袁田1李英杰2闫声明2高巨1
1医院麻醉科，扬州；2大连医科大学研究生院
国际麻醉学与复苏杂志,,42(06):-.
DOI：10./cma.j.cn--
基金项目
国家自然科学基金（）
REVIEWARTICLES
膈肌是最重要的呼吸肌，在吸气过程中承担约70%的通气做功。膈肌功能障碍（diaphragmaticdysfunction,DD）被定义为膈肌不能产生正常的最大肌力导致吸气能力降低和呼吸肌耐力受损。临床多种因素都可导致DD的发生，其与呼吸衰竭和不良预后密切相关。因此，针对DD，我们需要进行快速诊断和早期干预。超声评估膈肌功能不仅具有简便、无创、精准等优点，并有助于麻醉医师了解病因（如感染、创伤、癌症等），具有较高的敏感度和特异性。但目前膈肌超声的应用主要集中在ICU，其在围手术期临床应用报道有限。本文就超声评估膈肌功能在围手术期临床应用的最新研究进展进行综述。
1术前评估患者膈肌功能
临床上侵犯中枢神经系统、膈神经、神经肌肉接头的疾病以及膈肌本身的病变均可导致膈肌功能受损，膈肌超声监测有助于术前早期甄别DD患者，指导术中麻醉管理并降低术后膈肌功能损伤相关并发症的风险。
1.1 评估慢性阻塞性肺疾病（chronicobstructivepulmonarydisease,COPD）严重程度
中、重度COPD患者常会发生DD，这也是COPD患者出现呼吸困难的原因之一。肺组织的过度膨胀、组织重塑、氧化应激反应、肌球蛋白的减少均可导致COPD患者出现DD，也会导致膈肌长度的缩短。单侧DD患者通常没有临床症状，而COPD患者晚期常并发双侧DD，常表现为低通气综合征和副呼吸肌辅助呼吸。Scheibe等测量了60例COPD患者和20例健康志愿者膈肌指标，观察到膈肌移动度（diaphragmexcursion,DE）与第一秒用力呼气容积明显正相关，相关系数高达0.85，而第一秒用力呼气容积占预计值百分比是评估COPD严重程度的主要指标，因此超声测量DE可以判定COPD的严重程度。Zhang等使用超声测量自主呼吸试验5min和30min时COPD患者的DE，即DE5和DE30，发现联合应用DE30和DE30?5（DE30和DE5的差值）可以预测COPD患者的拔管结果，其敏感度和特异性分别为92%和83.3%。因此，超声测量膈肌运动指标不仅可以成为术前快速评估COPD患者肺功能参数的有力补充，而且为术中呼吸管理和术后拔管提供临床参考。
1.2 诊断脓毒症相关DD
临床研究表明脓毒症可导致DD，其发生机制可能与促炎细胞因子释放、氧化应激、过度蛋白降解和蛋白质合成障碍等有关。脓毒症导致的DD与机械通气相关DD具有许多相同的致病机制，因此围手术期中机械通气可能会放大脓毒症对膈肌功能的不良影响，并增加膈肌对氧气的需求。Lu等发现与非脓毒症患者相比，脓毒症患者行机械通气时早期即出现膈肌厚度变化率（diaphragmthickeningfraction,DTF）下降，平均为（19.6±6.5）%。随着病程进展，脓毒症患者膈肌收缩活动下降程度和萎缩程度更为严重，导致机械通气时间延长及不良预后。膈肌超声监测不仅可以在术前评估脓毒症患者的膈肌功能，还可指导此类患者术后拔管。Eltrabili等报道将DTF≥30.7%作为预测脓毒症患者脱机拔管的截断值，其敏感度为94.1%，特异性为%。而将DE≥10.4mm作为预测脱机成功的预测值，其敏感度为94%，特异性为85%。因此，膈肌超声监测可准确反映脓毒症患者早期膈肌功能变化并指导脱机拔管。
1.3 评估脑卒中患者的通气功能
脑卒中患者的呼吸中枢驱动力减弱，常导致偏瘫侧胸壁运动及呼吸肌收缩活动减弱，而非偏瘫侧膈肌运动相对增加，这种呼吸肌的不对称性运动常常会导致DD。Park等发现伴吞咽困难的脑卒中患者其DE在平静呼吸、深呼吸和自发咳嗽时分别为（14.8±4.3）、（23.8±7.1）、（16.8±4.8）mm，健康志愿者各状态下DE分别为（20.9±3.7）、（44.7±10.3）、（36.0±8.2）mm，说明脑卒中可引起膈肌功能下降，其中自发咳嗽时膈肌功能下降最为严重。脑卒中可能会削弱咳嗽这一保护性反射的作用，增加患者偏瘫侧吸入性肺炎的发生率，严重影响患者预后结果。超声可以提供脑卒中患者通气功能障碍的相关信息，可用于评估危重患者的膈肌功能。
总之，患者术前膈肌功能受损会显著增加术后呼吸困难、呼吸衰竭以及拔管失败的发生率，膈肌超声监测为该类高危患者提供了一种简单可行的风险预估方法，提醒麻醉医师需谨慎对待此类高危患者，从而优化患者的呼吸管理策略。此外，有研究表明恶病质等因素会对膈肌功能造成损害，但其机制仍需要进一步研究。
2术中识别DD
术中由于手术、体位等因素限制膈肌超声的使用，其应用范围主要集中在诊断臂丛神经阻滞后膈肌麻痹。肌间沟臂丛神经阻滞和锁骨上臂丛神经阻滞可以为肩部手术提供有效的麻醉和镇痛作用，其最常见的并发症是同侧膈神经阻滞造成的膈肌麻痹。研究发现肌间沟臂丛神经阻滞后患者发生同侧膈肌麻痹的概率为%，而锁骨上臂丛神经阻滞后膈肌麻痹的发生率为65.2%。当臂丛神经阻滞后，行快速有力的嗅物呼吸时膈肌向尾部移动度下降25%~75%即可表明膈肌无力的发生，当出现膈肌矛盾运动或DE下降75%即表明膈肌完全麻痹。ABCDE法可快速测量患者膈肌厚度并计算DTF，该正常值为28%~96%，当DTF在?35%~5%时可诊断为DD。臂丛神经阻滞后5min内即可观察到膈肌麻痹，但仍需在阻滞完成后15~30min进行重复评估，以动态观察膈肌麻痹的进展情况。若患者在手术中出现严重呼吸困难等情况，可考虑改为全身麻醉行气管插管机械通气以改善患者呼吸困难。因此，超声测量膈肌功能相关指标可用于评估臂丛神经阻滞患者的膈肌麻痹发生情况。此外，研究表明进行肌间沟臂丛神经阻滞时，采用低浓度、低剂量局部麻醉药进行超声引导下神经鞘外注射可显著降低膈神经阻滞的风险。
3术后预测拔管时机及评估膈肌功能
围手术期麻醉、手术等多种因素均可导致DD的发生，膈肌超声监测有助于麻醉医师判断膈肌功能受损情况及指导术后脱机拔管。
3.1 评估胸科手术后膈肌异常运动
肺结节切除手术常造成膈肌异常运动，发生率高达68%，可能与手术损伤膈肌或膈神经、术后呼吸力学改变以及肿瘤侵犯膈神经相关。DD的相关并发症包括呼吸功能不全、低氧血症、肺不张、术后机械通气时间及住院时间延长，其功能障碍还显著影响患者生存和生活质量，包括运动受限、限制呼吸生理以及反复肺部感染。超声测量DE有助于术后早期诊断膈肌损伤，及时采取干预措施。Spadaro等评估75例肺结节切除术患者膈肌功能后发现68%患者DE10mm，提示发生DD，且与开放性胸科手术相比，胸腔镜手术对患者DE影响较小，说明不同的手术方式也是影响围手术期膈肌功能的因素之一。
3.2 诊断心脏手术后膈神经损伤
心脏手术后呼吸系统并发症发生率较高，主要原因为术中低温和手术操作导致的膈神经损伤，并且以儿童和COPD患者居多，发生概率从1.2%到60%不等。患者平卧位时将高频探头放置于乳头下腋前线可对比左右两侧膈肌收缩情况，或者将超声探头置于剑突下区域可同时观察患儿双侧膈肌运动情况。Moury等评估例心脏手术患者膈肌功能后发现高达75%患者术后DTF20%，且DTF下降程度与手术持续时间相关，这种膈肌功能损害显著延长患者ICU停留时间以及增加不必要的医疗花费。Tralh?o等选取79例心脏手术患者，超声测量患者术前、术后第2天、术后第5天的膈肌指标以动态观测心脏手术后膈肌功能改变情况，发现术后第2天右侧DE由术前1.8cm降至1.5cm，于术后第5天恢复至术前水平，这表明心脏手术对膈神经功能的影响是确切且短暂的。因此，超声可作为术后筛查DD的常规诊断工具。
3.3 诊断上腹部手术后DD
由于上腹部手术切口会破坏呼吸肌的完整性、抑制膈神经活动、改变胸腹部顺应性，往往导致术后发生DD，发生率为20%~40%。这种损害将导致术后肺部并发症（如肺炎、肺不张、呼吸功能不全等），从而大大增加发病率和病死率。研究证实，在肝部分切除患者中，DE与肺活量呈显著正相关，相关系数高达0.，当肺活量下降30%和50%时，DE分别降至3.61cm和2.41cm，术后DE的减少可反映患者呼吸功能受损情况。上腹部手术后DD应当引起麻醉医师的注意，并及时采取干预措施，尽量减少术后呼吸肌功能障碍相关并发症的发生。
3.4 指导术后拔管
适时、平稳的拔除气管导管是麻醉苏醒期的一个重要环节。一般认为，四个成串刺激T4与T1的比值（train?of?fourstimulationratio,TOFr）≥90%是神经肌肉阻滞恢复的标准，但肌松监测仪因其带来强烈不适感而不适用于清醒患者从而限制其在临床中的应用。近期研究显示，呼气末DE与TOFr呈明显正相关，呼气末膈肌厚度占诱导前膈肌厚度百分比也与TOFr值呈显著正相关，这表明超声测量膈肌指标与全身麻醉术后呼吸恢复同步，膈肌超声监测可预测全身麻醉苏醒期的拔管时机。更有研究表明将DTF36%作为术后残余肌松诊断标准来指导脱机拔管，可以发现肌松监测仪无法监测到的隐匿性术后残余肌松，即患者TOFr≥90%但膈肌功能尚未完全恢复，提示膈肌超声监测可能是指导术后脱机拔管的更优选择。超声技术的应用可为全身麻醉术后拔管时机的选择提供可视化依据，有望成为肌松监测仪的有效替代。
总之，术中多种因素均会造成膈肌功能受损，精确评估膈肌功能有助于高效的临床管理并阻止DD相关并发症的发生，膈肌超声监测可以成为一项常规的术后评估技术。
4小结
超声因其简便、准确、可重复的优势，可作为一种可靠的膈肌指标测量工具应用于围手术期膈肌功能的评估，术前精准识别COPD、脓毒症、脑卒中等疾病相关的DD，术中及时判断臂丛神经阻滞后膈肌麻痹情况，术后早期判断胸腹部手术后膈肌损伤情况及指导麻醉苏醒期拔管时机，具有很高的临床应用价值及广阔的应用前景。目前围手术期膈肌超声监测研究主要集中在探究膈肌功能损伤的高危因素，实施膈肌保护性通气策略减轻膈肌损伤可能是未来该领域的研究热点之一。
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