慢性阻塞性肺疾病患者膈肌厚度分数与活动耐力和呼吸困难的相关性

唐万艳，赵志华，杨明金

(1.四川大学望江医院，四川 成都 610065；2.成都市第二人民医院，四川 成都 610021)

慢性阻塞性肺疾病(COPD)是以气流显著受限为特征的慢性、进行性发展的肺部疾病， 主要表现为肺气肿(或气道阻塞)，严重者出现呼吸肌的功能障碍[1]。COPD在临床常见疾病中的发病率占第5位[2-3]。膈肌作为人体最重要的呼吸肌，长期气流受限可以导致其形态和生理功能改变，导致肌肉纤维走向改变，甚至还会导致患者出现活动耐力的改变[2-5]。因此，如何评价膈肌结构及与肺功能关系的研究具有临床意义。

1 资料与方法

1.1一般资料：选取我院2014年4月～2018年4月74例COPD患者进行研究。诊断标准：符合《COPD全球诊断、管理和预防策略指南(2011版)》[5]，入选标准：所有入选者知情同意并签署知情同意书；无胸部外科手术或结核病史；患者处于临床稳定期；无其他合并的慢性呼吸系统病[2]。排除标准：慢性呼吸衰竭；神经或肌肉病史；慢性代谢性疾病；肿瘤史；存在气胸或胸腔积液的患者；体型为肥胖或低体重的患者；精神异常或交流存在障碍的患者；治疗和调查依从性较差的患者。COPD组中男43例(占58.11%)，女31例(占41.89%)，年龄44～59岁，平均(47.33±5.30)岁，病程3～8年，平均(3.75±0.52)年，59例患者有吸烟史。在来我院体检的健康人群中选取74例为对照组，其中男40例(占54.05%)，女34例(占45.95%)，年龄40～59岁，平均(47.13±5.23)岁，病程3～9年，平均(3.58±0.50)年，62例有吸烟史。两组患者基本情况构成差异均无统计学意义(P>0.05)，有可比性。

1.2调查内容：患者入院初采集基本情况，治疗前后评估或检测患者相关数据：①肺功能：包括4项指标，如一秒用力呼气容积(FEV1%)、一秒用力呼吸容积占用力肺活量比值(FEV1/FVC)、残气量(RV)、肺总量(TLC)。②膈肌厚度、膈肌厚度分数(TF)表达水平：嘱咐受试者保持仰卧位，B超检测探头置于右侧肋间与锁骨中线交界区膈肌对合区域(大约在第八、第九肋间)，移动光标测量胸、腹膜内侧区膈肌层宽度，测量5次取均值作为最终结果，分别在功能残气(FRC)、TLC时相测量并记录膈肌厚度，即TDFRC、TDTLC，膈肌厚度分数(TF)=(TDTLC-TDFRC)/ TDFRC[5]。

2 结果

2.1两组对象肺功能比较：两组患者FEV1%、FEV1/FVC、残气量(RV)、TLC含量比较，差异有统计学意义(P<0.05)，COPD组患者FEV1%、FEV1/FVC含量显著低于对照组，RV、TLC含量显著高于对照组。见表1。

2.2两组膈肌厚度和TF比较：两组膈肌厚度、TF表达水平差异有统计学意义(P<0.05)，COPD组患者膈肌厚度、TF表达水平显著低于对照组。详见表2。

表1 两组对象肺功能比较

表2 两组对象膈肌厚度和TF的比较

2.3COPD组不同膈肌肌部厚度患者肺功能比较：COPD组不同膈肌肌部厚度患者FEV1%、FEV1/FVC、RV、TLC含量比较，差异有统计学意义(P<0.05)，<3 mm组FEV1%、FEV1/FVC显著高于3～6 mm组和>6 mm组，RV、TLC含量显著低于3～6 mm组和>6 mm组。见表3。

2.4COPD组患者膈肌厚度、TF和肺功能的相关性分析：膈肌厚度与FEV1、FEV1/FVC呈正相关，与RV、TLC呈负相关；TF与FEV1、FEV1/FVC呈正相关，与RV、TLC呈负相关。见表4。

表3 COPD组不同膈肌肌部厚度患者肺功能的比较

表4 COPD组患者TD、TF和肺功能的相关性分析

3 讨论

据临床调查显示，COPD患者通常表现为肺气肿或气道阻塞，这一表现与患者局部肌肉生理特征和反应相关[1]。由于患病人群基数较大，疾病诱因又广泛存在，病情若无法有效控制，将缓慢的进行性发展，存在较高的病死率。呼吸动力泵来自膈肌收缩舒张产生的肌力，因此影响呼吸运动的重要条件就是膈肌的厚度分数[6-7]。还有报道表明，膈肌运动能力除与其厚度有关，也与肺部的压力差存在显著关联，而临床现行评估肺功能的主要方式是测量肺的最大通气功能[8-11]。因此，通过对COPD患者进行膈肌厚度分数的量化测定，将有助于预先评估其呼吸功能[12-13]。

本研究表明，两组患者FEV1%、FEV1/FVC、RV、TLC含量差异显著，COPD组患者FEV1%、FEV1/FVC含量显著低于健康组患者，RV、TLC含量显著高于健康组患者。分析原因，COPD患者由于膈肌肌层往往相对较薄，因而患者正常呼吸运动时更容易出现动力不足、幅度偏浅的情况，长皮以往则可引发膈肌的负荷性疲劳，进而导致其他代偿性的改变。同时，本研究进一步验证了膈肌厚度对患者呼吸功能的间接性影响。运动后肺动脉压力升高，COPD患者活动耐力减低和肺动脉压力升高相关性的可能机制之一[14]。COPD组患者长期的肺动脉压力可引起右心的肥厚，最后导致慢性肺源性心脏病[15-16]，严重者甚至诱发右心出现功能衰竭。对于需要进行机械通气的COPD患者，需要着重注意。单侧膈肌功能障碍的患者由于其对侧膈肌疲劳程度相对较轻，实现成功脱机的可能性和安全性更好，将膈肌厚度作为脱机措施的评判指标具有较为深远的临床实用价值。

同时，本研究还表明COPD患者膈肌厚度和厚度分数与FEV1%、FEV1/FVC、TLC、RV有很好的相关性[17]，且随着气流受限严重程度增加，膈肌厚度和厚度分数逐渐下降[18]，中度及中度以上气流受限患者降幅超过22%[19]。这与Laveneziana等[20]研究结果一致，由此说明，COPD 患者膈肌结构的变化和气流受限、异常肺通气之间密切相关[21]。

综上所述，COPD 患者呼吸功能改变明显，其中膈肌厚度、厚度分数是引发COPD患者膈肌功能和呼吸功能改变的重要原因。