解剖M型超声在膈肌运动评价中的可行性

南淑良 穆 靓 刘 莉 王水利 刘菲菲

膈肌是人体最主要的吸气肌，在吸气过程中承担90%以上的通气［1］。临床上多种因素，如机械通气、脓毒症、慢性营养不良等均可导致膈肌功能障碍［2］，因此，评估膈肌功能对于有效的临床管理、阻止膈肌功能损伤相关并发症的发生均有重要意义。目前，应用M型超声测量膈肌移动度是临床研究热点，但由于左侧膈肌的观察需以脾脏作为透声窗，而脾脏体积小，取样线难以与膈肌保持垂直，测量准确性低，重复性差，故多数研究仅以右侧膈肌作为研究目标，缺少对左侧膈肌运动的评估。膈肌功能障碍可单侧或双侧发生，故有必要寻找一种安全可靠的技术评价左侧膈肌运动。解剖M型超声可以360°旋转，目前已用于心脏超声检查，本研究旨在探讨应用解剖M型超声测量双侧膈肌运动的可行性和可重复性，为该技术在膈肌运动评价中的临床应用提供参考。

资料与方法

一、研究对象

选取2020年1～6月在我院体检的健康成人118例，男62例，女56例，年龄18～45岁，平均（32.37±12.70）岁，体质量指数（BMI）18.76～30.63 kg/m2，平均（22.65±4.21）kg/m2。男性吸烟者28例，非吸烟者34例；女性无吸烟者。排除标准：①妊娠期及重症糖尿病患者；②既往有经鼻气管插管、无创机械通气、气管切开等病史者；③T8以上脊髓损伤、神经肌肉疾病等机械通气者；④既往有胸腔、腹腔相关病史者。本研究经我院医学伦理委员会批准，所有受检者均签署知情同意书。

二、仪器与方法

使用Philips Affiniti 50彩色多普勒超声诊断仪，S4-2相控阵探头，频率2～4 MHz。受检者取仰卧位，嘱其平静呼吸，于腋前线和腋中线之间选择第八至十肋间位置，清晰显示膈肌强回声线。左侧以脾脏作为透声窗，右侧以肝脏作为透声窗，启动解剖M型超声，使取样线垂直于膈肌，M型超声可显示取样线上膈肌随着呼吸的运动轨迹，吸气时膈肌下移靠近探头，M型超声轨迹向上；呼气时膈肌上移远离探头，M型超声轨迹向下，观察3～5个呼气周期后，冻结图像，测量膈肌移动度（基线至曲线最高点的垂直距离）和吸气时间（从吸气开始至峰值的时间），计算膈肌收缩速度，膈肌收缩速度=膈肌移动度/吸气时间［3］。所有参数均测量3次，取平均值。以上操作由同一具有6年以上超声检查经验的医师完成，10～30 min后使用上述方法再次测量受检者的膈肌移动度和吸气时间。

三、统计学处理

结 果

一、解剖M型超声检查情况

所有受检者均获得满意的平静呼吸时膈肌运动声像图及测值（图1），平静呼吸时双侧膈肌移动度、吸气时间及收缩速度比较差异均无统计学意义。见表1。平静呼吸时膈肌移动度、吸气时间及收缩速度的参考值范围见表2。

图1 解剖M型超声观察膈肌运动示意图

表1 双侧膈肌移动度、吸气时间及收缩速度比较（±s）

表1 双侧膈肌移动度、吸气时间及收缩速度比较（±s）

部位左侧右侧t值P值膈肌移动度（mm）14.42±5.94 16.74±4.96 2.360 0.837吸气时间（ms）1230.10±208.49 1208.94±229.77-0.537 0.592收缩速度（cm/s）1.22±0.40 1.37±0.39 2.200 0.666

表2 膈肌移动度、吸气时间及收缩速度的参考值范围

二、重复性分析

同一检查者应用解剖M型超声两次测量膈肌移动度及吸气时间的ICC值均＞0.9，重复性好。见表3。

表3 同一检查者应用解剖M型超声两次测量膈肌移动度和吸气时间的ICC

三、多元线性回归分析

多元线性回归分析显示性别、年龄、身高、体质量、BMI及吸烟史均与膈肌运动无相关性。见表4，5。

表4 膈肌移动度影响因素的多元线性回归分析

表5 膈肌收缩速度影响因素的多元线性回归分析

讨 论

膈肌是呼吸的主要驱动力，膈肌功能下降直接影响呼吸功能。目前临床测量膈肌运动的方法包括跨膈压、肌电图、X线、CT及MRI等［4］，但均具有创伤性或放射性，难以在床旁实时监测。超声是一种简单、无创、无辐射、安全、重复性好的影像学方法，已广泛应用于危重症患者膈肌功能障碍的诊断与监测［5］。M型超声可对时间和距离进行精确定位，能观察局部结构的运动轨迹、量化其移动幅度，具有客观性和较高的准确性。但应用M型超声测量膈肌移动度的前提是取样线必须与被测目标保持垂直，右侧膈肌与肝脏相毗邻，透声窗较大，在肋弓下切面较容易获得垂直切面，而间位结肠患者难以获得垂直切面；左侧膈肌与脾脏相毗邻，透声窗较小，取样线很难与膈肌保持垂直，因此目前大多数膈肌的超声研究［6-7］均以右侧膈肌作为观察目标。Boussuges等［8］研究表明，相对于左侧膈肌移动度，超声能更直观准确地测量右侧膈肌移动度。但当怀疑患者存在单侧膈肌损伤时，如单侧膈肌麻痹等，则需要评估双侧膈肌功能。

与传统M型超声相比，解剖M型超声不受取样线角度限制，仅需调整好取样位置即可进行360°旋转，使取样线与观察目标垂直。本研究应用解剖M型超声观察膈肌运动，成功获得了健康成人平静呼吸时双侧膈肌移动度的平均值为（15.46±5.71）mm，其中右侧膈肌移动度为（16.74±4.96）mm，与既往研究［9］右侧膈肌移动度（16.8±5.2）mm一致。目前对膈肌的研究［10］多集中在移动度的评估，忽视了膈肌收缩速度在膈肌功能评价中的价值，研究［11］表明膈肌收缩速度与膈肌的肌力有关。本研究通过测量膈肌移动度和吸气时间获得膈肌收缩速度，并得到了膈肌移动度和收缩速度的正常参考值范围，为临床评估危重患者膈肌功能障碍的诊断及治疗效果提供了更多信息，可应用于机械通气患者撤机结果的预测、膈肌萎缩及膈肌麻痹的鉴别、慢性阻塞性肺疾病严重程度的判断等方面。

本研究还探讨了解剖M型超声在膈肌运动评价中的可重复性，结果显示其测量膈肌移动度和吸气时间的ICC值均＞0.9，表明该技术具有较高的可重复性，是评价双侧膈肌运动的可靠方法。另外，本研究于肋间切面获得观察目标，减少了传统M型超声两侧不同切面测量膈肌移动度所造成的差异，不仅可以提高超声测量的重复性，还降低了测量结果偏差对临床评估病情的影响。研究［8］表明，健康人平静呼吸时双侧膈肌移动度存在微小差异，本研究应用解剖M型超声测量双侧膈肌移动度，发现平静呼吸时双侧膈肌移动度、吸气时间及收缩速度比较差异均无统计学意义，推测可能与传统测量方法误差及测量部位不同有关。

另外，本研究多元线性回归分析发现平静呼吸时膈肌运动与受检者年龄、性别、BMI及吸烟史均无相关性，而既往研究［8］表明，平静呼吸时膈肌移动度与身高和体质量均呈弱相关，原因可能与种族及测量方式有关。另有研究［12］发现，深呼吸时男性膈肌移动度大于女性，分析原因可能与男性胸廓肌肉结构及肺活量大有关。

本研究虽然获得了膈肌移动度、吸气时间及收缩速度的正常参考值范围，但为单中心研究，且样本量较小，未来仍需多中心、大样本量的研究，并细化受检者年龄层次以获得更加精确的正常值参考范围。另外，本研究分析了膈肌运动与受检者一般资料的相关性，但仍有很多潜在的影响因素，如受检者平时活动量、工作性质等，今后需进一步研究。

综上所述，解剖M型超声克服了传统M型超声测量膈肌运动的不足，能够准确评估双侧膈肌运动幅度及速度，操作简便、易行，可重复性佳，可用于膈肌功能障碍、膈肌麻痹等膈肌相关病变的诊断与监测，具有临床推广应用价值。