解剖M型超聲在膈肌運動評價中的可行性

南淑良 穆 靚 劉 莉 王水利 劉菲菲

膈肌是人體最主要的吸氣肌，在吸氣過程中承擔90%以上的通氣［1］。臨床上多種因素，如機械通氣、膿毒癥、慢性營養不良等均可導致膈肌功能障礙［2］，因此，評估膈肌功能對于有效的臨床管理、阻止膈肌功能損傷相關并發癥的發生均有重要意義。目前，應用M型超聲測量膈肌移動度是臨床研究熱點，但由于左側膈肌的觀察需以脾臟作為透聲窗，而脾臟體積小，取樣線難以與膈肌保持垂直，測量準確性低，重復性差，故多數研究僅以右側膈肌作為研究目標，缺少對左側膈肌運動的評估。膈肌功能障礙可單側或雙側發生，故有必要尋找一種安全可靠的技術評價左側膈肌運動。解剖M型超聲可以360°旋轉，目前已用于心臟超聲檢查，本研究旨在探討應用解剖M型超聲測量雙側膈肌運動的可行性和可重復性，為該技術在膈肌運動評價中的臨床應用提供參考。

資料與方法

一、研究對象

選取2020年1～6月在我院體檢的健康成人118例，男62例，女56例，年齡18～45歲，平均（32.37±12.70）歲，體質量指數（BMI）18.76～30.63 kg/m2，平均（22.65±4.21）kg/m2。男性吸煙者28例，非吸煙者34例；女性無吸煙者。排除標準：①妊娠期及重癥糖尿病患者；②既往有經鼻氣管插管、無創機械通氣、氣管切開等病史者；③T8以上脊髓損傷、神經肌肉疾病等機械通氣者；④既往有胸腔、腹腔相關病史者。本研究經我院醫學倫理委員會批準，所有受檢者均簽署知情同意書。

二、儀器與方法

使用Philips Affiniti 50彩色多普勒超聲診斷儀，S4-2相控陣探頭，頻率2～4 MHz。受檢者取仰臥位，囑其平靜呼吸，于腋前線和腋中線之間選擇第八至十肋間位置，清晰顯示膈肌強回聲線。左側以脾臟作為透聲窗，右側以肝臟作為透聲窗，啟動解剖M型超聲，使取樣線垂直于膈肌，M型超聲可顯示取樣線上膈肌隨著呼吸的運動軌跡，吸氣時膈肌下移靠近探頭，M型超聲軌跡向上；呼氣時膈肌上移遠離探頭，M型超聲軌跡向下，觀察3～5個呼氣周期后，凍結圖像，測量膈肌移動度（基線至曲線最高點的垂直距離）和吸氣時間（從吸氣開始至峰值的時間），計算膈肌收縮速度，膈肌收縮速度=膈肌移動度/吸氣時間［3］。所有參數均測量3次，取平均值。以上操作由同一具有6年以上超聲檢查經驗的醫師完成，10～30 min后使用上述方法再次測量受檢者的膈肌移動度和吸氣時間。

三、統計學處理

結 果

一、解剖M型超聲檢查情況

所有受檢者均獲得滿意的平靜呼吸時膈肌運動聲像圖及測值（圖1），平靜呼吸時雙側膈肌移動度、吸氣時間及收縮速度比較差異均無統計學意義。見表1。平靜呼吸時膈肌移動度、吸氣時間及收縮速度的參考值范圍見表2。

圖1 解剖M型超聲觀察膈肌運動示意圖

表1 雙側膈肌移動度、吸氣時間及收縮速度比較（±s）

表1 雙側膈肌移動度、吸氣時間及收縮速度比較（±s）

部位左側右側t值P值膈肌移動度（mm）14.42±5.94 16.74±4.96 2.360 0.837吸氣時間（ms）1230.10±208.49 1208.94±229.77-0.537 0.592收縮速度（cm/s）1.22±0.40 1.37±0.39 2.200 0.666

表2 膈肌移動度、吸氣時間及收縮速度的參考值范圍

二、重復性分析

同一檢查者應用解剖M型超聲兩次測量膈肌移動度及吸氣時間的ICC值均＞0.9，重復性好。見表3。

表3 同一檢查者應用解剖M型超聲兩次測量膈肌移動度和吸氣時間的ICC

三、多元線性回歸分析

多元線性回歸分析顯示性別、年齡、身高、體質量、BMI及吸煙史均與膈肌運動無相關性。見表4，5。

表4 膈肌移動度影響因素的多元線性回歸分析

表5 膈肌收縮速度影響因素的多元線性回歸分析

討 論

膈肌是呼吸的主要驅動力，膈肌功能下降直接影響呼吸功能。目前臨床測量膈肌運動的方法包括跨膈壓、肌電圖、X線、CT及MRI等［4］，但均具有創傷性或放射性，難以在床旁實時監測。超聲是一種簡單、無創、無輻射、安全、重復性好的影像學方法，已廣泛應用于危重癥患者膈肌功能障礙的診斷與監測［5］。M型超聲可對時間和距離進行精確定位，能觀察局部結構的運動軌跡、量化其移動幅度，具有客觀性和較高的準確性。但應用M型超聲測量膈肌移動度的前提是取樣線必須與被測目標保持垂直，右側膈肌與肝臟相毗鄰，透聲窗較大，在肋弓下切面較容易獲得垂直切面，而間位結腸患者難以獲得垂直切面；左側膈肌與脾臟相毗鄰，透聲窗較小，取樣線很難與膈肌保持垂直，因此目前大多數膈肌的超聲研究［6-7］均以右側膈肌作為觀察目標。Boussuges等［8］研究表明，相對于左側膈肌移動度，超聲能更直觀準確地測量右側膈肌移動度。但當懷疑患者存在單側膈肌損傷時，如單側膈肌麻痹等，則需要評估雙側膈肌功能。

與傳統M型超聲相比，解剖M型超聲不受取樣線角度限制，僅需調整好取樣位置即可進行360°旋轉，使取樣線與觀察目標垂直。本研究應用解剖M型超聲觀察膈肌運動，成功獲得了健康成人平靜呼吸時雙側膈肌移動度的平均值為（15.46±5.71）mm，其中右側膈肌移動度為（16.74±4.96）mm，與既往研究［9］右側膈肌移動度（16.8±5.2）mm一致。目前對膈肌的研究［10］多集中在移動度的評估，忽視了膈肌收縮速度在膈肌功能評價中的價值，研究［11］表明膈肌收縮速度與膈肌的肌力有關。本研究通過測量膈肌移動度和吸氣時間獲得膈肌收縮速度，并得到了膈肌移動度和收縮速度的正常參考值范圍，為臨床評估危重患者膈肌功能障礙的診斷及治療效果提供了更多信息，可應用于機械通氣患者撤機結果的預測、膈肌萎縮及膈肌麻痹的鑒別、慢性阻塞性肺疾病嚴重程度的判斷等方面。

本研究還探討了解剖M型超聲在膈肌運動評價中的可重復性，結果顯示其測量膈肌移動度和吸氣時間的ICC值均＞0.9，表明該技術具有較高的可重復性，是評價雙側膈肌運動的可靠方法。另外，本研究于肋間切面獲得觀察目標，減少了傳統M型超聲兩側不同切面測量膈肌移動度所造成的差異，不僅可以提高超聲測量的重復性，還降低了測量結果偏差對臨床評估病情的影響。研究［8］表明，健康人平靜呼吸時雙側膈肌移動度存在微小差異，本研究應用解剖M型超聲測量雙側膈肌移動度，發現平靜呼吸時雙側膈肌移動度、吸氣時間及收縮速度比較差異均無統計學意義，推測可能與傳統測量方法誤差及測量部位不同有關。

另外，本研究多元線性回歸分析發現平靜呼吸時膈肌運動與受檢者年齡、性別、BMI及吸煙史均無相關性，而既往研究［8］表明，平靜呼吸時膈肌移動度與身高和體質量均呈弱相關，原因可能與種族及測量方式有關。另有研究［12］發現，深呼吸時男性膈肌移動度大于女性，分析原因可能與男性胸廓肌肉結構及肺活量大有關。

本研究雖然獲得了膈肌移動度、吸氣時間及收縮速度的正常參考值范圍，但為單中心研究，且樣本量較小，未來仍需多中心、大樣本量的研究，并細化受檢者年齡層次以獲得更加精確的正常值參考范圍。另外，本研究分析了膈肌運動與受檢者一般資料的相關性，但仍有很多潛在的影響因素，如受檢者平時活動量、工作性質等，今后需進一步研究。

綜上所述，解剖M型超聲克服了傳統M型超聲測量膈肌運動的不足，能夠準確評估雙側膈肌運動幅度及速度，操作簡便、易行，可重復性佳，可用于膈肌功能障礙、膈肌麻痹等膈肌相關病變的診斷與監測，具有臨床推廣應用價值。