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胸膜肺超声及膈肌功能监测对间质性肺疾病的应用价值

2023-09-13 77 上传者：管理员

摘要：目的探讨间质性肺疾病(ILD)患者的胸膜、肺及膈肌超声指标的应用价值。方法选取就诊的ILD患者53例，按照是否需要辅助通气设备(有创或无创机械通气、高流量吸氧或蓄氧面罩等)分为ILD辅助通气亚组(18例)和ILD自主呼吸亚组(35例),另选取同期CT检查无间质性肺疾病的健康人30例作为对照组。使用超声对胸膜、肺及膈肌功能进行检查并记录量化指标，采用受试者工作特征(ROC)曲线预测ILD的严重程度。结果 ILD辅助通气亚组的膈肌移动度、膈肌增厚率均低于ILD自主呼吸亚组，肺超声B线评分、胸膜超声评分均高于自主呼吸亚组(P<0.05);ILD自主呼吸亚组的膈肌移动度低于对照组(P<0.05)。ROC曲线显示，胸膜超声评分的AUC最高(0.907),其次为肺超声B线评分和膈肌增厚率(分别为0.804和0.727),膈肌移动度的AUC一般(0.649)。相关性分析显示病例组中辅助通气亚组的膈肌移动度与胸膜超声评分呈负相关(P<0.05)。结论超声监测肺、胸膜及膈肌超声指标对评估ILD患者的病情有较高的应用价值。

关键词：
B线评分
肺超声
胸膜
膈肌超声
间质性肺疾病
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间质性肺疾病(interstitial lung disease, ILD)是一类以累及肺间质、肺泡腔为主的，导致肺组织发生弥漫性不可逆性病变的呼吸系统疾病[1]。早期ILD可无明显症状，进展期可出现不同程度的咳嗽、胸闷、进行性呼吸困难等临床表现，晚期可出现典型的肺纤维化影像学特征[2]。

肺部计算机断层扫描(computer tomography, CT)是目前诊断ILD的影像学“金标准”,然而CT具有辐射性，且无法应用于床旁。肺超声技术被证实对肺间质纤维化有良好的诊断价值，且与肺CT的诊断一致性较高[3]。对于接受机械通气治疗的危重间质性肺疾病患者，超声可完成床旁评估。超声监测膈肌功能对ILD患者病情有良好的反映[4,5],有研究者[6]提出肺间质纤维化患者呼吸困难可能与膈肌功能障碍有关。本研究使用超声对ILD患者肺、胸膜、膈肌等量化指标进行综合分析，探究其对ILD的研究价值。

1、资料与方法

1.研究对象

选取2022年1月至2023年4月于河北省人民医院就诊的ILD患者53例作为病例组，并按照是否需要辅助通气设备(有创或无创机械通气、高流量吸氧或蓄氧面罩等)分为ILD辅助通气亚组(18例)和ILD自主呼吸亚组(35例)。其中ILD辅助通气亚组男性8例，女性10例，年龄46～85岁，平均年龄(67.78±10.96)岁；ILD自主呼吸亚组35例，男性6例，女性29例，年龄39～93岁，平均年龄(62.91±11.38)岁。选取同期经CT检查无肺间质疾病的健康人30例作为对照组，男性11例，女性19例，年龄42～82岁，平均年龄(63.17±11.56)岁。

纳入标准：①经临床确诊ILD,具有典型ILD的肺CT影像表现；②接受肺、胸膜、膈肌超声检查且图像清晰。排除标准：①膈肌损伤或膈神经受损；②呼吸中枢抑制相关疾病；③合并慢性阻塞性肺疾病、急性肺水肿、气胸等肺部疾病；④肺叶切除手术史；⑤患者拒绝超声检查。本研究获得河北省人民医院伦理委员会批准(2020年第153号),经患者知情同意。

2.肺及膈肌超声检查方法

采用Philips CX50、EPIQ7超声诊断仪，使用凸阵探头(频率1～5 MHz)及线阵探头(频率3～12 MHz)。

(1)肺超声检查及评分方法

以胸骨旁线、腋前线、腋后线为纵线，以乳头水平为横线，将单侧胸部分为6个区域，双侧共12个区域，记录各区域征象并计算肺超声B线评分及胸膜超声评分。

B线评分标准：扫查区域内可见A线或≤2条B线，计0分；≥3条离散型B线，计1分；弥漫融合型B线，计2分；肺实变、碎片征或胸腔积液计3分。

胸膜超声评分标准：胸膜光滑、清晰，计0分；胸膜不规则，连续性完整，计1分；胸膜表面粗糙、偶见局灶性中断，计2分；胸膜形态失常，连续性破坏，胸膜下间质呈 “颗粒状”,计3分[7]。

(2)膈肌超声检查

膈肌移动度(diaphragm displacement, DD)测量：患者取仰卧位，将凸阵探头置于右侧锁骨中线和腋前线之间肋弓下缘，使用M模式测量呼吸周期内膈顶的移动距离(DD)和吸气时间(inspiratory time, Ti)。膈肌收缩速度(diaphragm contraction velocity, DCV)计算公式为：DCV=DD/Ti。

膈肌厚度测量：探头置于右侧腋中线与腋前线之间第8至第10肋间，分别测量呼气末膈肌厚度(diaphragm thickness at end expiration, DTee)及吸气末膈肌厚度(diaphragm thickness at end inspiration, DTei)。膈肌增厚率(diaphragm thickening fraction, DTF)计算公式为：DCV=(DTei-DTee)/DTee×100%。

3.统计学方法

使用SPSS 26.0软件进行统计分析。计量资料符合正态分布的以[Math Processing Error]表示，组间比较采用F检验；不符合正态分布的以M(Q1,Q3)表示，组间比较采用Kruskal-Wallis检验；计数资料以例(百分比)表示，组间比较采用χ2检验。采用Pearson或Spearman法进行相关性分析，诊断效能采用受试者工作特征(ROC)曲线评估。以P<0.05表示差异有统计学意义。

2、结果

1.一般资料比较

ILD辅助通气亚组的呼吸频率高于ILD自主呼吸亚组和对照组，差异有统计学意义(P<0.05),自主呼吸亚组和对照组之间呼吸频率无统计学意义(P>0.05);3组间年龄、性别、心率、血压无统计学意义(P>0.05)。

2.膈肌、胸膜、肺超声指标比较

ILD辅助通气亚组的DD、DTF低于ILD自主呼吸亚组和对照组，ILD自主呼吸亚组的DD低于对照组，差异有统计学意义(P<0.05),ILD自主呼吸亚组的DTF与对照组间无统计学意义(P>0.05);3组间DCV、DTee和DTei无统计学意义(P>0.05)。ILD辅助通气亚组的肺超声评分、胸膜超声评分均高于ILD自主呼吸亚组，差异有统计学意义(P<0.05),见图1、图2、表1。

3. ILD两亚组超声指标的相关性分析

病例组中辅助通气亚组的DD与胸膜超声评分呈负相关，差异有统计学意义(P<0.05),DTF、DCV、DTee和DTei与胸膜肺超声评分无相关性(P>0.05);自主呼吸亚组的DD、DTF、DCV、DTee和DTei与胸膜肺超声评分无相关性(P>0.05),见表2。

图1自主呼吸亚组影像表现

a.胸膜粗糙、连续性好，1分；b.局灶性B线，1分；c. CT示双肺下叶间质性病变；d. DD测量值21.0 mm。

图2辅助通气亚组影像表现

a.胸膜粗糙、连续性明显中断，3分；b.胸膜后方相互融合B线，2分；c. CT示双肺弥漫性间质性改变；d.DD测量值13.9 mm。

表1受试者胸膜、肺及膈肌超声指标比较

表2病例组膈肌参数与胸膜、肺超声的相关性比较

3、讨论

ILD近年来发病率增加，慢性肺部炎症、免疫系统疾病、毒性物质接触等均可导致肺部发生慢性弥漫性肺间质破坏与重构，最终导致肺间质纤维化发生。ILD的主要临床症状表现为劳累后的呼吸困难，其原因一方面在于肺间质纤维组织破坏和重构导致肺间质增厚，其内部肺毛细血管、淋巴组织等结构破坏，与肺泡气体交换的呼吸膜厚度增加，导致肺换气功能变差；另一方面在于增厚的肺间质挤压肺泡，导致肺泡扩张受限。此外，近年来有研究者提出ILD可能导致膈肌肌纤维发生病变，使膈肌收缩功能出现障碍[8],膈肌收缩功能障碍可能是ILD患者呼吸困难的原因之一。

膈肌是机体主要的吸气肌肉，膈肌病变和功能障碍将无法维持足够的肺通气量导致呼吸困难。本研究显示，ILD组的DD低于对照组，在亚组内，ILD辅助通气亚组的DD低于ILD自主呼吸组(P<0.05),表明严重的ILD导致机体发生膈肌功能受损。DD指标代表肺通气功能，DD每移动1 cm可带来350～500 mL的潮气量。DD减低提示肺通气不足。3组间膈肌厚度DTee和DTei参数无统计学意义，而ILD辅助通气亚组的DTF低于ILD自主呼吸亚组和对照组(P<0.05),表明需辅助通气的ILD患者可经超声发现膈肌收缩幅度受损。这与Boccatonda等[5]的研究结果相似。DTF反映膈肌肌纤维收缩时的增厚程度，DTF减低时患者无法维持自主呼吸。

有研究[9]显示ILD的主要肺超声表现为B线和胸膜不均匀。本研究对B线数量进行半定量分析，研究发现，ILD辅助通气亚组的肺超声评分高于ILD自主呼吸组(P<0.05),表明ILD患者B线越多，肺间质受累越严重，需要接受辅助氧疗设备维持呼吸。既往研究[10]显示，肺超声与肺CT对ILD的严重程度一致性良好，与本研究结果相近。本研究对胸膜特征进行量化后发现，ILD辅助通气亚组的胸膜超声评分高于ILD自主呼吸亚组(P<0.05),分析原因可能是胸膜及胸膜下间质与肺纤维化严重程度存在一定的关系，早期ILD胸膜下受累不明显，进展期和晚期ILD肺组织破坏严重，可经超声发现胸膜形态失常。本研究ROC曲线显示胸膜超声评分预测间质性肺病需要辅助通气的AUC最高(0.907),其次是B线评分(AUC为0.804)。有研究[11]发现胸膜超声评分对诊断结缔组织病相关ILD的灵敏度为72.7%,特异度为94.1%,且与高分辨肺CT一致性良好(Kappa=0.62),与本研究结果相近。

本研究存在的主要局限性：①膈肌的超声检查具有操作者依赖性；②未排除腹胀对患者膈肌的影响；③样本量小。

4、结论

肺、胸膜及膈肌超声指标对评估ILD患者的呼吸功能有较高的应用价值。

参考文献:

[1] 霍荣秀,郭乾育,许珂.药物治疗结缔组织病相关间质性肺疾病的进展[J].中华风湿病学杂志,2022,26(7).489-493.

[2] 郑毅.关于结缔组织病间质性肺疾病的再认识[J].中华风湿病学杂志,2015,19(9):577-579.

[3]张颖,连细华,黄顺发,等.肺部超声与高分辨率CT评估间质性肺疾病的对比研究[J].临床超声医学杂志,2021.23(5);365-368.

[4]赵浩天,刘元琳,刘奕,等.胸膜超声表现的临床意义[J].中国超声医学杂志,2023,39(1):12-16.

[5]龙玲,赵浩天,任珊,等.超声监测膈肌增厚率评价机械通气患者拔管结局[J].中国医学影像技术,2020,36(4):540-544.

[6]王育凯,林樟樟,陈绍琦.肺超声在结缔组织病相关间质性肺疾病的应用进展[J].中华风湿病学杂志,2017,21(2):129-132.

[7]王晓娜,牛慧敏,薛红元.肺超声与HRCT诊断结缔组织病相关间质性肺病的对比分析[J].中国超声医学杂志,2020,36(9).788-791.

基金资助:河北省医学科学研究课题计划项目(No.20210443､No.20211264);