脈沖振蕩肺功能檢查5赫茲吸氣和呼氣時電抗差值對慢性阻塞性肺疾病的診斷價值

朱麗華，劉江偉

（1.中國醫(yī)科大學(xué)附屬盛京醫(yī)院呼吸科肺功能室，沈陽 110004； 2.臨沂市人民醫(yī)院呼吸科，山東 臨沂 277700）

慢性阻塞性肺疾病（chronic obstructive pulmo-nary disease，COPD）是一種以持續(xù)性氣流受限為特征的異質(zhì)性氣道炎癥疾病，病變部位主要是小氣道（直徑＜2 mm）［1］。COPD的診斷主要依靠肺通氣功能檢查，其中第1秒用力呼氣容積占用力肺活量比值（forced expiratory volume in one second to forced vital capacity，F(xiàn)EV1/FVC）＜0.7是必要條件。支氣管哮喘有時也會出現(xiàn)阻塞性通氣功能障礙［2］，肺通氣功能檢查往往難以對二者進行區(qū)分，這是由于肺通氣功能檢查反映的是整體通氣功能情況，而不能區(qū)分大氣道阻塞和小氣道阻塞，臨床上常通過支氣管舒張試驗進行鑒別診斷。脈沖振蕩肺功能檢查是一種非侵入性的、無需患者用力配合的、在潮氣呼吸下便可測出氣道阻力的新型肺功能檢查方法［3］。研究［4-5］發(fā)現(xiàn)，5赫茲時吸氣和呼氣電抗的差值（inspiratory-expiratory variations in Xrs at 5 Hz，DX5）有可能對COPD、哮喘和正常人有鑒別意義。因此，本研究擬對5赫茲時吸氣和呼氣阻力的差值（inspiratory-expiratory variations in Rrs at 5 Hz，DR5）和電抗的差值（DX5）在COPD診斷中的價值進行探討。

1 材料與方法

1.1 研究對象

收集2015年5月至2016年3月期間于中國醫(yī)科大學(xué)附屬盛京醫(yī)院肺功能室接受檢查的、就診前1個月內(nèi)無呼吸系統(tǒng)疾病的正常人以及肺通氣功能異常的患者。由呼吸科醫(yī)生依據(jù)COPD和支氣管哮喘診治指南［1-2］進行診斷，將其分為正常對照組（n=32），哮喘組（支氣管舒張試驗陽性［6］，n=33）和COPD組（支氣管舒張試驗后FEV1/FVC＜0.7，n=29），見表1。

表1 3組研究對象的基本情況

1.2 研究方法

1.2.1 肺功能試驗：應(yīng)用肺功能儀（型號Master-Screen IOS，德國耶格公司）對所有研究對象進行肺通氣功能測定，每日均用3 L定標(biāo)筒定標(biāo)，測試過程嚴格按照肺通氣指南［6］進行。

1.2.2 支氣管舒張試驗［6］：給予患者支氣管舒張劑沙丁胺醇400 μg吸入，于15 min后進行測試，計算第一秒用力呼氣容積（forced expiratory volume in one second，F(xiàn)EV1）改變值（吸藥后值-吸藥前值）及改變率（吸藥前后差值/吸藥前值×100%）。

1.2.3 脈沖振蕩肺功能檢查［7］：患者挺胸坐直，頭保持水平，夾鼻夾，口唇包緊口器，雙手拖住兩頰，平靜呼吸（至少30 s）。待患者呼吸平穩(wěn)后，開始測量，測量時間30 s以上，共測3次，取平均值。測量過程中，若有吞咽、聲門關(guān)閉、漏氣、鼻夾密封不嚴、不規(guī)則呼吸、急性過度通氣等，予以舍棄，重新測量。記錄5赫茲吸氣時氣道阻力（resistance at 5 Hz during inspiration，R5in）與5赫茲呼氣時氣道阻力（resistance at 5 Hz during expiration，R5ex）之 差，即DR5（R5in-R5ex），以及5赫茲吸氣時電抗（reactance at 5 Hz during inspiration，X5in）與5赫茲呼氣時電抗（reactance at 5 Hz during expiration，X5ex）之差，即DX5（X5in-X5ex）。

1.3 統(tǒng)計學(xué)分析

采用SPSS 22.0軟件進行統(tǒng)計學(xué)分析，非正態(tài)分布的數(shù)據(jù)采用多個獨立樣本的非參數(shù)檢驗，并進行獨立樣本非參數(shù)檢驗的兩兩比較；正態(tài)分布的數(shù)據(jù)采用方差分析，用Bonferroni法進行兩兩比較，P＜0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。做受試者操作特征（receiver operating charateristic，ROC）曲線評估脈沖振蕩肺功能檢查對COPD的診斷價值，應(yīng)用ROC相關(guān)指標(biāo)曲線下面積（area under curve，AUC）、敏感度和特異度進行判斷，P＜0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

脈沖振蕩肺功能檢查結(jié)果顯示，哮喘組DR5高于正常對照組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.001），但與COPD組比較無統(tǒng)計學(xué)差異；正常對照組DR5與COPD組比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P=0.085），見表2、圖1。COPD組DX5高于正常組和哮喘組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.001，P＜0.05）。見表2、圖2。

將哮喘組和正常對照組合為1組后與COPD組行ROC曲線分析，結(jié)果如圖3所示，AUC為0.765（0.66～0.87）（P＜0.001），當(dāng)DX5為0.025 kPa·L-1·s-1時，敏感度和特異度分別為79%和68%；DX5為0.3 kPa·L-1·s-1時，敏感度和特異度分別為48%和86%。

表2 DR5和DX5在各組的數(shù)值（x-±s，kPa·L-1·s-1）

圖1 3組的DR5檢測結(jié)果

圖2 3組的DX5檢測結(jié)果

圖3 COPD組ROC曲線分析

3 討論

COPD是一種以持續(xù)性氣流受限為特征的氣道炎癥性疾病，病變部位主要位于小氣道，哮喘則是以大氣道病變?yōu)橹鞯臍饬魇芟蘅赡娴臍獾姥装Y性疾病，二者的發(fā)病機制和病理生理不同，導(dǎo)致了二者在肺功能上的表現(xiàn)也不同。脈沖振蕩肺功能檢查是一種不同于肺常規(guī)通氣的肺功能檢查方法，它將機械波疊加在呼吸波上，探測氣道阻力，提供大量關(guān)于氣道阻力的信息，為研究氣道疾病提供了新的視角［8-9］。

國外的研究［5］表明，脈沖振蕩肺功能檢查相關(guān)指標(biāo)5赫茲時氣道阻力（resistance at 5 Hz，R5）、15赫茲時氣道阻力（resistance at 15 Hz，R15）、響應(yīng)頻率（resonant frequency，F(xiàn)res）、5赫茲時電抗（reactance at 5 Hz，X5）、低頻電抗面積（reactance area，AX）在鑒別哮喘和COPD中意義不大。本研究通過吸氣相和呼氣相相關(guān)指標(biāo)的變化來探究如何對二者進行鑒別。R5反映總氣道阻力，與氣道的直徑相關(guān)［10］，由于小氣道橫截面積較大，與大氣道相比氣道阻力占總氣道阻力的比重較小［11-12］，R5在反映小氣道阻力變化方面的敏感性比X5差［13］，因此，本研究中哮喘組與COPD組DR5無統(tǒng)計學(xué)差異。X5可以反映外周氣道彈性阻力，其負值越大，周邊氣道彈性阻力越高［14］，COPD呼氣時的小氣道彈性阻力比吸氣時小氣道彈性阻力高，可能與COPD患者在呼氣時小氣道塌陷呼氣氣流受限（expiratory flow limitation，EFL）相關(guān)［4，15］。呼氣時氣流受限的同時肺泡內(nèi)壓增高，小氣道周邊肺泡順應(yīng)性降低，進而外周氣道彈性阻力增高。EFL是中度至重度以上COPD的一個特點［4］，研究［16］認為DX5與EFL相關(guān)，存在EFL的COPD患者FEV1占預(yù)計值的百分比會更低，存在更多的氣體陷閉和過度充氣［17］。本研究結(jié)果顯示，DX5在COPD組中升高，且與哮喘組和正常對照組相比差異均有統(tǒng)計學(xué)意義，與其他研究［4-5］結(jié)果一致，揭示了COPD在呼吸生理方面的特點。

DX5對區(qū)分COPD、哮喘和正常人有一定的診斷價值，DX5數(shù)值越大，COPD的可能性越大，有較高的特異性。對于無法用力配合行肺常規(guī)通氣的老年人，可以行脈沖振蕩肺功能檢查予以鑒別，但有待于進一步的研究。