Imaging findings · Published
横隔膜超音波
Diaphragm ultrasound
- 別名
- 横隔膜エコー横隔膜超音波検査diaphragm ultrasound
- 臓器系
- 呼吸器神経
- 科目
- Anatomy
- トピック
- 解剖学 2.2:胸部:筋と筋膜(胸壁)
🧠 全体像:MIP・MEPのような口腔内圧の測定は「吸気筋inspiratory muscle吸気筋(inspiratory muscle)inspiratory muscle(吸気筋)全体の出力」しか見ていないのに対し、横隔膜超音波diaphragm ultrasonography横隔膜超音波(diaphragm ultrasonography)diaphragm ultrasonography(横隔膜超音波)は横隔膜そのものを直接見る。しかもベッドサイドで、放射線被曝radiation exposure放射線被曝(radiation exposure)radiation exposure(放射線被曝)なく、繰り返し測れる——これが人工呼吸器管理mechanical ventilation人工呼吸器管理(mechanical ventilation)mechanical ventilation(人工呼吸器管理)や神経筋疾患の経過観察で価値を持つ理由である。読影image interpretation読影(image interpretation)image interpretation(読影)が決めるのは診断の断定ではなく、抜管extubation抜管(extubation)extubation(抜管)を試みるか・非侵襲換気noninvasive ventilation非侵襲換気(noninvasive ventilation)noninvasive ventilation(非侵襲換気)を導入するか・横隔神経phrenic nerve横隔神経(phrenic nerve)phrenic nerve(横隔神経)の精査へ進むかという次の行動である。
所見の定義
横隔膜は胸腔と腹腔を隔てるドームdomeドーム(dome)dome(ドーム)状の筋で、肋骨部bony part骨部(bony part)bony part(骨部)が下位lower下位(lower)lower(下位)肋骨の内面に接して起始する。超音波での評価はこの構造を利用した2つの測り方に分かれ、測る対象も臨床的な意味も異なる。この違いを混同することが最大の落とし穴になる。
⭐ 厚み法thickness method厚み法(thickness method)thickness method(厚み法)(ZOA法zone-of-apposition methodZOA法(zone-of-apposition method)zone-of-apposition method(ZOA法)):肋骨内面に横隔膜が接する前腋窩線anterior axillary line前腋窩線(anterior axillary line)anterior axillary line(前腋窩線)〜中腋窩線midaxillary line中腋窩線(midaxillary line)midaxillary line(中腋窩線)の第8〜10肋間に高周波high frequency高周波(high frequency)high frequency(高周波)リニアプローブlinear transducerリニアプローブ(linear transducer)linear transducer(リニアプローブ)を当て、呼気終末と最大吸気maximal inspiration最大吸気(maximal inspiration)maximal inspiration(最大吸気)時の横隔膜の厚みを測る。厚化率TFdi厚化率(TFdi)TFdi(厚化率)=(吸気時厚 − 呼気時厚)/呼気時厚が収縮の指標になり、健常者・COPD患者では厚化率thickening fraction厚化率(thickening fraction)thickening fraction(厚化率)20%・呼気終末厚0.15 cmが正常下限lower limit of normal正常下限(lower limit of normal)lower limit of normal(正常下限)とされる1。
移動距離法EXdi移動距離法(EXdi)EXdi(移動距離法):肋骨弓costal margin肋骨弓(costal margin)costal margin(肋骨弓)下から低周波low frequency低周波(low frequency)low frequency(低周波)コンベックスプローブcurvilinear transducerコンベックスプローブ(curvilinear transducer)curvilinear transducer(コンベックスプローブ)を当て、右は肝臓・左は脾臓を音響窓acoustic window音響窓(acoustic window)acoustic window(音響窓)として横隔膜を描出し、Mモードで最大吸気maximal inspiration最大吸気(maximal inspiration)maximal inspiration(最大吸気)努力時の頭尾方向の移動距離を測る。正常下限lower limit of normal正常下限(lower limit of normal)lower limit of normal(正常下限)は女性3.7 cm・男性4.7 cmとされる1。
💡 厚化率thickening fraction厚化率(thickening fraction)thickening fraction(厚化率)は「筋がどれだけ収縮したか」、移動距離は「結果として横隔膜がどれだけ動いたか」を映す。 厚化率thickening fraction厚化率(thickening fraction)thickening fraction(厚化率)は呼吸仕事量work of breathing呼吸仕事量(work of breathing)work of breathing(呼吸仕事量)の指標(食道内圧-時間積esophageal pressure-time product食道内圧-時間積(esophageal pressure-time product)esophageal pressure-time product(食道内圧-時間積))と相関する一方、移動距離はこの指標と相関しないと報告されており2、両者は同じ現象の異なる側面を見ている。人工呼吸中は換気補助ventilatory support換気補助(ventilatory support)ventilatory support(換気補助)そのものが横隔膜を受動的に動かしうるため、この区別を持たずに移動距離だけを筋力の指標として読まない。
モダリティと写り方
| モダリティmodalityモダリティ(modality)modality(モダリティ) | 何が分かるか・限界 |
|---|---|
| 横隔膜超音波diaphragm ultrasonography横隔膜超音波(diaphragm ultrasonography)diaphragm ultrasonography(横隔膜超音波) | 厚化率thickening fraction厚化率(thickening fraction)thickening fraction(厚化率)・移動距離をベッドサイドで直接評価できる。放射線被曝radiation exposure放射線被曝(radiation exposure)radiation exposure(放射線被曝)が無く繰り返し測定できるが、術者依存性operator dependence術者依存性(operator dependence)operator dependence(術者依存性)が高い |
| 透視下sniffテストfluoroscopic sniff test透視下sniffテスト(fluoroscopic sniff test)fluoroscopic sniff test(透視下sniffテスト) | 吸気時の逆説的挙上paradoxical elevation逆説的挙上(paradoxical elevation)paradoxical elevation(逆説的挙上)を直接観察できる従来の標準法だが、半定量的で患者の努力に依存し、両側性麻痺bilateral palsy両側性麻痺(bilateral palsy)bilateral palsy(両側性麻痺)では代償的compensatory代償的(compensatory)compensatory(代償的)な呼吸パターンによって所見が隠れ偽陰性になりうる1 |
| 胸部単純X線 | 片側横隔膜挙上unilateral diaphragmatic elevation片側横隔膜挙上(unilateral diaphragmatic elevation)unilateral diaphragmatic elevation(片側横隔膜挙上)を示すが、感度90%と高い一方で陽性的中率positive predictive value陽性的中率(positive predictive value)positive predictive value(陽性的中率)は33%と低く、無気肺atelectasis無気肺(atelectasis)atelectasis(無気肺)・腫瘤・ヘルニアなど他の原因でも同様の所見が出る1 |
| CT | 横隔膜自体の器質的organic (structural, as opposed to functional)器質的(organic (structural, as opposed to functional))organic (structural, as opposed to functional)(器質的)病変(腫瘍、ヘルニアなど)や周囲構造の評価に向くが、動的な機能そのものは評価できない |
| 横隔神経伝導検査phrenic nerve conduction study横隔神経伝導検査(phrenic nerve conduction study)phrenic nerve conduction study(横隔神経伝導検査)・経横隔膜圧transdiaphragmatic pressure経横隔膜圧(transdiaphragmatic pressure)transdiaphragmatic pressure(経横隔膜圧) | 神経の伝導性dromotropy伝導性(dromotropy)dromotropy(伝導性)、または筋が生み出す圧そのものを定量する。経横隔膜圧transdiaphragmatic pressure経横隔膜圧(transdiaphragmatic pressure)transdiaphragmatic pressure(経横隔膜圧)(磁気刺激magnetic stimulation磁気刺激(magnetic stimulation)magnetic stimulation(磁気刺激)によるtwitch Pdi)は横隔膜の機械的機能を測る基準法とされるが、専門的な技術・機材・時間を要し日常臨床には向かない1 |
横隔膜超音波diaphragm ultrasonography横隔膜超音波(diaphragm ultrasonography)diaphragm ultrasonography(横隔膜超音波)は透視下sniffテストfluoroscopic sniff test透視下sniffテスト(fluoroscopic sniff test)fluoroscopic sniff test(透視下sniffテスト)より横隔膜機能低下diaphragmatic dysfunction横隔膜機能低下(diaphragmatic dysfunction)diaphragmatic dysfunction(横隔膜機能低下)の検出に感度が高いとされる1。
リスクを上げる形態
- 厚化率の低下reduced thickening fraction厚化率の低下(reduced thickening fraction)reduced thickening fraction(厚化率の低下)・呼気終末の菲薄化end-expiratory thinning呼気終末の菲薄化(end-expiratory thinning)end-expiratory thinning(呼気終末の菲薄化):収縮力そのものの低下を示唆する
- 吸気時の逆説的運動paradoxical motion逆説的運動(paradoxical motion)paradoxical motion(逆説的運動)(頭側移動):本来下降すべき横隔膜が吸気時に頭側へ動く所見で、麻痺を強く示唆する
- 左右差:片側性の障害を疑う手がかりになる
- 片側性か両側性か:片側性は無症状〜軽度の労作時呼吸困難effort dyspnea労作時呼吸困難(effort dyspnea)effort dyspnea(労作時呼吸困難)にとどまることが多いが、両側性は臥位での著明な呼吸困難(起坐呼吸orthopnea起坐呼吸(orthopnea)orthopnea(起坐呼吸))を伴いやすく、非侵襲換気noninvasive ventilation非侵襲換気(noninvasive ventilation)noninvasive ventilation(非侵襲換気)導入の判断に直結する
評価の進め方
flowchart TD
A["呼吸困難・<span class='jp-term jp-term-diagram' title='difficult extubation'>抜管困難</span>で<br><span class='jp-term jp-term-diagram' title='diaphragmatic dysfunction'>横隔膜機能低下</span>を疑う"] --> B["過去の<span class='jp-term jp-term-diagram' title='diaphragm ultrasonography'>横隔膜超音波</span>所見があれば必ず比較<br>(同一患者内の<span class='jp-term jp-term-diagram' title='evolution'>経時変化</span>を優先)"]
B --> C["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='thickness method'>厚み法</span>・<span class='jp-term jp-term-diagram' title='excursion method'>移動距離法</span>で評価"]
C --> D{"両側性か片側性か"}
D -->|"両側性"| E["臥位での増悪・<br><span class='jp-term jp-term-diagram' title='noninvasive ventilation'>非侵襲換気</span>の要否を検討"]
D -->|"片側性"| F["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='paradoxical motion'>逆説的運動</span>・左右差を確認"]
E --> G["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='neurogenic'>神経原性</span>か<span class='jp-term jp-term-diagram' title='myogenic'>筋原性</span>かの<br>手がかりを検討"]
F --> G
G --> H["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='phrenic nerve conduction study'>横隔神経伝導検査</span>・<span class='jp-term jp-term-diagram' title='transdiaphragmatic pressure'>経横隔膜圧</span>・<br>原疾患検索へ"]
横隔膜超音波diaphragm ultrasonography横隔膜超音波(diaphragm ultrasonography)diaphragm ultrasonography(横隔膜超音波)は基準値baseline / reference value基準値(baseline / reference value)baseline / reference value(基準値)の施設差・測定者間差が大きく、単回の絶対値より同一患者内の推移が情報を持つ。実際、抜管extubation抜管(extubation)extubation(抜管)成功を予測するカットオフ値cutoff (value)カットオフ値(cutoff (value))cutoff (value)(カットオフ値)は研究によって移動距離で7 mmから12.85 mm超、厚化率thickening fraction厚化率(thickening fraction)thickening fraction(厚化率)で13.5%から34.2%以上まで大きく異なり、統一された基準値baseline / reference value基準値(baseline / reference value)baseline / reference value(基準値)は定まっていない3。
⚠️ 紛らわしいもの
- プローブの当て方(挿入角度)で厚みの見え方が変わる。 垂直に当てないと厚みを過大・過小評価しやすく、測定者間・測定者内のばらつきの一因になる。
- 左側は右側より描出が難しいことがある。 右は肝臓を音響窓acoustic window音響窓(acoustic window)acoustic window(音響窓)にできるが、左は脾臓がそれより小さく、位置も個人差individual variation個人差(individual variation)individual variation(個人差)があるため良好な音響窓acoustic window音響窓(acoustic window)acoustic window(音響窓)を得にくい。
- 胸水・無気肺atelectasis無気肺(atelectasis)atelectasis(無気肺)・腹部膨満・肥満は深部構造の描出を妨げる。 これらがあると横隔膜そのものが同定しにくくなる。
- ⚠️ 人工呼吸中の換気補助ventilatory support換気補助(ventilatory support)ventilatory support(換気補助)は移動距離を受動的に作りうる。 厚化率thickening fraction厚化率(thickening fraction)thickening fraction(厚化率)は呼吸仕事量work of breathing呼吸仕事量(work of breathing)work of breathing(呼吸仕事量)の指標と相関するが移動距離は相関しないと報告されており2、移動距離だけを横隔膜自身の筋力の指標として読まない。
- ⚠️ カットオフ値cutoff (value)カットオフ値(cutoff (value))cutoff (value)(カットオフ値)は研究ごとに異なり、単独で抜管extubation抜管(extubation)extubation(抜管)可否を決められない。 移動距離・厚化率thickening fraction厚化率(thickening fraction)thickening fraction(厚化率)とも報告間で数倍の幅があり、体組成・循環動態hemodynamics循環動態(hemodynamics)hemodynamics(循環動態)・心理状態など他の因子も抜管extubation抜管(extubation)extubation(抜管)成否に影響するため、他の臨床所見clinical signs臨床所見(clinical signs)clinical signs(臨床所見)と組み合わせて判断する3。
まとめ
- MIP・MEPが吸気筋inspiratory muscle吸気筋(inspiratory muscle)inspiratory muscle(吸気筋)全体の出力を測るのに対し、横隔膜超音波diaphragm ultrasonography横隔膜超音波(diaphragm ultrasonography)diaphragm ultrasonography(横隔膜超音波)は横隔膜そのものをベッドサイドで無被曝radiation exposure被曝(radiation exposure)radiation exposure(被曝)・反復して直接見る検査である。
- 厚み法thickness method厚み法(thickness method)thickness method(厚み法)(厚化率thickening fraction厚化率(thickening fraction)thickening fraction(厚化率))と移動距離法excursion method移動距離法(excursion method)excursion method(移動距離法)(Mモードでの頭尾方向の移動距離)は測る対象が異なり、人工呼吸中は特に両者が一致しない。
- 透視下sniffテストfluoroscopic sniff test透視下sniffテスト(fluoroscopic sniff test)fluoroscopic sniff test(透視下sniffテスト)は逆説的挙上paradoxical elevation逆説的挙上(paradoxical elevation)paradoxical elevation(逆説的挙上)を直接観察できる従来の標準法だが、両側性麻痺bilateral palsy両側性麻痺(bilateral palsy)bilateral palsy(両側性麻痺)では偽陰性になりうる。CTは器質的organic (structural, as opposed to functional)器質的(organic (structural, as opposed to functional))organic (structural, as opposed to functional)(器質的)病変の評価に、横隔神経伝導検査phrenic nerve conduction study横隔神経伝導検査(phrenic nerve conduction study)phrenic nerve conduction study(横隔神経伝導検査)・経横隔膜圧transdiaphragmatic pressure経横隔膜圧(transdiaphragmatic pressure)transdiaphragmatic pressure(経横隔膜圧)は神経・筋機能の定量に向く。
- 厚化率の低下reduced thickening fraction厚化率の低下(reduced thickening fraction)reduced thickening fraction(厚化率の低下)・呼気終末の菲薄化end-expiratory thinning呼気終末の菲薄化(end-expiratory thinning)end-expiratory thinning(呼気終末の菲薄化)・吸気時の逆説的運動paradoxical motion逆説的運動(paradoxical motion)paradoxical motion(逆説的運動)・左右差がリスクを上げる所見で、両側性か片側性かが非侵襲換気noninvasive ventilation非侵襲換気(noninvasive ventilation)noninvasive ventilation(非侵襲換気)導入の判断を左右する。
- 過去の所見との比較が重要で、抜管extubation抜管(extubation)extubation(抜管)予測のカットオフ値cutoff (value)カットオフ値(cutoff (value))cutoff (value)(カットオフ値)は研究間で大きく異なるため単独では判断できない。
出典
- 1.Diaphragm Dysfunction: Diagnostic Approaches and Management Strategies(Journal of Clinical Medicine (Dubé BP, Dres M)・2016)厚み法は前腋窩線〜中腋窩線の第8〜10肋間でzone of appositionにプローブを当て呼気終末・最大吸気時の厚みを測定し、厚化率=(吸気時厚−呼気時厚)/呼気時厚で算出すること、健常者・COPD患者での厚化率の正常下限が20%・呼気終末厚の正常下限が0.15 cmであること、移動距離法は肋骨弓下からコンベックスプローブで最大吸気努力時の移動距離を測り正常下限が女性3.7 cm・男性4.7 cmであること、透視下sniffテストは逆説的挙上を確認できる一方半定量的で患者の努力に依存し両側性麻痺では代償的な呼吸パターンにより所見が隠れ偽陰性になりうること、胸部単純X線は横隔膜挙上に対し感度90%だが陽性的中率33%と低いこと、超音波は透視より横隔膜機能低下の評価に感度が高いとされること、横隔神経刺激による定量評価が横隔膜の機械的機能を測る基準法とされる一方専門的な技術・機材・時間を要し日常臨床には向かないことを確認した。閲覧 2026-08-04
- 2.Effectiveness of diaphragmatic ultrasound as a predictor of successful weaning from mechanical ventilation: a systematic review and meta-analysis(Critical Care(Parada-Gereda HM, Tibaduiza AL, Rico-Mendoza A, et al.)・2023)抜管成功を予測する横隔膜超音波のカットオフ値が研究間で大きく異なり、移動距離が7 mmから12.85 mm超、厚化率が13.5%から34.2%以上までの範囲にわたること、統一された基準値が無いことが測定の不確実性を招くこと、体組成・呼吸循環動態・心理状態など他の要因も抜管成否に影響するため超音波所見は単独ではなく他の臨床所見と組み合わせて判断すべきとされることを確認した。閲覧 2026-08-04
- 3.Diaphragmatic ultrasound as a monitoring tool in the intensive care unit(Annals of Translational Medicine(Sigala I, Vassilakopoulos T)・2017)厚化率は呼吸仕事量の指標(食道内圧-時間積)と相関する一方、移動距離はこの指標と相関しないと報告されていることを確認した。閲覧 2026-08-04