Ультразвуковое исследование в месте оказания медицинской помощи (POCUS) является важным методом скрининга диафрагмальной дисфункции благодаря своей портативности, неинвазивности и возможностям визуализации в режиме реального времени. Несмотря на то, что современные протоколы POCUS с диафрагмой существуют, они страдают от низкой межоператорской надежности и отсутствия согласованных рекомендаций. Здесь мы опишем технику, которая воспроизводима и проста в исполнении.
Для просмотра этого контента требуется подписка на JoVE. Войдите или начните свой бесплатный пробный период.
Методическая статья
Ультразвуковая диафрагма у взрослых: получение и интерпретация изображений
В этой статье
Краткое содержание
Аннотация
Дисфункция диафрагмы является широко признанной проблемой во многих медицинских специальностях и клинических условиях. Своевременная и точная оценка диафрагмы жизненно важна не только у пациентов в критическом состоянии, где она играет роль в отлучении от искусственной вентиляции легких и респираторных исходах, но и в периоперационной сфере в качестве диагностического инструмента для выявления функции диафрагмального нерва. При оценке диафрагмы традиционно используются рентгеноскопия и исследования нервов, которые являются трудоемкими, дорогостоящими и непортативными. Ультразвуковое исследование в месте оказания медицинской помощи (POCUS) преодолевает эти барьеры и может быть использовано в качестве инструмента для неинвазивного скрининга функции диафрагмы. Тем не менее, POCUS для диагностики диафрагмальной дисфункции в настоящее время страдает от нескольких проблем, таких как отсутствие консенсусных рекомендаций, множественность протоколов и плохая межоператорная надежность среди существующих протоколов, особенно с оценкой хода купола диафрагмы и утолщения диафрагмы. Для решения этих проблем в данной рукописи представлен обзор доступной литературы по диафрагмальному POCUS и определен метод получения изображений, который является одновременно простым в выполнении и имеет высокую межоператорную надежность. Этот метод сначала описывает качественную оценку экскурсии диафрагмы, а затем количественную оценку экскурсии зоны аппозиции. Методика описана поэтапно вместе со всеми следующими параметрами: позиционирование пациента, выбор датчика, размещение зонда, оптимизация изображения и интерпретация.
Введение
Диагностическое ультразвуковое исследование можно разделить на два подразделения: консультативное и точечное. Консультативное ультразвуковое исследование включает в себя обследование, выполняемое отдельной командой специалистов, в то время как POCUS выполняется и интерпретируется врачом, ухаживающим за пациентом, в режимереального времени.
За последние несколько десятилетий диагностический POCUS превратился в преобразующий инструмент в современной медицине, и его применение быстро расширяется во всех специальностях. Эти приложения POCUS обусловлены неинвазивным характером ультразвука, портативностью и возможностями визуализации в режиме реального времени. Кроме того, в рамках диагностического POCUS приложения, которые достигли наибольшего распространения в клинической медицине, как правило, имеют как достаточно высокую точность по сравнению с золотым стандартом, так и высокую межнаблюдательную надежность 2,3. Например, POCUS легкого хорошо зарекомендовал себя для сужения дифференциальной диагностики дыхательной недостаточности и имеет четкие научно обоснованные рекомендации, поддерживающие его стандартизированное использование4. Однако, несмотря на то, что POCUS легкого хорошо установлен, остается неудовлетворенной потребность в разработке воспроизводимой сонографической оценки диафрагмы.
Такой протокол неинвазивной диафрагмальной оценки принесет пользу многим специальностям и клиническим ситуациям, включая, помимо прочего, интенсивную терапию, пульмонологию, периоперационную помощь (включая как анестезию общего назначения, так и узкоспециализированную регионарную анестезию) и неврологию. В отделении интенсивной терапии дисфункция диафрагмы является распространенной проблемой, часто возникающей из-за множественных основных патологий, таких как нервно-мышечные заболевания, критическая миопатия, травмы и недостаточность питания5. Пациенты в критическом состоянии часто подвержены высокому риску как нарушения сужения диафрагмы, так и недостаточной распознаванности этого явления6. Кроме того, ранняя диагностика диафрагмальной дисфункции важна, так как она не только может помочь в стратегиях управления вентиляцией, но и может быть ранним индикатором инфекции и сепсиса 7,8. Кроме того, длительная интубация может привести к значительной заболеваемости, смертности и увеличению расходов на здравоохранение2. В этих сценариях неинвазивный, портативный протокол для оценки диафрагмы может быть полезен для оценки целесообразности отлучения от искусственной вентиляции легких, оценки работы дыхания и прогнозирования вероятности успешного или неудачного экстубации 6,8,9,10,11.
В рамках регионарной анестезии диафрагмальный POCUS может иметь значение для скрининга диафрагмального пареза, связанного с транзиторной дисфункцией диафрагмального нерва при блокаде плечевого сплетения. Несмотря на хорошую переносимость здоровыми пациентами, паралич диафрагмального нерва может привести к респираторному дистрессу у пациентов с ограниченным легочным резервом. Кроме того, в периоперационной сфере POCUS диафрагмы может служить диагностическим инструментом для пациентов в предоперационных, интраоперационных и послеоперационных условиях. Например, диафрагмальный POCUS может быть использован для выявления повреждения диафрагмального нерва, возникающего в результате широкого спектра процедур, включая, помимо прочего, аортокоронарное шунтирование с забором внутренней молочной артерии, абляцию фибрилляции предсердий,а также операции на шейном или грудном отделе 3,12.
Наконец, в рамках неврологии, POCUS может облегчить оценку диафрагмальной функции при неврологических заболеваниях, таких как миастения, мышечная дистрофия Дюшена, боковой амиотрофический склероз и нарушения мозгового кровообращения.
Точная оценка диафрагмы имеет важное значение из-за ее жизненно важной роли в восстановительной функции. Оксигенация и вентиляция зависят от создания отрицательного внутригрудного давления, создаваемого диафрагмой, куполообразной мышцей, разделяющей брюшную полость и грудную клетку, которая состоит из нескольких мышечных и сухожильных оболочек14,15. Диафрагма имеет как минимум два основных компонента, которые можно различить на ультразвуке: купол диафрагмы (DoD) и зона наложения (ZOA). DoD — это центральная сухожильная часть, которая на ультразвуке имеет гиперэхогенный и искривленный вид. ZOA представляет собой латеральную часть диафрагмы, которая прикрепляется к грудной клетке и состоит из мышечных волокон, проходящих параллельно и проксимальнее внутренней поверхности грудной стенки 3,15. ZOA тонкая (обычно <1 см в толщину), но она увеличивается в толщине во время вдоха по мере сжатия диафрагмы. В ЗОА диафрагма имеет характерный для УЗИ вид с тремя слоями, включая безэхогенный мышечный слой, который ограничен снаружи поверхностной гиперэхогенной теменной плеврой и внутренне глубокой гиперэхогенной брюшиной 3,13.
Для оценки диафрагмы было предложено несколько неинвазивных сонографических протоколов, включающих как качественный, так и количественный подходы. Качественная визуальная оценка, самый простой подход, включает в себя оценку движения диафрагмы двусторонним способом, во время дыхательного или витального дыхания, с использованием двумерного ультразвука, также известного как режим яркости (B-режим). В отличие от этого, количественные протоколы обычно начинаются с B-режима и добавляют одномерный ультразвук, также известный как режим движения (M-mode), для измерения одной из двух вещей: смещения купола диафрагмы (DoD) и/или утолщения диафрагмы 2,3,5,13. Измерение экскурсии DoD осуществляется с помощью низкочастотного преобразователя, при этом ультразвуковой луч направляется через заднюю треть гемидиафрагмы под перпендикулярным углом. Затем М-режим используется для измерения отклонения во время дыхания в жизненно важных емкостях легких.
В качестве альтернативы для измерения утолщения диафрагмы используется высокочастотный линейный преобразователь в два этапа. Сначала высокочастотный преобразователь размещается вдоль бока пациента над диафрагмой с В-модой для определения зоны аппозиции (ZOA)3. Во-вторых, оценка утолщения диафрагмы выполняется с помощью М-режима путем измерения толщины диафрагмы (в миллиметрах) от висцеральной до теменной плевры и вычисления изменения толщины по следующему уравнению 2,3,5,13:
Изменение толщины = (Толщина в конце вдоха - Толщина в конце экспирации) / Толщина в конце экспирации
Однако количественные методы (ход DoD и диафрагмальное сгущение) страдают от низкой межоператорной надежности. Межоператорская надежность при измерении хода МО низка по нескольким причинам. Во-первых, провайдеры испытывают трудности с поиском согласованного угла визуализации хода купола диафрагмы3. Во-вторых, оценка с левой стороны часто затруднена из-за небольшого акустического окна через селезенку 2,16. Например, в исследованиях указано, что идентификация левосторонней диафрагмальной экскурсии невозможна в 65-79% случаев17. В-третьих, внутрибрюшное содержимое и положение пациента могут влиять на диапазон экскурсиидиафрагмы2.
Аналогичным образом, измерение утолщения диафрагмы имеет низкую межоператорную надежность по крайней мере по двум причинам. Во-первых, естественная толщина мембраны приводит к миллиметровым погрешностям измерения. Во-вторых, изменчивость толщины диафрагмы в зависимости от межреберных промежутков и от латеральности пациента дополнительно обуславливает дисперсию измерений 2,3,17. Признавая эти многочисленные ограничения, в 2022 году эксперты пришли к консенсусу по ультразвуковой диагностике диафрагмы у пациентов в критическом состоянии, что существующие методы не стандартизированы и что многие из них требуют квалифицированного сонографиста18. Они отметили, что нет согласия по значениям пороговых значений для дисфункции диафрагмы, основанных на фракции утолщения, и что измерение фракции утолщения является сложным навыком с крутой кривой обучения13,18. Кроме того, использование в литературе множества различных сонографических протоколов усугубило неизбежные проблемы, затруднив сравнение исследований, что привело к гетерогенности исследований19.
Чтобы решить эти проблемы, в данной рукописи представлен обзор доступной литературы по диафрагмальному POCUS и определен метод получения изображений, который одновременно прост в выполнении и обладает высокой межоператорной надежностью. Этот осуществимый, но эффективный протокол начинается с качественной оценки диафрагмального вмешательства, за которым следует недавно валидированная количественная оценка экскурсии самой черепной точки ZOA17,19.
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Протокол
Все процедуры, выполненные в исследованиях с участием людей, соответствовали этическим стандартам институционального исследовательского комитета системы здравоохранения Университета Дьюка и Хельсинкской декларации 1964 года и ее более поздним поправкам или сопоставимым этическим стандартам. Информированное согласие было получено от всех участников. Дополнительный файл 1 содержит наиболее важные кадры из каждого видео.
1. Фаза 1: Качественная оценка диафрагмального экскурсии (визуальный скрининг на грубую гемидиафрагматическую дисфункцию)
- Настройка аппарата и позиционирование пациента
- Выбор пробника: Выберите низкочастотный (≤ 5 МГц) преобразователь (криволинейный или секторный массив [также известный как «фазированная решетка»]19.
- Нанесите на зонд гель для ультразвуковой связи.
- Настройки прибора: Выберите предустановку брюшной полости.
- Расположите пациента в полулежачем положении.
- Техника сканирования
- Оценка правой гемидафрагмы
- Расположите зонд на правом фланге,5-7-м межреберье, на средней подмышечной линии так, чтобы луч был выровнен по корональной плоскости тела, а индикатор зонда был направлен краниально (рис. 1 и рис. 2А).
- Отрегулируйте положение зонда (ползунок, веер, камень по мере необходимости) до тех пор, пока изображение не будет центрировано на диафрагме, при этом также будут видны следующие структуры: поддиафрагмальный орган (печень или селезенка), диафрагма, позвоночник и наддиафрагмальное пространство (т.е. плевральная полость)19 (рис. 2B, C).
- Попросите пациента сделать медленный вдох и медленный выдох.
- Нажмите «Получить » (или эквивалент), чтобы снять короткий клип во время дыхания пациента.
- Визуально оценивайте проходимость диафрагмы как одну из следующих: «Сильно не повреждена» (Видео 1 и Видео 2), «Сильно отсутствует» (Видео 3 и Видео 4) или «Неопределенная» (Видео 5 и Видео 6).
- Если требуется неопределенная или дополнительная количественная оценка, перейдите к разделу 2 (Фаза 2) протокола.
- Оценка левой гемидиафрагмы: повторите шаги 1.2.1.1-1.2.1.6 с левой стороны пациента.
- Оценка правой гемидафрагмы
2. Фаза 2: Количественная оценка экскурсии ZOA
- Настройка аппарата и позиционирование пациента
- Выбор пробника: Выберите высокочастотный (>10–13 МГц) линейный преобразователь.
- Нанесите на зонд гель для ультразвуковой связи.
- Настройки инструмента: Выберите предустановку для опорно-двигательного аппарата (MSK), если она доступна. Если предустановка MSK недоступна, выберите любую предустановку и используйте ту же предустановку для всех операций высокочастотного диафрагмального сканирования.
- Расположите пациента в полулежачем положении (повторите шаг 1.1.4).
- Техника сканирования
- Оценка правой гемидафрагмы
- Поместите зонд на среднюю подмышечную линию на уровне восьмого или девятого межреберья, индикатор зонда должен быть направлен цефаладой в сторону головы пациента (рисунок 3 и рисунок 4А).
- Наклоните луч перпендикулярно грудной стенке и центрируйте ось так, чтобы межреберное пространство было центрировано в экране, а краниальные и каудальные ребра были видны по краям экрана (рис. 4B).
- Установите глубину таким образом, чтобы плевральная линия или диафрагма была видна в средней трети экрана.
ПРИМЕЧАНИЕ: Как правило, это означает глубину 3-5 см, но может быть и больше, если есть дополнительная подкожная клетчатка. - Установите усиление таким образом, чтобы линия диафрагмы/плевры заметно отличалась от окружающих структур.
- Определите плевральную линию на экране.
- Измерьте конечно-инспираторное расположение ЗОА.
- Дайте пациенту следующие инструкции: «Вдохните полностью, а затем задержите дыхание на 4 секунды. Если вы не можете выдержать 4 секунды, то, пожалуйста, задержите дыхание на любое удобное для вас время».
- Во время задержки дыхания пациента следует за плевральной линией каудально до тех пор, пока не будет достигнуто место, где плевральная линия видна только в части промежутка ребер, а оставшаяся промежуток содержит диафрагму на той же глубине, что и плевральная линия (Видео 7 и Видео 8).
ПРИМЕЧАНИЕ: Это промежуток между ребрами, одновременно содержащий плевру и диафрагму, был назван зоной аппозиции (ZOA). - Отрегулируйте положение зонда (слайд, веер, камень по мере необходимости) до тех пор, пока изображение не будет центрировано на ZOA, при этом также будут видны следующие структуры: подкожная клетчатка над экраном и ребро на экране любого размера (рис. 4C).
- Используя непостоянный маркер кожи, нарисуйте на пациенте линию, которая перпендикулярна длинной оси ультразвукового датчика и делит зонд пополам, чтобы отметить промежуток между местами обнаружения ЗОА (рисунок 5A). Маркировка должна быть выровнена по ZOA, на переходе между плеврой и диафрагмой (рис. 4B, C).
- Попросите пациента выдохнуть, а затем «дышать нормально» (так называемое дыхательное дыхание).
- Если вы не уверены в том, что вы определили ЗОА, повторите шаги 2.2.1.6.1-2.2.1.6.3 и осмотрите предполагаемую диафрагму в этом ракурсе, чтобы увидеть ее изменения в течение дыхательного цикла.
ПРИМЕЧАНИЕ: Истинная диафрагма должна утолщаться во время вдоха и уменьшаться в толщине во время выдоха. - Повторите измерение один раз (т.е. шаги 2.2.1.6.1-2.2.1.6.5).
- Возьмите среднее значение двух измерений и используйте его для определения конечного положения ZOA на вдохе (рисунок 5B).
- Измерьте конечное местоположение выдоха ZOA.
- Дайте пациенту следующие инструкции: «Вдохните полностью, затем выдохните до упора, а затем задержите дыхание на 4 секунды. Если вы не можете выдержать 4 секунды, то, пожалуйста, задержите дыхание на любое удобное для вас время».
- Сдвиньте зонд краниально, чтобы найти место окончания выдоха ZOA.
- Повторите шаги 2.2.1.6.3-2.2.1.6.4.
- Попросите пациента «дышать нормально».
- Повторите измерение один раз (т.е. шаги 2.2.1.7.1-2.2.1.7.4).
- Возьмите среднее значение двух измерений и используйте его для окончательного значения местоположения ZOA в конце выдоха.
- Измерение отклонения ZOA
- Измерьте расстояние между усредненными отметинами кожи на конце вдоха и усредненными отметинами на коже на конце выдоха в см с помощью линейки. Расстояние между двумя внешними отметками на коже представляет собой максимальный ход диафрагмы (рис. 5C).
- Оценка левой гемидиафрагмы
- Повторите все подшаги, содержащиеся в шаге 2.2.1, на левой грудной клетке.
- Оценка правой гемидафрагмы
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Результаты
Этот протокол диафрагмального ультразвукового исследования начинается с качественной оценки каждого гемиторакса во время дыхания с целью сортировки каждой гемидиафрагмы по одной из трех категорий: полностью неповрежденная экскурсия, сильно нарушенная экскурсия или неопределенная. Примеры совершенно нормального отклонения жизненной емкости правой и левой гемидиафрагмы показаны на видео 1 и видео 2 соответственно. Примеры грубо нарушенной экскурсии жизненной емкости правой и левой гемидиаф...
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Обсуждение
POCUS предлагает очевидные преимущества для оценки диафрагмы, включая портативность, неинвазивность и возможности визуализации в режиме реального времени. Эти сильные стороны могут быть использованы с помощью этого осуществимого и доступного протокола и могут быть применены в различных клинических условиях. Этот протокол начинается с качественной оценки диафрагмального вмешательства, чтобы ответить на вопрос о наличии грубой гемидиафрагмальной дисфункции. Если ответ неясен или если требу...
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Раскрытие информации
У нас нет соответствующих разглашений информации или конфликтов интересов.
Благодарности
Благодарим доктора Финтана Хьюза за помощь в фотосъемке.
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Материалы
| Имя | Компания | Каталожный номер | Комментарии |
|---|---|---|---|
| Медицинская линейка | MediChoice | NA | Мы использовали Medichoice, так как это то, что легко доступно в нашем учреждении, и он поставляется с маркером для кожи, однако подойдет любая медицинская линейка. Большинство маркеров для кожи поставляются с типом линейки или системой измерения, но если нет, то можно использовать отдельную линейку. |
| Маркер для кожи | MediChoice | NA | Мы снова использовали Medichoice, так как это то, что легко доступно в нашем учреждении, и он поставляется с линейкой, однако подойдет любой стандартный маркер для кожи. |
| Гель для ультразвука | Aquasonic | NA | Подойдет любой стандартный гель. Стерильные упаковки не являются необходимыми, но могут использоваться в каждом конкретном случае по усмотрению поставщика. |
| Ультразвуковой аппарат | Samsung и GE | NA | Достаточно будет любого стандартного портативного ультразвукового аппарата. |
Ссылки
- Bronshteyn, Y. S., Blitz, J., Hashmi, N., Krishnan, S. Logistics of perioperative diagnostic point-of-care ultrasound: Nomenclature, scope of practice, training, credentialing/privileging, and billing. Int Anesthesiol Clin. 60 (3), 1-7 (2022).
- Osman Elew, A. N. E., Abd Alrahman, A. A. H., El Khayat, H. M. H. Diaphragmatic ultrasound: Review article. The Egyptian Journal of Hospital Medicine. 87 (1), 1006-1009 (2022).
- Boussuges, A., Rives, S., Finance, J., Bregeon, F. Assessment of diaphragmatic function by ultrasonography: Current approach and perspectives. World J Clin Cases. 8 (12), 2408-2424 (2020).
- Volpicelli, G., et al. International evidence-based recommendations for point-of-care lung ultrasound. Intensive Care Med. 38 (4), 577-591 (2012).
- Saad, M., et al. Ultrasonographic assessment of diaphragmatic function and its clinical application in the management of patients with acute respiratory failure. Diagnostics (Basel). 13 (3), 411(2023).
- Santana, P. V., Cardenas, L. Z., Albuquerque, A. L. P. Diaphragm ultrasound in critically ill patients on mechanical ventilation-evolving concepts. Diagnostics (Basel). 13 (6), 1116(2023).
- Petrof, B. J. Diaphragm weakness in the critically ill: Basic mechanisms reveal therapeutic opportunities. Chest. 154 (6), 1395-1403 (2018).
- Chu, S. E., et al. Point-of-care application of diaphragmatic ultrasonography in the emergency department for the prediction of development of respiratory failure in community-acquired pneumonia: A pilot study. Front Med. 9, 960847(2022).
- Suttapanit, K., Wongkrasunt, S., Savatmongkorngul, S., Supatanakij, P. Ultrasonographic evaluation of the diaphragm in critically ill patients to predict invasive mechanical ventilation. J Intensive Care. 11 (1), 40(2023).
- Vivier, E., et al. Diaphragm ultrasonography to estimate the work of breathing during non-invasive ventilation. Intensive Care Med. 38 (5), 796-803 (2012).
- Eduardo Garrido-Aguirre, S. aN. S. Diaphragmatic ultrasonography, a novel approach in critical care. Ultrasound Q. 36, 54-58 (2020).
- Sferrazza Papa, G. F., et al. A review of the ultrasound assessment of diaphragmatic function in clinical practice. Respiration. 91 (5), 403-411 (2016).
- Santana, P. V., Cardenas, L. Z., Albuquerque, A. L. P., Carvalho, C. R. R., Caruso, P. Diaphragmatic ultrasound: A review of its methodological aspects and clinical uses. J Bras Pneumol. 46 (6), e20200064(2020).
- Qian, Z., Yang, M., Li, L., Chen, Y. Ultrasound assessment of diaphragmatic dysfunction as a predictor of weaning outcome from mechanical ventilation: A systematic review and meta-analysis. BMJ Open. 8 (9), e021189(2018).
- Kharma, N. Dysfunction of the diaphragm: Imaging as a diagnostic tool. Curr Opin Pulm Med. 19 (4), 394-398 (2013).
- Tsui, J. J., Tsui, B. C. A novel systematic abc approach to diaphragmatic evaluation (abcde). Can J Anaesth. 63 (5), 636-637 (2016).
- Da Conceicao, D., et al. Validation of a novel point-of-care ultrasound method to assess diaphragmatic excursion. Reg Anesth Pain Med. 49 (11), 800-804 (2023).
- Haaksma, M. E., et al. EXpert consensus on diaphragm ultrasonography in the critically ill (EXODUS): A delphi consensus statement on the measurement of diaphragm ultrasound-derived parameters in a critical care setting. Crit Care. 26 (1), 99(2022).
- El-Boghdadly, K., Goffi, A., Chan, V. Point of care diaphragmatic ultrasound made easy. Can J Anaesth. 64 (3), 327-328 (2017).
- Kim, D. H., et al. Superior trunk block: A phrenic-sparing alternative to the interscalene block: A randomized controlled trial. Anesthesiology. 131 (3), 521-533 (2019).
- Bellissimo, C. A., Morris, I. S., Wong, J., Goligher, E. C. Measuring diaphragm thickness and function using point-of-care ultrasound. J Vis Exp. 201, e65431(2023).
- Goligher, E. C., et al. Measuring diaphragm thickness with ultrasound in mechanically ventilated patients: feasibility, reproducibility and validity. Intensive Care Med. 41 (4), 642-649 (2015).
- Pereira, R. O. L., et al. Point-of-care lung ultrasound in adults: Image acquisition. J Vis Exp. (193), e64722(2023).
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Перепечатки и разрешения
