膈肌功能障碍对心力衰竭患者肺功能和运动耐力的影响

周盼盼 张乐英 周 亮 伍翠云

心力衰竭（heart failure，HF）患者常伴有膈肌功能障碍，膈肌功能障碍与HF 患者的运动耐受不良和低生活质量的发展有关[1]。膈肌超声是用于评估呼吸肌功能的一种技术，其优点是可以直接评估膈肌肌肉质量和收缩性[2]。另外，与肺活量测定法相比，可以在超声心动图检查期间获得数据。然而，超声评估HF 患者的膈肌功能在心衰患者中的应用尚不明确。本研究通过超声检查评估的HF 患者膈肌功能与吸气肌肌力和运动耐力相关性，探讨HF 患者膈肌功能的临床意义。

1 资料与方法

1.1 临床资料 2018 年1 月—2019 年1 月，从浙江省人民医院心内科筛选出66 例HF 住院患者，诊断依据《中国心力衰竭诊断和治疗指南2018》[3]，所有研究对象在进行住院治疗后HF 症状有所改善。住院HF 患者通过肺活量测定和膈肌超声测量的吸气肌肌力在患者的标准康复计划中得到了常规评估，因此，我们在本研究中对这些数据进行回顾性分析，选取的患者超声检查均由同一医师完成。按超声测量膈肌肌肉厚度分为膈肌功能保留组和膈肌功能受损组，其中膈肌功能保留组36 例，膈肌功能受损组30例。本研究经医院医学伦理委员会审核通过。

1.2 纳入及排除标准 纳入标准：（1）心内科确诊有HF 病史；（2）年龄＞18 岁；（3）无认知功能障碍，简易精神状态评价表（MMSE）评分≥24 分；（4）无明显视力及听力障碍；（5）签署知情同意书。排除标准：（1）急性冠状动脉综合征和急性肺动脉栓塞；（2）因日常生活活动能力差（ADL）而无法进行身体功能测试的患者；（3）近6 个月内有急性心梗病史；（4）不稳定心绞痛；（5）数据缺失的患者。

1.3 测量方法 超声测量膈肌肌肉厚度：超声检查采用9.0MHz 超声探头评估膈肌所在的同位位置，即位于右侧胸腔外侧的垂直部分，超声换频器放置于腋前和腋中线之间的右侧肋间隙，垂直于胸壁，水平放置在皮肤右侧腋中线的第八或第九肋间隙。膈膜呈三层结构，由两条平行回声线组成，分别代表胸膜和腹膜。测量吸气末膈肌肌肉厚度（Diaphragm muscle thickness at end inspiration，DT-insp）和静息呼气时膈肌肌肉厚度（Diaphragm muscle thickness at resting expiration，DT-exp）。DT-exp 反映膈肌质量，而DT-insp 反映膈肌质量和收缩性。因此，在本研究中，我们应用DT-insp 作为膈肌功能的综合指标，膈肌功能受损定义为吸气末膈肌肌肉厚度低于中值：DT-insp<4.0mm，膈肌功能保留定义为DTinsp≥4mm，膈肌萎缩定义为DT-exp<2.0mm[4]。膈肌功能障碍是指气管内压的改变<11cmH2O，包括膈肌无力（膈肌产生压力的能力部分丧失）和膈肌瘫痪（膈肌功能完全丧失）[5]。

1.4 观察指标（1）肺功能和呼吸肌力量评定：用肺活量计测量肺活量（FVC）和第1 秒用力呼气容积（呼气时第1 秒用力呼气量与用力肺活量之比）的测量值，最大吸气压（MIP），最大呼气压（MEP）。（2）6min 步行测试：一个30m 平坦的无障碍走廊，两端放置椅子，用于测量6min 的步行距离（6MWD）。患者被建议尽可能在规定的6min 内每30 米转180°走路。患者单独行走，避免影响行走速度。6min 后，患者被告知停止，计算步行总距离。（3）超声心动图：测量左室射血分数（LVEF）和左室舒张末内径（LVDd）。

1.5 统计学方法 应用SPSS 20.0 统计软件进行数据分析，以均数±标准差（）表示，组间比较采用独立样本t 检验，计数资料采用χ2检验，用百分比（%）表示，P 值＜0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组心力衰竭患者一般资料比较 膈肌功能受损组患者（DT-insp<4mm）较膈肌功能保留组患者（DT-insp≥4mm）年龄更大（P＜0.05），左室射血分数较高（P＜0.05），左心室舒张末期内径较小（P=0.091），DT-insp 和DT-exp 较短（P＜0.05），膈肌萎缩（DTexp<2.0mm）更为常见（分别为66.67%和38.89%，P<0.05）。两组之间的其他参数特征如合并症等无显著差异，见表1。

表1 两组心力衰竭患者一般资料比较（）

表1 两组心力衰竭患者一般资料比较（）

注：BMI 为体质指数；LVEF 为左室射血分数；LVDd 为左心室舒张末期内径；DTinsp 为吸气末膈肌肌肉厚度；DT-exp 为静息呼气时膈肌肌肉厚度

表2 膈肌功能保留组和膈肌功能受损组患者肺功能和运动耐力比较（）

表2 膈肌功能保留组和膈肌功能受损组患者肺功能和运动耐力比较（）

注：FVC 为用力肺活量；FEV1 为第一秒用力呼气量；MIP 为最大吸气压；MEP 为最大呼气压；6MWD 为6min 步行距离

2.2 两组心力衰竭患者肺功能和运动耐力比较 膈肌功能受损患者FVC、MIP、MEP 和6MWD 低于膈肌功能保留患者（P 均<0.05），见表2。

3 讨论

本组资料显示，超声证实的膈肌功能障碍常出现在HF 患者中，膈肌功能障碍代表了吸气肌无力，并伴有运动耐受性差，独立于HF 患者合并肺功能障碍疾病。

吸气肌无力被认为是与HF 患者运动不耐受有关的一个附加因素[2]。有研究表明，膈肌的超声评估是一种评估吸气肌功能的新方法[6]。膈肌是主要的吸气肌，在静息时产生三分之二的潮气量。因此，膈肌功能障碍常引起吸气肌无力和通气功能障碍[7]。Palkar 等[8]研究报道称超声评估的膈肌增厚预示着机械呼吸机支持的成功撤除率。Kot 等[9]证实超声检查是诊断膈肌功能的高度敏感和特异性工具。本研究结果显示，膈肌功能受损组患者VC、MIP、MEP 和6MWD 明显低于膈肌功能保留组（P<0.05），表明DT-insp 减少所代表的膈肌萎缩和功能障碍与HF患者的肺功能差和运动不耐受相关。

虚弱是一种重要的临床综合症，可使患者处于易受伤害状态，并且当暴露于压力源时会导致残疾和死亡风险增加，虚弱的主要原因是骨骼肌萎缩和虚弱，即肌肉减少，会破坏呼吸和肢体肌肉功能[10]。膈肌功能障碍是HF 伴骨骼肌功能障碍患者运动耐受不良的独立影响因素，部分原因可能是吸气反射所致肢体肌肉功能障碍，诱发交感神经激活和周围血管收缩，导致外周骨骼肌疲劳和耐力下降[11]。本研究中膈肌萎缩（DT-exp<2.0mm）在膈肌功能受损组的患者中更为常见（P<0.05）。既往研究表明[12]，在心力衰竭患者中，吸气肌训练对运动能力、膈肌功能的改善和吸气反射的减弱具有良好的效果。因此，除了常规的康复方案外，吸气肌训练是心力衰竭患者的一种辅助治疗选择。

本研究尚有一些局限性。首先，这是一项回顾性的单中心研究，样本量小，还需在今后研究中加大样本量作进一步探讨。此外，许多因脑血管或骨科疾病引起的身体不适应或运动功能障碍导致ADL 较差的患者被排除在外。尽管如此，膈肌的超声评估具有无创性和床边易于使用的优点。