膈肌功能障礙對心力衰竭患者肺功能和運動耐力的影響

周盼盼 張樂英 周 亮 伍翠云

心力衰竭（heart failure，HF）患者常伴有膈肌功能障礙，膈肌功能障礙與HF 患者的運動耐受不良和低生活質(zhì)量的發(fā)展有關(guān)[1]。膈肌超聲是用于評估呼吸肌功能的一種技術(shù)，其優(yōu)點是可以直接評估膈肌肌肉質(zhì)量和收縮性[2]。另外，與肺活量測定法相比，可以在超聲心動圖檢查期間獲得數(shù)據(jù)。然而，超聲評估HF 患者的膈肌功能在心衰患者中的應用尚不明確。本研究通過超聲檢查評估的HF 患者膈肌功能與吸氣肌肌力和運動耐力相關(guān)性，探討HF 患者膈肌功能的臨床意義。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 2018 年1 月—2019 年1 月，從浙江省人民醫(yī)院心內(nèi)科篩選出66 例HF 住院患者，診斷依據(jù)《中國心力衰竭診斷和治療指南2018》[3]，所有研究對象在進行住院治療后HF 癥狀有所改善。住院HF 患者通過肺活量測定和膈肌超聲測量的吸氣肌肌力在患者的標準康復計劃中得到了常規(guī)評估，因此，我們在本研究中對這些數(shù)據(jù)進行回顧性分析，選取的患者超聲檢查均由同一醫(yī)師完成。按超聲測量膈肌肌肉厚度分為膈肌功能保留組和膈肌功能受損組，其中膈肌功能保留組36 例，膈肌功能受損組30例。本研究經(jīng)醫(yī)院醫(yī)學倫理委員會審核通過。

1.2 納入及排除標準 納入標準：（1）心內(nèi)科確診有HF 病史；（2）年齡＞18 歲；（3）無認知功能障礙，簡易精神狀態(tài)評價表（MMSE）評分≥24 分；（4）無明顯視力及聽力障礙；（5）簽署知情同意書。排除標準：（1）急性冠狀動脈綜合征和急性肺動脈栓塞；（2）因日常生活活動能力差（ADL）而無法進行身體功能測試的患者；（3）近6 個月內(nèi)有急性心梗病史；（4）不穩(wěn)定心絞痛；（5）數(shù)據(jù)缺失的患者。

1.3 測量方法 超聲測量膈肌肌肉厚度：超聲檢查采用9.0MHz 超聲探頭評估膈肌所在的同位位置，即位于右側(cè)胸腔外側(cè)的垂直部分，超聲換頻器放置于腋前和腋中線之間的右側(cè)肋間隙，垂直于胸壁，水平放置在皮膚右側(cè)腋中線的第八或第九肋間隙。膈膜呈三層結(jié)構(gòu)，由兩條平行回聲線組成，分別代表胸膜和腹膜。測量吸氣末膈肌肌肉厚度（Diaphragm muscle thickness at end inspiration，DT-insp）和靜息呼氣時膈肌肌肉厚度（Diaphragm muscle thickness at resting expiration，DT-exp）。DT-exp 反映膈肌質(zhì)量，而DT-insp 反映膈肌質(zhì)量和收縮性。因此，在本研究中，我們應用DT-insp 作為膈肌功能的綜合指標，膈肌功能受損定義為吸氣末膈肌肌肉厚度低于中值：DT-insp<4.0mm，膈肌功能保留定義為DTinsp≥4mm，膈肌萎縮定義為DT-exp<2.0mm[4]。膈肌功能障礙是指氣管內(nèi)壓的改變<11cmH2O，包括膈肌無力（膈肌產(chǎn)生壓力的能力部分喪失）和膈肌癱瘓（膈肌功能完全喪失）[5]。

1.4 觀察指標（1）肺功能和呼吸肌力量評定：用肺活量計測量肺活量（FVC）和第1 秒用力呼氣容積（呼氣時第1 秒用力呼氣量與用力肺活量之比）的測量值，最大吸氣壓（MIP），最大呼氣壓（MEP）。（2）6min 步行測試：一個30m 平坦的無障礙走廊，兩端放置椅子，用于測量6min 的步行距離（6MWD）。患者被建議盡可能在規(guī)定的6min 內(nèi)每30 米轉(zhuǎn)180°走路。患者單獨行走，避免影響行走速度。6min 后，患者被告知停止，計算步行總距離。（3）超聲心動圖：測量左室射血分數(shù)（LVEF）和左室舒張末內(nèi)徑（LVDd）。

1.5 統(tǒng)計學方法 應用SPSS 20.0 統(tǒng)計軟件進行數(shù)據(jù)分析，以均數(shù)±標準差（）表示，組間比較采用獨立樣本t 檢驗，計數(shù)資料采用χ2檢驗，用百分比（%）表示，P 值＜0.05 為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結(jié)果

2.1 兩組心力衰竭患者一般資料比較 膈肌功能受損組患者（DT-insp<4mm）較膈肌功能保留組患者（DT-insp≥4mm）年齡更大（P＜0.05），左室射血分數(shù)較高（P＜0.05），左心室舒張末期內(nèi)徑較小（P=0.091），DT-insp 和DT-exp 較短（P＜0.05），膈肌萎縮（DTexp<2.0mm）更為常見（分別為66.67%和38.89%，P<0.05）。兩組之間的其他參數(shù)特征如合并癥等無顯著差異，見表1。

表1 兩組心力衰竭患者一般資料比較（）

表1 兩組心力衰竭患者一般資料比較（）

注：BMI 為體質(zhì)指數(shù)；LVEF 為左室射血分數(shù)；LVDd 為左心室舒張末期內(nèi)徑；DTinsp 為吸氣末膈肌肌肉厚度；DT-exp 為靜息呼氣時膈肌肌肉厚度

表2 膈肌功能保留組和膈肌功能受損組患者肺功能和運動耐力比較（）

表2 膈肌功能保留組和膈肌功能受損組患者肺功能和運動耐力比較（）

注：FVC 為用力肺活量；FEV1 為第一秒用力呼氣量；MIP 為最大吸氣壓；MEP 為最大呼氣壓；6MWD 為6min 步行距離

2.2 兩組心力衰竭患者肺功能和運動耐力比較 膈肌功能受損患者FVC、MIP、MEP 和6MWD 低于膈肌功能保留患者（P 均<0.05），見表2。

3 討論

本組資料顯示，超聲證實的膈肌功能障礙常出現(xiàn)在HF 患者中，膈肌功能障礙代表了吸氣肌無力，并伴有運動耐受性差，獨立于HF 患者合并肺功能障礙疾病。

吸氣肌無力被認為是與HF 患者運動不耐受有關(guān)的一個附加因素[2]。有研究表明，膈肌的超聲評估是一種評估吸氣肌功能的新方法[6]。膈肌是主要的吸氣肌，在靜息時產(chǎn)生三分之二的潮氣量。因此，膈肌功能障礙常引起吸氣肌無力和通氣功能障礙[7]。Palkar 等[8]研究報道稱超聲評估的膈肌增厚預示著機械呼吸機支持的成功撤除率。Kot 等[9]證實超聲檢查是診斷膈肌功能的高度敏感和特異性工具。本研究結(jié)果顯示，膈肌功能受損組患者VC、MIP、MEP 和6MWD 明顯低于膈肌功能保留組（P<0.05），表明DT-insp 減少所代表的膈肌萎縮和功能障礙與HF患者的肺功能差和運動不耐受相關(guān)。

虛弱是一種重要的臨床綜合癥，可使患者處于易受傷害狀態(tài)，并且當暴露于壓力源時會導致殘疾和死亡風險增加，虛弱的主要原因是骨骼肌萎縮和虛弱，即肌肉減少，會破壞呼吸和肢體肌肉功能[10]。膈肌功能障礙是HF 伴骨骼肌功能障礙患者運動耐受不良的獨立影響因素，部分原因可能是吸氣反射所致肢體肌肉功能障礙，誘發(fā)交感神經(jīng)激活和周圍血管收縮，導致外周骨骼肌疲勞和耐力下降[11]。本研究中膈肌萎縮（DT-exp<2.0mm）在膈肌功能受損組的患者中更為常見（P<0.05）。既往研究表明[12]，在心力衰竭患者中，吸氣肌訓練對運動能力、膈肌功能的改善和吸氣反射的減弱具有良好的效果。因此，除了常規(guī)的康復方案外，吸氣肌訓練是心力衰竭患者的一種輔助治療選擇。

本研究尚有一些局限性。首先，這是一項回顧性的單中心研究，樣本量小，還需在今后研究中加大樣本量作進一步探討。此外，許多因腦血管或骨科疾病引起的身體不適應或運動功能障礙導致ADL 較差的患者被排除在外。盡管如此，膈肌的超聲評估具有無創(chuàng)性和床邊易于使用的優(yōu)點。