南非全身体捐献者膈肌形态计量学分析：一项初步研究

《Journal of Bodywork and Movement Therapies》：MORPHOMETRIC ANALYSIS OF THE DIAPHRAGM: A PILOT STUDY USING SOUTH AFRICAN WHOLE-BODY DONORS ABSTRACT

　　

： 背景：膈肌是参与呼吸的主要肌肉，但其复杂结构还赋予其额外的解剖学与生理学功能。因此，详细了解膈肌形态与厚度具有临床相关性。本初步研究旨在建立南非成人全身体捐献者膈肌形态与厚度的初步解剖学数据。 方法：研究人员解剖了来自比勒陀利亚大学解剖学系的10具完整、福尔马林固定的成人全身体捐献者（4名男性，6名女性），中位年龄62.5岁。在预设解剖标志点对膈肌冠状径、矢状径以及肌性部和腱性部厚度进行形态计量学测量。测量了中心腱和整个膈肌的表面积，并计算了中心腱占比。 结果：原位和离体膈肌冠状径中位数分别为48.53 cm（41.03–51.11 cm）和45.93 cm（40.44–48.17 cm）。肌性膈肌厚度中位数为1.91 mm（1.51–2.66 mm），在测量的肌性点中，右膈脚（right crus）处厚度最大（2.56 mm）。中心腱厚度中位数为0.86 mm（0.83–0.90 mm），最薄处位于左叶中心。中心腱和膈肌表面积中位数分别为445.59 cm2和1134.06 cm2，中心腱占比为39.29%。 结论：本初步研究提供了南非捐献者人群中膈肌的初步形态计量学数据。这些发现为开发和评估标准化形态计量学测量方法以及未来临床研究奠定了基础。

论文解读：

一、研究背景与问题

膈肌是人体最主要的呼吸肌，在平静呼吸时约贡献66%的吸气量。其结构复杂，除呼吸功能外还参与多种解剖与生理功能。临床上，膈肌厚度变化已被视为呼吸肌功能障碍的潜在指标：膈肌厚度减少与机械通气时间延长、发病率及死亡率升高相关。然而，现有膈肌厚度参考值主要来自荷兰、墨西哥、北印度、法国和土耳其等地区的研究，尚未有适用于非洲或南非成人人群的膈肌厚度或结构参考数据。不同人群因健康状况、身体成分、环境和文化背景的差异，需要建立本地化的规范参考数据。此外，膈肌结构存在显著的区域异质性，不宜在单一部位进行评估。因此，本研究旨在建立南非成人全身体捐献者膈肌的标准化提取方法，并开展原位与离体形态计量学及厚度测量，为未来解剖学与临床研究提供初步数据。

二、研究内容与结论

研究人员从比勒陀利亚大学解剖学系获取了40具可供评估的膈肌标本，其中10具符合预设纳入标准并纳入最终分析，包括4名男性和6名女性捐献者，中位年龄62.5岁，中位体重68.4 kg，中位身高1.72 m。研究采用标准解剖技术提取完整膈肌，使用柔性测量卷尺和数显卡尺（Tork Craft ME14200，测量范围0–200 mm，分辨率0.01 mm，标称精度±0.05 mm）在原位和离体条件下，依据预设解剖标志点进行测量。主要结局变量包括：膈肌矢状径和冠状径、预设解剖点的肌性和腱性厚度、整个膈肌与中心腱的表面积，以及中心腱与肌肉的比例。所有测量由三名独立研究人员各重复三次，采用组内相关系数（ICC）评估评分者间信度，ICC值介于0.955至0.998之间，表明可靠性极佳。因样本量较小，数据以中位数和四分位距（IQR）呈现，原位与离体测量比较采用Wilcoxon符号秩检验，显著性水平设为p < 0.05。

三、主要技术方法

本研究为描述性横断面解剖学初步研究。标本来源为南非比勒陀利亚大学解剖学系的成人全身体捐献者。研究采用标准解剖技术提取完整膈肌，在原位和离体两种条件下，使用柔性卷尺和数显卡尺在预设解剖标志点进行直径与厚度测量。中心腱与膈肌表面积通过高分辨率照片结合ImageJ软件（美国国立卫生研究院）的徒手选区工具进行轮廓勾画后计算。所有测量由三名独立研究人员重复三次，采用ICC评估信度，并使用Wilcoxon符号秩检验比较原位与离体测量差异。

四、研究结果

（一）膈肌冠状径测量结果

膈肌最大中央冠状径（a）原位中位数为48.53 cm，离体为45.93 cm，切除后略有变化。各矢状面AP径在原位与离体条件下总体相近，但50%和75%测量点存在统计学显著差异。中心腱冠状径用卷尺测量（mt）原位（15.23 cm）略大于离体（13.28 cm），用细绳测量（s）差异较小（30.55 cm vs. 29.13 cm）。中心腱AP矢状径（d）在两种条件下大体一致，75%点为最宽区域，差异具有统计学意义（p = 0.007）。最大AP矢状径目视细绳测量（e）原位与离体间无显著差异（6.72 cm vs. 6.70 cm）。

（二）肌性膈肌与中心腱厚度结果

肌性膈肌总体厚度中位数为1.91 mm（1.51–2.66 mm）。最厚处位于K点（右膈脚），厚度为2.56 mm（1.68–4.02 mm）；最薄处位于J点，为1.13 mm（0.75–1.48 mm）。中心腱最薄处位于左叶中心，厚度为0.56 mm（0.51–0.77 mm）。中心腱占比为39.29%，中心腱表面积为445.59 cm2（385.94–575.73 cm2），总膈肌表面积为1134.06 cm2（1022.99–1239.15 cm2）。

五、讨论与结论总结

讨论部分指出，本研究多数原位与离体测量值相近，但50%和75%测量点的AP矢状径及中心腱75%点AP矢状径存在统计学显著差异，可能反映切除后胸腹支撑丧失、组织构型改变或解剖操作影响。肌性膈肌中位厚度1.91 mm与既往超声研究的活体数据范围相符，但需注意尸检组织变化和福尔马林固定效应。右膈脚厚度最大与既往影像学研究一致，但本研究未测量左膈脚，无法比较两侧。中心腱占比39.29%高于既往报道的10–15%或部分超过25%的腱肌比，可能反映解剖特征、方法学差异或年龄相关肌肉组织变化，但因样本量小需谨慎解读。研究强调标准化测量方案的重要性，并指出膈肌超声在重症监护中的日益应用凸显了统一评估方法的必要性。

研究结论为：本初步研究引入了标准化的形态计量学测量方法，并提供了南非全身体捐献者膈肌形态计量学和区域厚度的初步数值。通过评估原位和离体两种状态，强调区域解剖变异和测量条件的影响，本研究为未来非洲人群研究提供了基础数据。

六、研究局限

本研究存在若干局限：样本量仅10具，限制普适性且无法进行有意义的性别和年龄比较；40具膈肌中仅10具因创伤或损伤符合纳入标准；标本来自单一中心且为便利样本，不能代表更广泛的南非人群；缺乏捐献者详细的体质人类学和临床信息（如BMI、体型、死因、呼吸系统疾病、神经肌肉疾病等）；所有标本均经福尔马林固定，可能导致肌肉纤维收缩和密度降低，影响测量准确性；手动解剖和主观识别解剖标志点可能引入一定测量变异。因此，研究结果应视为初步形态计量学评估，而非确定的、人群特异性参考值。