Ультразвуковое исследование функции диафрагмы: методика, нормативные значения

АКТУАЛЬНОСТЬ. Дисфункция диафрагмы (ДД) широко распространена у пациентов, находящихся в критическом состоянии, и зачастую является причиной дыхательной недостаточности, требующей респираторной поддержки. Общепринятая методика неинвазивного динамического исследования функции диафрагмы до настоящего момента не предложена.

ЦЕЛЬ. Разработать методику ультразвукового исследования подвижности и относительного утолщения диафрагмы, предложить нормативные показатели экскурсии и относительного утолщения диафрагмы в зависимости от пола и возраста.

МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ. У 81 здорового добровольца в возрасте от 25 до 84 лет (средний возраст 55±15 лет) при ультразвуковом исследовании определена толщина диафрагмы справа и слева у места прикрепления мышечной части на выдохе, спокойном и форсированном вдохе; расчитана фракция утолщения (ФУ), экскурсия диафрагмы на спокойном и максимальном вдохе, а также индекс функционального резерва по утолщению (ИФР(т)) и экскурсии диафрагмы (ИФР(э)). Прослежена зависимость определяемых параметров от возраста, пола, роста, индекса массы тела (ИМТ) и площади поверхности тела (ППТ) испытуемых. Для оценки межисследовательской воспроизводимости рассчитаны пределы согласия и коэффициент внутриклассовой корреляции ультразвуковых параметров функции диафрагмы.

РЕЗУЛЬТАТЫ. Экскурсия диафрагмы у женщин меньше, чем у мужчин, и статистически значимо уменьшается с возрастом. Продемонстрирована прямая зависимость между толщиной диафрагмы на выдохе и ППТ. ФУ на спокойном вдохе слева слабо, но статистически значимо падает с ростом ИМТ. ИФР(т) справа слабо, но статистически значимо уменьшается с возрастом. Нижние границы референсных интервалов для ИФР(э) и ИФР(т) не зависят от рассмотренных факторов и одинаковы для правой и левой половин диафрагмы. Межисследовательская воспроизводимость ультразвуковых показателей функции диафрагмы высокая: коэффициенты внутриклассовой корреляции для различных параметров составили от 0,81 до 0,96, погрешность измерений по результатам анализа Бланда–Альтмана была небольшой относительно измеренных величин.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Предложена методика ультразвукового исследования функции диафрагмы. Подтверждена высокая межисследовательская воспроизводимость рассмотренных ультразвуковых параметров, предложены референсные интервалы. Индексы функционального резерва не зависят от половозрастных и конституциональных характеристик испытуемых.

1. Zambon M, Greco M, Bocchino S, Cabrini L, Beccaria PF, Zangrillo A. Assessment of diaphragmatic dysfunction in the critically ill patient with ultrasound: a systematic review. Intensive Care Med. 2017;43(1):29–38. PMID: 27620292 https://doi.org/10.1007/s00134-016-4524-z

2. Goligher EC, Laghi F, Detsky ME, Farias P, Murray A, Brace D, et al. Measuring diaphragm thickness with ultrasound in mechanically ventilated patients: feasibility, reproducibility and validity. Intensive Care Med. 2015;41(4):642–649. PMID: 25693448 https://doi.org/10.1007/s00134-015-3687-3

3. Boussuges A, Rives S, Finance J, Brégeon F. Assessment of diaphragmatic function by ultrasonography: Current approach and perspectives. WJCC. 2020;8(12):2408-2424. PMID: 32607319 https://doi.org/10.12998/wjcc.v8.i12.2408

4. Tuinman PR, Jonkman AH, Dres M, Shi ZH, Goligher EC, Goffi A, et al. Respiratory muscle ultrasonography: methodology, basic and advanced principles and clinical applications in ICU and ED patients—a narrative review. Intensive Care Med. 2020;46(4):594–605. PMID: 31938825 https://doi.org/10.1007/s00134-019-05892-8

5. Vetrugno L, Guadagnin GM, Barbariol F, Langiano N, Zangrillo A, Bove T. Ultrasound Imaging for Diaphragm Dysfunction: A Narrative Literature Review. Journal of Cardiothoracic and Vascular Anesthesia. 2019;33(9):2525–2536. PMID: 30686657 https://doi.org/10.1053/j.jvca.2019.01.003

6. Miskin M. B-Mode Ultrasonographic Study of Diaphragmatic Motion. In: White D, ed. Ultrasound in Medicine. Springer US; 1975:169–176. https://doi.org/10.1007/978-1-4613-4443-8_49

7. Haber K, Asher WM, Freimanis AK. Echographic Evaluation of Diaphragmatic Motion in Intra-abdominal Diseases. Radiology. 1975;114(1):141–144. PMID: 1208854 https://doi.org/10.1148/114.1.141

8. Wait JL, Nahormek PA, Yost WT, Rochester DP. Diaphragmatic thickness-lung volume relationship in vivo. Journal of Applied Physiology. 1989;67(4):1560–1568. PMID: 2676955 https://doi.org/10.1152/jappl.1989.67.4.1560

9. Ueki J, De Bruin PF, Pride NB. In vivo assessment of diaphragm contraction by ultrasound in normal subjects. Thorax. 1995;50(11):1157–1161. PMID: 8553271 https://doi.org/10.1136/thx.50.11.1157

10. Houston JG, Angus RM, Cowan MD, McMillan NC, Thomson NC. Ultrasound assessment of normal hemidiaphragmatic movement: relation to inspiratory volume. Thorax. 1994;49(5):500–503. PMID: 8016774 https://doi.org/10.1136/thx.49.5.500

11. Шабаев В.С., Оразмагомедова И.В., Мазурок В.А., Березина А.В., Васильева Л.Г., Александрова Д.А. Сонографические показатели диафрагмы у здоровых лиц. Анестезиология и реаниматология. 2023;(2):44–50. https://doi.org/10.17116/anaesthesiology202302144

12. Boussuges A, Gole Y, Blanc P. Diaphragmatic Motion Studied by M-Mode Ultrasonography. Chest. 2009;135(2):391–400. PMID: 19017880 https://doi.org/10.1378/chest.08-1541

13. Testa A, Soldati G, Giannuzzi R, Berardi S, Portale G, Gentiloni Silveri N. Ultrasound M-Mode Assessment of Diaphragmatic Kinetics by Anterior Transverse Scanning in Healthy Subjects. Ultrasound in Medicine & Biology. 2011;37(1):44–52. PMID: 21144957 https://doi.org/10.1016/j.ultrasmedbio.2010.10.004

14. Scott S, Fuld JP, Carter R, McEntegart M, MacFarlane NG. Diaphragm Ultrasonography as an Alternative to Whole-Body Plethysmography in Pulmonary Function Testing. Journal of Ultrasound in Medicine. 2006;25(2):225–232. PMID: 16439786 https://doi.org/10.7863/jum.2006.25.2.225

15. Skaarup SH, Juhl-Olsen P, Grundahl AS, Løgstrup BB. Replacement of fluoroscopy by ultrasonography in the evaluation of hemidiaphragm function, an exploratory prospective study. Ultrasound J. 2024;16(1):1. PMID: 38189895 https://doi.org/10.1186/s13089-023-00355-0

16. Lerolle N, Guérot E, Dimassi S, Zegdi R, Faisy C, Fagon JY, et al. Ultrasonographic Diagnostic Criterion for Severe Diaphragmatic Dysfunction After Cardiac Surgery. Chest. 2009;135(2):401–407. PMID: 18753469 https://doi.org/10.1378/chest.08-1531

17. Baldwin CE, Paratz JD, Bersten AD. Diaphragm and peripheral muscle thickness on ultrasound: Intra-rater reliability and variability of a methodology using non-standard recumbent positions. Respirology. 2011;16(7):1136–1143. PMID: 21645172 https://doi.org/10.1111/j.1440-1843.2011.02005.x

18. Hellyer NJ, Andreas NM, Bernstetter AS, Cieslak KR, Donahue GF, Steiner EA, et al. Comparison of Diaphragm Thickness Measurements Among Postures Via Ultrasound Imaging. PM&R. 2017;9(1):21–25. PMID: 27297447 https://doi.org/10.1016/j.pmrj.2016.06.001

19. Carrillo-Esper R, Pérez-Calatayud ÁA, Arch-Tirado E, Díaz-Carrillo MA, Garrido-Aguirre E, Tapia-Velazco R, et al. Standardization of Sonographic Diaphragm Thickness Evaluations in Healthy Volunteers. Respir Care. 2016;61(7):920–924. PMID: 27072012https://doi.org/10.4187/respcare.03999

20. Seok JI, Kim SY, Walker FO, Kwak SG, Kwon DH. Ultrasonographic findings of the normal diaphragm: thickness and contractility. Ann Clin Neurophysiol. 2017;19(2):131. https://doi.org/10.14253/acn.2017.19.2.131

21. Boussuges A, Rives S, Finance J, Chaumet G, Vallée N, Risso JJ, et al. Ultrasound Assessment of Diaphragm Thickness and Thickening: Reference Values and Limits of Normality When in a Seated Position. Front Med. 2021;8:742703. PMID: 34778304 https://doi.org/10.3389/fmed.2021.742703

22. Van Doorn JLM, Wijntjes J, Saris CGJ, Ottenheijm CAC, Van Alfen N, Doorduin J. Association of diaphragm thickness and echogenicity with age, sex, and body mass index in healthy subjects. Muscle and Nerve. 2022;66(2):197–202. PMID: 35583147 https://doi.org/10.1002/mus.27639

23. Haaksma ME, Van Tienhoven AJ, Smit JM, Heldeweg MLA, Lissenberg-Witte BI, Wennen M, et al. Anatomical Variation in Diaphragm Thickness Assessed with Ultrasound in Healthy Volunteers. Ultrasound in Medicine & Biology.2022;48(9):1833-1839. PMID: 35691733 https://doi.org/10.1016/j.ultrasmedbio.2022.05.008