慢性阻塞性肺疾病急性發作患者呼出氣冷凝液炎癥因子檢測對預后的評估價值

吳玲芳　尉理梁　李永興　陶學芳

[摘要] 目的 探討慢性阻塞性肺疾病急性發作患者呼出氣冷凝液炎癥因子檢測對患者預后的指導價值。 方法 選擇2018年7月至2019年10月本院收治的慢性阻塞性肺疾病急性發作患者40例，搜集所有患者的冷凝液，比較治療前后機體氧代謝指標及肺功能指標，統計治療前后炎癥相關因子水平，及治療前、治療后3 d、7 d炎癥因子變化趨勢，并分析超敏-C反應蛋白（hs-CRP）水平與氧攝取率及第1秒用力肺活量（FEV1）的相關性。 結果 治療后機體氧攝取率高于治療前（P<0.05），動脈血氧含量高于治療前（P<0.05），治療后FEV1高于治療前（P<0.05），1 s用力呼氣容積/用力肺活量（FEV1/FVC）水平大于治療前（P<0.05），治療后hs-CRP及白細胞介素-1（IL-1）、腫瘤壞死因子-α（TNF-α）水平均顯著低于治療前（P<0.05），隨著時間的推移，患者炎癥因子hs-CRP水平、IL-1水平及TNF-α水平均呈下降趨勢（P<0.05），hs-CRP水平與氧攝取率及FEV1值呈負相關。 結論 慢性阻塞性肺疾病急性發作者行呼出氣冷凝液檢測，可通過冷凝液中炎癥因子水平變化對患者預后進行預測。

[關鍵詞] 慢性阻塞性肺疾病;急性發作;呼出氣冷凝液;炎癥因子;預后評估

[中圖分類號] R563.1? ? ? ? ? [文獻標識碼] B? ? ? ? ? [文章編號] 1673-9701（2021）06-0053-04

Value of the detection of inflammatory factors in exhaled breath condensate of the patients with acute attacks of chronic obstructive pulmonary disease for the prognostic assessment

WU Lingfang1? ?WEI Liliang2? ?LI Yongxing1? ?TAO Xuefang1

1.Department of Respiratory Medicine， Affiliated Hospital of Shaoxing University， Shaoxing? ?312000， China; 2.Department of Traditional Chinese Medicine， Affiliated Hospital of Shaoxing University， Shaoxing? ?312000， China

[Abstract] Objective To explore the guiding value of the detection of inflammatory factors in exhaled breath condensate（EBC） of the patients with acute attacks of chronic obstructive pulmonary disease （COPD） for the prognosis of the patients. Methods A total of 40 patients with acute attacks of COPD admitted to and treated in our hospital from July 2018 to October 2019 were selected. EBC of each of the selected patients was collected; the indexes of oxygen metabolism of the whole body and pulmonary function parameters before and after treatment were compared; the levels of inflammation-related factors before and after treatment and the changing trend of inflammatory factors before，3 d and 7 d after treatment were counted; the correlation between the level of high sensitivity C-reactive protein（hs-CRP） and the extraction rate of oxygen （ERO2） and that between the level of hs-CRP and the forced expiratory volume in the first second（FEV1） were analyzed. Results After treatment， the ERO2 of the whole body was higher than that before treatment（P<0.05）， and the oxygen content of arterial blood（CaO2） was higher than that before treatment （P<0.05）. After treatment，the FEV1 level was higher than that before treatment（P<0.05）， and the level of the forced expiratory volume in the first second/forced vital capacity （FEV1/FVC） was higher than that before treatment（P<0.05）. After treatment，the levels of hs-CRP，interleukin-1（IL-1）， tumor necrosis factor-α （TNF-α） were all significantly lower than those before treatment（P<0.05）. With time， the levels of hs-CRP， IL-1 and TNF-α of inflammatory factors in the patients showed a downward trend（P<0.05）. The level of hs-CRP was negatively correlated with ERO2 and the FEV1 value. Conclusion The detection of the changes in the levels of inflammatory factors in the EBC of the patients with acute attacks of COPD can help to predict the prognosis of the patients.

[Key words] Chronic obstructive pulmonary disease; Acute attacks; Exhaled breath condensate; Inflammatory factors; Prognostic assessment

慢性阻塞性肺疾病（Chronic obstructive pulmonary disease，COPD）在我國為呼吸內科最常見的疾病之一，其病理生理改變主要為肺部通氣功能障礙，該病病程長，反復發展，治療效果不理想，且隨著年齡增長及病程的延長而嚴重程度加重[1]。晚期患者多出現呼吸衰竭而危及生命。目前臨床針對穩定期COPD者以預防為主，結合提高患者免疫能力及抵抗力進而減少本病急性發作[2]。故如何有效延緩疾病發展，降低患者病死率及致殘率，提高患者生活質量是治療重點[3]。

Hogman等[4]研究認為慢性阻塞性肺疾病急性發作（Acute exacerbation of chronic obstructive pulmonary disease，AECOPD）患者機體炎癥相關因子水平顯著升高，尤其在呼出氣冷凝液中其水平顯著升高。目前針對呼出氣冷凝液水平的檢查為無創安全可重復的一種檢測技術，已經廣泛應用于臨床[5]。但目前極少有文獻針對冷凝液水中炎癥因子變化與AECOPD治療效果評估的相關性研究。為彌補以上不足，本研究主要通過采集慢性阻塞性肺疾病急性發作患者呼出氣冷凝液，并分析其炎癥性細胞因子水平與患者肺功能和氧攝取率之間的關系，現報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選擇2018年7月至2019年10月本院收治的慢性阻塞性肺疾病急性發作患者40例，納入標準[6]：所有患者均通過臨床表現、肺功能檢測等確診，均對其冷凝液進行搜集;排除標準[7]：7 d內行纖維支氣管鏡檢查者;7 d內行肺泡灌洗治療者;3 d內行支氣管激發試驗者;入組前48 h內使用呼吸機治療者;入組前48 h內使用抗生素治療者;合并嚴重心臟、肝臟及腎臟功能障礙者;合并精神疾病者以及拒絕入組者。男31例，女9例，年齡55～70歲，平均（65.00±2.00）歲，COPD病程5～35年，平均（20.80±2.00）年，每年急性發作次數1～3次，平均（1.50±0.20）次，入組重癥監護室總次數1～4次，平均（1.70±0.20）次。本研究經醫院醫學倫理委員會批準，且患者知情同意。

1.2 方法

針對入組者根據臨床診斷與個體化病情發作，實施抗菌治療、氧療和（或）呼吸機治療、加強營養、注意維持水電解質酸堿平衡等對癥支持處理。針對呼吸冷凝液收集與保存：收集器皿使用德國JAEGER公司的HAAK EK20 Eco Screen型呼吸機冷凝液收集器進行，收集冷凝液前囑咐患者平靜臥床休息15 min，并漱口后帶鼻夾，隨后用口包含住儀器口端，盡量行平靜呼吸，15 min過程中對呼吸期間冷凝液進行收集，一般以標本量大的2 mL為標準，并與標本液化后，將其放置入冷凍管內于-70℃條件下保存備用，標本在采集過程中的口腔唾液囑其主動通過吞咽動作咽下，有咳嗽則應中斷標本搜集。

1.3 觀察指標

比較治療前后機體氧代謝指標及肺功能指標，統計治療前后炎癥相關因子水平，及治療前、治療后3 d和治療后7 d，炎癥因子變化趨勢，并分析超敏-C反應蛋白（Hypersensitive-C reactive protein，hs-CRP）水平與氧攝取率及第1秒用力肺活量（Forced vital capacity in the first second，FEV1）的相關性。

1.4 評價標準

1.4.1 氧攝取率[8]? 主要反映血紅蛋白與氧的親和能力，正常值為25%～33%。

1.4.2 動脈血氧含量[8]? 使用酶聯免疫吸附法（ELISA）檢測，正常值為8.55～9.45 mmol/L。

1.4.3 FEV1[8]及FEV1/FVC? 最大深吸氣后做最大呼氣，并以最大呼氣時第1秒內可呼出的氣體總量;FEV1/FVC：第1秒用力呼氣量占所有呼氣量的比例。

1.4.4 炎癥因子[9]? 均采用酶聯免疫吸附測定法（Enzyme linked immunosorbent assay，ELISA）測定，腫瘤壞死因子-α（Tumor necrosis factor-α，TNF-α）成人參考值為1～10 ng/mL，白細胞介素-1（Interleukin-1，IL-1）成人參考值21～53 ng/mL，hs-CRP成人參考值<10 mg/L。

1.5 統計學處理

應用SPSS 21.0統計學軟件（IBM公司）進行數據處理，計量資料以均數±標準差（x±s）表示，采用t檢驗，組間率的比較采用χ2檢驗，相關性分析采用Pearson法，P<0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 治療前后機體氧代謝指標比較

治療后機體氧攝取率高于治療前（P<0.05），動脈血氧含量高于治療前（P<0.05）。見表1。

2.2 治療前后機體肺功能相關指標比較

治療后FEV1高于治療前（P<0.05），FEV1/FVC水平大于治療前（P<0.05）。見表2。

2.3 治療前后炎癥相關因子水平比較

治療后hs-CRP及IL-1、TNF-α水平均顯著低于治療前（P<0.05）。見表3。

2.4 治療過程中炎癥相關因子變化趨勢

治療前、治療后3 d及治療后1周，hs-CRP水平分別為（25.00±0.60）mg/L，（13.30±0.30）mg/L和（7.10±0.20）mg/L，IL-1水平分別為（79.20±5.60）ng/mL，（56.50±4.30）ng/mL和（28.00±3.20）ng/mL，TNF-α水平分別為（15.40±0.50）ng/mL，（11.10±0.40）ng/mL和（10.00±0.20）ng/mL，隨著時間的推移，患者炎癥因子hs-CRP、IL-1及TNF-α水平均呈下降趨勢（F=11.03，15.325， 9.637， P<0.05）。見圖1。

2.5 hs-CRP水平與氧攝取率相關性分析

hs-CRP水平與氧攝取率呈負相關（r=-0.9760，P=0.000<0.05）。見圖2。

2.6 hs-CRP水平與FEV1相關性分析

hs-CRP水平與FEV1值呈負相關（r=-0.9227，P=0.000<0.05）。見圖3。

3 討論

隨著我國空氣質量等公共問題日益嚴峻，肺部相關疾患發生率顯著增加，尤其是老年人群，雖然我國平均生存年齡有所增加，我國老年人群中患有慢性阻塞性肺疾病發病率與致死率均居世界第一，本病治療效果不甚理想，反復發作而導致患者病情加重甚至死亡[10]。隨著本病并存的延長及急性發作而需入組重癥監護室行呼吸機支持治療[11]。以往針對本病病情的評估主要通過患者的臨床表現、血氣分析檢查、肺功能測定等，其不能有效且直觀的反應肺部炎癥狀況[12]。呼出氣冷凝液檢測為近年應用于臨床的一種無創呼吸道呼吸功能分析指標，其能有效的了解患者肺組織中炎癥因子水平，且對患者呼吸功能無干擾，其安全性及有效性均較高[13]。

本研究針對慢性阻塞性肺疾病患者呼出氣冷凝液中炎癥因子進行分析，并比較急性發作與穩定期患者中機體氧代謝指標發現，觀察組機體氧攝取率低于對照組，動脈血氧含量低于對照組，另外針對兩組肺功能相關指標比較發現，觀察組FEV1低于對照組，FEV1/FVC水平小于對照組，提示AECOPD患者機體氧代謝指標顯著降低，存在氧供需障礙，肺功能水平顯著降低。同時針對兩組炎癥相關因子水平比較顯示，觀察組hs-CRP及IL-1、TNF-α水平均明顯高于對照組。證實慢性阻塞性肺疾病急性發作者其呼出氣冷凝液中炎癥相關因子水平顯著高于穩定期患者。

針對治療過程中炎癥相關因子變化趨勢研究顯示，隨著時間的推移，患者炎癥因子hs-CRP水平、IL-1水平及TNF-α水平均呈下降趨勢。提示在治療有效前提下，AECOPD患者隨著治療效果的顯現，冷凝液中炎癥因子水平呈明顯下降趨勢，是間接反應治療有效性與否的相關指標[14]。最后針對COPD患者體內hs-CRP水平與氧攝取率及FEV1水平研究發現，hs-CRP水平與氧攝取率及FEV1水平均呈負相關。

呼出氣冷凝液臨床上主要指通過冷卻呼出氣所獲得的液體樣本，其主要由水蒸氣、一氧化碳及一氧化氮等揮發性物質、尿素及白三烯等揮發性有機物、亞硝酸鹽及脂類代謝產物等多種非揮發性物質、及多種炎癥性細胞因子組成。其中炎癥性細胞因子水平與血清水平具有顯著相關性[15]。針對COPD患者呼出氣冷凝液中炎癥因子的檢測是近年興起的一種安全有效的臨床檢查方法，因其內炎癥因子水平較高，能直接反映COPD患者的病情嚴重程度[16]。其有效的避開慢性阻塞性肺疾病發生發展各生理過程，操作簡單快捷，可重復，安全性高[17]，可用于各年齡階段患者[18]，是實時反映患者呼吸道炎癥癥狀的理想測定方法[19-22]。

綜上所述，慢性阻塞性肺疾病急性發作者行呼出氣冷凝液檢測，可通過冷凝液中炎癥因子水平變化對患者預后進行預測。

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（收稿日期：2020-06-13）