脈沖振蕩法在支氣管激發(fā)試驗(yàn)中的應(yīng)用價(jià)值

趙 珊，王浩彥

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·論著·

脈沖振蕩法在支氣管激發(fā)試驗(yàn)中的應(yīng)用價(jià)值

趙 珊，王浩彥

目的 探討脈沖振蕩(IOS)法在氣道反應(yīng)性測(cè)定中的價(jià)值，研究IOS法對(duì)支氣管哮喘診斷有意義的參數(shù)。方法 選取2012年3—10月于北京友誼醫(yī)院及北京房山區(qū)良鄉(xiāng)醫(yī)院門(mén)診部就診的符合納入與排除標(biāo)準(zhǔn)的患者52例。采用IOS法及肺通氣功能法進(jìn)行支氣管激發(fā)試驗(yàn)。根據(jù)支氣管激發(fā)試驗(yàn)結(jié)果，分為陽(yáng)性組23例，陰性組29例。將試驗(yàn)前后IOS與肺通氣功能各參數(shù)進(jìn)行比較，分析IOS與肺通氣功能各參數(shù)的相關(guān)性，建立回歸方程，分析IOS法在支氣管激發(fā)試驗(yàn)中有診斷意義的參數(shù)；同時(shí)對(duì)患者進(jìn)行隨訪，根據(jù)隨訪結(jié)果將患者分為哮喘組與非哮喘組，使用受試者工作特征曲線(ROC曲線)研究IOS法對(duì)支氣管哮喘診斷有意義的參數(shù)，比較IOS法與肺通氣功能法診斷支氣管哮喘的檢出率。結(jié)果 試驗(yàn)后，陰性組呼吸道總黏性阻力(R5)、外周氣道黏性阻力(R5-20)、5 Hz頻率時(shí)的周邊慣性阻力(X5)、共振頻率(Fres)、低頻電抗面積(Alx)、第1秒用力呼氣末容積(FEV1)、第1秒用力呼氣末容積占預(yù)計(jì)值百分比(FEV1%Pred)、第1秒用力呼氣末容積占用力肺活量百分比(FEV1/FVC)、峰流速(PEF)、最大呼氣中期流速(MMEF)與陽(yáng)性組比較，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。兩組試驗(yàn)后R5、R5-20、X5、Fres、Alx、FEV1、FEV1%Pred、FEV1/FVC、PEF、MMEF分別與試驗(yàn)前比較，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。試驗(yàn)前，R5、中心氣道黏性阻力(R20)、R5-20、Fres、Alx均與用力肺活量(FVC)、FEV1、MMEF呈負(fù)相關(guān)，X5與FVC、FEV1、PEF呈正相關(guān)(P<0.05)。試驗(yàn)后R5、R20、R5-20、Fres、Alx均與FVC、FEV1、FEV1%Pred、FEV1/FVC、PEF、MMEF呈負(fù)相關(guān)，X5與FVC、FEV1、FEV1%Pred、FEV1/FVC、PEF、MMEF呈正相關(guān)(P<0.05)。試驗(yàn)結(jié)束時(shí)，R5、X5、Alx變化倍數(shù)與FEV1變化率呈正相關(guān)(P<0.05)。回歸分析顯示，X5、呼氣相X5(eX5)與肺通氣功能法行支氣管激發(fā)試驗(yàn)的結(jié)果有回歸關(guān)系。R5、X5、Fres、Alx、FEV1、PEF、MMEF診斷支氣管哮喘的ROC曲線下面積(AUC)分別為0.902〔95%CI(0.798,1.000)〕、0.905〔95%CI(0.810,1.000)〕、0.795〔95%CI(0.626,0.965)〕、0.902〔95%CI(0.802,1.000)〕、0.883〔95%CI(0.748,1.000)〕、0.758〔95%CI(0.576,0.939)〕、0.754〔95%CI(0.567,0.940)〕。兩種方法的陽(yáng)性率分別為61.5%、44.2%，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(χ2=11.258，P<0.05)。兩種方法陽(yáng)性率的吻合度差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(κ=0.438，P<0.05)。隨訪時(shí)間18個(gè)月時(shí)，IOS法診斷支氣管哮喘的檢出率高于常規(guī)肺通氣功能法(P<0.05)。結(jié)論 采用IOS法進(jìn)行支氣管激發(fā)試驗(yàn)，可以對(duì)氣道反應(yīng)性增高的診斷提供幫助。在支氣管激發(fā)試驗(yàn)中，參數(shù)X5、eX5的診斷意義最大，R5、X5、Alx對(duì)支氣管哮喘診斷有較高的準(zhǔn)確性；IOS法可以提高診斷支氣管哮喘的靈敏度，并可對(duì)其早期診斷提供幫助。

支氣管激發(fā)試驗(yàn)；哮喘；脈沖振蕩法；肺通氣；氣道阻力

趙珊，王浩彥.脈沖振蕩法在支氣管激發(fā)試驗(yàn)中的應(yīng)用價(jià)值[J].中國(guó)全科醫(yī)學(xué)，2015，18(6)：649-656.[www.chinagp.net]

Zhao S,Wang HY.Application of impulse oscillometry in bronchial provocation test[J].Chinese General Practice，2015，18(6)：649-656.

氣道反應(yīng)性增高是支氣管哮喘(簡(jiǎn)稱哮喘)的重要特征之一，是氣道炎癥的間接反映。絕大多數(shù)哮喘患者氣道反應(yīng)性增高，連續(xù)觀察氣道反應(yīng)性有助于判斷其觸發(fā)原因、病情進(jìn)展和治療效果，對(duì)于哮喘的流行病學(xué)研究和平喘藥的療效評(píng)定也有重要意義。但氣道反應(yīng)性增高者并非均是哮喘患者，部分哮喘患者隨著病程延長(zhǎng)可出現(xiàn)較明顯的呼吸道重構(gòu)，導(dǎo)致氣流受限的可逆性明顯減少，而部分慢性阻塞性肺疾病(COPD)患者伴有氣道反應(yīng)性增高和氣流受限部分可逆，這時(shí)二者很難鑒別，需結(jié)合臨床綜合判斷[1]。支氣管激發(fā)試驗(yàn)是測(cè)定氣道反應(yīng)性增高的常用方法，然而使用肺通氣功能法進(jìn)行這些試驗(yàn)通常需要患者用力呼吸。目前已有研究發(fā)現(xiàn)，用力呼吸能降低支氣管對(duì)乙酰甲膽堿(Mch)的反應(yīng)，同時(shí)最大吸氣和呼氣動(dòng)作也可引起氣道平滑肌復(fù)雜的反射性變化、參數(shù)變化以及支氣管的舒縮效應(yīng)[2-3]，會(huì)對(duì)結(jié)果的判定產(chǎn)生一定影響，而且這些試驗(yàn)常需要患者較高的配合度。脈沖振蕩(impulse oscillation，IOS)是在強(qiáng)迫振蕩(forced oscillation，F(xiàn)OT)基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一種測(cè)定呼吸阻抗的新方法，由于采用的是潮式呼吸法，不依賴于患者的合作，所以IOS更加符合呼吸生理狀況，也不改變患者的氣道緊張性，有效避免了上述情況[4]。目前已有大量研究表明，IOS法是診斷哮喘、COPD及其他氣道阻塞性疾病并判斷病情輕重的一個(gè)有用工具[5]。本研究采用IOS法及肺通氣功能法進(jìn)行支氣管激發(fā)試驗(yàn)，以探討IOS法在氣道反應(yīng)性測(cè)定中的價(jià)值，并研究IOS法對(duì)哮喘診斷有意義的參數(shù)。

本研究創(chuàng)新點(diǎn)：

(1)可同時(shí)測(cè)定呼氣相與吸氣相呼吸阻抗，可動(dòng)態(tài)檢測(cè)氣道阻力隨頻率的變化。

(2)對(duì)患者進(jìn)行為期2年的隨訪，分析比較了不同時(shí)間段IOS法與肺通氣功能法對(duì)哮喘的檢出率。

(3)使用受試者工作特征曲線(ROC曲線)研究IOS法中對(duì)哮喘診斷有意義的參數(shù)。

1 資料與方法

1.1 納入標(biāo)準(zhǔn) (1)有咳嗽、咳痰、胸悶、喘息或有季節(jié)性發(fā)作等癥狀；(2)通氣功能正常；(3)第1秒用力呼氣末容積占預(yù)計(jì)值百分比(FEV1predicted，F(xiàn)EV1%Pred)≥70%。

1.2 排除標(biāo)準(zhǔn) (1)近3個(gè)月內(nèi)有心臟病發(fā)作或休克；(2)未控制高血壓，收縮壓>200 mm Hg(1 mm Hg=0.133 kPa)或舒張壓>100 mm Hg；(3)已知的主動(dòng)脈瘤；(4)不能進(jìn)行質(zhì)量滿意的肺通氣功能測(cè)定；(5)妊娠期或哺乳期；(6)目前應(yīng)用膽堿酶抑制藥物(重癥肌無(wú)力)；(7)試驗(yàn)前6周內(nèi)有上或下呼吸道感染；(8)前1周內(nèi)接觸過(guò)特異抗原；(9)前1周內(nèi)曾暴露于嚴(yán)重的大氣污染下；(10)無(wú)法停用影響氣道的藥物；(11)攝入含咖啡因、可可堿的物質(zhì)；(12)有嚴(yán)重的心臟病及心功能不全。

1.3 臨床資料 選取2012年3—10月于北京友誼醫(yī)院門(mén)診部就診的符合納入與排除標(biāo)準(zhǔn)的患者52例，其中男16例，女36例；年齡18～70歲；病程1個(gè)月～11年。

1.4 研究方法

1.4.1 病史詢問(wèn) 常規(guī)詢問(wèn)患者既往病史、吸煙史、家族史及過(guò)敏史、用藥情況，有無(wú)合并其他疾病，手術(shù)史、腫瘤病史，確定無(wú)排除標(biāo)準(zhǔn)所包含的情況。

1.4.2 一般資料采集 登記所有患者年齡，測(cè)量其身高、體質(zhì)量、血壓、脈搏。

1.4.3 IOS測(cè)定 使用日本CHEST公司的MostGraph-01肺功能測(cè)試儀進(jìn)行IOS的測(cè)定，患者取坐位，咬緊口含嘴、夾緊鼻夾，雙手壓住頰部，頭部稍上抬，頸部伸直，全身放松，平靜呼吸，重復(fù)3次，相鄰檢查間隔1 min，取平均值。測(cè)定呼吸阻抗，即在5 Hz、20 Hz振蕩頻率時(shí)的氣道黏性阻力：呼吸道總黏性阻力(R5)、中心氣道黏性阻力(R20)、外周氣道黏性阻力(R5-20)、5 Hz頻率時(shí)的周邊彈性阻力(X5)、共振頻率(Fres)、低頻電抗面積(Alx)。

質(zhì)量控制：每天開(kāi)機(jī)后完成校準(zhǔn)，測(cè)量時(shí)保證患者呼吸曲線平穩(wěn)，呼吸頻率正常，潮氣量正常，患者嘴角沒(méi)有漏氣且呼吸均勻。

1.4.4 肺通氣功能測(cè)定 采用德國(guó)JAEGER公司的Master Screen-DIFF進(jìn)行肺通氣功能的測(cè)定，患者取端坐位，以鼻夾夾鼻，用唇緊密包繞咬口器。檢測(cè)用力肺活量(forced vital capacity，F(xiàn)VC)、第1秒用力呼氣末容積(FEV1)，計(jì)算FEV1%Pred、第1秒用力呼氣末容積占用力肺活量百分比(FEV1/FVC)，峰流速(peak flow，PEF)，最大呼氣中期流速(maximal midexpiratory flow，MMEF)。

質(zhì)量控制：操作時(shí)按照美國(guó)胸科學(xué)會(huì)(ATS)與歐洲呼吸學(xué)會(huì)(ERS)規(guī)定的肺活量測(cè)定指南[6]進(jìn)行檢測(cè)，囑患者按潮式呼吸深吸一口氣，然后立即盡全力呼氣并持續(xù)6 s以上，直至檢測(cè)不到任何氣流，然后最大限度吸氣，根據(jù)上述操作，使呼氣容積/時(shí)間曲線平滑，達(dá)到容量平臺(tái)。重復(fù)操作直至有3次記錄的呼氣容積/時(shí)間曲線合格，且曲線之間的變異≤5%或≤100 ml，選擇FEV1最高值。

1.4.5 支氣管激發(fā)試驗(yàn) 試驗(yàn)藥物選用Mch。儀器選用德國(guó)JAEGER公司生產(chǎn)的Asthme Provocat in System(APS)ART霧化激發(fā)系統(tǒng)。測(cè)試前患者應(yīng)在實(shí)驗(yàn)室休息至少15 min，詳細(xì)了解患者的癥狀、病史并進(jìn)行體格檢查，患者無(wú)呼吸困難，查體聽(tīng)不到哮鳴音，并排除所有支氣管激發(fā)試驗(yàn)的禁忌證。試驗(yàn)前應(yīng)停用可能干擾檢查結(jié)果的藥物：吸入性短效β2受體激動(dòng)劑或抗膽堿能藥停用4～6 h、口服短效β2受體激動(dòng)劑或茶堿停用8 h、長(zhǎng)效或緩釋型β2受體激動(dòng)劑或茶堿停用24 h以上、抗組胺藥停用48 h、色甘酸鈉停用24 h、口服糖皮質(zhì)激素停用24 h、吸入糖皮質(zhì)激素停用12 h，避免劇烈運(yùn)動(dòng)、冷空氣吸入2 h以上，避免吸煙及飲用咖啡、可口可樂(lè)等6 h以上。

首先同步測(cè)定基礎(chǔ)IOS、肺通氣功能參數(shù)，接著按計(jì)算機(jī)設(shè)定程序霧化吸入Mch，3 min后測(cè)肺通氣功能，從最低激發(fā)劑量起依程序遞增吸入Mch，吸完每一劑量Mch 3 min后測(cè)肺通氣功能，直至FEV1較試驗(yàn)前FEV1降低20%，或達(dá)到最高M(jìn)ch吸入劑量，終止試驗(yàn)(試驗(yàn)后)并進(jìn)行肺通氣功能、IOS參數(shù)的測(cè)定。如出現(xiàn)陽(yáng)性結(jié)果，則給予萬(wàn)托林氣霧劑200～400 μg吸入。測(cè)定支氣管激發(fā)試驗(yàn)前及試驗(yàn)后肺通氣功能、IOS各參數(shù)進(jìn)行分析比較。

在試驗(yàn)過(guò)程中，當(dāng)FEV1較試驗(yàn)前下降≥20%，可判斷為激發(fā)試驗(yàn)陽(yáng)性，即氣道反應(yīng)性增高。反之，則氣道反應(yīng)性降低。根據(jù)該標(biāo)準(zhǔn)將患者分為陽(yáng)性組(23例)與陰性組(29例)。

1.5 隨訪 每月中旬對(duì)患者進(jìn)行電話以及門(mén)診隨訪，隨訪時(shí)間為2年，內(nèi)容為是否經(jīng)三級(jí)甲等醫(yī)院醫(yī)生確診為哮喘。根據(jù)結(jié)果將患者分為哮喘組與非哮喘組。

1.6 定義 IOS參數(shù)變化倍數(shù)是以支氣管激發(fā)試驗(yàn)結(jié)束時(shí)同步測(cè)出的IOS各參數(shù)值與試驗(yàn)前相比所得到的數(shù)值。肺通氣功能各參數(shù)變化率=(支氣管激發(fā)試驗(yàn)前參數(shù)值-支氣管激發(fā)試驗(yàn)后參數(shù)值)/ 支氣管激發(fā)試驗(yàn)前參數(shù)值。兩種方法診斷哮喘的檢出率是指檢測(cè)出陽(yáng)性患者占確診哮喘患者的百分率。

2 結(jié)果

2.1 兩組試驗(yàn)前后IOS與肺通氣功能各參數(shù)比較 組間比較：試驗(yàn)前，陰性組R5、R20、R5-20、X5、Fres、Alx、FVC、FEV1、FEV1%Pred、FEV1/FVC、PEF、MMEF與陽(yáng)性組比較，差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。試驗(yàn)后，陰性組R5、R5-20、X5、Fres、Alx、FEV1、FEV1%Pred、FEV1/FVC、PEF、MMEF與陽(yáng)性組比較，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)；陰性組R20及FVC與陽(yáng)性組比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。組內(nèi)比較：兩組試驗(yàn)后R5、R5-20、X5、Fres、Alx、FEV1、FEV1%Pred、FEV1/FVC、PEF、MMEF分別與試驗(yàn)前比較，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)；兩組試驗(yàn)后R20、FVC分別與試驗(yàn)前比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05，見(jiàn)表1)。

2.2 相關(guān)性分析

2.2.1 IOS與肺通氣功能各參數(shù)相關(guān)性分析 試驗(yàn)前，R5、R20、R5-20、Fres、Alx均與FVC、FEV1、MMEF呈負(fù)相關(guān)，X5與FVC、FEV1、PEF呈正相關(guān)(P<0.05)。試驗(yàn)后R5、R20、R5-20、Fres、Alx均與FVC、FEV1、FEV1%Pred、FEV1/FVC、PEF、MMEF呈負(fù)相關(guān)，X5與FVC、FEV1、FEV1%Pred、FEV1/FVC、PEF、MMEF呈正相關(guān)(P<0.05，見(jiàn)表2)。

2.2.2 試驗(yàn)結(jié)束時(shí)FEV1變化率與IOS各參數(shù)變化倍數(shù)相關(guān)性分析 試驗(yàn)結(jié)束時(shí)R5、X5、Alx變化倍數(shù)與FEV1變化率呈正相關(guān)(P<0.05，見(jiàn)表3)。

表1 兩組試驗(yàn)前后IOS與肺通氣功能各參數(shù)比較

注：▼為Z值；與試驗(yàn)前比較，*P<0.05；R5=呼吸道總黏性阻力，R20=中心氣道黏性阻力，R5-20=外周氣道黏性阻力，X5=5 Hz頻率時(shí)的周邊彈性阻力，F(xiàn)res=共振頻率，Alx=低頻電抗面積，F(xiàn)VC=用力肺活量，F(xiàn)EV1=第1秒用力呼氣末容積，F(xiàn)EV1%Pred=第1秒用力呼氣末容積占預(yù)計(jì)值百分比，F(xiàn)EV1/FVC=第1秒用力呼氣末容積占用力肺活量百分比，PEF=峰流速，MMEF=最大呼氣中期流速

表2 試驗(yàn)前后IOS與肺通氣功能各參數(shù)相關(guān)性分析(r值)

注：*P<0.05

表3 試驗(yàn)結(jié)束時(shí)FEV1變化率與IOS各參數(shù)變化倍數(shù)相關(guān)性分析

Table 3 Correlation analysis between change rate of FEV1and fold change of each IOS parameters as BPT finished

統(tǒng)計(jì)量R5R20R5-20X5FresAlxr值031501670284 057902650384P值003601700051<000100590011

2.3 回歸分析 以IOS參數(shù)變化倍數(shù)，即R5、X5、Alx變化倍數(shù)為自變量，肺通氣功能法行支氣管激發(fā)試驗(yàn)的結(jié)果(陽(yáng)性=1，陰性=0)為因變量建立回歸方程，結(jié)果顯示，進(jìn)入回歸方程的變量為X5，Y=-5.975+2.510X5〔OR=12.180，95%CI(1.570，94.335)〕。

對(duì)于進(jìn)入回歸方程的參數(shù)X5，測(cè)定呼氣相X5(eX5)與吸氣相X5(iX5)，并以eX5、iX5變化倍數(shù)為自變量，肺通氣功能法行激發(fā)試驗(yàn)的結(jié)果(陽(yáng)性=1，陰性=0)為因變量建立回歸方程，結(jié)果顯示，進(jìn)入回歸方程的變量為eX5：Y=-6.075+2.850eX5〔OR=15.030，95%CI(1.640，133.300)〕。

2.4 支氣管激發(fā)試驗(yàn)各參數(shù)在哮喘診斷中的價(jià)值 ROC曲線的建立是以IOS參數(shù)變化倍數(shù)以及肺通氣功能參數(shù)變化率所得，結(jié)果提示，R5、X5、Fres、Alx、FEV1、PEF、MMEF診斷哮喘的ROC曲線下面積分別為0.902〔95%CI(0.798,1.000)〕、0.905〔95%CI(0.810,1.000)〕、0.795〔95%CI(0.626,0.965)〕、0.902〔95%CI(0.802,1.000)〕、0.883〔95%CI(0.748,1.000)〕、0.758〔95%CI(0.576,0.939)〕、0.754〔95%CI(0.567,0.940)〕(見(jiàn)圖1)。 R5、X5、Fres、Alx、FEV1、PEF、MMEF診斷哮喘的靈敏度和特異度見(jiàn)表4。

表4 支氣管激發(fā)試驗(yàn)各參數(shù)診斷哮喘的靈敏度和特異度

Table 4 Sensitivities and specificities of BPT parameters in the diagnosis of asthma

參數(shù)截點(diǎn)約登指數(shù)靈敏度特異度R5136070109090792X5196074608330913Fres145052907500799Alx298070109090792FEV1020058305831000PEF009051907270792MMEF028046906360833

2.5 一致性檢驗(yàn) 選擇試驗(yàn)結(jié)束時(shí)R5、X5、Fres、Alx變化倍數(shù)為1.36、1.96、1.45、2.98以上為IOS法支氣管激發(fā)試驗(yàn)陽(yáng)性標(biāo)準(zhǔn)，以FEV1下降≥20%為肺通氣功能法支氣管激發(fā)試驗(yàn)陽(yáng)性標(biāo)準(zhǔn)，兩種方法的陽(yáng)性率分別為61.5%、44.2%，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(χ2=11.258，P<0.05)。兩種方法陽(yáng)性率的吻合度差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(κ=0.438，P<0.01)。

2.6 兩種方法診斷哮喘的檢出率比較 在早期，IOS法、肺通氣功能法診斷哮喘的檢出率比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)；隨訪時(shí)間18個(gè)月時(shí)，IOS法診斷哮喘的檢出率高于肺通氣功能法，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05，見(jiàn)圖2)。

注：R5=呼吸道總黏性阻力，X5=5 Hz頻率時(shí)的周邊彈性阻力，F(xiàn)res=共振頻率，Alx=低頻電抗面積，F(xiàn)EV1=第1秒用力呼氣末容積，PEF=峰流速，MMEF=最大呼氣中期流速

圖1 支氣管激發(fā)試驗(yàn)各參數(shù)的ROC曲線

Figure 1 ROC curves of BPT parameters

注：IOS=脈沖振蕩

圖2 兩種方法診斷哮喘的檢出率比較

Figure 2 Comparison of detection rates of the two asthma diagnosis methods

3 討論

呼吸阻抗根據(jù)其物理性質(zhì)可分為黏性阻力、彈性阻力和慣性阻力，其中低頻振蕩波的特性為頻率低、波長(zhǎng)長(zhǎng)、能量大、被吸收的較少，可到達(dá)呼吸系統(tǒng)的各部分，故認(rèn)為R5代表氣道總黏性阻力；高頻振蕩波波長(zhǎng)，不能到達(dá)細(xì)小支氣管，故認(rèn)為R20代表中心氣道黏性阻力。而R5與R20差值反映周邊氣道黏性阻力。電抗X和動(dòng)態(tài)順應(yīng)性呈負(fù)相關(guān)，與呼吸系統(tǒng)的彈力和慣性相關(guān)。低頻時(shí)電抗X主要表現(xiàn)為彈性阻力，慣性阻力很小，故X5反映的是周邊彈性阻力。慣性阻力隨著頻率的增加而增加，彈性阻力隨頻率的增加而降低，兩者均有頻率依賴性，兩種阻力隨振蕩頻率的變化呈相反方向變化，當(dāng)兩者到達(dá)阻力值相等的頻率，則正負(fù)抵消，此時(shí)的頻率稱為Fres或響應(yīng)頻率。Alx反映的是低頻下的電抗面積，又稱共振面積，與X5及Fres兩個(gè)參數(shù)有關(guān)，是指總的呼吸電抗X在5 Hz至Fres之間所有頻率數(shù)值的整合，可反映氣道阻力的變化[7]。

雖然IOS的作用越來(lái)越被廣泛重視，但是目前尚無(wú)一個(gè)確切的陽(yáng)性標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)IOS測(cè)定氣道反應(yīng)性增高的靈敏度和特異度的觀點(diǎn)也不一致。有研究認(rèn)為低頻率下的呼吸阻力是評(píng)價(jià)支氣管反應(yīng)性的可靠和敏感的指標(biāo)，F(xiàn)OT和體積描記法在為支氣管靈敏度和反應(yīng)性提供信息方面的作用是相同的，或許要優(yōu)于肺通氣功能法[8]。Naji等[9]的研究認(rèn)為，在支氣管激發(fā)試驗(yàn)中R5-20、Alx及X5是比體積描記法和肺通氣功能法更為敏感的指標(biāo)。也有研究認(rèn)為，IOS參數(shù)能全面反映患者呼吸生理的動(dòng)力學(xué)特征，是判斷哮喘患者氣道阻塞部位和程度的敏感指標(biāo)[10]。并且與需要深吸氣的肺通氣功能法相比，F(xiàn)OT不會(huì)改變氣道的平滑肌緊張度[11]。

本研究結(jié)果顯示，試驗(yàn)前，陰性組R5、R20、R5-20、X5、Fres、Alx、FVC、FEV1、FEV1%Pred、FEV1/FVC、PEF、MMEF與陽(yáng)性組無(wú)差異。試驗(yàn)后，陰性組R5、R5-20、X5、Fres、Alx、FEV1、FEV1%Pred、FEV1/FVC、PEF、MMEF與陽(yáng)性組有差異；陰性組R20及FVC與陽(yáng)性組無(wú)差異。這與目前公認(rèn)哮喘的氣道阻力的特點(diǎn)是相符的，哮喘常出現(xiàn)低頻、高頻R的抬高，且因外周氣道炎癥而出現(xiàn)呼吸阻力R的頻率依賴性，即低頻、高頻R均抬高且低頻R抬高更明顯，該頻率依賴性可見(jiàn)于傳統(tǒng)肺功能檢查正常的哮喘患者[12]。本研究結(jié)果顯示，兩組試驗(yàn)后R5、R5-20、X5、Fres、Alx、FEV1、FEV1%Pred、FEV1/FVC、PEF、MMEF與試驗(yàn)前有差異；兩組試驗(yàn)后R20、FVC與試驗(yàn)前差異。這與Di Mamgo等[13]提出的Alx及X5均能夠反映小氣道阻塞的結(jié)論相符。也與國(guó)內(nèi)研究認(rèn)為的呼吸總阻抗(Z5)、R5、R5-20、Fres、Alx和X5均可運(yùn)用于篩選早期小氣道阻塞患者的結(jié)論相符[14]。而Alx對(duì)氣道阻力的變化異常敏感[7]。故本研究認(rèn)為R5、R5-20、X5、Fres、Alx是對(duì)Mch反映靈敏度較好的參數(shù)，觀察其在支氣管激發(fā)試驗(yàn)前后的變化可能對(duì)氣道反應(yīng)性增高的診斷提供幫助。

支氣管激發(fā)試驗(yàn)前基礎(chǔ)狀態(tài)下及試驗(yàn)后同時(shí)行IOS以及肺通氣功能測(cè)定，發(fā)現(xiàn)IOS的各項(xiàng)參數(shù)在試驗(yàn)中尤其是在試驗(yàn)后與肺通氣功能的各項(xiàng)參數(shù)相關(guān)性均很好，不僅可以反映FEV1的變化，也可反映MMEF的變化。在臨床上發(fā)現(xiàn)部分無(wú)癥狀或者癥狀不典型的哮喘患者，當(dāng)其早期發(fā)生病變時(shí)，患者多無(wú)明顯的癥狀和體征，早期肺功能檢査大氣道功能指標(biāo)FVC、FEV1及FEV1/FVC均可在參考范圍內(nèi)，僅存在小氣道功能降低，說(shuō)明在哮喘早期或者哮喘緩解期僅存在小氣道的阻塞，不存在大氣道的阻塞。已有學(xué)者通過(guò)對(duì)小氣道病變患者行支氣管激發(fā)試驗(yàn)明確了小氣道病變與氣道反應(yīng)性的關(guān)系，即小氣道功能下降導(dǎo)致氣道敏感性和反應(yīng)性增加[15]。國(guó)內(nèi)魏玉平等[16]研究發(fā)現(xiàn)，外周氣道阻力各指標(biāo)與常規(guī)肺通氣功能指標(biāo)有良好的相關(guān)性，尤其與非用力低容積部分相關(guān)指標(biāo)MMEF相關(guān)性更強(qiáng)。故IOS對(duì)診斷早期小氣道功能異常有重要意義，R5、R20、R5-20、Fres、Alx均可敏感反映小氣道功能的變化。

日本CHEST公司推出的MostGraph-01肺功能測(cè)量?jī)x，通過(guò)增加時(shí)間軸的方法，可動(dòng)態(tài)檢測(cè)全氣道阻力隨頻率的變化，同時(shí)可以明確分析吸氣相、呼氣相阻力隨不同頻率的變化，有助于理解阻塞性疾病的平靜呼吸動(dòng)力學(xué)機(jī)械特性[17]。從回歸方程中可看出在支氣管激發(fā)試驗(yàn)中，參數(shù)X5、eX5的診斷意義最大。而國(guó)內(nèi)胡先緯[18]以及李征征等[19]的研究結(jié)果則提示，R5的診斷意義最大，其次為R20與R5-20。這可能是由于如果周邊氣道阻塞，周邊順應(yīng)性會(huì)降低，彈性阻力增大，所以對(duì)于周邊氣道輕度阻塞的患者，當(dāng)R5沒(méi)有顯著變化時(shí)，X5的變化卻非常明顯。已有研究認(rèn)為低頻率下電抗X能夠反映呼吸系統(tǒng)彈性性能的變化，在支氣管激發(fā)試驗(yàn)中患者呼吸困難的加重與X5的下降相關(guān)性最好[20]。也有觀點(diǎn)認(rèn)為X5的靈敏度是FEV1的2倍[21]，說(shuō)明X5能夠提示早期肺順應(yīng)性的下降。另外，由于氣道反應(yīng)性增高早期常表現(xiàn)為呼氣中、后期流速受限，故呼氣相呼吸阻抗測(cè)定對(duì)氣道阻塞的靈敏度要高于吸氣相，比吸氣相呼吸阻抗更具有診斷意義[22]。

吳浩等[23]通過(guò)采用ROC曲線對(duì)各哮喘亞組進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)IOS法對(duì)輕度哮喘的診斷效能明顯優(yōu)于肺通氣功能法。ROC曲線是將診斷試驗(yàn)結(jié)果劃分為若干臨界點(diǎn)，以每個(gè)臨界點(diǎn)對(duì)應(yīng)的靈敏度為縱坐標(biāo)，誤判率(1-特異度)為橫坐標(biāo)作圖得到的曲線，是一種全面、準(zhǔn)確評(píng)價(jià)診斷試驗(yàn)的有效工具[24]。ROC曲線的另一個(gè)作用是確定檢測(cè)的最佳臨界點(diǎn)，選擇曲線上盡量靠近左上方的切點(diǎn)為最佳臨界點(diǎn)[25]；也可把正確診斷指數(shù)即約登指數(shù)最大的點(diǎn)定為最佳臨界點(diǎn)：約登指數(shù)=靈敏度-(1-特異度)。本研究結(jié)果提示，R5、X5、Fres、Alx、FEV1、PEF、MMEF的AUC均>0.700，其中R5、X5、Alx的AUC均>0.900，對(duì)哮喘診斷有較高的準(zhǔn)確性。各參數(shù)中以X5與Alx靈敏度最高，而FEV1特異度最高，提示使用IOS法診斷哮喘的靈敏度要優(yōu)于肺通氣功能法，但特異度低于肺通氣功能法，這與Delacourt等[26]用IOS法診斷哮喘的靈敏度為84%(高于肺通氣功能法)，特異度為73%(低于肺通氣功能法)相似。也與Komarow等[27]在一項(xiàng)IOS法診斷兒童哮喘的研究結(jié)論相似，該研究發(fā)現(xiàn)在既進(jìn)行IOS檢測(cè)又進(jìn)行肺通氣功能檢測(cè)的患兒中，ROC曲線下面積：10 Hz時(shí)的氣道黏性阻力(R10)>R5>X5>Alx> FEV1。

本研究還發(fā)現(xiàn)，IOS法的陽(yáng)性率明顯高于肺通氣功能法；兩種方法陽(yáng)性率的吻合度有差異，但由于κ值較低，兩者的吻合度較弱。對(duì)支氣管激發(fā)試驗(yàn)患者進(jìn)行每月1次隨訪，在隨訪的24個(gè)月中，早期使用IOS法和肺通氣功能法診斷哮喘的檢出率無(wú)差別，但隨訪時(shí)間18個(gè)月時(shí)，IOS法診斷哮喘的檢出率明顯高于肺通氣功能法，提示使用IOS法對(duì)哮喘的早期診斷有重要的參考意義。而國(guó)外的另一項(xiàng)研究納入了平均年齡在6歲的兒童，用IOS法進(jìn)行支氣管激發(fā)試驗(yàn)，以R5升高40%作為陽(yáng)性標(biāo)準(zhǔn)發(fā)現(xiàn)，懷疑哮喘并且近期有嚴(yán)重呼吸系統(tǒng)癥狀組的陽(yáng)性率高于對(duì)照組及其他疾病組，提示IOS法可以對(duì)兒童哮喘的早期診斷提供幫助[28]。

總之，IOS法可敏感地反映氣道對(duì)支氣管刺激物的收縮變化。IOS法作為支氣管激發(fā)試驗(yàn)的補(bǔ)充方法可以提高診斷哮喘的靈敏度，可對(duì)哮喘的早期診斷提供幫助。但是本研究仍存在一些不足：(1)樣本量較小，個(gè)別指標(biāo)變異較大，尚需擴(kuò)大樣本量進(jìn)行多中心研究；(2)IOS參數(shù)的預(yù)計(jì)值是根據(jù)歐洲人測(cè)定的數(shù)據(jù)制定的，在我國(guó)人群的臨床應(yīng)用中可能會(huì)出現(xiàn)誤差，故本研究?jī)H分析了IOS的參數(shù)實(shí)測(cè)值，而未對(duì)實(shí)測(cè)值/預(yù)計(jì)值的百分比進(jìn)行研究，因此有必要開(kāi)展此方面的研究工作，建立適合中國(guó)人群的參數(shù)預(yù)計(jì)值，以便于IOS法在臨床診斷及評(píng)價(jià)中的應(yīng)用。

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(本文編輯：崔麗紅)

Application of Impulse Oscillometry in Bronchial Provocation Test

ZHAOShan,WANGHao-yan.

DepartmentofRespiratory,BeijingFriendshipHospitalAffiliatedtoCapitalMedicalUniversity,Beijing100050,China

Objective To explore the effectiveness of impulse oscillometry(IOS)in airway responsiveness measurement and find out the significant IOS parameters for asthma diagnosing.Methods From March to October 2012 in Beijing Friendship Hospital and Beijing Fangshan Distriet Liangxiang Hospital,52 eligible outpatients were selected according to the inclusion criteria and exclusion criteria.Pulmonary ventilation function and IOS were employed in bronchial provocation tests(BPT).Each parameter of IOS was compared with that of pulmonary ventilation function before and after BPT.The correlationship between each pair of corresponding parameters of the two methods were analyzed.Then,the regression equation was established and the meaningful diagnostic parameters of IOS in BPT were analyzed.An extended follow-up study was conducted,and then these patients were separated into two groups (asthma group and non-asthma group) depending on the results of follow-up.Receiver operating characteristic curve(ROC) was used to study the IOS parameters valuable for asthma diagnosing.Asthma detection rates between pulmonary ventilation function and IOS were compared.Results After BPT,the differences between negative group and positive group were statistically significant in R5,R5-20,X5,Fres,Alx,FEV1,FEV1%Pred,FEV1/FVC,PEF and MMEF (P<0.05).Both negative group and positive group showed significant differences in R5,R5-20,X5,Fres,Alx,FEV1,FEV1%Pred,FEV1/FVC,PEF,MMEF compared with those before BPT (P<0.05).Before BPT,the R5,R20,R5-20,Fres,Alx were negatively correlated with FVC,FEV1,MMEF while the X5was positively correlated with FVC,FEV1,PEF(P<0.05).After BPT,the R5,R20,R5-20,Fres,Alx were negatively correlated with FVC,FEV1,FEV1%Pred,FEV1/FVC,PEF,MMEF while the X5was positively correlated with FVC,FEV1,FEV1%Pred,FEV1/FVC,PEF and MMEF(P<0.05).The fold changes of R5,X5,Alx were positively correlated with the change rate of FEV1(P<0.05).Regression analysis showed that there was a regression relationship between X5,expiratory X5(eX5)and the result of pulmonary ventilation function method of lines BPT.The areas under the curve(AUC) of R5,X5,Fres,Alx,FEV1,PEF,MMEF for asthma diagnosing was 0.902〔95%CI(0.798,1.000)〕,0.905〔95%CI(0.810,1.000)〕,0.795〔95%CI(0.626,0.965)〕,0.902〔95%CI(0.802,1.000)〕,0.883〔95%CI(0.748,1.000)〕,0.758〔95%CI(0.576,0.939)〕,0.754〔95%CI(0.567,0.940)〕,respectively.Positive rates of the two methods was 61.5% and 44.2%,respectively,and the difference was statistically significant (χ2=11.258，P<0.05).The goodness of fit of positive rates of the two methods was statistically significant(κ=0.438，P<0.05).As the follow-up time extended to 18 months,the detection rate of IOS method in asthma diagnosing was higher than that of conventional pulmonary ventilation function method,the difference was statistically significant(P<0.05).Conclusion The IOS method used in BPT is helpful to the diagnosis of hyperreactive airway responsiveness.In BPT,the X5and eX5have the most diagnostic significance;R5,X5,Alx have higher accuracy in asthma diagnosing.The IOS method possesses higher sensitivity than pulmonary ventilation function method in diagnosis of asthma,would be helpful for the early diagnosis of bronchial asthma.

Bronchial provocation tests;Asthma;Impulse oscillometry;Pulmonary ventilation;Airway resistance

100050北京市，首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京友誼醫(yī)院呼吸科(趙珊現(xiàn)在北京房山區(qū)良鄉(xiāng)醫(yī)院呼吸科工作)

R 256.12

A

10.3969/j.issn.1007-9572.2015.06.010

2014-06-20；

2014-12-26)