慢性阻塞性肺疾病急性發(fā)作患者呼出氣冷凝液炎癥因子檢測(cè)對(duì)預(yù)后的評(píng)估價(jià)值

吳玲芳　尉理梁　李永興　陶學(xué)芳

[摘要] 目的 探討慢性阻塞性肺疾病急性發(fā)作患者呼出氣冷凝液炎癥因子檢測(cè)對(duì)患者預(yù)后的指導(dǎo)價(jià)值。 方法 選擇2018年7月至2019年10月本院收治的慢性阻塞性肺疾病急性發(fā)作患者40例，搜集所有患者的冷凝液，比較治療前后機(jī)體氧代謝指標(biāo)及肺功能指標(biāo)，統(tǒng)計(jì)治療前后炎癥相關(guān)因子水平，及治療前、治療后3 d、7 d炎癥因子變化趨勢(shì)，并分析超敏-C反應(yīng)蛋白（hs-CRP）水平與氧攝取率及第1秒用力肺活量（FEV1）的相關(guān)性。 結(jié)果 治療后機(jī)體氧攝取率高于治療前（P<0.05），動(dòng)脈血氧含量高于治療前（P<0.05），治療后FEV1高于治療前（P<0.05），1 s用力呼氣容積/用力肺活量（FEV1/FVC）水平大于治療前（P<0.05），治療后hs-CRP及白細(xì)胞介素-1（IL-1）、腫瘤壞死因子-α（TNF-α）水平均顯著低于治療前（P<0.05），隨著時(shí)間的推移，患者炎癥因子hs-CRP水平、IL-1水平及TNF-α水平均呈下降趨勢(shì)（P<0.05），hs-CRP水平與氧攝取率及FEV1值呈負(fù)相關(guān)。 結(jié)論 慢性阻塞性肺疾病急性發(fā)作者行呼出氣冷凝液檢測(cè)，可通過(guò)冷凝液中炎癥因子水平變化對(duì)患者預(yù)后進(jìn)行預(yù)測(cè)。

[關(guān)鍵詞] 慢性阻塞性肺疾病;急性發(fā)作;呼出氣冷凝液;炎癥因子;預(yù)后評(píng)估

[中圖分類號(hào)] R563.1? ? ? ? ? [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] B? ? ? ? ? [文章編號(hào)] 1673-9701（2021）06-0053-04

Value of the detection of inflammatory factors in exhaled breath condensate of the patients with acute attacks of chronic obstructive pulmonary disease for the prognostic assessment

WU Lingfang1? ?WEI Liliang2? ?LI Yongxing1? ?TAO Xuefang1

1.Department of Respiratory Medicine， Affiliated Hospital of Shaoxing University， Shaoxing? ?312000， China; 2.Department of Traditional Chinese Medicine， Affiliated Hospital of Shaoxing University， Shaoxing? ?312000， China

[Abstract] Objective To explore the guiding value of the detection of inflammatory factors in exhaled breath condensate（EBC） of the patients with acute attacks of chronic obstructive pulmonary disease （COPD） for the prognosis of the patients. Methods A total of 40 patients with acute attacks of COPD admitted to and treated in our hospital from July 2018 to October 2019 were selected. EBC of each of the selected patients was collected; the indexes of oxygen metabolism of the whole body and pulmonary function parameters before and after treatment were compared; the levels of inflammation-related factors before and after treatment and the changing trend of inflammatory factors before，3 d and 7 d after treatment were counted; the correlation between the level of high sensitivity C-reactive protein（hs-CRP） and the extraction rate of oxygen （ERO2） and that between the level of hs-CRP and the forced expiratory volume in the first second（FEV1） were analyzed. Results After treatment， the ERO2 of the whole body was higher than that before treatment（P<0.05）， and the oxygen content of arterial blood（CaO2） was higher than that before treatment （P<0.05）. After treatment，the FEV1 level was higher than that before treatment（P<0.05）， and the level of the forced expiratory volume in the first second/forced vital capacity （FEV1/FVC） was higher than that before treatment（P<0.05）. After treatment，the levels of hs-CRP，interleukin-1（IL-1）， tumor necrosis factor-α （TNF-α） were all significantly lower than those before treatment（P<0.05）. With time， the levels of hs-CRP， IL-1 and TNF-α of inflammatory factors in the patients showed a downward trend（P<0.05）. The level of hs-CRP was negatively correlated with ERO2 and the FEV1 value. Conclusion The detection of the changes in the levels of inflammatory factors in the EBC of the patients with acute attacks of COPD can help to predict the prognosis of the patients.

[Key words] Chronic obstructive pulmonary disease; Acute attacks; Exhaled breath condensate; Inflammatory factors; Prognostic assessment

慢性阻塞性肺疾?。–hronic obstructive pulmonary disease，COPD）在我國(guó)為呼吸內(nèi)科最常見(jiàn)的疾病之一，其病理生理改變主要為肺部通氣功能障礙，該病病程長(zhǎng)，反復(fù)發(fā)展，治療效果不理想，且隨著年齡增長(zhǎng)及病程的延長(zhǎng)而嚴(yán)重程度加重[1]。晚期患者多出現(xiàn)呼吸衰竭而危及生命。目前臨床針對(duì)穩(wěn)定期COPD者以預(yù)防為主，結(jié)合提高患者免疫能力及抵抗力進(jìn)而減少本病急性發(fā)作[2]。故如何有效延緩疾病發(fā)展，降低患者病死率及致殘率，提高患者生活質(zhì)量是治療重點(diǎn)[3]。

Hogman等[4]研究認(rèn)為慢性阻塞性肺疾病急性發(fā)作（Acute exacerbation of chronic obstructive pulmonary disease，AECOPD）患者機(jī)體炎癥相關(guān)因子水平顯著升高，尤其在呼出氣冷凝液中其水平顯著升高。目前針對(duì)呼出氣冷凝液水平的檢查為無(wú)創(chuàng)安全可重復(fù)的一種檢測(cè)技術(shù)，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于臨床[5]。但目前極少有文獻(xiàn)針對(duì)冷凝液水中炎癥因子變化與AECOPD治療效果評(píng)估的相關(guān)性研究。為彌補(bǔ)以上不足，本研究主要通過(guò)采集慢性阻塞性肺疾病急性發(fā)作患者呼出氣冷凝液，并分析其炎癥性細(xì)胞因子水平與患者肺功能和氧攝取率之間的關(guān)系，現(xiàn)報(bào)道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選擇2018年7月至2019年10月本院收治的慢性阻塞性肺疾病急性發(fā)作患者40例，納入標(biāo)準(zhǔn)[6]：所有患者均通過(guò)臨床表現(xiàn)、肺功能檢測(cè)等確診，均對(duì)其冷凝液進(jìn)行搜集;排除標(biāo)準(zhǔn)[7]：7 d內(nèi)行纖維支氣管鏡檢查者;7 d內(nèi)行肺泡灌洗治療者;3 d內(nèi)行支氣管激發(fā)試驗(yàn)者;入組前48 h內(nèi)使用呼吸機(jī)治療者;入組前48 h內(nèi)使用抗生素治療者;合并嚴(yán)重心臟、肝臟及腎臟功能障礙者;合并精神疾病者以及拒絕入組者。男31例，女9例，年齡55～70歲，平均（65.00±2.00）歲，COPD病程5～35年，平均（20.80±2.00）年，每年急性發(fā)作次數(shù)1～3次，平均（1.50±0.20）次，入組重癥監(jiān)護(hù)室總次數(shù)1～4次，平均（1.70±0.20）次。本研究經(jīng)醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)批準(zhǔn)，且患者知情同意。

1.2 方法

針對(duì)入組者根據(jù)臨床診斷與個(gè)體化病情發(fā)作，實(shí)施抗菌治療、氧療和（或）呼吸機(jī)治療、加強(qiáng)營(yíng)養(yǎng)、注意維持水電解質(zhì)酸堿平衡等對(duì)癥支持處理。針對(duì)呼吸冷凝液收集與保存：收集器皿使用德國(guó)JAEGER公司的HAAK EK20 Eco Screen型呼吸機(jī)冷凝液收集器進(jìn)行，收集冷凝液前囑咐患者平靜臥床休息15 min，并漱口后帶鼻夾，隨后用口包含住儀器口端，盡量行平靜呼吸，15 min過(guò)程中對(duì)呼吸期間冷凝液進(jìn)行收集，一般以標(biāo)本量大的2 mL為標(biāo)準(zhǔn)，并與標(biāo)本液化后，將其放置入冷凍管內(nèi)于-70℃條件下保存?zhèn)溆?，?biāo)本在采集過(guò)程中的口腔唾液囑其主動(dòng)通過(guò)吞咽動(dòng)作咽下，有咳嗽則應(yīng)中斷標(biāo)本搜集。

1.3 觀察指標(biāo)

比較治療前后機(jī)體氧代謝指標(biāo)及肺功能指標(biāo)，統(tǒng)計(jì)治療前后炎癥相關(guān)因子水平，及治療前、治療后3 d和治療后7 d，炎癥因子變化趨勢(shì)，并分析超敏-C反應(yīng)蛋白（Hypersensitive-C reactive protein，hs-CRP）水平與氧攝取率及第1秒用力肺活量（Forced vital capacity in the first second，F(xiàn)EV1）的相關(guān)性。

1.4 評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

1.4.1 氧攝取率[8]? 主要反映血紅蛋白與氧的親和能力，正常值為25%～33%。

1.4.2 動(dòng)脈血氧含量[8]? 使用酶聯(lián)免疫吸附法（ELISA）檢測(cè)，正常值為8.55～9.45 mmol/L。

1.4.3 FEV1[8]及FEV1/FVC? 最大深吸氣后做最大呼氣，并以最大呼氣時(shí)第1秒內(nèi)可呼出的氣體總量;FEV1/FVC：第1秒用力呼氣量占所有呼氣量的比例。

1.4.4 炎癥因子[9]? 均采用酶聯(lián)免疫吸附測(cè)定法（Enzyme linked immunosorbent assay，ELISA）測(cè)定，腫瘤壞死因子-α（Tumor necrosis factor-α，TNF-α）成人參考值為1～10 ng/mL，白細(xì)胞介素-1（Interleukin-1，IL-1）成人參考值21～53 ng/mL，hs-CRP成人參考值<10 mg/L。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

應(yīng)用SPSS 21.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件（IBM公司）進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（x±s）表示，采用t檢驗(yàn)，組間率的比較采用χ2檢驗(yàn)，相關(guān)性分析采用Pearson法，P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 治療前后機(jī)體氧代謝指標(biāo)比較

治療后機(jī)體氧攝取率高于治療前（P<0.05），動(dòng)脈血氧含量高于治療前（P<0.05）。見(jiàn)表1。

2.2 治療前后機(jī)體肺功能相關(guān)指標(biāo)比較

治療后FEV1高于治療前（P<0.05），F(xiàn)EV1/FVC水平大于治療前（P<0.05）。見(jiàn)表2。

2.3 治療前后炎癥相關(guān)因子水平比較

治療后hs-CRP及IL-1、TNF-α水平均顯著低于治療前（P<0.05）。見(jiàn)表3。

2.4 治療過(guò)程中炎癥相關(guān)因子變化趨勢(shì)

治療前、治療后3 d及治療后1周，hs-CRP水平分別為（25.00±0.60）mg/L，（13.30±0.30）mg/L和（7.10±0.20）mg/L，IL-1水平分別為（79.20±5.60）ng/mL，（56.50±4.30）ng/mL和（28.00±3.20）ng/mL，TNF-α水平分別為（15.40±0.50）ng/mL，（11.10±0.40）ng/mL和（10.00±0.20）ng/mL，隨著時(shí)間的推移，患者炎癥因子hs-CRP、IL-1及TNF-α水平均呈下降趨勢(shì)（F=11.03，15.325， 9.637， P<0.05）。見(jiàn)圖1。

2.5 hs-CRP水平與氧攝取率相關(guān)性分析

hs-CRP水平與氧攝取率呈負(fù)相關(guān)（r=-0.9760，P=0.000<0.05）。見(jiàn)圖2。

2.6 hs-CRP水平與FEV1相關(guān)性分析

hs-CRP水平與FEV1值呈負(fù)相關(guān)（r=-0.9227，P=0.000<0.05）。見(jiàn)圖3。

3 討論

隨著我國(guó)空氣質(zhì)量等公共問(wèn)題日益嚴(yán)峻，肺部相關(guān)疾患發(fā)生率顯著增加，尤其是老年人群，雖然我國(guó)平均生存年齡有所增加，我國(guó)老年人群中患有慢性阻塞性肺疾病發(fā)病率與致死率均居世界第一，本病治療效果不甚理想，反復(fù)發(fā)作而導(dǎo)致患者病情加重甚至死亡[10]。隨著本病并存的延長(zhǎng)及急性發(fā)作而需入組重癥監(jiān)護(hù)室行呼吸機(jī)支持治療[11]。以往針對(duì)本病病情的評(píng)估主要通過(guò)患者的臨床表現(xiàn)、血?dú)夥治鰴z查、肺功能測(cè)定等，其不能有效且直觀的反應(yīng)肺部炎癥狀況[12]。呼出氣冷凝液檢測(cè)為近年應(yīng)用于臨床的一種無(wú)創(chuàng)呼吸道呼吸功能分析指標(biāo)，其能有效的了解患者肺組織中炎癥因子水平，且對(duì)患者呼吸功能無(wú)干擾，其安全性及有效性均較高[13]。

本研究針對(duì)慢性阻塞性肺疾病患者呼出氣冷凝液中炎癥因子進(jìn)行分析，并比較急性發(fā)作與穩(wěn)定期患者中機(jī)體氧代謝指標(biāo)發(fā)現(xiàn)，觀察組機(jī)體氧攝取率低于對(duì)照組，動(dòng)脈血氧含量低于對(duì)照組，另外針對(duì)兩組肺功能相關(guān)指標(biāo)比較發(fā)現(xiàn)，觀察組FEV1低于對(duì)照組，F(xiàn)EV1/FVC水平小于對(duì)照組，提示AECOPD患者機(jī)體氧代謝指標(biāo)顯著降低，存在氧供需障礙，肺功能水平顯著降低。同時(shí)針對(duì)兩組炎癥相關(guān)因子水平比較顯示，觀察組hs-CRP及IL-1、TNF-α水平均明顯高于對(duì)照組。證實(shí)慢性阻塞性肺疾病急性發(fā)作者其呼出氣冷凝液中炎癥相關(guān)因子水平顯著高于穩(wěn)定期患者。

針對(duì)治療過(guò)程中炎癥相關(guān)因子變化趨勢(shì)研究顯示，隨著時(shí)間的推移，患者炎癥因子hs-CRP水平、IL-1水平及TNF-α水平均呈下降趨勢(shì)。提示在治療有效前提下，AECOPD患者隨著治療效果的顯現(xiàn)，冷凝液中炎癥因子水平呈明顯下降趨勢(shì)，是間接反應(yīng)治療有效性與否的相關(guān)指標(biāo)[14]。最后針對(duì)COPD患者體內(nèi)hs-CRP水平與氧攝取率及FEV1水平研究發(fā)現(xiàn)，hs-CRP水平與氧攝取率及FEV1水平均呈負(fù)相關(guān)。

呼出氣冷凝液臨床上主要指通過(guò)冷卻呼出氣所獲得的液體樣本，其主要由水蒸氣、一氧化碳及一氧化氮等揮發(fā)性物質(zhì)、尿素及白三烯等揮發(fā)性有機(jī)物、亞硝酸鹽及脂類代謝產(chǎn)物等多種非揮發(fā)性物質(zhì)、及多種炎癥性細(xì)胞因子組成。其中炎癥性細(xì)胞因子水平與血清水平具有顯著相關(guān)性[15]。針對(duì)COPD患者呼出氣冷凝液中炎癥因子的檢測(cè)是近年興起的一種安全有效的臨床檢查方法，因其內(nèi)炎癥因子水平較高，能直接反映COPD患者的病情嚴(yán)重程度[16]。其有效的避開慢性阻塞性肺疾病發(fā)生發(fā)展各生理過(guò)程，操作簡(jiǎn)單快捷，可重復(fù)，安全性高[17]，可用于各年齡階段患者[18]，是實(shí)時(shí)反映患者呼吸道炎癥癥狀的理想測(cè)定方法[19-22]。

綜上所述，慢性阻塞性肺疾病急性發(fā)作者行呼出氣冷凝液檢測(cè)，可通過(guò)冷凝液中炎癥因子水平變化對(duì)患者預(yù)后進(jìn)行預(yù)測(cè)。

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（收稿日期：2020-06-13）