$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Исследования, использующие этот метод, получили этическое одобрение Совета по этике исследований в Университетской сети здравоохранения, Торонто, Канада.
1. Оценка толщины диафрагмы и фракции утолщения при приливном дыхании
- Идентификация диафрагмы
- Уложите пациента в полулежачее положение (30°-45° от параллели) на спине. Снимите любой предмет одежды с правой стороны груди.
ПРИМЕЧАНИЕ: Аналогичная процедура может быть использована для визуализации левого полушария; Левую сторону, как правило, труднее визуализировать, а точность измерений, как сообщается, намного ниже19.
- Включите планшет, питающий портативный ультразвуковой аппарат, и запустите соответствующее приложение (см. Таблицу материалов). Начните обследование опорно-двигательного аппарата с помощью высокочастотного линейного матричного преобразователя (минимум 12 МГц).
ПРИМЕЧАНИЕ: Для выполнения этой техники можно использовать любую ультразвуковую систему.
- Нанесите на наконечник линейного матричного преобразователя достаточное количество геля для ультразвука и убедитесь, что ультразвук находится в режиме B для позиционирования. Удерживайте зонд, обхватив его кончик большим и указательным пальцами (Рисунок 2A).
- Пальпируйте поверхность грудной стенки, чтобы найти правые восьмые, девятые или10-е межреберья между средними и передними подмышечными линиями, как показано на рисунке 1C и рисунке 2A, и поместите зонд в зону аппозиции (обычно около восьмого межреберья).
- Наклоните преобразователь в сагиттальной плоскости так, чтобы он полностью располагался между ребрами (Рисунок 2A) и на изображении не было видно никаких реберных артефактов (Рисунок 2B). Если на изображении появляется ребро, отрегулируйте угол наклона датчика, наклонив его вверх или вниз. Если ребро все еще видно, поворачивайте щуп до тех пор, пока не будет видна только диафрагма. Если визуализация диафрагмы по-прежнему проблематична, сдвиньте зонд вверх или вниз в новое межреберье.
- На мониторе УЗИ выявляют две яркие белые параллельные линии, непосредственно расположенные выше печени, указывающие на плевральную и перитонеальную оболочки (рис. 2Б). Между этими линиями можно визуализировать относительно гипоэхогенную реберную диафрагму.
- Отрегулируйте глубину изображения, нажав на кнопку увеличения или уменьшения глубины, чтобы оптимизировать размер диафрагмы. Убедитесь, что диафрагма находится по центру монитора. Это обеспечит максимальное рассасывание плевральной и брюшинной линий от окружающих структур.
- Если изображение остается неоптимальным (например, на снимке видны легкие или ребра или плевральная и брюшинная мембраны не визуализируются четко), отрегулируйте датчик для лучшей визуализации, перемещая зонд вверх и вниз вдоль реберного пространства, вперед и назад от основания или вращая. В таблице 1 приведены примеры распространенных проблем при трансдиафрагмальном ультразвуковом исследовании.
- Оптимизация изображений
- После того, как датчик находится в правильном месте, оптимизируйте качество изображения, изменив следующие компоненты перед сбором данных.
ПРИМЕЧАНИЕ: В различных программах ультразвуковых аппаратов существуют различия в модели и программном обеспечении. В этом программном обеспечении мы выполнили следующие нажатия кнопок для достижения цели.
- В программном обеспечении ультразвукового аппарата нажмите кнопку усиления , чтобы изменить яркость изображения. Увеличьте усиление, нажав кнопку увеличения , чтобы изображение выглядело ярче. И наоборот, нажмите кнопку уменьшения , чтобы затемнить изображение. Если коэффициент усиления слишком низкий, может быть трудно определить структуры. Если коэффициент усиления слишком высок, могут появиться посторонние эхо-сигналы, и изображение будет выглядеть слишком ярким.
- Если доступно на ультразвуковом аппарате, нажмите кнопку фокусировки , чтобы настроить фокусировку и изменить качество изображения. Нажмите кнопку увеличения , чтобы увеличить фокус, или кнопку уменьшить , чтобы уменьшить фокус.
- Получение изображений
- После того, как размещение и качество изображения будут оптимизированы, переведите ультразвук в М-режим, нажав кнопку М-режима в ультразвуковом программном обеспечении.
- На экране изображения появится одна вертикальная линия сканирования. Проведите линию между участком, где плевральная и перитонеальная линии наиболее четкие.
ПРИМЕЧАНИЕ: Между ультразвуковыми устройствами могут наблюдаться некоторые различия при получении изображений в М-режиме. Обеспечьте четкую область, где хорошо очерченные плевральная и перитонеальная мембраны визуализируются до начала М-режима. Расположите линию сканирования в месте, где плевральная и перитонеальная мембраны четко очерчены на протяжении всего дыхательного цикла и в поле зрения не попадают легкие или ребра.
- Запустите М-режим в течение полного цикла вдоха и выдоха во время приливного дыхания, а затем нажмите на кнопки замораживания , а затем сохраните , чтобы зафиксировать фактическое состояние и сохранить изображение. Если доступно, отрегулируйте скорость развертки, нажав кнопку скорости развертки , чтобы отрегулировать скорость сбора и обеспечить получение двух дыхательных циклов. Повторите этот процесс, чтобы получить еще одно изображение.
- Безопасным для кожи маркером отметьте местоположение зонда на теле пациента, чтобы убедиться, что точно такое же положение диафрагмы измеряется с течением времени. Это необходимо для поддержания воспроизводимости измерения, так как толщина диафрагмы изменяется по площади ее поверхности19.
- По этим изображениям можно измерить толщину диафрагмы (Tdi) и фракцию утолщения (TFdi). Если значения из второго изображения в М-режиме не находятся в пределах 10% от первого изображения, повторяйте получение изображения в М-режиме до тех пор, пока не будут получены два изображения с набором значений в пределах 10% друг от друга. Подробнее об анализе изображений см. ниже.
- После завершения исследования нажмите кнопку «Завершить исследование » в программе УЗИ.
- Чтобы экспортировать файлы, нажмите « Экспортировать изображения » и убедитесь, что файлы экспортированы в формате DICOM.
- Протрите бок пациента, если остался гель, и продезинфицируйте ультразвуковое оборудование соответствующими дезинфицирующими салфетками.
- Анализ изображений
- Откройте необходимые файлы DICOM в MicroDicom DICOM viewer или аналогичном программном обеспечении.
- Нажмите на инструмент «расстояние» (может называться штангенциркулем или прямой линией) и проведите прямую линию от внутреннего края плевральной мембраны до внутреннего края перитонеальной мембраны в конце выдоха (Tdi,ee).
- Убедитесь, что обе мембраны не включены в это измерение, и что оба конца прямой линии расположены прямо поперек (вертикально) друг от друга так, чтобы между маркерами не было разницы во времени, которая может искусственно увеличить расстояние, как показано на рисунке 2B17.
- Запишите это значение как толщину диафрагмы (Tdi,ee).
- Повторите шаг 4.2 на пиковом вдохе того же вдоха, чтобы получить толщину диафрагмы на пиковом вдохе (Tdi,pi).
- Если пациент не дышит, а фракция утолщения диафрагмы не видна во время вдоха, измерьте Tdi,pi в месте, представляющем толщину диафрагмы во время фазы вдоха (в этом случае оно будет примерно таким же, как Tdi,ee), как показано на рисунке 3.
- Как Tdi,ee, так и Tdi,pi должны быть проанализированы из одного и того же дыхания, как показано на рисунке 2C, чтобы оценить фракцию утолщения диафрагмы во время приливного дыхания (TFdi).
- Используя Tdi,pi и Tdi,ee, вычислите TFdi для каждого вдоха:

- Получите вторую пару измерений из того же изображения в М-режиме (см. рис. 2C).
- Повторите шаги 1.4.1-1.4.9 для второго изображения M-режима. На данный момент получено четыре измерения Tdi,ee и четыре измерения TFdi.
- Если значения из второго изображения в М-режиме не находятся в пределах 10% от первого изображения, повторяйте получение изображения в М-режиме до тех пор, пока не будут получены два изображения с набором значений в пределах 10% друг от друга.

Рисунок 1: Обзор анатомии диафрагмы и размещения ультразвукового датчика. (А) Анатомические структуры для УЗИ реберной диафрагмы. Диафрагма состоит из центрального сухожилия, реберной диафрагмы и диафрагмы голени. (В,В) Для визуализации реберной диафрагмы в зоне аппозиции на УЗИ пациента помещают в полулежачее положение и располагают восьмое, девятое или10-е межреберье. Высокочастотный (>12 МГц) ультразвуковой датчик с линейной матрицей размещается параллельно ребрам в межреберном пространстве вдоль среднеподмышечной линии для визуализации реберной диафрагмы в виде поперечного сечения. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы увидеть увеличенную версию этого рисунка.

Рисунок 2: Толщина и утолщение ультразвуковой диафрагмы во время дыхательного дыхания. (А) Зонд помещают в восьмое, девятое или10-е межреберье для визуализации диафрагмы в виде поперечного сечения. (B) На изображении в В-режиме белыми стрелками показаны гиперэхогенные плевральная и перитонеальная мембраны. (C) Изображение в М-режиме проецирует изменение толщины диафрагмы в определенный момент с течением времени. Слева направо желтыми линиями измеряется толщина диафрагмы на конце выдоха (Tdi,ee) и толщина диафрагмы на пиковом вдохе (Tdi,pi) первого вдоха, а красными линиями обозначается толщина второго вдоха. Толщина диафрагмы (Tdi,ee) составляет 1,20 и 1,25 мм, а TFdi 26% и 23% соответственно у здорового мужчины. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы увидеть увеличенную версию этого рисунка.
Таблица 1: Распространенные проблемы при трансдиафрагмальном ультразвуковом исследовании Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы скачать эту таблицу.
2. Оценка максимальной фракции утолщения диафрагмы
ПРИМЕЧАНИЕ: Максимальная фракция утолщения диафрагмы может быть оценена во время той же экспериментальной сессии, что и толщина диафрагмы.
- Получение изображений
- Используя ту же методику, что описана выше, определите диафрагму с помощью ультразвука в В-режиме и оптимизируйте ее соответствующим образом.
- У пациентов, находящихся на искусственной вентиляции легких, убедитесь в наличии достаточного дыхательного импульса для функциональной оценки диафрагмы, измерив давление окклюзии дыхательных путей (P0,1) на аппарате искусственной вентиляции легких. Р0,1 должен быть не менее 2 см H2O, чтобы продолжить. Если он составляет менее 2 смH2O, подумайте о том, чтобы уменьшить седацию или вентиляцию легких, чтобы увеличить дыхательный импульс перед ультразвуковым исследованием.
- После того, как дыхательный импульс станет достаточным у пациентов, находящихся на искусственной вентиляции легких, уменьшите вентиляционную поддержку до минимального уровня (например, вентиляция с поддержкой давлением (PSV): 0 см H2O; положительное давление в конце выдоха (PEEP): 0 см H2O; умеренные уровни PSV или PEEP могут поддерживаться, если это необходимо для газообмена), чтобы временно увеличить сократительную способность диафрагмы.
ПРИМЕЧАНИЕ: Удаление вентиляционной поддержки увеличивает дыхательный импульс и усилие, облегчая оценку функции диафрагмы.
- Переведите ультразвук в М-режим, нажав кнопку М-режима .
- Во время бега в М-режиме научите участника выполнять максимальное волевое усилие на вдохе против неокклюзированных дыхательных путей (т.е. маневр инваторной способности), проинструктировав участника «сделать большой вдох», если это возможно.
- Если пациент не может выполнять команды для выполнения максимальных усилий на вдохе, применяют короткий маневр окклюзии дыхательных путей (маневр Марини)20 в течение до 20 с, чтобы стимулировать увеличение дыхательных усилий. Затем отпустите окклюзию и измерьте TFdi, max после снятия окклюзии.
- Заморозьте запись и сохраните изображение.
- Повторите шаги 2.1-2.4 еще дважды, чтобы получить в общей сложности три изображения М-режима для анализа, или до тех пор, пока сонографист не будет уверен, что пациент приложил максимальные волевые усилия.
- Экспортируйте изображения в режиме M в формате DICOM для тщательного анализа в автономном режиме.
- Протрите бок пациента, чтобы удалить остатки геля, и продезинфицируйте ультразвуковое оборудование соответствующими дезинфицирующими салфетками.
- Анализ изображений
- Откройте необходимые файлы DICOM в MicroDicom DICOM viewer или аналогичном программном обеспечении.
- Нажмите на дистанционный инструмент (может называться штангенциркулем или прямолинейным) и проведите прямую линию от внутреннего края плевральной мембраны до внутреннего края перитонеальной мембраны в конце выдоха (Tdi,ee) и пике вдоха (Tdi,pi) во время максимального вдоха, как показано на рисунке 3B.
- Убедитесь, что все измерения исключают плевральную и перитонеальную мембраны, а оба конца прямой линии расположены прямо напротив (вертикально) друг от друга, чтобы не было разницы во времени.
- TFdi,max для каждого вдоха вычисляется как:

- Запишите максимальное значение, по крайней мере, трех последовательных попыток как TFdi,max.

Рисунок 3: Примеры минимальной и максимальной фракции утолщения диафрагмы. (A) Толщину ультразвуковой диафрагмы (Tdi) и фракцию утолщения (TFdi) измеряли при наличии минимального сокращения диафрагмы. При необходимости отрегулируйте скорость развертки; два вдоха используются для оценки TFdi. При отсутствии четкой пиковой толщины вдоха время инспираторного усилия определяется клинически у постели больного. TFdi здесь рассчитывается как 11%, но будет усреднен еще за два вдоха (всего четыре вдоха, запечатленные на двух изображениях). (Б) Максимальная фракция утолщения диафрагмы, измеренная при максимальных усилиях на вдохе (TFdi,max), стимулируется либо путем обучения пациента максимальным волевым усилием, либо путем выполнения метода Марини, если пациент не может быть обучен и имеется P0,1 >2 см H2O. TFdi,max рассчитывается здесь как 208%, однако наибольшее значение, полученное после нескольких (по крайней мере, трех) попыток, будет записано как TFdi,max. Выявлена выраженная разница в TFdi и Tdi при максимальном вдохе (B) по сравнению с минимальным вдохным усилием (A). Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы увидеть увеличенную версию этого рисунка.