超声检测膈肌变化对慢性阻塞性肺病患者康复效果评价的应用价值

冯靖 蒋荷娟 刘海涛 高翰林 天津北大医疗海洋石油医院超声科 （天津 300452）

内容提要： 目的：探讨M型超声检测膈肌活动变化对慢性阻塞性肺病患者康复效果评价的应用价值。方法：选取2018年1月～12月45例在本院就诊的分级为GOLD2级和GOLD3级的稳定期COPD患者，在常规药物治疗的基础上给予肺康复治疗，于治疗前和治疗6月后分别进行6min步行距离测定（6MWT）、MRC呼吸困难评分和肺功能测定，M型超声检测其康复治疗前后的膈肌运动幅度（DM）、膈肌厚度分数（DTF）、计算膈肌运动幅度变化值（ΔDM）、膈肌厚度分数变化值（ΔDTF），分析膈肌活动变化与活动耐力、呼吸困难程度改善情况的关系，使用ROC曲线评估膈肌参数变化评价康复效果的效能。结果：治疗前后患者肺功能指标比较，差异无统计学意义（P＞0.05）；治疗前后6MWT、MRC评分比较，差异有统计学意义（P均＜0.05）；DMqb较治疗前减低，DMdb、DTF较治疗前增加，差异有统计学意义（P均＜0.05）；ΔDMqb与Δ6MWT及MRC评分变化无相关性（P均＞0.05）；ΔDMdb与Δ6MWT、MRC评分变化呈显著正相关（P均＜0.05），ΔDTF与Δ6MWT呈高度正相关（P＜0.05），与MRC评分变化呈中度正相关（P＜0.05）；ΔDTF的AUC为0.842，最佳评价界值为0.135，敏感度为69.7%，特异度为91.7%，ΔDMqb的AUC为0.583，评价价值低，ΔDMdb的AUC为0.822，最佳评价界值为0.59cm，敏感度为72.7%，特异度为83.3%。结论：超声可检测慢性阻塞性肺病患者康复前后的膈肌变化情况，指导稳定期患者的康复治疗。

慢性阻塞性肺病（Chronic Obstructive Pulmonary Disease，COPD）表现为气流受限且不完全可逆，它可造成呼吸肌的结构和功能障碍，而膈肌是最重要的呼吸肌，承担着人体60%～80%的通气需要，因此检测膈肌功能可间接观测肺通气情况[1,2]。目前，COPD稳定期患者不仅有各种药物治疗，还包括综合康复治疗方法来提高其呼吸肌力及运动耐量。既往测量膈肌变化的方法有肌电图、X射线、MRI等检查手段，但均有一定的局限性[3]。国内外文献报道，超声可用来评价COPD患者的病情[4,5]。超声检查技术安全、无创、可动态观察膈肌运动[6]。本研究采用M型超声观察并评估COPD患者在康复前后膈肌活动变化的情况，探讨超声评价康复效果的效能。

1.资料与方法

1.1 临床资料

选取2018年1月～12月在本院就诊的GOLD2级和GOLD3级的稳定期COPD患者45例，男40例，女5例，年龄48～70岁，平均（60.78±6.67）岁，诊断和分级标准均符合WHO发布的《COPD全球倡议指南》[7]；所有入选对象无胸腹腔手术史及胸廓畸形，未使用影响肌肉功能的药物，且排除合并不稳定型心绞痛、近3个月内心梗或药物不能控制的心衰患者、合并脑血管病变、恶性肿瘤、胸腹腔积液者、肢体残障、认知障碍及沟通困难者等。本研究已经本院伦理委员会的审核，参与者已全部签署知情同意书。

1.2 方法

患者在常规药物治疗的基础上给予肺康复治疗，于治疗前和康复治疗6月后分别进行膈肌指标、肺功能、6MWT及MRC评分测定。

超声检查：使用GE公司Voluson E8超声诊断仪，频率1～5MHz凸阵探头及频率8～10MHz线阵探头。①膈肌运动幅度（Diaphragmatic Mobility，DM）测量。嘱患者平躺，将凸阵探头放于右侧肋缘下，于膈肌头尾轴垂直，定位于膈顶部，M超显示膈肌运动，以吸气初为起点，吸气末为峰点，测量两点间垂直距离，嘱患者分别平静呼吸、深吸气，收集两呼吸状态下图像，间隔2min，重复测量3次取平均值，平静呼吸时膈肌移动度描述为DMqb，治疗前后变化描述为ΔDMqb，深呼吸时膈肌移动度描述为DMdb，治疗前后变化描述为ΔDMdb。②膈肌厚度分数（diaphragm thickening fraction，DTF）测量。嘱患者平躺，取高频线阵探头，放于锁骨中线至腋前线中点与第7～8肋间交界处，测量两侧平行高回声内侧低回声，即膈肌厚度，分别于吸气末、呼气末测量并记录，测量三次取平均值，计算膈肌厚度分数DTF(%)=(膈肌吸气末厚度一膈肌呼气末厚度)/膈肌呼气末厚度×100%，治疗前后变化描述为ΔDTF。

肺功能检测：采用Autospiro AS-507型肺功能检测仪，记录第1秒用力呼气容积（Forced Expiratory Volume In One Second，FEVI）及用力肺活量（Forced Vital Capacity，FVC），重复测量3次取平均值，计算FEV1占预计值的百分比、FEV1/FVC指标。

1.3 观察指标与判定标准

①按照美国胸科协会制订标准，进行6MWT试验并记录结果[8]。患者佩戴电子计步器，于无障碍物的50m平直走廊内，尽最大能力和速度往返步行，丈量6min内所步行的距离，即6MWT值，计算治疗前后步行距离的变化值，描述为Δ6MWT。②参考文献[8]行MRC评分，MRC评分为0～5分。无气促为0分；在快、强及持续用力时出现呼吸困难为1分；平地步行、快走或爬小坡时出现气促为2分；由于气促平地行走比同龄人慢，或要停下休息为3分；在平地行走100米左右或几分钟后需停下来休息为4分；由于呼吸困难严重而无法离开家，或穿、脱衣服便出现呼吸困难、气促为5分。

1.4 统计学分析

2.结果

2.1 康复治疗前后肺功能、6MWT及MRC评分结果

治疗前、后患者肺功能指标比较，差异无统计学意义（P＞0.05）；治疗前6MWT与治疗后比较，差异有统计学意义（P＜0.05）；治疗后，患者的MRC评分下降，与治疗前比较，差异有统计学意义（P＜0.05），见表1。

表1. 康复治疗前后肺功能、6MWT及MRC评分指标比较(n=45,±s)

表1. 康复治疗前后肺功能、6MWT及MRC评分指标比较(n=45,±s)

组别 FEV1(L) FVC(L) FEV1预计值(%) FEV1/FVC(%) 6MWf(m) MRC评分(分)冶疗前 1.31±0.13 2.75±0.37 45.18±8.49 57.04±6.85 323.07±57.69 3.16±1.83冶疗后 1.44±0.39 2.90±0.46 48.62±10.43 59.74±7.71 384.67±58.87 2.49±1.24 t-1.664 -1.756 -1.715 -1.753 -5.014 2.413 P 0.100 0.083 0.090 0.083 0.000 0.018

2.2 膈肌运动情况

患者DMqb较治疗前减低，DMdb较治疗前增加，差异有统计学意义（P＜0.05）；DTF经治疗后增加，差异有统计学意义（P＜0.05），见表2。

表2. 康复治疗前后膈肌参数比较(n=45,±s)

表2. 康复治疗前后膈肌参数比较(n=45,±s)

组别 DMqb DMdb DTF冶疗前 1.88±0.21 4.28±0.56 1.19±0.16冶疗后 1.61±0.32 4.86±0.45 1.35±0.17 t 4.603 -5.422 -4.594 P 0.000 0.000 0.000

2.3 康复治疗后膈肌参数变化值与Δ6MWT及MRC评分变化的相关性

平静呼吸时，患者的膈肌参数变化值与Δ6MWT及MRC评分变化无相关性（P均＞0.05）；深呼吸时，患者的ΔDM与Δ6MWT、MRC变化呈显著正相关（P均＜0.05），ΔDTF与Δ6MWT呈高度正相关（r=0.678，P＜0.05），与MRC评分变化呈中度正相关（r=0.529，P＜0.05），见表3。

表3. 康复治疗后膈肌参数变化值与Δ6MWT及MRC评分变化的相关性

2.4 膈肌运动变化评价康复效果

以患者活动耐力提高、呼吸困难改善为指标行膈肌运动变化的ROC曲线分析，显示ΔDTF评价COPD患者康复效果的效能最高，曲线下面积（Area Under Curve，AUC）为0.842，最佳评价界值为0.135，敏感度为69.7%，特异度为91.7%；平静呼吸时，ΔDMqb的AUC为0.583，评价价值低；深呼吸时，ΔDMdb的AUC为0.822，最佳评价界值为0.59cm，敏感度为72.7%，特异度为83.3%。

3.讨论

COPD是常见的慢性呼吸道疾病之一，可以改变膈肌的形态和功能，肺功能检测是其目前主要的诊断及疗效评估手段，但患者病情的影响因素一般多且复杂，因此康复锻炼未必能明显改善肺功能指标[9]。本研究中患者治疗后FEV1、FVC、FEV1预计值、FEV1/FVC值略有升高，但治疗前后亦无显著差异，那么有效地评估膈肌功能对COPD患者康复效果的评价就非常有意义。膈肌厚度分数，类似于心脏射血分数，可反映膈肌的收缩能力[10]。既往研究显示，膈肌位置下降1cm，人体便可获得250～350mL空气，表明膈肌移动度和肺通气关系密切[11]。因此本研究选用M超检测这两指标评价肺康复的治疗效果。

既往研究发现，COPD患者6MWT与安静状态下肺功能显著相关，可用于评估其活动耐力状况，该指标可以评价日常活动能力水平，有较高的准确性，且重复性亦显著优于FEV1[8]。有研究表明，6MWT距离提高54m提示COPD患者运动耐量有所提高[9]。本研究中，肺康复治疗后患者的6MWT距离平均提高61m，与治疗前相比差异有统计学意义；患者的MRC评分下降，提示呼吸困难程度有所改善。

COPD患者主要是阻塞性呼吸困难，伴气道阻力增加、呼吸道气流受限及膈肌疲劳，因此在平静呼吸时需要用力呼吸以获取更多的空气来保证肺泡通气量。本研究中，患者DMqb较治疗前减低，考虑经肺康复治疗后，患者的膈肌收缩舒张能力有所增强，不需要特别用力呼吸即可满足肺泡通气；DMdb、DTF较治疗前增加，提示通过康复锻炼，减轻了呼吸肌紧张状态，改善了膈肌功能。

治疗前后，患者深呼吸时的膈肌移动度变化值与Δ6MWT、MRC变化呈显著正相关，膈肌厚度分数变化值与运动耐量提高呈高度正相关，与呼吸困难改善呈中度正相关，提示M超检测膈肌运动变化可反映COPD患者肺康复后膈肌功能的改善情况。

本研究显示康复治疗前后膈肌厚度分数变化值评价COPD患者康复效果的效能最高，AUC为0.842，提示M超是一个评价COPD患者肺康复效果的有效指标，可进一步进行大样本研究，探索其用于诊断的最佳值。

综上所述，超声检查无创、经济、便捷，M超测定COPD患者康复治疗后的膈肌运动幅度及厚度分数变化是评估其康复效能的有效参数。