慢性阻塞性肺疾病患者骨骼肌定量超聲研究.pdf

1、第一部分兩維斑點(diǎn)追蹤超聲對(duì)右側(cè)膈肌應(yīng)變的初步研究
　　目的：采用兩維斑點(diǎn)追蹤超聲定量研究正常成人右側(cè)膈肌吸氣相縱向應(yīng)變，初步探索一種可能用于評(píng)價(jià)膈肌動(dòng)力學(xué)的新方法。
　　方法：研究設(shè)計(jì)為探索性研究，于2012.03～2012.06在同濟(jì)大學(xué)附屬上海市東方醫(yī)院特診部超聲醫(yī)學(xué)科完成。研究對(duì)象為前來(lái)醫(yī)院參加健康體檢的21名成人志愿者，平均年齡43.00±11.00歲；其中男性12名，平均年齡39.00±7.06歲；女性9名，平均年

2、齡47.89±3.25歲。入選者均無(wú)特殊肌肉鍛煉史，無(wú)已知膈肌麻痹、膈神經(jīng)受損及膈肌膨出等影響膈肌動(dòng)力學(xué)的神經(jīng)肌肉性疾病。研究?jī)?nèi)容為年齡等一般人口學(xué)資料、右側(cè)膈肌兩維斑點(diǎn)超聲應(yīng)變分析及肺功能測(cè)定。超聲研究采用美國(guó)GE公司Vivid E9彩色多普勒超聲診斷儀，配備 M5S探頭、實(shí)時(shí)心肌組織多普勒顯像、組織追蹤顯像、應(yīng)變和應(yīng)變率顯像功能及Q-analyze軟件。超聲探頭放置于右側(cè)肋弓下鎖骨中線附近，以肝臟為聲窗，B型超聲實(shí)時(shí)探查平靜和用力呼

3、吸時(shí)的右側(cè)膈肌運(yùn)動(dòng)，獲得弧形膈肌圖像后手動(dòng)設(shè)置感興趣區(qū)并啟動(dòng)Q-analyze應(yīng)變分析軟件自動(dòng)分析右側(cè)膈肌縱向應(yīng)變。應(yīng)變分析由心電波形觸發(fā)，負(fù)應(yīng)變值表示肌肉縮短，正值表示肌肉舒展。選擇吸氣相膈肌 M型超聲圖像最大斜率處所對(duì)應(yīng)的心動(dòng)周期分析結(jié)果為膈肌吸氣相縱向應(yīng)變值，同時(shí)測(cè)量平靜和用力呼吸時(shí) M型超聲膈肌頭尾向位移。統(tǒng)計(jì)分析采用SPSS16.0軟件，以P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，P＜0.01為差異有顯著性統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
　　結(jié)果：

4、 M型超聲測(cè)量平靜和用力呼吸時(shí)膈肌頭尾向位移分別為15.52±5.78 mm和59.23±18.73 mm。應(yīng)變分析時(shí)可見右側(cè)膈肌分為較明顯的三個(gè)節(jié)段，分別定義為右肋緣、右膈頂及右膈腳。在吸氣相，右肋緣首先出現(xiàn)負(fù)應(yīng)變值，隨后右膈腳顯示負(fù)值，而膈頂為正值。呼氣階段，膈頂顯示負(fù)應(yīng)變值，兩側(cè)為正值。平靜吸氣時(shí)右肋緣和右膈腳應(yīng)變比較無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P=0.198)，而用力吸氣時(shí)存在統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P=0.025)，且右肋緣應(yīng)變大于右膈腳(P=0.02

5、4)。平靜和用力吸氣的膈肌整體應(yīng)變和右肋緣應(yīng)變存在顯著性統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P=0.000；P=0.005)，膈頂和右膈腳應(yīng)變差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
　　結(jié)論：采用目前專用于心肌應(yīng)變分析的兩維斑點(diǎn)超聲可以實(shí)現(xiàn)對(duì)右側(cè)膈肌縱向應(yīng)變的分析，膈肌各節(jié)段應(yīng)變存在統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。超聲膈肌斑點(diǎn)追蹤應(yīng)變成像可能成為一種評(píng)價(jià)膈肌動(dòng)力學(xué)的新方法。
　　第二部分慢性阻塞性肺疾病患者股四頭肌定量超聲與健康相關(guān)生活質(zhì)量、肺功能的關(guān)系研究
　　目的：采用超聲研究

6、慢性阻塞性肺疾病(Chronic Obstructive Pulmonary Disease, COPD)患者和非COPD對(duì)照者股四頭肌厚度、股直肌面積及其聲像圖的灰階值；問(wèn)卷調(diào)查評(píng)估兩組健康相關(guān)生活質(zhì)量。比較不同級(jí)別 COPD患者與非 COPD對(duì)照者股四頭肌超聲定量值、健康相關(guān)生活質(zhì)量及肺功能的差異。探討COPD患者股四頭肌定量超聲與健康相關(guān)生活質(zhì)量和氣流阻塞程度的相關(guān)性及臨床意義。
　　方法：研究設(shè)計(jì)為前瞻性觀察研究，于201

7、3.09～2014.06在瑞典哥德堡大學(xué)Sahlgrenska醫(yī)學(xué)院Krefting研究中心進(jìn)行。研究對(duì)象為50名穩(wěn)定期COPD患者和21名年齡/性別相匹配的非 COPD志愿者，來(lái)源于西部瑞典阻塞性肺病研究項(xiàng)目隨訪人群（數(shù)據(jù)庫(kù)總隨訪人數(shù)50000名）。受邀前來(lái)實(shí)驗(yàn)室參加本研究的COPD患者均有獨(dú)立生活能力，并且至少一個(gè)月內(nèi)無(wú)急性發(fā)作。除外患有已知小兒麻痹癥等神經(jīng)肌肉性疾病、既往髖部或膝蓋手術(shù)史及需要助行器等輔助裝置行走者。研究?jī)?nèi)容為結(jié)構(gòu)

8、性問(wèn)卷，包括年齡等一般人口學(xué)資料、是否患有高血壓等伴隨疾病、近12個(gè)月以來(lái)的咳嗽咳痰等呼吸系統(tǒng)癥狀、日常用藥及COPD急性發(fā)作史等；8條目簡(jiǎn)短生活品質(zhì)問(wèn)卷（8-Item Short-Form Health Survey, SF-8）；第四版慢性病疲勞問(wèn)卷(The Functional Assessment of Chronic Illness Therapy Fatigue Version4, FACITF V4)；肺功能測(cè)定(德國(guó)耶格

9、CHEST便攜式肺功能儀，按照ATS/ERS標(biāo)準(zhǔn)診斷COPD并分級(jí)）；6分鐘步行距離測(cè)定；超聲股四頭肌定量分析。超聲研究采用美國(guó)GE公司LOGIQ A5彩色超聲診斷儀，B型超聲實(shí)時(shí)測(cè)量COPD患者和非COPD對(duì)照者雙側(cè)大腿中部皮下脂肪厚度、股四頭肌厚度和股直肌面積，并利用計(jì)算機(jī)輔助Photoshop直方圖灰度分析功能定量分析股直肌超聲圖像的回聲強(qiáng)度。統(tǒng)計(jì)分析采用 SPSS16.0軟件，以P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，P＜0.01為差異

10、有顯著性統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
　　結(jié)果：50名Ⅰ～Ⅳ級(jí)COPD患者（平均年齡65.76±8.07歲，其中男性占54％）和21名非COPD志愿者（平均年齡62.10±7.01歲，其中男性占62%）符合研究設(shè)計(jì)條件，完成問(wèn)卷調(diào)查、6分鐘步行距離、超聲及肺功能檢查。其中Ⅰ級(jí)COPD患者占42%，Ⅱ級(jí)44%，Ⅲ～Ⅳ級(jí)14%。
　　1.超聲測(cè)量結(jié)果
　　1.1、大腿中部皮下脂肪厚度：各級(jí)別COPD患者和非COPD對(duì)照者雙側(cè)大腿中部皮下脂

11、肪厚度比較無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。女性COPD患者皮下脂肪厚度大于男性患者（P＜0.0001）。
　　1.2、股四頭肌厚度和股直肌面積：非COPD志愿者、Ⅰ級(jí)COPD患者的股四頭肌厚度和股直肌面積與Ⅲ～Ⅳ級(jí) COPD患者比較存在顯著性統(tǒng)計(jì)學(xué)差異；非 COPD志愿者、Ⅰ級(jí)及Ⅱ級(jí) COPD患者三組間兩兩比較無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異；Ⅱ級(jí)與Ⅲ～Ⅳ級(jí)COPD患者比較亦無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異；不同性別COPD患者股四頭肌厚度和股直肌面積比較存在顯著性統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，男性均大于

12、女性（P=0.001）；所有參與研究者雙側(cè)股四頭肌厚度和股直肌面積比較均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。
　　1.3、股直肌灰度值：非COPD志愿者分別與Ⅰ、Ⅱ及Ⅲ～Ⅳ級(jí)COPD患者比較，股直肌灰度標(biāo)準(zhǔn)差均存在統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P=0.029；P=0.001；P=0.000）；Ⅰ級(jí)與Ⅲ～Ⅳ級(jí)COPD患者比較亦存在統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P=0.032）；Ⅰ級(jí)與Ⅱ級(jí)、Ⅱ級(jí)與Ⅲ～Ⅳ級(jí)COPD患者比較均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。COPD患者雙側(cè)和不同性別股直肌灰度標(biāo)準(zhǔn)差比較均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)

13、差異。
　　2.問(wèn)卷調(diào)查結(jié)果
　　2.1、8條目簡(jiǎn)短生活品質(zhì)問(wèn)卷(8-Item Short-Form Health Survey, SF-8)：SF-8問(wèn)卷結(jié)果包括生理健康總分(Physical Component Summary，PCS)和精神健康總分(Mental Component Summary, MCS)兩部分。Ⅱ和Ⅲ～Ⅳ級(jí)COPD患者分別與非COPD志愿者比較，PCS均存在顯著性統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P=0.004；P＜0

14、.000）；Ⅰ級(jí)與Ⅲ～Ⅳ級(jí)COPD患者比較存在顯著性統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P=0.002），與非COPD志愿者比較則無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異；非COPD志愿者與各級(jí)別COPD患者比較，MCS均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異；不同性別COPD患者之間SF-8問(wèn)卷結(jié)果比較無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。
　　2.2、第四版慢性病疲勞問(wèn)卷(The Functional Assessment of Chronic IllnessTherapy Fatigue Version4, FACITF V

15、4)：非COPD志愿者和Ⅰ級(jí)COPD患者與Ⅲ～Ⅳ級(jí)COPD患者比較存在顯著性統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P=0.004, P=0.001）；不同性別COPD患者之間比較無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。
　　2.3、6分鐘步行距離(the6-minute walk distance,6MWD)：Ⅱ和Ⅲ～Ⅳ級(jí)COPD患者分別與非COPD志愿者比較均存在統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P=0.036, P=0.002）；Ⅰ級(jí)與Ⅲ～Ⅳ級(jí)COPD患者比較存在顯著性統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P=0.004）。

16、
　　2.4、COPD患者生理健康總分平均值上下兩組比較：兩組股直肌灰度標(biāo)準(zhǔn)差和FACITF V4問(wèn)卷結(jié)果存在顯著性統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P＜0.0001）,股四頭肌厚度、MCS及6MWD亦均存在統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P＜0.05），年齡、體重指數(shù)、股直肌面積及大腿中部皮下脂肪厚度比較均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。
　　3.股四頭肌超聲定量值與問(wèn)卷調(diào)查結(jié)果的相關(guān)性
　　COPD患者的年齡與股四頭肌厚度和面積顯著負(fù)相關(guān)（r=-0.412; r=-0.47

17、7，P＜0.01），體重指數(shù)與股四頭肌厚度正相關(guān)（r=0.367, P＜0.05）；年齡和體重指數(shù)與股直肌灰度標(biāo)準(zhǔn)差呈正相關(guān)，但P值大于0.05； PCS與股四頭肌厚度呈正相關(guān)（r=0.321, P＜0.05），與股直肌灰度標(biāo)準(zhǔn)差呈顯著負(fù)相關(guān)（r=-0.410, P＜0.01）。以年齡、身高、體重、體重指數(shù)、大腿中部皮下脂肪厚度為控制變量作偏相關(guān)分析，股直肌灰度標(biāo)準(zhǔn)差與 PCS負(fù)相關(guān)(r=-0.331, P=0.027)。多元回歸分析結(jié)

18、果顯示，股直肌灰度標(biāo)準(zhǔn)差與PCS呈顯著獨(dú)立負(fù)相關(guān)（β=-0.364, P=0.009）。
　　4.股四頭肌超聲定量值與肺功能的相關(guān)性
　　股四頭肌厚度和股直肌面積與第一秒用力肺活量(Forced Expiratory Volume in one second, FEV1)、FEV1占預(yù)測(cè)值百分比、用力肺活量(Force Vital Capacity, FVC)及FEV1/FVC%均呈顯著正相關(guān)(P＜0.01)。股直肌灰度標(biāo)準(zhǔn)

19、差與FEV1/FVC%呈顯著負(fù)相關(guān)(r=-0.408, P＜0.01)。
　　結(jié)論：各級(jí)別COPD患者分別與非COPD志愿者相比較，股直肌超聲回聲強(qiáng)度均顯著增高，并且與8條目生活品質(zhì)問(wèn)卷中主要代表日常活動(dòng)能力的生理健康總分呈顯著獨(dú)立負(fù)相關(guān)，而股四頭肌面積和股直肌厚度只在Ⅲ～Ⅳ級(jí) COPD患者中顯著下降，提示股直肌超聲灰度值的變化早于下肢肌肉厚度和面積的變化。骨骼肌超聲回聲強(qiáng)度定量分析可能是一種用于早期識(shí)別 COPD患者外周骨骼肌功

20、能失調(diào)的簡(jiǎn)便而有效的方法。
　　第三部分慢性阻塞性肺疾病患者拇收肌厚度與手握力、肺功能的關(guān)系研究
　　目的：采用超聲研究慢性阻塞性肺疾病(Chronic Obstructive Pulmonary Disease, COPD)患者、哮喘患者及非COPD/非哮喘對(duì)照者的拇收肌厚度，同時(shí)分別測(cè)定手握力和肺功能。觀察 COPD患者拇收肌厚度和手握力與哮喘患者、非 COPD/非哮喘對(duì)照者相比是否存在統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。探討超聲測(cè)量拇收肌厚度

21、與手握力、肺功能的相關(guān)性及臨床意義。
　　方法：研究設(shè)計(jì)為前瞻性觀察研究，于2013.09～2014.06在瑞典哥德堡大學(xué)Sahlgrenska醫(yī)學(xué)院Krefting研究中心進(jìn)行。研究對(duì)象為穩(wěn)定期COPD患者、年齡/性別相匹配的哮喘患者及非COPD/非哮喘志愿者各20名，其中男女均各10名，選自西部瑞典阻塞性肺病研究項(xiàng)目隨訪人群（數(shù)據(jù)庫(kù)總隨訪人數(shù)50,000名）。除外既往合并腦血管病、骨骼肌疾病及風(fēng)濕性疾病等引起手部活動(dòng)受限者及有

22、拇收肌外傷和（或）手術(shù)史者。研究?jī)?nèi)容為年齡等一般人口學(xué)資料；手握力測(cè)試（Jamar dynamometer）；肺功能測(cè)定（德國(guó)耶格CHEST便攜式肺功能儀，按照ATS/ERS標(biāo)準(zhǔn)診斷COPD并分級(jí)）；超聲測(cè)量拇收肌厚度。超聲研究采用美國(guó)GE公司LOGIQ A5彩色超聲診斷儀，探頭（頻率10 MHz）放置于緊靠第一掌指骨手背側(cè)，在第一、二掌指骨之間形成的三角處測(cè)量 COPD患者、哮喘患者及非 COPD/非哮喘對(duì)照者拇收肌厚度。統(tǒng)計(jì)分析采用

23、SPSS16.0軟件，以P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，P＜0.01為差異有顯著性統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
　　結(jié)果：COPD患者、哮喘患者及非COPD/非哮喘志愿者各20名符合研究設(shè)計(jì)條件，完成拇收肌厚度超聲測(cè)量、手握力測(cè)試及肺功能檢查。三組間年齡、性別、心率、體重指數(shù)及伴隨疾病比較均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。
　　1.超聲拇收肌厚度所有接受超聲檢查者均能獲取清晰的拇收肌圖像用于測(cè)量，連續(xù)三次測(cè)量結(jié)果克朗巴哈α（Cronbach Alpha）信度

24、系數(shù)為0.986。COPD患者、哮喘患者及非COPD/非哮喘對(duì)照者的優(yōu)勢(shì)手拇收肌厚度分別為8.83±2.06 mm、8.24±2.55 mm及8.91±1.82 mm，三組間兩兩比較無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P=0.574）。COPD患者、哮喘患者及非 COPD/非哮喘對(duì)照者不同性別間兩兩比較，拇收肌厚度均存在顯著性統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P＜0.0001）；以性別分層，三組間兩兩比較拇收肌厚度均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（男性P=0.984；女性P=0.336）。

25、　　2.手握力 COPD患者、哮喘患者及非COPD/非哮喘對(duì)照者優(yōu)勢(shì)手的手握力分別為36.4.00±9.96 kg、36.70±14.43 kg及35.7±10.81 kg，三組間兩兩比較無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P=0.964）。COPD患者、哮喘患者及非COPD/非哮喘對(duì)照者不同性別間兩兩比較均存在顯著性統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P＜0.0001）；以性別分層，三組間兩兩比較手握力均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（男性P=0.488；女性P=0.231）。
　　3.拇收