超聲評估COPD患者膈肌貯備功能的臨床價值

熊偉東 袁長翮 安林林 楊 曉

慢性阻塞性肺疾病（COPD）嚴重影響人們的健康和生活，已成為我國居民死亡的第三大原因[1]。基于文獻的研究，COPD患者膈肌功能可能是預測其疾病發展的重要因素[2]。但是由于膈肌位置較深且隨著人體的呼吸運動不斷變化，尚缺乏評估其功能的較好手段。應用X線透視、CT等影像學手段評估膈肌功能的方法具有輻射性，不適宜長時間的膈肌功能監測[3]。超聲作為一項無創、實時的成像技術，可為膈肌功能評估提供新的思路。目前，肺功能檢查依然作為評估COPD患者病情的主要指標。COPD膈肌功能的評估可能成為其病情評估的補充手段，值得研究和探索。本研究旨在探討超聲評估COPD患者膈肌貯備功能參數的變化及其臨床價值。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取2021年7月-2022年12月在我院治療的75例COPD患者作為病例組，年齡51～93歲，平均年齡（73.0±8.7）歲，男56例，女19例。按照FEV1%pred分為輕-中度組（FEV1%pred≥50%）30例、重-極重度組（FEV1%pred＜50%）45例。招募與病例組年齡、性別相匹配的健康人30例（50～80歲健康人，肺功能檢查正常，無COPD發病危險因素）作為對照組。三組研究對象年齡、身高、性別、體質量、BMI之間差異均無統計學意義（P＞0.05），見表1。本次研究參與對象知情并同意參加，并被我院倫理委員會批準。

表1 各組研究對象一般資料的比較

1.2 病例組納入標準與排除標準 ①納入標準:明確診斷為COPD患者；體質指數正常（18.5 kg/m2≤BMI≤30 kg/m2）；無神經、肌肉疾病；近期未使用輔助通氣。②排除標準：嚴重心、肝、腎功能不全；胸水、腹水、胸廓畸形。

1.3 檢查儀器 ①超聲診斷儀器：索諾聲彩色多普勒超儀（MicroMaxX）。②肺功能監測儀（JAEGER TOENNNIES）。

1.4 方法

1.4.1 膈肌移動度貯備（DMR）的測量 受試者處于半臥位，將凸陣探頭放置于右鎖骨中線與腋前線之間的肋緣下或肋間斜切掃查，以肝右靜脈定位點，探頭指向右肩部，可顯示膈肌為弧形強回聲光帶。囑患者平靜呼吸及深吸氣，測量不同時相膈肌的移動度。膈肌移動度貯備（DMR）=深吸氣時膈肌移動度-平靜呼吸時膈肌移動度。見圖1。

圖1 膈肌移動度貯備的測量

1.4.2 膈肌厚度貯備的測量 受試者處于半臥位，將線陣探頭置于右側腋中線與肋弓交角處8～10肋間，可顯示肋間隙之間肝肺交界處兩條高回聲亮線間的膈肌結構。于平靜呼氣末及深吸氣末分別測量不同時相的膈肌厚度。膈肌厚度貯備（TDR）=深吸氣末膈肌厚度-平靜呼氣末膈肌厚度。見圖2。

圖2 膈肌厚度貯備的測量

1.4.3 肺功能的測量 受試者近期停用支氣管舒張藥物，排除檢查禁忌證。患者全身放松，頭保持水平位，用鼻夾夾住鼻子，用嘴呼吸，配合肺功能科檢查醫師的指令進行測量。

1.5 統計學方法 采用SPSS 26.0統計學軟件分析數據。首先使用單樣本Kolmogorov-Smirnov檢驗計量資料的正態性，服從正態分布的計量資料用（）表示，兩組間比較用獨立樣本t檢驗，三組比較采用方差分析。采用spearman秩相關分析變量的相關性，采用ROC曲線分析自變量對結局變量的診斷價值，采用logistic回歸分析自變量是否為結局變量的危險因素。

2 結 果

2.1 各組膈肌移動度貯備（DMR）與膈肌厚度貯備（TDR）的比較 健康對照組、輕-中度組、重-極重度組DMR、TDR逐步下降（P＜0.05），見表2。

表2 各組之間DMR與TDR的比較（，mm）

表2 各組之間DMR與TDR的比較（，mm）

注：★、#、&分別表示與健康對照組、輕-中度組相、重-極重度組相比差異具有統計學意義

組別nDMR(mm)TDR(mm)健康對照組3030.18±4.802.66±0.69#&輕-中度組3025.35±7.132.32±0.74★&重-極重度組4517.57±7.751.76±0.64★#F 32.18816.234 P＜0.001＜0.001

2.2 COPD患者DMR、TDR與各變量的相關性研究 COPD患者DMR、TDR與年齡、性別、BMI不存在相關性（P＞0.05）。DMR與FEV1%pred（r= 0.432）、FEV1/FVC（r=0.374）呈正相關（P＜0.05）。TDR與FEV1%pred（r=0.311）呈正相關（P＜0.05），而與FEV1/FVC不相關（P＞0.05），見表3。

表3 COPD患者深吸氣時膈肌移動度與各變量之間的相關性

2.3 DMR、TDR診斷重-極重度組患者的研究 ①DMR、TDR作為檢驗變量，肺功能分組作為金標準，重-極重度COPD患者作為結局變量，由ROC曲線分析，可得DMR、TDR ROC曲線下面積（AUC）分別為0.769、0.713（P＜0.05），見圖3。由ROC分析得出DMR截斷值為18.47 mm，TDR截斷值為2.15 mm，診斷重-極重度COPD患者敏感度分別為57.8%、71.1%，特異度分別86.7%、66.7%。②將DMR≤18.47 mm賦值為1，DMR＞18.47 mm賦值為0，將TDR≤2.15 mm賦值為1，TDR＞2.15mm賦值為0，膈肌超聲參數DMR、TDR為自變量，COPD患者的分組變量作為結局變量，進行二元邏輯回歸。結果顯示DMR≤18.47 mm與TDR≤2.15 mm是COPD患者病情加重的危險因素，OR值分別為6.652、3.331。見表4。

圖3 DMR和TDR的ROC曲線

表4 DMR和TDR邏輯回歸模型

3 討 論

膈肌是人體最重要的呼吸肌，其儲備功能在一定程度上反映了其呼吸功能的情況，通常來說，膈肌的儲備功能越強，機體在應激狀態下、運動狀態下所吸入的氣體量就越多，肺通氣的能力也就越好。而本研究發現健康對照組、輕-中度組、重-極重度組DMR、TDR逐步下降，這反映了COPD患者膈肌儲備功能的減低。這可能是由于COPD患者長期處于呼吸不暢的狀態之中，膈肌需要更大的力量才能維持較好的通氣功能，長此以往，膈肌容易出現疲勞，進而導致膈肌儲備功能的減低。此外，COPD患者的氧化應激狀態、慢性炎癥可能造成膈肌的損傷、凋亡、膈肌纖維的轉變，從而影響了膈肌的儲備功能。

肺功能檢查是評估COPD患者病情的基本手段，在監測其病情、指導用藥、疾病的康復訓練等[4-5]方面發揮著重大作用。而本研究發現COPD患者DMR與肺功能指標FEV1%pred、FEV1/FVC呈正相關，TDR與FEV1%pred呈正相關，而與FEV1/FVC不相關。這說明了DMR、TDR與COPD患者的肺功能參數息息相關的，可能成為其替代手段用于COPD患者的常規診療。這可能是由于在COPD患者的病情發展過程中，其肺功能逐步下降，吸入肺內的氣體也逐漸減少，導致了膈肌收縮受限，DMR、TDR降低。張黎娟等[6]利用超聲測量了COPD患者的膈肌厚度，發現了COPD患者在深吸氣至肺總量時膈肌的厚度以及厚度分數與FEV1呈高度正相關性，與TLC、MVV呈中度相關性。

COPD患者的病情評估是其診療的中心，病情不同的COPD患者所采用的治療方案、干預措施有所不同。本研究發現DMR、TDR可作為區分輕中度、重極重度COPD患者的參數，其截斷值分別為18.47 mm、2.15 mm，診斷重極重度COPD患者敏感度分別為57.8%、71.1%，特異度分別86.7%、66.7%，這為COPD患者的病情評估提供了一種新的方式。DMR、TDR能較好地評估COPD患者的病情嚴重程度，而且各有其優勢，DMR特異性較高，敏感性不足，TDR敏感性較高，特異性欠佳，在COPD患者診療過程中可綜合考慮這兩種指標。本研究者認為膈肌貯備功能參數可以用于評估COPD患者病情，這基于輕中度COPD患者、重-極重度COPD患者膈肌貯備功能的差異性，而這種差異性可以被超聲所觀察到，以膈肌貯備功能參數的形式表現出來。對于COPD患者而言，病情加重的危險因素主要包括感染、氧化應激等[7]，而膈肌儲備功能的改變并不未被報道。而本研究發現DMR≤18.47 mm與TDR≤2.15 mm是COPD患者病情加重的危險因素，OR值分別為6.652、3.331（P＜0.05），這表明了COPD患者膈肌儲備功能的變化可能是其病情加重的病理生理機制。

綜上所述，超聲評估COPD患者膈肌貯備功能具有一定的臨床價值，可為COPD患者的診療工作帶來益處，值得臨床的研究與推廣。