Ultrassonografia diafragmática em adultos: aquisição e interpretação de imagens

Resumo

O ultrassom point-of-care (POCUS) é uma técnica essencial para a triagem de disfunção diafragmática devido à sua portabilidade, não invasividade e recursos de imagem em tempo real. Embora existam protocolos POCUS diafragmáticos atuais, eles sofrem de baixa confiabilidade interoperadores e carecem de diretrizes de consenso. Aqui descrevemos uma técnica que é reprodutível e simples de executar.

Resumo

A disfunção do diafragma é uma preocupação amplamente reconhecida em várias especialidades médicas e ambientes clínicos. A avaliação oportuna e precisa do diafragma é vital não apenas em pacientes críticos, onde ele tem um papel no desmame da ventilação mecânica e nos resultados respiratórios, mas também na arena perioperatória como uma ferramenta diagnóstica para detectar a função do nervo frênico. A avaliação diafragmática tradicionalmente utiliza fluoroscopia e estudos nervosos que são demorados, caros e não portáteis. O ultrassom no local de atendimento (POCUS) supera essas barreiras e pode ser usado como uma ferramenta para triagem não invasiva da função diafragmática. No entanto, a POCUS para disfunção diafragmática atualmente sofre de vários problemas, como falta de diretrizes de consenso, multiplicidade de protocolos e baixa confiabilidade interoperador entre os protocolos existentes, principalmente com a avaliação da excursão da cúpula do diafragma e espessamento diafragmático. Para abordar essas questões, este manuscrito revisa a literatura disponível sobre POCUS diafragmática e identifica uma técnica de aquisição de imagens que é simples de executar e tem alta confiabilidade interoperador. Esta técnica descreve primeiro uma avaliação qualitativa da excursão do diafragma, seguida por uma avaliação quantitativa da excursão da zona de aposição. A técnica é descrita passo a passo, juntamente com todos os seguintes: posicionamento do paciente, seleção do transdutor, colocação da sonda, otimização da imagem e interpretação.

Introdução

O ultrassom diagnóstico pode ser separado em duas divisões: consultiva e no local de atendimento. A ultrassonografia consultiva incorpora um exame realizado por uma equipe especializada distinta, enquanto a POCUS é realizada e interpretada pelo clínico que cuida do paciente em tempo real¹.

Nas últimas décadas, o POCUS diagnóstico emergiu como uma ferramenta transformadora na medicina moderna, com aplicações em rápida expansão em todas as especialidades. Essas aplicações de POCUS são impulsionadas pela natureza não invasiva do ultrassom, portabilidade e recursos de imagem em tempo real. Além disso, dentro do POCUS diagnóstico, os aplicativos que alcançaram a maior aceitação na medicina clínica tendem a ter precisão razoavelmente alta em comparação com um padrão-ouro e alta confiabilidade interobservador ^2,3. Por exemplo, a POCUS do pulmão está bem estabelecida para restringir o diagnóstico diferencial de insuficiência respiratória e tem diretrizes claras baseadas em evidências que apoiam seu uso padronizado⁴. No entanto, embora a POCUS do pulmão esteja bem estabelecida, ainda há uma necessidade não atendida de desenvolver uma avaliação ultrassonográfica reprodutível do diafragma.

Esse protocolo de avaliação diafragmática não invasiva beneficiaria várias especialidades e situações clínicas, incluindo, mas não se limitando a, cuidados intensivos, pneumologia, cuidados perioperatórios (incluindo anestesia de uso geral e contextos de anestesia regional de subespecialidade) e neurologia. Na unidade de terapia intensiva, a disfunção diafragmática é uma preocupação comum, muitas vezes decorrente de múltiplas patologias subjacentes, como doenças neuromusculares, miopatia de doenças críticas, trauma e desnutrição⁵. Pacientes gravemente enfermos geralmente apresentam alto risco tanto para contração prejudicada do diafragma quanto para sub-reconhecimento desse fenômeno⁶. Além disso, o diagnóstico precoce da disfunção diafragmática é importante, pois não só pode auxiliar nas estratégias de manejo da ventilação, mas também a disfunção pode ser um indicador precoce de infecção e sepse ^7,8. Além disso, a intubação prolongada pode levar a morbidade e mortalidade significativas e aumento dos gastos com saúde². Nesses cenários, um protocolo portátil e não invasivo para avaliação diafragmática pode ser útil para avaliar a adequação para o desmame da ventilação mecânica, avaliar o trabalho respiratório e predizer a probabilidade de sucesso ou falha da extubação 6,8,9,10,11.

Dentro da anestesia regional, a POCUS diafragmática pode ter valor na triagem de paresia diafragmática relacionada à disfunção transitória do nervo frênico de bloqueios do plexo braquial. Embora bem toleradas por pacientes saudáveis, as paralisias do nervo frênico podem causar desconforto respiratório em pacientes com reserva pulmonar limitada. Além disso, na arena perioperatória, o POCUS do diafragma pode servir como uma ferramenta diagnóstica para pacientes no pré-operatório, intraoperatório e pós-operatório. Por exemplo, a POCUS diafragmática pode ser usada para detectar danos ao nervo frênico decorrentes de uma ampla gama de procedimentos, incluindo, mas não se limitando a, cirurgia de revascularização do miocárdio com retirada da artéria mamária interna, ablação de fibrilação atrial e cirurgias cervicais ou torácicas ^3,12.

Por fim, dentro da especialidade de neurologia, o POCUS poderia facilitar a avaliação da função diafragmática em doenças neurológicas como miastenia gravis, distrofia muscular de Duchene, esclerose lateral amiotrófica e acidentes vasculares^cerebrais13.

A avaliação precisa do diafragma é essencial devido ao seu papel vital na função reparadora. A oxigenação e a ventilação dependem da geração de pressão intratorácica negativa criada pelo diafragma, um músculo em forma de cúpula que separa o abdome e o tórax e é composto por várias membranas musculares e tendíneas^14,15. O diafragma tem pelo menos dois componentes principais que podem ser distinguidos no ultrassom: a cúpula do diafragma (DoD) e a zona de aposição (ZOA). O DoD é a porção tendínea central que exibe uma aparência hiperecogênica e curva na ultrassonografia. A ZOA é a porção lateral do diafragma que se liga à caixa torácica e consiste em fibras musculares que correm paralelas e proximais à superfície interna da parede torácica ^3,15. O ZOA é fino (geralmente <1 cm de espessura), mas aumenta de espessura durante a inspiração à medida que o diafragma se contrai. Na ZOA, o diafragma tem uma aparência característica na ultrassonografia com três camadas, incluindo uma camada muscular anecoica que é delimitada externamente pelo pleural parietal hiperecoico superficial e internamente pelo peritônio hiperecoico profundo ^3,13.

Vários protocolos ultrassonográficos não invasivos têm sido propostos para avaliação diafragmática, envolvendo abordagens qualitativas e quantitativas. A avaliação visual qualitativa, a abordagem mais simples, envolve a avaliação do movimento diafragmático bilateralmente, durante a respiração de capacidade corrente ou vital, usando ultrassom bidimensional, também conhecido como modo Brightness (modo B). Em contraste, os protocolos quantitativos normalmente começam com o modo B e adicionam ultrassom unidimensional - também conhecido como modo de movimento (modo M) - para medir uma de duas coisas: a excursão da cúpula do diafragma (DoD) e / ou espessamento diafragmático 2,3,5,13. A medição da excursão DoD é realizada com um transdutor de baixa frequência com o feixe de ultrassom direcionado através do terço posterior da cúpula diafragmática em um ângulo perpendicular. O modo M é então utilizado para medir a excursão durante a respiração da capacidade vital.

Alternativamente, a medição do espessamento diafragmático emprega um transdutor linear de alta frequência em duas etapas. Primeiro, o transdutor de alta frequência é colocado ao longo do flanco do paciente sobrejacente ao diafragma com modo B para identificar a zona de aposição (ZOA)³. Em segundo lugar, a estimativa do espessamento diafragmático é realizada usando o modo M, medindo a espessura diafragmática (em milímetros) da pleura visceral à parietal e calculando a mudança na espessura pela seguinte equação 2,3,5,13:

Mudança na espessura = (Espessura na inspiração final - Espessura na expiração final) / Espessura na expiração final

No entanto, os métodos quantitativos (excursão DoD e espessamento diafragmático) sofrem de baixa confiabilidade interoperador. A confiabilidade interoperador é baixa para a medição da excursão DoD por vários motivos. Primeiro, os provedores têm dificuldade em encontrar um ângulo consistente de visualização da excursão da cúpula do diafragma³. Em segundo lugar, a avaliação do lado esquerdo é frequentemente desafiadora devido à pequena janela acústica através do baço ^2,16. Por exemplo, estudos citaram que a identificação da excursão diafragmática do lado esquerdo não é possível em até 65-79% dos casos¹⁷. Em terceiro lugar, o conteúdo intra-abdominal e o posicionamento do paciente podem influenciar a amplitude da excursão do diafragma².

Da mesma forma, a medida do espessamento diafragmático tem baixa confiabilidade interoperador por pelo menos dois motivos. Primeiro, a espessura natural do diafragma faz com que erros milimétricos na medição sejam consequentes. Em segundo lugar, a variabilidade do diafragma na espessura entre os espaços das costelas e pela lateralidade do paciente causa ainda mais dispersão da medida ^2,3,17. Em reconhecimento a essas muitas limitações, em 2022, um consenso de especialistas em ultrassonografia do diafragma em pacientes críticos concluiu que os métodos atuais não eram padronizados e que muitos exigiam um ultrassonografista qualificado¹⁸. Eles observaram que não houve concordância sobre os valores de corte para disfunção diafragmática com base na fração de espessamento e que a medição da fração de espessamento é uma habilidade difícil com uma curva de aprendizado acentuada^13,18. Além disso, o uso de múltiplos protocolos ultrassonográficos diferentes na literatura aumentou os desafios inerentes, dificultando a comparação dos estudos, levando à heterogeneidade na pesquisa¹⁹.

Para resolver essas questões, este manuscrito revisa a literatura disponível sobre POCUS diafragmática e identifica uma técnica de aquisição de imagens que é simples de executar e demonstrou ter alta confiabilidade interoperador. Este protocolo viável, mas eficaz, começa com uma avaliação qualitativa da excursão diafragmática, seguida por uma avaliação quantitativa recentemente validada da excursão do ponto mais cranial da ZOA ^17,19.

Protocolo

Todos os procedimentos realizados em estudos envolvendo participantes humanos estavam de acordo com os padrões éticos do comitê de pesquisa institucional do Duke University Health System e com a declaração de Helsinque de 1964 e suas alterações posteriores ou padrões éticos comparáveis. O consentimento informado foi obtido de todos os participantes. O Arquivo Suplementar 1 contém as imagens estáticas mais importantes de cada vídeo.

1. Fase 1: Avaliação qualitativa da excursão diafragmática (triagem visual para disfunção hemidiafragmática macroscópica)

1. Configuração da máquina e posicionamento do paciente
   1. Seleção de sonda: Selecione um transdutor de baixa frequência (≤ 5 MHz) (curvilíneo ou matriz de setor [também conhecido como "phased-array"]¹⁹.
   2. Aplique gel de acoplamento de ultrassom na sonda.
   3. Configurações do instrumento: Selecione a predefinição abdominal.
   4. Posicione o paciente na posição semi-reclinada.
2. Técnica de digitalização
   1. Avaliação da cúpula diafragmática direita
      1. Coloque a sonda no flanco direito, 5-7º espaço intercostal, linha axilar média com o feixe alinhado com o plano coronal do corpo e o indicador da sonda apontando cranialmente (Figura 1 e Figura 2A).
      2. Ajuste o posicionamento da sonda (slide, leque, rocha, conforme necessário) até que a visão esteja centralizada no diafragma com as seguintes estruturas também visíveis: órgão subdiafragmático (fígado ou baço), diafragma, coluna vertebral e espaço supradiafragmático (ou seja, espaço pleural)¹⁹ (Figura 2B,C).
      3. Peça ao paciente para inspirar e expirar lentamente.
      4. Clique em Adquirir (ou equivalente) para capturar um clipe curto durante a respiração do paciente.
      5. Avalie visualmente a excursão diafragmática como uma das seguintes: Grosseiramente intacta (Vídeo 1 e Vídeo 2), Grosseiramente ausente (Vídeo 3 e Vídeo 4) ou Indeterminada (Vídeo 5 e Vídeo 6).
      6. Se for necessária uma quantificação indeterminada ou adicional, prossiga para a seção 2 (Fase 2) do protocolo.
   2. Avaliação da cúpula diafragmática esquerda: repita os passos 1.2.1.1-1.2.1.6 no lado esquerdo do paciente.

2. Fase 2: Avaliação quantitativa da excursão ZOA

1. Configuração da máquina e posicionamento do paciente
   1. Seleção da sonda: Selecione um transdutor linear de alta frequência (>10-13 MHz).
   2. Aplique gel de acoplamento de ultrassom na sonda.
      1. Configurações do instrumento: Selecione a predefinição musculoesquelética (MSK), se disponível. Se a predefinição MSK não estiver disponível, selecione qualquer predefinição e use a mesma predefinição para todas as varreduras diafragmáticas de alta frequência.
   3. Posicione o paciente na posição semi-reclinada (repita a etapa 1.1.4).
2. Técnica de digitalização
   1. Avaliação da cúpula diafragmática direita
      1. Colocar a sonda na linha axilar média, ao nível do oitavo ou nono espaços intercostais, com o indicador da sonda apontando para a cabeça do paciente (Figura 3 e Figura 4A).
      2. Incline o feixe perpendicularmente à parede torácica e centralize o eixo de modo que o espaço das costelas fique centralizado na tela com as costelas cranianas e caudais visíveis nas bordas da tela (Figura 4B).
      3. Defina a profundidade de forma que a linha pleural ou o diafragma fiquem visíveis no terço médio da tela.
         NOTA: Normalmente, isso significa uma profundidade de 3-5 cm, mas pode ser maior se houver tecido subcutâneo adicional.
      4. Defina o ganho de forma que o diafragma / linha pleural seja visivelmente distinto das estruturas circundantes.
      5. Identifique a linha pleural na tela.
      6. Meça a localização inspiratória final do ZOA.
         1. Dê ao paciente as seguintes instruções: "Inspire totalmente e prenda a respiração por 4 s. Se você não pode tolerar 4 s, por favor, prenda a respiração por qualquer período de tempo que você esteja confortável.
         2. Durante a apneia do paciente, siga a linha pleural caudalmente até atingir o local onde a linha pleural é visível em apenas uma parte do interespaço da costela, e o interespaço restante contém o diafragma em uma profundidade semelhante à linha pleural (Vídeo 7 e Vídeo 8).
            NOTA: Este interespaço da costela contendo simultaneamente pleura e diafragma foi denominado Zona de Aposição (ZOA).
         3. Ajuste o posicionamento da sonda (slide, leque, rocha, conforme necessário) até que a visão esteja centralizada no ZOA com as seguintes estruturas também visíveis: o tecido subcutâneo acima e uma costela em qualquer tamanho da tela (Figura 4C).
         4. Usando um marcador cutâneo não permanente, desenhe uma linha no paciente perpendicular ao eixo longo do transdutor de ultrassom e divida a sonda para marcar o espaço inter onde o ZOA foi encontrado (Figura 5A). A marcação deve estar alinhada com a ZOA, na transição entre a pleura e o diafragma (Figura 4B,C).
         5. Peça ao paciente para expirar e depois "respirar normalmente" (também conhecido como respiração corrente).
         6. Se não tiver certeza de que identificou o ZOA, repita as etapas 2.2.1.6.1-2.2.1.6.3 e examine o diafragma presumido nesta visão para ver suas alterações durante o ciclo respiratório.
            NOTA: O diafragma verdadeiro deve engrossar durante a inspiração e diminuir de espessura durante a expiração.
         7. Repita a medição uma vez (ou seja, etapas 2.2.1.6.1-2.2.1.6.5).
         8. Pegue a média das duas medidas e use-a para o valor final da localização inspiratória final do ZOA (Figura 5B).
      7. Meça a localização expiratória final do ZOA.
         1. Dê ao paciente as seguintes instruções: "Inspire totalmente, expire até o fim e prenda a respiração por 4 segundos. Se você não pode tolerar 4 s, por favor, prenda a respiração por qualquer período de tempo que você esteja confortável.
         2. Deslize a sonda cranialmente para encontrar a localização expiratória final do ZOA.
         3. Repita as etapas 2.2.1.6.3-2.2.1.6.4.
         4. Peça ao paciente para "respirar normalmente".
         5. Repita a medição uma vez (ou seja, etapas 2.2.1.7.1-2.2.1.7.4).
         6. Pegue a média das duas medições e use-a para o valor final da localização expiratória final do ZOA.
      8. Medição da excursão ZOA
         1. Meça a distância entre as marcações cutâneas inspiratórias finais e expiratórias finais médias em cm com uma régua. A distância entre as duas marcações externas da pele representa a excursão diafragmática máxima (Figura 5C).
   2. Avaliação da cúpula diafragmática esquerda
      1. Repita todas as subetapas contidas na etapa 2.2.1 no peito esquerdo.

Resultados

Este protocolo de ultrassom diafragmático começa com a avaliação qualitativa de cada hemitórax durante uma respiração de capacidade vital para classificar cada hemidiafragma em uma das três categorias: excursão grosseiramente intacta, excursão grosseiramente prejudicada ou indeterminada. Exemplos de excursão da capacidade vital grosseiramente normal dos hemidiafragmas direito e esquerdo são mostrados no Vídeo 1 e no Vídeo 2, respectivamente...

Discussão

O POCUS oferece vantagens claras para a avaliação diafragmática, incluindo portabilidade, não invasividade e recursos de imagem em tempo real. Esses pontos fortes podem ser aproveitados com este protocolo viável e acessível e podem ser aplicados em uma variedade de ambientes clínicos. Este protocolo começa com uma avaliação qualitativa da excursão diafragmática para responder à questão de saber se a disfunção hemidiafragmática macroscópica está presente. Se a resposta ...

Materiais

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.