膈肌是人体主要的呼吸肌，自主呼吸过程中的主要动力来源，膈肌移动 1 cm 肺容量增加约 350 ml，静息呼吸时 75% ~ 80% 的吸气容积动力来源于膈肌 ^[1]。膈肌功能障碍（diaphragmatic dysfunction，DD）可导致呼吸无力。DD 被定义为膈肌力量的丧失，根据严重程度可分为部分性功能障碍（膈肌无力）和完全性功能障碍（膈肌麻痹），临床表现为吸气能力下降、呼吸肌耐力受损、反常腹式呼吸及卧位呼吸困难加重。膈肌无力或麻痹可累及单侧或双侧膈肌。由于 DD 的临床表现无特异性，因此未被充分诊断，特别是单侧膈肌麻痹可以在很长一段时间内不被发现。诊断 DD 的方法可分为侵入性和非侵入性。膈肌超声检查以其安全、无创、实时动态监测、可床边反复操作等优点在临床上被广泛使用 ^[2]。本研究旨在对膈肌超声在评估膈肌功能的应用进行综述，以期为临床诊疗提供借鉴。

1  膈肌超声发展概况

膈肌超声主要通过测量膈肌厚度（diaphragm thickness，DT）、膈肌移动度（diaphragmatic excursion，DE）等指标评估膈肌功能，在临床上目前用于指导机械通气撤机以及确定 DD 患者使用呼吸机的时机 ^[3-4]。1989 年，超声技术首次应用于测量 DT，发现膈肌超声检查结果与尸检测量的膈肌厚度相符，表明膈肌超声能够检测出膈肌的真实厚度，该技术的准确性和可重复性得到了证实 ^[2，5-6]。2022 年专家共识指出，膈肌超声可用于测量 DT，当 DT基线下降≥ 10% 时，可视为临床相关萎缩的临界值 ^[6]。DE 和膈肌增厚分数（diaphragm thickening fraction，DTF）能够预测机械通气成功撤机的可能性 ^[7]。对于手术患者，超声可检测出因创伤、心胸或颈部手术膈神经麻痹所致的 DD^[8]。随着先进超声技术的应用，膈肌超声愈发受到关注，其检测指标主要包括：DT、DTF、DE 以及膈肌浅快呼吸指 数（diaphragmatic rapid shallow breathing index，D-RSBI）^[2，6，9]。超声检测膈肌功能时，应配备低频凸振探头（2.5 ~ 5.0 MHz）和高频线阵探头（7 ~15 MHz）。由于仰卧位的可变性较小、重复性较好，因此仰卧位是膈肌超声的首选体位。单侧膈肌的测量结果可评估整个膈肌情况，然而，若存在对单边病理改变（如膈神经或脊髓损伤）的疑虑，则需对双侧膈肌进行测量。

2  膈肌超声检测指标

2.1  DT

超声测量 DT 的方法：患者取平卧位，选用凸阵探头，Mark 点朝上，置于受检者右侧腋中线约第 8 ~ 11 肋间，垂直于胸壁皮肤，当看到肝脏时向上滑动探头，到达肝脏与肺部交界处，两条高回声区之间的距离（不包含两条高回声本身的厚度）即为 DT。垂直于胸壁皮肤，在 M 超声模式下将取样线置于中央，获取图像，测量吸气末及呼气末的厚度。第一次数据采集后在皮肤表面做定位标记，测量 3 次后取平均值。DT 可用来监测是否存在膈肌萎缩和评价膈肌收缩功能。成人正常呼气末 DT 参考值为：男（1.9±0.4）mm，女（1.4±0.3）mm。DT 减小定义： 男 <1.7 mm， 女 < 1.3 mm。 评估膈肌收缩功能：DTF=（ 膈肌吸气末厚度 - 膈肌呼气末厚度）/ 膈肌呼气末厚度 ×100%。 成人正常呼气末 DTF 约为 30% ~ 50%；机械通气患者DTF<20%~30%，提示 DD 或者萎缩；DTF < 20%，提示膈肌收缩功能显著下降。

2.2  DE 及 D-RSBI

DE 指膈肌在深呼吸过程中向上和向下移动的幅度，是评估膈肌功能尤其是收缩强度和力度的一个关键动态指标。测量方法：患者取平卧位，将超声设备的凸阵探头放在双侧腋前线或锁骨中线与肋缘交界处，Mark 点朝外下方，在 B 超模式下找到膈肌，将探头对准膈顶，右侧覆盖在肝表面高回声的线性结果，左侧为覆盖在脾表面高回声的线性结构，在 M 超声模式下将取样线垂直于膈肌，测量周期内最高点（吸气末）至最低点（呼气末）的位移，至少测量 3 个呼吸周期膈肌位移并计算平均位移。成人平静呼吸 DE 正常参考值为：男（1.8 ±0.3）cm，女（1.6 ±0.3）cm，最大深呼吸时 DE正常参考值为男（7.0 ±0.6）cm，女（5.7 ±1.0）cm。以深呼吸期间正常膈肌偏移的下限检测膈肌运动障碍，当 DE < 1.0 cm 提示 DD， 可能影响脱机；DE < 0.5 cm 提示严重障碍，如膈神经麻痹或术后损伤 ^[10]。

D-RSBI 是指主呼吸试验结束时，测量右侧的DE 和呼吸频率，两者比值为 D-RSBI。主要用于预测机械通气患者能否顺利撤机，当 D-RSBI 值较低，通常 < 1.42 次 /（min·mm^-1）提示撤机成功可能性高，D-RSBI 值较高，通常 > 1.42 次 /（min·mm^-1）提示撤机失败风险增加 ^[11]。

3  膈肌超声检测在临床中的应用

3.1  指导重症机械通气患者及心脏和胸部手术后撤机拔管

危重症患者可能存在急性或慢性膈肌无力，采用机械通气可能引发膈肌损伤，进而导致膈肌无力，此现象被称为呼吸机相关 DD，其发生率达 53% ~ 63%，是致使机械通气患者脱机困难的主要因素之一 ^[7]。DT 的降低与危重症患者的预后有关，DT 的下降率超过 10% 时机械通气患者可能发生 ICU 病死率升高、撤机难度增加及机械通气持续时间延长 ^[12]。意大利老年学会老年胸部超声研究小组的最新研究表明，DTF < 20% 提示存在 DD，可预测无创通气失败、住院时间延长及病死率升高，该研究小组建议将膈肌超声技术纳入临床实践，为老年机械通气患者的脱机决策提供客观的影像学依据，从而优化脱机过程并提升脱机成功率 ^[13]。

胸部手术及心脏手术可导致 DD，延长患者呼吸机使用及住院时间，术后可通过膈肌超声评估膈肌功能，并指导拔管时机。CAVAYAS 等 ^[14] 研究发现，约有 29% 心脏手术后患者存在单侧或双侧DD，DT F< 38.1% 的患者脱机成功时间及总机械通气时间明显延长，且脱机失败率明显升高，术前可根据 DTF 帮助识别心脏手术后肺部并发症风险较高的患者。SPADARO 等 ^[15] 研究发现，肺叶切除患者中 DE < 1 cm 时，胸腔切开术患者的 DD 发生率显著高于胸腔镜手术患者，且肺部感染并发症风险更高。

3.2  指导慢性阻塞性肺疾病和新型冠状病毒感染患者呼吸机使用

慢性阻塞性肺疾病（chronic obstructive pulmonary disease，COPD）患者可伴有 DD，导致患者病死率增加 ^[16]。有研究表明，超声可有效评估 COPD 患者的隔肌功能，DE 可用作 COPD 的辅助诊断指数，并且与疾病的严重程度相关 ^[17]。DTF 和 DE 可作为 COPD 急性加重期的影像生物标志物 ^[18]。DE 可用于预测 COPD 患者无创呼吸机辅助通气的治疗效果，从而指导临床医师提前对患者进行有创呼吸机干预 ^[5]。MARCHIONI 等 ^[19] 研究将 COPD 急性加重接受无创通气治疗患者 DTF < 20% 定义为DD，并发现约 1/4 患者存在 DD，此类患者机械通气时间延长、气管切开术率升高、ICU 住院时间延长，早期发现 DD 并对其进行干预，可改善患者预后。

新型冠状病毒肺炎（COVID-19）患者存在膈肌功能受损 ^[20] 情况，与多种机制引发的膈神经病变以及膈肌直接损伤相关。约 10% 的严重 COVID-19 患者患有 DD，通过膈肌超声检查能够发现无临床症状的 DD^[21]。CORRADI 等 ^[22] 发现 DE 可准确预测重症 COVID-19 患者呼吸机支持需求及病死率，是患者住院死亡的独立危险因素。在无创呼吸机治疗失败的 COVID-19 患者中，DTF 降低可能是无创呼吸机治疗失败和需要有创通气治疗的潜在预测指标 ^[22]。

3.3  监测神经肌肉疾病患者膈肌功能

神经肌肉疾病（neuromuscular diseases，NMD）可导致吸气肌和呼气肌进行性无力，其中 DD 是引发慢性呼吸衰竭的核心机制，而 DTF 可精准反映膈肌功能，因此早期精准评估膈肌功能，对于判断无创呼吸机治疗的时机和获得预后信息至关重要 ^[23-24]。FANTINI 等 ^[23] 对肌萎缩侧索硬化症（amyotrophic lateral sclerosis，ALS）患者开展为期 24 个月的连续随访，发现持续进行 DTF 检查能够在早期预测ALS 患者开始无创通气的时间。有研究发现脑卒中患者偏瘫侧 DT < 正常侧 DT，DT 可评估脑卒中患者的呼吸功能 ^[25]。卒中患者即使处于恢复期也存在DD，DTF 可作为一种简便有效的检测手段 ^[26]。

4  膈肌超声的局限性与展望

超声技术作为一项快速发展的影像学手段，近年来已成为评估膈肌功能的重要工具。但该技术在实际应用中仍存在局限性。首先，超声检查具有显著的操作者依赖性，其图像采集质量和结果判读的准确性很大程度上取决于检查者的专业水平和临床经验。其次，在感染控制工作中需予以特别关注，若超声探头及耦合剂未严格执行“一人一用一消毒”的原则，可能成为院内感染的潜在传播媒介。最后，临床医师对各类疾病状态下膈肌损伤的认知不足，以及对膈肌超声临床应用价值的认识尚不充分。

随着近年来关于膈肌超声研究数量呈现的指数级增长，以及在危重症患者取得的显著进展，可以预见，随着技术的不断发展和临床经验的积累，膈肌超声将日益受到呼吸科和重症医学科医师的重视，并在疾病诊断、病情监测及康复评估等多个环节展现出更广阔的应用前景。

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