JoVE Journal > Medicine
Summary
Abstract
Introduction
Protocol
Results
Discussion
Disclosures
Materials
References
Please note that all translations are automatically generated. Click here for the English version.
医学

Bakım Noktası Ultrasonu Kullanarak Diyafram Kalınlığını ve İşlevini Ölçme

Published: November 03, 2023
doi:
10.3791/65431
, , ,
1Toronto General Hospital Research Institute, 2Interdepartmental Division of Critical Care Medicine,University of Toronto, 3Department of Physiology, Faculty of Medicine,University of Toronto, 4Deparatment of Intensive Care Medicine,Nepean Hospital, 5Division of Respirology, Department of Medicine,University Health Network

Summary

Diyafram kalınlığı ve fonksiyonu, sağlıklı bireylerde ve kritik hastalarda hasta başı ultrason kullanılarak değerlendirilebilir. Bu teknik, diyafram yapısını ve işlevini değerlendirmek için doğru, tekrarlanabilir, uygulanabilir ve iyi tolere edilen bir yöntem sunar.

Abstract

Diyafram, solunum kası pompasının ana bileşenidir. Diyafram disfonksiyonu, nefes darlığına ve egzersiz intoleransına neden olabilir ve etkilenen bireyleri solunum yetmezliğine yatkın hale getirir. Mekanik olarak havalandırılan hastalarda, diyafram kullanılmama ve diğer mekanizmalar yoluyla atrofi ve disfonksiyona karşı hassastır. Bu, sütten kesmenin başarısızlığına ve kötü uzun vadeli klinik sonuçlara katkıda bulunur. Bakım noktası ultrasonu, hem klinisyenler hem de araştırmacılar tarafından kolayca kullanılabilecek diyafram kalınlığını ve kasılma aktivitesini (inspirasyon sırasında kalınlaşma fraksiyonu) değerlendirmek için geçerli ve tekrarlanabilir bir yöntem sağlar. Bu makale, diyafram kalınlığını ölçmek ve tidal solunum veya maksimum inspirasyon sırasında diyafram kalınlaşmasını ölçmek için en iyi uygulamaları sunmaktadır. Bir kez ustalaştıktan sonra, bu teknik diyafram disfonksiyonunu teşhis etmek ve prognostik yapmak ve hem sağlıklı bireylerde hem de akut veya kronik hastalığı olan hastalarda zaman içinde tedaviye yanıtı yönlendirmek ve izlemek için kullanılabilir.

Introduction

Ultrason, insan işitme duyusunun üst duyulabilir sınırlarının ötesindeki ses dalgalarını ifade eder. Ultrasonun sağlık hizmetlerinin ötesinde birçok uygulaması vardır, en ünlüsü muhtemelenI. Dünya Savaşı’nda askeri kullanım için SONAR’ın (sesli navigasyon ve menzil) geliştirilmesidir. Ultrason artık tıbbi tanı ve tedavide rutin olarak kullanılmaktadır. Tıbbi sonografi veya tanısal ultrason, vücuttaki yumuşak doku yapılarının görüntülerini sağlamak için yüksek frekanslı ses dalgaları (>20 kHz) kullanır. Bu ses dalgaları, karaciğer, kalp ve iskelet kası gibi anatomik yapıları incelemek için vücuda iletilebilen 1 ila 20 milyon döngü/s (megahertz, MHz) frekanslarında darbelenir. Bakım noktası ultrasonu, kritik hastalıkların değerlendirilmesi ve yönetiminin temel taşı haline geliyor.

Tıpta ultrasonun ilk uygulaması 1940’larda, ultrason ışınlarının kafadaniletimini ölçerek beyin tümörlerini bulmaya çalışan Dr. Karl Dussik tarafından yapıldı 2. Teknoloji ilerledikçe, genlik modu (A-modu) ve parlaklık modu (B-modu)3 dahil olmak üzere yeni teknikler geliştirildi, ardından 1960’ta iki boyutlu tarayıcıların geliştirilmesi 4,5. Tanısal ultrason alanı, iyonlaştırıcı radyasyona maruz kalmayı önlediği ve yatak başında elde edilebildiği ve ilişkili risklerle hastane içi nakil ihtiyacını ortadan kaldırdığı için klinik uygulamada paha biçilmez hale gelmiştir. Ultrason hastalarda güvenli, iyi tolere edilir, güvenilir ve tekrarlanabilirdir 6,7.

Diyafram, insanlarda spontan ventilasyonu sağlayan ana solunum pompası görevi gören ince, kubbe şeklinde bir kas yapısıdır. Diyafram torasik ve abdominal boşlukları ayırır ve üç ayrı segmentten oluşur: merkezi tendon, kostal diyafram ve krural diyafram (Şekil 1). Diyaframın merkezi tendonu, büyük kan damarlarının torasikten karın boşluğuna geçmesine izin veren kasılmayan bir yapıdır. Kostal diyafram, göğüs kafesinden veya ksifoid süreçten merkezi tendona uzanan liflere sahiptir. Krural diyafram ilk üç lomber omurgalıya girer. İnspirasyon sırasında, kostal diyafram kasılır, alt göğüs kafesini genişletirken diyaframın kubbesini alçaltır. Kostal diyafram, kubbenin 8,9,10 alçaltılmasında krural diyaframı destekler.

Diyaframın transtorasik ultrasonu, atama bölgesinde diyafram kalınlığını izleme yeteneği nedeniyle artan bir ilgi kazanmıştır (Şekil 1)11,12,13. Diyafram ilk olarak 1975 yılında Haber ve ark.14 tarafından ultrason ile görüntülenmiştir. İnspirasyon sırasında diyafram kasılması ve kas kısalması, diyafram kalınlığını (Tdi) ve kalınlaşma fraksiyonunu (TFdi) izlemek için M-mod ultrason kullanılarak ölçülebilir. Bu kasılma değerlendirmesi, belirli bir inspiratuar tahrik ve efor seviyesi altında diyafram kas performansının bir ölçüsünü sağlar. Bakım noktası ultrasonu, diyafram fonksiyonu ve mimarisinin güvenli, tekrarlanabilir ve güvenilir ölçümlerini sağlar. Mekanik ventilasyonlu hastalarda, zaman içinde diyafram kalınlığındaki değişiklikler, aşırı yardım (atrofi; zamanla ekspirasyon sonu kalınlığının azalması) veya yetersiz yardım (iltihaplanma, ödem ile sonuçlanan yüke bağlı yaralanma; muhtemelen zaman içinde ekspirasyon sonu kalınlığının artmasıyla temsil edilir) nedeniyle miyotravmanın etkileri de dahil olmak üzere mekanik ventilasyonun olumsuz etkilerini değerlendirmek için kullanılabilir15. Bu değişiklikler olumsuz klinik sonuçlarla ilişkilidir16. Gelgit solunumu sırasında TFdi’nin ölçülmesi, tidal diyafragma aktivitesinin (yani inspiratuar çaba) değerlendirilmesine izin verir. Maksimum inspiratuar efor (TFdi, max) sırasında TFdi’nin ölçülmesi, diyafram kuvvetinin bir değerlendirmesini sağlar (çünkü diyaframın kuvvet üretme kapasitesi, büzülme ve kısalma yeteneği ile ilgilidir).

Ölçümlerin elde edilmesi ve analiz edilmesi için en uygun protokol konusunda önemli bir fikir birliği vardır17. Diyaframlı ultrason görüntülemede yeterlilik, orta derecede dik bir öğrenme eğrisi içerir; Teknik ve potansiyel tuzakları konusunda kapsamlı bir eğitim esastır. Çalışmalar, diyaframlı ultrason uzmanlığında yeterliliğin uzaktan, web tabanlı eğitim yoluyla kısa sürede kazanılabileceğini göstermiştir18. Bu nedenle, bu protokol hem sağlıklı hem de solunum patolojisi şüphesi olan hastalara uygulanabilen diyafram kalınlığı ve kalınlaşma fraksiyonunun tutarlı bir ölçümünü sağlamak için optimize edilmiştir19

Protocol

Bu tekniği kullanan çalışmalar, Toronto, Kanada’daki Üniversite Sağlık Ağı’ndaki Araştırma Etik Kurulu’ndan etik onay almıştır. 1. Tidal solunum sırasında diyafram kalınlığının ve kalınlaşma fraksiyonunun değerlendirilmesi Diyaframın tanımlanmasıHastayı yarı yaslanmış bir pozisyonda (paralelden 30°-45°) sırt üstü yatırın. Göğsün sağ tarafındaki herhangi bir giysiyi çıkarın.NOT: Sol hemidiyaframı görselleştirmek için benzer bir prosedür kullanılabilir; Sol tarafın görselleştirilmesi genellikle daha zordur ve ölçüm hassasiyetinin çok daha düşük olduğu bildirilmektedir19. Taşınabilir ultrason ünitesine güç veren tableti açın ve uygun uygulamayı başlatın (bkz. Yüksek frekanslı doğrusal dizi dönüştürücü (minimum 12 MHz) ile bir kas-iskelet muayenesi başlatın.NOT: Bu tekniği uygulamak için herhangi bir ultrason sistemi kullanılabilir. Doğrusal dizi dönüştürücünün ucunu yeterli miktarda ultrason jeli ile kapatın ve ultrasonun konumlandırma için B modunda olduğundan emin olun. Probun ucunu başparmak ve işaret parmağıyla çevreleyerek probu tutun (Şekil 2A). Şekil 1C ve Şekil 2A’da gösterildiği gibi, orta ve ön aksiller çizgiler arasındaki sağ sekizinci, dokuzuncu veya 10. interkostal boşlukları bulmak için göğüs duvarı yüzeyini palpe edin ve probu atama bölgesine yerleştirin (tipik olarak sekizinci interkostal boşluk civarında). Dönüştürücüyü sagital düzlemde, tamamen kaburgalar arasında yer alacak şekilde açılandırın (Şekil 2A) ve görüntüde hiçbir kaburga artefaktı görünmez (Şekil 2B). Görüntüde bir nervür görünüyorsa, yukarı veya aşağı eğerek probun açısını ayarlayın. Bir nervür hala görünüyorsa, probu yalnızca diyafram görünene kadar döndürün. Diyaframın görselleştirilmesi sorunlu olmaya devam ederse, probu yukarı veya aşağı yeni bir interkostal boşluğa kaydırın. Ultrason monitöründe, plevral ve peritoneal membranları gösteren, karaciğerin hemen üstünde iki parlak beyaz paralel çizgi tanımlayın (Şekil 2B). Nispeten hipoekoik kostal diyafram bu çizgiler arasında görselleştirilebilir. Diyaframın boyutunu optimize etmek için derinliği artırma veya azaltma düğmesine tıklayarak görüntünün derinliğini ayarlayın. Diyaframın ekran monitöründe ortalandığından emin olun. Bu, plevral ve peritoneal çizgilerin çevredeki yapılardan maksimum çözünürlüğünü sağlayacaktır. Görüntü yetersiz kalırsa (yani, akciğerler veya kaburgalar görüntüde görünüyorsa veya plevral ve peritoneal membranlar net bir şekilde görselleştirilmiyorsa), probu kaburga boşluğu boyunca yukarı ve aşağı kaydırarak probu daha iyi görselleştirme için ayarlayın, tabandan ileri geri veya döndürün. Transdiyafragmatik ultrasonografide sık karşılaşılan sorunların örnekleri için Tablo 1’e bakınız. Görüntüleri optimize etmeDönüştürücü doğru konuma geldiğinde, veri toplamadan önce aşağıdaki bileşenleri değiştirerek görüntü kalitesini optimize edin.NOT: Farklı ultrason ünitesi yazılımlarında model ve yazılım farklılıkları vardır. Bu yazılımda, hedefe ulaşmak için aşağıdaki düğme tıklamalarını gerçekleştirdik. Ultrason ünitesi yazılımında, görüntünün parlaklığını değiştirmek için kazanç düğmesine tıklayın. Görüntünün daha parlak görünmesini sağlamak için artır düğmesine tıklayarak kazancı artırın. Tersine, görüntüyü karartmak için azalt düğmesini tıklayın. Kazanç çok düşükse, yapıların tespit edilmesi zor olabilir. Kazanç çok yüksekse, yabancı yankılar görünebilir ve görüntü çok parlak görünecektir. Ultrason ünitesinde varsa, görüntü kalitesini değiştirmek üzere odağı ayarlamak için odak düğmesine tıklayın. Odağı artırmak için artır düğmesini veya odağı azaltmak için azalt düğmesini tıklatın. Görüntülerin alınmasıYerleştirme ve görüntü kalitesi optimize edildikten sonra, ultrason yazılımındaki M modu düğmesine tıklayarak ultrasonu M moduna getirin. Görüntüleme ekranında tek bir dikey tarama çizgisi görünecektir. Çizgiyi plevral ve peritoneal çizgilerin en net olduğu bölüm arasına yerleştirin.NOT: M modu görüntülerinin elde edilmesinde ultrason cihazları arasında bazı değişkenlikler olabilir. M modunun başlatılmasından önce iyi tanımlanmış plevral ve peritoneal membranların görselleştirildiği net bir alan sağlayın. Tarama çizgisini, solunum döngüsü boyunca plevral ve peritoneal membranların iyi tanımlandığı ve hiçbir akciğerin veya kaburganın görüş alanına girmediği bir yere yerleştirin. Gelgit solunumu sırasında tam bir inspirasyon ve sona erme döngüsü boyunca M modunu çalıştırın ve ardından gerçek durumu yakalamak ve görüntüyü kaydetmek için dondur ve ardından kaydet düğmelerine tıklayın. Varsa, iki solunum döngüsünün elde edilmesini sağlamak için toplama hızını ayarlamak için süpürme hızı düğmesine tıklayarak süpürme hızını ayarlayın. Başka bir görüntü elde etmek için bu işlemi tekrarlayın. Diyaframın zaman içinde tam olarak aynı konumunun ölçülmesini sağlamaya yardımcı olmak için cilt için güvenli bir işaretleyici ile probun hastanın vücudundaki yerini işaretleyin. Diyafram kalınlığı yüzey alanı19 boyunca değiştiğinden, ölçümün tekrarlanabilirliğini korumak için bu gereklidir. Bu görüntülerden diyafram kalınlığı (Tdi) ve kalınlaşma fraksiyonu (TFdi) ölçülebilir. İkinci M modu görüntüsündeki değerler ilk görüntünün ‘u içinde değilse, birbirinin ‘u içinde bir değer kümesine sahip iki görüntü elde edilene kadar M modu görüntü alımını tekrarlayın. Görüntü analiziyle ilgili ayrıntıları aşağıda bulabilirsiniz. Muayene tamamlandıktan sonra ultrason yazılımı üzerindeki muayeneyi sonlandır butonuna tıklayınız. Dosyaları dışa aktarmak için Görüntüleri dışa aktar’a tıklayın ve dosyaların DICOM formatında dışa aktarıldığından emin olun. Kalan jel varsa hastanın tarafını silin ve ultrason ekipmanını uygun dezenfektan mendillerle sterilize edin. Görüntüleri analiz etmeGerekli DICOM dosyalarını MicroDicom DICOM görüntüleyicide veya benzer bir yazılımda açın. “Mesafe” aracına tıklayın ( kaliperler veya düz çizgi olarak adlandırılabilir) ve plevral membranın iç kenarından periton zarının iç kenarına son ekspirasyonda düz bir çizgi çizin (Tdi,ee). Her iki zarın da bu ölçüme dahil edilmediğinden ve düz çizginin her iki ucunun, Şekil 2B17’ye göre mesafeyi yapay olarak artırabilecek işaretleyiciler arasında zaman farkı olmayacak şekilde doğrudan birbirlerinin karşısına (dikey olarak) yerleştirildiğinden emin olun. Bu değeri diyafram kalınlığı (Tdi,ee) olarak kaydedin. En yüksek inspirasyonda diyafram kalınlığını elde etmek için aynı nefesin en yüksek inspirasyonunda 4.2 adımını tekrarlayın (Tdi,pi). Hasta nefes alıyor gibi görünmüyorsa ve inspirasyon sırasında diyafram kalınlaşma fraksiyonu belirgin değilse, Tdi,pi’yi inspiratuar faz sırasında diyafram kalınlığını temsil eden bir yerde ölçün (bu durumda, yaklaşık olarak Tdi,ee ile aynı olacaktır), Şekil 3’te görüldüğü gibi. Tidal solunum (TFdi) sırasında diyafram kalınlaşma fraksiyonunu değerlendirmek için Şekil 2C’de görüldüğü gibi hem Tdi,ee hem de Tdi,pi aynı nefesten analiz edilmelidir. Tdi,pi ve Tdi,ee’yi kullanarak her nefes için TFdi’yi hesaplayın: Aynı M modu görüntüsünden ikinci bir ölçüm çifti elde edin (bkz. Şekil 2C). İkinci M modu görüntüsünde 1.4.1-1.4.9 adımlarını tekrarlayın. Bu noktada, dört Tdi,ee ölçümü ve dört TFdi ölçümü elde edilmiştir. İkinci M modu görüntüsündeki değerler ilk görüntünün ‘u içinde değilse, birbirinin ‘u içinde bir değer kümesine sahip iki görüntü elde edilene kadar M modu görüntü alımını tekrarlayın. Şekil 1: Diyafram anatomisine genel bakış ve ultrason probunun yerleştirilmesi. (A) Kostal diyaframın ultrasonu için anatomik yapılar. Diyafram, merkezi tendon, kostal diyafram ve krural diyaframdan oluşur. (B,C) Ultrasonda appozisyon bölgesindeki kostal diyaframı görselleştirmek için hasta yarı yaslanmış pozisyona yerleştirilir ve sekizinci, dokuzuncu veya 10. interkostal boşluk bulunur. Kostal diyaframı bir enine kesit olarak görselleştirmek için yüksek frekanslı (>12 MHz) doğrusal dizili bir ultrason probu, orta aksiller çizgi boyunca interkostal boşluktaki kaburgalara paralel olarak yerleştirilir. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın. Şekil 2: Ultrason diyafram kalınlığı ve gelgit solunumu sırasında kalınlaşma. (A) Prob, diyaframı bir kesit olarak görselleştirmek için sekizinci, dokuzuncu veya 10. interkostal boşluğa yerleştirilir. (B) B-modu görüntüsünde, beyaz oklar hiperekoik plevral ve peritoneal membranları gösterir. (C) M modu görüntüsü, zaman içinde belirli bir noktada diyafram kalınlığındaki değişimi yansıtır. Soldan sağa, sarı çizgiler ilk nefesin son ekspirasyonundaki diyafram kalınlığını (Tdi,ee) ve en yüksek inspirasyondaki diyafram kalınlığını (Tdi,pi) ölçer ve kırmızı çizgiler ikinci nefesinkini gösterir. Sağlıklı bir erkek denekte diyafram kalınlığı (Tdi,ee) sırasıyla 1.20 ve 1.25 mm, TFdi ise ve ‘tür. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın. Tablo 1: Transdiyafragmatik ultrasonografide sık karşılaşılan sorunlar Bu tabloyu indirmek için lütfen tıklayınız. 2. Maksimum diyafram kalınlaşma fraksiyonunun değerlendirilmesi NOT: Maksimum diyafram kalınlaşma fraksiyonu, diyafram kalınlığı ile aynı deney oturumu sırasında değerlendirilebilir. Görüntülerin alınmasıYukarıda tarif edilenle aynı metodolojiyi kullanarak, B-mod ultrasonu kullanarak diyaframı tanımlayın ve buna göre optimize edin. Mekanik ventilasyonlu hastalarda, ventilatördeki hava yolu oklüzyon basıncını (P0.1) ölçerek diyafram fonksiyonel değerlendirmesi için yeterli solunum tahriki olduğundan emin olun. Devam etmek için P0.1 en az 2 cm H2O olmalıdır. 2 cmH2O’danazsa, ultrason görüntülemeden önce solunum dürtüsünü artırmak için sedasyon veya ventilasyon desteğini azaltmayı düşünün. Mekanik ventilasyonlu hastalarda solunum tahriki yeterli olduğunda, ventilasyon desteğini minimum seviyeye düşürün (örneğin, basınç desteği ventilasyonu (PSV): 0 cm H2O; pozitif ekspirasyon sonu basıncı (PEEP): 0 cm H2O; diyafram kontraktilitesini geçici olarak artırmak için gaz değişimi için gerekirse mütevazı PSV veya PEEP seviyeleri korunabilir.NOT: Ventilasyon desteğinin çıkarılması, solunum dürtüsünü ve diyafram fonksiyonunun değerlendirilmesini kolaylaştırma çabasını artırır. M-modu düğmesine tıklayarak ultrasonu M-moduna getirin. M modunu çalıştırırken, katılımcıya tıkalı olmayan bir hava yoluna karşı maksimum istemli inspiratuar çaba göstermesi için koçluk yapın (yani, inspiratuar kapasite manevrası), katılımcıya mümkünse “büyük bir nefes almasını” söyleyin.Hasta maksimum inspiratuar çaba sarf etmek için komutları takip edemiyorsa, kısa bir hava yolu tıkanıklığı manevrası uygulayın (Marini manevrası)20 artan solunum eforunu uyarmak için 20 saniyeye kadar. Ardından, oklüzyonu serbest bırakın ve oklüzyonu serbest bıraktıktan sonra TFdi,max’ı ölçün. Kaydı dondurun ve görüntüyü kaydedin. Analiz için toplam üç M modu görüntüsü elde etmek için veya sonografi uzmanı hastanın maksimum istemli çaba gösterdiğinden emin olana kadar 2.1-2.4 adımlarını iki kez daha tekrarlayın. Dikkatli çevrimdışı kör analiz için M modu görüntülerini DICOM formatında dışa aktarın. Kalan jeli temizlemek için hastanın tarafını silin ve ultrason ekipmanını uygun dezenfektan mendillerle sterilize edin. Görüntüleri analiz etmeGerekli DICOM dosyalarını MicroDicom DICOM görüntüleyicide veya benzer bir yazılımda açın. Mesafe aracına (kaliperler veya düz çizgi olarak adlandırılabilir) tıklayın ve Şekil 3B’de görüldüğü gibi, maksimum inspiratuar deneme sırasında son ekspirasyonda (Tdi,ee) ve pik inspirasyonda (Tdi,pi) plevral membranın iç kenarından periton zarının iç kenarına düz bir çizgi çizin. Tüm ölçümlerin plevral ve peritoneal membranları hariç tuttuğundan ve düz çizginin her iki ucunun da zaman farkı olmayacak şekilde doğrudan birbirinin karşısına (dikey olarak) yerleştirildiğinden emin olun. Her nefes için TFdi,max şu şekilde hesaplanır: En az üç tutarlı denemenin en yüksek değerini TFdi,max olarak kaydedin. Şekil 3: Minimal ve maksimal diyafram kalınlaşma fraksiyonu örnekleri. (A) Minimal diyafragma kontraksiyonu varlığında ultrason diyafram kalınlığı (Tdi) ve kalınlaşma fraksiyonu (TFdi) ölçüldü. Gerekirse, süpürme hızını ayarlayın; TFdi’yi değerlendirmek için iki nefes kullanılır. Net pik inspiratuar kalınlığın yokluğunda, inspiratuar eforun zamanlaması klinik olarak yatak başında belirlenir. Buradaki TFdi olarak hesaplanır, ancak iki nefesin ortalaması alınır (iki görüntüde yakalanan toplam dört nefes). (B) Maksimal inspiratuar eforlar (TFdi,max) sırasında ölçülen maksimal diyafram kalınlaşma fraksiyonu, ya hastaya maksimal istemli çaba göstermesi için koçluk yapılarak ya da hasta koçluk yapılamıyorsa ve P0.1 >2 cm H2O varsa bir Marini mauver takiben uyarılır. ancak birkaç (en az üç) denemeden sonra elde edilen en büyük değer TFdi,max olarak kaydedilecektir. Minimum inspiratuar efora (A) kıyasla maksimum inspirasyon (B) sırasında TFdi ve Tdi’de belirgin bir fark vardır. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

Representative Results

Bu protokolü takiben, diyafram kalınlığı ve kalınlaşma fraksiyonu, diyafram yapısını ve işlevini değerlendirmenin noninvaziv ve tekrarlanabilir araçları olarak ölçülebilir. Ölçümler yatak başında yapılabilir ve kör çevrimdışı analiz için kaydedilebilir. Bu ölçümler, diyafram yapısındaki değişiklikleri değerlendirmek ve uzunlamasına işlev görmek için zaman içinde tekrar tekrar elde edilebilir. Sağlıklı yetişkinlerde, istirahat ekspirasyon sonu diyafram kalınlığı, boy, cinsiyet ve prob pozisyonuna bağlı olarak 1,5 mm ila 5,0 mm arasında değişebilir21. İstirahatte nefes alan sağlıklı yetişkinlerde, gelgit TFdi tipik olarak -30 arasında değişir. Maksimal inspiratuar eforlar sırasında, TFdi,max tipik olarak ile 0 arasında değişir13,21,22. Maksimal TFdi %<20 ciddi diyafram disfonksiyonuiçin tanı koydurucudur 13,21. Tablo 2, sağlıklı ve kritik derecede hasta diyafram kalınlığını ve kalınlaşma fraksiyonunu özetlemektedir. Tablo 2: Diyafram kalınlığı ve kalınlaşma fraksiyonu 11,13,19,21,22,23,24,25,26,27,28,29,30,31,32 için referans değerler. Bu Tabloyu indirmek için lütfen buraya tıklayın. İnvaziv mekanik ventilasyon alan kritik hastalarda, solunum yetmezliğinin başlangıcında ölçülen başlangıç diyafram kalınlığı klinik sonuçla ilişkilidir (daha yüksek başlangıç Tdi, daha düşük mortalite ve mekanik ventilasyondan daha hızlı kurtuluşu öngörür). Bu hastalarda, Tdi’nin zaman içindeki sonraki evrimi hastalar arasında büyük farklılıklar gösterir. Hastaların yaklaşık% 40-50’sinde mekanik ventilasyonun ilk haftasında atrofi (başlangıçtan% 10’dan fazla Tdi’de azalma) gelişir15. Hastaların küçük bir alt kümesi, Tdi’de taban çizgisinin% 10’unu aşan hızlı bir erken artış sergiler, bu da muhtemelen kasta yaralanma, iltihaplanma veya ödemin göstergesidir (ancak hipertrofinin ortaya çıkması haftalar sürdüğü için kas hipertrofisi değildir). TFdi,max %<30, mekanik ventilasyondan başarısız sütten kesme riskinin daha yüksek olduğunu tahmin eder23. Şekil 2A’da gösterilen örnekte, ilk nefeste diyafram kalınlığı (sarı renkte) son ekspirasyonda 1.20 mm ve pik inspirasyonda 1.51 mm idi. Kalınlaşma oranı daha sonra aşağıdaki formül kullanılarak hesaplanabilir ve yüzde olarak ifade edilebilir.

Discussion

Diyafram ultrasonu, sağlıklı kişilerde ve kritik hastalarda diyafram yapısını ve işlevini izlemek için invaziv olmayan, güvenilir ve geçerli bir teknik sağlar. Diyafram kalınlaşma fraksiyonu, diyafram fonksiyonunu değerlendirmek için geleneksel altın standart yöntem olan manyetik seğirme transdiyafragmatik basınç ölçümlerinden çok daha uygun olan diyafram kasılma aktivitesi ve fonksiyonunun başucu bir ölçüsünü sağlar33. Diyafram fonksiyonunun ve kalınlığının bakım noktası ultrasonu ile izlenmesi, diyafram atrofisini tespit etmenin bir yolunu sağlar. Bu nedenle uzmanlar, yetkinliği geliştirmek için en az 15 ayrı transdiyafragmatik ultrason yapılmasını ve analiz edilmesini önermektedir17.

Tekrarlanabilir ve hassas ölçümler sağlamak için prob yerleşiminiişaretlemek zorunludur 19. B-modu görüntüsü, prob yerleşiminin yanı sıra cihazın derinliği, kazancı ve odağı ayarlanarak optimize edilmelidir. Kullanılan ultrasonun tarama hızı, mümkünse yakalanan bir görüntüde en az iki nefes elde edecek şekilde ayarlanmalıdır. Son olarak, tutarlı değerler (% 10 içinde) elde edilene kadar ölçümler tekrarlanmalıdır.

Tdi ve TFdi’nin elde edilmesiyle ilgili zorluklardan bazıları, doğrusal probun yerleştirilmesi ve yönlendirilmesidir. Tablo 1’de bazı yaygın senaryolar ve kullanıcıların gerçekleştirmesi gereken ilgili sorun giderme önlemleri vurgulanmaktadır.

Bu ultrason tekniğinin bazı sınırlamalarına dikkat edilmelidir. İlk olarak, diyafram kalınlığı hastalar arasında büyük farklılıklar gösterir ve zaman içinde kalınlıktaki değişikliklerin başlangıç değerine (örneğin, atrofiyi teşhis etmek için) atıfta bulunulması gerekir. İkincisi, tekniğin basitliğine rağmen, yeterliliği sağlamak için eğitim gereklidir. 18 tekniğinde yetkinlik elde etmek için web tabanlı bir çevrimiçi eğitim platformu doğrulanmıştır. Üçüncüsü, tarif edilen ultrason tekniği, kas yapısı (kütle) ve fonksiyon (kasılma) hakkında sınırlı veri sağlar. Makas ultrasonografisi ve ultrason elastografisi gibi yeni teknikler kas sertliği ve fibrozis ile ilgili ek bilgi sağlayabilir 34,35,36,37,38.

Özetle, transdiyafragmatik ultrasonografi, sağlıklı ve kritik hastalarda kolayca uygulanabilecek diyafram yapısı ve fonksiyonunun anahtar ölçümlerini sağlar. Bu teknik, yeterli eğitime sahip yetkin bir kullanıcı göz önüne alındığında güvenilir ve geçerlidir. Bu makale, transdiyafragmatik ultrasonun nasıl gerçekleştirileceğini özetlemekte ve kullanıcıları veri toplamadan önce yeterli eğitimden geçmeleri konusunda uyarmaktadır.

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Materials

10-15 MHz linear array transducer  Philips L12-4 Any 10-15MHz linear array transducer may be used
Any DICOM viewer software  Example: MicroDicom DICOM viewer MicroDicom Free for non-commerical use analysis software: https://www.microdicom.com/company.html
Lumify Ultrasound Application Philips  Other systems will use their own software
Lumify Ultrasound System Philips Any ultrasound system may be used
Skin Safe Marker  Viscot 1450XL Used for marking location of probe
Ultrasound Gel Wavelength  NTPC201X  Any ultrasound gel may be used
DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Hagen-Ansert, S. L. . Textbook of Diagnostic Sonography-E-Book. , (2017).
  2. Dussik, K. T. On the possibility of using ultrasound waves as a diagnostic aid. Neurol Psychiat. 174, 153-168 (1942).
  3. Shampo, M. A., Kyle, R. A. John Julian Wild-pioneer in ultrasonography. Mayo Clinin Proceedings. 72 (3), 234 (1997).
  4. Kurjak, A. Ultrasound scanning – Prof. Ian Donald (1910-1987). European Journal of Obstetrics, Gynecology, and Reproductive Biology. 90 (1910-1987), 187-189 (2000).
  5. Donald, I., Macvicar, J., Brown, T. G. Investigation of abdominal masses by pulsed ultrasound. Lancet. 1 (7032), 1188-1195 (1958).
  6. Fowlkes, J. B. American Institute of Ultrasound in Medicine consensus report on potential bioeffects of diagnostic ultrasound: executive summary. Journal of Ultrasound in Medicine. 27 (4), 503-515 (2008).
  7. Jenssen, C., et al. European federation of societies for ultrasound in medicine and biology (EFSUMB) policy document development strategy – clinical practice guidelines, position statements and technological reviews. Ultrasound International Open. 5 (1), E2-E10 (2019).
  8. Pickering, M., Jones, J. F. X. The diaphragm: two physiological muscles in one. Journal of Anatomy. 201 (4), 305-312 (2002).
  9. De Troyer, A., Sampson, M., Sigrist, S., Macklem, P. T. The diaphragm: two muscles. Science. 213 (4504), 237-238 (1981).
  10. Mittal, R. K. The crural diaphragm, an external lower esophageal sphincter: a definitive study. Gastroenterology. 105 (5), 1565-1567 (1993).
  11. Boussuges, A., Rives, S., Finance, J., Brégeon, F. Assessment of diaphragmatic function by ultrasonography: Current approach and perspectives. World Journal of Clinical Cases. 8 (12), 2408-2424 (2020).
  12. Ueki, J., De Bruin, P. F., Pride, N. B. In vivo assessment of diaphragm contraction by ultrasound in normal subjects. Thorax. 50 (11), 1157-1161 (1995).
  13. Gottesman, E., McCool, F. D. Ultrasound evaluation of the paralyzed diaphragm. American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine. 155 (5), 1570-1574 (1997).
  14. Haber, K., Asher, M., Freimanis, A. K. Echographic evaluation of diaphragmatic motion in intra-abdominal diseases. Radiology. 114 (1), 141-144 (1975).
  15. Goligher, E. C., et al. Evolution of diaphragm thickness during mechanical ventilation. impact of inspiratory effort. American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine. 192 (9), 1080-1088 (2015).
  16. Goligher, E. C., et al. Mechanical ventilation-induced diaphragm atrophy strongly impacts clinical outcomes. American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine. 197 (2), 204-213 (2018).
  17. 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. Critical Care. 26 (1), 99 (2022).
  18. Dugar, S., et al. Validation of a web-based platform for online training in point-of-care diaphragm ultrasound. ATS Scholar. 3 (1), 13-19 (2022).
  19. Goligher, E. C., et al. Measuring diaphragm thickness with ultrasound in mechanically ventilated patients: feasibility, reproducibility and validity. Intensive Care Medicine. 41 (4), 642-649 (2015).
  20. Truwit, J. D., Marini, J. J. Validation of a technique to assess maximal inspiratory pressure in poorly cooperative patients. Chest. 102 (4), 1216-1219 (1992).
  21. Boon, A. J., et al. Two-dimensional ultrasound imaging of the diaphragm: quantitative values in normal subjects. Muscle & Nerve. 47 (6), 884-889 (2013).
  22. Harper, C. J., et al. Variability in diaphragm motion during normal breathing, assessed with B-mode ultrasound. The Journal of Orthopaedic and Sports Physical Therapy. 43 (12), 927-931 (2013).
  23. DiNino, E., Gartman, E. J., Sethi, J. M., McCool, F. D. Diaphragm ultrasound as a predictor of successful extubation from mechanical ventilation. Thorax. 69 (5), 423-427 (2014).
  24. Carrillo-Esper, R., et al. Standardization of sonographic diaphragm thickness evaluations in healthy volunteers. Respiratory Care. 61 (7), 920-924 (2016).
  25. Schepens, T., et al. The course of diaphragm atrophy in ventilated patients assessed with ultrasound: a longitudinal cohort study. Critical Care. 19, 422 (2015).
  26. Haaksma, M. E., et al. Anatomical variation in diaphragm thickness assessed with ultrasound in healthy volunteers. Ultrasound in Medicine and Biology. 48 (9), 1833-1839 (2022).
  27. Farghaly, S., Hasan, A. A. Diaphragm ultrasound as a new method to predict extubation outcome in mechanically ventilated patients. Australian Critical Care. 30 (1), 37-43 (2017).
  28. Vivier, E., et al. Diaphragm ultrasonography to estimate the work of breathing during non-invasive ventilation. Intensive Care Medicine. 38 (5), 796-803 (2012).
  29. Pirompanich, P., Romsaiyut, S. Use of diaphragm thickening fraction combined with rapid shallow breathing index for predicting success of weaning from mechanical ventilator in medical patients. Journal of Intensive Care. 6, 6 (2018).
  30. Scarlata, S., Mancini, D., Laudisio, A., Raffaele, A. I. Reproducibility of diaphragmatic thickness measured by M-mode ultrasonography in healthy volunteers. Respiratory Physiology & Neurobiology. 260, 58-62 (2019).
  31. van Doorn, J. L. M., et al. Association of diaphragm thickness and echogenicity with age, sex, and body mass index in healthy subjects. Muscle & Nerve. 66 (2), 197-202 (2022).
  32. Ferrari, G., et al. Diaphragm ultrasound as a new index of discontinuation from mechanical ventilation. Critical Ultrasound Journal. 6 (1), 8 (2014).
  33. Cattapan, S. E., Laghi, F., Tobin, M. J. Can diaphragmatic contractility be assessed by airway twitch pressure in mechanically ventilated patients. Thorax. 58 (1), 58-62 (2003).
  34. Drakonaki, E. E., Allen, G. M., Wilson, D. J. Ultrasound elastography for musculoskeletal applications. The British Journal of Radiology. 85 (1019), 1435-1445 (2012).
  35. Şendur, H. N., Cerit, M. N., Şendur, A. B., Özhan Oktar, S., Yücel, C. Evaluation of diaphragm thickness and stiffness using ultrasound and shear-wave elastography. Ultrasound Quarterly. 38 (1), 89-93 (2022).
  36. Tuinman, P. R., et al. Respiratory muscle ultrasonography: methodology, basic and advanced principles and clinical applications in ICU and ED patients-a narrative review. Intensive Care Medicine. 46 (4), 594-605 (2020).
  37. Bachasson, D., et al. Diaphragm shear modulus reflects transdiaphragmatic pressure during isovolumetric inspiratory efforts and ventilation against inspiratory loading. Journal of Applied Physiology. 126 (3), 699-707 (2019).
  38. Fossé, Q., et al. Ultrasound shear wave elastography for assessing diaphragm function in mechanically ventilated patients: a breath-by-breath analysis. Critical Care. 24 (1), 669 (2020).

Tags

DiaphragmMechanical VentilationDiaphragm AtrophyDiaphragm DysfunctionPoint-of-care UltrasoundDiaphragm ThicknessDiaphragm FunctionRespiratory FailureRespiratory MuscleVentilator-induced Diaphragm DysfunctionWeaningRespiratory EffortSedationPhrenic Nerve Stimulation

Play Video
PDF
DOI
DOWNLOAD MATERIALS LIST
Cite This Article
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, doi:10.3791/65431 (2023).
Download Citation
Reprints and Permissions

View Video

✖

To prove you're not a robot, please enter the text in the image below

CAPTCHA Image
Play CAPTCHA Audio
Refresh Image