Ultrasonografia przepony

Wprowadzenie

Przepona jest największym mięśniem oddechowym człowieka, a mimo to jest często pomijana podczas ultrasonograficznej oceny narządów jamy brzusznej i klatki piersiowej. 

Pierwsze publikacje, mówiące o zastosowaniu badania usg w ocenie przepony, pochodzą z końca lat siedemdziesiątych ubiegłego wieku. Już wtedy podkreślano dużą przydatność ultrasonografii w ocenie zaburzeń funkcji przepony. Zdobycie podstawowych informacji dotyczących budowy i funkcji mięśnia przepony, możliwych do uwidocznienia w badaniu usg, może sprawić, że znacznie przychylniejszym okiem spojrzymy na ten mięsień i zaczniemy wykorzystywać możliwości diagnostyczne ultrasonografii w codziennej praktyce klinicznej.

Anatomia ultrasonograficzna

Przepona jest największym mięśniem oddechowym człowieka i strukturą dzielącą jamę klatki piersiowej od jamy brzusznej. Składa się z dwóch głównych części:

• części mięśniowej
• środka ścięgnistego (kopuły przepony).

Część mięśniowa, czyli właściwy mięsień przepony składa się z trzech części:

• żebrowej,
• lędźwiowej,
• mostkowej.

Część żebrowa przylega do ściany klatki piersiowej, między siódmym a dwunastym żebrem.

Część lędźwiowa sięga do wysokości drugiego kręgu lędźwiowego, tworząc odnogi przepony.

Część mostkowa, najmniejsza, przyczepia się do wyrostka mieczykowatego mostka.

Grubość mięśnia przepony w części żebrowej wynosi u osób dorosłych około 3mm. Grubość odnóg przepony wynosi około 10mm, a w niektórych częściach może osiągać 30mm, co nierzadko jest przyczyną trudności w ocenie ultrasonograficznej przestrzeni zaotrzewnowej. Odnogi przepony łatwo uznać za patologiczne, lite zmiany zlokalizowane przykręgosłupowo.

W przeponie umiejscowiony jest jeden otwór, którym do wnętrza klatki piersiowej wnika żyła główna dolna oraz dwa rozwory: aorty i przełyku, położone blisko siebie i możliwe do uwidocznienia w badaniu usg. 

Okolica rozworu przełyku i aorty. Przekrój podłużny w linii pośrodkowej. Projekcja podmostkowa.

Podstawowa diagnostyka ultrasonograficzna przepony opiera się na wykorzystaniu co najmniej dwóch głowic usg: konweksowej lub sektorowej oraz liniowej i dwóch trybów obrazowania: B-mode i M-mode.

Głowica konweksowa i sektorowa służą przede wszystkim do oceny ruchomości kopuł przepony. Niska częstotliwość tych głowic i ich szeroki kąt obrazowania pozwalają uwidocznić duże fragmenty środka ścięgnistego i umożliwiają obserwację ruchów oddechowych.

Głowica liniowa jest wykorzystywana do oceny mięśnia przepony w części żebrowej oraz pośrednio (przez obrazowanie pogranicza jamy opłucnowej) głębokości ruchów oddechowych. Wykorzystanie głowicy liniowej pozwala na pomiar grubości części żebrowej przepony w czasie skurczu i rozkurczu, celem oceny prawidłowej funkcji nerwu przeponowego.

Właściwe obrazowanie kopuł przepony za pomocą głowicy konweksowej lub sektorowej wymaga ustawienia czoła głowicy w taki sposób, aby wiązka ultradźwięków była skierowana możliwie prostopadle względem środka ścięgnistego. W tym celu wykorzystuje się dwa przyłożenia głowicy: 

• Pierwsze, z projekcji podżebrowej po stronie prawej, wykorzystuje wątrobę jako okno akustyczne. Głowicę ustawiamy w linii środkowoobojczykowej, kierując jej czoło w kierunku dogłowowym tak, aby na jak największym odcinku uwidocznić kopułę przepony. Po stronie lewej takie obrazowanie nie zawsze jest możliwe. Wymaga dobrego przygotowania pacjenta (dobrze wypełniony płynem żołądek z możliwie najmniejszą objętością gazów).
• Drugie przyłożenie, preferowane przez większość osób, polega na ustawieniu głowicy w przestrzeniach międzyżebrowych po bokach pacjenta, wykorzystując wątrobę i  śledzioną jako okna akustyczne.

Prawa kopuła przepony obrazowana przez przestrzeń międzyżebrową w linii pachowej przedniej.

Lewa kopuła przepony obrazowana przez przestrzeń międzyżebrową między linią pachową środkową a tylną.

Drugie przyłożenie jest stosunkowo proste po stronie prawej. Po stronie lewej wymaga pewnej wprawy i podjęcia prób ustawienia głowicy w kilku przestrzeniach międzyżebrowych w linii pachowej tylnej.

Czoło głowicy musi być skierowane do przyśrodka i w kierunku głowy pacjenta. U szczupłych pacjentów istnieje możliwość uwidocznienia obu kopuł przepony z jednego przyłożenia głowicy w projekcji podmostkowej. Ta projekcja pozwala na orientację wysokości położenia kopuł przepony względem siebie. W prawidłowych warunkach prawa kopuła przepony jest położona nieco wyżej od lewej (o około 1-1,5 wysokości przestrzeni międzyżebrowej). W przypadku porażenia nerwu przeponowego, unerwiona przez niego kopuła przepony będzie położona wyżej, co dobrze widać w badaniu usg.

Przykładając do ściany klatki piersiowej głowicę liniową poniżej siódmego żebra, można uwidocznić mięsień przepony:

Charakterystyczną cechą obrazu ultrasonograficznego części żebrowej mięśnia przepony jest wyraźna, hiperechogeniczna linia znajdująca cię w środkowej części mięśnia. Od strony zewnętrznej mięsień ten jest pokryty opłucną ścienną, tworzącą u podstawy płuc zachyłki opłucnej. W tym miejscu możliwa jest do uwidocznienia niewielka, fizjologiczna objętość płynu, widocznego jako bezechowa warstwa separująca dwie blaszki opłucnej ściennej. Po stronie wewnętrznej hiperechogeniczną linią wyznaczającą granicę mięśnia tworzy blaszka otrzewnej pokrywająca wątrobę i śledzionę.

W trakcie prawidłowego oddychania pacjenta widoczne jest, za pomocą głowicy liniowej, dyskretne poruszanie się mięśnia przepony i jego stopniowe pogrubienie (w czasie skurczu – wdechu) oraz ścieńczenie (podczas rozkurczu – wydechu). W prawidłowych warunkach zmiana grubości mięśnia przepony w czasie skurczu i rozkurczu wynosi około 30%. Pomiary te wykorzystuje się do oceny powrotu funkcji nerwu przeponowego, np. po urazach. Do pomiaru grubości mięśnia przepony nie należy wykorzystywać głowicy sektorowej i konweksowej. 

Zastosowanie kliniczne

Podstawową opcją pozwalającą ocenić ruchomość kopuł przepony jest tryb M-mode. Tryb M-mode przedstawia ruch struktur znajdujących się na przebiegu wiązki ultradźwięków. Ruch ten jest prezentowany na osi czasu.

Obrazowanie kopuł przepony w trybie M-mode jest możliwe do uzyskania przy wykorzystaniu głowic konweksowych i sektorowych.

Podstawą poprawnej oceny ruchów przepony jest prawidłowo uzyskany obraz w trybie B-mode. Wiązka ultradźwięków wykorzystywana do oceny M-mode musi padać możliwie prostopadle względem szczytu kopuły przepony. Po uruchomieniu opcji M-mode uzyskujemy obraz, na którym linia pozioma przedstawia oś czasu, a pionowa głębokość położenia obrazowanych struktur.

Tzw. prędkość „przemiatania” (ang. sweep speed), czyli przesuwu osi czasu na ekranie monitora, należy ustawić na jak najwolniejszą. W tym celu na ekranie monitora, panelu dotykowym lub konsoli aparatu należy odnaleźć pokrętło/funkcję zazwyczaj określaną jako „sweep speed”, ustawiając jej wartość na najwolniejszy przesuw (na powyższym zdjęciu ustawiona na 15 sekund – oznaczenie w prawym dolnym rogu). Ustawienie wolnego przesuwu osi czasu umożliwia uwidocznienie na ekranie kilku cykli oddechowych pacjenta. Ułatwia to interpretację uzyskanych obrazów.

Na obrazie prezentującym tryb M-mode kopuła przepony jest widoczna jako wyraźna hiperechogeniczna linia znajdująca się w dolnej części ekranu. Podczas spontanicznego oddechu, przy zachowanej funkcji nerwu przeponowego, linia ta przyjmuje kształt sinusoidy, gdzie wychylenie ku górze odpowiada wdechowi (kopuła przepony porusza się w kierunku czoła głowicy), a wychylenie ku dołowi odpowiada wydechowi. Prześledzenie kilku spontanicznych cykli oddechowych w trybie M-mode umożliwia wstępną ocenę toru oddechowego pacjenta.

W warunkach prawidłowych głębokość ruchów kopuły przepony u osób dorosłych wynosi około 20mm. Pomiar głębokości jest możliwy do uzyskania na obrazie trybu M-mode przez oznaczenie różnicy głębokości między szczytem wdechu i wydechu.

Lewa kopuła przepony porusza się nieco głębiej od prawej, której ruch ogranicza wątroba. Różnica głębokości ruchu prawej i lewej kopuły przepony nie powinna przekraczać 50%, a minimalna głębokość ruchu kopuł przepony u osób dorosłych podczas spontanicznego oddechu powinna być większa niż 10mm. Poniżej tej wartości należy rozważyć niedowład nerwu przeponowego.

W porażeniu nerwu przeponowego w trybie M-mode widać ciągłą linię prezentującą brak ruchomości kopuły przepony.

Porażenie nerwu przeponowego. Brak ruchu kopuły przepony podczas spontanicznego oddechu.

Porażenie nerwu przeponowego może też wywołać tzw. paradoksalny ruch kopuły przepony, gdzie w trakcie wdechu widoczne jest krótkotrwałe pociąganie kopuły przepony w kierunku klatki piersiowej (przez podciśnienie powstające w jamach opłucnowych). W trybie M-mode jest to widoczne jako krótkie „zaciągnięcie” linii kopuły przepony ku dołowi.

Jatrogenne porażenie lewego nerwu przeponowego (po zabiegu torakochirurgicznym). Projekcja podmostkowa. W opcji B-mode widoczne wyższe ustawienie lewej kopuły przepony. W opcji M-mode nie widać ruchów kopuły przepony.

U osób z podejrzeniem porażenia nerwu przeponowego lub w trakcie obserwacji powrotu funkcji tego nerwu można zastosować tzw. „sniff test„. Test ten polega na wykonaniu gwałtownego wciągnięcia powietrza nosem, co w prawidłowej sytuacji powoduje krótkotrwały skurcz mięśnia przepony dobrze widoczny w opcji M-mode.

W przypadku porażenia nerwu przeponowego „sniff test” wywołuje nasilone ruchy paradoksalne kopuły przepony.

Schemat podstawowych wzorców ruchu kopuły przepony w trybie M-mode.

Ruchomość kopuły przepony można ocenić także za pomocą głowicy liniowej. W tym celu głowicę liniową należy ustawić podłużnie w linii pachowej, tak aby na obrazie usg uwidocznić dolną granicę linii opłucnej i mięsień przepony. Przy prawidłowym, spontanicznym wdechu widać przesuwanie się na prawą stronę ekranu linii opłucnej (objaw ślizgania) oraz dyskretne pogrubienie mięśnia przepony.

Podczas oceny głowicą liniową wykonuje się też pomiar grubości mięśnia przepony w czasie wdechu i wydechu. Różnica grubości mięśnia wynosząca około 30% świadczy o prawidłowej funkcji nerwu przeponowego. W przypadku porażenia nerwu przeponowego nie uwidocznimy przesuwania się linii opłucnej na lewą stronę ekranu (brak objawu ślizgania) lub uwidocznimy ruchy paradoksalne. W opcji B-mode ruchy paradoksalne są widoczne jako nieznaczny przeciwstawny ruch granicy opłucnej i mięśnia przepony.

Zaburzeniom funkcji nerwu przeponowego, poza ograniczeniem lub zniesieniem objawu ślizgania może towarzyszyć zwiększona liczba artefaktów linii B nad płucami, świadcząca o gorszej powietrzności płuca.

Zapamiętaj

• Przepona jest zbudowana z części mięśniowej i środka ścięgnistego, tworzącego kopuły przepony. Właściwy mięsień przepony składa się z trzech części: żebrowej, lędźwiowej i mostkowej. 
• Odnogi przepony można pomylić z patologicznymi zmianami zlokalizowanymi zaotrzewnowo.
• Ultrasonografia przepony opiera się na wykorzystaniu głowic konweksowych lub sektorowych oraz liniowych i dwóch trybów obrazowania: B-mode i M-mode.
• Głowica konweksowa i sektorowa służą do oceny ruchomości kopuł przepony. 
• Głowica liniowa jest wykorzystywana do oceny pogranicza linii opłucnej i mięśnia przepony oraz zmiany grubości mięśnia przepony (w części żebrowej) podczas jego skurczu i rozkurczu.
• Prawidłowe obrazowanie ruchomości kopuł przepony za pomocą głowicy konweksowej lub sektorowej wymaga ustawienia czoła głowicy w taki sposób, aby wiązka ultradźwięków była skierowana możliwie prostopadle względem środka ścięgnistego. 
• Tryb M-mode przedstawia ruch struktur znajdujących się na przebiegu wiązki ultradźwięków i może być wykorzystany do oceny ruchów kopuł przepony.
• Głębokość ruchów kopuły przepony u zdrowych osób dorosłych wynosi około 20mm.
• Różnica głębokości ruchu prawej i lewej kopuły przepony nie powinna przekraczać 50%.
• W przypadku porażenia nerwu przeponowego w trybie M-mode widać ciągłą linię prezentującą brak ruchomości kopuły przepony.
• Porażenie nerwu przeponowego może też wywołać tzw. paradoksalny ruch kopuły przepony, możliwy do uwidocznienia w opcji M-mode.

Sprawdź swoją wiedzę

Piśmiennictwo

1. Supakul N, Karmazyn B. Ultrasound of the pediatric chest–the ins and outs. Semin Ultrasound CT MR. 2013; 34(3):274-285 [Medline]

2. Matamis D, Soilemezi E, Tsagourias M, Akoumianaki E, Dimassi S, Boroli F, Richard JC, Brochard L. Sonographic evaluation of the diaphragm in critically ill patients. Technique and clinical applications. Intensive Care Med. 2013;39(5):801-10. [Medline]

3. Nason LK, Walker CM, McNeeley MF, Burivong W, Fligner CL, Godwin JD. Imaging of the diaphragm: anatomy and function. Radiographics. 2012 Mar-Apr;32(2):E51-70. [Medline] [full text]

4. Gerscovich EO, Cronan M, McGahan JP, Jain K, Jones CD, McDonald C. Ultrasonographic evaluation of diaphragmatic motion. J Ultrasound Med. 2001 Jun;20(6):597-604. [Medline] [full text]

5. Rehan VK, Laiprasert J, Wallach M, Rubin LP, McCool FD. Diaphragm dimensions of the healthy preterm infant. Pediatrics. 2001 Nov;108(5):E91. [Medline]

6. Zanforlin A, Bezzi M, Carlucci A, Di Marco F. Clinical applications of diaphragm ultrasound: moving forward. Minerva Med. 2014 Nov 14. (Epub ahead of print) [Medline] [full text]

7. Cohn D, Benditt JO, Eveloff S, McCool FD. Diaphragm thickening during inspiration. J Appl Physiol (1985). 1997 Jul;83(1):291-6. [Medline] [full text]