呼出氣一氧化氮對(duì)支氣管哮喘的診斷價(jià)值及與Astograph 法支氣管激發(fā)試驗(yàn)相關(guān)性研究

陳 彬 陳 芳

浙江中醫(yī)藥大學(xué)附屬第一醫(yī)院肺功能室，浙江杭州 310000

支氣管哮喘（簡(jiǎn)稱哮喘）作為呼吸系統(tǒng)的一種常見病多發(fā)病，近年來隨著其發(fā)病率與死亡率有所增高，氣道炎癥檢查和氣道反應(yīng)性測(cè)定對(duì)于患者的診斷和治療愈加重要[1-2]，因此早期發(fā)現(xiàn)哮喘與診斷哮喘對(duì)患者的預(yù)后具有重要作用。臨床上哮喘往往以喘息、咳嗽、胸悶為主要癥狀，可由其中一個(gè)或多個(gè)癥狀為表現(xiàn)，對(duì)患者的健康、生活、工作造成很大的影響。目前臨床上多以支氣管激發(fā)試驗(yàn)作為診斷哮喘的重要工具，其耗時(shí)相對(duì)較長(zhǎng)，要求患者配合度高，且具有誘發(fā)咳嗽、胸悶、咽癢、頭暈等不良反應(yīng)[3]。作為哮喘的診斷工具，激發(fā)試驗(yàn)僅能反映哮喘氣道高反應(yīng)性的病理生理特點(diǎn)，卻無法對(duì)其氣道炎癥進(jìn)行準(zhǔn)確評(píng)估。近年來無創(chuàng)氣道炎癥檢測(cè)技術(shù)受到了越來越多的關(guān)注，呼出氣一氧化氮（fractional exhaled nitric oxide，F(xiàn)eNO）因其具有無創(chuàng)、迅速、簡(jiǎn)便、準(zhǔn)確等優(yōu)點(diǎn)而廣泛應(yīng)用于臨床[4]，且FeNO 作為“炎癥尺度”越來越被臨床認(rèn)可[5]。本研究選擇疑似哮喘的患者，進(jìn)行FeNO、肺功能、支氣管激發(fā)試驗(yàn)檢測(cè)，探討FeNO 對(duì)于診斷哮喘的應(yīng)用價(jià)值，以及其與強(qiáng)Astograph 支氣管激發(fā)試驗(yàn)指標(biāo)的相關(guān)性。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2016 年6 月—2017 年4 月在浙江中醫(yī)藥大學(xué)附屬第一醫(yī)院肺功能室行支氣管激發(fā)試驗(yàn)的患者162 例。納入標(biāo)準(zhǔn)：①年齡12～76 歲，性別不限；②持續(xù)6 周以上出現(xiàn)喘息、胸悶、咳嗽及呼吸困難等癥狀；③影像學(xué)檢查排除肺部有明顯病變；④具備FeNO 檢測(cè)和支氣管激發(fā)試驗(yàn)檢查的配合能力。排除標(biāo)準(zhǔn)：①4 周內(nèi)有上呼吸道感染史；②4 周內(nèi)以靜脈或氣道吸入的方式應(yīng)用糖皮質(zhì)激素；③8 h 內(nèi)應(yīng)用短效支氣管舒張劑；④2 d 內(nèi)服用抗過敏藥物；⑤既往有支氣管擴(kuò)張、慢性阻塞性肺病、間質(zhì)性肺病等病史；⑥吸煙者。本研究的實(shí)施獲得醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)審核批準(zhǔn)，批準(zhǔn)文號(hào)為（2019-KL-006-02）。

1.2 方法

1.2.1 FeNO 測(cè)定方法 采用瑞典AerocrineAB 公司型號(hào)為NIOXVERO FeNO 測(cè)定系統(tǒng)，測(cè)定結(jié)果以ppb（1 ppb=1×10－9mol/L）表示。患者于檢測(cè)當(dāng)天避免飲用含酒精、咖啡因類飲料，避免進(jìn)食高硝酸鹽食物，避免劇烈運(yùn)動(dòng)。嚴(yán)格遵循美國(guó)胸科協(xié)會(huì)指南[6]進(jìn)行檢測(cè)，且FeNO 測(cè)定需在肺功能和支氣管激發(fā)試驗(yàn)前完成。

1.2.2 肺功能檢測(cè)方法 采用德國(guó)耶格Jaeger 公司型號(hào)為MasterScreen 肺功能儀，采用常規(guī)通氣法進(jìn)行測(cè)定用力肺活量（FVC）、第1 秒用力呼氣容積（FEV1），測(cè)定至少3 次，最佳兩次誤差＜3%[7]，取最佳值。選取第一秒率（FEV1/FVC）≥70%的患者進(jìn)行支氣管激發(fā)試驗(yàn)檢查。

1.2.3 支氣管激發(fā)試驗(yàn)方法 采用日本Chest 公司型號(hào)為Jupiter—21 氣道反應(yīng)測(cè)試系統(tǒng)通過Astograph法進(jìn)行支氣管激發(fā)試驗(yàn)[8]，支氣管激發(fā)劑采用乙酰甲膽堿（Sigma 公司）。該系統(tǒng)由霧化發(fā)生器、定壓正弦波發(fā)生裝置、呼吸阻力連續(xù)運(yùn)算等組成。12 個(gè)霧化管中第1 個(gè)霧化管裝有0.9%的氯化鈉注射液，第2～11 個(gè)霧化管裝有濃度倍增的乙酰甲膽堿，依次為0.049、0.098、0.195、0.390、0.780、1.563、3.125、6.25、12.50、25 mg/mL，第12 個(gè)霧化管裝有吸入用硫酸沙丁胺醇溶液（萬托林5 mg/mL，葛蘭素史克公司）。測(cè)試時(shí)，患者放松取端坐位，以鼻夾夾住鼻，頭稍向上抬，頸部伸直，口唇含住咬口，保持平靜潮氣呼吸。每一個(gè)霧化管吸入時(shí)間均為1 min，霧化吸入1 min 后自動(dòng)轉(zhuǎn)入下一個(gè)濃度繼續(xù)吸入，出現(xiàn)以下任意一種情況即立刻停止支氣管激發(fā)試驗(yàn)：①呼吸阻力逐步上升至初始阻力的2 倍以上；②完成吸入最高濃度的乙酰甲膽堿；③患者肺部聽診出現(xiàn)明顯哮鳴音；④患者出現(xiàn)明顯呼吸道癥狀無法繼續(xù)堅(jiān)持完成。支氣管激發(fā)試驗(yàn)結(jié)束后吸入支氣管舒張劑（硫酸沙丁胺醇），直到呼吸阻力恢復(fù)至激發(fā)前水平。呼吸阻力達(dá)到初始阻力2 倍且Dmin＜7 為激發(fā)試驗(yàn)陽(yáng)性[9]。根據(jù)《支氣管哮喘防治指南》[10]結(jié)合病史、體征、臨床表現(xiàn)、實(shí)驗(yàn)室檢查、激發(fā)試驗(yàn)結(jié)果將患者分為哮喘組78 例與非哮喘組84 例。

1.3 觀察指標(biāo)

1.3.1 FeNO 指標(biāo) 囑患者充分呼出肺內(nèi)氣體，嘴唇包緊過濾吸嘴吸足氣后將氣體平穩(wěn)呼出，呼氣流速控制在50 mL/s，呼氣時(shí)間保持10 s，測(cè)定儀分析90 s 后得出FeNO 值。

1.3.2 肺功能指標(biāo) FVC、FEV1、呼氣峰流速（PEF）、FEV1/FVC 等。

1.3.3 支氣管激發(fā)試驗(yàn)指標(biāo) 主要技術(shù)指標(biāo)：①基礎(chǔ)呼吸阻力（Rrs cont），指吸入生理鹽水時(shí)的呼吸阻力，單位為cmH2O/（L·s）；②基礎(chǔ)呼吸傳導(dǎo)率（Grs cont），基礎(chǔ)呼吸阻力的倒數(shù)，單位為L(zhǎng)/（s·cmH2O）；③反應(yīng)閾值（Dmin），指呼吸阻力開始呈線性上升時(shí)的藥物累積量，用1 mg/mL 藥物濃度吸入1 min 的量為1 U 來表示，反映氣道敏感性，閾值越低，氣道越敏感；④阻力上升開始時(shí)最小濃度（Cmin），單位為μg/mL；⑤傳導(dǎo)率下降斜率（SGrs），為單位時(shí)間內(nèi)Grs 的變化，單位L/（s·cmH2O·min），反映氣道反應(yīng)性。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

采用SPSS 20.0 統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，計(jì)量資料數(shù)據(jù)以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（）表示，組間比較采用t 檢驗(yàn)；計(jì)數(shù)資料以例數(shù)表示，采用χ2檢驗(yàn)；通過不同的FeNO 的閾值得出對(duì)應(yīng)的敏感度和特異度，以敏感性為縱坐標(biāo)，（1-特異性）為橫坐標(biāo)繪制受試者工作特征曲線（ROC 曲線），計(jì)算約登指數(shù)，得出FeNO 值診斷哮喘的最佳閾值（Cutoff 值）。FeNO 與支氣管激發(fā)試驗(yàn)指標(biāo)的相關(guān)性用Pearson 相關(guān)分析。以P ＜0.05 為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 兩組一般資料比較

本研究共納入162 例，其中哮喘組78 例，非哮喘組84 例，兩組患者性別、年齡、身高、體重、體重指數(shù)（BMI）比較，差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P ＞0.05）。哮喘組FeNO 值明顯高于非哮喘組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P ＜0.05）。見表1。

表1 兩組一般資料比較

2.2 ROC 曲線

ROC 曲線下面積為0.773，95%CI：0.700～0.846。約登指數(shù)最大值為0.475，相對(duì)應(yīng)診斷哮喘的最佳閾值為19.5 ppb；敏感度為82.05%，特異性為65.48%，陽(yáng)性預(yù)測(cè)值為68.1%，陰性預(yù)測(cè)值為79.7%。見圖1。

圖1 FeNO 對(duì)哮喘診斷的ROC 曲線

2.3 FeNO 與支氣管激發(fā)試驗(yàn)指標(biāo)相關(guān)性

FeNO 與Rrs cont、Grs cont、SGrs、SGrs/Grs cont均不相關(guān)（P ＞0.05），F(xiàn)eNO 與敏感性指標(biāo)Dmin、Cmin均呈負(fù)相關(guān)（P ＜0.05）。見表2、圖2。

表2 FeNo 與支氣管激發(fā)試驗(yàn)指標(biāo)相關(guān)性

圖2 FeNO 與Dmin、Cmin 的相關(guān)性

3 討論

自1993 年國(guó)外學(xué)者首次發(fā)現(xiàn)哮喘患者FeNO 水平增高以來[11]，國(guó)內(nèi)外均有大量報(bào)道證實(shí)FeNO 在診斷哮喘和管理哮喘方面均具有重要價(jià)值。FeNO 來源于氣道上皮細(xì)胞，呼吸道中的NO 由其合成酶（NOS）合成，NOS 分為誘導(dǎo)型、神經(jīng)型和內(nèi)皮細(xì)胞型[12]，其中誘導(dǎo)型NOS 在多種細(xì)胞與前炎癥因子發(fā)生反應(yīng)時(shí)得到表達(dá)，從而持續(xù)產(chǎn)生NO。呼吸道中的NO 是主要反映嗜酸性粒細(xì)胞氣道炎癥的生物標(biāo)志物，與氣道中嗜酸性粒細(xì)胞的浸潤(rùn)有著十分緊密的相關(guān)性[13]，F(xiàn)eNO 的增高也是哮喘急性發(fā)作的獨(dú)立危險(xiǎn)因素。2005 年ATS 與ERS 發(fā)布的指南中指出FeNO 推薦應(yīng)用于臨床，其主要有安全、快速、簡(jiǎn)單易操作等特點(diǎn)。

在本研究中，分組具有良好的可比性，哮喘組與非哮喘組一般資料比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05）。在哮喘組與非哮喘組比較FeNO 值差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P >0.05）。應(yīng)用FeNO 診斷哮喘的ROC 曲線下面積為0.773，隨著診斷閾值的動(dòng)態(tài)變化，其診斷的敏感度與特異性也隨之改變，當(dāng)閾值為19.5 ppb 時(shí)，約登指數(shù)取最大值為0.475，此時(shí)的敏感度為82.05%，特異性為65.48%，提示以FeNO 診斷哮喘有較好的臨床應(yīng)用價(jià)值，具有一定的敏感度與特異性。Matsunaga 等[14]研究發(fā)現(xiàn)，哮喘患者的FeNO 值高于非哮喘患者，并且提出FeNO 區(qū)分哮喘與非哮喘的診斷閾值為18～28 ppb。本研究最佳閾值為19.5 ppb，較相關(guān)研究稍偏低，可能與研究樣本量較少相關(guān)，存在一定局限性，并未區(qū)分急性期與穩(wěn)定期哮喘，有多項(xiàng)研究認(rèn)為FeNO 在急性發(fā)作期與穩(wěn)定期存在明顯差異[15-16]。且未排除合并過敏性鼻炎、飲食等因素影響的可能性[17]，本研究對(duì)于哮喘合并其他呼吸道疾病適用與否需有待進(jìn)一步證實(shí)。最佳閾值稍偏低也可能與部分哮喘患者氣道炎癥并非以嗜酸性粒細(xì)胞為主有關(guān)（中性粒細(xì)胞型、混合型及寡細(xì)胞型等[18]），或者在FeNO 測(cè)定過程中出現(xiàn)漏氣、抗生素使用、晝夜差異等亦有可能引起，考慮將來可通過適當(dāng)擴(kuò)大樣本量、結(jié)合相關(guān)病史豐富樣本的入選標(biāo)準(zhǔn)等方法，獲取更為準(zhǔn)確、科學(xué)的FeNO 最佳診斷閾值。氣道反應(yīng)性增高是哮喘的重要特征之一，絕大多數(shù)哮喘患者表現(xiàn)出氣道高反應(yīng)性[19]，本研究發(fā)現(xiàn)FeNO 與支氣管激發(fā)試驗(yàn)敏感性指標(biāo)Dmin、Cmin 均呈負(fù)相關(guān)（P ＜0.05），這提示哮喘的慢性氣道炎癥程度與氣道高反應(yīng)性有相關(guān)性，即嗜酸性粒細(xì)胞炎癥氣道浸潤(rùn)越顯著，氣道高反應(yīng)性越敏感，同時(shí)這一結(jié)論與Sato 等[20]的研究相一致。同時(shí)也發(fā)現(xiàn)FeNO 與Rrs cont 無相關(guān)性，提示了嗜酸性粒細(xì)胞的氣道浸潤(rùn)程度對(duì)于哮喘患者無法直接反映其氣道的縮窄程度，即FeNO 無法反映出基礎(chǔ)呼吸阻力的水平。

FeNO 能準(zhǔn)確地反映出哮喘患者的氣道炎癥水平以及氣道反應(yīng)性高低，Smith 等[21]針對(duì)47 例哮喘癥狀患者的研究發(fā)現(xiàn)，在FeNO 聯(lián)合支氣管激發(fā)試驗(yàn)及舒張?jiān)囼?yàn)后，診斷的敏感度及特異度可達(dá)到94%和93%?？梢奆eNO 聯(lián)合氣道反應(yīng)性檢測(cè)在哮喘的診斷中有顯著的作用，為提高診斷率、調(diào)整藥物升降提供重要依據(jù)[22]。同時(shí)，有研究[23]發(fā)現(xiàn)，在使用激素治療后FeNO 水平的改善早于患者的癥狀、肺功能和氣道高反應(yīng)性，這提示哮喘患者在運(yùn)用激素治療后FeNO 下降較為敏感，因此可作為預(yù)測(cè)激素治療效果和評(píng)價(jià)急性發(fā)作的指標(biāo)[24]。運(yùn)用FeNO 檢測(cè)進(jìn)行哮喘的規(guī)范化的診斷、治療和評(píng)估[25-26]，對(duì)于幫助患者長(zhǎng)期哮喘管理和控制顯得尤為重要，亦有利于提高生命質(zhì)量[27]。

綜上所述，以19.5 ppb 作為閾值對(duì)于FeNO 診斷哮喘有一定的指導(dǎo)意義，且根據(jù)FeNO 與支氣管激發(fā)試驗(yàn)指標(biāo)的相關(guān)性結(jié)果，可進(jìn)一步明確氣道炎癥與氣道反應(yīng)性的關(guān)系，對(duì)于提高哮喘的診治有明顯作用，值得臨床推廣。