L'ecografia point-of-care (POCUS) è una tecnica essenziale per lo screening della disfunzione diaframmatica grazie alla sua portabilità, non invasività e capacità di imaging in tempo reale. Sebbene esistano gli attuali protocolli POCUS diaframmatici, soffrono di scarsa affidabilità interoperatore e mancano di linee guida di consenso. Qui descriviamo una tecnica riproducibile e semplice da eseguire.
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Articolo metodologico
Ecografia diaframmatica negli adulti: acquisizione e interpretazione delle immagini
In questo articolo
Sommario
Abstract
La disfunzione del diaframma è un problema ampiamente riconosciuto in numerose specialità mediche e contesti clinici. Una valutazione tempestiva e accurata del diaframma è vitale non solo nei pazienti critici, dove ha un ruolo nello svezzamento dalla ventilazione meccanica e negli esiti respiratori, ma anche nell'arena perioperatoria come strumento diagnostico per rilevare la funzione del nervo frenico. La valutazione diaframmatica ha tradizionalmente utilizzato la fluoroscopia e gli studi sui nervi che richiedono tempo, sono costosi e non sono portatili. L'ecografia point-of-care (POCUS) supera queste barriere e può essere utilizzata come strumento per lo screening non invasivo della funzione del diaframma. Tuttavia, la POCUS per la disfunzione diaframmatica attualmente soffre di diversi problemi come la mancanza di linee guida di consenso, una molteplicità di protocolli e una scarsa affidabilità interoperatore tra i protocolli esistenti, in particolare con la valutazione dell'escursione della cupola del diaframma e dell'ispessimento diaframmatico. Per affrontare questi problemi, questo manoscritto esamina la letteratura disponibile sulla POCUS diaframmatica e identifica una tecnica di acquisizione delle immagini che è semplice da eseguire e ha un'elevata affidabilità interoperatoria. Questa tecnica descrive prima una valutazione qualitativa dell'escursione del diaframma, seguita da una valutazione quantitativa dell'escursione della zona di apposizione. La tecnica viene descritta in modo graduale insieme a tutti i seguenti elementi: posizionamento del paziente, selezione del trasduttore, posizionamento della sonda, ottimizzazione dell'immagine e interpretazione.
Introduzione
L'ecografia diagnostica può essere suddivisa in due divisioni: consultiva e point-of-care. L'ecografia consultiva incorpora un esame eseguito da un team di specialisti distinti, mentre il POCUS viene eseguito e interpretato dal medico che si prende cura del paziente in tempo reale1.
Negli ultimi decenni, la POCUS diagnostica è emersa come uno strumento di trasformazione nella medicina moderna, con applicazioni in rapida espansione in tutte le specialità. Queste applicazioni POCUS sono guidate dalla natura non invasiva, dalla portabilità e dalle capacità di imaging in tempo reale degli ultrasuoni. Inoltre, nell'ambito della POCUS diagnostica, le applicazioni che hanno raggiunto la massima diffusione in medicina clinica tendono ad avere sia un'accuratezza ragionevolmente elevata rispetto a un gold standard che un'elevata affidabilità interosservatore 2,3. Ad esempio, la POCUS del polmone è ben consolidata per restringere la diagnosi differenziale di insufficienza respiratoria e dispone di chiare linee guida basate sull'evidenza a sostegno del suo uso standardizzato4. Tuttavia, mentre la POCUS del polmone è ben consolidata, rimane un'esigenza insoddisfatta di sviluppare una valutazione ecografica riproducibile del diaframma.
Un tale protocollo di valutazione diaframmatica non invasivo andrebbe a beneficio di molteplici specialità e situazioni cliniche, tra cui, a titolo esemplificativo ma non esaustivo, terapia intensiva, pneumologia, assistenza perioperatoria (compresi i contesti di anestesia generale e anestesia regionale di sottospecialità) e neurologia. Nell'unità di terapia intensiva, la disfunzione diaframmatica è una preoccupazione comune, spesso derivante da molteplici patologie sottostanti come malattie neuromuscolari, miopatie da malattie critiche, traumi e malnutrizione5. I pazienti critici sono spesso ad alto rischio sia di compromissione della contrazione del diaframma che di sotto-riconoscimento di questo fenomeno6. Inoltre, la diagnosi precoce della disfunzione diaframmatica è importante, in quanto non solo può aiutare nelle strategie di gestione della ventilazione, ma anche la disfunzione può essere un indicatore precoce di infezione e sepsi 7,8. Inoltre, l'intubazione prolungata può portare a una significativa morbilità, mortalità e aumento delle spese sanitarie2. In questi scenari, un protocollo portatile non invasivo per la valutazione diaframmatica potrebbe essere utile per valutare l'adeguatezza per lo svezzamento dalla ventilazione meccanica, valutare il lavoro di respirazione e prevedere la probabilità di successo dell'estubazione rispetto al fallimento 6,8,9,10,11.
Nell'ambito dell'anestesia regionale, la POCUS diaframmatica potrebbe avere valore nello screening della paresi diaframmatica correlata alla disfunzione transitoria del nervo frenico da blocchi del plesso brachiale. Sebbene ben tollerate dai pazienti sani, le paralisi del nervo frenico possono portare a distress respiratorio nei pazienti con riserva polmonare limitata. Inoltre, in ambito perioperatorio, il POCUS del diaframma può fungere da strumento diagnostico per i pazienti in ambito preoperatorio, intraoperatorio e postoperatorio. Ad esempio, il POCUS diaframmatico potrebbe essere utilizzato per rilevare il danno al nervo frenico derivante da un'ampia gamma di procedure, tra cui, a titolo esemplificativo ma non esaustivo, l'innesto di bypass coronarico con prelievo interno dell'arteria mammaria, l'ablazione della fibrillazione atriale e gli interventi chirurgici cervicali o toracici 3,12.
Infine, all'interno della specialità della neurologia, POCUS potrebbe facilitare la valutazione della funzione diaframmatica in malattie neurologiche come la miastenia grave, la distrofia muscolare di Duchene, la sclerosi laterale amiotrofica e gli incidenti cerebrovascolari13.
Una valutazione accurata del diaframma è essenziale a causa del suo ruolo vitale nella funzione riparatrice. L'ossigenazione e la ventilazione dipendono dalla generazione di pressione intratoracica negativa creata dal diaframma, un muscolo a forma di cupola che separa l'addome e il torace che è composto da diverse membrane muscolari e tendinee14,15. Il diaframma ha almeno due componenti principali che possono essere distinti agli ultrasuoni: la cupola del diaframma (DoD) e la zona di apposizione (ZOA). Il DoD è la porzione tendinea centrale che mostra un aspetto iperecogeno e curvo agli ultrasuoni. La ZOA è la porzione laterale del diaframma che si attacca alla gabbia toracica ed è costituita da fibre muscolari che corrono parallele e prossimali alla superficie interna della parete toracica 3,15. Lo ZOA è sottile (di solito <1 cm di spessore), ma aumenta di spessore durante l'inspirazione quando il diaframma si contrae. Alla ZOA, il diaframma ha un aspetto caratteristico all'ecografia con tre strati, tra cui uno strato muscolare anecoico che è delimitato esternamente dalla pleura parietale iperecogena superficiale e internamente dal peritoneo iperecogeno profondo 3,13.
Sono stati proposti diversi protocolli ecografici non invasivi per la valutazione diaframmatica, che coinvolgono approcci sia qualitativi che quantitativi. La valutazione visiva qualitativa, l'approccio più semplice, comporta la valutazione del movimento diaframmatico bilateralmente, durante la respirazione corrente o della capacità vitale, utilizzando l'ecografia bidimensionale, nota anche come modalità di luminosità (B-mode). Al contrario, i protocolli quantitativi in genere iniziano con la modalità B e aggiungono ultrasuoni unidimensionali - noti anche come modalità di movimento (modalità M) - per misurare una delle due cose: l'escursione della cupola del diaframma (DoD) e / o l'ispessimento diaframmatico 2,3,5,13. La misurazione dell'escursione DoD viene eseguita con un trasduttore a bassa frequenza con il fascio di ultrasuoni diretto attraverso il terzo posteriore dell'emidiaframma con un angolo perpendicolare. La modalità M viene quindi utilizzata per misurare l'escursione durante la respirazione della capacità vitale.
In alternativa, la misura dell'ispessimento diaframmatico utilizza un trasduttore lineare ad alta frequenza in due fasi. Innanzitutto, il trasduttore ad alta frequenza viene posizionato lungo il fianco del paziente sovrastante il diaframma con modalità B per identificare la zona di apposizione (ZOA)3. In secondo luogo, la stima dell'ispessimento diaframmatico viene eseguita utilizzando la modalità M misurando lo spessore diaframmatico (in millimetri) dalla pleura viscerale a quella parietale e calcolando la variazione di spessore con la seguente equazione 2,3,5,13:
Variazione di spessore = (Spessore alla fine dell'inspirazione - Spessore alla fine della spirazione) / Spessore alla fine dell'espirazione
Tuttavia, i metodi quantitativi (escursione DoD e ispessimento diaframmatico) soffrono di scarsa affidabilità interoperatore. L'affidabilità interoperatore è bassa per la misurazione dell'escursione DoD per diversi motivi. In primo luogo, i fornitori hanno difficoltà a trovare un angolo di visualizzazione coerente dell'escursione della cupola del diaframma3. In secondo luogo, la valutazione sul lato sinistro è spesso impegnativa a causa della piccola finestra acustica attraverso la milza 2,16. Ad esempio, gli studi hanno citato che l'identificazione dell'escursione diaframmatica sinistra non è possibile fino al 65-79% dei casi17. In terzo luogo, il contenuto intraaddominale e il posizionamento del paziente possono influenzare l'intervallo di escursione del diaframma2.
Allo stesso modo, la misurazione dell'ispessimento diaframmatico ha una bassa affidabilità interoperatore per almeno due motivi. In primo luogo, la naturale sottigliezza del diaframma fa sì che gli errori millimetrici nella misurazione siano consequenziali. In secondo luogo, la variabilità dello spessore del diaframma attraverso gli spazi interstiziali delle costole e la lateralità del paziente provoca ulteriormente la dispersione della misurazione 2,3,17. Riconoscendo queste numerose limitazioni, nel 2022, un consenso di esperti sull'ecografia del diaframma nei pazienti critici ha concluso che i metodi attuali non erano standardizzati e che molti richiedevano un ecografista esperto18. Hanno notato che non c'era accordo sui valori di cutoff per la disfunzione del diaframma basata sulla frazione di ispessimento e che la misurazione della frazione di ispessimento è un'abilità difficile con una curva di apprendimento ripida13,18. Inoltre, l'uso di più protocolli ecografici diversi in letteratura ha aggiunto sfide intrinseche rendendo difficile il confronto degli studi, portando all'eterogeneità nella ricerca19.
Per affrontare questi problemi, questo manoscritto esamina la letteratura disponibile sulla POCUS diaframmatica e identifica una tecnica di acquisizione delle immagini che è semplice da eseguire e ha dimostrato di avere un'elevata affidabilità interoperatore. Questo protocollo, fattibile ma efficace, inizia con una valutazione qualitativa dell'escursione diaframmatica, seguita da una valutazione quantitativa recentemente convalidata dell'escursione del punto più craniale della ZOA17,19.
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Protocollo
Tutte le procedure eseguite negli studi che hanno coinvolto partecipanti umani sono state conformi agli standard etici del comitato di ricerca istituzionale del Duke University Health System e alla dichiarazione di Helsinki del 1964 e ai suoi successivi emendamenti o standard etici comparabili. Il consenso informato è stato ottenuto da tutti i partecipanti. Il file supplementare 1 contiene le immagini fisse più importanti di ogni video.
1. Fase 1: Valutazione qualitativa dell'escursione diaframmatica (screening visivo per la disfunzione emidiaframmatica macroscopica)
- Messa a punto della macchina e posizionamento del paziente
- Selezione della sonda: selezionare un trasduttore a bassa frequenza (≤ 5 MHz) (curvilineo o a settori [noto anche come "phased-array"]19.
- Applicare il gel di accoppiamento a ultrasuoni sulla sonda.
- Impostazioni dello strumento: selezionare la preimpostazione addominale.
- Posizionare il paziente in posizione semisdraiata.
- Tecnica di scansione
- Valutazione dell'emidiaframma destro
- Posizionare la sonda sul fianco destro, 5-7°spazio intercostale , linea medio-ascellare con il raggio allineato con il piano coronale del corpo e indicatore della sonda rivolto cranialmente (Figura 1 e Figura 2A).
- Regolare il posizionamento della sonda (vetrino, ventaglio, roccia secondo necessità) fino a quando la vista non è centrata sul diaframma con le seguenti strutture visibili: organo sottodiaframmatico (fegato o milza), diaframma, colonna vertebrale e spazio sopradiaframmatico (cioè spazio pleurico)19 (Figura 2B, C).
- Chiedi al paziente di inspirare lentamente la capacità vitale e di espirare lentamente.
- Fare clic su Acquisisci (o equivalente) per acquisire una breve clip durante la respirazione del paziente.
- Valutare visivamente l'escursione diaframmatica come una delle seguenti: grossolanamente intatta (Video 1 e Video 2), grossolanamente assente (Video 3 e Video 4) o indeterminata (Video 5 e Video 6).
- Se è necessaria una quantificazione indeterminata o un'ulteriore quantificazione, procedere alla sezione 2 (Fase 2) del protocollo.
- Valutazione dell'emidiaframma sinistro: ripetere i passaggi 1.2.1.1-1.2.1.6 sul lato sinistro del paziente.
- Valutazione dell'emidiaframma destro
2. Fase 2: Valutazione quantitativa dell'escursione ZOA
- Messa a punto della macchina e posizionamento del paziente
- Selezione della sonda: selezionare un trasduttore lineare ad alta frequenza (>10-13 MHz).
- Applicare il gel di accoppiamento a ultrasuoni sulla sonda.
- Impostazioni dello strumento: selezionare il preset muscoloscheletrico (MSK), se disponibile. Se la preimpostazione MSK non è disponibile, selezionare una preimpostazione e utilizzare la stessa preimpostazione per tutte le scansioni diaframmatiche ad alta frequenza.
- Posizionare il paziente in posizione semisdraiata (ripetere il passaggio 1.1.4).
- Tecnica di scansione
- Valutazione dell'emidiaframma destro
- Posizionare la sonda sulla linea ascellare media a livello dell'ottavo o nono spazio intercostale, con l'indicatore della sonda rivolto cefalica verso la testa del paziente (Figura 3 e Figura 4A).
- Inclinare la trave perpendicolarmente alla parete toracica e centrare l'asse in modo che l'intercapedine delle costole sia centrata nello schermo con le costole craniche e caudali visibili sui bordi dello schermo (Figura 4B).
- Impostare la profondità in modo che la linea pleurica o il diaframma siano visibili nel terzo centrale dello schermo.
NOTA: In genere, ciò significa una profondità di 3-5 cm, ma può essere maggiore se c'è ulteriore tessuto sottocutaneo. - Impostare il guadagno in modo tale che il diaframma/linea pleurica sia visibilmente distinto dalle strutture circostanti.
- Identificare la linea pleurica sullo schermo.
- Misurare la posizione fine-inspiratoria della ZOA.
- Dare al paziente le seguenti istruzioni: "Inspirare completamente e poi trattenere il respiro per 4 s. Se non riesci a tollerare 4 secondi, trattieni il respiro per tutto il tempo che ti senti a tuo agio.
- Durante l'apnea del paziente, seguire la linea pleurica caudalmente fino a raggiungere la posizione in cui la linea pleurica è visibile solo in una porzione dell'interspazio costale e l'interspazio rimanente contiene il diaframma a una profondità simile a quella della linea pleurica (Video 7 e Video 8).
NOTA: Questo intercapedine delle costole contenente contemporaneamente pleura e diaframma è stato chiamato Zona di Apposizione (ZOA). - Regolare il posizionamento della sonda (slitta, ventola, roccia secondo necessità) fino a quando la vista non è centrata sulla ZOA con le seguenti strutture visibili: il tessuto sottocutaneo sopra e una nervatura su entrambe le dimensioni dello schermo (Figura 4C).
- Utilizzando un marcatore cutaneo non permanente, tracciare una linea sul paziente che sia perpendicolare all'asse lungo del trasduttore a ultrasuoni e dividere in due la sonda per contrassegnare l'intercapedine in cui è stata trovata la ZOA (Figura 5A). La marcatura deve essere allineata con la ZOA, nel punto di transizione tra la pleura e il diaframma (Figura 4B, C).
- Chiedi al paziente di espirare e poi "respirare normalmente" (alias respirazione di marea).
- Se non si è sicuri di aver identificato la ZOA, ripetere i passaggi 2.2.1.6.1-2.2.1.6.3 ed esaminare il presunto diaframma in questa vista per vedere i suoi cambiamenti durante il ciclo respiratorio.
NOTA: Il diaframma vero e proprio dovrebbe ispessirsi durante l'inspirazione e diminuire di spessore durante l'espirazione. - Ripetere la misurazione una volta (ad esempio, i passaggi 2.2.1.6.1-2.2.1.6.5).
- Prendi la media delle due misurazioni e usala per il valore finale della posizione fine-inspiratoria della ZOA (Figura 5B).
- Misurare la posizione di fine espiazione della ZOA.
- Dare al paziente le seguenti istruzioni: "Inspirare completamente, quindi espirare fino in fondo, quindi trattenere il respiro per 4 s. Se non riesci a tollerare 4 secondi, trattieni il respiro per tutto il tempo che ti senti a tuo agio.
- Far scorrere la sonda cranialmente per trovare la posizione di fine espirazione della ZOA.
- Ripetere i passaggi 2.2.1.6.3-2.2.1.6.4.
- Chiedi al paziente di "respirare normalmente".
- Ripetere la misurazione una volta (ad esempio, i passaggi 2.2.1.7.1-2.2.1.7.4).
- Prendi la media delle due misurazioni e usala per il valore finale della posizione di fine espirazione della ZOA.
- Misura dell'escursione ZOA
- Misurare la distanza tra i segni cutanei medi di fine inspirazione e di fine espirazione medi in cm con un righello. La distanza tra le due marcature cutanee esterne rappresenta la massima escursione diaframmatica (Figura 5C).
- Valutazione dell'emidiaframma sinistro
- Ripeti tutti i passaggi secondari contenuti nel passaggio 2.2.1 sul petto a sinistra.
- Valutazione dell'emidiaframma destro
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Risultati
Questo protocollo ecografico diaframmatico inizia con la valutazione qualitativa di ciascun emitorace durante un respiro di capacità vitale per classificare ciascun emidiaframma in una delle tre categorie: escursione grossolanamente intatta, escursione gravemente compromessa o indeterminata. Esempi di escursione della capacità vitale grossolanamente normale degli emidiaframmi destro e sinistro sono mostrati rispettivamente nel Video 1 e nel Video 2. Esempi di escursione della capacità vi...
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Discussione
POCUS offre chiari vantaggi per la valutazione diaframmatica, tra cui portabilità, non invasività e capacità di imaging in tempo reale. Questi punti di forza possono essere sfruttati con questo protocollo fattibile e accessibile e possono essere applicati in una varietà di contesti clinici. Questo protocollo inizia con una valutazione qualitativa dell'escursione diaframmatica per rispondere alla domanda se sia presente una disfunzione emidiaframmatica macroscopica. Se la risposta non è c...
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Dichiarazioni
Non abbiamo divulgazioni rilevanti o conflitti di interesse.
Ringraziamenti
Grazie al Dr. Fintan Hughes per l'assistenza fotografica.
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Materiali
| Nome | Azienda | Numero di catalogo | Commenti |
|---|---|---|---|
| Abbiamo | usato Medichoice perché è ciò che è prontamente disponibile presso il nostro istituto e viene fornito con il pennarello cutaneo, tuttavia qualsiasi righello medico funzionerà. La maggior parte dei pennarelli penduli viene fornita con un tipo di righello o sistema di misurazione, ma in caso contrario è possibile utilizzare un righello separato. | ||
| Abbiamo | utilizzato nuovamente Medichoice perché è ciò che è prontamente disponibile presso il nostro istituto e viene fornito con il righello, tuttavia qualsiasi marcatore cutaneo standard funzionerà. | ||
| Gel per ultrasuoni | Aquasonic | NA | Qualsiasi gel standard funzionerà. Le confezioni sterili non sono necessarie, ma possono essere utilizzate caso per caso a discrezione del fornitore. |
| Macchina ad ultrasuoni | Samsung e GE | NA | Qualsiasi ecografo portatile standard sarà sufficiente. |
Riferimenti
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