第128期 [温故知新]膈肌超声在呼吸康复中的应用

目前临床上关于膈肌的监测方法包括无创性和有创性，其中无创监测方法包括 ：肺功能、胸部X线片或透视、超声检查、 最大吸气压等；有创监测方法包括 、最大跨膈压、电刺激 / 磁刺激诱发的颤搐性跨膈压、肌电图等。超声以其无创、高效、可实时动态监测、床旁反复操作等优点逐渐取代传统膈肌评估工具，在临床上应用越来越广泛。本文就膈肌超声的基础内容进行梳理。

一、膈肌超声的成像基础

超声波在人体组织中传播，相互作用，人体组织的成分、结构、功能应影响着超声的传播速度、反射、散射、吸收、衰减等参数。一般来说，人体含水量多的组织，声速慢、衰减小；含蛋白越多,声速越快、衰减越大。脂肪、神经组织、肝脏等属低衰减,心、肾及肌肉为中等衰减，皮肤、腱、软骨为高衰减,骨、肺则属很高衰减。

各种脏器和组织的解剖结构不同,有不同的反射、散射与衰减规律，显示不同脏器的界面形态和内部结构的特点，作为识别和诊断的依据。

回声的强度:主要取决于界面两侧介质的声阻之差，声阻相差越大,反射越强。

二、正常声像图

1.皮肤:最表层的线状强回声,厚度为1.1~4.3mm

2.皮下组织:   皮下脂肪多显示为中等回声带，厚肥胖者较厚且回声较低。   3.肌肉组织:   中等回声或较低回声，骨髂肌因有肌束膜，筋膜等组织显示为条状较强薄回声带,在长轴切面上见互相平行、排列成羽状或梭形，横切面则见肌束间筋膜形成网络状、带状、点状高回声结构，肌肉中的血管呈管道结构，动脉可见搏动。 4.胸膜：   由胸膜与肺表面界面声阻抗的差异所形成的强回声反射，在超声下呈光滑、清晰、规则的线性强回声。 5.腹膜：   腹膜分为脏层腹膜和壁层腹膜，在超声下表现为等高回声。

三、超声评估膈肌的方法

膈肌厚度测量操作方法：嘱患者取仰卧位，选择高频（10-15MHZ）线阵探头，将探头垂直肋骨长轴或平行于肋间隙置于腋前线或腋中线第8至第11肋间，一般情况下膈肌在2-4cm的深度处出现。

膈肌厚度受人体成分和性别的影响。

膈肌随着收缩而缩短、增厚，因此，增厚部分(TF)反映了膈肌收缩活动。

左侧膈肌声像受到脾脏和胃的影响不易监测，通常情况下监测右侧超声。

在B型超声中可见高回声的胸膜层、无回声的膈肌层及高回声的腹膜层。

应该测量胸膜和腹膜之间的厚度，而不是他们的总厚度。

TFdi= (吸气末厚度-呼气末厚度)/呼气末厚度 ×100%。

移动度测量：选用M型超声(2-5MHz)， 患者取仰卧位，将用腹部探头置于锁骨中线肋弓下方，方向尽可能与穹窿顶移动方向垂直，测量膈肌运动，得到吸气末与呼气末膈肌的垂直距离，即膈肌活动度。

在吸气过程中，膈肌应该向探头移动。即M线垂直于运动方向。

扫描速度最好调整到10mm/s左右，以获得至少三个呼吸周期图像。

四、超声下膈肌功能指标

4.1膈肌厚度

成人膈肌厚度（diaphragm thickness，Tdi）正常参考值：

男性（1.9 ± 0.4）mm、女性（1.4 ± 0.3）mm;

基线厚度减少≥10% 被认为是临床相关萎缩的临界值

注：正压通气减少了病人的努力以及PEEP会降低了膈肌的静息位置，在呼气末期有较高的厚度。

4.2 膈肌增厚分数

平静呼吸下，膈肌增厚分数（diaphragm thickening fraction，DTF）正常参考值为42%～78%。但在机械通气的患者中，不同的压力支持水平TF%差异显著。

4.3 膈肌移动度

成人平静呼吸时膈肌移动度（diaphragmatic excursion，DE）正常参考值为 ：

男性（1.8±0.3）cm，女性（1.6±0.3）cm ；

最大深呼吸时膈肌移动度正常参考值为 ：

男性（7.0±0.6）cm，女性（5.7±1.0）cm。

注：正压通气时的压力和PEEP的存在会影响膈肌的活动度。

五、膈肌超声在临床中的应用

5.1 指导重症患者机械通气撤机拔管

约有20%～30%的患者在机械通气状态下存在撤机困难，其原因复杂， Heunks和van der Hoeven提出撤机困难的评估即考虑“ABCDE”5 个方面，分别是 ：

气道和肺功能障碍（airway and lung dysfunction，A）； 

脑功能障碍（brain dysfunction，B）； 

心功能不全（cardiac dysfunction，C）； 

膈肌/呼吸肌功能不全（diaphragm/respiratory muscle function，D）； 

内分泌和代谢功能障碍（endocrine and metabolic dysfunction，E）。

5.2 判断慢性阻塞性肺疾病的严重程度

马瑛等研究结果表明，平静呼吸及深呼吸时M型超声均可以通过量化DE筛查COPD患者，曲线下面积（AUC）分别为 0.823、0.858，且深呼吸时DE 与第1秒用力呼气容积、第1秒用力呼气容积占用力肺活量（FVC）的百分比等肺功能指标均呈正相关;

在另一个单中心的研究中提示，通过超声评估膈肌功能障碍者（定义为DTF＜20%）无创通气撤机失败的风险更高，同时膈肌功能障碍者机械通气时间和住院时间更长。

5.3 鉴别膈肌功能障碍

膈肌功能障碍的发生病理机制包括中枢神经系统疾病（如肌萎缩性侧索硬化症或脊髓灰质炎）、膈神经损伤、神经肌肉接头疾病（如重症肌无力或多发性神经病）、代谢性疾病（如低钾血症或低镁血症）等。

膈肌超声联合其他辅助检查可以用来帮助鉴别单侧或者双侧膈肌功能障碍的原因，对于中枢或外周神经元性疾病的诊断和治疗提供帮助。

六、现状与未来

在过去，有大量关于膈肌超声的研究发表，但有些内容仍没有形成统一的专家共识。

关于膈肌厚度的测量

选择M超还是B超没有达成共识 ※关于探头方向是否与肋间隙平行或垂直，没有达成一致意见 ※对于呼吸周期中哪个时刻更适合进行测量没有达成共识，例如峰值吸气和末端吸气 ※由于混杂了炎症和水肿，关于厚度增加的临界值没有无统一共识

关于膈肌活动度

关于探头放置在腹部的具体位置没有达成统一共识

关于膈肌超声操作练习

在日常实践中，需要至少40次(最好是双侧的)练习，其中至少20次应该在有经验老师的监督下进行，以便独立使用。

未来

可以加强通气引起的组织学改变(如炎症、纤维化、水肿)、中高回声层的组织学基础、各种临床情况下膈肌功能障碍的临界值以及与其他呼吸肌的相互作用，例如呼气肌萎缩/功能障碍对膈肌功能的影响等方向进行研究。 膈肌监测新技术发展方向包括剪切波弹性成像、超声斑点追踪、膈肌运动加速度参数 以及膈肌运动自动图像收集等。  

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