3D 肺功能儀在塵肺患者肺功能測定中的應用

逯震芳 石金鳳 米香 周海鷗 杜慧蓮 余春曉

塵肺病是因工作中長期吸入職業性粉塵，這些粉塵不能自行排出從而潴留在肺內，進而導致肺組織彌漫性纖維化。塵肺病是一種全身性疾病，發生后呈不可逆性進展，嚴重威脅患者的身心健康，帶來極大的社會與經濟負擔。因此對塵肺病患者肺功能受損的早期診斷與治療顯得極其重要。前期，我科大量實驗研究及臨床實踐發現，塵肺患者在普通肺功能儀檢查正常的情況下仍然存在肺功能受損，而此部分患者未經干預，病情進展迅速，且不可逆轉。因此較慢性阻塞性肺病患者，塵肺患者肺功能受損的早期診斷更為重要。而普通肺功能檢查不能早期全面評估患者氣道的受損情況，且因其費時費力，晚期重癥患者常不能配合檢查，或檢查結果嚴重偏斜，導致醫生不能準確評估病情，指導臨床用藥。超寬頻3D肺功能儀應用脈沖振蕩法（impulse osillometry）對氣道阻力的測定非常敏感，且具有特異性。目前國際上脈沖振蕩法測量肺功能主要應用于COPD、支氣管哮喘、氣道反應性測定等領域[1～6]，很少應用于塵肺患者肺功能受損的早期診斷，而根據塵肺患者疾病成因、氣道受累情況，脈沖震蕩法應該同樣具有早期診斷價值。故本研究應用超寬頻3D肺功能儀對塵肺病患者行肺功能測定，探討3D肺功能儀對塵肺病患者肺功能受損早期診斷的優越性。

1　材料與方法

1.1一般資料 隨機選取2016年1月～2017年10月于我院就診的塵肺病患者200例，均符合中華人民共和國衛生部發布的《GBZ 70-2009 塵肺病診斷標準》診斷為Ⅰ～Ⅱ期塵肺病患者。排除標準：①有其他肺部基礎病；②急性感染期；③合并急性心肌梗死、腦梗死、充血性心力衰竭等嚴重心腦血管疾病；④有糖尿病、高血壓等全身慢性疾病。入選患者均為男性，年齡18～78歲，同時符合下列標準：①受試時無明顯呼吸困難等不適癥狀；②入組前停用長效支氣管擴張劑2周，并且停用短效支氣管擴張劑48h；③受試前無劇烈運動，未飲咖啡、濃茶等含咖啡因的飲料；④受試前血、尿、便常規等化驗均正常。同時選擇20位健康志愿者作為對照組。所有入組人員均為自愿參加并簽署知情同意書，本研究經我院醫學倫理委員會審核批準。

1.2研究方法

1.2.1儀器 超寬頻3D肺功能儀為我院呼吸科提供，日本CHEST公司產MostGraph-01超寬頻3D肺功能檢測系統；普通肺功能儀為我院呼吸科提供，德國耶格公司產Mater Screen Diffusion肺功能儀。

1.2.2方法 采用隨機、平行對照方法，隨機選取符合塵肺診斷標準的患者入組，用兩種肺功能儀對入組人員分別進行檢測，塵肺患者和健康者均在肺功能室休息10min后，先進行3D肺功能儀檢測（避免用力呼吸而影響3D肺功能儀測定結果），再進行普通肺功能儀檢測。3D肺功能儀檢測：每次測定約用時 30～45s，重復檢測 3 次，每次間隔 1～2min，取 3次測定中間值結果圖。記錄R5（總氣道阻力）占預計值的百分比、R20（中心氣道阻力）占預計值的百分比、R5-R20（周圍氣道即小氣道阻力）占預計值的百分比、Fres[彈性阻力與慣性阻力(方向相反）相互抵消時的振蕩頻率]占預計值百分比及3D結果圖的顏色改變。普通肺功能儀檢測：各項參數重復檢測3次，每次間隔10min，誤差＜5%，取其中配合最佳一次為測量值，記錄FVC占預計值的百分比、FEV1占預計值的百分比及FEV1/FVC。

1.3判定標準 結果判定標準，普通肺功能儀FVC %、FEV1%、FEV1/FVC＞80%預計值為正常；3D肺功能儀R5%、R20%、R5-R20%、Fres%＜120%預計值為正常；3D圖譜顏色為綠色時正常。

1.4統計學方法 采用SPSS 17.0統計軟件進行分析。塵肺患者兩種肺功能檢測結果陽性率采用卡方檢驗進行比較。以P＜0.05為差異有統計學意義。

2　結果

經兩種肺功能儀檢測，健康志愿者各項指標均在正常范圍內。200例塵肺患者兩種肺功能儀檢測結果見表1。與普通肺功能檢測指標FVC%、FEV1%、FEV1/FVC相比，3D肺功能儀檢測指標R5%、R20%、R5-R20%、Fres%及顏色改變的陽性率更高，差異有統計學意義(P＜0.05)。

表1　3D肺功能檢測陽性率與普通肺功能檢測陽性率比較

3　討論

脈沖震蕩肺功能（IOS）測定是計算機頻譜分析技術和脈沖強迫震蕩技術（FOT）相結合的一種新技術。它是通過測量呼吸系統在壓力改變下引起的流速變化，檢測Zrs及其組成部分呼吸阻力（Rrs）和呼吸電抗（Xrs）。IOS與普通肺功能相比較，具有操作簡單、快速、重復性好的特點。受試者在平靜呼吸狀態下，無需特殊配合，即可得到測試結果。這使得部分不能配合傳統肺功能檢查的危重患者及特殊人群可以通過脈沖震蕩肺功能測定，評估氣道阻塞情況。讓這部分特殊人群的治療更加規范，評估更加準確，減少了臨床的誤診誤治、藥物濫用、過度醫療。IOS比普通肺功能檢查更為簡單、快捷，它的測定結果能更好地反映患者呼吸生理的動力學特征，準確及時評估氣道阻塞情況，可以為臨床診治提供更多支持。本研究選取的R5%、R20%、R5-R20%、Fres%為IOS的經典評價指標，這些指標可以非常敏感的反映氣道阻塞情況[7]，有助于早期發現肺功能的受損，評估阻塞的嚴重程度及呼吸動力學特征，有利于疾病的早期診斷。同時IOS的阻力測定能特異性地區分阻塞發生在中心氣道還是小氣道[8]，通過這種無創手段，可幫助臨床鎖定氣道受累部位，從而進行鑒別、查找病因。本研究選取的超寬頻3D肺功能儀，采取最新脈沖震蕩技術進行檢測，與既往IOS相比存在以下優勢：①三條曲線圖形，包括呼氣阻力曲線、吸氣阻力曲線及平均值3條曲線，能更明確地分析吸氣、呼氣阻力隨不同頻率的變化情況。②具有彩色、可視、實時三維圖形的呼吸頻率檢測設備（X軸：時間；Y軸：頻率，4～36Hz；Z 軸：阻力），結果更加準確、直觀。③多頻率檢測，可分別確定大小氣道的阻力。④分為脈沖波和噪音波兩種模式，使患者更容易配合檢查，更省力快捷，適用人群范圍更廣。

綜上，IOS操作系統獨有的簡單便捷的特點在氣道阻塞的敏感性與特異性方面的優勢已經越來越受到人們的關注。部分研究者已經開始嘗試把它應用到慢性阻塞性肺病的診斷及治療評估方面，但對比慢性阻塞性肺病危害更大的塵肺患者，尚缺乏大樣本規范研究。本研究分別用超寬頻3D肺功能儀與普通肺功能儀檢測塵肺患者肺功能情況，結果顯示與普通肺功能檢測指標FVC%、FEV1%、FEV1/FVC相比，3D肺功能儀檢測指標R5%、R20%、R5-R20%、Fres%及顏色改變的陽性率更高，即3D肺功能儀對塵肺患者肺功能受損的敏感性更好。FOT、IOS應用于塵肺病國外已有報道[9～11]，認為其對肺功能損害的測定具有臨床價值，且阻力測定敏感性較常規肺功能高。陳偉偉等[12]研究證明IOS在塵肺病患者小氣道阻力受損的檢出方面明顯優于普通的肺功能檢查，均與本研究結果相符。粉塵吸入肺內后，早期先侵犯周邊小氣道，致周邊氣道彈性阻力發生改變，后因粉塵聚集相繼引起的炎癥反應逐漸侵犯大氣道，IOS檢查能夠較敏感地反映塵肺病患者小氣道阻力的異常，對塵肺病的早期診斷及鑒別診斷有重要價值。另有研究指出[13]，患者塵肺期別越高，氣道阻力越大，肺功能及IOS檢查均表現為隨著塵肺病期別增加，肺功能越差，這與塵肺期別越高，肺臟纖維化病變越重、通氣功能越低相關。本研究證實了IOS在塵肺患者肺功能受損的早期診斷方面的優勢，為臨床早期治療提供了更多的理論依據，這將減緩塵肺患者病情進展，減輕患者痛苦，減少不必要的醫療支出。而IOS檢測方式的敏感性和可重復性也將為塵肺患者的治療評估提供更加準確可靠的依據。下一步我們將采用超寬頻3D肺功能儀對塵肺期別與肺功能受損做相關研究，對IOS在塵肺患者治療方面的優勢等相關問題進行深入研究。