FEV1/FEV6截斷值在阻塞性通氣功能障礙中的診斷價值

鄧燦金 楊海玲 吳文斌 陳妙霞 李衛東廣東藥科大學護理學院（廣州50006）；中山大學附屬第三醫院呼吸與危重癥醫學科，護理部（廣州5060）

慢性阻塞性肺疾病（chronic obstructive pulmonary disease，COPD）是導致全球死亡的重要原因，世界衛生組織預測到2030年它將成為第三大死亡原因，給醫療保健帶來沉重的經濟負擔［1］。GOLD推薦的COPD診斷標準仍然是使用支氣管擴張劑后固定比率FEV1/FVC＜70%［2］。遺憾的是儀器昂貴、操作復雜且不方便、對操作人員高要求使中國的大多數醫療診所中并不具備肺功能檢查相關儀器，導致肺功能檢查一直是COPD診斷、篩查的障礙，尤其是偏遠地區。ZHONG等［3］研究顯示：在中國只有6.5%的COPD患者做過肺功能檢查。趙海金等［4］認為推廣肺功能檢查，提高基層醫院對慢阻肺診斷水平。目前在醫院外使用手持式肺量測定裝置，例如 COPD-6［5］、D-PNEU［6］、PiKo-6［7］，通過測定FEV1/FEV6來診斷、篩查慢性阻塞性肺疾病。CHUNG等［8］研究者使用ROC曲線分析診斷慢性阻塞性肺疾病FEV1/FEV6截斷值，由于截斷值會受身高、體質量、年齡與種族方面的影響，其他國家地區的截斷值并不適用于我國人群，因此探究中國人群FEV1/FEV6截斷值具有重要意義。本研究目的是探討用于診斷氣道阻塞的FEV1/FEV6截斷值，用FEV1/FEV6替代FEV1/FVC診斷氣道阻塞，擴大氣道阻塞患者的篩查范圍。

1 資料和方法

1.1 一般資料研究對象包括2016年1月至2019年7月在本院行肺功能檢查的患者，患者報告共有12 486份，選取符合質控且呼氣超過6 s的患者報告共1 112份。

1.2 方法本研究的肺功能數據均來源于意大利科時邁（QUARK PFT 4肺功能儀），每天在測定前均使用3升校正桶對儀器進行校正。檢查質量控制嚴格按照中華醫學會呼吸病學分會肺功能專業組制定的肺功能檢查指南（第二部分）執行［9］。收集患者的一般資料包括年齡、性別、身高、體質量、BMI和肺通氣功能相關指標，包括FEV1、FEV1%、FVC、FVC%、FEV6、FEV1/FVC、FEV1/FEV6。

1.2.1 分組根據GOLD指南定義FEV1/FVC＜70%為氣道阻塞的診斷標準［2］，將1 112份分為三組：阻塞組：FEV1/FVC＜70%且FVC＞80%；正常組：FEV1/FVC≥70%且FVC≥80%；限制組：FEV1/FVC≥70%且FVC＜80%。

1.3 統計學分析用SPSS 20.0統計軟件分析數據。使用頻數（%）描述分類變量，使用χ2檢驗統計方法分析，不滿足χ2檢驗應用條件的使用Fisher′s檢驗。計數資料以（）描述。以FEV1/FVC＜70%為“金標準”診斷氣道阻塞，繪制ROC曲線確定FEV1/FEV6截斷值，計算FEV1/FEV6敏感度（Sensitivity）、特異度（Specificity）、陽性預測值（positive predicted value，PPV）和陰性預測值（negative predictedvalue，NPV）。當P＜0.05，認為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 一般資料及肺功能指標本研究共收集了1 112份患者報告，其中574例（51.6%）男性，平均年齡：（58±15.21）歲；538例（48.4%）女性，平均年齡：（48.24±15.64）歲。共309例（27.8%）患者患有阻塞性肺疾病。相對女性（10%）而言，男性（54%）的氣道阻塞發病率更高（表1）。

表1 基線特征Tab.1 Baseline characteristics ±s

表1 基線特征Tab.1 Baseline characteristics ±s

注：計數資料數據以頻數（%）體現，計量資料以±s體現。FEV1（第1秒用力呼氣容積）；FEV6（第6秒用力呼氣容積）；FVC（用力肺活量）；BMI（體質量指數）

例數（%）年齡（歲）身高（cm）體質量（kg）BMI（kg/m2）肺功能指標FEV1（L）FEV1（%，pre）FVC（L）FVC（%，pre）FEV1/FVC（%）FEV6（L）FEV1/FEV6（%）分組正常組限制組阻塞組男性574（51.6）58.00±15.21 167.06±6.24 65.46±11.12 23.38±3.27女性538（48.4）48.24±15.64 156.47±5.75 56.04±8.36 22.91±3.39合計1 112（100）53.28±16.17 161.93±8.00 60.90±10.94 23.15±3.33 2.49±0.815 82.08±18.28 3.55±0.88 93.82±14.46 69.63±12.11 3.48±0.88 70.95±11.81 2.22±0.57 94.17±16.38 2.71±0.64 97.17±14.22 81.89±9.10 2.65±0.64 83.92±9.45 2.36±0.72 87.93±18.40 3.15±0.88 95.44±14.44 75.56±12.38 3.08±0.88 77.23±12.54 274（47.7）45（7.8）255（44.4）444（82.5）40（7.4）54（10）718（64.6）85（7.6）309（27.8）

2.2 繪制ROC曲線根據FEV1/FVC＜70%診斷氣道阻塞繪制ROC曲線確定FEV1/FEV6的最佳截斷值。ROC曲線面積（AUC）：0.996（95%CI：0.989～1.000），以靈敏度和特異度總和最大確定FEV1/FEV6最佳截斷值（見圖1）。

圖1 FEV1/FEV6診斷氣道阻塞ROC曲線Fig.1 FEV1/FEV6diagnostic airway obstruction ROC curve

2.3 FEV1/FEV6各截斷值敏感度與特異度為進一步分析不同截斷值判別功能，根據ROC曲線的統計結果敏感度與特異度之和最大的四個數值在陽性預測值、陰性預測值、約登指數、準確性、一致性檢驗結果進行比計較（見表2）。當選擇FEV1/FEV6＜70%為截斷值，靈敏度：94.8%；特異度：100.0%。當選擇FEV1/FEV6＜73%為截斷值，敏感度：99.4%；特異度：93.2%。當使用FEV1/FEV6＜71%作為FEV1/FVC的診斷值時，敏感度：96.4%；特異度：99.5%；陽性預測值：98.6%；陰性預測值：98.7%；約登指數：95.9%，所以截斷值FEV1/FEV6＜71%能有效的作為FEV1/FVC＜70%的替代值。在診斷錯誤方面，當使用固定截斷值FEV1/FEV6＜71%時，假陽性病例數為4（0.5%），假陰性病例為11（3.6%）（表3）。假陽性病例與假陰性病例分布情況（表4）

表2 FEV1/FEV6預測FEV1/FVC＜70%各截斷值敏感度與特異性Tab.2 FEV1/FEV6predicts the sensitivity and specificity of each cutoff value of FEV1/FVC＜70%

表3 比較FEV1/FEV6與FEV1/FVC診斷氣道阻塞Tab.3 Comparison of FEV1/FEV6and FEV1/FVC for diagnosis of airway obstruction 例（%）

3 討論

慢性阻塞性肺疾病主要是由氣道慢性炎癥導致的氣流不可逆的受限，伴隨咳嗽、咳痰、呼吸困難等癥狀，老年COPD急性加重期（acute exacerbation COPD，AECOPD）患者常合并腦梗，且患者死亡風險較高［10］。非侵入性的肺功能檢查一直被廣泛的應用于篩查、診斷氣道阻塞。GOLD指南推薦吸入支氣管舒張劑后FEV1/FVC＜70%診斷為慢性阻塞性肺疾病［2］，然而完成FVC動作要求較高，需要較長的用力呼氣時間才能達到美國胸科學會/歐洲呼吸協會（ATS/ERS）的標準［11］，較好完成FVC動作的患者不到60%［12］；另外，較長的呼氣時間還會導致患者呼吸困難，難以繼續配合檢查，甚至出現暈厥的危險；隨著年齡的增長FEV1比FVC下降得更快［13］，在老年人群中使用FEV1/FVC作為診斷標準很可能造成氣道阻塞的過度診斷［14］。

表4 比較FEV1/FEV6與FEV1/FVC診斷正常、限制通氣、氣道阻塞Tab.4 Comparison of FEV1/FEV6and FEV1/FVC diagnosis，restricted ventilation airway obstruction 例（%）

《2000年美國國家肺部健康教育規劃》建議使用FEV1/FEV6作為氣道阻塞的診斷指標，很多研究也已經證明在診斷氣道阻塞過程中，FEV1/FEV6有著較好的敏感度與特異度，是可以作為FEV1/FVC的可靠替代指標的［15］，在老年男性人群中也適用［16］。FEV1/FVC的正常值下限（lower limit of normal，LLN）是診斷氣道阻塞最準確的一個指標，但是很多國家都沒有建立當地人群的FEV1/FVC的LLN參考等式，所以本研究是探討FEV1/FEV6的固定截斷值在診斷氣道阻塞的臨床價值。關于FEV1/FEV6固定截斷值的設定沒有達成共識，JING等［17］研究確定FEV1/FEV6＜70%為截斷值［17-18］，CHUNG 等［8］研究結果取截斷值 FEV1/FEV6＜75%［8，19］。本研究以FEV1/FVC＜70%為“金標準”繪制ROC曲線，曲線面積（AUC）：0.996，具有較高的準確性（當AUC＞0.5時，AUC越接近1，說明診斷效果越好，在0.9以上時有較高的準確性）。以約登指數最大確定最佳截斷值，確定FEV1/FEV6＜71%為最佳截斷值診斷氣道阻塞，這與先前研究結果一致［20-21］，其靈敏度、特異度、陽性預測值、陰性預測值、準確性均比其他截斷值的相應指標好，分別是96.4%、99.5%、98.6%、98.7%、98.7%。普遍來說歐洲研究結果范圍較大（73%～75%），國內研究結果相對較小（71%～72%），這種差異可能跟研究人群年齡、性別、種族和身高有關［22-23］，所以在使用該截斷值時應綜合考慮以上因素。以FEV1/FVC＜70%、FEV1/FEV6＜71%為截斷值時，阻塞性肺疾病的發病率分別為：27.79%、27.16%，與LLORDES和THORN研究結果 26%［24］、25%［25］相似，比其他調查研究結果20歲以上人群慢性阻塞性肺疾病患病率為8.2%［26］，40歲以上人群患病率達13.6%［27-28］大，這可能是因為樣本的來源不同。本研究數據來自門診以及住院患者，且男性氣道阻塞發病率達22.9%，這可能是男性人群中吸煙人數占的比例較大的原因。

FEV1/FEV6＜71%有著較高的準確性（98.7%），然而小概率的錯誤診斷也會存在，假陽性、假陰性發生率分別為0.5%、3.6%（表3），與其他研究結果相近［29］，假陽性發生在正常組，假陰性發生在阻塞組，在限制組中沒出現錯誤診斷的病例（表4），這可能跟該研究中限制組（85）數據較少有關，限制組患者6 s內吹氣流速夠快使FEV1/FEV6很大可能的大于71%。相對于誤診，漏診發生的概率會更大，而且更多的會發生在輕度阻塞與中度阻塞人群中，這與FRITH等［7］的研究結果一致，有可能是輕、中度阻塞患者第一秒內呼氣速度快，在第一秒末與第六秒末之間吹氣速度變緩有關，導致第一秒呼氣容積與第六秒呼氣容積的比值增大超過75%可能性比較大。另外，輕、中度阻塞患者人群占大多數，重度的占少數，應該對早期氣道阻塞患者進行主動篩查，以便盡早的進行疾病管理。FEV1/FEV6固定值診斷氣道阻塞未能充分體現肺功能參數與年齡、身高等因素的相關性，由此通過包含身高、體質量的回歸方程算的LLN代替固定比率的理念得以提出。目前雖然有較多的正常值下限回歸方程，但是大部分是以歐美人群為樣本統計算的，并不適用于我國人群。我國研究者也致力研究適合我國人群的正常值回歸方程，但是這些研究因為是小樣本、有限的年齡范圍與區域，回歸方程并沒有在我國廣泛地被使用。JIAN等［30］于2017年更新了基于全國6大行政區域的肺量計正常預計值及其LLN，遺憾的是缺乏了對FEV6的LLN的更新。進行大樣本的統計分析得到適合FEV1/FEV6的LLN參考方程對于準確診斷氣道阻塞、擴大氣道阻塞篩查范圍具有重要意義。

本研究局限：（1）沒有使用FEV1/FVC的LLN與FEV1/FEV6＜71%做比較，因為全國沒有統一的FEV1/FVC的LLN，流動人口比較多，華南地區的參考等式也不適合用于本研究；（2）FEV1/FEV6＜71%應該放在手持式肺功能診斷儀器使用驗證，不應局限于醫院科室大型的肺功能儀器；（3）數據只來源于一家醫院，得出的數據并不能代表全國人群，所以需要多中心、大樣本數據研究一個適合我國人群的FEV1/FEV6截斷值。

本研究得出結論，FEV1/FEV6能有效替代FEV1/FVC診斷氣道阻塞，以FEV1/FVC＜70%為診斷氣道阻塞金標準，FEV1/FEV6＜71%為診斷氣道阻塞的最佳截斷值。