黃秋霞，林 寧，張慧珍，盧鋒峰，陳夢(mèng)奇

(1.福建省立金山醫(yī)院超聲科， 福建 福州 350028；2.福建醫(yī)科大學(xué)省立臨床醫(yī)學(xué)院 福建省立醫(yī)院超聲科，3.呼吸與危重癥醫(yī)學(xué)科，福建 福州 350001)

慢性阻塞性肺疾病(chronic obstructive pulmonary disease, COPD)是以氣道阻塞和肺氣腫為主要特征的慢性疾病[1]，發(fā)病率較高，主要臨床表現(xiàn)為肺功能進(jìn)行性減退，患者生存質(zhì)量明顯下降，是目前全球第4位死亡原因，預(yù)計(jì)2020年將上升至第3位[2]。COPD患者長(zhǎng)期氣流受限、肺過(guò)度充氣，膈肌發(fā)生形態(tài)學(xué)變化，如扁平、縮短、對(duì)合面積減少等，與膈肌功能障礙密切相關(guān)[3]。膈肌功能包括結(jié)構(gòu)和功能學(xué)，后者包括最大吸氣壓、最大呼氣壓和跨膈壓。測(cè)量膈肌功能學(xué)的方法有創(chuàng)，且需要受檢者配合，臨床應(yīng)用受限。CT、MRI雖可檢測(cè)膈肌形態(tài)，但因射線暴露、技術(shù)要求高等問(wèn)題，也有一定局限性。膈肌超聲作為一種可重復(fù)性好、非侵入性、可隨時(shí)監(jiān)測(cè)的診斷方法，日益受到臨床醫(yī)師的青睞[4]。本研究采用超聲檢測(cè)膈肌運(yùn)動(dòng)指標(biāo)，包括膈肌厚度、運(yùn)動(dòng)幅度及對(duì)合角，旨在探討超聲觀察COPD患者膈肌運(yùn)動(dòng)異常的價(jià)值。

1 資料與方法

1.1 一般資料 收集2018年1—9月在福建省立金山醫(yī)院接受住院治療、根據(jù)2017GOLD指南診斷為COPD急性加重期的64例患者，男59例，女5例，年齡59～92歲，平均(74.9±8.0)歲。排除標(biāo)準(zhǔn)：年齡<18歲，急性肺水腫，合并間質(zhì)性肺疾病，腦血管疾病，胸廓畸形，既往診斷膈肌麻痹、神經(jīng)肌肉疾病及使用肌肉麻痹藥物者。根據(jù)2017GOLD指南，將呼吸困難評(píng)分≥2分、COPD評(píng)估測(cè)試評(píng)分≥10分歸入D組(n=30)，余為C組(n=34)。本研究獲得福建省立醫(yī)院及福建省立金山醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)?；颊呒凹覍倬炇鹬橥鈺?。

1.2 儀器與方法 采用意大利百勝M(fèi)yLab Gamma便攜式超聲診斷儀,凸陣探頭(頻率1～5 MHz)、線陣探頭(頻率5～12 MHz)，Philips IU Elite超聲診斷儀凸陣探頭(頻率1～5 MHz)、線陣探頭(頻率5～12 MHz)。

1.2.1 膈肌厚度測(cè)量(圖1) 囑患者平臥，將線陣探頭置于鎖骨中線至腋前線中點(diǎn)與第7～8肋間交界處，于常規(guī)超聲模式下測(cè)量距離肋膈角10 mm處附著于胸廓的膈肌厚度。計(jì)算膈肌增厚分?jǐn)?shù)(diaphragmatic thickening fraction, DTF)，DTF(%)=(膈肌吸氣末厚度-膈肌呼氣末厚度)/膈肌吸氣末厚度×100%。間隔2 min，重復(fù)測(cè)量3次，取平均值。

1.2.2 膈肌對(duì)合角測(cè)量(圖1) 囑患者平臥，將線陣探頭置于腋前線，分別測(cè)量肋膈角在平靜呼氣末及平靜吸氣末胸壁與膈肌對(duì)合角度，二者之差即為膈肌對(duì)合角(°)。

1.2.3 膈肌收縮速度測(cè)量(圖2) 囑患者平臥，將凸陣探頭置于鎖骨中線至腋前線中點(diǎn)與肋弓下緣交界處，膈肌透聲窗為肝臟(右側(cè))、脾臟(左側(cè))，探頭指向頭側(cè)及背側(cè)，使聲束到達(dá)并垂直于膈肌中后1/3部位，M超聲顯示膈肌運(yùn)動(dòng)，取樣線指向膈肌頂部并與長(zhǎng)軸夾角< 30°。膈肌移動(dòng)度(degree of diaphragm, DD)(mm)=吸氣末膈肌幅度-呼氣末膈肌幅度，膈肌收縮速度(mm/s)=DD/吸氣時(shí)間。間隔2 min，重復(fù)測(cè)量3次，取平均值。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 采用SPSS 17.0統(tǒng)計(jì)分析軟件。計(jì)量資料以±s表示，計(jì)數(shù)資料以例數(shù)和百分率(%)表示。2組間計(jì)數(shù)資料比較采用χ2檢驗(yàn)，計(jì)量資料比較采用t檢驗(yàn)；多組間計(jì)量資料比較采用F檢驗(yàn)。以Spearson相關(guān)檢驗(yàn)分析左側(cè)與右側(cè)膈肌功能參數(shù)、膈肌功能與肺功能的相關(guān)性，繪制ROC曲線評(píng)估膈肌功能超聲參數(shù)鑒別C組與D組COPD的效能。P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

圖1 超聲測(cè)量膈肌厚度及對(duì)合角 于平靜呼氣末(A)及吸氣末(B)測(cè)量距離肋膈角10 mm處附著于胸廓的膈肌厚度、胸壁與膈肌對(duì)合角度 圖2 超聲測(cè)量膈肌移動(dòng)度

分組年齡(歲)男性[例(%)]吸煙指數(shù)基礎(chǔ)病[例(%)]COPD病史(年)呼吸頻率(次/分)收縮壓(mmHg)C組(n=34)75.1±7.431(91.18)888.97±606.4414(41.18)8.41±4.3821.97±2.21133.62±20.91D組(n=30)74.7±8.928(93.33)808.50±602.1016(53.33)11.78±8.7321.33±2.23131.90±12.22t/χ2值0.220.100.530.95-1.911.140.41P值0.830.750.600.330.060.640.69分組舒張壓(mmHg)白細(xì)胞計(jì)數(shù)(×109/L)C反應(yīng)蛋白(mmol/L)降鈣素原(mmol/L)FEV1(ml)FVC(ml)FEV1/FVC(%)C組(n=34)80.53±13.829.03±3.0935.03±4.690.38±1.63971.47±395.562159.35±496.0443.89±11.21D組(n=30)75.37±9.588.74±4.2127.19±3.630.82±3.45882.67±326.062217.00±544.2440.62±11.63t/χ2值1.750.320.78-0.670.97-0.441.15P值0.090.750.440.510.340.660.26

注： FEV1：第一秒用力呼氣量；FVC：用力肺活量：FEV1/FVC：一秒率

表2 C組與D組COPD患者膈肌功能超聲參數(shù)比較(±s)

表2 C組與D組COPD患者膈肌功能超聲參數(shù)比較(±s)

分組DTF(%)DD(mm)膈肌收縮速度(mm/s)膈肌對(duì)合角(°)C組(n=34)35.67±14.2619.15±9.3614.17±6.708.01±4.40D組(n=30)21.99±9.8115.47±8.4110.07±4.7010.51±7.59t值4.511.652.861.58P值<0.0010.110.010.12

2 結(jié)果

C組與D組COPD患者臨床資料、生命體征、炎癥指標(biāo)、肺功能指標(biāo)差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P均>0.05)，見表1。

2.1 左、右側(cè)膈肌相關(guān)性 左側(cè)與右側(cè)膈肌DTF(r=0.46，P<0.01)、DD(r=0.38，P<0.01)、收縮速度(r=0.50，P<0.01)、對(duì)合角(r=0.43，P<0.01)均呈正相關(guān)。

2.2 膈肌功能參數(shù)比較 C組膈肌DTF和收縮速度均明顯大于D組，而膈肌DD和對(duì)合角差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。見表2。

2.3 膈肌功能參數(shù)與肺功能參數(shù)相關(guān)性分析 DTF與FEV1/FVC呈正相關(guān)(r=0.26，P=0.04)，DD (r=0.35，P<0.01)、膈肌收縮速度(r=0.43，P<0.01)均與FVC呈正相關(guān)。見表3。

表3 膈肌功能參數(shù)與肺功能參數(shù)的相關(guān)性

注： FEV1：1秒用力呼氣量，F(xiàn)VC：用力肺活量， FEV1/FVC：1秒率

2.4 膈肌功能超聲參數(shù)鑒別診斷C組與D組COPD的效能 ROC曲線顯示DTF鑒別診斷C、D組COPD的效能最高，AUC為0.78，以DTF=30.22%，鑒別診斷敏感度70.60%，特異度83.30%(表4、圖3)。

表4 膈肌功能超聲參數(shù)鑒別診斷C組與D組COPD的效能

3 討論

目前膈肌超聲已廣泛用于診斷COPD[5-6]、肌肉疾病[7]等及指導(dǎo)機(jī)械通氣脫機(jī)[8]等領(lǐng)域。COPD患者運(yùn)動(dòng)耐力下降的主要機(jī)制是膈肌功能不全，與氧化應(yīng)激、酸中毒、系統(tǒng)性炎癥及高碳酸血癥等因素有關(guān)。研究[9]發(fā)現(xiàn)，COPD患者全身缺氧會(huì)在一定程度上影響呼吸肌，使其功能降低；通過(guò)鍛煉呼吸肌，提高呼吸肌的力量和耐力，可維持其功能或減緩其功能降低的速度[10]，這對(duì)于改善COPD患者肺功能和提高其生活質(zhì)量有一定幫助[11]。

Amin等[12]發(fā)現(xiàn)膈肌功能障礙與肺功能(FEV1/FVC)呈正相關(guān)(r=0.80，P<0.01)；Scheibe等[13]對(duì)深呼吸時(shí)的膈肌運(yùn)動(dòng)幅度與肺功能指標(biāo)進(jìn)行相關(guān)性分析，結(jié)果顯示深呼吸時(shí)膈肌運(yùn)動(dòng)幅度與FEV1、FVC、肺活量均呈正相關(guān)。本研究也發(fā)現(xiàn)DTF與FEV1/FVC呈正相關(guān)，DD、膈肌收縮速度均與FVC呈正相關(guān)，提示M型超聲檢測(cè)膈肌運(yùn)動(dòng)幅度或許能方便、快捷地間接評(píng)估COPD患者肺功能；而DTF與肺功能的相關(guān)性較低(r=0.26)，提示DTF難以有效量化膈肌做功。聲像圖的產(chǎn)生有賴于聲窗，觀察膈肌主要靠肝臟和脾臟，而膈肌是非常薄的一層圓頂狀肌肉組織，大部分膈肌無(wú)法用超聲探查，因此本組數(shù)據(jù)是以超聲能夠觀察到的部分膈肌來(lái)代表整體膈肌情況，具有一定局限性。目前有學(xué)者[14]采用斑點(diǎn)追蹤成像測(cè)量膈肌組織形變和形變速度來(lái)量化吸氣做功，但其可否作為膈肌收縮性的可靠指標(biāo)尚未得到驗(yàn)證。

圖3 膈肌功能超聲參數(shù)鑒別診斷C組與D組COPD的ROC曲線

COPD患者活動(dòng)能力下降主要是因?yàn)橥庵芗∪馄诙逻\(yùn)動(dòng)耐力下降，此時(shí)患者常采用淺而快的上胸式呼吸，效率差，易致呼吸肌疲勞，增加呼吸困難，引發(fā)惡性循環(huán)。因此，呼吸訓(xùn)練的目標(biāo)是鍛煉膈肌呼吸，減輕呼吸困難癥狀，改善運(yùn)動(dòng)耐量。膈肌超聲可以有效指導(dǎo)體外膈肌起搏時(shí)間、強(qiáng)度及呼吸訓(xùn)練時(shí)間等。本研究顯示DTF評(píng)估C組與D組COPD的診斷效能較好(AUC為0.78)，而DD、膈肌收縮速度、膈肌對(duì)合角則參考意義相對(duì)較低(AUC分別為0.63、0.68、0.58)，提示二維超聲檢測(cè)膈肌厚度可為臨床按照病變嚴(yán)重程度對(duì)COPD進(jìn)行分組提供客觀指標(biāo)。COPD嚴(yán)重程度評(píng)估中，CAT評(píng)分、6 min步行試驗(yàn)是重要指標(biāo)，但易受主觀因素影響，而膈肌超聲參數(shù)DTF、DD、膈肌收縮速度等有望在經(jīng)過(guò)更多大樣本研究后作為分組的客觀指標(biāo)之一。

總之，膈肌超聲可以提供膈肌形態(tài)及功能數(shù)據(jù)，可作為診斷COPD膈肌運(yùn)動(dòng)異常策略的一部分。