高原過度通氣試驗診斷早期急性高原肺水腫的臨床研究

胡明冬 李琦 賀斌峰 王丹 劉剛 徐靜 劉雙林 王關(guān)嵩 黃嵐 徐劍鋮

·論著·

高原過度通氣試驗診斷早期急性高原肺水腫的臨床研究

胡明冬 李琦 賀斌峰 王丹 劉剛 徐靜 劉雙林 王關(guān)嵩 黃嵐 徐劍鋮

目的探討高原過度通氣試驗診斷早期急性高原肺水腫(HAPE)的意義。方法從急進高原的某部官兵中篩選出40例可疑早期高原肺水腫受試者，按照1︰1比例入組40例急性高原反應的受試者。對上述兩組受試者在過度通氣試驗前后進行經(jīng)皮SaO2檢測，并進行肺部高分辨CT(HRCT)檢測，以評估受試者是否發(fā)生早期高原肺水腫。對疑似早期HAPE受試者中過度通氣試驗陽性的12例受試者在抗高原肺水腫治療前后，以及陰性對照組(過度通氣試驗和HRCT雙陰性)26例受試者給予吸氧后進行經(jīng)皮SaO2檢測。結(jié)果疑似早期HAPE組和高原反應組過度通氣試驗陽性分別有12例(陽性率30%)和1例(陽性率2.5%)，疑似早期HAPE組出現(xiàn)過度通氣試驗的陽性率顯著高于高原反應組(P<0.05)；對兩組受試者進行胸部HRCT檢查，疑似早期HAPE組有11例診斷為早期HAPE，出現(xiàn)HAPE的陽性率顯著高于高原反應組(P<0.05)。過度通氣試驗和HRCT對早期HAPE的檢出率無顯著差異(P=0.90)，過度通氣試驗診斷HAPE的敏感性為81.8%，特異性為89.6%。在平靜呼吸時和吸氧后，過度通氣試驗陽性受試者治療前的SaO2均明顯低于陰性對照組和過度通氣試驗陽性受試者治療后的水平(P<0.05)。結(jié)論高原過度通氣試驗是一種診斷高原肺水腫非常有用而又簡便的工具，但其需要進一步優(yōu)化和進行大規(guī)模的驗證。

高原肺水腫； 過度通氣； 動脈血氧飽和度

急性高原病在未經(jīng)適應人群到達2 800 m海拔后即可出現(xiàn)，并且隨著海拔的增高，發(fā)病率逐漸增加。急性高原病主要分為急性高原反應(輕癥高原病)、急性高原肺水腫(high altitude pulmonary edema,HAPE)和急性高原腦水腫(high altitude cerebral edema, HACE)，其中后兩者為急性重癥高原病[1]。高原肺水腫的發(fā)病率遠高于高原腦水腫，如果治療不及時，可導致死亡[2]。由于高原肺水腫的發(fā)生有一個由輕到重的發(fā)展過程，如果能夠在早期識別高原肺水腫并及時處理，可避免疾病進展到典型高原肺水腫，甚至并發(fā)腦水腫，導致救治困難。因此，對早期急性高原肺水腫的診斷具有十分重要的臨床意義[3]。

現(xiàn)今對早期高原肺水腫的診斷往往依賴高分辨CT檢查。然而在高原軍事訓練、災害等不具備類似條件的現(xiàn)場，則無法對HAPE實施早期診斷，可能造成不必要的損失。雖然目前已建立典型高原肺水腫甚至早期高原肺水腫的診斷標準，但缺乏在高原現(xiàn)場作業(yè)、作戰(zhàn)情況下診斷早期高原肺水腫的客觀指標，往往通過主觀判斷來診斷治療[4]。本實驗在拉薩(海拔3 700 m)對某部有干咳、伴呼吸困難的新兵進行深快呼吸(過度通氣)，并經(jīng)皮血氧飽和度檢測不能達到92%以上的被認為是早期HAPE，試驗方法定義為“過度通氣試驗”，其有助于識別急性早期高原肺水腫，且客觀、方便、快捷，對治療效果的觀察也具有重要參考價值。

資料與方法

一、臨床資料

篩選對象為某部從低海拔急進拉薩的干部戰(zhàn)士1 300人，均為男性，年齡18～35歲。24 h內(nèi)急進高原，無心肺疾病史，無高原居留史。進高原前行常規(guī)體檢均正常，在低海拔地區(qū)可正常參加強體力勞動。對新進藏干部戰(zhàn)士臨床癥狀(口唇發(fā)紺、咳嗽、咳痰、呼吸困難、頭昏、頭痛、惡心、嘔吐、腹瀉等)和體征(體溫、呼吸頻率、心率、血壓、經(jīng)皮SaO2、肺部干濕啰音等)進行評估，根據(jù)入組標準和排除標準篩選出疑似HAPE人員。入選標準：臨床懷疑早期高原肺水腫的患者為具有至少1項高原肺水腫臨床表現(xiàn)、但不完全符合高原肺水腫診斷標準患者。排除標準：臨床癥狀和體征符合典型高原肺水腫和或腦水腫患者；有心肺疾病病史者。

二、研究方法

共篩選出40例疑似HAPE受試者，并按照1︰1的比例匹配出現(xiàn)高原反應的受試者40例。上述受試者均要進行平靜呼吸下和過度通氣試驗后SaO2經(jīng)皮測定和肺部高分辨CT(HRCT)檢查。

1. 過度通氣試驗：應用自帶指端脈搏血氧飽和度檢測儀(Heal Force, China)檢測患者指端動脈血氧飽和度(SaO2)。讓被檢測人員平靜休息狀態(tài)下進行過度通氣試驗，至血氧飽和度不再波動和上升，記錄其SaO2，SpO2<92%為試驗陽性。檢測注意事項：①在高原低氧分壓環(huán)境下測定清醒靜息時SaO2，其值隨呼吸在一個比較恒定的范圍內(nèi)波動(相差1%～2%)，而在吸入氣中達到一定濃度的氧氣時該波動消失，SaO2達到恒定。本研究所取值為連續(xù)觀察3次波動的最高上限值；②脈搏血氧儀測量過程中，注意傳感器安置到位；被測部位避免劇烈運動；清潔被檢測者測定部位的皮膚；患者的末梢循環(huán)差時(如皮溫低)，可用溫水改善其溫度，擦干后進行測定。

2. 薄層CT檢查：應用西藏軍區(qū)總醫(yī)院64排CT對受試者胸部進行薄層掃描，層厚0.5 mm，之后由有經(jīng)驗的醫(yī)師進行讀片判斷是否發(fā)生早期HAPE。

3. 吸氧：對過度通氣試驗陽性受試者治療前后以及過度通氣試驗陰性受試者給予吸氧3 L/min，15 min。上述受試者在吸氧前后進行經(jīng)皮檢測SaO2。

4. 治療和隨訪：對過度通氣試驗陽性受試者在給予相應對癥治療的同時，給予靜脈推注地塞米松10 mg及速尿20 mg(必要時加大劑量使用)[5]。對診斷為高原肺水腫的受試者治療后進行1個月的隨訪，觀察其肺水腫是否進一步加重。

四、統(tǒng)計學處理

結(jié) 果

一、受試者基本情況

對疑似早期HAPE的受試者和出現(xiàn)高原反應的受試者的基本情況，包括年齡、民族、性別和是否有吸煙史進行比較發(fā)現(xiàn)，上述指標無顯著差異(P>0.05)。對兩組受試者進行過度通氣試驗，疑似早期HAPE組和高原反應組分別有12例(陽性率30%)和1例出現(xiàn)陽性(陽性率2.5%)，疑似早期HAPE組出現(xiàn)過度通氣試驗的陽性率顯著高于高原反應組(P<0.05)。對兩組受試者進行胸部HRCT，疑似早期HAPE組有11例診斷為早期HAPE，出現(xiàn)HAPE的陽性率顯著高于高原反應組(P<0.05)，見表1。

表1 受試者基本情況[n(%)]

二、兩種方法對早期HAPE的判定結(jié)果

對40例疑似早期HAPE進行過度通氣檢測和胸部HRCT檢測，發(fā)現(xiàn)有11例受試者(過度通氣陽性9例，陰性2例)通過胸部HRCT診斷為早期HAPE，見圖1。有12例受試者過度通氣試驗陽性(HRCT診斷為早期HAPE 9例，非HAPE 3例)。經(jīng)統(tǒng)計分析顯示，兩種方法對早期HAPE的檢出率無顯著差異(P=0.655)。此外，相對于診斷HAPE的金標準胸部HRCT而言，過度通氣試驗診斷HAPE的敏感性為81.82%，特異性為89.66%，見表2。

三、過度通氣試驗異常受試者治療前后SaO2的變化

對40例疑似早期HAPE人群進行篩選，篩選出26例受試者為陰性對照組(過度通氣試驗和HRCT均為陰性)和12例受試者為過度通氣試驗陽性組。檢測發(fā)現(xiàn)，陰性對照組平靜時SaO2為(89.6±3.7)%，吸氧后為(98.9±0.3)%。過度通氣試驗陽性組的受試者治療前平靜時SaO2為(73.8±6.9)%，吸氧后為(88.0±3.7)%。經(jīng)過治療后平靜時SaO2為(88.2±4.5)%，吸氧后(98.2±0.7)%。統(tǒng)計分析顯示，各組在吸氧后較平靜呼吸時SaO2顯著增加(P<0.05)。在平靜呼吸時和吸氧后，過度通氣試驗陽性受試者治療前的SaO2均明顯低于過度通氣試驗和HRCT雙陰性組和過度通氣試驗陽性受試者治療后的(P<0.05)，見圖2。

表2 過度通氣試驗對早期HAPE檢測結(jié)果分析[n(%)]

圖1 疑似早期HAPE人群通過HRCT確診；注：A. 未發(fā)生HAPE的受試者胸部HRCT; B. 發(fā)生早期HAPE的受試者胸部HRCT

四、治療和隨訪

9例經(jīng)使用地塞米松10 mg和速尿20 mg，3例使用地塞米松20 mg和速尿40 mg病情好轉(zhuǎn)。所有高原病患者均未發(fā)生重癥高原肺水腫，診斷為早期高原肺水腫，經(jīng)治療后能夠恢復日常工作，其中有1例癥狀復發(fā)，高原吸氧試驗異常，經(jīng)治療癥狀消失后被安全轉(zhuǎn)送至低海拔地區(qū)(低轉(zhuǎn))進一步進行治療。

圖2 過度通氣試驗異常受試者治療前后SaO2的變化；注：＊：與陰性對照組比較P<0.05；^：與過度通氣試驗陽性受試者治療前比較P<0.05；#：與平靜呼吸時比較P<0.05

討 論

動脈血氧飽和度(SaO2)，是指動脈血內(nèi)紅細胞與氧結(jié)合達到飽和程度(全部結(jié)合)的百分數(shù)。通過監(jiān)測患者SaO2，可間接反應肺部氧彌散和氣體交換情況。正常人群在低海拔地區(qū)，空氣中氧分壓為159 mmHg左右，其平靜呼吸后血氧飽和度正常值為95%以上。當未經(jīng)適應的人群從低海拔地區(qū)到達高海拔地區(qū)后，由于空氣中氧分壓下降，吸入氣中氧含量降低，SaO2隨之降低。但SaO2的降低程度與個體適應程度和代償能力有關(guān)，因此在相同海拔的高原，平靜時個體間SaO2也不同。有文獻報道在4 000 m海拔地區(qū)和我們前期研究的正常健康無高原病的人群中，平靜休息時SaO2范圍在72%～93%之間[6-7]，而診斷為高原肺水腫患者其血氧飽和度在62%～86%之間[8-9]，兩組人群雖然血氧飽和度均值存在顯著差異，但其范圍存在交叉。許多學者試圖將該指標應用于診斷高原肺水腫，均因存在這種個體差異，使其參考價值受限。因此，只有消除這種個體間的差異，才能使血氧飽和度成為反應高原肺部彌散功能異常和診斷高原肺水腫的可信賴的指標。

一般情況下，局部肺彌散功能的降低不引起血氧飽和度的下降，只有在出現(xiàn)廣泛的肺彌散功能障礙(彌漫性間質(zhì)性水腫或肺泡內(nèi)滲出)時，才可導致氣體交換的嚴重障礙，出現(xiàn)動脈血氧飽和度下降。而這種改變符合高原肺水腫的病理特征[10-11]。因此，受試者進行過度通氣，若出現(xiàn)氣體交換功能的障礙，其SaO2無法迅速上升，則提示其可能罹患HAPE。我們的前期研究發(fā)現(xiàn)，受試者進行深快呼吸(呼吸頻率達20次以上)，2 min后觀察經(jīng)皮SaO2，如仍小于92%，則提示受試者可能罹患HAPE。本研究中，疑似早期HAPE的40例受試者進行過度通氣試驗后，發(fā)現(xiàn)有12例受試者SaO2低于92%(既過度通氣試驗陽性)。同樣地，這些受試者接受胸部HRCT檢測后，發(fā)現(xiàn)在12例過度通氣試驗陽性者中11例被診斷為早期HAPE。統(tǒng)計分析發(fā)現(xiàn)這兩種方法對早期HAPE的檢出率無顯著差異。進一步研究發(fā)現(xiàn)，相對于診斷HAPE的金標準胸部HRCT而言，過度通氣試驗診斷HAPE的敏感性為81.8%，特異性為89.6%。提示過度通氣試驗可作為一種篩查早期HAPE的方法。由于其檢測方便、快速，因此適宜于野外作業(yè)的情況下使用推廣應用。但是，由于HAPE是高原病中常見的急、 重癥， 大多病情危重，進展及變化迅速，若不及時診治，可很快危及生命，并且交通不便， 醫(yī)療條件差，常導致延誤診治[12]。因此，過度通氣試驗診斷HAPE仍需要進一步的優(yōu)化，才能在早期更為特異、敏感的診斷HAPE。

此外，對非HAPE的受試者和過度通氣試驗陽性者治療前后進行吸氧試驗，發(fā)現(xiàn)過度通氣試驗陽性者治療前，吸氧后SaO2仍顯著低于非HAPE受試者，說明過度通氣試驗陽性者的肺彌散功能受損，可能發(fā)生了早期HAPE。過度通氣試驗陽性者經(jīng)過抗HAPE治療后，其平靜呼吸時和吸氧后SaO2和非HAPE的受試者無顯著差異，說明過度通氣試驗陽性者的肺彌散功能得到恢復，既治愈了HAPE。上述研究再一次說明，過度通氣試驗陽性者可能發(fā)生了HAPE。

綜上所述，高原過度通氣試驗為從平原到達高海拔地區(qū)的人群提供了一個診斷高原肺水腫非常有用而又簡便的工具，為高原肺水腫的早期診斷提供了一個檢查方法和客觀依據(jù)，并為其治療效果提供了客觀數(shù)據(jù)指標。由于研究人群的限制，總體研究對象年齡偏小，肺部功能好，會對高原過度通氣試驗診斷HAPE造成一定的偏倚。而且高原過度通氣試驗仍需進一步優(yōu)化，以提高早期診斷HAPE的敏感性和特異性。

1 Johnson NJ, Luks AM. High-altitude medicine[J]. Med Clin North Am, 2016, 100(2): 357-369.

2 Bai C, She J, Goolaerts A, et al. Stress failure plays a major role in the development of high-altitude pulmonary oedema in rats [J]. Eur Respir J, 2010, 35(3): 584-591.

3 Paralikar SJ. High altitude pulmonary edema-clinical features, pathophysiology, prevention and treatment [J]. Indian J Occup Environ Med, 2012, 16(2): 59-62.

4 Li S, Wang Y, Huang X, et al. Diffuse alveolar hemorrhage from systemic lupus erythematosus misdiagnosed as high altitude pulmonary edema [J]. High Alt Med Biol, 2015, 16(1): 67-70.

5 Bhagi S, Srivastava S, Singh SB. High-altitude pulmonary edema: review [J]. J Occup Health, 2014, 56(4): 235-243.

6 Rao M, Li J, Qin J, et al. Left ventricular function during acute high-altitude exposure in a large group of healthy young Chinese men [J]. PLoS One, 2015, 10(1): e0116936.

7 Li Y, Liu Y. Oxygen enrichment and its application to life support systems for workers in high-altitude areas [J]. Int J Occup Environ Health, 2014, 20(3): 207-214.

8 Mishra A, Mohammad G, Thinlas T, et al. EGLN1 variants influence expression and SaO2levels to associate with high-altitude pulmonary oedema and adaptation [J]. Clin Sci (Lond), 2013, 124(7): 479-489.

9 Eichenberger U, Weiss E, Riemann D, et al. Nocturnal periodic breathing and the development of acute high altitude illness[J]. Am J Respir Crit Care Med, 1996, 154(6 Pt 1): 1748-1574.

10 Koyama S, Kobayashi T, Kubo K, et al. The increased sympathoadrenal activity in patients with high altitude pulmonary edema is centrally mediated [J]. Jpn J Med, 1988, 27(1):10-16.

11 Barker KR, Conroy AL, Hawkes M, et al. Biomarkers of hypoxia, endothelial and circulatory dysfunction among climbers in Nepal with AMS and HAPE: a prospective case-control study [J]. J Travel Med, 2016, 23(3). pii: taw005.

12 Iwase M, Itou Y, Takada K, et al. Altitude-Induced Pulmonary Hypertension on One-Day Rapid Ascent of Mount Fuji: Incidence and Therapeutic Effects of Sildenafil [J]. Echocardiography, 2016, 33(6): 838-843.

(本文編輯：張大春)

胡明冬，李琦，賀斌峰，等. 高原過度通氣試驗診斷早期急性高原肺水腫的臨床研究[J/CD]. 中華肺部疾病雜志： 電子版， 2016， 9(6)： 617-620.

Clinic study of hyperventilation test for diagnosis the high altitude pulmonary edema at high altitude

HuMingdong,LiQi,HeBinfeng,WangDan,LiuGang,XuJing,LiuShuanglin,WangGuansong,HuangLan,XuJiancheng.

DepartmentofRespiratoryMedicine,XinqiaoHospital,ThirdMilitaryMedicalUniversity,Chongqing400037,China

XuJiancheng,Email:xqxjc@163.com

Objective To study the clinical significance of hyperventilation test for diagnosis the high altitude pulmonary edema(HAPE). Methods Forty subjects were suffered with suspicious HAPE. They and 40 subjects with acute high-altitude reaction (AHAR) screened (1︰1) from solders while rapidly towards high altitude. All subjects were enrolled into this study to evaluate whether they suffered with HAPE by hyperventilation test (HPT) and high resolution computed tomography (HRCT) assay. Additional, the levels of SaO2subjects were detected before or after the subject oxygen administration. All subjects were including, HPT positive subjects (n=12) before or after anti-HAPE treatment and negative control group (n=26), which subjects were negative of HPT and HRCT. Results All 12 subjects were defined as the positive of hyperventilation test in suspicious HAPE group, and only 1 subject in AHAR group. The incidence of hyperventilation test positive was higher in suspicious HAPE group than AHAR group (P<0.05). There were 11 subjects was diagnosed as early HAPE by HRCT in suspicious HAPE group, and none of HAPE in AHAR group. The incidence of HAPE was significant higher in suspicious HAPE group than AHAR group (P<0.05). There were no significant for diagnostic rate of HAPE between hyperventilation test and HRCT (P=0.90). The hyperventilation test diagnostic HAPE with sensitivity of 81.8% and specificity of 89.6%. The SaO2of HPT positive of subjects before treatment was significant lower than negative control group and these subjects after treatment (P<0.05). Conclusion Hyperventilation test is a simpler and more useful tools for diagnostic early HAPE, however, it′s effective still need to be further optimized and a larger study to confirm it.

High altitude pulmonary edema; Hyperventilation test; SaO2

10.3877/cma.j.issn.1674-6902.2016.06.008

國家衛(wèi)生部衛(wèi)生行業(yè)科研專項項目(201002012) 軍隊青年培育項目資助(13QNP114)

400037 重慶，第三軍醫(yī)大學新橋醫(yī)院呼吸內(nèi)科

徐劍鋮，Email: xqxjc@163.com

R563

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2016-10-08)