超聲監(jiān)測(cè)重癥患者膈肌功能應(yīng)用進(jìn)展

戴衛(wèi)星，胡靜瑜

（浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬第四醫(yī)院 浙江 義烏 322000）

膈肌功能障礙（diaphragm dysfunction，DD）在重癥患者中非常見，目前病原學(xué)尚不明確，一側(cè)或雙側(cè)膈肌無(wú)力、麻痹或撲動(dòng)，導(dǎo)致呼吸功能暫時(shí)性或者永久性癱瘓的疾病[1]。目前已知呼吸機(jī)使用、慢性肺部疾病、重癥感染性疾病、胸腔臟器手術(shù)、嚴(yán)重創(chuàng)傷傷、電解質(zhì)紊亂、內(nèi)環(huán)境酸堿失衡等均可影響膈肌運(yùn)動(dòng)功能[2]。有研究提出，在膿毒性休克的患者中膈肌功能障礙發(fā)生率約為60%，重癥監(jiān)護(hù)病房（ICU）住院患者中呼吸機(jī)使用者發(fā)生率為80%，同時(shí)提出腹腔內(nèi)病因以及皮質(zhì)類固醇和阿片類藥物的給藥均與DD發(fā)生有關(guān)[3]。在重癥患者治療過(guò)程中膈肌功能檢測(cè)越來(lái)越被重視起來(lái)，目前常用監(jiān)測(cè)手段有X線、CT、磁共振、肌電圖、透視等，膈肌超聲是通過(guò)對(duì)膈肌厚度、活動(dòng)度及變化率來(lái)實(shí)現(xiàn)功能監(jiān)測(cè)，與其他方法相比是一種重要的非侵入性、可在床邊實(shí)時(shí)開展、無(wú)創(chuàng)傷、避免危重患者轉(zhuǎn)運(yùn)及檢查相關(guān)風(fēng)險(xiǎn)、簡(jiǎn)單方便、可重復(fù)性高的檢查評(píng)估手段。在危重患者治療、呼吸機(jī)使用策略、脫機(jī)拔管等治療中起到重要作用。文章通過(guò)描述床旁超聲在危重患者膈肌功能監(jiān)測(cè)中應(yīng)用的進(jìn)展及存在的問(wèn)題進(jìn)行綜述，為以后危重患者治療提供一些有用的信息。

1 膈肌的生理及解剖

膈肌是由運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元從第三個(gè)分布到第五個(gè)頸椎脊髓，喙部至尾部膈骨神經(jīng)池節(jié)段支配調(diào)控腹側(cè)、內(nèi)側(cè)和背側(cè)膈膜[4]。一種將胸部與腹部分隔開來(lái)的由肌肉成分和中央肌腱組成肌肉發(fā)達(dá)的薄圓頂形結(jié)構(gòu)。腹部表面襯有腹膜，胸內(nèi)表面有胸膜。膈肌是吸氣的主要肌肉，其作用通常約占吸潮量的70%，也是腹部壓力傳遞到胸部的屏障。當(dāng)膈肌收縮時(shí)，導(dǎo)致膜穹頂?shù)奈膊窟\(yùn)動(dòng)，增加腹內(nèi)壓，降低胸腔內(nèi)壓。胸膜壓的降低導(dǎo)致肺泡內(nèi)壓降低。當(dāng)肺泡內(nèi)壓力變?yōu)閬喆髿鈮簳r(shí)，空氣就會(huì)從大氣中進(jìn)入肺泡[2]。

2 膈肌超聲技術(shù)

膈肌超聲是利用超聲B模式、M模式對(duì)呼吸期間肌肉厚度和增厚分?jǐn)?shù)的評(píng)估分別用于評(píng)估肌肉功能和肌肉收縮活性[5]。通常建議在第8和第11肋間隙之間的中腋窩線進(jìn)行，可視化為三層結(jié)構(gòu)：由回聲胸膜和腹膜包圍的低回聲層，回聲纖維層穿過(guò)其中間，但并未有明確指出其優(yōu)勢(shì)。有研究提出膈膜是結(jié)構(gòu)復(fù)雜的肌肉，在腋窩中線的變異性最低，腋窩后部和腋窩中線的平均厚度相當(dāng)，而腋窩中段厚度明顯較高，在實(shí)際應(yīng)用中應(yīng)根據(jù)情況調(diào)整檢查位置[6]。橫波彈性成像的應(yīng)用是依賴于通過(guò)聚焦超聲束的聲輻射力產(chǎn)生振動(dòng)源，從而產(chǎn)生橫波。跟蹤與此超聲束正交的傳播橫波可以量化橫波速度（v）和直接相關(guān)的SM（即SM=ρ×v2，ρ為組織的密度）。SM反映了彈性組織特性，膈肌SM越高，表明肌肉更硬，橫波彈性成像可能是定性評(píng)估膈肌特性的最有希望的方法[7]。希望越來(lái)越多的超聲技術(shù)被開發(fā)應(yīng)用，幫助臨床解決更多的問(wèn)題。

3 臨床應(yīng)用

3.1 膈肌超聲應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

胸部X線片和CT掃描、透射需要患者配合屏氣及呼吸，而且輻射暴露、設(shè)備笨重和成本高，MRI無(wú)法獲得金屬植入物患者的圖像，以及在需要有創(chuàng)通氣危重患者中難以進(jìn)行測(cè)試，膈肌超聲成像是一種廉價(jià)且便攜的技術(shù)，可以評(píng)估非臥床患者和機(jī)械通氣患者在某個(gè)時(shí)間點(diǎn)或隨時(shí)間推移的膈肌厚度、增厚和偏移。該技術(shù)還有助于識(shí)別導(dǎo)致膈肌功能障礙的疾病過(guò)程和臨床決策[8]。膈肌無(wú)力是膈肌功能障礙和萎縮的結(jié)果，在ICU中很常見由于有創(chuàng)機(jī)械通氣、藥物、膿毒癥和營(yíng)養(yǎng)不良之間復(fù)雜的病理生理學(xué)相互作用而發(fā)生的，使用超聲評(píng)估隔膜結(jié)構(gòu)（厚度，增厚）和遷移率（尾部位移）似乎是可行且可重復(fù)的，但沒(méi)有大規(guī)模的“現(xiàn)實(shí)生活”研究可用[9]。

3.2 膈肌功能障礙早期識(shí)別

有研究利用超聲評(píng)估COVID-19幸存者的膈肌功能，發(fā)現(xiàn)需要住院的患者膈肌功能障礙患病率很高，若患者出現(xiàn)持續(xù)存在呼吸短促，應(yīng)考慮完善神經(jīng)肌肉膈肌超聲檢查，提出了膈肌超聲可有助于COVID-19患者的膈肌功能障礙診斷[10]。但是該研究并未對(duì)輕癥患者進(jìn)行監(jiān)測(cè)，故將來(lái)需要對(duì)COVID-19后非住院患者的膈肌狀態(tài)進(jìn)行更多研究。文強(qiáng)等[11]提出膈肌超聲參數(shù)作為診斷肌萎縮性側(cè)索硬化癥（ALS）肺功能障礙的替代指標(biāo)，為ALS患者膈肌功能損害的診斷和隨訪提供了新的視角，特別是對(duì)不能進(jìn)行傳統(tǒng)肺功能檢查的患者。該結(jié)論納入數(shù)據(jù)不多，還需進(jìn)行多中心研究進(jìn)一步探究?jī)r(jià)值。Lang等[12]提出了術(shù)后殘留治療（PORC）仍然是一項(xiàng)重要的臨床挑戰(zhàn)，發(fā)生率為7%～88%，殘留阻滯導(dǎo)致呼吸系統(tǒng)并發(fā)癥（包括氣道阻塞、缺氧和再插管）的風(fēng)險(xiǎn)增加，以及麻醉后監(jiān)護(hù)病房（PACU）住院時(shí)間延長(zhǎng)。神經(jīng)肌肉監(jiān)測(cè)仍然是識(shí)別PORC的黃金標(biāo)準(zhǔn)，但它需要專用設(shè)備以及精確的校準(zhǔn)，并且可能會(huì)引起患者的不適。當(dāng)神經(jīng)肌肉監(jiān)測(cè)不可用時(shí)，膈肌超聲可以用作預(yù)測(cè)膈肌力量的替代品，因?yàn)橹苯訙y(cè)量將是侵入性的，并且可能導(dǎo)致嚴(yán)重的并發(fā)癥，其對(duì)膈肌功能的圍手術(shù)期檢查具有很大的價(jià)值，但很少在手術(shù)室進(jìn)行。因膜便偏移差（DED）在識(shí)別PORC方面具有低敏感性和高特異性，DUS可能是有助于識(shí)別PORC的另一種方法。胸部心臟和腹部手術(shù)可能會(huì)影響膈肌功能，可能會(huì)影響術(shù)后DUS參數(shù)，可能需要專門的且專業(yè)水平高的醫(yī)師完成。

3.3 監(jiān)測(cè)膈肌功能及指導(dǎo)康復(fù)治療

呼吸機(jī)（MV）在ICU中常規(guī)用于危及生命的疾病患者，呼吸機(jī)誘導(dǎo)的膈肌功能障礙（VIDD），MV時(shí)間延長(zhǎng)和脫機(jī)失敗是ICU患者發(fā)病和死亡的兩個(gè)主要危險(xiǎn)因素。采用超聲早期監(jiān)測(cè)患者膈肌功能，早期康復(fù)是可行的，并且有利于改善MV延長(zhǎng)引起的膈肌功能障礙，并提前從呼吸機(jī)中退出并拔管[13]。Laghlam等[14]提出利用床邊超聲對(duì)心臟手術(shù)后的患者進(jìn)行膈肌功能監(jiān)測(cè)，發(fā)現(xiàn)此類患者DD發(fā)生率為7.6%，其中右側(cè)DD為43%，左側(cè)DD為42.3%，雙側(cè)DD為14.7%，它導(dǎo)致呼吸系統(tǒng)并發(fā)癥的增加，如肺炎、長(zhǎng)時(shí)間通氣和重癥監(jiān)護(hù)。對(duì)于心臟術(shù)后的病人應(yīng)進(jìn)行早期超聲檢查，尋找膈肌功能障礙，并且通過(guò)呼吸運(yùn)動(dòng)及物理療法幫助膈肌恢復(fù)。Hadda等[15]通過(guò)床邊超聲對(duì)膿血癥患者的膈肌功能進(jìn)行檢測(cè)，膈肌厚度下降在膿毒癥患者中很常見，膈肌厚度的下降與脫機(jī)困難、住院死亡率增高以及幸存者出院后90 d結(jié)局惡化有關(guān)。同時(shí)提出，膈肌厚度的早期下降確實(shí)可以預(yù)測(cè)隨后的結(jié)果。有研究利用超聲對(duì)頸髓損傷的病人膈肌功能監(jiān)測(cè)，提出了頸椎脊髓損傷患者的膈肌肥厚，膈肌偏移更大，是一種可靠的工具。為頸髓損傷患者呼吸功能監(jiān)測(cè)提供了新思路，同時(shí)在康復(fù)治療中具有重要指導(dǎo)意義[16]。

3.4 預(yù)測(cè)有創(chuàng)機(jī)械支持及脫機(jī)時(shí)機(jī)

一項(xiàng)前瞻性研究通過(guò)研究者通過(guò)受控機(jī)械通氣（CMV）和輔助機(jī)械通氣（AMV）的通氣模式交替的方法，檢測(cè)膈肌功能變化，運(yùn)用超聲監(jiān)測(cè)呼吸機(jī)支持患者膈肌厚度變化。提出膈肌萎縮與控制機(jī)械通氣的持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)有關(guān)，AMV導(dǎo)致膈肌厚度的部分恢復(fù)，為膈肌保護(hù)性機(jī)械通氣提供了新的思路[17]。無(wú)創(chuàng)通氣（NIV）適用于新發(fā)急性呼吸衰竭（ARF）患者，他們往往需要吸入高濃度氧氣，呼吸急促，不適合轉(zhuǎn)運(yùn)。超聲監(jiān)測(cè)膈肌增厚分?jǐn)?shù)（DTF）和呼吸頻率/DTF比值都可能是預(yù)測(cè)從頭ARF患者NIV結(jié)果的有效、可行和非侵入性工具[18]。Kocyigit等[19]通過(guò)床旁超聲對(duì)60名急診室慢性阻塞性疾病急性發(fā)作（AECOPD）的患者檢測(cè)膈肌功能，發(fā)現(xiàn)了超聲監(jiān)測(cè)DD的敏感度為84.6%，特異度為91.5%，陽(yáng)性預(yù)測(cè)值為73.3%，陰性預(yù)測(cè)值為95.6%，合理地利用超聲評(píng)估急性呼吸衰竭患者的DTF和呼吸頻率/DTF，可以幫我們?cè)u(píng)估NIV停用以及正確的插管時(shí)機(jī)。體外膜肺（ECMO）是重癥患者治療的一種利器，它可以替代心肺功能做臨時(shí)支持。但如何合理掌握脫機(jī)時(shí)機(jī)，一直困擾著臨床工作人員，采用床旁超聲監(jiān)測(cè)患者DTF，因?yàn)镈TF與LVEF評(píng)估的心臟功能有關(guān)，而ECMO的有效下機(jī)與納入時(shí)較高的LVEF相關(guān)35%，所以在ECMO支持的患者中進(jìn)行DTF監(jiān)測(cè)有助于調(diào)整運(yùn)行參數(shù)、指導(dǎo)治療和下機(jī)時(shí)機(jī)[20]。通過(guò)對(duì)危重患者膈肌功能進(jìn)行實(shí)時(shí)超聲監(jiān)測(cè)，可以讓我們?cè)绨l(fā)現(xiàn)膈肌病變，及時(shí)調(diào)整呼吸機(jī)參數(shù)并啟用肺及膈肌保護(hù)性通氣策略，早期進(jìn)行膈肌功能康復(fù)治療，制定脫機(jī)拔管計(jì)劃。

4 小結(jié)

隨著科技及醫(yī)療水平的不斷發(fā)展，重癥超聲發(fā)展越來(lái)越受到重視，主要用于各臟器功能監(jiān)測(cè)、胸腹水監(jiān)測(cè)及氣管切開、深靜脈穿刺等各種操作引導(dǎo)。膈肌超聲同樣越來(lái)越多地進(jìn)入我們的認(rèn)知，它是一種廉價(jià)且便攜的技術(shù)，可以實(shí)時(shí)評(píng)估非臥床患者和機(jī)械通氣患者隔膜厚度、增厚和偏移。膈肌超聲成像高度依賴于操作者經(jīng)驗(yàn)及醫(yī)療素養(yǎng)，而且和檢查位置密切相關(guān)，這需要我們有足夠的訓(xùn)練能力，才能熟練執(zhí)掌握這項(xiàng)技術(shù)。希望超聲技術(shù)進(jìn)一步改進(jìn)提高, 橫波彈性成像與膈肌壓力輸出相關(guān)，可能代表了超聲成像進(jìn)展的一個(gè)有希望的領(lǐng)域。目前這一領(lǐng)域尚未統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)及相關(guān)指南，研究均無(wú)大樣本量參與，將來(lái)能有更多人員參與膈肌超聲的研究，在膈肌功能監(jiān)測(cè)方面提供更有力的臨床支持，為患者早期康復(fù)、實(shí)施保護(hù)性通氣、早期脫機(jī)拔管提供更優(yōu)質(zhì)的治療方案。