體積描記法檢測(cè)肺容量指標(biāo)在慢性阻塞性肺疾病中的臨床應(yīng)用

孟德楊 蘇艷 杜麗娟 閆莉

慢性阻塞性肺疾病(chronic obstructive pulmonary disease) 簡(jiǎn)稱慢阻肺，以不可治愈的氣流受限為特征，其臨床表現(xiàn)多樣，包括肺氣腫和慢性支氣管炎等[1]。慢阻肺已成為全球性問(wèn)題，預(yù)計(jì)到2030年將成為第三大最常見(jiàn)的死亡原因。雖然慢阻肺的死亡率和發(fā)病率較高，但其病程長(zhǎng)，早期癥狀少，導(dǎo)致診斷不足[2]。如能早期識(shí)別，及時(shí)進(jìn)行干預(yù)，雖疾病不完全可逆，但可延緩病程進(jìn)展，盡可能維持患者的剩余肺功能。肺功能檢查是臨床上診斷和評(píng)估慢阻肺并分級(jí)的重要標(biāo)準(zhǔn)。目前通用呼氣流量指標(biāo)如第1秒用力呼氣容積(forced expiratory volume in the first second,FEV1)與用力肺活量(forced vital capacity,FVC)的比值(FEV1/FVC)作為慢阻肺的診斷指標(biāo)，用FEV1占預(yù)計(jì)值的百分比(FEV1%pred) 來(lái)評(píng)估疾病嚴(yán)重程度[3]。然而，越來(lái)越多的證據(jù)表明，肺過(guò)度充氣可導(dǎo)致慢阻肺患者呼吸困難和活動(dòng)受限，并且是其死亡的重要獨(dú)立危險(xiǎn)因素[4]。單純呼氣流量指標(biāo)僅能反應(yīng)肺通氣情況，無(wú)法反映肺過(guò)度充氣，在慢阻肺的整體評(píng)估方面存在欠缺。本文就體積描記法所測(cè)肺容量指標(biāo)(如殘氣量等)對(duì)慢阻肺的臨床價(jià)值作一綜述。

慢阻肺存在肺過(guò)度充氣

慢阻肺患者氣道陷閉，肺泡及呼吸性細(xì)支氣管結(jié)構(gòu)破壞，加之吸煙、空氣污染、α1抗胰蛋白酶缺乏等影響，肺臟彈性回縮力減弱，不足以維持正常呼氣水平，在平靜呼氣末，肺臟難以恢復(fù)到正常狀態(tài)，肺泡內(nèi)滯留氣體過(guò)多，從而造成靜態(tài)肺過(guò)度充氣，降低通氣儲(chǔ)備[5]?；颊叱Ｍㄟ^(guò)增加呼吸頻率來(lái)滿足機(jī)體需求，而縮短的呼氣時(shí)間難以使肺內(nèi)的氣體充分排空，殘余氣體長(zhǎng)期積聚于肺泡內(nèi)，使得呼氣末肺容積逐漸增加，出現(xiàn)動(dòng)態(tài)肺過(guò)度充氣[6]。在這種情況下，呼氣肌力增加非但不利于肺泡內(nèi)氣體排空，反而使小氣道過(guò)早閉合，加重過(guò)度充氣。在肺功能中體現(xiàn)為呼氣流量指標(biāo)如FEV1、FEV1/FVC降低，當(dāng)出現(xiàn)肺氣腫改變時(shí)，可以看到深吸氣量(inspiratory capacity，IC)降低，殘氣量(residual capacity，RV)及肺總量(total lung capacity，TLC)隨之增高。

體積描記法相關(guān)肺容量指標(biāo)

圖1 體積描記法檢測(cè)原理概念圖

然而，由于檢查原理以體描箱的密閉性為基礎(chǔ)，體積描記法對(duì)患者的配合度要求較高，部分存在認(rèn)知障礙、幽閉恐懼癥、佩戴連續(xù)輸液泵等設(shè)備、軀干石膏固定及其他不宜進(jìn)入體描箱的患者無(wú)法配合完成體積描記法的檢查[7]。且體描箱價(jià)格昂貴，對(duì)周?chē)鷾貪穸燃皻鈮鹤兓舾?，操作相?duì)復(fù)雜，限制了其在基層醫(yī)院的普及。此外，有研究顯示[9]在氣道阻塞較為嚴(yán)重時(shí)，尤其當(dāng)FEV1<30%預(yù)計(jì)值時(shí)，口腔壓低于肺泡壓，體描法測(cè)定的FRC可能高于真實(shí)值，此點(diǎn)需引起注意。

圖2 通過(guò)體描箱獲得的壓力-容積環(huán)[7]

殘氣量相關(guān)指標(biāo)對(duì)慢阻肺的診療價(jià)值

除殘氣量的絕對(duì)值外，臨床上還常用殘總比(RV/TLC)來(lái)除外體表面積對(duì)結(jié)果產(chǎn)生的影響。其意義與肺過(guò)度充氣密切相關(guān)[10]。在實(shí)際測(cè)量中，F(xiàn)RC、RV的變異較大，對(duì)其正常值尚無(wú)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，通常將健康青年的RV/TLC在20%～35%之間作為正常值，且隨年齡的增加RV/TLC也將隨之增加。在肺功能指標(biāo)中IC/TLC與RV/TLC之間的相關(guān)性最強(qiáng)，都是空氣滯留的標(biāo)志[11]。

有研究表明，殘氣量相關(guān)指標(biāo)可以輔助慢阻肺的診斷。陳培[12]等認(rèn)為，若以RV/TLC為慢阻肺的診斷標(biāo)準(zhǔn)，得出最佳臨界值52. 8%，敏感度73. 1%，特異度73. 4%，表示其具有較高的臨床應(yīng)用價(jià)值，繪制ROC曲線，曲線下面積為0. 792。McCartney C.[13]等也發(fā)現(xiàn)，中度及中重度阻塞的慢阻肺患者，應(yīng)用支氣管舒張劑后其氣道阻塞不完全可逆，而殘氣量存在顯著變化，說(shuō)明除FEV1外，殘氣量也可作為評(píng)價(jià)支氣管舒張劑療效的輔助指標(biāo)。

在病情評(píng)估及預(yù)后方面，殘氣量相關(guān)指標(biāo)也有一定的輔助價(jià)值。Zeng S.[14]等研究了7479名慢阻肺高危者，發(fā)現(xiàn)31%受試者的RV/TLC高于正常上限(ULN)，其確診為慢阻肺的可能性更大(HR=1.55,95%CI：1.42～1.70，P<0.001)，且全因死亡率更高(HR=1.41,95%CI：1.29～1.54，P<0.001)。這部分人群需要藥物干預(yù)及入住重癥監(jiān)護(hù)室的幾率更高。在預(yù)后方面，RV/TLC異常者更容易發(fā)展成為FEV1/FVC異常的慢阻肺患者(OR=1.30,95%CI：1.03～1.65，P=0.027)。另外，研究認(rèn)為氣體滯留情況在吸煙者中很常見(jiàn)，并預(yù)測(cè)其更易成為典型的慢阻肺患者。說(shuō)明當(dāng)呼氣流量指標(biāo)尚能代償時(shí)，殘氣指標(biāo)可能已經(jīng)出現(xiàn)異常改變，可更早的預(yù)測(cè)慢阻肺的可能。

在一項(xiàng)多中心研究中認(rèn)為[15]，肺彌散功能指標(biāo)一氧化碳彌散量(diffusing capacity for carbon monoxide,DLCO)和RV/TLC可作為生理指標(biāo)來(lái)預(yù)測(cè)慢阻肺患者肺功能的長(zhǎng)期變化。隨著病情進(jìn)展，DLCO在所有分組中均下降，其中DLCO正常和RV/TLC正常的患者下降幅度最為顯著(P<0.05)； 在殘氣量的變化上，RV/TLC正常的患者，RV和RV/TLC均升高，而RV/TLC較高的患者，RV和RV/TLC均有所下降，該結(jié)論對(duì)應(yīng)在慢阻肺初期，常見(jiàn)患者殘氣量增高，而病情發(fā)展到重度通氣功能障礙時(shí)，盡管患者已出現(xiàn)了桶狀胸、肋間隙增寬等體征，殘氣量卻有所降低，這就更提示了肺功能檢查的必要性。 Capozzolo A.[16]等對(duì)FEV1<50%預(yù)計(jì)值的慢阻肺患者進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)IC、RV/TLC、mMRC評(píng)分及BODE指數(shù)與患者的急性發(fā)作相關(guān)。在多元回歸模型中，RV/TLC與疾病的急性發(fā)作相關(guān)性最大，OR值1.66(95%CI：1.36～2.07)。也有文獻(xiàn)表明[17]，RV/TLC可被認(rèn)為是慢阻肺患者死亡的危險(xiǎn)因素之一。

殘氣量相關(guān)指標(biāo)與慢阻肺其他臨床指標(biāo)也有較好的一致性。近年一項(xiàng)研究中，Wouter W.[18]等收集了274名重度慢阻肺患者的資料，發(fā)現(xiàn)RV與6分鐘步行試驗(yàn)(6 min walking test,6MWT)(r=-0.358)、圣喬治呼吸問(wèn)卷(SGRQ)(r=0.184)以及mMRC評(píng)分(r=0.228)之間均有顯著相關(guān)性(所有P<0.01)，不僅如此，RV/TLC與6MWT(r=-0.563)、SGRQ問(wèn)卷(r=0.289)和mMRC評(píng)分(r=0.354)之間同樣明顯相關(guān)。經(jīng)線性回歸分析后表明，相比于殘氣量的絕對(duì)值，殘總比是更好的預(yù)后指標(biāo)。

對(duì)于很多殘氣量較高的重度肺氣腫患者，常規(guī)的內(nèi)科手段，如支氣管擴(kuò)張劑的應(yīng)用、呼吸鍛煉、預(yù)防感染等措施療效有限，此時(shí)可通過(guò)外科干預(yù)的方式，進(jìn)行肺減容，降低殘氣量，減輕呼吸困難癥狀。這種方式療效顯著，但其并發(fā)癥多，死亡率高，經(jīng)濟(jì)成本較重[19]。近年來(lái)，通過(guò)支氣管鏡技術(shù)進(jìn)行肺減容的治療手段愈加受到關(guān)注，典型方法是通過(guò)支氣管鏡置入活瓣，減少進(jìn)入靶肺葉的氣體量，緩解肺過(guò)度充氣，改善肺功能及預(yù)后，對(duì)存在嚴(yán)重肺過(guò)度充氣的患者尤為適用[20]。應(yīng)用支氣管鏡進(jìn)行肺減容的創(chuàng)傷小，安全性高，讓重度肺氣腫患者看到了新的希望。但這種方式同樣存在氣胸、慢阻肺加重、感染、活瓣移位、咯血等風(fēng)險(xiǎn)，盡管初期肺功能和運(yùn)動(dòng)能力顯著改善，但其長(zhǎng)期效果仍有待進(jìn)一步的研究[21]。一項(xiàng)meta分析顯示[22]，經(jīng)肺減容后，與對(duì)照組相比，殘氣量平均減少0.58 L(95%CI：-0.80L～-0.37L)，F(xiàn)EV1增加15.87%(95%CI：12.27%～19.47%)，6MWT提高43.28 m(95%CI：31.36 m～55.21 m)， SGRQ評(píng)分降低了9.39(95%CI：-10.92～-7.86)。干預(yù)后，嚴(yán)重不良事件的比值比為6.21(95%CI ：4.02～9.58)。顯示此治療方式具有臨床意義。但需嚴(yán)格把握適應(yīng)癥，降低不良事件發(fā)生。

肺總量對(duì)慢阻肺的診療價(jià)值

在輕度慢阻肺患者，肺總量值的變化不明顯，無(wú)代表性，隨病情加重，阻塞程度的增加，也可出現(xiàn)肺總量的降低。單純肺總量數(shù)據(jù)對(duì)疾病的診療提供價(jià)值較少，其常與其他肺功能指標(biāo)聯(lián)合反映疾病情況。如上述RV/TLC。另外，深吸氣量與肺總量的比值IC/TLC也可一定程度的反映肺部過(guò)度充氣，同時(shí)也是患者運(yùn)動(dòng)能力的預(yù)測(cè)因子[23]。另外，IC/TLC與慢阻肺患者的生存預(yù)后相關(guān)，F(xiàn)rench A.[24]等研究發(fā)現(xiàn)單因素分析中，IC/TLC是慢阻肺患者死亡的重要預(yù)測(cè)指標(biāo)，IC/TLC≤25%時(shí)，患者死亡風(fēng)險(xiǎn)增加(危險(xiǎn)比(HR)：2.39，P<0.0001)。多因素分析顯示，年齡(HR：1.19，95%CI：1.14～1.24)，女性(HR：0.69，95%CI：0.60～0.83)，IC/TLC≤25%(HR：1.69，95%CI： 1.34～2.13)與死亡風(fēng)險(xiǎn)有關(guān)。Cardoso J.[25]等也認(rèn)為，IC與患者的急性發(fā)作病史是慢阻肺急性發(fā)作或死亡的最佳預(yù)測(cè)因子，與患者病情嚴(yán)重程度無(wú)關(guān)。

在與其他指標(biāo)的一致性方面，Klooster K.[26]等有研究表明，IC/TLC是6MWT結(jié)果的獨(dú)立預(yù)測(cè)指標(biāo)(β=0.402，P<0.05)，而FEV1卻無(wú)此相關(guān)關(guān)系(P>0.05)。隨病程進(jìn)展，IC/TLC處于較低水平的患者更容易出現(xiàn)6MWT的下降[27]。我們?cè)跍y(cè)量肺功能時(shí)，條件允許時(shí)，應(yīng)常規(guī)測(cè)量肺容量指標(biāo)。

展 望

與國(guó)際上對(duì)慢阻肺的防控水平相比，國(guó)內(nèi)對(duì)慢阻肺這種常見(jiàn)病仍缺乏足夠的宣傳和重視，漏診率較高[28]。隨著鐘南山院士、鄭勁平教授發(fā)起的“走進(jìn)肺功能”培訓(xùn)課程的推廣，“像量血壓一樣測(cè)肺功能”的概念正愈加為大眾接受。肺通氣指標(biāo)FEV1、FEV1/FVC是慢阻肺的診斷、嚴(yán)重程度分級(jí)以及死亡風(fēng)險(xiǎn)的重要指標(biāo)，但單一的FEV1的診斷及評(píng)估價(jià)值不足。且肺功能檢查主觀性強(qiáng)，當(dāng)肺通氣指標(biāo)處于臨界值時(shí)，臨床醫(yī)生常囑患者定期復(fù)查，加重患者經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。肺容量指標(biāo)可在反映肺過(guò)度充氣、輔助慢阻肺診斷、評(píng)價(jià)治療效果及預(yù)后等方面起到補(bǔ)充作用，減少慢阻肺的誤診和漏診。但此方面尚未引起臨床醫(yī)師足夠的重視，目前的研究仍不足，不同研究之間結(jié)論并非完全一致，并缺乏權(quán)威的指南及專家共識(shí)。如Kahnert K.[29]等認(rèn)為，與通氣功能及彌散功能測(cè)定相比，體積描記法對(duì)肺CT顯示為肺氣腫的患者可提供的信息很少。體描箱設(shè)備昂貴，對(duì)周?chē)h(huán)境的要求較高，操作相對(duì)復(fù)雜，對(duì)患者的配合能力有更高的要求，有研究顯示[30]，盡管都應(yīng)用了體積描記技術(shù)，不同醫(yī)院所測(cè)結(jié)果存在測(cè)量差異(P<0.001)。這也提示肺功能技師需要有更熟練的操作技巧和解讀報(bào)告、分析報(bào)告的能力。在德國(guó)的一項(xiàng)對(duì)臨床醫(yī)師的問(wèn)卷調(diào)查中顯示[31]，體積描記法(占100%)和胸部X光檢查(占96.3%)是對(duì)慢阻肺患者最常用的測(cè)量方法。而在我國(guó)目前僅在三級(jí)以上醫(yī)院應(yīng)用較多，在基層醫(yī)院寥寥無(wú)幾[32]。與國(guó)外相比，仍有明顯的差距，將來(lái)仍需共同努力，推動(dòng)肺功能檢查，以及體積描記技術(shù)的普及。