围术期超声系列 | 床旁心肺超声在急危重症管理中的应用（POCUS金字塔的构建）

床旁心肺超声在急危重症管理中的应用（POCUS金字塔的构建）

床旁即时超声（Point-of-care ultrasound,POCUS）已成为重症患者快速评估和管理中不可或缺的床旁工具。本综述概述了POCUS从一种聚焦式的“纳入/排除”诊断工具，发展为一种能够支持复杂血流动力学评估的高级整合性诊断方法的演变历程。包括手持设备和人工智能在内的技术进步，提升了其可及性、诊断准确性和培训效率。在重症监护环境中，超声心动图解读必须结合前负荷、通气、血管活性支持及代谢状态等动态生理变量进行综合判断。POCUS通过整合心脏结构与功能评估、肺部及全身静脉超声表现，在鉴别心源性、分布性、低血容量性和梗阻性休克表型中发挥关键作用。左心室流出道、速度-时间积分（left ventricular outflow tract,LVOT velocity time integral,VTI）及多普勒衍生指标等关键血流动力学参数，可用于评估心输出量和容量反应性，而被动抬腿试验等动态测试进一步优化了临床管理决策。本综述还强调了POCUS通过心肺联合评估在低氧血症评估中的作用，并引入了“POCUS金字塔”框架，将心脏、肺部和静脉领域整合为一个统一的生理学模型。最终，在受过适当培训的临床医师操作下，POCUS与重症超声心动图能够提高诊断精准度、指导治疗并改善床旁决策，同时需认识到其固有局限性，并强调结构化培训与管理体系的必要性。

关键词：

床旁即时超声、重症超声心动图、休克、血流动力学评估、左心室流出道/速度-时间积分、前负荷反应性、肺部超声、全身静脉淤血、机械循环支持、心肺交互作用

引言与定义

床旁即时超声（POCUS）系指由主治医师直接执行超声影像的采集、判读及即时结合临床症状整合应用的一种影像学模式。该模式有别于传统“会诊式”超声心动图——后者由临床主管医师申请，由独立的超声技师及医师团队于超声心动图实验室内完成检查与报告出具。POCUS已成为心血管疾病患者管理中不可或缺的床旁工具，凭借其实时成像能力，助力快速且具有循证医学依据的临床决策。

在过去十年中，POCUS已从面向初学者的有限“纳入或排除”式检查，发展为一种在经验丰富的操作者手中能够支持复杂心血管评估的高级诊断方法。当代实践根据临床场景、适应证及操作者培训水平的不同，涵盖从基础到复杂的各个层次。通过将心脏超声与肺部超声及全身静脉超声评估进行整合，可使临床医师全面评估心肺交互作用及容量状态。

本综述总结了POCUS在重症监护领域的当代应用。在概述POCUS的演变历程、术语、技术发展及培训考量之后，我们将讨论支持其在重症患者中应用的生理学原则。随后，我们回顾POCUS在鉴别休克表型、评估血流动力学与容量反应性，以及通过整合性心肺超声评估低氧血症方面的作用。最后，我们提出“POCUS金字塔”作为多模态床旁评估的框架，并讨论POCUS在重症监护实践中的实际考量、局限性及未来发展方向。

技术演进与诊断影响

POCUS的兴起和快速普及，得益于设备从庞大笨重向微型化、口袋化方向的转变。手持式超声心动图（Handheld echocardiography,HHE）设备问世已二十余年，在分辨率和便携性方面经历了巨大的技术进步。现代设备轻巧、一体化，通常将核心部件集成于超声探头内，以智能手机或平板电脑作为显示屏。²

目前的标准功能已包括B型灰阶成像、M型成像、彩色多普勒，并越来越多地配备连续波多普勒功能。此外，人工智能（artitical intelligence,AI）的引入实现了图像采集的交互式引导、加快了初学者的学习进程，并能够自动测量基本超声心动图参数。对比研究显示，POCUS较传统体格检查具有增量价值。例如，研究表明，单凭体格检查进行心血管诊断的受试者工作特征（ROC）曲线下面积为0.70，而联合POCUS后跃升至0.92。美国超声心动图学会在十多年前发布的一项共识声明指出，POCUS能够准确评估多项超声心动图指标，包括左心室（left ventricular,LV）扩大（6项研究）、左心室肥厚（8项研究）、左心室收缩功能（19项研究）、左心房（left atrial,LA）扩大（9项研究）、右心室（right ventricular,RV）扩大（3项研究）、右心室收缩功能（4）、心包积液（11项研究）及下腔静脉（inferior vena cava,IVC）内径（2项研究）。

POCUS的主要适应证包括：

1、紧急或急迫性临床评估指征：用于由主管医师指导的快速分诊及临床处置。

2、持续性危重症管理：实施频繁的系列性床旁随访评估。

3、心血管疾病筛查：多适用于标准超声心动图服务不可及之情形，如医疗资源匮乏或偏远地区（例如农村及边远地区应用）缺乏标准超声平台时，或用于特定人群的筛查（如运动员、高危老年瓣膜性心脏病患者等）。

心肺超声的术语与定义

高级实践，即重症超声心动图（critical care echocardiography,CCE），要求具备超越基础POCUS的技能，包括多普勒的常规使用、经食管超声心动图（transoesophageal echocardiography,TOE），以及可能涉及的三维成像、应变和超声造影等高级技术。符合特定能力标准者可通过CCE认证。（表1）。

表1. 心血管急症与重症监护中心脏超声的定义与术语（改编自Soliman-Aboumarie等）

术 语

定 义

应用场景

急诊超声心动图

在急诊场景下，由接受过全面超声心动图培训的操作者对心血管疾病不稳定患者进行的综合性超声心动图检查，采集标准化的完整数据集。

心脏形态与功能的全面评估

FoCUS（聚焦心脏超声）

一种特定类型的心脏POCUS，作为临床体格检查的延伸，由不一定接受过全面超声心动图培训、但经过FoCUS适当培训的操作者执行，通常负责临床决策和/或治疗。

快速评估左、右心室整体功能，估测容量状态，检测心包积液/心脏压塞

POCUS（床旁即时超声）

一种目标导向的床旁有限超声检查，是体格检查的延伸，可在任何身体部位和环境中按预设的有限方案进行。通常包括心脏及非心脏评估（即肺、静脉、神经和腹部超声）。可由基础至高级水平的操作者执行。

床旁多器官超声评估，以指导床旁临床决策

目标导向超声心动图

由接受过全面超声心动图培训的操作者进行的针对性超声心动图检查。

针对特定（通常为急危重症且较为复杂）临床问题获取答案

CCE（重症超声心动图）

CCE涉及使用标准及高级超声心动图技术进行全面评估，包括心功能、血流动力学、前负荷、后负荷、心输出量、肺动脉压及全身血管阻力。此需接受CCE高级培训。

监测心功能、血流动力学、休克/ARDS治疗反应，指导MCS设备的置入、监测、故障排查及撤离

fTOE（聚焦经食管超声心动图）

由受过全面培训的超声心动图医师将超声探头置入食管，以获取心脏详细图像。fTOE可提供更优的图像质量，尤其适用于经胸超声窗不充分的危重症患者。此需接受TOE全面培训。

尤其适用于主动脉夹层、感染性心内膜炎的检测，指导ECMO及MCS的插管与故障排查，亦可用于心肺复苏期间

FoCUS：聚焦心脏超声；POCUS：床旁即时超声；CCE：重症超声心动图；ARDS：急性呼吸窘迫综合征；ECMO：体外膜氧合；fTOE：聚焦经食管超声心动图；MCS：机械循环支持；SVR：全身血管阻力。

重症监护环境下影响心肺超声成像的病理生理因素

在重症监护病房（intensive care unit,ICU）环境中，超声影像的解读必须纳入多种实时动态变化的变量因素。心脏结构与功能常因血管内容量波动、正压通气条件及正性肌力药物或血管扩张剂的应用而发生改变。代谢紊乱、氧合状态异常及镇静药物效应亦对心肌性能产生调控作用。此外，机械循环支持（mechanical circulatory support,MCS）的存在，以及左右心室对临床干预所呈现的差异性反应，进一步提升了评估的复杂层级（图1）。

图1. 可能影响ICU患者超声心动图（CCE）结果解读的关键考量因素

POCUS在休克状态中的作用

休克是一种危及生命的循环衰竭，导致细胞氧输送不足。由于单纯依靠临床评估可能颇具挑战——因为所有类型的休克都可能表现为低血压和灌注受损——POCUS在鉴别心源性、低血容量性、分布性和梗阻性病因方面具有不可替代的价值。

心源性休克

该综合征由原发性心脏泵功能衰竭所致。传统上定义为持续性低血压（收缩压 < 90 mmHg）和终末器官低灌注（乳酸 > 2.0 mmol/L），而当代诊断框架则更强调影像学和生化方面的功能障碍证据，而非严格的血压阈值。不过，最新指南已不再将低血压作为休克的强制性诊断标准。

超声心动图特征:最常见的病因为心肌梗死（myocardial infarction,MI）后严重的左心室收缩功能障碍。典型表现包括左心室整体收缩功能减退伴节段性室壁运动异常。约10%–15%的心梗后病例合并机械并发症，例如：

• 乳头肌断裂或功能性牵拉所致的急性二尖瓣反流（mitral regurgitation,MR）。

• 室间隔缺损（Ventricular septal defect,VSD）。

• 游离壁破裂合并心包填塞。

血流动力学评估:射血分数（Ejection fraction,EF）是常用指标，但受前负荷、后负荷和心率的影响较大。因此，通过多普勒评估心输出量（cardiac output,CO）通常更具信息价值。该方法通过测量左心室流出道（LVOT）面积并乘以LVOT速度-时间积分（VTI）来计算心输出量。正常的LVOT VTI通常＞18-20 cm。

舒张功能的评估需将二尖瓣口血流脉冲波多普勒与二尖瓣环组织多普勒成像（tissue Doppler imaging,TDI）相结合，因为这两种技术提供互补信息。二尖瓣口血流速度反映左心房与左心室之间的压力梯度。E波代表二尖瓣开放后早期的被动心室充盈，A波代表心房收缩产生的晚期心室充盈。相比之下，组织多普勒速度测量的是二尖瓣环的运动，因此反映的是心肌本身的松弛功能和纵向心室功能，而非血流。e′速度对应舒张早期瓣环松弛，是相对不依赖前负荷的左心室松弛指标；a′速度反映心房收缩期间的瓣环运动，有助于评估舒张晚期功能。由于二尖瓣口E波速度受心室松弛和左心房压力双重影响，而e′主要反映心肌松弛，因此E/e′比值可用于估测左心室充盈压。E/e′比值 < 8通常提示充盈压正常，而比值 > 14则提示左心室充盈压升高；介于两者之间的数值应结合其他超声心动图参数综合解读。

分布性休克

以显著的血管张力异常为特征，分布性休克常表现为心输出量正常或增高，但组织灌注不足。

• 脓毒性休克：由广泛性血管舒张和毛细血管渗漏所致。POCUS可识别主要的病理生理紊乱（低血容量、血管麻痹或心肌功能障碍）。

• 脓毒症诱导的心肌病：发生于10%-70%的脓毒症患者。其特征包括急性起病（7-10天内可逆）、双心室整体功能障碍及左心室扩张。整体纵向应变（Global long-itudinal strain,GLS）是比LVEF更敏感的检测该损伤的标志物。

低血容量性休克

由血管内容量严重减少（出血、胃肠道丢失或第三间隙隔离）所致，导致前负荷降低。POCUS可发现下腔静脉（IVC）内径缩小（< 2.1 cm）以及心腔呈高动力性、缩小表现。在低血容量状态下，体静脉血流也显示右心房压力正常、无全身静脉淤血证据，且肺部超声以A型征象为主。

容量反应性:预测容量反应性至关重要，因为只有40%-70%的休克患者能从容量扩张中获益。动态指标优于静态指标：

• 下腔静脉扩张指数：在机械通气患者中，大于18%可预测容量反应性。

• 下腔静脉扩张指数 = (IVC_max − IVC_min) / IVC_min × 100%

• 上腔静脉塌陷指数：经食管超声（TOE）测得大于36%提示有容量反应性。

• 上腔静脉塌陷指数 = (SVC_max − SVC_min) / SVC_max × 100%

• 被动抬腿试验（Passive leg raising,PLR）：可提供300-500 mL的可逆性自体输血，适用于自主呼吸患者和房颤患者的容量反应性评估，可靠性较高。

梗阻性休克

心脏压塞:心包积液积聚导致心包内压力升高，从而引起心脏外部受压。POCUS的关键表现包括：

• 右心室游离壁舒张早期塌陷

• 右心房舒张晚期塌陷

• 下腔静脉扩张伴呼吸变异度 < 50%

• 心室相互交互增强（室间隔摆动征）

• 跨瓣血流呼吸变异（吸气时三尖瓣口血流增加 > 40%；二尖瓣口血流减少 > 25%）

肺栓塞（pulmonary embolism,PE）：急性高危肺栓塞导致右心室压力骤然负荷过重。超声心动图标志物包括：

• McConnell’s征：右心室游离壁无运动，而心尖部收缩功能保留。

• 60/60征：肺动脉加速时间（pulmonary acceleration time,PAT）< 60 ms，常伴右心室流出道多普勒频谱中收缩中期切迹，提示肺血管阻抗增加；同时合并三尖瓣反流（tricuspid regur-gitation,TR）压差 < 60 mmHg。该模式提示急性肺动脉高压，最常见于急性肺栓塞，此时肺血管阻力突然增加，使得肺动脉射血时间缩短，但右心室尚无法产生显著升高的收缩压。60/60征有助于鉴别急性肺栓塞与慢性肺动脉高压——后者肺动脉加速时间同样缩短，但TR压差通常 > 60 mmHg。

• RV/LV比值：基底段内径比值 > 1.0。

• TAPSE：三尖瓣环收缩期位移减小（< 16 mm）。

• 小腿或腹股沟区深静脉内可见血栓。

张力性气胸:这是一种危及生命的状况，通过胸腔内高压阻碍静脉回流。肺部POCUS表现包括：

• 肺滑动征消失（M型超声下“海岸征”变为“条码征/平流层征”）

• B线消失，A线显著存在

• 肺点：即正常肺滑动征重新出现的特定位置

动态性左心室流出道梗阻:约20%的Takotsubo（应激性心肌病）患者或脓毒症/低血容量患者中出现动态性LVOT梗阻，其特征为多普勒峰值压差 > 30 mmHg。通常由二尖瓣收缩期前向运动（systolic anterior motion,SAM）诱发。关键在于，正性肌力药物治疗可能使该状况恶化，因其加速血流并加剧文丘里效应（Venturi effect），将二尖瓣叶拉向室间隔。在急危重症场景中识别动态性LVOT梗阻至关重要，因为它可能表现为一种医源性且潜在可逆的低心输出量和血流动力学不稳定的原因。值得注意的是，该状况在增加正性肌力药物剂量时可能出现矛盾性恶化，加剧梗阻并进一步减少前向血流（图2）。

图2. 低血压患者超声心动图引导管理推荐流程。E/A：二尖瓣口脉冲多普勒舒张早期波/舒张晚期波；LA：左心房；LUS：肺部超声；LV：左心室；LVEDA：左心室舒张末期面积；LVOT：左心室流出道；PE：肺栓塞；PV：肺静脉；RV：右心室；TAPSE：三尖瓣环收缩期位移；tIVT：总等容时间；VTI：速度-时间积分。

POCUS在低氧血症评估中的应用

POCUS通过整合心脏与肺部表现，为低氧血症提供了结构化的评估流程。

1、充盈压升高 + 双侧B线：提示心源性肺水肿。

2、充盈压正常 + 双侧A线：需进一步评估有无右心室扩张或肺栓塞。

3、原发性肺部病变：识别肺炎、肺不张或气胸。

4、肺内分流：多普勒超声可检测到未经氧合的血液绕过肺泡通气未进行氧合交换，于肺实变区域内呈现血流信号（图3）。

图3. 低氧血症患者超声心动图引导评估推荐流程。ASD：房间隔缺损；E/A：二尖瓣口脉冲多普勒舒张早期波/舒张晚期波；E′：组织多普勒成像测量的二尖瓣环速度；LA：左心房；LUS：肺部超声；LV：左心室；PFO：卵圆孔未闭；PV：肺静脉；RV：右心室；TAPSE：三尖瓣环收缩期位移。

POCUS金字塔：重症血流动力学床旁超声整合评估框架的构建

POCUS金字塔强调血流动力学评估不应依赖于单一器官，而应整合三大支柱：

• 超声心动图：评估泵功能和压力。

• 肺部超声：验证充盈压并识别肺实质病变。

• 全身静脉评估：通过静脉多普勒模式确认右心负荷的影响。

该整合性结构支持信息的双向交互，将超声影像转化为动态的床旁生理学监测工具（图4）

图4. 本图总结了POCUS金字塔，该框架整合了血流动力学POCUS的三大支柱（心脏、肺部及全身静脉评估）

总 结

过去数十年间，床旁即时超声（POCUS）的持续发展奠定了其在急危重症患者管理中不可或缺且至关重要的应用地位。本继续医学教育（continuing medical education，CME）综述系统总结了由经规范培训的主管医师实施POCUS及重症超声心动图（CCE）的相关内容，涵盖其适应证、临床应用场景、操作实施流程及图像解读要点，同时剖析了潜在的误区与挑战，以保障床旁应用的安全性及有效性。

核心要点归纳：

文章定位：一篇 CME（继续医学教育）综述，文献来源为Soliman Aboumarie H. Cardiopulmonary point-of-care ultrasound for critical care. Clin Med (Lond). 2026 Jul;26(4):100624.系统梳理床旁即时超声（POCUS）在急危重症中的应用。

核心论点：POCUS 已从初学者的 "纳入 / 排除" 式聚焦检查，演变为经验丰富操作者手中支持复杂血流动力学评估的高级整合性诊断方法，其最高形态即 "POCUS 金字塔"—— 整合心脏、肺部、全身静脉三大领域，实现动态床旁生理学监测。

主要核心内容：

1. 定义与演变：POCUS 由主管医师直接执行采集与判读，区别于传统会诊式超声心动图；十年间从基础检查发展为分层级的诊断体系。

2. 技术演进与诊断价值：设备微型化（手持式 HHE，手机 / 平板作屏幕）、功能扩展（B 型 / M 型 / 彩色及连续波多普勒）、AI 辅助采集与测量；诊断增益显著 —— 单纯体格检查 ROC 0.70，联合 POCUS 升至 0.92。三大适应证：紧急评估、持续危重症管理、心血管筛查。

3. 术语体系：区分急诊超声心动图、FoCUS、POCUS、目标导向超声心动图、CCE（重症超声心动图）、fTOE（聚焦经食管超声）六类检查，按培训水平与临床场景分层使用。

4. 休克四大表型鉴别（POCUS 的核心价值）：

心源性：MI 后 LV 功能障碍及机械并发症（MR/VSD/ 游离壁破裂）；用 CO=LVOT 面积 ×VTI 评估，正常 VTI＞18–20 cm；E/e′＜8 充盈压正常、＞14 升高；

分布性：脓毒性休克、脓毒症心肌病（发生率 10%–70%，GLS 比 LVEF 更敏感）；

低血容量性：IVC＜2.1 cm、高动力心腔；容量反应性动态指标 ——IVC 扩张指数＞18%、SVC 塌陷指数＞36%、被动抬腿试验（300–500 mL 自体输血）；

梗阻性：心脏压塞（RV 游离壁舒张早期塌陷等）、肺栓塞（McConnell 征、60/60 征、RV/LV＞1.0、TAPSE＜16 mm）、张力性气胸（肺滑动消失、肺点）、动态 LVOT 梗阻（压差＞30 mmHg、SAM，正性肌力药可能使其恶化）。

5. 低氧血症评估：心肺联合流程 —— 充盈压高 + B 线→心源性肺水肿；充盈压正常 + A 线→排查 RV 扩张 / 肺栓塞；另识别肺炎 / 肺不张 / 气胸及肺内分流。

6. POCUS 金字塔框架：三大支柱（超声心动图评估泵功能与压力、肺部超声验证充盈压与肺实质病变、全身静脉评估右心负荷）双向交互，构成统一生理学模型。

7. 实践要点：强调由规范培训医师实施、认识固有局限性、建立结构化培训与管理体系。

金字塔思维导图