中度高原地區慢性阻塞性肺疾病患者脈沖振蕩法與常規肺功能檢測的相關性及意義
張瑩楊生岳王東超
梅利張玉柱
作者單位: 810000 西寧,青海省西寧市第一人民醫院呼吸內科1
810000 西寧,解放軍第四醫院蘭州軍醫呼吸內科中心2
【關鍵詞】肺疾病,慢性阻塞性;脈沖振蕩法;氣道阻塞;中度高原
慢性阻塞性肺疾病(COPD)是一種重要的慢性呼吸系統疾病,其發病率、病死率、致殘率高,嚴重影響患者的生活質量及預后[1]。肺功能檢查可明確診斷COPD及嚴重程度分級。近年來研究表明,脈沖振蕩(impulse oscillometry, IOS)技術是判斷COPD患者氣流受限的敏感指標,具有較常規肺功能測定方便,患者易于配合,測定快速、結果客觀等優點[2]。目前,國內外對于平原地區IOS測定肺功能在COPD患者中的臨床研究均有報道[3-6],但高原地區報道少見。為此,我們用IOS測定了82例中度高原(2 260 m)地區COPD穩定期患者及30例健康人的呼吸阻抗和常規肺功能,并將二者進行比較分析,旨在探討中度高原地區COPD患者IOS與常規肺功能的相關性及臨床意義。
資料與方法
一、一般資料
本研究采用前瞻性隨機對照研究,所有受試對象均知情同意,并經醫院倫理委員會批準。選擇我院2011年6月至2013年6月82例門診和住院的COPD 穩定期患者,男50例,女32例,年齡34~80歲,平均(64±10)歲。診斷均符合中華醫學會呼吸病學分會制定的《慢性阻塞性肺疾病診治指南(2007年修訂版)》標準[7]。排除支氣管哮喘、氣道反應性增高、肺纖維化等其它心肺疾病。另選無心肺疾病且肺功能正常的當地30例健康體檢者作對照,男13例,女17例,年齡42~82歲,平均(64±8)歲。兩組的年齡、性別差異無顯著性。
二、檢測方法
1. IOS測定:受試者取坐位,放松,含口器,夾鼻,頭稍上仰,平靜呼吸1 min。采用Master Screen IOS測定儀(德國耶格公司),待顯示器顯示呼吸平穩規則后開始測定,每次定時30~45 s,每次測定間隔1 min,重復3~4次,取其最佳值。分析呼吸總阻抗(Z5)、總氣道阻力(R5)、20Hz時的氣道阻力(R20)、5 Hz和20 Hz時的氣道阻力差值(R5-R20)、35 Hz時的氣道阻力(R35)、5 Hz時的電抗(X5)、共振頻率(Fres)、周邊阻力(RP)和中心阻力(RC)。
2. 常規肺功能測定:受試者休息10 min后,采用Master Screen PFT肺功能儀(德國耶格公司)測定第1 s用力呼氣容積占預計值百分比(FEV1% pred )、FEV1與用力肺活量比值(FEV1/FVC)、用力呼氣流量25%占預計值百分比(FEF 25% Pred)、FEF 50%占預計值百分比(FEF 50% Pred)、FEF 75%占預計值百分比(FEF 75% Pred)、最大呼氣中期流量占預計值百分比(MMEF% Pred)。各參數重復測定3次,取其最大值。
上述測定均由熟練的專業技術員操作。COPD患者氣流受限嚴重程度根據2007年中華醫學會呼吸病學分會制定的慢性阻塞性肺疾病診治指南的肺功能標準分級[7]。
三、 統計學方法

結果
一、兩組常規肺功能指標的比較
與對照組比較,COPD各組FEV1/% Pred、FEV1/FVC%、 FEF25%pred、FEF50%pred、 FEF75%pred、MMEF%prd均顯著降低(均P<0.01);COPD Ⅲ級組、Ⅳ級組與Ⅰ級組、Ⅱ級組比較及Ⅳ級組與Ⅲ級組比較,各項指標差異均非常顯著(均P<0.01);COPDⅡ級組與Ⅰ級組比較,FEV1% Pred、FEF50%pred、FEF75%pred差異非常顯著(均P<0.01), 見表1。
二、兩組IOS指標的比較
與對照組比較,COPDⅡ級組、Ⅲ級組、Ⅳ級組Z5、R5、R5-R20、Fres、Rp均明顯升高(均P<0.01);COPDⅢ級組、Ⅳ級組Fres、Rp較Ⅱ級組明顯升高(P<0.01或P<0.05),其余指標無顯著性差異; Ⅱ級組、Ⅲ級組、Ⅳ級組X5較對照組顯著降低(均P<0.01),Ⅲ級組、Ⅳ級組X5明顯低于Ⅱ級組,Fres和Rp明顯高于Ⅰ級組、Ⅱ級組(P<0.01), 見表2。

表1 COPD組與對照組常規肺功能指標的比較±s)
注:a與對照組比較P<0.01;b與COPDⅠ級、Ⅱ級組比較P<0.01;c與COPDⅢ級組比較P<0.01;d與COPDⅠ級組比較P<0.01

表2 COPD組和對照組IOS指標的比較
注:a與對照組比較P<0.01;b與COPDⅡ級組比較P<0.01;c與Ⅱ級組比較P<0.05;d與對照組比較P<0.01;e與Ⅰ級組、Ⅱ級組比較P<0.01
三、COPD組IOS與常規肺功能指標的相關性分析
經直線相關分析,Fres、Rp、 Z5分別與FEV1/Pred%、FEV1/FVC%、FEF25% Pred、FEF50% Pred、FEF75% Pred、MMEF% Pred呈顯著負相關(P<0.01或P<0.05); R5與 FEF50% Pred、FEF75% Pred、MMEF% Pred呈顯著負相關(P<0.05或P<0.05);R5-R20與FEV1%pred、FEV1/FVC%、 FEF50% Pred、FEF75% Pred、MMEF% Pred呈顯著負相關(P<0.01或P<0.05);X5與FEV1%pred、FEV1/FVC%、 FEF25% Pred 、FEF50% Pred、FEF75% Pred、MMEF% Pred呈顯著正相關(均P<0.01)。其中Fres、Rp和X5與各項肺功能指標相關性最好,見表3。
討論
IOS法是在強迫振蕩技術的基礎上發展起來的一種新的測定呼吸力學的方法,為一種新的肺功能檢測技術。通過測量呼吸系統因壓力改變引起的流速變化,從而檢測呼吸阻抗(Zrs)及其組成部分呼吸阻力(Rrs)和呼吸電抗(Xrs)。Zrs反映呼吸總阻抗(由Rrs和Xrs組成) ,Rrs能夠直接反映氣道口徑變化,且敏感的識別早期外周氣道阻塞。Z5反映5Hz時的呼吸總阻抗,R5反映總氣道黏性阻力,R20反映中央氣道黏性阻力,R5-R20反映周邊氣道黏性阻力,X5反映周邊氣道彈性阻力,Fres反映彈性阻力和慣性阻力相等、方向相反和為零時的振蕩頻率[8]。

表3 COPD組IOS與常規肺功能指標的相關分析(r值)
注:aP<0.01,bP<0.05
COPD的發病原因較為復雜,除個體易感因素及環境因素相互影響外,寒冷空氣能促進黏液分泌增加,支氣管纖毛運動減弱;迷走神經功能失調,也可能是本病的一個內因[9]。中、高海拔是一個低氧、低溫、干燥、日溫差大的特殊自然環境。所以在此環境的COPD患者易急性加重且合并呼吸道感染,其特點是急性加重較頻繁,病程長,病情重,從而加劇了氣道和肺損害,促進COPD的進展[10]。
肺功能指標中FEV1/FVC%是檢測輕度氣流受限的敏感指標,而FEV1/% Pred是評價中、重度氣流受限的較好指標。GOLD和國內指南均將肺功能檢測作為COPD診斷分級的標準[7,11]。但常規肺通氣功能檢測受患者理解能力及配合程度影響較大,受試者必須很好的配合及正確用力呼氣,才能獲得可信的結果。而IOS技術則操作簡便,基本不受受試者配合的影響,只要平靜呼吸,便可測定肺功能受損嚴重的患者及老年人、兒童,它是判斷COPD患者氣流受限的敏感指標[12]。
國內文獻報道,平原COPD患者不同嚴重程度組與健康組比較,FEV1/% Pred、FEV1/FVC%均明顯降低,且在COPD各組之間亦有明顯差異[12];與健康組比較,IOS指標中的Z5、R5、R5-R20、Fres、Rp均明顯升高,且隨病情加重而逐漸升高,X5明顯下降,其中R5-R20在COPD各組間有明顯差異。本研究顯示,中度高原COPD各組FEV1/% Pred、FEV1/FVC%、 FEF25%pred、FEF50%pred、FEF75%pred、MMEF%prd較健康組均顯著降低,COPD Ⅲ級組、Ⅳ級組與Ⅰ級組、Ⅱ級組比較及Ⅳ級組與Ⅲ級組比較,各項指標差異均非常顯著,Ⅱ級組與Ⅰ級組比較,FEV1% Pred、FEF50%pred、FEF75%pred差異非常顯著。IOS測定結果顯示,COPDⅡ級組、Ⅲ級組、Ⅳ級組Z5、R5、R5-R20、Fres、Rp較健康組均明顯升高,Ⅲ級組、Ⅳ級組Fres、Rp較Ⅱ級組明顯升高;Ⅱ級組、Ⅲ級組、Ⅳ級組X5較對照組顯著降低,Ⅲ級組、Ⅳ級組X5明顯低于,Fres和Rp明顯高于Ι級組、Ⅱ級組。本結果與平原所測結果基本一致[12-13]。表明IOS參數不僅能較好地反映中度高原COPD患者總氣道阻力增高,以周邊氣道黏性阻力增高及周邊氣道彈性阻力降低為主,而且能夠判斷其氣流受限及病情嚴重程度。經直線相關分析,各項指標與平原的結果相似[4,14-15]。提示,在中度高原采用IOS法測定肺功能,不僅可作為常規肺通氣功能測定的補充或替代,且可用于判斷是否存在氣流受限及其受限程度。Fres、R5-R20、Rp、X5在評價氣流受限中的意義較大,特別是Fres 、Rp、X5的診斷價值最大。
國內有報道,平原COPDⅠ級組與健康組間IOS測定指標有顯著差異[16-17],但我們的結果顯示,中度高原COPDⅠ級組與健康組間無差異性,可能與本研究COPDⅠ級組觀察患者例數過少或與高原環境有關,尚有待于進一步研究。
參考文獻
1任成山. 慢性阻塞性肺疾病發病機制研究現狀與展望[J/CD]. 中華肺部疾病雜志:電子版, 2009,2(2): 104-115
2Winkler J, Hagert-Winkler A, Wirtz H, et al. Impulse oscillometry in the diagnosis of the severity of obstructive pulmonary disease[J]. Pneumologie, 2009, 63(5): 266-275.
3張麗, 萬毅新, 王曉平. 脈沖振蕩法在阻塞性通氣功能障礙中的應用[J]. 中國老年學雜志, 2012, 32(11):4615-4617.
4李國棟, 孫啟亮, 于文成. 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[J]. 泰山醫學院學報, 2011, 28(5): 368-371.
5劉長智, 鄭曉濱, 陳超琳, 等. 脈沖振蕩技術在COPD與支氣管哮喘鑒別診斷中的價值[J]. 臨床肺科雜志, 2013, 18(5):851-853.
6Hasegawa M, Nasuhara Y, Onoderea Y, et al. Airflow limitation and airway dimensions in chronic obstructive pulmonary disease[J]. Am J Respi Crit Care Med, 2006, 173(12): 1309-1315.
7中華醫學會呼吸病學會慢性阻塞性肺疾病學組. 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.
8鐘南山. 呼吸系統疾病總論[M]. 內科學, 第6版. 北京:人民衛生出版社,2004, 5.
9蔡柏薔, 李龍蕓主編. 協和呼吸病學[M]. 第2版,北京:中國協和醫科大學出版社,2011, 1078.
10楊生岳, 戴勝歸. 高原地區慢性肺心病診斷與治療中值得注意的幾個特殊問題[J/CD]. 中華肺部疾病雜志: 電子版, 2014, 7(3): 243-246.
11GOLD Executive Committee. Global strategy for the diagnosis, management,and prevention of chronic obstructive pulmonary disease (Revised 2011)[EB/OL].[2012-11-16]. http://www.goldcopd.com.
12Vink GR, Arets HG, van der laag J, et al. Impulse oscillometry:a measure for airway obstruction [J]. Pediatr Pulmonol, 2003, 35(3): 214-219.
13蔣雷服, 王虹, 殷凱生, 等. 脈沖振蕩法在阻塞性通氣功能障礙評定中的價值[J]. 中華結核和呼吸雜志, 2008, 31(12): 912-914.
14劉長智, 鄭曉濱, 陳超琳, 等. 脈沖振蕩技術在COPD與支氣管哮喘鑒別診斷中的價值[J]. 臨床肺科雜志, 2013, 18(5):851-853.
15張節平, 蔣萍. 脈沖振蕩法對支氣管哮喘的診斷評價[J]. 中國慢性病預防與控制, 2011, 19(6): 589-591.
16俞朝賢, 陳飛鵬, 潘巧紅, 等. 脈沖振蕩法測定慢性阻塞型肺疾病呼吸阻抗與常規肺功能檢查指標的相關性分析[J]. 廣東醫學, 2007, 28(5): 710-712.
17章敬玉, 羅勇, 沈禮娟, 等. 脈沖振蕩法測定在COPD患者中的應用研究[J]. 臨床肺科雜志, 2014(2): 208-210.
(本文編輯:王亞南)
張瑩,楊生岳,王東超,等. 中度高原地區慢性阻塞性肺疾病患者脈沖振蕩法與常規肺功能的相關性及意義[J/CD]. 中華肺部疾病雜志: 電子版, 2015, 8(3): 332-334.
·短篇論著·
收稿日期:(2014-10-20)
文獻標識碼:中圖法分類號: R563 B
通訊作者:楊生岳,Email: ysyday@163.com
DOI:10.3877/cma.j.issn.1674-6902.2015.03.015