Bland-Altman 圖分析顯示，驗證組中V預(yù)2、V預(yù)3與V實的一致性均良好，提示柱體模型和可變柱體模型定量胸腔積液的可重復(fù)性好。見圖5。

圖5 驗證組V預(yù)2、V預(yù)3與V實的Bland-Altman圖

討 論

由于病因和胸腔積液量的不同，臨床上并非所有胸腔積液患者均需行穿刺引流［12］，但重復(fù)測量在隨訪和監(jiān)測中均十分必要［13］。本研究基于2個立體模型公式，采用超聲多平面測量以計算胸腔積液量，旨在尋找一種能夠重復(fù)測量且更準確地定量胸腔積液的影像學(xué)方法。由于胸腔積液形態(tài)的不規(guī)則性，理論上線性模型定量其體積的準確率低于立體模型，本研究結(jié)果亦證實該結(jié)論，線性回歸分析及一致性分析結(jié)果均表明本研究采用的2種立體模型在定量胸腔積液方面均表現(xiàn)出良好的性能，訓(xùn)練組和驗證組V預(yù)3與V實的一致性均極好（ICC分別為0.972、0.984，均P<0.05），離散度更低，提示可變柱體模型的準確率高于柱體模型。分析原因為可變柱體模型將原本不規(guī)則的空間分解為多個小的體積分別進行量化后再相加，減少了形態(tài)標準化的誤差，所得結(jié)果精確度更高。

既往已有較多文獻［6-10］報道了不同模型定量胸腔積液的預(yù)測性能，雖然采取了不同的檢查體位和參考標準，但經(jīng)過比較發(fā)現(xiàn)立體模型的準確率大多較線性模型更高。Scarlata 等［10］采用超聲立體模型定量坐位患者胸腔積液，結(jié)果發(fā)現(xiàn)其與CT定量結(jié)果具有高度相關(guān)性及一致性。既往研究［14-15］將CT 作為定量胸腔積液的金標準，但本研究認為選擇V實作為參考標準更合理，分析原因為：①CT作為一種影像學(xué)手段，測量過程中采用逐層手動描畫邊界及三維重建，易受操作者經(jīng)驗及水平影響，存在一定的人為測量誤差［16］；②CT 檢查與超聲檢查間存在一定的時間差，該時間差因病情的復(fù)雜性可能導(dǎo)致胸腔積液量發(fā)生變化，而本研究在超聲檢查后立即行胸腔穿刺引流操作，最大限度地減少了絕對誤差，由此認為超聲所測數(shù)據(jù)與V實更具可比性。

本研究的局限性：①樣本量偏小，所得結(jié)果尚未在臨床大樣本中得到驗證，有待今后收集更多樣本以驗證2 個立體模型的適用范圍及準確性；②為防止復(fù)張性肺水腫的發(fā)生，臨床中首次胸腔積液最大引流量不超過800 ml，故本研究結(jié)果僅適用于胸腔積液量≤800 ml的患者，對于大量胸腔積液（>800 ml）的患者，其預(yù)測效能尚未得到驗證，有待今后進行更深入的研究；③本研究采用患者坐位測量相關(guān)超聲數(shù)據(jù)，因此不適用于昏迷等不能保持直立位患者；④未對包裹性胸腔積液的定量結(jié)果進行驗證，由于包裹性胸腔積液形態(tài)差異更大，且難以一次性引流完全，故本研究結(jié)果不適用于該類患者；⑤本研究對超聲數(shù)據(jù)的準確性要求較高，因此對操作者經(jīng)驗和水平要求均較高。

綜上所述，應(yīng)用超聲多平面測量能準確定量坐位患者胸腔積液，其中可變柱體模型的準確率最高，柱體模型次之。