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Pneumoperitoneum pattern

急診腹部影像中，氣腹（pneumoperitoneum）的判讀核心任務，絕對不只是在 X 光或 CT 上喊出「有 free air」而已。

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核心任務

在急診腹部影像中快速確認 pneumoperitoneum 是否存在，定位 perforation site，並區分需緊急手術的 hollow viscus perforation 與 benign pneumoperitoneum

判讀心法

選對 modality（Upright CXR → LLD AXR → CT）→ 辨識 pattern（subdiaphragmatic crescent / Rigler sign / football sign / focal extraluminal bubbles）→ 定位破裂來源 → 排除 mimics 與 benign cause → 決定手術或保守治療

三大易踩雷

Supine KUB 漏看 Rigler sign 或 falciform ligament sign 延誤診斷

Chilaiditi anomaly 或 subperitoneal fat 誤認為 free air 引發不必要外科會診

CT 未追蹤 focal extraluminal air bubbles，喪失 perforation site 定位導航價值

00Overview

急診腹部影像中，氣腹（pneumoperitoneum）的判讀核心任務，絕對不只是在 X 光或 CT 上喊出「有 free air」而已。真正的工作是在極短時間內回答一連串高優先度的外科決策問題：這是不是 hollow viscus perforation？有沒有伴隨 active peritonitis 或 bowel ischemia？氣體是大量還是微量？位置在哪個 compartment（supramesocolic vs. inframesocolic）？有沒有可能是無需緊急開刀的 benign pneumoperitoneum？

這個主題的學習架構是 pattern-based detection 與 source localization，而不是單純記憶 free air 的同義詞。把「氣體分布型態 + 伴隨的發炎水腫 + 腹水位置 + 病患病史」綁在一起，因為這些複合訊號才是決定下一步的關鍵——是需要立刻送入手術室（如 peptic ulcer perforation、diverticular rupture），還是可以保守觀察（如近期腹部手術後、peritoneal dialysis、甚至罕見的 pneumatosis cystoides intestinalis 破裂）。

最容易出錯的地方有三個：第一，在 supine KUB 上漏看早期的 Rigler sign 或 falciform ligament sign，導致延誤診斷；第二，把 Chilaiditi anomaly 或 subperitoneal fat 誤認為 free air，引發不必要的外科會診與恐慌；第三，在 CT 上看到 free air，卻沒有系統性地追蹤 focal extraluminal air bubbles 來定位真正的 perforation site，導致報告失去對外科醫師術前規劃最有幫助的導航價值。

01Critical concepts

Upright CXR 是偵測氣腹最具成本效益的第一線工具：在病患站立 5-10 分鐘後，CXR 可以偵測到少至 1-2 mL 的 subdiaphragmatic free air。如果病患無法站立，Left lateral decubitus (LLD) KUB 是最佳替代方案，氣體會浮在右側肝臟與側腹壁之間。
CT 是確診與定位 perforation site 的 Gold Standard：CT 不僅對少量 free air 的 sensitivity 逼近 100%，更重要的是能透過尋找 "extraluminal air bubbles"（通常集中在破裂處附近的 mesenteric fat 或 ligaments 內）來定位破洞位置，準確率可達 86% 以上。
Free air 的體積暗示破裂部位：大量的 free air 通常來自胃部（peptic ulcer perforation）或大腸（colonic perforation）；微量或僅有數顆 micro-bubbles 的 free air 則通常來自十二指腸、小腸，或是被 omentum 迅速包覆的微小穿孔。
並非所有氣腹都代表外科急症（Benign pneumoperitoneum）：必須將病史納入考量。Recent abdominal surgery（術後氣體通常在 3-6 天內減少，最多可持續 1-3 週）、peritoneal dialysis、機械性呼吸器造成的 barotrauma（氣體沿大血管鞘往下延伸）、或是女性生殖道逆行性進氣，都可能產生 free air 但無 peritonitis。
Tension pneumoperitoneum 是一種極度危急的生理狀態：當腹腔內氣體壓力大到壓迫 IVC、減少 venous return 並導致 shock 時，影像上會看到 massive free air 伴隨腹腔臟器向中央集中。此時不可等待 CT，必須立刻進行 needle decompression 或緊急開腹。
Supine KUB 上的氣腹徵象極度依賴讀片經驗：當病患只能平躺時，氣體會聚集在 anterior mid-abdomen。必須熟記 Rigler sign、falciform ligament sign、football sign 與 telltale triangle sign，這些是急診值班時最容易漏掉的 cannot-miss 徵象。

01正常 anatomy / 常用 modality

Key anatomy to anchor

Peritoneal compartments：腹腔被 transverse mesocolon 分為 supramesocolic 與 inframesocolic compartments。胃、十二指腸前半、肝膽脾位於上方；小腸與大部分大腸位於下方。氣體會根據破裂位置與病患體位在這些空間中游走。
Falciform ligament：連接肝臟前緣與前腹壁的韌帶。在平躺時，若腹腔內有游離氣體聚集於前腹部，會將此韌帶兩側包夾，使其在 X 光上顯影為一條直立的線條。
Bowel wall interfaces：正常情況下，X 光只能看到腸道「內」的氣體，腸壁外側與周圍的軟組織/脂肪密度相近而無法分辨。只有當腸壁外側也有游離氣體時，腸壁的「厚度」才會被雙面勾勒出來。
Subdiaphragmatic space：右側橫膈下有肝臟作為實質器官的背景，游離氣體在此處的對比最為明顯；左側橫膈下則有胃泡（gastric bubble）與結腸脾彎干擾，判讀難度較高。

Core modalities

Upright CXR：急診懷疑 hollow viscus perforation 的絕對首選。X 光射束切線經過橫膈最高點，對微量 subdiaphragmatic air 極度敏感。
Left lateral decubitus (LLD) AXR：當病患因休克或疼痛無法站立時的首選。需讓病患左側躺 5-10 分鐘讓氣體上升至右側肝臟與側腹壁之間，避免與左側胃腸道氣體混淆。
Supine AXR (KUB)：最常被開立但也最容易漏診 free air 的視角。氣體聚集於前腹腔，需依賴間接徵象（如 Rigler sign）判讀，sensitivity 僅約 50-60%。
CT Abdomen with IV contrast：急診決定性工具。能精確分辨 intramural, portal venous, 與 free intraperitoneal gas。IV contrast 有助於評估 bowel wall ischemia、abscess formation 與發炎範圍。若懷疑 upper GI leak，可考慮給予 water-soluble oral contrast。

02常見 pattern 分類

Subdiaphragmatic crescent pattern (Upright CXR)

Definition: 在站立位胸部或腹部 X 光上，氣體上升至腹腔最高點，在右側肝臟上方或左側胃泡上方與橫膈之間，形成一個或雙側的半月形、新月形（crescentic）透亮區（radiolucency）。右側通常較易辨識，因為肝臟提供了均勻的軟組織密度背景。
Why it matters: 這是急診最直觀、最快速能確診氣腹的 pattern，其存在直接回答了「是否有 hollow viscus perforation」的初步問題。它能讓急診醫師立刻啟動廣效抗生素、輸液急救，並會診一般外科，大幅縮短 door-to-OR 的時間。
Points toward: 強烈指向 anterior hollow viscus 的游離穿孔，最常見的是 peptic ulcer perforation（胃或十二指腸前壁穿孔）。若氣體量極大，則需考慮大腸穿孔（如 diverticulitis 或 tumor rupture）。若病患無明顯腹痛，則需回溯是否有近期腹部手術史或內視鏡檢查史。
Trap ⚠: 最常見的閱讀陷阱是將右下肺葉的 linear atelectasis 或 subdiaphragmatic fat 誤認為 free air。Atelectasis 的透亮帶通常位於橫膈「上方」的肺實質內，而脂肪組織的透亮程度通常不如真正的氣體黑。此外，Chilaiditi anomaly（大腸間置於肝膈之間）也是經典陷阱，需仔細尋找腸壁的 haustral markings 來排除。

Rigler sign / Double-wall pattern (Supine AXR)

Definition: 在平躺的腹部 X 光上，腸壁的「內側」與「外側」同時被氣體包圍，使得正常情況下無法看清的腸壁厚度，清晰地呈現為一條白色的細線。這通常需要至少 1000 mL 以上的游離氣體聚集在腸道周圍才能顯現。
Why it matters: 對於重症、插管或休克而無法站立的病患，supine KUB 往往是唯一能取得的 plain film。辨識出 Rigler sign 往往是這些 critical patients 能夠及時被發現氣腹的唯一線索，對搶救生命至關重要。
Points toward: 代表腹腔內存在中等至大量的游離氣體，且氣體已瀰漫至 mid-abdomen 的腸道周圍。這通常暗示較嚴重的穿孔事件，如 colonic perforation 或嚴重的 ischemic bowel 導致的廣泛性腸壁破裂。
Trap ⚠: 最危險的誤判是將兩段緊鄰且充滿氣體的膨脹腸道（adjacent gas-filled bowel loops）交界處，誤認為 Rigler sign。真正的 Rigler sign 應該是一條單一腸壁的厚度（約 1-2 mm），而兩段腸道緊貼時的線條厚度會是兩層腸壁加上中間的漿膜層，顯得較厚且可能不均勻。

Football sign / Falciform ligament pattern (Supine AXR)

Definition: 這是一組代表 Massive pneumoperitoneum 的平躺 X 光徵象。Football sign 是指整個前腹腔充滿氣體，形成一個巨大的橢圓形透亮區，形狀類似美式足球。Falciform ligament sign 則是氣體包夾肝鐮狀韌帶，在右上腹中央偏右處形成一條垂直的線狀緻密影。
Why it matters: 看到這個 pattern 代表腹腔內有極大量的游離氣體，這不僅是確診的證據，更是一個嚴重的警示。它提示病患可能面臨極大的腹腔內壓力，甚至可能正在發展 tension pneumoperitoneum，需要極度緊急的外科介入。
Points toward: 在成人，這幾乎總是代表胃大彎或大腸的巨大穿孔。在新生兒或嬰兒，這是 necrotizing enterocolitis (NEC) 併發腸穿孔的經典致命徵象，必須立刻通知小兒外科。
Trap ⚠: 初學者常因為整個腹部「太黑」而忽略了這個 pattern，誤以為只是嚴重的腸氣（bowel gas）或技術性曝光過度。要避免這個陷阱，必須刻意去尋找 falciform ligament、urachus 或是 lateral umbilical ligaments 這些在正常情況下絕對看不到的解剖構造是否被氣體勾勒出來。

Focal clustered extraluminal air pattern (CT)

Definition: 在腹部 CT 上，於腸道外、腸繫膜脂肪（mesenteric fat）、網膜（omentum）或韌帶間隙中，發現單一或成簇的微小氣泡（micro-bubbles）。這些氣泡通常緊鄰發炎、增厚或缺血的腸壁，且沒有廣泛散佈至整個腹腔。
Why it matters: 這是 CT 獨有的強大能力。游離氣體通常會被周圍的發炎組織、網膜或腸繫膜迅速「包裹（walled-off）」，因此氣泡最密集的地方，往往就是真正的 perforation site。這能為外科醫師提供精確的術前導航。
Points toward: 強烈指向 focal perforation，常見於 diverticulitis 併發微小穿孔、appendicitis 破裂、或是被網膜覆蓋的 peptic ulcer。它也暗示穿孔可能已被局部包覆，病患的 peritonitis 可能較為局部，有時（如 Hinchey Ib 憩室炎）甚至可先以抗生素保守治療。
Trap ⚠: 最容易翻車的錯誤是將未完全充盈顯影劑的腸道內氣體（如小腸皺襞間的氣泡），或是腸壁內的氣體（pneumatosis intestinalis），誤認為游離氣泡。必須利用多平面重建（MPR），仔細追蹤氣泡是否確實位於腸壁外，並觀察周圍脂肪是否有發炎（fat stranding）來佐證。

03Top common diagnoses

Peptic ulcer disease (PUD) perforation：最常見的自發性氣腹原因。典型為胃前壁或十二指腸第一部分穿孔，產生大量 free air 與化學性腹膜炎。
Diverticulitis with perforation：大腸穿孔最常見原因之一。常在左下腹（乙狀結腸）周圍看到 focal air bubbles 與嚴重的 fat stranding，嚴重時可引發 feculent peritonitis。
Iatrogenic / Post-operative：內視鏡檢查（尤其是 colonoscopy 伴隨息肉切除或 ERCP）後，或是近期腹部手術（Laparoscopic 或 open surgery）後的預期性游離氣體。
Bowel ischemia / Infarction：因 SMA occlusion 或 closed-loop obstruction 導致腸壁壞死破裂。通常伴隨 pneumatosis intestinalis 與 portal venous gas，死亡率極高。
Trauma (Blunt or Penetrating)：鈍器傷常造成十二指腸第二/三部分、近端空腸或盲腸破裂；穿透傷則直接打破腹腔完整性。

04Cannot-miss diagnosis / emergency

Tension pneumoperitoneum

大量氣體導致腹壓急遽升高，壓迫下腔靜脈（IVC collapse），造成 obstructive shock。這是絕對的急症，需立即減壓，不可送去排隊做 CT。

Mesenteric ischemia with perforation

CT 上若同時看到 free air、pneumatosis intestinalis、SMA/SMV thrombosis 且 bowel wall enhancement 消失，代表腸道已廣泛壞死，需立刻緊急開腹，預後極差。

Anastomotic leak

在腸道吻合手術後幾天內，若 free air 不減反增，或伴隨新的 extraluminal fluid collection / abscess，必須高度懷疑吻合口滲漏，這是術後死亡的主因之一。

Appendicitis with free perforation

雖然闌尾破裂常形成 localized abscess，但若直接破入游離腹腔產生 free air 與 diffuse peritonitis，需緊急手術而非單純引流。

05高頻 mimics 與 discriminators

Chilaiditi anomaly vs Subdiaphragmatic free air

易混原因: Chilaiditi anomaly 是指大腸（通常是肝彎或橫結腸）間置於肝臟與右側橫膈之間。在 CXR 上，這段充滿氣體的大腸會形成右側橫膈下的透亮區，外觀極度類似大量氣腹，常導致不必要的外科會診。

Discriminator: 真正的 free air 是均勻無結構的透亮區；而 Chilaiditi anomaly 內可見到大腸特有的 haustral markings（結腸袋皺襞），且在改變體位（如 LLD）時，這團氣體不會像 free air 一樣自由移動到側腹壁。CT 則能一秒鐘完美區分兩者。

Trap ⚠: 在急診看到右橫膈下透亮區就立刻打電話給外科，而沒有仔細放大觀察是否有腸壁紋理。若病患完全沒有腹痛或 peritonitis 的理學檢查發現，更應高度懷疑是 Chilaiditi anomaly。

Subperitoneal fat vs Free air on supine AXR

易混原因: 在平躺的 KUB 上，腹部周圍的 subperitoneal fat（如 properitoneal fat stripe）在 X 光上呈現較暗（透亮）的影像。當脂肪層較厚或與相鄰器官邊界重疊時，可能被初學者誤認為是沿著腹壁分布的游離氣體。

Discriminator: 在 X 光上，氣體的透亮程度（黑度）遠高於脂肪。氣體是純黑的，而脂肪則是深灰色。若有疑問，安排 CT 是最明確的解決方案：在 CT 上，氣體的 Hounsfield Unit (HU) 約為 -1000，而脂肪的 HU 約為 -50 至 -100，利用 window setting (lung window) 可輕易分辨。

Trap ⚠: 過度解讀 KUB 邊緣的低密度影，導致病患接受不必要的輻射暴露（重做 CT）。熟悉正常 properitoneal fat line 的解剖位置與典型外觀，並結合臨床症狀，是避免此陷阱的關鍵。

Pneumatosis intestinalis vs Focal free air bubbles

易混原因: 兩者在 CT 上都是微小的氣泡群。Pneumatosis intestinalis 是腸壁內的氣體，而 focal free air 是腸壁外（通常在腸繫膜內）的氣體。在腸壁嚴重水腫或腸道未擴張時，兩者的解剖界線可能模糊不清。

Discriminator: Pneumatosis intestinalis 的氣泡會嚴格沿著腸壁的輪廓呈線狀或環狀排列（linear or cystic pattern in the wall）；而 focal free air bubbles 則會散佈在腸道外的脂肪間隙中，形狀不規則，且常伴隨周圍脂肪的發炎水腫（fat stranding）。

Trap ⚠: 忽略了這兩者可能同時存在。在 bowel ischemia 導致穿孔的案例中，病患往往同時具有 pneumatosis intestinalis 與 extraluminal free air，必須仔細審視 portal venous gas 的存在，以確立缺血性腸壞死的終極診斷。

06Next step / protocol / appropriateness

所有懷疑 hollow viscus perforation 的流程應按以下思路進行：

第一步（Triage）：Upright CXR（或無法站立者的 LLD AXR）。若 CXR 陽性且病患有 diffuse peritonitis / shock，在某些外科指引中可直接進 OR，不必然需要 CT。
第二步（確診與定位）：若 CXR 陰性但臨床高度懷疑，或 CXR 陽性但需定位破裂源以決定手術 approach（如分辨 PUD vs. diverticulitis），應立即安排 CT Abdomen & Pelvis with IV contrast。
CT Protocol 建議：
- IV contrast：必須給予，以評估腸壁 enhancement、ischemia 與 abscess。
- Oral contrast：一般急診穿孔不建議常規給予，因為會延遲檢查且有 aspiration 風險。但在懷疑 upper GI leak（如 bariatric surgery 術後、食道/胃部術後）時，可給予 water-soluble oral contrast（絕對禁用鋇劑，以免造成嚴重的鋇劑腹膜炎）來尋找 contrast extravasation。
- Lung window：在工作站閱片時，必須切換至 lung window (W: 1500, L: -500) 來尋找微小的 free air bubbles，否則在標準 soft tissue window 下極易漏診。

Reporting anchors 4 條

Upright chest radiograph demonstrates a large subdiaphragmatic radiolucent crescent on the right, consistent with pneumoperitoneum. Clinical correlation for hollow viscus perforation is urgently required.
CT reveals moderate volume of free intraperitoneal gas, with focal clustering of extraluminal air bubbles and severe fat stranding adjacent to the anterior wall of the duodenal bulb. Findings are highly suspicious for a perforated peptic ulcer.
Extensive pneumatosis intestinalis involving the right colon and distal ileum, accompanied by portal venous gas and moderate pneumoperitoneum. The SMA is patent, but bowel wall enhancement is absent. Findings indicate transmural bowel infarction with free perforation.
Small amount of pneumoperitoneum is noted, which is likely expected given the patient's history of laparoscopic cholecystectomy 3 days ago. No focal fluid collection or signs of active peritonitis are observed.

07Pitfalls / normal variants

CXR 站立時間不足：病患必須維持 upright position 至少 5-10 分鐘，氣體才有足夠時間上升至橫膈下。若剛坐起就立刻照相，可能漏掉微量的 free air。
只開立 Supine KUB 且未尋找 Rigler sign：平躺時氣體聚集在前腹部，沒有橫膈的對比，極易漏診。若只能平躺，必須刻意尋找雙層腸壁徵象（Rigler sign）或 falciform ligament sign。
忘記切換 Lung Window 看 CT：在 soft tissue window 下，微量氣泡可能與極度低密度的脂肪混淆，或被 volume averaging 吃掉。永遠要用 Lung window 掃視整個腹腔尋找 micro-bubbles。
誤判 Post-operative air 的持續時間：一般腹腔鏡術後氣體在 3-6 天內吸收，開腹手術可能長達 1-3 週。若氣體量在術後「不減反增」，或伴隨發燒、腹痛加劇，應高度懷疑 anastomotic leak，不可當作 normal variant。
Pneumomediastinum 往下延伸：嚴重的縱膈腔氣腫（如氣喘發作、barotrauma）氣體可沿著大血管周圍的間隙穿過橫膈裂孔進入腹腔，造成 pneumoperitoneum。此時腹腔內沒有臟器穿孔，不需剖腹探查。
將 Pseudopneumoperitoneum 誤認為急症：除了 Chilaiditi anomaly 外，基底肺葉的 bullae / cysts、橫膈的波浪狀變異（diaphragmatic eventration）、或是胃泡內的巨大氣體，都可能在 X 光上模仿 subdiaphragmatic air。

One-page recall prompts

闔上分頁先回答這幾題 — 答不出來代表還沒讀懂。

在急診懷疑 hollow viscus perforation 時，最具成本效益且最敏感的第一線 plain film 是什麼？病患需要維持該姿勢多久？
在只能平躺的病患（Supine AXR）中，哪三個經典徵象可以提示 pneumoperitoneum 的存在？
如何在 CXR 上明確區分 Chilaiditi anomaly 與真正的 subdiaphragmatic free air？
在腹部 CT 上尋找微量 free air 時，必須將視窗切換至什麼 setting？
看到大量 free air 伴隨下腔靜脈塌陷與病患休克時，最可能的危急生理狀態是什麼？處置原則為何？
哪些臨床情境下，病患可能有 pneumoperitoneum 卻不需要緊急外科手術（Benign pneumoperitoneum）？

References 5 篇

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Baker SR. (2007). The Abdominal Plain Film with Correlative Imaging. McGraw-Hill. (Definitive text on plain film interpretation, including Rigler sign and mimics).