El grosor y la función del diafragma se pueden evaluar en individuos sanos y pacientes en estado crítico mediante ecografía en el punto de atención. Esta técnica ofrece un método preciso, reproducible, factible y bien tolerado para evaluar la estructura y función del diafragma.
El diafragma es el componente principal de la bomba de los músculos respiratorios. La disfunción del diafragma puede causar disnea e intolerancia al ejercicio, y predispone a las personas afectadas a la insuficiencia respiratoria. En pacientes con ventilación mecánica, el diafragma es susceptible a la atrofia y a la disfunción por desuso y otros mecanismos. Esto contribuye al fracaso en el destete y a los malos resultados clínicos a largo plazo. La ecografía en el punto de atención proporciona un método válido y reproducible para evaluar el grosor del diafragma y la actividad contráctil (fracción de engrosamiento durante la inspiración) que puede ser empleado fácilmente tanto por médicos como por investigadores. Este artículo presenta las mejores prácticas para medir el grosor del diafragma y cuantificar el engrosamiento del diafragma durante la respiración corriente o la inspiración máxima. Una vez dominada, esta técnica se puede utilizar para diagnosticar y pronosticar la disfunción del diafragma, y guiar y monitorizar la respuesta al tratamiento a lo largo del tiempo tanto en individuos sanos como en pacientes agudos o crónicos.
El ultrasonido se refiere a las ondas sonoras más allá de los límites audibles superiores de la audición humana. El ultrasonido tiene muchas aplicaciones más allá de la atención médica, la más famosa probablemente sea el desarrollo de SONAR (navegación y alcance de sonido) para uso militar en la Primera Guerra Mundial1; En la actualidad, la ecografía se utiliza de forma rutinaria en el diagnóstico y la terapia médica. La ecografía médica o el ultrasonido de diagnóstico utilizan ondas sonoras de alta frecuencia (>20 kHz) para proporcionar imágenes de las estructuras de los tejidos blandos dentro del cuerpo. Estas ondas sonoras se pulsan a frecuencias de 1 a 20 millones de ciclos/s (megahercios, MHz), que pueden transmitirse al cuerpo para examinar estructuras anatómicas, como el hígado, el corazón y el músculo esquelético. La ecografía en el punto de atención se está convirtiendo cada vez más en una piedra angular de la evaluación y el tratamiento de las enfermedades críticas.
La primera aplicación del ultrasonido en medicina fue en la década de 1940 por el Dr. Karl Dussik, quien intentó localizar tumores cerebrales midiendo la transmisión de haces de ultrasonido a través dela cabeza. A medida que avanzaba la tecnología, se desarrollaron nuevas técnicas, como el modo de amplitud (modo A) y el modo de brillo (modo B)3, seguidos por el desarrollo de escáneres bidimensionales en 1960 4,5. El campo de la ecografía diagnóstica se ha convertido en un valor incalculable en la práctica clínica, ya que evita la exposición a radiaciones ionizantes y puede obtenerse a pie de cama, evitando la necesidad de transporte intrahospitalario con riesgos asociados. La ecografía es segura, bien tolerada, fiable y repetible en pacientes 6,7.
El diafragma es una estructura muscular delgada en forma de cúpula que actúa como la principal bomba respiratoria que impulsa la ventilación espontánea en los seres humanos. El diafragma separa las cavidades torácica y abdominal y está compuesto por tres segmentos separados: el tendón central, el diafragma costal y el diafragma crural (Figura 1). El tendón central del diafragma es una estructura no contráctil que permite el paso de los principales vasos sanguíneos desde la cavidad torácica hasta la cavidad abdominal. El diafragma costal tiene fibras que van desde la caja torácica o apófisis xifoides hasta el tendón central. El diafragma crural se inserta en los tres primeros vertebrados lumbares. Durante la inspiración, el diafragma costal se contrae, bajando la cúpula del diafragma mientras se expande la caja torácica inferior. El diafragma costal soporta el diafragma crural en el descenso de la cúpula 8,9,10.
La ecografía transtorácica del diafragma ha ganado cada vez más atención por su capacidad para monitorizar el grosor del diafragma en la zona de aposición (Figura 1)11,12,13. El diafragma fue visualizado por primera vez con ultrasonido en 1975 por Haber et al.14. La contractilidad del diafragma y el acortamiento muscular durante la inspiración se pueden cuantificar mediante ultrasonidos en modo M para controlar el grosor del diafragma (Tdi) y la fracción de engrosamiento (TFdi). Esta evaluación de la contractilidad proporciona una medida del rendimiento muscular del diafragma bajo un nivel dado de impulso inspiratorio y esfuerzo. La ecografía en el punto de atención proporciona mediciones seguras, repetibles y fiables de la función y la arquitectura del diafragma. En pacientes con ventilación mecánica, los cambios en el grosor del diafragma a lo largo del tiempo pueden utilizarse para evaluar los impactos negativos de la ventilación mecánica, incluidos los efectos del miotrauma debido a la sobreasistencia (atrofia; disminución del grosor al final de la espiración con el tiempo) o a la falta de asistencia (lesión inducida por la carga que resulta en inflamación, edema; posiblemente representada por el aumento del grosor al final de la espiración con el tiempo)15. Estos cambios se correlacionan con resultados clínicos adversos16. La medición de TFdi durante la respiración tidal permite evaluar la actividad diafragmática tidal (es decir, el esfuerzo inspiratorio). La medición de TFdi durante un esfuerzo inspiratorio máximo (TFdi, max) proporciona una evaluación de la fuerza del diafragma (ya que la capacidad de generación de fuerza del diafragma está relacionada con su capacidad para contraerse y acortarse).
Existe un consenso sustancial sobre el protocolo óptimo para la adquisición y análisis de medidas17. La competencia en imágenes de ultrasonido de diafragma implica una curva de aprendizaje moderadamente empinada; Es esencial una formación exhaustiva en la técnica y sus posibles escollos. Los estudios han demostrado que el dominio de la pericia en ultrasonido de diafragma se puede adquirir en un corto período de tiempo a través de la capacitación remota basada en la web18. Por lo tanto, este protocolo ha sido optimizado para proporcionar una medición consistente del espesor del diafragma y la fracción de espesamiento que puede ser aplicada tanto a pacientes sanos como a pacientes con sospecha de patología respiratoria19
La ecografía de diafragma proporciona una técnica no invasiva, fiable y válida para monitorizar la estructura y función del diafragma en sujetos sanos y pacientes críticamente enfermos. La fracción de engrosamiento del diafragma proporciona una medida de la actividad y función contráctil del diafragma que es mucho más factible que las mediciones de presión transdiafragmática de contracción magnética, el método tradicional de referencia para evaluar la función del diafragma33. La monitorización de la función y el grosor del diafragma mediante ecografía en el punto de atención proporciona un medio para detectar la atrofia del diafragma. Por ello, los expertos recomiendan que se realicen y analicen un mínimo de 15 ecografías transdiafragmáticas separadas para desarrollar la competencia17.
Para garantizar mediciones reproducibles y precisas, es imperativo marcar la ubicación de la sonda19. La imagen del modo B debe optimizarse ajustando la ubicación de la sonda, así como la profundidad, la ganancia y el enfoque del instrumento. La velocidad de barrido del ultrasonido utilizado debe ajustarse para obtener un mínimo de dos respiraciones dentro de una imagen capturada, si es posible. Por último, las mediciones deben repetirse hasta obtener valores consistentes (dentro del 10%).
Algunas de las dificultades asociadas a la obtención de Tdi y TFdi son la colocación y orientación de la sonda lineal. En la tabla 1 se resaltan algunos escenarios comunes y las medidas de solución de problemas asociadas que los usuarios deben realizar.
Es necesario tener en cuenta algunas limitaciones de esta técnica de ultrasonido. En primer lugar, el grosor del diafragma varía ampliamente entre los pacientes, y los cambios en el grosor a lo largo del tiempo deben referenciarse al valor basal (por ejemplo, para diagnosticar la atrofia). En segundo lugar, a pesar de la simplicidad de la técnica, se requiere capacitación para garantizar la competencia. Se ha validado una plataforma de formación en línea basada en la web para lograr la competencia en la técnica18. En tercer lugar, la técnica de ultrasonido descrita proporciona datos limitados sobre la estructura muscular (masa) y la función (contractilidad). Las nuevas técnicas, como la ecografía por cizallamiento y la elastografía por ultrasonido, pueden proporcionar información adicional sobre la rigidez muscular y la fibrosis 34,35,36,37,38.
En resumen, la ecografía transdiafragmática proporciona medidas clave de la estructura y función del diafragma que se pueden realizar fácilmente en pacientes sanos y críticos. Esta técnica es fiable y válida, considerando un usuario competente y con suficiente formación. Este artículo describe cómo realizar la ecografía transdiafragmática y advierte a los usuarios que se sometan a una formación suficiente antes de la adquisición de datos.
The authors have nothing to disclose.
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 |