使用床旁超声测量隔膜厚度和功能

采用这种技术的研究已获得加拿大多伦多大学健康网络研究伦理委员会的伦理批准。 1. 评估潮气呼吸期间的隔膜厚度和增稠分数 识别隔膜将患者仰卧半卧位（平行 30°-45°）。从胸部右侧脱下任何衣物。注意：可以使用类似的程序来可视化左半膈肌;左侧通常更难可视化，据报道测量精度要低得多19. 打开为便携式超声装置供电的平板电脑电源并启动相应的应用程序（请参阅 材料表）。使用高频线性阵列换能器（至少 12 MHz）开始肌肉骨骼检查。注意：任何超声系统都可用于执行此技术。 用足量的超声凝胶覆盖线性阵列换能器的尖端，并确保超声处于 B 模式进行定位。用拇指和食指包裹探头的尖端来握住探头（图2A）。 触诊胸壁表面，定位腋窝中线和前肋线之间的右侧第八、第九或第十肋间隙 ，如 图 1C 和 图 2A 所示，并将探头放置在并置区域（通常围绕第八肋间隙）。 在矢状面上调整换能器的角度，使其完全位于肋骨之间（图2A），并且图像中看不到肋骨伪影（图2B）。如果图像中出现肋骨，请通过向上或向下倾斜来调整探头的角度。如果肋骨仍然可见，请旋转探头，直到只有隔膜可见。如果横膈膜的可视化仍然有问题，请将探头向上或向下滑动到新的肋间隙。 在超声监护仪上，识别紧邻肝脏上方的两条亮白色平行线，指示胸膜和腹膜（图2B）。在这些线之间可以看到相对低回声的肋膈肌。 通过单击增加或减少深度按钮来调整图像的深度，以优化光圈的大小。确保振膜位于显示器的中央。这将确保周围结构的胸膜和腹膜线的最大分辨率。 如果图像仍然不理想（即，肺部或肋骨在图像中可见，或者胸膜和腹膜不清晰可见），则通过沿肋骨空间上下移动探头、从底部来回移动探头或旋转来调整探头以获得更好的可视化效果。有关经膈膜超声检查的常见问题示例，请参见 表 1 。 优化图像一旦换能器位于正确的位置，在数据收集之前通过更改以下组件来优化图像质量。注意：在不同的超声单元软件上，存在型号和软件差异。在此软件中，我们执行了以下按钮单击以实现目标。 在超声单元软件上，单击 增益 按钮以更改图像的亮度。通过单击 增加 按钮来增加增益，使图像看起来更亮。相反，单击 减少 按钮使图像变暗。如果增益太低，结构可能难以确定。如果增益太高，可能会出现无关的回波，图像会显得太亮。 如果超声单元可用，请单击 对焦 按钮以调整焦距以更改图像质量。单击 增加 按钮以增加焦点，或单击 减少 按钮以降低焦点。 获取图像优化放置和图像质量后，通过单击超声软件上的 M 模式 按钮将超声置于 M 模式。 成像屏幕上将出现一条垂直扫描线。在胸膜线和腹膜线最清晰的部分之间放置一条线。注意：超声设备在获取 M 模式图像方面可能存在一些差异。在开始 M 模式之前，确保清晰可见的胸膜和腹膜区域清晰可见。将扫描线放置在整个呼吸周期中胸膜和腹膜清晰可见且没有肺或肋骨进入视野的位置。 在潮汐呼吸期间，在吸气和呼气的整个周期内运行 M 模式，然后单击 冻结 ，然后单击 保存 按钮以捕获实际状态并保存图像。如果可用，通过单击 扫描速度 按钮来调整扫描速度以调整收集速度，以确保获得两个呼吸周期。重复此过程以获取另一个图像。 使用皮肤安全标记，标记探头在患者身体上的位置，以帮助确保随着时间的推移测量隔膜的完全相同位置。这对于保持测量的可重复性至关重要，因为隔膜厚度在其表面积19 上变化。 从这些图像中，可以测量隔膜厚度 （Tdi） 和增稠分数 （TFdi）。如果第二个 M 模式图像的值不在第一张图像的 10% 以内，请重复 M 模式图像采集，直到获得两个图像，其一组值彼此相差 10% 以内。请参阅下面有关图像分析的详细信息。 检查完成后，单击超声软件上的 结束检查 按钮。 要导出文件，请单击 “导出图像 ”并确保文件以 DICOM 格式导出。 如果有任何残留的凝胶，请擦拭患者的一侧，并用适当的消毒湿巾对超声设备进行消毒。 分析图像在MicroDicom DICOM viewer或类似软件中打开必要的DICOM文件。 单击“距离”工具（可称为 卡尺 或 直线），并在呼气结束时从胸膜内缘到腹膜内缘画一条直线（Tdi，ee）。 确保两个膜都不包括在此测量中，并且直线的两端直接（垂直）放置，以便标记之间没有时间差，这可能会人为地增加距离，如 图 2B17 所示。 将此值记录为隔膜厚度 （Tdi，ee）。 在同一次呼吸的峰值吸气处重复步骤4.2，以获得峰值吸气时的隔膜厚度（Tdi，pi）。 如果患者似乎没有呼吸，并且在吸气过程中没有明显的膈肌增厚分数，则在吸气阶段代表膈肌厚度的位置测量 Tdi，pi（在这种情况下，它将与 Tdi，ee 大致相同），如 图 3 所示。 如 图2C所示，应从同一口气分析Tdi，ee和Tdi，pi，以评估潮气（TFdi）期间的横膈膜增厚分数。 使用 Tdi，pi 和 Tdi，ee，计算每次呼吸的 TFdi： 从同一M模式图像获得第二对测量值（见 图2C）。 在第二个 M 模式映像上重复步骤 1.4.1-1.4.9。至此，已获得 4 次 Tdi，ee 测量值和 4 次 TFdi 测量值。 如果第二个 M 模式图像的值不在第一张图像的 10% 以内，请重复 M 模式图像采集，直到获得两个图像，其一组值彼此相差 10% 以内。 图 1：横膈膜解剖结构和超声探头放置概述。 （A）肋膈肌超声的解剖结构。膈肌由中央肌腱、肋膈肌和小腿膈肌组成。（乙、丙）为了在超声上观察附着区的肋膈肌，将患者置于半卧位，并位于第 8、9 或第 10 肋间隙。将高频 （>12 MHz） 线性阵列超声探头沿腋中线平行放置在肋间隙的肋骨上，以将肋膈肌可视化为横截面。 请点击这里查看此图的较大版本. 图 2：潮气呼吸期间超声隔膜厚度和增厚。 （A） 将探头放置在第 8、9 或 10肋 间隙，以将横膈膜可视化为横截面。（B） 在 B 模式图像中，白色箭头表示高回声胸膜和腹膜。（C） M模式图像投射了特定点的振膜厚度随时间的变化。从左到右，黄线测量呼气结束时的隔膜厚度 （Tdi，ee） 和第一次呼吸高峰吸气时的隔膜厚度 （Tdi，pi），红线表示第二次呼吸的隔膜厚度。在健康男性受试者中，隔膜厚度 （Tdi，ee） 分别为 1.20 和 1.25 mm，TFdi 分别为 26% 和 23%。 请点击这里查看此图的较大版本. 表1：经膈膜超声检查的常见问题 请按此下载此表。 2. 评估最大隔膜增厚分数 注意：在与隔膜厚度相同的实验过程中，可以评估最大隔膜增厚分数。 获取图像使用与上述相同的方法，使用 B 模式超声识别隔膜并相应地进行优化。 在机械通气患者中，通过测量呼吸机上的气道阻塞压力 （P0.1） 来确保有足够的呼吸驱动来评估膈肌功能。P0.1 应至少为 2 cm H2O 才能继续。如果小于 2 cm H2O，则考虑在超声成像前减少镇静或通气支持以增加呼吸驱动。 在机械通气的患者中，一旦呼吸驱动足够，将通气支持降低到最低水平（例如，压力支持通气 （PSV）：0 cm H2O;呼气末正压 （PEEP）：0 cm H2O;如果需要进行气体交换，可以维持适度的 PSV 或 PEEP 水平）以暂时增强膈肌收缩力。注意：移除通气支持可增加呼吸驱动力和努力，以促进膈肌功能的评估。 通过单击 M 模式 按钮将超声波置于 M 模式。 在运行 M 模式时，指导参与者对 非阻塞 气道进行最大意志吸气努力（即吸气能力操作），如果可以，指导参与者“大口吸气”。如果患者无法遵循命令进行最大的吸气努力，请进行短暂的气道阻塞动作（Marini 动作）20 长达 20 秒，以刺激增加呼吸努力。然后，释放遮挡并在释放遮挡 后 测量TFdi，max。 冻结录制并保存图像。 再重复步骤 2.1-2.4 两次，以获得总共三个 M 模式图像进行分析，或直到超声医师确信患者已做出最大的意志努力。 以 DICOM 格式导出 M 模式图像，以便进行仔细的离线盲法分析。 擦拭患者一侧以清洁任何残留的凝胶，并使用适当的消毒湿巾对超声设备进行消毒。 分析图像在MicroDicom DICOM viewer或类似软件中打开必要的DICOM文件。 单击 距离 工具（可称为 卡尺 或 直线），并在最大吸气试验期间从胸膜内缘到呼气末期 （Tdi，ee） 和峰值吸气 （Tdi，pi） 从胸膜内缘到腹膜内缘画一条直线，如 图 3B 所示。 确保所有测量都排除胸膜和腹膜，并且直线的两端彼此直接交叉（垂直），这样就没有时间差。 每次呼吸的 TFdi，max 计算公式为： 将至少三次一致尝试的最高值记录为 TFdi，max。 图 3：最小和最大隔膜增厚分数的示例。 （A） 在膈肌收缩最小的情况下测量超声隔膜厚度 （Tdi） 和增厚分数 （TFdi）。如有必要，调整扫描速度;两次呼吸用于评估 TFdi。在没有明确的峰值吸气厚度的情况下，吸气努力的时间是在临床上在床边确定的。这里的 TFdi 计算为 11%，但会在另外两次呼吸中取平均值（在两张图像中总共捕获四次呼吸）。（B） 在最大吸气努力 （TFdi，max） 期间测量的最大膈肌增厚分数是通过指导患者做出最大的意志努力来刺激的，或者如果患者无法接受指导并且有 P0.1 >2 cm H2O. TFdi，max 在这里计算为 208%， 但是，在几次（至少三次）尝试后获得的最大值将被记录为 TFdi，max。与最小吸气量 （A） 相比，最大吸气 （B） 期间的 TFdi 和 Tdi 存在显着差异。请点击这里查看此图的较大版本.