學齡期兒童哮喘檢測呼出氣一氧化氮、肺功能及外周血嗜酸性粒細胞的價值

吳琳琳 黃晗 葉樂平

支氣管哮喘作為一種慢性氣道疾病，兒童是其好發人群，主要表現為可逆性氣流受限的特征，同時還具有氣道炎癥及氣道高反應性等。因哮喘本質屬于慢性氣道炎癥，故臨床除對患兒進行常規肺功能檢測外，行氣道炎癥檢測對診治哮喘、預測患兒預后及復發也具有重要意義[1]。目前檢測呼出氣一氧化氮(fractional exhaled nitric oxide，FeNO)濃度可反映氣道嗜酸性粒細胞性炎癥，被稱為“炎癥尺度”，因此作為氣道炎癥標志物之一，應用及研究前景廣闊[2]。FeNO在哮喘不同時期水平的研究結果并不一致，而且國內外研究關于FeNO與肺功能、外周血嗜酸性粒細胞計數(eosinophil count，EOS)是否存在相關性的結果也存在差異。故本研究以6歲以上學齡期哮喘兒童作為研究對象，研究該人群FeNO、肺功能、外周血EOS的差異，探析相互之間有無一致性及診斷價值，從而為兒童哮喘的診斷、病情評估、治療提供指導意義。

資料與方法

一、 研究對象

研究對象為2019年6月-12月就診于我院呼吸門診及病房的6歲以上哮喘患兒，共90例。納入標準：①診斷符合2016年中華醫學會兒科學分會呼吸學組制定的《兒童支氣管哮喘診斷與防治指南(2016年版)》的相關標準[3]；②均能配合完成肺功能、FeNO檢測，依從性良好；③均知曉本研究并簽訂知情同意書。排除標準：①非學齡兒童；②合并肺癌、支氣管擴張等其他肺部疾病兒童；③不宜行肺功能、FeNO檢測兒童。根據患兒臨床癥狀將其分為急性期組(n=30)、慢性持續期組(n=30)、緩解期組(n=30)。另選取健康兒童30例作為對照組，該組兒童無臨床癥狀，無喘息史，近4周無呼吸道感染史和激素使用史，無基礎疾病及慢性疾病。哮喘組與對照組性別、年齡及體重比較差異無統計學意義(P>0.05)(見表1)。本研究經醫院倫理委員會審核并批準(批件號2019[倫理]12)。

表1 兩組一般資料比較

二、研究方法

1. FeNO測定方法：儀器為Sunvou-D100納庫侖呼氣一氧化氮分析儀(無錫尚沃生物科技有限公司)。所有受試者測量前1 h避免飲食、劇烈運動，患兒檢測當日禁止使用支氣管擴張劑。受試者取坐位，雙手握測定儀，徹底呼氣并排空肺部，隨后緊閉嘴唇，咬住過濾器吹嘴周圍，用力吸氣達肺總量，通過特殊呼氣流速限定裝置，以50 ml/s恒定氣流持續勻速呼出肺內氣體，呼氣時間10 s，隨后儀器分析樣本并生成結果。所有操作均由同一院內專業醫師完成，并嚴格按照儀器說明書完成，操作前向受試者講明操作步驟，并說明注意事項，結果以ppb(parts per billion，1 ppb=l ×10-9mol/L)為單位。

2. 肺功能測定方法：所有受試者均在FeNO測定結束后進行肺功能檢測，儀器為Master Screen系列肺功能儀檢測肺功能(德國Jaeger公司)，主要記錄第1秒用力呼氣容積占預計值百分比(FEV1%)、第1秒用力呼氣容積占用力肺活量百分比(FEV1/FVC%)、呼氣峰流速占預計值百分比(PEF%)等大氣道功能指標，<80%則表明異常；50%、75%用力呼氣流速占預計值百分比(FEF50%、FEF75%)，最大呼氣中段流量(maximum mid-expiratory flow，MMEF75/25)等小氣道功能指標，<65%則表明異常。受試者均由肺功能室技術醫師按照標準操作，均反復檢測3次，2次間誤差<5%，取最佳值。

3.EOS測定：完成FeNO及肺功能當天，抽取所有受試者外周靜脈血2 mL，室溫靜置1 h，3000 r/min離心10 min，取上清，并應用全自動血細胞分析儀檢查血常規，測定EOS水平。

三、統計學方法

結 果

一、 各組兒童FeNO、外周血EOS的比較

持續組、發作組FeNO、外周血EOS水平均高于對照組，且緩解組外周血EOS水平高于對照組(P<0.0167)，持續組、發作組FeNO均高于緩解組(P<0.0167)，發作組外周血EOS水平分別高于緩解組、持續組，差異具有統計學意義(P<0.0167)(見表2)。

表2 各組兒童FeNO、外周血EOS比較

二、 各組兒童肺功能指標的比較

發作組FEV1%、PEF%、FEF50%、FEF75%、MMEF75/25均低于對照組、緩解組和持續組(P<0.0167)；緩解組和持續組FEV1/FVC%、FEF50%、FEF75%、MMEF75/25均低于對照組，差異具有統計學意義(P<0.0167)；且哮喘發作組、持續組、緩解組各項肺功能指標呈依次降低趨勢(見表3)。

表3 各組兒童肺功能指標比較

三、 FeNO與肺功能、EOS相關性分析

哮喘患兒及正常對照組FeNO與肺功能FEV1%、FEV1/FVC%、PEF%、FEF50%、FEF75%、MMEF75/25均無相關性(P>0.05)；而哮喘患兒FeNO與外周血EOS存在弱正相關(P<0.01)(見表4)。

表4 兒童FeNO與肺功能、EOS相關性分析

四、 影響哮喘發生多因素logistics回歸分析

將上述具有統計學意義的FeNO、EOS及肺功能作為自變量，以學齡期兒童是否發生哮喘為因變量(是為0，否為1)進行多因素logistics回歸分析。結果顯示，FeNO、FEF75%、EOS是影響學齡期兒童發生哮喘危險因素(P<0.05)(見表5)。

表5 影響哮喘發生多因素logistics回歸分析

五、 FeNO、EOS對哮喘的診斷價值分析

ROC曲線結果顯示，FeNO、EOS診斷哮喘的曲下線面積為0.811、0.807，最佳截斷值分別為21.5 ppb、0.26 ×109/L；兩者聯合診斷曲下線面積為0.821(見表6、圖1)。

表6 FeNO、EOS對哮喘診斷效能分析

圖1 FeNO、EOS對哮喘的診斷價值ROC分析

討 論

支氣管哮喘是一種以喘息、氣促、胸悶和咳嗽為主要臨床表現的異質性疾病，并伴呼氣氣流受限。既往支氣管哮喘診斷、控制、評估總是依賴臨床癥狀和肺功能，而忽視了氣道炎癥，從而低估哮喘的炎癥程度，這可能是造成難治性哮喘因素之一。隨著哮喘慢性氣道炎癥機制學說的建立，臨床醫生對哮喘兒童的診療進行評估，還需要關注反映氣道炎癥程度的指標，了解氣道EOS炎癥狀態，對哮喘診療具有極其重要的臨床意義[4]。

目前有多種氣道炎癥檢測方法，氣道炎癥可由支氣管肺泡灌洗、支氣管內膜活檢直接檢測，但均屬于有創檢測，導致兒童耐受性和操作可重復性差，難以在臨床廣泛開展。近年來無創氣道炎癥檢測技術受到廣泛重視，其中FeNO測定是目前應用最廣泛的無創性氣道炎癥檢測方法。病毒性感染和慢性氣道炎癥時所產生的白介素、腫瘤壞死因子、內皮素等激活表達于氣道上皮細胞內的誘導型NO合酶(iNOS)，致使呼吸道NO濃度增高而被儀器檢測，因此FeNO的高低與氣道炎癥水平的高低有良好的相關性，尤其是嗜酸性粒細胞性炎癥。本研究發現哮喘發作組、持續組FeNO均高于對照組，提示哮喘兒童在哮喘不同時期均存在程度不一的慢性氣道炎癥反應，這與李權恒等[5]報道結果相一致。而哮喘發作組、持續組FeNO水平明顯高于緩解組，提示FeNO水平與哮喘輕重有關，可輔助評估哮喘控制水平，與向莉等[6]報道一致。本研究哮喘發作組和持續期的FeNO中位數水平超過35 ppb，相較于Ma’Pol等[7]檢測馬來西亞兒童FeNO平均值16.7 ppb較高，可能與地區差異有關。從另一方面也提示當哮喘兒童FeNO水平超過此值時，表明出現哮喘發作或者哮喘控制不良，需要階梯式治療。另外，FeNO是一項預測糖皮質激素治療反應是否敏感的指標，且比肺功能測定、支氣管激發試驗及舒張試驗更敏感[8]。

除氣道炎癥外，肺功能是哮喘診斷和評估的另一重要指標。本研究發現哮喘發作組、持續組不論是大氣道功能指標(FEV1%、FEV1/FVC%、PEF%)還是小氣道功能指標(FEF50%、FEF75%、MMEF75/25)均低于正常對照組，提示兒童出現哮喘癥狀時肺功能有明顯下降，大小氣道均有受累。此外，緩解組和持續組FEV1/FVC%、FEF50%、FEF75%、MMEF75/25均低于對照組，說明哮喘兒童在緩解及持續時期以小氣道功能障礙為突出表現，大氣道功能多在正常范圍內，這與陳俊松[9]研究結論一致。因此對處于緩解期及持續期的哮喘兒童實施減藥降階梯治療過程中，無視小氣道異常而終止治療，可能導致哮喘復發，臨床應將肺功能小氣道指標作為治療期間重要監測指標。

FeNO與肺功能分別為微觀炎癥指標、宏觀通氣指標，近年來二者關系已成為國內外研究的熱點，但關于兩者間關系的結論不一。本研究顯示，哮喘兒童FeNO與肺功能大氣道指標及小氣道指標均無相關性，結果與梅湛強[10]、Matsunaga等[11]國內外研究結果存在差異，針對本研究與他人研究的差異有待進一步大樣本更深入研究來驗證，并探究哮喘患兒不同時期兩者間關系。國內劉欣[12]發現。過敏組哮喘患兒中FeNO與肺功能指標呈負相關，而非過敏組與之無關，因此推測FeNO與肺功能指標間相關性受過敏、特應性體質等因素影響。從另一方面而言，結果也闡明FeNO以評估氣道過敏性炎癥為主，肺功能以評價氣道通氣功能為主，二者從不同方面評估哮喘，因此臨床工作中不能相互替代兩種檢測手段，共同應用可更好評估哮喘以提高診治水平。

EOS是介導兒童哮喘的主要炎癥細胞，可反映氣道炎癥情況[13]。本研究結果表明哮喘發作組、持續組、緩解組外周血EOS均高于對照組，說明哮喘兒童在各個時期EOS水平均高于正常兒童。本研究結果還發現，FeNO與外周血EOS計數呈弱正相關性(r=0.339)，與學者張春林等[14]研究結果一致，也間接證實了FeNO與EOS介導炎癥相關。國外研究指出，FeNO作為評價哮喘嗜酸性氣道炎癥指標，與誘導痰EOS、外周血EOS等各項嗜酸性粒細胞性炎癥指標存在良好相關性[15]。因此FeNO結合外周血EOS能更好反映氣道炎癥程度，對于嗜酸性粒細胞性炎癥尤為突出[16]。而且研究進一步應用多因素logistics回歸分析，其結果顯示FeNO、FEF75%、EOS是影響學齡期兒童發生哮喘危險因素，因此臨床還應重視三項指標檢測，以預測哮喘發生情況。ROC顯示FeNO、EOS診斷哮喘最佳截斷值分別為21.5 ppb、0.26 ×109/L，此時敏感度分別為66.7%、71.1%，特異度均為83.3%，具有較高診斷價值，若超過截斷值可考慮采用相應治療措施，延緩病情進展，改善臨床癥狀。對兩者進一步聯合診斷分析顯示其曲下線面積為0.821，高于各項單獨診斷，且敏感度達到78.9%，從而提示臨床可考慮將兩者聯合對哮喘進行診斷，提升診斷價值。

綜上所述，相對于正常兒童，哮喘患兒FeNO、EOS水平明顯升高，兩項指標能夠客觀反映氣道早期炎癥水平，對哮喘具有較高診斷價值，而且在臨床治療中需要從只重視解痙平喘方案轉變為控制氣道炎癥的抗炎治療。此外，患兒肺功能明顯降低，FeNO與肺功能指標對哮喘的診斷、治療及控制水平的評估有著協同作用，二者結合反映哮喘控制水平更為全面。但本研究受研究時間限制，僅納入90例患兒進行分析研究，對于FeNO、EOS在哮喘中的具體作用機制仍需深入探析。