超声评估膈肌运动在临床中的应用价值

天津北大医疗海洋石油医院超声科 （天津 300452）

内容提要： 膈肌是最重要的呼吸肌，承担着人体60%～80%的通气需要，检测膈肌功能可观测肺通气情况。超声检查技术安全、无创、可重复操作，可动态观察膈肌运动并对其做出直接、准确的评估，起到诊断膈肌功能不全、预测机械通气患者撤机时机及成败、指导麻醉手术气管插管拔管、诊断慢性阻塞性肺病及鉴别严重程度等多种作用。

呼吸肌是呼吸运动的主要动力，膈肌是最重要的呼吸肌，它承担着人体60%～80%的通气需要，因此检测膈肌功能可间接观测肺通气情况。既往测量膈肌变化的方法有肌电图、X射线、MRI等检查手段，但均有一定的局限性[1-3]。超声检查技术安全、无创、可重复操作、可动态观察膈肌运动，对于临床诊治具有重要的作用[4]。本文对超声评估膈肌运动在临床中的应用价值作一综述。

1.超声的测量指标

研究显示，左右两侧膈肌的厚度、厚度分数变化无显著差异，右侧膈肌的移动度比左侧更能直观测量，且测量的可重复性高，因此，临床常以肝脏为声窗，测量右侧膈肌的活动情况[5]。如果怀疑患者有单侧膈肌功能障碍，则需监测双侧膈肌运动情况。

1.1 膈肌厚度

通常选8～10MHz线阵探头检测，嘱患者平躺，取高频探头，放于第7～8肋间和锁骨中线至腋前线中点的交界处，移动光标测量两侧平行高回声内侧低回声膈肌层宽度，即膈肌厚度。健康成年人平静呼吸时膈肌厚度为1.8～3.0mm，男性显著高于女性，其变化范围为28%～96%[5]。

1.2 膈肌厚度分数

能够间接反映膈肌的收缩能力，分别于吸气末、呼气末测量并记录膈肌厚度，用以下公式计算膈肌厚度分数，厚度分数=(膈肌吸气末厚度一膈肌呼气末厚度)/膈肌呼气末厚度×100%。正常状态下，膈肌厚度从残气量至肺总量时平均可增加54%（范围为42%～78%）[5]。

1.3 膈肌运动幅度

膈肌不同部位的运动幅度都不相同，以中、后部的运动幅度明显，因此移动度主要在后部测量。可选用B型超声或M型超声测量，但M型垂直膈肌测量，可直接且准确地反映膈肌运动幅度，因此，M型超声测量膈肌运动幅度更准确[6,7]。嘱患者平躺，将低频探头放于肋弓下缘与右侧锁骨中线至腋前线中点的交界处，与膈肌头尾轴垂直，定位膈肌活动幅度最大之膈顶部，M超显示膈肌运动，吸气初为起点，吸气末为峰点，测量两点间的垂直距离，即膈肌运动幅度。健康男性膈肌移动度约为1.0cm，女性约为0.9cm，男性略大于女性[5]。

1.4 膈肌收缩速度

膈肌收缩速度=膈肌运动幅度/吸气时间，其与膈肌肌力有关，快速用力吸气动作可有助精准评估膈肌肌力[5]。健康成人膈肌收缩速度为（1.3±0.4）cm/s，且无显著性别差异[8]。

1.5 膈肌对合角

嘱患者平躺，将高频探头放于腋前线，在平静呼气末和平静吸气末分别测量肋膈角的胸壁与膈肌对合角度，二者之差即膈肌对合角。膈肌收缩舒张时，与胸壁之间对合区形成的角度会发生变化，若患者有膈肌麻痹，其收缩及舒张运动的程度和力度会减弱甚至消失，并且膈肌会向胸腔有不同程度膨出，其对合角变小[9]。

2.膈肌超声在临床上的应用

2.1 诊断膈肌功能不全

膈肌功能不全的临床表现包括膈肌无力和膈肌麻痹，部分患者的膈肌可发生萎缩、变薄，随着呼吸正常膈肌会向下移动，左侧活动度稍大，但两侧移动度基本相等，膈肌萎缩在M超上主要表现为膈肌厚度减少、运动幅度减弱[5,10]。单侧膈肌运动分为以下4类：①正常，M超显示膈肌移动度在吸气时＞4mm，并且膈肌移动度在左右两侧差异＜50%；②运动减退，膈肌移动度＜4mm且左右两侧差异＞50%；③运动不能，膈肌移动度为零、M超显示为直线；④矛盾运动，膈肌在吸气时与正常运动方向相反，单侧膈肌麻痹可引起矛盾运动。B超和M超可评估膈肌的运动，测量其移动度，评估其无力情况。

2.2 预测机械通气患者撤机时机及成败

机械通气患者的撤机结果与膈肌功能紧密相关，撤机能否成功取决于通气需要与呼吸肌功能是否匹配。既往研究显示，膈肌厚度能够侧面反映撤机能否成功，且膈肌移动度在预测撤机结果时与浅快呼吸指数的效果相同[5]。Goligher等提出，吸气时膈肌收缩致脏器下移，下移＞1.1cm是预测拔管的敏感指标，Flevaei等提出，M超测量左侧膈肌移动度＜7mm、右侧＜10mm提示拔管困难[10]。因此，膈肌超声是预测机械通气患者撤机时机及成败的有效方法。

2.3 指导麻醉手术气管插管拔管

全麻手术患者苏醒期呼吸肌功能恢复是气管插管拔管成功的关键，膈肌是最重要的呼吸肌，利用超声评估其功能从而可指导全麻手术患者苏醒期拔管。TOF监测是医学界公认的有效进行肌松残余监测的方法，游星等[11]研究结果显示，超声监测膈肌运动与TOF监测的效果相同，均具有较好的监测肌松残余的效果，可减低肌松残余的发生。

2.4 诊断慢性阻塞性肺病及鉴别严重程度

慢性阻塞性肺病，是一项高致残率和致死率的疾病，目前我国55岁以上人群中COPD反复发作、急性加重及恶化住院率占49.4%[12]。一个关于大鼠COPD模型的研究显示，COPD组大鼠的跨膈压比正常对照组明显减低，跨膈压是膈肌收缩功能的指标，证明COPD可导致膈肌功能明显下降[5]。陈重泽等[9]的研究提出，COPD患者膈肌移动度在平静呼吸时随疾病的严重而增大，在用力呼吸时却随着病情严重程度的增加而减小。马瑛等[7]的研究显示，M型超声可对膈肌运动幅度客观量化，从而判断膈肌疲劳，间接评估肺功能，诊断慢性阻塞性肺病。沈惠英等[13]的研究发现，M型超声检测膈肌运动可以鉴别COPD患者的严重程度，尤其在鉴别GOLD3级和GOLD4级方面优势明显。

综上所述，膈肌超声能够清楚显示膈肌结构，监测其活动轨迹、评估其功能，并且便捷、经济、无创，在临床诊疗中有非常重要的作用。