L’échographie diaphragmatique chez l’adulte : acquisition et interprétation des images

Résumé

L’échographie au point d’intervention (POCUS) est une technique essentielle pour le dépistage du dysfonctionnement diaphragmatique en raison de sa portabilité, de son caractère non invasif et de ses capacités d’imagerie en temps réel. Bien qu’il existe actuellement des protocoles POCUS diaphragmatiques, ils souffrent d’une faible fiabilité interopérateurs et de l’absence de directives consensuelles. Nous décrivons ici une technique reproductible et simple à réaliser.

Résumé

Le dysfonctionnement du diaphragme est une préoccupation largement reconnue dans de nombreuses spécialités médicales et milieux cliniques. Une évaluation rapide et précise du diaphragme est essentielle non seulement chez les patients gravement malades, où il joue un rôle dans le sevrage de la ventilation mécanique et les résultats respiratoires, mais aussi dans le domaine périopératoire en tant qu’outil de diagnostic pour détecter la fonction du nerf phrène. L’évaluation diaphragmatique a traditionnellement utilisé la fluoroscopie et les études nerveuses qui prennent du temps, sont coûteuses et ne sont pas portables. L’échographie au point d’intervention (POCUS) surmonte ces obstacles et peut être utilisée comme outil de dépistage non invasif de la fonction du diaphragme. Cependant, le POCUS pour le dysfonctionnement diaphragmatique souffre actuellement de plusieurs problèmes tels qu’un manque de directives consensuelles, une multiplicité de protocoles et une faible fiabilité interopérateur parmi les protocoles existants, notamment avec l’évaluation du dôme de l’excursion du diaphragme et de l’épaississement diaphragmatique. Pour répondre à ces questions, ce manuscrit passe en revue la littérature disponible sur les POCUS diaphragmatiques et identifie une technique d’acquisition d’images à la fois simple à réaliser et dotée d’une grande fiabilité interopérateur. Cette technique décrit d’abord une évaluation qualitative de l’excursion du diaphragme, suivie d’une évaluation quantitative de l’excursion de la zone d’apposition. La technique est décrite par étapes avec tous les éléments suivants : positionnement du patient, sélection du transducteur, placement de la sonde, optimisation de l’image et interprétation.

Introduction

L’échographie diagnostique peut être séparée en deux divisions : consultative et au point de service. L’échographie consultative intègre un examen effectué par une équipe de spécialistes distincte, tandis que le POCUS est à la fois réalisé et interprété par le clinicien qui s’occupe du patient en temps réel¹.

Au cours des dernières décennies, le POCUS diagnostique est devenu un outil de transformation de la médecine moderne, avec des applications qui se sont rapidement étendues à toutes les spécialités. Ces applications POCUS sont pilotées par la nature non invasive de l’échographie, sa portabilité et ses capacités d’imagerie en temps réel. De plus, dans le cadre des POCUS diagnostiques, les applications qui ont atteint le plus d’adoption en médecine clinique ont tendance à avoir à la fois une précision raisonnablement élevée par rapport à un étalon-or et une fiabilité inter-observateur élevée ^2,3. Par exemple, le POCUS du poumon est bien établi pour réduire le diagnostic différentiel de l’insuffisance respiratoire et dispose de directives claires fondées sur des preuves à l’appui de son utilisation standardisée⁴. Cependant, bien que le POCUS du poumon soit bien établi, il reste un besoin non satisfait de développer une évaluation échographique reproductible du diaphragme.

Un tel protocole d’évaluation diaphragmatique non invasif profiterait à de multiples spécialités et situations cliniques, y compris, mais sans s’y limiter, les soins intensifs, la pneumologie, les soins périopératoires (y compris l’anesthésie à usage général et les contextes d’anesthésie régionale de sous-spécialité) et la neurologie. Dans l’unité de soins intensifs, la dysfonction diaphragmatique est une préoccupation courante, résultant souvent de multiples pathologies sous-jacentes telles que les maladies neuromusculaires, la myopathie grave, les traumatismes et la malnutrition⁵. Les patients gravement malades courent souvent un risque élevé à la fois d’une contraction altérée du diaphragme et d’une sous-reconnaissance de ce phénomène⁶. De plus, il est important de diagnostiquer précocement le dysfonctionnement diaphragmatique, car non seulement il peut aider aux stratégies de gestion de la ventilation, mais aussi le dysfonctionnement peut être un indicateur précoce d’infection et de septicémie ^7,8. De plus, une intubation prolongée peut entraîner une morbidité et une mortalité importantes et une augmentation des dépenses de santé². Dans ces scénarios, un protocole non invasif et portable d’évaluation diaphragmique pourrait être utile pour évaluer la pertinence du sevrage de la ventilation mécanique, évaluer le travail respiratoire et prédire la probabilité de succès ou d’échec de l’extubation 6,8,9,10,11.

Dans le cadre de l’anesthésie régionale, le POCUS diaphragmatique pourrait avoir une valeur dans le dépistage de la parésie diaphragmatique liée à un dysfonctionnement transitoire du nerf phrène à partir de blocs du plexus brachial. Bien que bien tolérée par les patients en bonne santé, la paralysie du nerf phrénique peut entraîner une détresse respiratoire chez les patients ayant une réserve pulmonaire limitée. De plus, dans le domaine périopératoire, le POCUS du diaphragme peut servir d’outil de diagnostic pour les patients dans les contextes préopératoires, peropératoires et postopératoires. Par exemple, le POCUS diaphragmatique pourrait être utilisé pour détecter les lésions du nerf phrénique résultant d’un large éventail de procédures, y compris, mais sans s’y limiter, le pontage artériel coronarien avec prélèvement de l’artère mammaire interne, l’ablation de la fibrillation auriculaire et les chirurgies cervicales ou thoraciques ^3,12.

Enfin, dans le domaine de la neurologie, le POCUS pourrait faciliter l’évaluation de la fonction diaphragmatique dans les maladies neurologiques telles que la myasthénie grave, la dystrophie musculaire de Duchene, la sclérose latérale amyotrophique et les accidents vasculaires cérébraux¹³.

Une évaluation précise du diaphragme est essentielle en raison de son rôle vital dans la fonction réparatrice. L’oxygénation et la ventilation dépendent de la génération d’une pression intrathoracique négative créée par le diaphragme, un muscle en forme de dôme séparant l’abdomen et le thorax composé de plusieurs membranes musculaires et tendineuses^14,15. Le diaphragme comporte au moins deux composants majeurs que l’on peut distinguer à l’échographie : le dôme du diaphragme (DoD) et la zone d’apposition (ZOA). Le DoD est la partie tendineuse centrale qui présente un aspect hyperéchogène et incurvé à l’échographie. Le ZOA est la partie latérale du diaphragme qui se fixe à la cage thoracique et se compose de fibres musculaires parallèles et proximales à la surface interne de la paroi thoracique ^3,15. Le ZOA est mince (généralement <1 cm d’épaisseur), mais il augmente en épaisseur pendant l’inspiration à mesure que le diaphragme se contracte. Au niveau de la ZOA, le diaphragme a un aspect caractéristique à l’échographie avec trois couches, dont une couche musculaire anéchoïque qui est délimitée à l’extérieur par la pleurale pariétale hyperéchogène superficielle superficielle et à l’intérieur par le péritoine hyperéchogène profond ^3,13.

Plusieurs protocoles échographiques non invasifs ont été proposés pour l’évaluation diaphragmatique, impliquant des approches à la fois qualitatives et quantitatives. L’évaluation visuelle qualitative, l’approche la plus simple, implique l’évaluation du mouvement diaphragmatique bilatéralement, pendant la respiration marée ou vitale, à l’aide d’ultrasons bidimensionnels, également connus sous le nom de mode de luminosité (mode B). En revanche, les protocoles quantitatifs commencent généralement par le mode B et ajoutent des ultrasons unidimensionnels - également connus sous le nom de mode de mouvement (mode M) - pour mesurer l’une des deux choses suivantes : l’excursion du dôme du diaphragme (DoD) et / ou l’épaississement diaphragmatique 2,3,5,13. La mesure de l’excursion DoD est effectuée à l’aide d’un transducteur basse fréquence, le faisceau d’ultrasons étant dirigé à travers le tiers postérieur de l’hémidiaphragme selon un angle perpendiculaire. Le mode M est ensuite utilisé pour mesurer l’excursion pendant la respiration de la capacité vitale.

Alternativement, la mesure de l’épaississement diaphragmatique utilise un transducteur linéaire à haute fréquence en deux étapes. Tout d’abord, le transducteur haute fréquence est placé le long du flanc du patient recouvrant le diaphragme avec le mode B pour identifier la zone d’apposition (ZOA)³. Deuxièmement, l’estimation de l’épaississement diaphragmatique est effectuée à l’aide du mode M en mesurant l’épaisseur diaphragmatique (en millimètres) de la plèvre viscérale à la plèvre pariétale et en calculant la variation d’épaisseur par l’équation^suivante 2,3,5,13 :

Changement d’épaisseur = (Épaisseur à l’inspiration de fin - Épaisseur à l’expiration de la fin) / Épaisseur à l’expiration de la fin

Cependant, les méthodes quantitatives (excursion DoD et épaississement diaphragmatique) souffrent d’une faible fiabilité interopérateur. La fiabilité interopérateur est faible pour la mesure de l’excursion DoD pour plusieurs raisons. Tout d’abord, les fournisseurs ont du mal à trouver un angle de visualisation cohérent de l’excursion du dôme du diaphragme³. Deuxièmement, l’évaluation du côté gauche est souvent difficile en raison de la petite fenêtre acoustique à travers la rate ^2,16. Par exemple, des études ont montré que l’identification de l’excursion diaphragmatique gauche n’est pas possible dans 65 à 79 % des cas¹⁷. Troisièmement, le contenu intraabdominal et le positionnement du patient peuvent influencer la plage d’excursion du diaphragme².

De même, la mesure de l’épaississement diaphragmatique a une faible fiabilité interopérateur pour au moins deux raisons. Tout d’abord, la finesse naturelle de la membrane entraîne des erreurs de mesure millimétriques. Deuxièmement, la variabilité de l’épaisseur du diaphragme entre les interstices des côtes et la latéralité du patient provoquent une dispersion de mesure ^2,3,17. Reconnaissant ces nombreuses limites, en 2022, un consensus d’experts sur l’échographie diaphragmale chez les patients gravement malades a conclu que les méthodes actuelles n’étaient pas standardisées et que beaucoup nécessitaient un échographiste qualifié¹⁸. Ils ont noté qu’il n’y avait pas d’accord sur les valeurs seuils pour le dysfonctionnement du diaphragme basées sur la fraction d’épaississement et que la mesure de la fraction d’épaississement est une compétence difficile avec une courbe d’apprentissage abrupte^13,18. De plus, l’utilisation de plusieurs protocoles échographiques différents dans la littérature a ajouté aux défis inhérents en rendant difficile la comparaison des études, ce qui a conduit à l’hétérogénéité de la recherche¹⁹.

Pour résoudre ces problèmes, ce manuscrit passe en revue la littérature disponible sur les POCUS diaphragmatiques et identifie une technique d’acquisition d’images à la fois simple à réaliser et dont la fiabilité interopérateur a été démontrée. Ce protocole réalisable mais efficace commence par une évaluation qualitative de l’excursion diaphragmatique, suivie d’une évaluation quantitative récemment validée de l’excursion du point le plus crânien de la ZOA^17,19.

Protocole

Toutes les procédures effectuées dans le cadre d’études impliquant des participants humains étaient conformes aux normes éthiques du comité de recherche institutionnel du système de santé de l’Université Duke, à la déclaration d’Helsinki de 1964 et à ses amendements ultérieurs ou à des normes éthiques comparables. Le consentement éclairé a été obtenu de tous les participants. Le fichier supplémentaire 1 contient les images fixes les plus importantes de chaque vidéo.

1. Phase 1 : Évaluation qualitative de l’excursion diaphragmatique (dépistage visuel de la dysfonction hémidiaphragmatique macroscopique)

1. Configuration de la machine et positionnement du patient
   1. Sélection de la sonde : Choisissez une sonde basse fréquence (≤ 5 MHz) (curviligne ou réseau sectoriel [alias « réseau phasé »]¹⁹.
   2. Appliquez du gel de couplage à ultrasons sur la sonde.
   3. Paramètres de l’instrument : Sélectionnez le préréglage abdominal.
   4. Positionnez le patient en position semi-allongée.
2. Technique de balayage
   1. Évaluation de l’hémidiaphragme droit
      1. Placez la sonde sur le flanc droit, espace intercostal 5-7^e , ligne axillaire médiane avec le faisceau aligné avec le plan coronal du corps et l’indicateur de sonde pointant vers le crâne (Figure 1 et Figure 2A).
      2. Ajustez le positionnement de la sonde (glissière, ventilateur, bascule au besoin) jusqu’à ce que la vue soit centrée sur le diaphragme et que les structures suivantes soient également visibles : organe sous-diaphragmatique (foie ou rate), diaphragme, colonne vertébrale et espace supradiaphragmatique (c.-à-d. espace pleural)¹⁹ (figures 2B et C).
      3. Demandez au patient de prendre une inspiration lente et une expiration lente.
      4. Cliquez sur Acquérir (ou équivalent) pour capturer un court clip pendant la respiration du patient.
      5. Évaluez visuellement l’excursion diaphragmatique comme l’une des suivantes : Grossièrement intacte (Vidéo 1 et Vidéo 2), Grossièrement absente (Vidéo 3 et Vidéo 4) ou Indéterminée (Vidéo 5 et Vidéo 6).
      6. Si une quantification indéterminée ou plus poussée est nécessaire, passez à la section 2 (phase 2) du protocole.
   2. Évaluation de l’hémidiaphragme gauche : répéter les étapes 1.2.1.1-1.2.1.6 sur le côté gauche du patient.

2. Phase 2 : Évaluation quantitative de l’excursion ZOA

1. Configuration de la machine et positionnement du patient
   1. Sélection de la sonde : Sélectionnez une sonde linéaire haute fréquence (>10-13 MHz).
   2. Appliquez du gel de couplage à ultrasons sur la sonde.
      1. Réglages de l’instrument : Sélectionnez le préréglage musculo-squelettique (MSK) si disponible. Si le préréglage MSK n’est pas disponible, sélectionnez un préréglage et utilisez le même préréglage pour tous les balayages diaphragmatiques à haute fréquence.
   3. Positionnez le patient en position semi-allongée (répétez l’étape 1.1.4).
2. Technique de balayage
   1. Évaluation de l’hémidiaphragme droit
      1. Placez la sonde sur la ligne axillaire médiane au niveau du huitième ou du neuvième espace intercostal, avec l’indicateur de sonde pointant la céphalade vers la tête du patient (Figure 3 et Figure 4A).
      2. Inclinez le faisceau perpendiculairement à la paroi thoracique et centrez l’axe de sorte que l’espace intercalaire des côtes soit centré dans l’écran avec les côtes crâniennes et caudales visibles sur les bords de l’écran (Figure 4B).
      3. Réglez la profondeur de manière à ce que la ligne pleurale ou le diaphragme soit visible dans le tiers central de l’écran.
         REMARQUE : En règle générale, cela signifie une profondeur de 3 à 5 cm, mais peut être plus grande s’il y a du tissu sous-cutané supplémentaire.
      4. Réglez le gain de manière à ce que le diaphragme/la ligne pleurale soient visiblement distincts des structures environnantes.
      5. Identifiez la ligne pleurale à l’écran.
      6. Mesurez l’emplacement de l’extrémité inspiratoire de la ZOA.
         1. Donnez au patient les instructions suivantes : « Inspirez complètement, puis retenez votre respiration pendant 4 s. Si vous ne pouvez pas tolérer 4 secondes, alors retenez votre respiration pendant le temps où vous êtes à l’aise.
         2. Pendant l’apnée du patient, suivez la ligne pleurale vers la caudale jusqu’à ce que l’on atteigne l’endroit où la ligne pleurale n’est visible que dans une partie de l’espace intercalaire des côtes, et où l’espace intermédiaire restant contient le diaphragme à une profondeur similaire à celle de la ligne pleurale (Vidéo 7 et Vidéo 8).
            REMARQUE : Cet espace intercalaire des côtes contenant simultanément la plèvre et le diaphragme a été appelé la zone d’apposition (ZOA).
         3. Ajustez le positionnement de la sonde (glissière, ventilateur, bascule au besoin) jusqu’à ce que la vue soit centrée sur la ZOA avec les structures suivantes également visibles : le tissu sous-cutané au-dessus et une nervure sur l’une ou l’autre taille de l’écran (Figure 4C).
         4. À l’aide d’un marqueur cutané non permanent, tracez sur le patient une ligne perpendiculaire à l’axe long du transducteur à ultrasons et coupez la sonde en deux pour marquer l’espace interspatial où le ZOA a été trouvé (Figure 5A). Le marquage doit être aligné avec la ZOA, à la transition entre la plèvre et le diaphragme (Figure 4B,C).
         5. Demandez au patient d’expirer, puis de « respirer normalement » (c’est-à-dire la respiration de marée).
         6. Si vous n’êtes pas sûr d’avoir identifié la ZOA, répétez les étapes 2.2.1.6.1 à 2.2.1.6.3 et examinez le diaphragme présumé dans cette vue pour voir ses changements au cours du cycle respiratoire.
            REMARQUE : Le diaphragme véritable doit s’épaissir pendant l’inspiration et diminuer en épaisseur pendant l’expiration.
         7. Répétez la mesure une fois (c’est-à-dire les étapes 2.2.1.6.1 à 2.2.1.6.5).
         8. Prenez la moyenne des deux mesures et utilisez-la pour la valeur finale de la position inspiratoire finale de la ZOA (Figure 5B).
      7. Mesurez l’emplacement expiatoire final de la ZOA.
         1. Donnez au patient les instructions suivantes : « Inspirez complètement, puis expirez complètement, puis retenez votre respiration pendant 4 secondes. Si vous ne pouvez pas tolérer 4 secondes, alors retenez votre respiration pendant le temps où vous êtes à l’aise.
         2. Faites glisser la sonde vers le crâne pour trouver l’emplacement de fin d’expiration du ZOA.
         3. Répétez les étapes 2.2.1.6.3 à 2.2.1.6.4.
         4. Demandez au patient de « respirer normalement ».
         5. Répétez la mesure une fois (c’est-à-dire les étapes 2.2.1.7.1 à 2.2.1.7.4).
         6. Prenez la moyenne des deux mesures et utilisez-la pour la valeur finale de l’emplacement expiratoire final de la ZOA.
      8. Mesure de l’excursion ZOA
         1. Mesurez la distance entre les marques cutanées de fin d’inspiration et de fin d’expiration en cm avec une règle. La distance entre les deux marques de peau externe représente l’excursion diaphragmatique maximale (Figure 5C).
   2. Évaluation de l’hémidiaphragme gauche
      1. Répétez toutes les sous-étapes contenues dans l’étape 2.2.1 sur la poitrine gauche.

Résultats

Ce protocole d’échographie diaphragmatique commence par l’évaluation qualitative de chaque hémithorax au cours d’une respiration de capacité vitale afin de classer chaque hémidiaphragme dans l’une des trois catégories suivantes : excursion grossièrement intacte, excursion grossièrement altérée ou indéterminée. Des exemples d’excursion de capacité vitale grossièrement normale des hémidiaphragmes droit et gauche sont présentés dans les vidéos 1 ...

Discussion

POCUS offre des avantages évidents pour l’évaluation diaphragmatique, notamment la portabilité, le caractère non invasif et les capacités d’imagerie en temps réel. Ces forces peuvent être mises à profit avec ce protocole réalisable et accessible et peuvent être appliquées dans une variété de contextes cliniques. Ce protocole commence par une évaluation qualitative de l’excursion diaphragmatique pour répondre à la question de savoir si un dysfonctionnement hémi-diap...

matériels

Name	Company	Catalog Number	Comments
Medical Ruler	MediChoice	NA	We used Medichoice as that is what is readily available at our institution and it comes with the skin marker, however any medical ruler will work. The majority of skin markers come with a type of ruler or measurement system, but if not a separate ruler can be used.
Skin Marker	MediChoice	NA	We again used Medichoice as that is what is readily available at our institution and it comes with the ruler, however any standard skin marker will work.
Ultrasound Gel	Aquasonic	NA	Any standard gel will work. Sterile packs are not necessary but can be used on a case-by-case basis at the providers discretion.
Ultrasound Machine	Samsung and GE	NA	Any standard portable ultrasound machine will suffice.