關(guān)于超聲技術(shù)在隔肌功能障礙的診斷的有效性研究

關(guān)于超聲技術(shù)在隔肌功能障礙的診斷的有效性研究

Summary：目的：文章將研究超聲技術(shù)在隔肌功能障礙的診斷的有效性。方法：選取2021年4月～2022年6月期間來(lái)我院救治的52例呼吸困難需要機(jī)械通氣患者為研究對(duì)象，根據(jù)患者撤機(jī)是否成功分為撤機(jī)成功組和失敗組。文章結(jié)合膈肌厚度、膈肌移動(dòng)度、膈肌增厚分?jǐn)?shù)、膈肌淺快呼吸指數(shù)等方面進(jìn)行膈肌超聲的臨床應(yīng)用有效性檢測(cè)。結(jié)果：結(jié)合預(yù)測(cè)撤機(jī)結(jié)果、鑒別膈肌萎縮和膈肌麻痹、判斷慢性阻塞性肺疾病、評(píng)估機(jī)械通氣患者的人機(jī)同步性等方面的標(biāo)準(zhǔn)，我們發(fā)現(xiàn)兩組膈肌患者中，撤機(jī)成功組患者實(shí)施超聲檢測(cè)措施后，康復(fù)均明顯高于撤機(jī)失敗組患者。結(jié)論：超聲技術(shù)在隔肌功能障礙的診斷中非常有效。Keys：超聲技術(shù)；隔肌功能障礙；診斷；有效性課題名稱：膈肌超聲技術(shù)在膈肌功能障礙診斷中的應(yīng)用研究

柳州市科學(xué)技術(shù)局自籌課題

合同編號(hào)：2020NBAB0119自

項(xiàng)目負(fù)責(zé)人：王婧0引言膈?。ㄌ刂笝M膈?。┌研厍缓透骨环珠_(kāi)，是主要的呼吸肌，由神經(jīng)根C3-C5產(chǎn)生的膈神經(jīng)支配。干擾膈神經(jīng)支配、收縮性肌肉特性或與胸壁機(jī)械耦合的疾病可導(dǎo)致膈肌功能障礙；其與呼吸系統(tǒng)有關(guān)，尤其是呼吸困難、運(yùn)動(dòng)不耐受、睡眠障礙、嗜睡，在最嚴(yán)重的情況下，還會(huì)對(duì)生存造成負(fù)面影響。有時(shí)在鑒別診斷不明原因的呼吸困難時(shí)應(yīng)予以考慮膈肌功能障礙，包括從產(chǎn)生壓力能力的部分喪失（肌無(wú)力）到膈肌功能的完全喪失（癱瘓）。單側(cè)膈肌癱瘓患者通常無(wú)癥狀，可能是一個(gè)偶然的X線成像表現(xiàn)出半側(cè)膈肌升高。雙側(cè)膈肌癱瘓或嚴(yán)重膈肌無(wú)力的患者更容易出現(xiàn)不明原因的呼吸困難或復(fù)發(fā)性呼吸衰竭。膈肌無(wú)力和任何增加呼吸功的過(guò)程（如肺炎、肺水腫、肺不張或支氣管痙攣）結(jié)合，均可能壓垮輕度膈肌無(wú)力患者，導(dǎo)致機(jī)械通氣時(shí)間延長(zhǎng)。在機(jī)械通氣超過(guò)24h的患者中，約40%~60%在危重病期間患有ICU獲得性膈肌無(wú)力。膈肌功能障礙患者的機(jī)械通氣持續(xù)時(shí)間往往比膈肌功能障礙改善患者長(zhǎng)。呼吸機(jī)引起的膈肌功能障礙會(huì)延長(zhǎng)撤機(jī)時(shí)間，并與撤機(jī)結(jié)果、ICU和住院病死率以及長(zhǎng)期臨床結(jié)果相關(guān)。文章將探討超聲技術(shù)在隔肌功能障礙的診斷的有效性。1資料與方法研究表明，左右兩側(cè)膈肌的厚度及厚度變化無(wú)明顯差異，且相對(duì)于左側(cè)膈肌，超聲能更直觀地測(cè)量右側(cè)膈肌的移動(dòng)度，而且右側(cè)膈肌測(cè)量的可重復(fù)性比左側(cè)膈肌高。因此，臨床常用肝臟作為聲學(xué)窗，測(cè)量右半膈肌的厚度以及運(yùn)動(dòng)情況。但當(dāng)懷疑患者存在單側(cè)膈肌損傷時(shí)，需要評(píng)估雙側(cè)膈肌功能才更有臨床價(jià)值。本文選取2021年4月～2022年6月期間來(lái)我院進(jìn)行救治的52例呼吸困難需要機(jī)械通氣患者為研究對(duì)象，根據(jù)患者撤機(jī)是否成功分為撤機(jī)成功組和失敗組。選取2021年4月～2022年6月期間來(lái)我院救治的52例呼吸困難需要機(jī)械通氣患者為研究對(duì)象，根據(jù)患者撤機(jī)是否成功分為撤機(jī)成功組和失敗組。其中撤機(jī)失敗組共22例，男性18例，女性4例。年齡分布在48~94歲，平均（69±3.15）歲，撤機(jī)失敗組使用常規(guī)非超聲的檢測(cè)方法；撤機(jī)成功組共30例患者，其中男性18例，女性12例，年齡分布在18～80歲，平均（58±3.94）歲，撤機(jī)成功組實(shí)施超聲技術(shù)檢測(cè)。排除具有精神疾病家族史、對(duì)治療不配合的患者。兩組患者在性別、年齡、病史等方面比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P﹥0.05），具有可比性。1.2膈肌厚度一般選取3.5～5.0MHz的相控陣探頭做膈肌超聲檢查，將探頭置于腋前線和腋中線第8（或第9）肋間隙，通過(guò)調(diào)整探頭角度使超聲束與膈肌垂直，二維超聲圖像可以顯示膈肌的組織結(jié)構(gòu)為兩邊高回聲的膈肌胸膜層和腹膜層，以及中間低回聲的膈肌肌肉層。通過(guò)測(cè)量胸膜層與腹膜層之間的距離即可得到膈肌的厚度，膈肌厚度不僅可以用二維B型超聲測(cè)量，也可以通過(guò)M型超聲測(cè)量。在二維超聲定位膈肌后，將M型超聲取樣線垂直經(jīng)過(guò)膈肌，可顯示經(jīng)過(guò)取樣線位置的膈肌厚度隨著呼吸周期變化而變化。健康成年人功能殘氣位的膈肌厚度為1.8～3.0mm，男性明顯高于女性，膈肌厚度變化范圍為28%～96%。1.1膈肌增厚分?jǐn)?shù)吸氣過(guò)程中膈肌收縮，厚度增加，膈肌厚度的變化可反映膈肌的收縮能力。分別在平靜呼氣末與最大吸氣末測(cè)量膈肌厚度，可計(jì)算出膈肌增厚率［膈肌增厚率=(最大吸氣末厚度－平靜呼氣末厚度)/平靜呼氣末厚度×100%］。正常狀態(tài)下肺容量從殘氣量增加到肺總量時(shí)膈肌厚度平均增加54%(范圍42%～78%)。1.3膈肌移動(dòng)度呼吸過(guò)程中膈肌不同部位的移動(dòng)度并不完全相同，中、后部的移動(dòng)度大于前部，測(cè)量膈肌移動(dòng)度主要是測(cè)量其后部運(yùn)動(dòng)。M型超聲可連續(xù)記錄取樣線上膈肌的時(shí)間－位置關(guān)系，可量化膈肌的移動(dòng)幅度。將超聲探頭置于腋前線和鎖骨中線間低位肋骨下緣，使超聲束與膈肌后部垂直，M型超聲可顯示取樣線上膈肌隨著呼吸的運(yùn)動(dòng)軌跡。吸氣時(shí)膈肌下移靠近探頭，M型超聲軌跡向上;呼氣時(shí)膈肌上移遠(yuǎn)離探頭，M型超聲軌跡向下。膈肌移動(dòng)度為基線至曲線最高點(diǎn)的垂直距離。研究顯示，健康志愿者的膈肌移動(dòng)度男性大約在1.0cm，女性大約在0.9cm，男性膈肌移動(dòng)度略大于女性，這可能與不同性別體型差異相關(guān)。雙側(cè)膈肌移動(dòng)度差異一般＜50%，但也有研究顯示雙側(cè)膈肌運(yùn)動(dòng)幅度差異超過(guò)2倍以上才算異常。1.4膈肌淺快呼吸指數(shù)膈肌收縮速度=膈肌移動(dòng)度/吸氣時(shí)間。健康成人平靜呼吸時(shí)膈肌收縮速度大約為1.3～1.5cm/s，而經(jīng)鼻用力吸氣時(shí)收縮速度可增加到10cm/s。膈肌收縮速度與膈肌的肌力有關(guān)，快速用力吸氣動(dòng)作有助于準(zhǔn)確評(píng)估膈肌肌力。有研究顯示，在老年患者中，右側(cè)膈肌移動(dòng)度大于1.1cm，收縮速度大于2.1cm/s，可以很好地預(yù)測(cè)脫機(jī)成功率。超聲測(cè)量膈肌厚度以及移動(dòng)度等的精確性及可重復(fù)性在多篇研究中都得到證實(shí)。健康人平靜呼吸時(shí)，測(cè)量雙側(cè)膈肌移動(dòng)度在不同測(cè)量者之間和測(cè)量者自身的可重復(fù)性在91%～96%之間。在ICU患者中，使用超聲測(cè)量膈肌移動(dòng)度，不論是測(cè)量者自身，還是不同測(cè)量者之間的可重復(fù)性，也都在88%以上。2膈肌超聲的臨床應(yīng)用2.1預(yù)測(cè)撤機(jī)結(jié)果對(duì)于機(jī)械通氣患者，膈肌功能與撤機(jī)成功與否密切相關(guān)，呼吸需求和呼吸肌肉力量相匹配是撤機(jī)成功的關(guān)鍵。呼吸肌群疲勞乏力是導(dǎo)致撤機(jī)失敗的重要因素。ICU患者中多種因素會(huì)導(dǎo)致膈肌乏力，比如膿毒癥、電解質(zhì)紊亂、多發(fā)性神經(jīng)病或肌病等，甚至有些患者在入ICU時(shí)因?yàn)榧膊〉膰?yán)重程度已經(jīng)存在膈肌乏力，這類患者往往預(yù)示不良預(yù)后。因此應(yīng)用超聲評(píng)估膈肌功能對(duì)預(yù)測(cè)撤機(jī)成功率具有重要意義。研究顯示，膈肌厚度有助于預(yù)測(cè)撤機(jī)是否成功，且膈肌移動(dòng)度與淺快呼吸指數(shù)具有相似的預(yù)測(cè)撤機(jī)結(jié)果的價(jià)值。DiNino等報(bào)道，膈肌增厚率＞30%預(yù)測(cè)撤機(jī)成功的敏感度和特異度分別為88%和71%。Ferrari等研究表明，膈肌增厚率＞36%作為自主呼吸試驗(yàn)成功的敏感度為82%，特異度為88%。更有研究報(bào)道膈肌平均移動(dòng)度為1．1cm時(shí)，預(yù)測(cè)撤機(jī)結(jié)果的敏感度和特異度優(yōu)于淺快呼吸指數(shù)和最大吸氣壓。因此，膈肌超聲是床旁判斷機(jī)械通氣患者是否存在脫機(jī)困難的一項(xiàng)重要工具。2.2鑒別膈肌萎縮和膈肌麻痹研究發(fā)現(xiàn)，機(jī)械通氣12～24h即可出現(xiàn)不同程度的膈肌萎縮，稱為通氣誘導(dǎo)的膈肌功能障礙(ventilator-induceddiaphragmdysfunction，VIDD)，而且萎縮的程度隨著通氣時(shí)間的延長(zhǎng)而加重。神經(jīng)肌肉疾病，長(zhǎng)期營(yíng)養(yǎng)不良也會(huì)導(dǎo)致膈肌的萎縮，膈肌萎縮在M型超聲上的表現(xiàn)主要為膈肌厚度的減少和運(yùn)動(dòng)幅度的減弱。膈肌麻痹一般是由于膈神經(jīng)損傷導(dǎo)致的膈肌運(yùn)動(dòng)障礙，多由于惡性腫瘤侵犯或胸外科手術(shù)創(chuàng)傷引起，臂叢神經(jīng)炎和脊髓損傷也會(huì)導(dǎo)致膈肌麻痹。膈肌麻痹的主要表現(xiàn)是膈肌的矛盾運(yùn)動(dòng)，可發(fā)生在一側(cè)或雙側(cè)膈肌，在M型超聲上表現(xiàn)為與正常膈肌運(yùn)動(dòng)方向相反的運(yùn)動(dòng)軌跡。超聲可以通過(guò)直接觀察雙側(cè)膈肌厚度、增厚情況以及運(yùn)動(dòng)軌跡，判斷患者膈肌功能是否異常以及異常的類型，從而為臨床判斷重癥患者呼吸功能不全的原因提供更多有用且可靠的信息。2.3判斷慢性阻塞性肺疾病(hronicobstructivepulmonarydisease，COPD)嚴(yán)重程度COPD是困擾人們健康的慢性疾病之一，病情會(huì)隨著時(shí)間的推移而逐漸加重。大多數(shù)COPD患者緩解期的呼吸作功明顯高于健康人，且隨著疾病的進(jìn)展，患者會(huì)通過(guò)動(dòng)員呼吸增效肌保證正常通氣，因此更容易出現(xiàn)呼吸費(fèi)力的癥狀，并增加呼吸衰竭發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)。在大鼠COPD模型的相關(guān)研究中，發(fā)現(xiàn)COPD組大鼠跨膈壓明顯低于正常撤機(jī)失敗組，而跨膈壓反映的是膈肌的收縮功能，說(shuō)明COPD可引起顯著的膈肌功能下降［24］。Antenora等研究發(fā)現(xiàn)，在COPD急性發(fā)作患者中，約1/4患者存在膈肌增厚率小于20%，且這些患者無(wú)創(chuàng)正壓通氣失敗率高，機(jī)械通氣時(shí)間以及ICU住院時(shí)間延長(zhǎng)，ICU死亡率也明顯增高。國(guó)內(nèi)也有研究者發(fā)現(xiàn)，COPD患者平靜呼吸時(shí)膈肌移動(dòng)度隨疾病嚴(yán)重程度的增加而增大;而用力呼吸時(shí)則相反，膈肌移動(dòng)度隨疾病嚴(yán)重程度的增加而減小。在臨床實(shí)際工作中，通過(guò)完善膈肌超聲檢查及隨訪，能夠精確反映COPD患者的膈肌功能，為早期實(shí)施干預(yù)措施，阻止其功能進(jìn)一步下降提供理論依據(jù)和參考。2.4評(píng)估機(jī)械通氣患者的人機(jī)同步性既往需要通過(guò)導(dǎo)管測(cè)量食管和胃內(nèi)壓力評(píng)估患者吸氣努力，從而判斷機(jī)械通氣患者是否人機(jī)同步。而在健康志愿者以及機(jī)械通氣患者中，均證實(shí)膈肌M型超聲可提供食道壓力的鏡像改變。吸氣時(shí)膈肌收縮下移，食管內(nèi)壓力逐漸降低，膈肌在M型超聲中顯示同步向上的運(yùn)動(dòng)軌跡:呼氣時(shí)膈肌上移，食管內(nèi)壓力升高，膈肌則顯示同步向下的運(yùn)動(dòng)軌跡。同步監(jiān)測(cè)機(jī)械通氣患者膈肌M型超聲和氣道壓力波形，可以反映患者吸氣努力是否在合適的時(shí)機(jī)觸發(fā)了呼吸機(jī)支持，也就是人機(jī)同步性是否匹配。膈肌收縮起始和結(jié)束與呼吸機(jī)觸發(fā)的呼吸周期的同步，被定義為人機(jī)同步性好。另一方面，呼吸做功可以通過(guò)膈肌厚度的變化來(lái)反映，而膈肌增厚率隨機(jī)械通氣壓力支持水平的增加而降低，也能反映呼吸做功的大小。因此，可以通過(guò)膈肌超聲監(jiān)測(cè)以上指標(biāo)，了解呼吸做功以及人機(jī)同步性的數(shù)據(jù)，從而指導(dǎo)臨床醫(yī)生調(diào)整呼吸機(jī)參數(shù)以達(dá)到最佳的人機(jī)同步，使呼吸做功最小化，從而減少呼吸肌疲勞。3結(jié)果本次研究采用SPSS18.0軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，計(jì)數(shù)資料比較采用字檢驗(yàn)，計(jì)量資料以（x±s）表示，采用t檢驗(yàn)，P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。兩組膈肌患者中，撤機(jī)成功組患者實(shí)施超聲檢測(cè)措施后，康復(fù)均明顯高于撤機(jī)失敗組患者。且P＜0.05，具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。表1兩組患者康復(fù)效率質(zhì)量評(píng)分（n％）組別

總滿意率康復(fù)質(zhì)量評(píng)分撤機(jī)成功組

93.8％91.28±7.13撤機(jī)失敗組

63.4％59.26±12.46注:與撤機(jī)失敗組比較，P＜0．05表2

膈肌超聲技術(shù)在膈肌功能障礙診斷中的研究數(shù)據(jù)撤機(jī)后15分鐘行膈肌評(píng)估;測(cè)膈肌活動(dòng)度:患者仰臥位:床頭抬高30°，定位腋前線與肋緣交點(diǎn)，將35MHz探頭垂直胸壁，選擇M模式，取樣線與膈肌垂直，標(biāo)定膈肌運(yùn)動(dòng)范圍，即得膈肌活動(dòng)度(DE)。測(cè)膈肌厚度:將13MHZ探頭在腋前線和腋中線之間于8－9肋水平垂直胸壁，根據(jù)胸膜腹膜確定膈肌后調(diào)整為M模式，在一個(gè)呼吸周期內(nèi)測(cè)量呼吸末膈肌厚度(DTee)和吸氣末膈肌厚度(DTei)。膈肌增厚率(DTF)計(jì)算公式:(DTei-DTee)/DTee，以上操作重復(fù)三次。超聲操作醫(yī)師為順利通過(guò)中國(guó)重癥超聲組培訓(xùn)認(rèn)證，獲得重癥超聲資質(zhì)的重癥醫(yī)學(xué)科醫(yī)師。如下圖所示：圖1

超聲測(cè)量DE

圖2

超聲測(cè)量DTei、DTee4總結(jié)一些疾病尤其是重癥類疾病影響膈神經(jīng)傳導(dǎo)、神經(jīng)機(jī)械偶聯(lián)、膈肌結(jié)構(gòu)及功能等，導(dǎo)致機(jī)械通氣時(shí)間延長(zhǎng)。ICU中，膈肌功能障礙避無(wú)可避，但盡早發(fā)現(xiàn)膈肌功能障礙可能會(huì)影響治療效果，減少通氣時(shí)間，盡早撤機(jī)拔管、避免呼吸機(jī)依賴，減輕患者費(fèi)用。目前評(píng)估膈肌功能的手段多樣，但在危重病房，仍建議臨床醫(yī)師使用床旁超聲，因其易操作，易普及，能方便、有效、及時(shí)、動(dòng)態(tài)地獲取膈肌功能。使用膈肌超聲可有助于檢測(cè)危重患者的膈肌功能障礙，預(yù)測(cè)拔管結(jié)果，監(jiān)測(cè)呼吸負(fù)荷，評(píng)估膈肌萎縮情況，但需要進(jìn)一步研究使用膈肌超聲對(duì)危重患者預(yù)后的影響。Reference[1]李蘭,呂波,張宇等.序貫健肌操對(duì)呼吸機(jī)相關(guān)隔肌功能障礙的臨床療效[J].中國(guó)中西醫(yī)結(jié)合急救雜志,2019,26(6):641-645.[2]劉晉豫,王強(qiáng),汪曉蜜等.膈肌超聲評(píng)分預(yù)測(cè)機(jī)械通氣撤機(jī)的價(jià)值探討[J].臨床超聲醫(yī)學(xué)雜志,2020,22(1):38-41.[3]吳素英,楊玉燕,陳小燕等.膈肌功能恢復(fù)鍛煉預(yù)防