脈沖震蕩法在不同嚴(yán)重程度哮喘患者小氣道功能中的研究

賀瑞珍,許建英,成孟瑜

(1 山西醫(yī)科大學(xué)附屬大醫(yī)院呼吸與危重癥醫(yī)學(xué)科,太原 030032;2 山西大醫(yī)院呼吸與危重癥醫(yī)學(xué)科;3 山西大醫(yī)院呼吸與危重癥醫(yī)學(xué)科;*通訊作者,E-mail:cmyy1979@163.com)

支氣管哮喘是一種影響整個呼吸道的慢性炎癥性疾病,可累及直徑2 mm的小氣道。過去認(rèn)為小氣道阻力只約占總氣道阻力的10%,曾被稱為“隱匿區(qū)”,其在哮喘病變中的作用被嚴(yán)重低估。目前有大量臨床研究表明雖然小氣道阻力相對較小,在發(fā)生廣泛氣道損傷和嚴(yán)重氣道阻塞時往往沒有明顯的臨床癥狀,事實上哮喘患者小氣道炎癥較大氣道更嚴(yán)重[1],并且在一秒率正常的哮喘患者,已有小氣道功能障礙[2]。研究表明,小顆粒氣溶膠與大顆粒氣溶膠相比較能更好地改善小氣道功能和炎癥,小氣道功能的改善可能對哮喘的治療有顯著的影響[3]。因此,小氣道病變在哮喘中的地位不容忽視。而肺功能脈沖震蕩系統(tǒng)因無需特殊配合,具有無創(chuàng)、操作簡單快捷、結(jié)果客觀、重復(fù)性好、分析全面等優(yōu)點已在臨床廣泛使用[4],尤其適合老年人和兒童及其他不能很好配合常規(guī)肺功能檢查者。本研究通過對慢性持續(xù)期哮喘患者脈沖震蕩法及常規(guī)肺功能測定結(jié)果進行回顧性分析,探討其在不同嚴(yán)重程度哮喘患者小氣道功能中的應(yīng)用價值。

1 對象及方法

1.1 研究對象與分組

收集2016-07～2017-06于山西大醫(yī)院呼吸與危重癥醫(yī)學(xué)科確診為慢性持續(xù)期的哮喘患者154例,診斷均符合《2017哮喘全球倡議指南》[5],并排除慢阻肺、肺癌、特發(fā)性肺纖維化、肺結(jié)核、支氣管擴張或肺部手術(shù)者,且所有患者近4周均無急性發(fā)作。依據(jù)2016版哮喘防治指南[6]按第一秒用力呼氣容積占預(yù)計值的百分比(FEV1%Pre)分為輕度(FEV1≥80%Pre)75例、中度(60%Pre≤FEV1<80%Pre)43例、重度(FEV1<60%Pre)36例。選同期本院體檢的40例成人作為健康對照組,入選標(biāo)準(zhǔn):無慢性心肺疾病,無呼吸道癥狀,常規(guī)肺通氣功能和脈沖震蕩法測定無異常。

1.2 研究方法

采用德國Jaeger公司生產(chǎn)的Master Screen肺功能儀,常規(guī)行肺通氣功能和脈沖震蕩法檢測。測定指標(biāo)包括:FEV1%Pre、FEV1/FVC及反映小氣道功能的FEF25%-75%、PEF、FEF50%,5 Hz時呼吸黏性阻力(R5)、5 Hz時電抗(X5)、20 Hz時黏性阻力(R20)、周邊氣道阻力(Rp)和5 Hz與20 Hz時呼吸黏性阻力之差(R5-20)。常規(guī)肺功能重復(fù)檢測3次,保證誤差低于5%,取其中最佳曲線及數(shù)據(jù)作為最終的測定值[7]。由于用力呼吸后會影響氣道阻力及X5測定,所以常規(guī)肺功能應(yīng)在脈沖震蕩法測定完成后檢測。以上檢測均由山西大醫(yī)院肺功能室專業(yè)醫(yī)師操作,并嚴(yán)格把控指控。

1.3 統(tǒng)計學(xué)方法

2 結(jié)果

2.1 哮喘組與健康對照組基線資料比較

154例哮喘患者中男64例,女90例,平均年齡(38.88 ±14.17)歲。健康對照組男14例,女26例,平均年齡(39.75 ±10.31)歲。兩組性別及平均年齡差異無統(tǒng)計學(xué)意義(均P>0.05)。

2.2 哮喘各組與健康對照組肺通氣功能比較

與健康對照組比較,除輕度哮喘組FEV1/FVC無明顯降低外,其余哮喘各組FEV1/FVC、FEF25%-75%、FEF50%和PEF均明顯降低,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(均P<0.01)。哮喘各組間比較,上述指標(biāo)差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(均P<0.01,見表1),重度哮喘組FEF25%-75%明顯低于中度哮喘組和輕度哮喘組。

2.3 哮喘各組與健康對照者脈沖震蕩法各參數(shù)比較

與健康對照組比較,哮喘各組R5、R5-20、R5-20%、Rp和X5均明顯增加,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(均P<0.01)。哮喘各組間比較,上述指標(biāo)差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(均P<0.01,見表2),重度哮喘組R5-20、R5-20%、Rp和X5均明顯高于中度哮喘組和輕度哮喘組。

表1 哮喘各組間與健康對照組常規(guī)肺功能小氣道相關(guān)的指標(biāo)比較Table 1 Comparison of indexes related to small airway of pulmonary function between asthma groups and healthy control

PEF為呼氣峰流速;FEF25%-75%為最大呼氣中期流速;FEF50%為用力呼氣50%時的瞬間流速;與對照組比較,*P<0.05;與輕度組比較,#P<0.05;與中度組比較,P<0.05

表2 哮喘各組與健康對照組脈沖震蕩法各指標(biāo)比較Table 2 Comparison of indexes by impulse oscillometry between asthma group and healthy control

R5指5 Hz時呼吸黏性阻力;R20指20 Hz時呼吸黏性阻力;R5-20指5 Hz與20 Hz時呼吸黏性阻力之差,代表周邊氣道阻力;R5-20%指R5-20的相對差值,代表周邊氣道阻力占?xì)獾揽傋枇Φ陌俜直?X5指5 Hz時的電抗;Rp為結(jié)構(gòu)參數(shù),代表周邊阻力,包括周邊的小氣道黏性阻力和彈性阻力;與對照組比較,*P<0.05;與輕度組比較,#P<0.05;與中度組比較,P<0.05

2.4 哮喘患者R5、R5-20、R5-20%、Rp、X5與FEF25%-75%相關(guān)性分析

由表3所見,R5、R5-20、R5-20%、Rp、X5與FEF25%-75%的相關(guān)系數(shù)r分別為-0.611、-0.587、-0.506、-0.624和0.560。其中,R5、R5-20、R5-20%和Rp與FEF25%-75%均呈負(fù)相關(guān)(均P<0.01)。X5與FEF25%-75%呈正相關(guān)(P<0.01)。且相關(guān)性大小順序為Rp>R5>R5-20>X5>R5-20%。

表3 哮喘患者脈沖震蕩法各指標(biāo)與FEF25%-75%之間的相關(guān)性Table 3 The correlation between the indexes of impulse oscillometry and FEF25%-75%in asthmatic patients

R5指5Hz時呼吸黏性阻力;R20指20 Hz時呼吸黏性阻力;R5-20指5 Hz與20 Hz時呼吸黏性阻力之差,代表周邊氣道阻力;R5-20%指R5-R20的相對差值,代表周邊氣道阻力占?xì)獾揽傋枇Φ陌俜直?X5指5 Hz時的電抗;Rp為結(jié)構(gòu)參數(shù),代表周邊阻力,包括周邊的小氣道黏性阻力和彈性阻力

3 討論

支氣管哮喘是呼吸系統(tǒng)常見病、多發(fā)病,是一種以慢性氣道炎癥為特征的異質(zhì)性疾病,表現(xiàn)為氣道炎癥、高反應(yīng)性及氣道重塑。以多變的呼吸道癥狀和可變的呼氣氣流受限為特點[8]。研究顯示[9],無論哮喘程度如何,半數(shù)以上的患者均存在有小氣道病變,小氣道功能障礙存在于不同的哮喘患者中,重度哮喘患者中存在小氣道阻力異常的患者比例顯著高于輕、中度哮喘[10],提示小氣道病變在哮喘疾病嚴(yán)重程度評估中具有一定價值。小氣道是指在吸氣狀態(tài)下氣道內(nèi)徑≤2.0 mm的、沒有軟骨的細(xì)支氣管,是肺部病變早期最易受累的部位。其數(shù)量多、總橫截面積大、氣流速度慢、阻力小,僅占?xì)獾雷枇Φ?0%以下。即使小氣道阻力增加5倍,氣道總阻力仍在正常范圍。目前常規(guī)肺功能檢查對哮喘的診斷及病情評估方面至關(guān)重要,同時也是了解哮喘治療效果的重要參考指標(biāo)。目前的管理指南提倡使用肺通氣功能檢查來評估哮喘患者肺功能。常規(guī)肺功能中反映小氣道功能的指標(biāo)有FEF50%、FEF75%、FEF25%-75%。在呼氣末1/4(FEF75%),因肺組織彈性減退,支氣管內(nèi)徑縮小,呼氣流速很低,不能準(zhǔn)確反映小氣道功能。并且FEF50%和FEF75%為瞬間呼氣流量,易變異,而中間1/2平均呼氣流量(FEF25%-75%)主要取決于用力呼吸時的非用力依賴部分,即呼氣流量隨用力程度達到一定限度后,盡管繼續(xù)用力,流量固定不變,其主要受小氣道內(nèi)徑影響,因此FEF25%-75%能較好地反映氣道阻力的變化,較敏感。本研究發(fā)現(xiàn)哮喘各組與健康對照組肺通氣功能比較,FEV1/FVC在健康對照組與輕度哮喘組間無差異,其余哮喘各組FEV1/FVC、FEF25%-75%、FEF50%和PEF均明顯降低且低于對照組,并且隨嚴(yán)重程度增加而減低。在臨床上發(fā)現(xiàn)部分無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,患者多無明顯的癥狀和體征,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,說明在哮喘早期或者哮喘緩解期僅存在小氣道的阻塞。因此,小氣道功能測定在哮喘的早期診斷、疾病嚴(yán)重程度評估和治療效果評價方面顯得尤為重要。

然而常規(guī)肺功能檢查需要用力呼吸、特殊配合,重復(fù)性差。脈沖震蕩法作為一項較新的肺功能測定方法,與常規(guī)肺功能的測定原理和測定指標(biāo)有很大不同,它在平靜呼吸時可測得各項反映呼吸系統(tǒng)阻力的指標(biāo),尤其是一些反映小氣道功能的指標(biāo)(R5-20、Rp和X5)與常規(guī)肺功能檢測項目具有良好的相關(guān)性和互補性,可以作為常規(guī)肺功能的補充,對呼吸系統(tǒng)阻力可進行細(xì)化和量化。此外,脈沖震蕩法操作簡單,基本不受受試者配合的影響,不需用力呼吸,無禁忌證,重復(fù)性好,特別適用于老年人、兒童和病情嚴(yán)重者。以往Aledia等[11]用脈沖震蕩法對兒童哮喘控制的小氣道進行研究,選擇6-17歲的哮喘兒童,分為哮喘未控制組44例,控制組57例,健康對照組14例,舒張前后分別行常規(guī)肺功能和脈沖震蕩法檢查,代表大氣道阻力的R20在控制組和健康組無差異。用ROC曲線中R5-20切割點能區(qū)分80%的哮喘控制與非控制。還有研究[12,13]表明,R5等脈沖震蕩指標(biāo)比FEV1等常規(guī)肺功能指標(biāo)能更敏感地評估氣道阻塞及反映治療效果。本研究通過對成人慢性持續(xù)期哮喘患者脈沖震蕩法測定結(jié)果進行分析,發(fā)現(xiàn)哮喘患者中R5、R5-20、X5和Rp在不同組間及與健康對照組間均有差異,并且隨著疾病嚴(yán)重程度的增加,R5、R20、R5-20、R5-20%、X5和Rp均逐漸增加,與周志才等[14]研究結(jié)果相一致。另外,本研究包括了R5-20%和Rp,都是反映小氣道的指標(biāo)。隨著疾病嚴(yán)重程度增加R5-20%值的增加值越來越高,表明外周氣道也可以說是小氣道對總的氣道阻力的貢獻越來越大,疾病越重,小氣道阻力越高。同時發(fā)現(xiàn)R20在重度哮喘組與輕度組及中度組無差異,R20代表中心氣道阻力,而總的氣道阻力是逐漸增加的,這說明重度組患者氣道阻力增加主要表現(xiàn)在周邊氣道,這與重度組R5-20%顯著高于其他組所表示的結(jié)果一致。

本研究同時將哮喘患者脈沖震蕩檢測指標(biāo)與FEF25-75%進行相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn),與常規(guī)肺功能FEF25%-75%相關(guān)性最好的是Rp,依次是R5、R5-20和X5。Larsen等[15]發(fā)現(xiàn)FEF25%-75%值與R5的相關(guān)性優(yōu)于R5-20。也有研究[2]發(fā)現(xiàn)R5-20與FEF25%-75%的相關(guān)性優(yōu)于X5,與本研究結(jié)果一致。此外魏玉平等[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)FEF25%-75%相關(guān)性更強。因此,在兒童和部分不能配合常規(guī)肺功能檢查的患者,可以參考脈沖震蕩小氣道功能的各項指標(biāo)來評估疾病嚴(yán)重程度。

綜上所述,慢性持續(xù)期哮喘患者脈沖震蕩法反映小氣道功能的各項指標(biāo)均明顯增高,并且與常規(guī)肺功能FEF25%-75%及哮喘嚴(yán)重程度具有良好的相關(guān)性,提示脈沖震蕩法在評估成人不同嚴(yán)重程度哮喘患者小氣道功能中具有一定的應(yīng)用價值。