急性创伤性与非创伤性膈肌异常的处理方法

急性膈肌异常涵盖范围广泛、相对罕见且诊断不足的病理状况,可分为非创伤性和创伤性两大类。非创伤性异常范围从先天性疝到自发性破裂、子宫内膜异位症相关疾病、感染、麻痹、膨出和胸腹瘘。创伤性异常包括钝性伤和穿透伤。鉴于膈肌作为主要吸气肌以及分隔胸腔和腹腔的边界的作用,其完整性受损可能产生严重后果。然而,诊断可能具有挑战性,因为症状可能模糊且表现细微。影像学在检查中起着至关重要的作用。X线摄影通常用于疑似胸腹病变患者的急诊评估,并可能揭示膈肌受损的证据,例如腹部内容物疝入胸腔。CT通常更优,特别是在评估创伤患者时,因为它能进行快速、更详细的评估和病理定位。根据临床情况,可能需要其他检查方式,包括超声、MRI和闪烁显像。深入理解影响膈肌的急性病理状况及其特征性影像学表现有助于高效、准确的诊断。此外,了解影像学上膈肌的正常解剖变异有助于区分急性病理状况。最终,这些知识指导治疗管理,其取决于异常的根本原因、位置、严重程度以及患者因素。


教学要点

  • 膈肌是一个薄而圆顶状的肌腱性边界,分隔胸腔和腹腔。它作为主要呼吸肌功能,同时维持适当的胸内和腹内压力。

  • 急性膈肌异常是一组影响膈肌正常结构和功能的相对罕见的异质性病理状况。膈肌结构的损害可导致膈肌撕裂和破裂,随后发生器官疝和疾病扩散。

  • 非创伤性膈肌异常包括一系列相对罕见的先天性和获得性病理状况。这些包括疝、自发性破裂、子宫内膜异位症相关疾病、膨出、麻痹、感染和胸腹瘘。

  • 膈肌损伤可按机制分为钝性创伤和穿透性创伤。了解这些损伤模式的直接和间接影像征象是创伤评估的重要组成部分。CT的关键征象可分为:(a)与膈肌不连续相关的直接征象,(b)与疝形成或胸腹间连接相关的间接征象,以及(c)需要进一步影像学检查或评估的非特异性征象。

  • 无论损伤机制如何,早期识别对于避免并发症至关重要。


引言

膈肌是一个薄而圆顶状的肌腱性边界,分隔胸腔和腹腔。它作为主要呼吸肌功能,同时维持适当的胸内和腹内压力。它支撑着关键的心肺、肝胆和胃肠器官的解剖位置,并允许重要结构通过,包括主动脉、下腔静脉、食管、神经和淋巴管。

急性膈肌异常是一组影响膈肌正常结构和功能的相对罕见的异质性病理状况。膈肌结构的损害可导致膈肌撕裂和破裂,随后发生器官疝和疾病扩散。此外,功能受损可导致心肺窘迫和相关损伤的进展。疝出的器官可能有嵌顿、绞窄、缺血和穿孔的风险。通常通过多种影像学方法早期准确识别这些病理状况对于患者的稳定和治疗至关重要。

广义上讲, 急性膈肌异常可由非创伤性或创伤性原因引起。本文概述了急性膈肌异常,包括其定义、流行病学、临床表现、影像学发现和初始治疗。讨论了较常描述的非创伤性病理状况,包括膈疝、自发性破裂、子宫内膜异位症相关膈肌疾病、膨出、麻痹、感染和瘘。随后,描述了创伤性异常,分为钝性伤和穿透伤,重点在于有助于诊断的影像学征象。


胚胎学与解剖学

膈肌在胚胎发生的第4-12周发育。形成中心腱的前部原始横隔与后外侧胸腹膜褶和食管中央定位的背系膜融合形成原始膈肌。周围的颈段C3-C5体节参与形成膈肌的环绕肌性部分。

一旦形成,膈肌便构成一个横跨胸腔下部的、呈穹顶状的结构,厚度为2–4毫米(图1)。其中央腱位于心脏下方,与壁层心包融合;而周围肌性部分则附着于胸骨剑突、下位肋骨以及上部腰椎。膈肌脚(crura)附着于腰椎:右侧膈脚附着于第1至第3腰椎(L1–L3),左侧膈脚则附着于第2至第3腰椎(L2–L3)。

图1. 正常膈肌解剖结构。图示展示了膈肌的正常解剖形态。

膈肌不对称,由于肝脏的存在,右半膈位置相对高于左半膈。它包含三个主要开口,分别允许下腔静脉、食管和降主动脉在胸椎水平T8、T10和T12通过。膈肌的神经支配由颈段C3-C5神经根通过膈神经提供,膈神经分为上支和下支。

膈肌存在解剖变异。膈肌束是正常的肌纤维束,在膈肌肋骨附着处呈现扇贝状外观,在影像检查中易被误认为病变(图2)。部分重复膈肌或称副半膈,是一种先天性异常,可能出现在肋骨后侧附着处。多达11%的人群中会偶然发现膈肌边缘不连续,这种现象易被误诊为膈肌破裂(图3)。

图2. 正常变异型膈肌束带。轴位(A)和矢状位(B)对比增强CT图像显示左半膈肌的典型膈肌束带表现(箭头所示),即呈扇贝状外观的肌束。

图3. 局灶性膈肌不连续——该现象在11%人群中属于正常变异,不应与损伤混淆。轴位非增强CT图像显示右侧膈脚与弓状韧带之间存在不连续(箭头所示)。患者已知存在右肾坏死性病灶(*),与右侧膈肌异常无关。



非创伤性异常

概述

非创伤性膈肌异常包括一系列相对罕见的先天性和获得性病理状况。这些包括疝、自发性破裂、子宫内膜异位症相关疾病、膨出、麻痹、感染和胸腹瘘。早期诊断和快速处理至关重要,因为膈肌靠近重要器官以及对呼吸功能的影响可能产生严重后果。以下部分讨论非创伤性异常,概述其病理生理学、关键影像学特征和初始治疗。

先天性膈疝

膈疝分为先天性和获得性。先天性膈疝发生率约为每10,000名新生儿中有2.5例,源于胸腹膜管闭合或原始横隔与前外侧体壁融合的胚胎学缺陷。因此,鉴于胸腔负压,腹部内容物疝入胸腔。

疝类型可根据缺损的解剖位置区分。在出生时存在的较大疝中,70%-75%为后外侧Bochdalek疝(85%位于左侧),23%-28%为前部Morganti疝,2%-7%为中央疝。总体而言,略超过80%的先天性疝位于左侧。约63%-82%的较大疝可通过产前超声检测到,具体取决于位置,尽管较小的右侧疝更常被漏诊。

疝出的腹部器官限制心肺系统的生长和发育;因此,产前未确诊的受影响新生儿通常在其生命的最初几小时至几周内出现不同程度的心肺和胃肠窘迫,构成儿科急症。显示腹部内容物疝入胸腔伴或不伴纵隔移位的X光片可确认诊断。疝出的其他征象包括患侧几乎看不到充气肺以及鼻胃管位置异常。胎儿MRI可以更好地表征疝囊内容物、肺体积和相关畸形。治疗包括仔细的心肺稳定和手术修复。

在成人中,较小的Bochdalek疝和Morganti疝更常见且无症状,在影像学检查中偶然发现(图4、5)

图4. 一位因胸痛接受CT检查的80岁女性患者的Bochdalek疝。冠状位CT图像显示偶然发现的双侧含脂肪Bochdalek疝(箭头所示)。

图5. 一名37岁男性因其他原因接受影像学检查时偶然发现的Morgani疝。(A) 轴位增强CT图像显示右心膈角区含脂肪的疝囊(箭头所示)。(B) 冠状位增强CT图像显示右半膈前部局灶性缺损(箭头所示)。

如果诊断延迟至成年期,这些疝可能导致模糊的胸部或胃肠不适。罕见情况下,可能发生器官嵌顿、绞窄、缺血或穿孔,通常发生在肠梗阻的情况下。

自发性破裂

自发性膈肌破裂是罕见的、突然发生的非创伤性膈肌破裂。这可由于咳嗽、阴道分娩或Valsalva动作导致腹内压突然增加而引起。自发性破裂更常见于左侧和周边。患者可能表现为胸痛或腹痛、呼吸困难、恶心和呕吐。

腹部内容物疝入胸腔可通过胸部X光片识别,并通过后续CT更好地表征。自发性破裂是外科急症。诊断通过剖腹探查术或开胸术确认,并通过一期修复处理,可能使用复合网片加强。

子宫内膜异位症相关膈肌疾病

膈肌子宫内膜异位症是子宫内膜异位症的一种不常见表现,指子宫内膜组织异位存在于膈肌上。患者通常表现为反复发作的围月经期胸痛或肩痛,可能放射至颈部和手臂,或上腹痛、呼吸困难、血腹和咯血。膈肌子宫内膜异位症主要影响右半膈;不常见的是,病变位于左侧或双侧。右侧偏好的原因尚不清楚,但这支持了反流理论:逆流的子宫内膜组织沿顺时针方向的腹膜流动被镰状韧带阻挡。

对比增强CT可能显示低或等密度子宫内膜异位病灶、膈肌缺损及相关特征,如气腹。然而,敏感性较低;因此,CT主要用于排除其他诊断。相比之下,MRI对膈肌子宫内膜异位症的敏感性较高,其主要表现为脂肪抑制T1和T2加权图像上的高信号病灶。

图6. 一名24岁女性膈肌子宫内膜异位症病例,该患者有盆腔子宫内膜异位症病史,为排查更广泛病变接受MRI检查。轴位T1加权像(A)与冠状位脂肪抑制T1加权像(B)显示右侧膈肌中部外侧表面存在T1高信号结节状沉积物(箭头),符合膈肌子宫内膜异位症表现。

较少见的是,结节呈等信号或混合信号强度。然而,小的浅表结节和膈肌孔洞可能难以检测。

最终,探查性视频辅助腹腔镜或胸腔镜手术用于确定疾病范围。明确诊断通过组织确认进行。治疗包括手术切除子宫内膜异位结节和膈肌修复,随后进行抑制性激素治疗。

月经性气胸是一种与月经周期相关的反复发作的自发性气胸。

图7. 一名有子宫内膜异位症病史的42岁女性患者复发性月经性气胸。胸部正位X光片显示右侧基底段中度气胸(*),伴右下肺叶瘢痕形成及部分肺不张(箭头所示)。该患者后续需接受胸膜固定术、肺大疱切除术及膈肌补片修复术。

这可能是由于膈肌和胸膜子宫内膜病变在激素变化下导致膈肌或胸膜受损,尽管它可以在没有膈肌和盆腔子宫内膜异位症的情况下发生。与膈肌子宫内膜异位症一样,月经性气胸主要发生在右侧,左侧或双侧发生的报道罕见。胸部X光片可以识别气胸,尽管需要临床相关性来诊断月经性气胸。偶尔,在月经性气胸患者的影像学检查中可以看到膈肌缺损。

气胸的立即处理范围从吸氧和观察到紧急胸腔穿刺术。确定性治疗可能需要膈肌切除、缺损修复、胸膜切除或胸膜固定术。当许多未经治疗的小膈肌子宫内膜异位结节或孔洞融合时,会发生子宫内膜异位症相关的膈肌破裂。破裂更常发生在肌腱部分,并可导致腹部内容物疝出。

膨出与麻痹

膈肌功能障碍可分为膨出以及无力或麻痹。膈肌膨出 是部分半膈肌的异常局灶性抬高或膨出(图8),通常伴有变薄,主要影响右半膈的前内侧部分。膈肌膨出最常见为先天性和无症状。

相比之下,膈肌麻痹 是整个半膈肌(一个或两个,取决于原因)的异常无力和抬高。膈肌麻痹通常是获得性和有症状的。当无力为单侧时,患者可能无症状,影像学检查偶然发现膈肌抬高。然而,当无力严重或双侧时,患者通常表现为呼吸窘迫,需要显著使用辅助呼吸肌或出现呼吸衰竭。

原因是导致膈神经损伤或膈肌萎缩的先天性或获得性病理状况。影响神经肌肉轴的广泛鉴别诊断包括创伤(例如,脊髓损伤)、退行性疾病(例如,颈椎病)、神经系统疾病(例如,肌萎缩侧索硬化症)、感染(例如,带状疱疹、神经梅毒)、自身免疫性疾病(例如,吉兰-巴雷综合征、重症肌无力)、热损伤(例如,心脏手术中的冷心脏停搏液)、侵袭性肿瘤、肌病(例如,肌营养不良症)、代谢疾病和医源性状况(例如,胸外科手术、放射治疗)。

膨出和麻痹通常可以通过胸部X光片和CT识别和区分。膨出是半膈肌的局灶性抬高或膨出,不伴膈肌局灶性不连续。可能向抬高段有急剧过渡,可能呈现蘑菇形状。

图8. 一名无症状40岁女性偶然发现的右侧膈肌局限性膨升。胸部正位(A)与侧位(B)X光片显示右侧膈肌前部局限性向上膨出(箭头所示),符合膈肌膨升征象。

相比之下,无力或麻痹导致整个半膈肌抬高,同样不伴局灶性不连续。对于膈肌无力或麻痹,应特别注意后肋膈角,它可能处于更窄的锐角。或者,它可能显得抬高且有些扁平。相比之下,膨出是局灶性的,更常见地影响膈肌前部,因此通常看不到后肋膈角的这些变化。

胸部CT通常用于识别潜在的病理状况,区分膨出和麻痹,并确保没有膈肌局灶性不连续。鉴别诊断包括疝、肿块、继发于腹内压增高的膈肌抬高(例如,腹水、脏器肿大),或继发于肺容积减少的膈肌抬高(例如,肺不张)。

对于膈肌膨出和麻痹,根据严重程度,肺功能测试可能显示限制性模式。诊断可通过荧光透视嗅闻试验支持,其中受影响的膈肌部分在正常吸气时未能下降,或在吸气时抬高出现矛盾运动。超声显示受影响的膈肌部分在呼吸过程中运动减少,甚至出现矛盾运动,并且缺乏相关的厚度变化。

治疗取决于疾病的原因和严重程度。大多数单侧无力病例,特别是病毒性或病毒后病例,可自行缓解。除了在可能的情况下治疗根本原因外,可以使用支持性措施,如补充氧气或通气支持以及肺康复。在严重病例中,可以考虑手术折叠术以重新定位膈肌和膈神经刺激。

感染

膈肌可能因感染而受损。病毒感染期间或之后可能发生膈肌功能障碍。膈肌或膈下脓肿也可能形成,既可作为术后并发症,也可作为邻近感染的蔓延,例如腹腔内结核或胸腔内毛霉菌病。

图9. 一位62岁患者行胃大部切除术后膈下脓肿。冠状位增强CT图像显示左半膈下存在气液聚集(紫色箭头),伴随膈肌增厚及边缘模糊(绿色箭头)。

脓肿可能是一种晚期并发症,例如由掉落胆结石形成的脓肿,随时间推移可能形成瘘管。患者通常表现为全身症状和上腹痛。

图10. 一名53岁男性患者的椎间盘炎-骨髓炎伴椎旁脓肿形成及膈肌浸润。(A)冠状位MR图像显示T11-T12椎间盘间隙液体与水肿(绿色箭头),伴双侧椎旁脓肿(蓝色箭头)及右侧膈脚浸润(橙色箭头)。(B)轴位钆增强T1加权MR图像显示软组织炎症及强化表现,累及膈肌并伴正常解剖轮廓消失(箭头所示)。

图11. 一位73岁男性患者在胆囊切除术后,因掉落胆结石引发右侧膈肌肉芽肿性反应。轴位增强CT图像显示一枚高密度胆结石(紫色箭头)紧贴右侧膈肌,伴有严重的肉芽肿反应及脓肿形成(绿色箭头),病变贯穿膈肌并延伸至胸壁内。

CT用于识别膈肌脓肿,表现为低密度、厚壁、周边强化的积聚物,可能包含气液平面。在超声上,这些表现为膈下间隙内的异质性液体积聚,必须将其与肺脓肿或脓胸区分开来。治疗的主要手段包括源头控制和抗菌治疗。

胸腹瘘

胸腹瘘是腹腔与胸腔之间通过膈肌的异常通道。瘘管可能是获得性的,由感染、创伤或肿瘤引起;可能是医源性的(如手术所致);或是先天性的。胸腹瘘可分为肝胸瘘、胰胸瘘和肠胸瘘等。除了临床怀疑和实验室检查结果外,胸腹瘘的诊断通过横断面影像学(主要是CT和MRI)进行,并辅以其他检查方式,如闪烁显像和内镜逆行胰胆管造影。

肝胸瘘是肝脏或胆道与胸腔之间通过膈肌的异常沟通。这些疾病最常见于右侧,涉及肝脏易受累的裸区。原因包括肿瘤、胆道梗阻、肝包虫感染或脓肿、钝性或穿透性创伤、医源性以及先天性。

图12. 57岁男性右肝切除术后肝胸瘘及脓肿。矢状位(A)与冠状位(B)增强CT图像显示肝后区脓肿(绿色箭头),与肝切除缝合线关系密切(A图中橙色箭头)。可见经膈肌瘘道形成(蓝色箭头)通向右侧胸腔并伴脓胸形成。

图13. 一位73岁女性患者的支气管胆管瘘,该患者在神经内分泌肿瘤部分肝切除及射频消融术后出现右上腹疼痛。(A)冠状位CT图像显示肝包膜下积液与右侧胸腔之间存在瘘管(箭头所示)。(B)肝胆亚氨基二乙酸(HIDA)扫描静态图像显示支气管胆管瘘,可见放射性示踪剂分布于右下叶(橙色箭头)、右主支气管(绿色箭头)和左主支气管(蓝色箭头)。

图14. 一名62岁男性肝胸瘘病例,患者主诉右上腹疼痛并有已知包虫病病史。矢状位T2加权磁共振图像显示一个包膜下包虫囊肿(绿色箭头),内部可见多个大小不一的T2高信号子囊,并可见包虫囊肿从肝右叶后上缘——即肝脏裸区预期解剖位置——经右半膈肌(蓝色箭头)迁移,与右侧胸腔(橙色箭头)形成贯通。

因此,肝胸瘘的表现多种多样,反映了潜在的病理状况。胆源性咯血高度提示胆道支气管疾病。

胸部X光片可能显示右侧胸腔积液、肺不张和实变。用CT直接显示瘘管具有挑战性。然而,可以看到间接征象,包括胸腔积液、液体积聚和膈肌中断。对比增强MR胆管成像显示肝胆对比剂漏入胸腔空间可确认诊断。类似地,肝胆闪烁显像显示放射性示踪剂从肝脏经膈肌迁移至胸腔具有诊断意义。

瘘管的处理取决于根本原因,此外还需闭合膈肌缺损。感染性脓肿需要引流和抗菌治疗。在创伤情况下,可能需要手术切除和修复。梗阻可通过胆道引流、括约肌切开术或支架置入术治疗。肿瘤的治疗将取决于肿瘤的类型、分期和分级。

胰胸瘘是胰腺与胸腔之间通过膈肌的异常沟通。这些是慢性胰腺炎的罕见并发症,较少见于急性胰腺炎、假性囊肿引流、手术和创伤。

图15. 一名40岁女性因急性胰腺炎并发症出现胰腺假性囊肿继发胰胸膜瘘。(A) 冠状位增强CT图像显示持续性胰腺假性囊肿(箭头),向上延伸至右半膈后内侧表面。(B) 矢状位增强CT图像显示胰腺假性囊肿(蓝色箭头)经膈肌瘘管(绿色箭头)通向右侧胸腔,伴大量胸腔积液(橙色箭头)。胸水分析显示淀粉酶水平显著升高。

各种表现包括呼吸困难、胸痛、腹痛和发热。如果心包受累,患者有心脏压塞的风险。

CT除了显示急性或慢性胰腺炎的迹象外,还可以显示心包积液、纵隔积液、心包液体积聚和肺部阴影。MR胰胆管成像可以以更高的敏感性和特异性确认CT发现,而ERCP用于直接观察和处理瘘管。胸水或心包液中淀粉酶或脂肪酶水平升高可确认诊断。

除了初始稳定和支持性护理外,应引流积液和假性囊肿。瘘管通常通过内镜处理,如支架置入或括约肌切开术。可以添加奥曲肽用于抑制外分泌。当内镜治疗不可行或失败时,可能需要手术处理。

胃胸瘘是胃与胸腔之间通过膈肌的异常沟通,由创伤、疝形成或肿瘤引起,或作为胃手术的罕见并发症。

图16. 一名28岁女性患者在袖状胃切除术后3年出现复发性空洞性肺炎并发生胃肺瘘。(A) 正位X光片显示左下叶巨大空洞性肿块(箭头)。(B) 冠状位增强CT图像显示胃胸膜瘘(蓝色箭头)伴左下叶空洞性肺炎(绿色箭头)。

图17. 63岁女性胃旁路术后胃心包瘘。冠状位(A)与矢状位(B)增强CT影像(经静脉及口服对比剂强化)显示胃底与心包间存在瘘管通道(紫色箭头),可见口服对比剂及胃内容物经此流入心包腔(绿色箭头)。

急性创伤性和非创伤性膈肌异常的影像表现及处理方法

患者表现为呼吸困难、咳嗽、反复肺炎、发热、咯血、胸痛或腹痛。

胸部X光片常显示胸腔积液。当口服对比剂漏入胸腔空间时,荧光透视可确认瘘管,可通过上消化道内镜直接观察。CT显示胸腔积液、复杂性液体积聚、膈肌不连续以及含气或含液的瘘管。治疗包括支持性护理、内镜治疗或直接手术修复。

结肠胸瘘是结肠与胸腔之间的异常沟通。

图18. 一名50岁男性继发于脾曲处巨大穿孔性结肠腺癌的结肠胸膜瘘。(A) 轴位增强CT图像显示脾曲处巨大同心性结肠肿块(箭头所示)。(B) 冠状位增强CT图像显示局部穿孔(紫色箭头)及后续形成的左胸膜腔瘘道(绿色箭头)。(C) 轴位增强CT图像显示左胸膜腔内脓肿形成(箭头所示)。

更常见的原因包括克罗恩病、术后粘连、肺部感染、膈疝、创伤和恶性肿瘤。咳出恶臭痰液提示结肠支气管瘘,伴有全身症状、胸痛和呼吸困难。可能出现排便习惯改变和胃肠道出血。

胸部X光片可能显示心包积气、心脏增大、胸腔积液或实变,具体取决于原因。CT的额外好处是允许可视化气体从结肠追踪至胸腔以及肠内容物对比剂泄漏。通过检测肠内容物对比剂漏入胸腔空间可确认诊断。除了支持性护理和营养支持外,这些瘘管通常通过手术切除瘘管和修复膈肌来处理。


创伤性异常

概述

创伤性膈肌损伤包含范围广泛的膈肌创伤类别。虽然不常见,但它们可能导致严重的并发症和长期后遗症。约有12%至63%的创伤性膈肌损伤在初次就诊时未被诊断,尤其是右侧损伤。创伤性膈肌损伤的总体死亡率范围从30%到41%,通常继发于相关损伤,如颅内、骨骼、血管和腹部器官创伤。

在创伤中,X线摄影和静脉对比增强CT是一线影像学检查方式,其他方式如超声、上消化道系列或MRI用作解决问题的工具。使用CT多平面重建对于诊断至关重要。鉴于膈肌的正常解剖曲线,细微缺损可能仅在某一MPR图像上可见,特别是在评估穿透伤时。此外,使用在呼吸周期不同时间点采集的图像可能提供不同的评估,因为膈肌的位置在整个呼吸周期中会发生变化。

膈肌损伤可按机制分为钝性创伤和穿透性创伤。了解这些损伤模式的直接和间接征象是创伤检查清单的重要组成部分。CT的关键征象可分为(a)与膈肌不连续相关的直接征象,(b)与疝形成或胸腹连接相关的间接征象,以及(c)应需进一步影像学检查或评估的非特异性征象。

钝性膈肌损伤

定义和流行病学

钝性膈肌损伤(BDI)发生在继发于冲击力所致的损伤。患病率范围从0.8%到8%。然而,BDI占所有获得性膈肌损伤的三分之一。与穿透性膈肌损伤相比,BDI由于伴随损伤和缺损较大(易导致疝形成)而造成更大程度的损伤。损伤最常见于机动车碰撞(86%),其次是从高处坠落或挤压伤。

作用机制

钝性损伤通过施加的高冲击力导致胸内或腹内压力迅速增加而传递至膈肌。胸腔形态的变化导致膈肌受压、剪切和损伤。呼吸阶段和声门开放或关闭也影响胸内压力变化。

损伤模式取决于施加力的方向,可分为侧向冲击和前向后冲击。侧向损伤扭曲胸腔,增加前后方向性,导致沿附着点的剪切力。这些损伤往往更大,范围从10到15厘米。它们沿肌纤维方向向中央放射,通常位于后外侧,因为这是膈肌最薄弱点。另一种机制是通过声门关闭时膈肌快速收缩以及邻近肋骨骨折或骨折碎片对膈肌造成损伤。

位置

与右侧BDI相比,左侧BDI更常见,这是由于肝脏的解剖位置和支撑作用。在胚胎学上,膈肌的后外侧方面是最薄弱点,因为这是胸腹膜膜最后发育的区域。较少见的是中央病变(图19),其次是外周附着缺损。食管裂孔受累罕见,因为食管在其远端或胃食管连接处相对固定,即使在胃疝出的情况下也能保持位置。

图19:一名84岁男性摩托车事故后中央膈肌腱断裂。(A)轴位增强CT图像显示心包前间隙内见横结肠疝出环(箭头所示)。(B)冠状位增强CT图像显示膈肌中央肌腱局灶性缺损(箭头所示)。

影像学表现

X线摄影表现

由于其便携性、可及性和低辐射剂量,X线摄影用于大多数创伤患者,但由于胸腹部结构紧密接近,评估受限。左侧损伤的总体敏感性为27%-62%,右侧损伤为17%。正常解剖变异和正压通气技术也可能限制膈肌评估。

需进一步调查的X线摄影征象包括膈肌抬高(图20)、鼻胃管位于胸腔内、胸内胃肠道气体、气液平面和胸内腹腔内容物(图21,S4)。领口征是胸内疝的一种特定亚型,其中疝出的腹腔内容物局部受压,由于膈肌在缺损周围的压力导致颈部变窄。提示膈肌损伤的其他影像学征象包括膈肌轮廓改变(特别是当膈肌高于对侧半膈4-6厘米以上时)、纵隔移位、肋骨骨折、气胸和下叶压迫性肺不张。

图20. 一名45岁女性在高速机动车碰撞后发生的右侧膈肌损伤。胸部正位X光片显示右侧膈顶升高(箭头所示)。

图21. 一名35岁男性在机动车碰撞后左半膈肌破裂,胸腔内见腹腔内容物。正位X光片显示左半膈肌轮廓模糊,胃泡(箭头所示)向上疝入胸腔。

CT表现

CT是评估BDI最准确的诊断方式,敏感性为56%-87%,特异性为75%-100%。有19种充分描述的BDI的CT征象,可分为直接征象、间接征象和不确定性征象。

BDI的直接征象

  1. 节段性膈肌缺损是膈肌的局灶性不连续(图22,S4,S5),敏感性和特异性分别为17%-80%和90%-100%。游离缘可能显得增厚或结节状,与肌腹回缩、水肿或肌内出血有关。诊断中的潜在陷阱来自胸膜或下肺实质病变、肺底损伤或先前存在的非创伤性膈肌缺损(在老年患者中更常见)。

  2. 悬吊征(图22)表现为受损膈肌向内弯曲或逗号状的游离缘。撕裂的膈肌可与胸壁形成90°角。影像学特征与节段性膈肌缺损重叠,也可能与局灶性膈肌增厚相关。据报道,敏感性和特异性分别为54%和86%。

  3. 膈肌缺失征(图23)是部分或全部半膈肌在预期正常出现的位置未被显示或缺失。诊断中的陷阱发生在胸腔或腹腔侧的液体掩盖膈肌正常位置时。总体诊断敏感性和特异性分别为18%-43%和91%。

图22. 机动车碰撞后25岁男性患者的节段性膈肌缺损。轴位增强CT图像显示局灶性膈肌缺损(紫色箭头)。此外,悬垂膈征象影响撕裂的左半膈肌,其游离缘形成曲线形软组织密度影(绿色箭头)。

图23. 一名36岁女性胸痛伴远期腹部外伤史的膈肌缺如征。冠状位增强CT图像显示膈肌缺如征,右侧膈肌显示不清,伴小肠及大肠向上疝出。

图24. 一名35岁男性因机动车碰撞导致左半膈肌破裂后经膈肌缺损处疝出(与图21为同一患者)。冠状位增强CT图像显示左半膈肌完全断裂(绿色箭头),伴胃(蓝色箭头)和降结肠(橙色箭头)向上方疝出。

BDI的间接征象

  1. 经膈肌缺损疝出是腹腔内容物以非受限方式异常迁移至胸腔(图24,S4-S6)。单独来看,该征象是膈肌损伤的良好预测指标,据报道敏感性为90.9%。使诊断具有挑战性的因素包括先天性疝(如Bochdalek或Morganti疝)和非创伤性获得性疝。

  2. 领口征(图25A)是腹腔内容物疝出的一种特定亚型,其中腹腔内容物通过膈肌缺损时伴有异常狭窄的颈部或腰样收缩。该征象也在常规X线摄影中有描述。诊断敏感性为16%-63%,特异性为98%-100%。潜在陷阱来自邻近损伤或先前存在的缺损,如不规则的膈肌轮廓、肋骨骨折(急性或慢性)、先天性或获得性疝以及膈肌的解剖变异。

  3. 和 7. 驼峰征(征象6)(图25A)和束带征(征象7)(图25B)密切相关,最好一起描述。这些征象包含了领口征的变异,局限于肝脏。肝右叶通过膈肌缺损疝出,呈结节状轮廓,类似驼峰。鉴于其形状,驼峰征也称为’小屋面包’征。周围的肝实质呈低密度,可能是由于受压肝实质灌注减少所致,导致所谓的束带征。

  4. 依赖脏器征(图26)也是与疝出相关的影像学特征变异。正常情况下,膈肌作为屏障将胸腹腔器官分开,避免直接接触。当腹腔内容物(如肝、胃或肠)依赖地位于后胸壁,且无正常肺实质介入时,出现依赖脏器征。最常见疝出的器官基于缺损发生侧:右侧更可能涉及肝脏,左侧涉及胃或肠。当膈肌损伤较小或发生在不典型位置(例如,前部或中央缺损)时,该征象不太可靠。先前存在的先天性疝也可能导致假阳性诊断。

  5. 窦截断征(图27)与依赖脏器征相似。当疝出发生在胸腔积液的背景下,疝出的内容物可移位胸液的正常轮廓。因此,胸腔积液或肋膈角可能被中断或截断。先前存在的先天性膈疝可能使诊断复杂化。

  6. 膈肌外周腹腔内容物征(图28)反映了胸腔和膈肌之间屏障的丧失。传统上,膈肌两侧的所有内容物应受其反折限制。在损伤情况下,腹腔内器官或周围脂肪可移动 around the diaphragm or its crural attachments, migrating into the thorax and evading the normal barrier。虽然这种情况很少遇到,但大量胸腔积液理论上可将腹腔内容物移位回假性正常位置,限制评估。

  7. 腹腔脏器高于对侧(约高于对侧半膈4-5厘米)是一个非特异性征象。如果单独看到,可能是由于潜在的模仿者,如解剖变异、膈肌膨出、膈神经损伤或麻痹、胃肠道气性扩张向上压迫、部分肺塌陷或肺底积液。

12.-15. 涉及胸腔腹腔连接的间接征象包括以下:腹腔液体紧贴胸腔结构(征象12)、腹腔脏器紧贴胸腔液体或器官(征象13)、同时看到气胸和气腹(征象14)、以及同时看到血胸和血腹(征象15)。应密切注意积液或游离液的形态,以更自信地做出诊断。

图25. 一名36岁女性创伤后胸腹部疼痛患者的项圈征、驼峰征和束带征。冠状位增强CT图像显示右肝叶及多段肠管通过右侧膈肌缺损向上疝出。项圈征表现为疝出肝脏在缺损部位的缩窄(A图绿色箭头)。驼峰征是项圈征的变异形态,表现为肝脏在缺损缩窄部位上方的重新扩张(A图紫色箭头)。束带征表现为沿缺损撕裂边缘之间走行的线性低密度影(B图箭头)。

图26. 一名31岁男性胸部及腹部遭受钝力创伤后的依赖脏器征。轴位增强CT图像显示依赖脏器征,脾脏(箭头所示)与胸壁及肋骨直接接触。

图27. 一名31岁男性胸腹部钝器损伤后的脾窦截断征。轴位增强CT图像显示脾窦截断征。脾脏直接与胸壁和肋骨接触。脾脏向上疝出使胸腔积液发生移位(箭头所示),阻止了积液在疝出部位形成分层。

图28. 一名45岁女性在高速机动车碰撞后发生右侧膈肌损伤。冠状位增强CT图像显示右侧半膈破裂伴肝脏向上疝出。肝右叶(紫色箭头)位于右侧半膈(绿色箭头)的上方和外侧,呈现膈肌外周征象的腹腔内容物。

BDI的不确定性征象

不确定性特征包括:膈肌增厚(征象16)(图29)、膈肌或膈肌周围对比剂泄漏(征象17)、膈肌低强化(征象18)和肋骨骨折(征象19)。膈肌增厚表现为膈肌或膈脚局灶性增厚,继发于肌肉回缩、血肿或损伤后继发水肿。不应误认为是正常的膈肌厚度变异或外周正常的膈肌束带。

然而,在创伤且无邻近血肿(可迁移并模仿之)的情况下,存在异常增厚的膈肌高度提示BDI;实际上,它甚至可被视为直接征象,因为在BDI病例中甚至可单独看到。然而,双侧增厚的敏感性和特异性分别为36%-63%和58%-77%。其他不确定性特征,如对比剂泄漏入膈肌或紧邻膈肌,在穿透伤中更常见。

图29. 一名50岁全地形车侧翻事故患者的膈肌脚增厚。轴位CT图像显示左侧膈肌脚(橙箭)与正常右侧膈肌脚(蓝箭)相比呈不对称增厚。同时可见创伤性主动脉损伤伴壁内及主动脉周围血肿(绿箭)。

穿透性膈肌损伤

定义和流行病学

穿透性膈肌损伤定义为由外部源直接破坏膈肌而累积的膈肌创伤。这些损伤占膈肌损伤的三分之二,最常由枪伤、刺伤或贯穿性异物引起。损伤也可能在没有皮肤破损的情况下发生,当肋骨骨折或骨折碎片直接破坏膈肌时。检测的敏感性和特异性据报道分别为12.1%-64.6%和67.6%-100%。较低的敏感性可能导致漏诊和迟发并发症;检测可能具有挑战性,因为穿透性损伤通常导致较小的缺损尺寸和急性期较低的疝出率。

作用机制


穿透性损伤发生在子弹或刀具等致伤物直接造成膈肌破裂或横断时,其损伤力度和位置存在很大差异。根据物体轨迹的不同,可在膈肌两侧观察到相邻损伤

损伤部位

与损伤机制平行,膈肌损伤可随机定位并分散在膈肌上,往往更小,大约1-2厘米大小。许多机构使用外部不透X线标记物(如皮肤钉、回形针或心电图导联)标记皮肤上的入口和出口伤口(如果可见),以改进诊断评估。据报道,左侧损伤在穿透性创伤中更常见;这被认为是由于右利手袭击者使用其主导手攻击所致。

影像学特征

X线摄影特征对穿透性创伤不敏感,有时可见正常胸片。偶尔,轨迹缺损或攻击物体的碎片可在膈肌的任一侧看到,暗示膈肌损伤而无需直接可视化(图30)。小尺寸和位置的可变性进一步限制评估。当高度怀疑时,通常进行CT检查。

图30. 一名27岁男性单发枪伤贯穿左腹侧后暗示性膈肌损伤。X光片显示横膈膜上下存在多枚弹片(箭头所示),结合弹片推定轨迹与位置,可推断存在左膈肌损伤。

CT特征

穿透性创伤在CT上的特征与穿透性创伤损伤导致的更小和可变位置的缺损有关,与钝性损伤相比。特别是,脂肪疝出(图31)和连续损伤征(图32)——在入口伤口仅穿透一个腔室的情况下,在膈肌的任一侧看到损伤——是诊断的关键。然而,连续损伤征仅在单次穿透伤口的情况下具有特异性,并且在刺伤中更可靠;在有多处刺伤的患者中,膈肌上下两侧存在损伤是非特异性的。应避免其他诊断陷阱,例如由于冲击波效应(而非对胸部的直接穿透伤)在穿透性腹部损伤中存在肺挫伤。

图31. 一名28岁男性在遭受穿透性刺伤后,通过左侧节段性膈肌缺损形成的含脂肪肋间疝。冠状位CT图像显示左半膈后外侧部分存在缺损(箭头所示),伴有肠系膜脂肪及血管结构通过第10肋间隙疝出。

图32. 一名48岁男性右胸腹壁单次穿透伤后的连续性损伤征象。轴位增强CT图像显示连续性损伤征:右侧血胸(紫色箭头)伴肝右叶撕裂伤(绿色箭头)。同时存在右侧气胸(未显示)。单次穿透伤情况下横膈上下同时存在损伤,提示膈肌损伤。

不连续膈肌征或节段性膈肌缺失在文献中也与穿透性创伤相关。当沿伤口轨迹看到不连续膈肌征时,更可疑,据报道特异性约为90%。膈肌增厚征也与穿透性损伤相关(图33),影像学特征为在缺损或损伤部位附近膈肌局灶性尺寸增加,由肌肉回缩、血肿或水肿引起。然而,与BDI一样,穿透性损伤导致的膈肌增厚是非特异性征象,需进一步调查。

图33. 一名42岁男性腹部刺伤后出现的膈肌增厚征象。轴位增强CT图像显示右半膈后内侧部增厚(箭头所示),符合肌肉血肿表现。

虽然总体相对罕见,但已有描述膈肌或膈肌周围对比剂泄漏与穿透性损伤相关。膈肌增厚征也与穿透性损伤相关。然而,与BDI一样,穿透性损伤导致的膈肌增厚是非特异性征象,需进一步调查。其他征象包括前述的依赖脏器征、腹腔脏器疝出和领口征。然而,疝出相关征象在穿透性损伤中总体不常见,主要由于缺损尺寸小和相对缺乏压力。

最终,可能需要开胸术或剖腹术来评估膈肌损伤的程度,具体取决于患者因素、伤口机制和损伤的预测试概率。

早期识别的重要性

无论损伤机制如何,早期识别对于避免并发症至关重要(图34,S6)。大多数描述的病理状况可导致膈肌局灶性不连续和随后组织器官疝出,这些可能在创伤事件后急性或数年后表现出来。例如,经膈肌肋间疝可能是获得性的,最常见于穿透性或钝性创伤。这些需要手术复位和修复。否则,患者面临组织嵌顿、绞窄、缺血和穿孔的风险。这些是潜在的危及生命的并发症,需要紧急手术处理。

图34. 一名43岁男性多次腹部穿透伤4年后出现严重胸腹痛伴肠缺血及急性肠穿孔。(A) 初次受伤时的轴位增强CT图像显示右上腹后外侧壁软组织损伤(紫色箭头)伴邻近小型肝裂伤(绿色箭头)。右侧同时存在少量气胸(未显示)。(B) 4年后复诊的冠状位增强CT图像显示膈肌缺损(绿色箭头)伴结肠疝入胸膜腔。疝入结肠未见强化并呈现气肿征(蓝色箭头),符合肠缺血表现。胸膜腔上方另见气液聚集(橙色箭头),符合急性肠穿孔特征,术中得以证实。

管理

创伤性膈肌损伤的管理很大程度上取决于损伤的大小和位置以及患者因素。疑似膈肌缺损的患者通常接受探查性手术评估。直接手术修复被认为是较大缺损的确定性治疗,而一些较小的缺损——特别是右侧的——可以保守治疗。总体而言,管理是一个多方面的决策,需要考虑患者、疾病、手术和机构因素。

结论

创伤性和非创伤性膈肌病理状况包含广泛的疾病。放射科医生应了解直接和间接的影像学特征,以确保及时诊断,从而改善患者的发病率和死亡率。

参考文献略;

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