引用本文: 段昊玙, 李宇祺, 梁斌苗. 慢性阻塞性肺疾病过度充气的研究进展. 中国呼吸与危重监护杂志, 2022, 21(12): 904-908. doi: 10.7507/1671-6205.202207065 复制
慢性阻塞性肺疾病(简称慢阻肺)是一种全球性的疾病,其发病率、致残率及给经济和社会带来的负担在不断增加[1]。慢阻肺患者的主要症状是因呼吸短促而日常生活受限,呼吸困难和活动受限的潜在发病机制很复杂,其中肺过度充气(lung hyperinflation,LH)在其病理生理学中发挥着重要作用[2]。LH的特点是功能残气量(functional residual capacity,FRC)增加,深吸气量(inspiratory capacity,IC)下降,最终导致呼吸困难,影响运动能力[3]。LH可以分为静态过度充气(static lung hyperinflation,sLH)和动态过度充气(dynamic lung hyperinflation,dLH)。由于肺实质受损和肺弹性回缩力下降导致sLH。慢阻肺患者呼吸急促和运动时,呼气时间缩短,在呼气不完全前吸气导致dLH。LH会影响通气负荷及呼吸肌能力,严重时还会影响心血管系统[4]。因此,评估LH对慢阻肺患者的治疗、运动耐力、生活质量都有很大帮助,本文将对慢阻肺患者LH的相关研究进行综述。
1 过度充气的评估
常用肺总量(total lung capacity,TLC)>预测值的120%,残气量(reserve volume,RV)>正常上限(upper limit of normal,ULN)[5],残总比(RV/TLC)>ULN来定义LH[6],深吸气量与肺总量之比(IC/TLC)也是反映LH的指标,随着慢阻肺病情的进展而下降[7]。LH的发生与气体陷闭即RV/TLC>ULN密切相关[8]。用力呼气流量-容积环下面积(area under the forced expiratory flow-volume loop,AreaFE)与RV/TLC有关[9]。RV/TLC>60%[10]和IC/TLC<25%[11]是严重LH的指标,也是肺减容术的前提条件[10]。AreaFE%(AreaFE expressed as a percentage of reference value)对严重LH的评估体现出了一定的优越性,有利于sLH的评估[12],但AreaFE的参考值缺乏统一标准,AreaFE%对治疗效果的评价作用有待于进一步研究。
慢阻肺患者在运动过程中,通气需求增加,但由于呼气气流受限,肺排空不全,呼气末肺容积未能降到自然平衡点,甚至进一步增加,这一现象称为dLH[13]。通常对运动过程中IC的变化进行监测从而评估dLH[11],但这一方法存在缺点。首先,它默认TLC值保持不变,但慢阻肺急性加重期和支气管舒张剂的使用会影响TLC;其次,该方法需要患者的配合,较费时,且会带来不适。Luo等[14]研究发现用IC评估慢阻肺存在运动相关高碳酸血症的患者时会低估dLH,因为二氧化碳增加了神经呼吸驱动力,从而补偿了IC。因此,需要一种省时省力且准确性较高的方法来评估dLH。有研究显示自主呼吸流量–容积环中的凹陷性可能有助于评估慢阻肺患者的dLH[15]。运动高峰期潮气量与肺总量之比(tidal volume at peak exercise and total lung capacity ratio,VTpeak/TLC)与呼气末肺容积相关,可能是慢阻肺患者dLH的潜在标志物,但该研究未纳入女性慢阻肺患者,其外推性有待进一步研究[16]。
MPT(manually/metronome paced tachypnea)试验通过对运动过程中的动态呼吸模式进行模拟,从而对LH进行评估,应该注意MPT过度诊断dLH[17]。MPIH(metronome-paced incremental hyperventilation)是一种在没有运动负荷增加情况下,逐渐增加呼吸频率对过度通气后dLH进行定量测定的一种方法[18],可以用于评估支气管舒张剂的疗效[19-20]。MPT及MPIH在评估dLH方面体现出了一定的优越性,但对这两种方法进行对比的研究相对较少。
强迫振荡技术(forced oscillation technique,FOT)通过静息潮气呼吸期间在气道开口处施加低振幅波,从而测量呼吸系统阻抗。脉冲振荡系统(impulse oscillometry system,IOS)常用于研究小气道阻塞,它对周围气道疾病比肺量计敏感[21],是FOT的一个分支。Milne等[22]研究发现FOT阻抗反映了慢阻肺患者的LH,气体陷闭和长效支气管舒张剂反应性。但该研究仅分析了吲达卡特罗的短期反应,不同长效支气管舒张剂的短期和长期作用不同,因此这个研究中关于长效支气管舒张剂反应性的结果不能外推到其他长效支气管舒张剂。D’Ascanio等[23]研究表明RV/TLC是评估sLH最可靠的指标,它与IOS参数关联性较强。RV/TLC与R5-R20、Fres呈正相关,与X5呈负相关。R5-R20,X5是反映小气道的指标,小气道疾病与导致LH的肺气肿之间存在恶性循环[24],所以RV/TLC与这几个参数之间关联性较强。这两项研究的样本含量较少,还需要扩大样本量的进一步研究。关于阻抗的参考值缺乏统一的标准,有待进一步研究。
2 影响肺过度充气测试结果的因素
影响过度充气测试结果的因素有很多,如慢阻肺分型、分期、合并症、季节及空气环境等,因此在进行过度充气评估时应注意上述因素,以免影响测试结果。
2.1 分型及分期
不同分型、不同分期慢阻肺患者的过度充气情况不同。使用高分辨率CT,根据肺气肿和支气管壁增厚情况,从形态学上将慢阻肺分为三种表型,即气肿型、支气管壁增厚型和混合型。Kitaguchi等[25]研究发现支气管壁增厚型慢阻肺患者的过度充气情况相较于其他两种分型较轻。慢阻肺可以分为稳定期和急性加重期,急性加重是导致慢阻肺患者入院的主要原因。与稳定期患者相比,重度慢阻肺急性加重患者住院期间sLH增加,但dLH并未发现增加[26]。在急性加重期情况相对较轻的患者中也得出了相似的结论[27]。
2.2 合并症
慢阻肺常常和肺源性心脏病、哮喘、肺间质纤维化等疾病共存,合并症的存在会加重慢阻肺病情,影响预后。肺源性心脏病(肺心病)是慢阻肺患者常见的合并症之一,它的发生是由于肺部组织和血管发生病变,使得肺循环阻力升高、肺动脉压升高、右心室肥厚或扩大,导致右心功能障碍。慢阻肺合并肺心病患者肺功能更差,过度充气程度更高,急性加重频率增加,病死率增加[28]。哮喘和慢阻肺是主要的阻塞性气道疾病,尽管病因不同,但有相似的生理特征,在临床上会同时存在,称为哮喘~慢阻肺重叠综合征(asthma-COPD overlap syndrome,ACOS)。研究发现,与单纯的慢阻肺患者相比,ACOS患者过度充气程度较低[29]。慢阻肺会发展为慢阻肺合并肺间质纤维化,双重的病理改变会导致肺功能的下降。不仅仅是弥散功能的下降,肺容量指标包括IC也会严重降低[30-31]。
2.3 空气环境及季节
污染物与呼吸道上皮接触,会激活炎症级联反应,导致组织受损[32]。空气污染会导致慢阻肺患者反复加重,慢阻肺反复加重会导致症状加重及肺功能下降。慢阻肺患者急诊就诊是空气污染短期影响的敏感结果,这一结论得到了流行病学研究的支持[33]。Arbex等[32]研究发现了日常环境中的空气成分PM10和SO2数值与慢阻肺急诊就诊之间的关系。冬季是流感高发季,流感病毒感染导致严重的发病率和死亡率,特别是在患者存在慢性疾病时[34]。流感会造成慢阻肺患者病情的恶化及肺功能的下降[35]。慢阻肺的急性加重有明显的季节性,10月到3月发病率高于其余几个月份[36]。研究表明冬季是慢阻肺急性加重发病率高的季节,可能与呼吸道病毒感染相关[37]。环境污染及季节交替与慢阻肺过度充气的发生或加重是否有关联,目前缺乏相关研究证实。推测可能的原因是空气污染和呼吸道病毒诱发慢阻肺急性加重,随之过度充气程度加重。
3 过度充气和运动能力
慢阻肺的诊断及评估依赖于第1秒用力呼气容积(forced expiratory volume in the first second,FEV1),但FEV1在预测运动能力和病死率方面能力较差[38],而运动能力的下降可预测病死率[39]。Felipe等[40]研究表明,与对照组相比,慢阻肺患者的握力和六分钟步行试验距离减少,特别是在IC/TLC较低的患者中。Ramon等[41]研究发现IC/TLC可用于预测慢阻肺患者的运动能力。Aalstad等[42]进行了一项为期3年的纵向研究,发现IC/TLC能预测慢阻肺患者的纵向运动能力变化,基线LH较少的患者,在随访期间能维持一定的运动能力。Ladeira等[13]研究指出相较于TLC、RV和RV/TLC,IC/TLC能更好地预测慢阻肺患者的运动能力。在该研究中,随着IC/TLC的下降,慢阻肺患者的六分钟步行试验距离缩短,呼吸困难加重,氧合指数变差。自主呼吸流量–容积环中的凹陷性可能有助于评估慢阻肺患者的运动受限[43]。MPIH可能是一种可替代运动期间dLH预测运动耐受性和呼吸困难的简便方法[44]。因此,对慢阻肺患者LH进行监测,有利于尽早发现与慢阻肺患者运动能力下降有关的因素,从而及时采取干预措施,改善慢阻肺患者的生活质量,预防进一步加重。一种准确性高、舒适度高、用时短的评估dLH的方法还有待进一步的研究。
4 过度充气与日常生活
慢阻肺患者在进行穿衣、洗碗、爬楼梯等日常生活活动(activities of daily living,ADLs)时,常常遇到困难,呼吸困难限制了慢阻肺患者的ADLs[43]。很大一部分慢阻肺患者认为自己在进行ADLs时需要部分或完全依靠他人的帮助[44],这可能会导致社会孤立,从而大大降低了他们的生活质量[45]。Lahaije等[46]研究发现慢阻肺患者进行ADLs时sLH的存在和dLH的出现导致身体活动水平的下降,且与气流受限程度无关。van Helvoort等[47]将慢阻肺患者与健康对照组相比,发现慢阻肺患者ADLs中呼吸困难更为严重,甚至在慢阻肺早期就已出现这种情况。这是因为慢阻肺患者在进行简单的ADLs(如走路、穿衣、洗碗)时,通气需求增加,通气效率下降,造成dLH,导致呼吸困难加重,从而限制了ADLs。慢阻肺患者进行ADLs时,发生dLH相较于未发生dLH的慢阻肺患者,呼吸困难更为严重。这表明了dLH在呼吸困难中发挥的作用。由上述研究可见,LH与慢阻肺患者的ADLs受限有关。慢阻肺患者由于ADLs受限,会减少活动,活动的减少会导致慢阻肺病情的加重,病情的加重又会影响ADLs,形成恶性循环。因此,应重视对慢阻肺患者LH的评估和治疗,从而改善患者的ADLs情况,提高生活质量。
5 过度充气与膈肌
膈肌是主要的呼吸肌,慢阻肺会影响膈肌的厚度、质量及面积。通常使用超声来评估不同肺容积下膈肌的移动度[48]。慢阻肺患者的膈肌活动度减少,膈肌活动度减少是慢阻肺患者病死率增加的一个危险因素[49]。LH导致膈肌形成流量和压力的能力下降,最终导致膈肌活动度下降[50]。慢阻肺患者的膈肌活动度与FEV1相关性较强[51]。慢阻肺患者膈肌活动度与气体陷闭、LH[52]、呼吸困难程度、气道阻塞、运动能力、通气能力有关[52]。有研究指出慢阻肺稳定期存在LH的患者由于髓鞘慢性损伤,导致膈神经传导速度降低[53]。在中重度慢阻肺加重期,急性dLH和相关的膈肌下降也可能通过膈神经的损伤性拉伸,导致慢阻肺急性加重患者的膈肌功能障碍。慢阻肺急性加重患者由于严重dLH,导致膈肌功能障碍,最终造成无创机械通气失败,需要进行气管插管[54]。由上述研究可以发现膈肌活动度减少与慢阻肺严重程度增加有关。用超声对膈肌活动度进行评估时,应该采取统一的体位,否则会影响研究结果。对慢阻肺患者膈肌活动度进行监测,有利于了解疾病的严重程度,从而制定与调整治疗方案。
6 过度充气与无创通气
呼吸困难与运动耐力下降是影响慢阻肺患者生活质量的主要症状[55],而LH与这两个症状密切相关[56],因此研究者就把目光集中于肺排气的方法是否能改善患者的呼吸困难及运动耐力。不同无创通气(non-invasive mechanical ventilation,NIV)模式对LH影响不同。Gass等[57]研究了中至极重度慢阻肺患者运动过程中使用不同强度呼气相气道正压(expiratory positive airway pressure,EPAP)对运动耐力、dLH、呼吸困难的影响,发现运动过程中EPAP5、EPAP10的使用导致运动耐力逐渐下降,未能改善呼吸困难及dLH,原因可能在于通气及血流动力学受限。一篇Meta分析[58]得出与Gass等[57]相似的结果。10 cm H2O(1 cm H2O=0.133 kPa)的持续气道正压通气和10 cm H2O的EPAP能减少sLH,提高吸气肌肌力,但不能保证对一种模式的反应可以预测对另一种模式的反应,预测NIV不同通气模式在慢阻肺临床中的应用效果的因素需要进一步研究[59]。EPAP能减少sLH,不能改善dLH。EPAP未能改善dLH的原因可能是试验前支气管舒张剂的使用弱化了EPAP对LH的作用,EPAP对LH的作用还有待进一步研究。双水平无创机械通气可以降低运动过程中慢阻肺患者的dLH,增加运动耐受时间,5 cm H2O的标准化EPAP足以获得这些益处[60]。
弄清楚不同通气模式对慢阻肺患者LH的影响,有利于不同情况慢阻肺患者通气模式的选择。关于EPAP对慢阻肺患者dLH的影响,未来还需扩大样本量进一步研究观察支气管舒张剂的作用。关于不同NIV模式对慢阻肺效果预测因子也还需要进一步研究。
7 小结
对慢阻肺患者的LH、膈肌、阻抗进行监测,有利于掌握慢阻肺运动能力、通气能力、呼吸困难程度及小气道情况,从而更好地制定与调整治疗方案。一种准确性高、舒适度高、用时短、要求患者配合少的评估dLH的方法还有待进一步研究。对不同NIV模式进一步研究,有利于个体化地去治疗患者。
利益冲突:本文不涉及任何利益冲突。
慢性阻塞性肺疾病(简称慢阻肺)是一种全球性的疾病,其发病率、致残率及给经济和社会带来的负担在不断增加[1]。慢阻肺患者的主要症状是因呼吸短促而日常生活受限,呼吸困难和活动受限的潜在发病机制很复杂,其中肺过度充气(lung hyperinflation,LH)在其病理生理学中发挥着重要作用[2]。LH的特点是功能残气量(functional residual capacity,FRC)增加,深吸气量(inspiratory capacity,IC)下降,最终导致呼吸困难,影响运动能力[3]。LH可以分为静态过度充气(static lung hyperinflation,sLH)和动态过度充气(dynamic lung hyperinflation,dLH)。由于肺实质受损和肺弹性回缩力下降导致sLH。慢阻肺患者呼吸急促和运动时,呼气时间缩短,在呼气不完全前吸气导致dLH。LH会影响通气负荷及呼吸肌能力,严重时还会影响心血管系统[4]。因此,评估LH对慢阻肺患者的治疗、运动耐力、生活质量都有很大帮助,本文将对慢阻肺患者LH的相关研究进行综述。
1 过度充气的评估
常用肺总量(total lung capacity,TLC)>预测值的120%,残气量(reserve volume,RV)>正常上限(upper limit of normal,ULN)[5],残总比(RV/TLC)>ULN来定义LH[6],深吸气量与肺总量之比(IC/TLC)也是反映LH的指标,随着慢阻肺病情的进展而下降[7]。LH的发生与气体陷闭即RV/TLC>ULN密切相关[8]。用力呼气流量-容积环下面积(area under the forced expiratory flow-volume loop,AreaFE)与RV/TLC有关[9]。RV/TLC>60%[10]和IC/TLC<25%[11]是严重LH的指标,也是肺减容术的前提条件[10]。AreaFE%(AreaFE expressed as a percentage of reference value)对严重LH的评估体现出了一定的优越性,有利于sLH的评估[12],但AreaFE的参考值缺乏统一标准,AreaFE%对治疗效果的评价作用有待于进一步研究。
慢阻肺患者在运动过程中,通气需求增加,但由于呼气气流受限,肺排空不全,呼气末肺容积未能降到自然平衡点,甚至进一步增加,这一现象称为dLH[13]。通常对运动过程中IC的变化进行监测从而评估dLH[11],但这一方法存在缺点。首先,它默认TLC值保持不变,但慢阻肺急性加重期和支气管舒张剂的使用会影响TLC;其次,该方法需要患者的配合,较费时,且会带来不适。Luo等[14]研究发现用IC评估慢阻肺存在运动相关高碳酸血症的患者时会低估dLH,因为二氧化碳增加了神经呼吸驱动力,从而补偿了IC。因此,需要一种省时省力且准确性较高的方法来评估dLH。有研究显示自主呼吸流量–容积环中的凹陷性可能有助于评估慢阻肺患者的dLH[15]。运动高峰期潮气量与肺总量之比(tidal volume at peak exercise and total lung capacity ratio,VTpeak/TLC)与呼气末肺容积相关,可能是慢阻肺患者dLH的潜在标志物,但该研究未纳入女性慢阻肺患者,其外推性有待进一步研究[16]。
MPT(manually/metronome paced tachypnea)试验通过对运动过程中的动态呼吸模式进行模拟,从而对LH进行评估,应该注意MPT过度诊断dLH[17]。MPIH(metronome-paced incremental hyperventilation)是一种在没有运动负荷增加情况下,逐渐增加呼吸频率对过度通气后dLH进行定量测定的一种方法[18],可以用于评估支气管舒张剂的疗效[19-20]。MPT及MPIH在评估dLH方面体现出了一定的优越性,但对这两种方法进行对比的研究相对较少。
强迫振荡技术(forced oscillation technique,FOT)通过静息潮气呼吸期间在气道开口处施加低振幅波,从而测量呼吸系统阻抗。脉冲振荡系统(impulse oscillometry system,IOS)常用于研究小气道阻塞,它对周围气道疾病比肺量计敏感[21],是FOT的一个分支。Milne等[22]研究发现FOT阻抗反映了慢阻肺患者的LH,气体陷闭和长效支气管舒张剂反应性。但该研究仅分析了吲达卡特罗的短期反应,不同长效支气管舒张剂的短期和长期作用不同,因此这个研究中关于长效支气管舒张剂反应性的结果不能外推到其他长效支气管舒张剂。D’Ascanio等[23]研究表明RV/TLC是评估sLH最可靠的指标,它与IOS参数关联性较强。RV/TLC与R5-R20、Fres呈正相关,与X5呈负相关。R5-R20,X5是反映小气道的指标,小气道疾病与导致LH的肺气肿之间存在恶性循环[24],所以RV/TLC与这几个参数之间关联性较强。这两项研究的样本含量较少,还需要扩大样本量的进一步研究。关于阻抗的参考值缺乏统一的标准,有待进一步研究。
2 影响肺过度充气测试结果的因素
影响过度充气测试结果的因素有很多,如慢阻肺分型、分期、合并症、季节及空气环境等,因此在进行过度充气评估时应注意上述因素,以免影响测试结果。
2.1 分型及分期
不同分型、不同分期慢阻肺患者的过度充气情况不同。使用高分辨率CT,根据肺气肿和支气管壁增厚情况,从形态学上将慢阻肺分为三种表型,即气肿型、支气管壁增厚型和混合型。Kitaguchi等[25]研究发现支气管壁增厚型慢阻肺患者的过度充气情况相较于其他两种分型较轻。慢阻肺可以分为稳定期和急性加重期,急性加重是导致慢阻肺患者入院的主要原因。与稳定期患者相比,重度慢阻肺急性加重患者住院期间sLH增加,但dLH并未发现增加[26]。在急性加重期情况相对较轻的患者中也得出了相似的结论[27]。
2.2 合并症
慢阻肺常常和肺源性心脏病、哮喘、肺间质纤维化等疾病共存,合并症的存在会加重慢阻肺病情,影响预后。肺源性心脏病(肺心病)是慢阻肺患者常见的合并症之一,它的发生是由于肺部组织和血管发生病变,使得肺循环阻力升高、肺动脉压升高、右心室肥厚或扩大,导致右心功能障碍。慢阻肺合并肺心病患者肺功能更差,过度充气程度更高,急性加重频率增加,病死率增加[28]。哮喘和慢阻肺是主要的阻塞性气道疾病,尽管病因不同,但有相似的生理特征,在临床上会同时存在,称为哮喘~慢阻肺重叠综合征(asthma-COPD overlap syndrome,ACOS)。研究发现,与单纯的慢阻肺患者相比,ACOS患者过度充气程度较低[29]。慢阻肺会发展为慢阻肺合并肺间质纤维化,双重的病理改变会导致肺功能的下降。不仅仅是弥散功能的下降,肺容量指标包括IC也会严重降低[30-31]。
2.3 空气环境及季节
污染物与呼吸道上皮接触,会激活炎症级联反应,导致组织受损[32]。空气污染会导致慢阻肺患者反复加重,慢阻肺反复加重会导致症状加重及肺功能下降。慢阻肺患者急诊就诊是空气污染短期影响的敏感结果,这一结论得到了流行病学研究的支持[33]。Arbex等[32]研究发现了日常环境中的空气成分PM10和SO2数值与慢阻肺急诊就诊之间的关系。冬季是流感高发季,流感病毒感染导致严重的发病率和死亡率,特别是在患者存在慢性疾病时[34]。流感会造成慢阻肺患者病情的恶化及肺功能的下降[35]。慢阻肺的急性加重有明显的季节性,10月到3月发病率高于其余几个月份[36]。研究表明冬季是慢阻肺急性加重发病率高的季节,可能与呼吸道病毒感染相关[37]。环境污染及季节交替与慢阻肺过度充气的发生或加重是否有关联,目前缺乏相关研究证实。推测可能的原因是空气污染和呼吸道病毒诱发慢阻肺急性加重,随之过度充气程度加重。
3 过度充气和运动能力
慢阻肺的诊断及评估依赖于第1秒用力呼气容积(forced expiratory volume in the first second,FEV1),但FEV1在预测运动能力和病死率方面能力较差[38],而运动能力的下降可预测病死率[39]。Felipe等[40]研究表明,与对照组相比,慢阻肺患者的握力和六分钟步行试验距离减少,特别是在IC/TLC较低的患者中。Ramon等[41]研究发现IC/TLC可用于预测慢阻肺患者的运动能力。Aalstad等[42]进行了一项为期3年的纵向研究,发现IC/TLC能预测慢阻肺患者的纵向运动能力变化,基线LH较少的患者,在随访期间能维持一定的运动能力。Ladeira等[13]研究指出相较于TLC、RV和RV/TLC,IC/TLC能更好地预测慢阻肺患者的运动能力。在该研究中,随着IC/TLC的下降,慢阻肺患者的六分钟步行试验距离缩短,呼吸困难加重,氧合指数变差。自主呼吸流量–容积环中的凹陷性可能有助于评估慢阻肺患者的运动受限[43]。MPIH可能是一种可替代运动期间dLH预测运动耐受性和呼吸困难的简便方法[44]。因此,对慢阻肺患者LH进行监测,有利于尽早发现与慢阻肺患者运动能力下降有关的因素,从而及时采取干预措施,改善慢阻肺患者的生活质量,预防进一步加重。一种准确性高、舒适度高、用时短的评估dLH的方法还有待进一步的研究。
4 过度充气与日常生活
慢阻肺患者在进行穿衣、洗碗、爬楼梯等日常生活活动(activities of daily living,ADLs)时,常常遇到困难,呼吸困难限制了慢阻肺患者的ADLs[43]。很大一部分慢阻肺患者认为自己在进行ADLs时需要部分或完全依靠他人的帮助[44],这可能会导致社会孤立,从而大大降低了他们的生活质量[45]。Lahaije等[46]研究发现慢阻肺患者进行ADLs时sLH的存在和dLH的出现导致身体活动水平的下降,且与气流受限程度无关。van Helvoort等[47]将慢阻肺患者与健康对照组相比,发现慢阻肺患者ADLs中呼吸困难更为严重,甚至在慢阻肺早期就已出现这种情况。这是因为慢阻肺患者在进行简单的ADLs(如走路、穿衣、洗碗)时,通气需求增加,通气效率下降,造成dLH,导致呼吸困难加重,从而限制了ADLs。慢阻肺患者进行ADLs时,发生dLH相较于未发生dLH的慢阻肺患者,呼吸困难更为严重。这表明了dLH在呼吸困难中发挥的作用。由上述研究可见,LH与慢阻肺患者的ADLs受限有关。慢阻肺患者由于ADLs受限,会减少活动,活动的减少会导致慢阻肺病情的加重,病情的加重又会影响ADLs,形成恶性循环。因此,应重视对慢阻肺患者LH的评估和治疗,从而改善患者的ADLs情况,提高生活质量。
5 过度充气与膈肌
膈肌是主要的呼吸肌,慢阻肺会影响膈肌的厚度、质量及面积。通常使用超声来评估不同肺容积下膈肌的移动度[48]。慢阻肺患者的膈肌活动度减少,膈肌活动度减少是慢阻肺患者病死率增加的一个危险因素[49]。LH导致膈肌形成流量和压力的能力下降,最终导致膈肌活动度下降[50]。慢阻肺患者的膈肌活动度与FEV1相关性较强[51]。慢阻肺患者膈肌活动度与气体陷闭、LH[52]、呼吸困难程度、气道阻塞、运动能力、通气能力有关[52]。有研究指出慢阻肺稳定期存在LH的患者由于髓鞘慢性损伤,导致膈神经传导速度降低[53]。在中重度慢阻肺加重期,急性dLH和相关的膈肌下降也可能通过膈神经的损伤性拉伸,导致慢阻肺急性加重患者的膈肌功能障碍。慢阻肺急性加重患者由于严重dLH,导致膈肌功能障碍,最终造成无创机械通气失败,需要进行气管插管[54]。由上述研究可以发现膈肌活动度减少与慢阻肺严重程度增加有关。用超声对膈肌活动度进行评估时,应该采取统一的体位,否则会影响研究结果。对慢阻肺患者膈肌活动度进行监测,有利于了解疾病的严重程度,从而制定与调整治疗方案。
6 过度充气与无创通气
呼吸困难与运动耐力下降是影响慢阻肺患者生活质量的主要症状[55],而LH与这两个症状密切相关[56],因此研究者就把目光集中于肺排气的方法是否能改善患者的呼吸困难及运动耐力。不同无创通气(non-invasive mechanical ventilation,NIV)模式对LH影响不同。Gass等[57]研究了中至极重度慢阻肺患者运动过程中使用不同强度呼气相气道正压(expiratory positive airway pressure,EPAP)对运动耐力、dLH、呼吸困难的影响,发现运动过程中EPAP5、EPAP10的使用导致运动耐力逐渐下降,未能改善呼吸困难及dLH,原因可能在于通气及血流动力学受限。一篇Meta分析[58]得出与Gass等[57]相似的结果。10 cm H2O(1 cm H2O=0.133 kPa)的持续气道正压通气和10 cm H2O的EPAP能减少sLH,提高吸气肌肌力,但不能保证对一种模式的反应可以预测对另一种模式的反应,预测NIV不同通气模式在慢阻肺临床中的应用效果的因素需要进一步研究[59]。EPAP能减少sLH,不能改善dLH。EPAP未能改善dLH的原因可能是试验前支气管舒张剂的使用弱化了EPAP对LH的作用,EPAP对LH的作用还有待进一步研究。双水平无创机械通气可以降低运动过程中慢阻肺患者的dLH,增加运动耐受时间,5 cm H2O的标准化EPAP足以获得这些益处[60]。
弄清楚不同通气模式对慢阻肺患者LH的影响,有利于不同情况慢阻肺患者通气模式的选择。关于EPAP对慢阻肺患者dLH的影响,未来还需扩大样本量进一步研究观察支气管舒张剂的作用。关于不同NIV模式对慢阻肺效果预测因子也还需要进一步研究。
7 小结
对慢阻肺患者的LH、膈肌、阻抗进行监测,有利于掌握慢阻肺运动能力、通气能力、呼吸困难程度及小气道情况,从而更好地制定与调整治疗方案。一种准确性高、舒适度高、用时短、要求患者配合少的评估dLH的方法还有待进一步研究。对不同NIV模式进一步研究,有利于个体化地去治疗患者。
利益冲突:本文不涉及任何利益冲突。