脈沖振蕩肺功能測定慢性阻塞性肺疾病呼吸阻抗的臨床應用*

李國棟 孫啟亮 于文成

(1.泰山醫(yī)學院附屬泰山心醫(yī)院呼吸內科，山東 泰安 271000； 2.青島大學醫(yī)學院附屬醫(yī)院 山東 青島 266003)

目前肺功能測試已成為COPD診斷分級的標準[1]。脈沖振蕩技術是近年來開展的一項新肺功能測定新技術,目前已被ERS正式接受且已經頒布了操作規(guī)程[2]。脈沖振蕩技術作為肺功能測定新技術引進我國時間較短,在COPD方面與常規(guī)肺功能參數(shù)相關性分析多不全面，因此其臨床應用及對測定結果的解釋皆不成熟。近年研究表明呼吸阻抗是判斷COPD患者氣流受限的敏感指標[3]。我院應用脈沖振蕩法測定COPD患者的呼吸阻抗,并與常規(guī)肺功能進行比較,探討其臨床應用價值,現(xiàn)報告如下。

1 資料與方法

1.1儀 器

肺功能儀(Mastercreen plus，德國Jaeger公司)

1.2 對 象

COPD組:2006年3月-2009年3月,我院門診和住院的COPD患者172例,男123例,女49例;平均年齡(61.57±12.06)歲,均符合中華醫(yī)學會呼吸病分會COPD的診斷標準[1]。嚴重程度分級:COPDⅠ級(輕度)15例,COPDⅡ級(中度)72例,COPDⅢ級(重度)55例COPDⅣ級(極重度)30例。各組年齡、身高體重相比無顯著性差異。健康對照組:60例,男37例,女23例,平均年齡(52.51±11.26)歲。選擇標準:①中老年人無慢性心肺疾病史;②檢查前1個月內無上呼吸道感染或急性支氣管炎病史;③無特殊職業(yè)史;④體檢心肺無異常。與COPD組相比年齡無顯著性差異。

1.3 方 法

1.3.1常規(guī)肺功能檢測方法：參數(shù)包括用力肺活量(FVC),第1s用力呼氣容積(FEV1)、第1s用力呼氣容積/用力肺活量百分比(FEV1/FVC%)、FEV1實測值/預計值(FEV1/Pre%)。

1.3.2IOS檢測方法：參數(shù)指標包括測定共振頻率(Fres),呼吸總阻抗(Zrs),5Hz時呼吸總阻抗(Z5)，總氣道阻力R5，中心氣道阻力R20，周邊氣道阻力(R5-R20)，5Hz時電抗(X5)，中心阻力(Rc),周邊阻力(Rp)等。

1.3.3IOS和常規(guī)肺功能測定程序：所有受試者首先完成IOS測定，再進行常規(guī)肺功能測定，避免用力呼氣造成氣道緊張度改變進而影響IOS測定結果。

1.4 統(tǒng)計學處理

2 結 果

2.1 常規(guī)肺功能檢測結果

COPD 各組與對照組比較, FVC、FEV1、FEV1/Pre%、FEV1/FVC%均明顯降低,具有顯著性差異(P<0.05);FEV1、FEV1/Pre%、FEV1/FVC%在COPD各組之間相比具有顯著性差異(P<0.05)。見表1。

表1 COPD組和對照組常規(guī)肺功能比較

注：與對照組比較,*P<0.05；與COPDⅠ組比較，△P<0.05；與COPDⅡ組比較，#P<0.05;與COPDⅢ組比較，◇P<0.05

2.2IOS測定結果

2.2.1COPD各組與對照組比較，F(xiàn)res、Z5、R5、R20、R5-R20、Rp明顯升高(P<0.05)，Z5、R5、R5-R20、Rp隨病情加重而逐漸升高，與對照組比較具有顯著性差異(P<0.05)，但其中僅有R5-R20在COPDⅠ-Ⅳ組各組間比較具有顯著性差異(P<0.05)。COPD各組間與對照組比較，X5則明顯下降，具有顯著性差異(P<0.05)。見表2。

2.2.2IOS輸出圖形特點

對照組：頻譜分析圖顯示R線成水平線，X線隨頻率遞增而升高，兩者始終在預計線附近；阻抗容積圖呈濃密矮線團或重疊成平滑直線無氣體陷閉環(huán)；結構參數(shù)圖中心和周邊氣道未出現(xiàn)較大紅三角；微分均值圖呼氣末和吸氣末阻力值及電抗值接近，紅藍點重疊。

COPD組IOS輸出圖形結果見表3。

2.3 COPD組IOS參數(shù)與肺通氣功能參數(shù)相關性分析

IOS參數(shù)Fres、Z5、R5、R5-R20及Rp與常規(guī)肺功能指標FEV1/pre%、FEV1/FVC%呈顯著負相關(P<0.05)，R20與FEV1/pre%、FEV1/FVC%無相關性，X5則與FEV1/pre%、FEV1/FVC%呈顯著負相關(P<0.05)。見表4。

表2 COPD組和對照組IOS測定結果比較

注：與對照組比較,*P<0.05；與COPDⅠ組比較，△P<0.05；與COPDⅡ組比較，#P<0.05;與COPDⅢ組比較，◇P<0.05

表3 COPD組IOS輸出圖形特征

注：健康對照組各參數(shù)結構幾乎保持不變。

表4 COPD組IOS指標與常規(guī)肺功能參數(shù)相關性分析 (r)

注：*P<0.05

3 討 論

慢性阻塞性肺疾病的主要特征是不完全可逆的氣流受限,并進行性發(fā)展，肺功能檢查是判斷氣流受限增高且重復性好的客觀指標。目前肺功能測試已成為COPD診斷分級的標準[1]。常規(guī)肺功能測量都是以受試者的呼吸系統(tǒng)作為信號源,所以必須讓受試者很好的配合,必須在受試者正確用力呼氣的條件下才能獲得可信的結果。作為本研究中所使用的IOS肺功能儀所依據的原理的脈沖振蕩法是在強迫振蕩技術基礎上發(fā)展起來的一種肺功能測定的新方法[4]。而進行IOS檢測時，無需病人努力配合，只是平靜呼吸即可準確檢查出來；IOS可具體分析是中心氣道阻力還是周邊氣道阻力的變化，擴展了肺功能的應用范圍。FEV1直接評估呼氣容量,而IOS則不控制肺容量改變而測量阻力和順應性[5].IOS測量的阻力R不僅包括氣道阻力,還包括胸壁和肺組織的阻力。FEV1和R的變化關系呈曲線相關,當 FEV1從預計值100%降至90%時，R5和R10變化幅度較大;當FEV1從預計值90%降至80%時,R5和R10變化幅度較小[6]。上述現(xiàn)象表明FEV1和R反映氣道阻塞的不同層面、部位和病理生理特性,FEV1和氣流受限相關,R與氣道內徑相關,且IOS更易發(fā)現(xiàn)早期氣道阻塞。

近年來研究表明呼吸阻抗是判斷COPD患者氣流受限的敏感指標[3]。我們通過對172例COPD患者及60例健康中老年受試者進行IOS及常規(guī)肺功能檢查對比研究，結果顯示COPD各組與對照組比較，F(xiàn)res、Z5、R5、R20、R5-R20明顯升高，Z5、R5、R5-R20且有隨病情加重而逐漸升高，X5則明顯下降，說明COPD 患者具有明顯的周圍氣道阻塞及周邊彈性阻力明顯降低，肺順應性下降。這與 COPD 的特征是慢性氣流阻塞這一定義相符,提示IOS參數(shù)可以反映氣流受限程度。本研究結果表明COPD患者IOS輸出圖形呈特征性改變，進一步表明IOS法較好地全面反映慢性阻塞性肺部疾病呼吸生理的改變：即氣道總阻力增高，周邊小氣道阻力增高為主，呼氣阻力增高明顯，同時外周肺組織過度充氣，氣道閉陷，肺順應性降低。國外Wouters[7]報道，F(xiàn)res是IOS肺功能檢查中診斷COPD較為敏感的指標。本研究進行IOS指標與常規(guī)肺功能指標相關性分析結果說明氣道阻力越大，外周肺組織過度充氣及氣道閉陷越嚴重，則氣流受限越嚴重。Fres與FEV1/pre%、FEV1/FVC%相關性較強，相關系數(shù)分別為-0.65、-0.64,其次是X5,相關系數(shù)分別為0.50、0.59,說明用Fres、X5完全能夠反映COPD患者氣道阻塞、氣體流速受限的情況。Fres可以作為IOS肺功能檢查中診斷COPD較為敏感的指標。

IOS檢測可反映COPD患者氣道阻塞程度、評估其氣道阻塞部位及嚴重程度，與常規(guī)肺功能檢測結合可為COPD診斷提供依據，具有重要的的臨床應用價值；Fres是IOS肺功能檢查中診斷COPD較為敏感的指標。脈沖振蕩技術作為一項肺功能測定新技術，各項指標的臨床意義及病理狀態(tài)下的變化還需深入研究，脈沖振蕩技術所使用的頻譜參數(shù)的預計值是根據歐洲人測定數(shù)據制定的，國內己有學者開展建立適合中國人的各項參數(shù)的預計值的研究工作[8]，但目前還缺乏統(tǒng)一的診斷標準。

[1] 中華醫(yī)學會呼吸病學分會.慢性阻塞性肺疾病診治指南(2007年修訂版)[J].中華結核和呼吸雜志,2007,30(1):8-17。

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[3] Vink GR, Arets HG, van der laag, et al. Impulse oscillometry: a measure for airwayobstruction[J].Pediatr Pulmonol, 2003, 35(3) 214-219.

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[7] Wouters EF，Polko AH，Schouten ICI，el al. Contribution of impedance measurement of the resplmtor system to bronchial challenge test[J].Asthma,1988,25:259-267.

[8] 吳劍容,陳德芳,官文芳, 等. 健康人脈沖振蕩肺功能測定正常值范圍探討.醫(yī)藥論壇雜志,2007,28(23):101-102