脈沖震蕩技術在兒童支氣管哮喘診治中的臨床應用

羅漢球，盧珍通，曾子坤

（東莞市人民醫院兒科，廣東 東莞 523059）

支氣管哮喘是由嗜酸性粒細胞、肥大細胞、嗜中性粒細胞參與的氣道慢性炎癥性疾病，該病會導致氣道炎癥、高反應性增加，臨床表現為反復發作性的喘息、氣短、胸悶、咳嗽等癥狀，隨病程的延長可產生氣道不可逆性狹窄和氣道重塑。因此，需對支氣管哮喘進行早期診斷、治療以控制疾病進展。因氣道在慢性炎癥的影響下變得腫脹和狹窄，通過肺功能檢查可判斷呼吸期間氣道氣流的受限程度，用于臨床診斷支氣管哮喘[1-2]。由于小兒對常規用力肺功能檢查的配合欠佳，因不能有效地配合用力呼吸而限制了呼吸道反應性測定、呼吸道舒張試驗等常規肺功能檢測方法的應用，檢測結果可能存在不準確性，且耗時較長，故常規的肺功能檢查對于病情較重或年齡較小不能配合的患兒具有一定的局限性[3-4]。脈沖震蕩檢查只需記錄患兒部分自主呼吸波，即可快速、精確地得到各種呼吸阻力在呼吸系統中的分布特點，整個過程無創傷、無禁忌證，適合于老人、兒童與重癥患者[5-6]。本研究旨在探討脈沖震蕩技術在兒童支氣管哮喘診斷、預后評估中的應用價值，現報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料選取2019年6月至2021年6月東莞市人民醫院收治的255例疑似支氣管哮喘患兒，其中63例非支氣管哮喘作為對照組，192例確診為支氣管哮喘作為研究組，研究組患兒根據《兒童支氣管哮喘診斷與防治指南（2016年版）》[7]中的標準分為輕度組（血氧飽和度≥92%、脈率＜100次/min、存在哮鳴音，174例）、重度組（血氧飽和度＜92%、3歲脈率 ＞200次/min，4～5歲脈率＞180次/min、哮鳴音減弱甚至消失，18例）。對照組中男患兒40例，女患兒23例；年齡3～5歲，平均（3.65±0.48）歲；身高94.0～123.0 cm，平均（104.62±5.37） cm；體質量10.5～30.0 kg，平均（16.20±2.78） kg。研究組中男患兒101例，女患兒91例；年齡3～5歲，平均（3.55±0.50）歲；身高93.0～128.0 cm，平均（103.41±5.78） cm；體質量11.5～22.6 kg，平均（15.62±2.44） kg。兩組患兒一般資料比較，差異無統計學意義（P＞0.05），組間具有可比性。納入標準：所有患兒均出現反復發作的喘息、氣促、胸悶或咳嗽等非特異性的呼吸道癥狀，同時研究組患兒符合《兒童支氣管哮喘診斷與防治指南（2016年版）》[7]中支氣管哮喘的診斷標準，發作時雙肺可聞及散在或彌漫性、以呼氣相為主的哮鳴音，呼氣相延長，支氣管激發試驗陽性等。排除標準：合并先天性呼吸系統發育不良、先天性心臟病、肺結核者；測試前1個月發生呼吸道感染；心、肝、腎功能不全者等。本研究已通過院內醫學倫理委員會批準，所有患兒法定監護人均簽署知情同意書。

1.2 研究方法

1.2.1 脈沖震蕩檢查方法患兒取適宜放松體位，指導患兒含住一次性口器，夾緊鼻夾，保持密閉性，待呼吸平穩后應用脈沖震蕩肺功能儀（ResearchTechnology GmbH，型號：Master Screen IOS）進行檢測，以60 s為一個采集流程，重復進行3次數據采集，獲取震蕩頻率為5 Hz時氣道黏性阻力（R5）、震蕩頻率為20 Hz時氣道黏性阻力（R20）、共振頻率（Fres）、震蕩頻率為5 Hz時電抗值（X5），并根據所采取的數據質量進行標準控制，選取最佳采集數據進行保存與分析。

1.2.2 治療方法對研究組患兒采用氧療、吸入短效β2受體激動劑、吸入短效抗膽堿能藥物、全身應用糖皮質激素等方式治療[8]，治療后3周再1次進行脈沖震蕩肺功能檢測。

1.3 觀察指標①比較對照組和研究組患兒R5、R20、Fres、X5值，R5、R20數據為實測值/預測值×100%。②通過繪制受試者工作特征曲線（ROC）比較R5、R20、Fres、X5對支氣管哮喘的診斷價值，分析各項指標對支氣管哮喘診斷的曲線下面積（AUC）、靈敏度、特異度、約登指數。約登指數=（靈敏度+特異度） - 1。③比較研究組中輕度組和重度組患兒R5、R20、Fres、X5值。④通過繪制ROC曲線比較R5、R20、Fres、X5對重度支氣管哮喘的診斷價值，分析各項指標對重度支氣管哮喘診斷的AUC、靈敏度、特異度、約登指數。⑤分析對比治療前后研究組患兒的脈沖震蕩參數（R5、R20、Fres、X5）的變化。

1.4 統計學方法采用SPSS 20.0統計學軟件分析數據，使用S-W法檢驗計量資料數據是否服從正態分布，對于符合正態分布的計量資料以(±s)表示，兩組間比較采用t檢驗，多組間比較采用單因素方差分析，組內兩兩比較采用SNK-q檢驗。采用ROC曲線分析脈沖震蕩參數對支氣管哮喘、重度支氣管哮喘的診斷效能。以P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 兩組患兒脈沖震蕩參數比較研究組患兒R5、R20、Fres值均顯著高于對照組，而X5值顯著低于對照組，差異均有統計學意義（均P＜0.05），見表1。

表1 兩組患兒脈沖震蕩參數比較(±s)

表1 兩組患兒脈沖震蕩參數比較(±s)

注：R5：震蕩頻率為5 Hz時氣道黏性阻力；R20：震蕩頻率為20 Hz時氣道黏性阻力；Fres：共振頻率；X5：震蕩頻率為5 Hz時電抗值。

組別例數R5(% pred)R20(% pred) Fres(Hz)X5[kPa/(L·s)]對照組63 83.91±26.54 71.87±18.54 20.22±3.90-0.50±0.23研究組192 101.28±36.55 79.71±24.17 21.55±4.71-0.64±0.30 t值 3.481 2.356 2.024 3.390 P值 ＜0.05 ＜0.05 ＜0.05 ＜0.05

2.2 R5、R20、Fres、X5對支氣管哮喘的診斷價值比較ROC曲線分析顯示，R5和X5對診斷支氣管哮喘具有較高的診斷價值，AUC分別為0.652、0.654，約登指數分別為0.19、0.25，見表2、圖1。

表2 R5、R20、Fres、X5對支氣管哮喘的診斷價值比較

圖1 脈沖振蕩檢查對支氣管哮喘診斷的ROC曲線

2.3 研究組患兒不同病情程度脈沖震蕩參數比較重度組支氣管哮喘患兒R5、R20、Fres值均顯著高于輕度組，而X5值顯著低于輕度組，差異均有統計學意義（均P＜0.05），見表3。

表3 研究組患兒不同病情程度脈沖震蕩參數比較(±s)

表3 研究組患兒不同病情程度脈沖震蕩參數比較(±s)

組別例數R5(% pred)R20(% pred) Fres(Hz)X5[kPa/(L·s)]輕度組174 93.00±21.88 77.26±23.09 21.22±3.66-0.61±0.28重度組18 181.34±51.44 103.39±22.00 24.73±10.05-0.92±0.41 t值 13.757 4.590 3.076 4.259 P值 ＜0.05 ＜0.05 ＜0.05 ＜0.05

2.4 R5、R20、Fres、X5對重度支氣管哮喘的診斷價值比較ROC曲線分析顯示，R5、R20、Fres、X5對重度支氣管哮喘均具有診斷價值，而R5價值最高，其AUC為0.962，約登指數為0.91，見表4、圖2。

圖2 脈沖振蕩檢查對重度支氣管哮喘的診斷的ROC曲線

表4 R5、R20、Fres、X5對重度支氣管哮喘的診斷價值比較

2.5 支氣管哮喘患兒治療前后脈沖震蕩參數比較治療后研究組患兒R5值顯著低于治療前，但仍高于對照組；且治療后研究組患兒X5值顯著低于對照組，差異均有統計學意義（均P＜0.05）；而R20、Fres低于治療前，X5值高于治療前，但差異均無統計學意義（均P＞0.05），見表5。

表5 支氣管哮喘患兒治療前后脈沖振蕩參數比較(±s)

表5 支氣管哮喘患兒治療前后脈沖振蕩參數比較(±s)

注：與對照組比，*P＜0.05；與治療前比，#P＜0.05。

組別 例數 R5(%) R20(%) Fres(Hz) X5[kPa/(L·s)]對照組 63 83.91±26.54 71.87±18.54 20.22±3.90 -0.50±0.23研究組 治療前 192 101.28±36.55* 79.71±24.17* 21.55±4.71* -0.64±0.30*治療后 192 94.38±29.41*# 75.37±27.64 20.72±4.19 -0.59±0.27*F值 7.204 2.825 2.899 6.169 P值 ＜0.05 ＞0.05 ＞0.05 ＜0.05

3 討論

支氣管哮喘的主要病理變化為支氣管平滑肌痙攣、炎癥細胞浸潤、基底膜增厚及氣道黏膜水腫，引起支氣管黏膜肥厚與支氣管內黏液栓塞，導致氣道腔狹窄，致使氣道阻力增加，出現哮喘，故及時進行肺功能檢查對患兒病情進行診斷，并采取有效治療具有重要意義。由于檢查對象為幼兒，且在檢查期間其情緒波動較大，故常規的肺功能檢查無法取到準確可靠的數據，進而對患兒的臨床診斷與治療產生影響[9]。

脈沖震蕩技術阻力測定有較好的特異性，可通過檢測氣道和肺組織的脈沖信號區分阻塞發生部位（周邊或中心），且檢查過程簡單方便，患兒檢查依從性較高[10-11]。脈沖震蕩檢查測量的是不同部位的氣道阻力，黏性阻力分布在大、小氣道與肺組織；彈性阻力主要分布在肺組織、肺泡、可擴展性的細小支氣管；慣性阻力主要存在大氣道與胸廓，通過檢查結果可整體反映呼吸受阻情況[12-13]。檢查過程中只需要受試者自然呼吸1～2 min，無需配合特殊呼吸動作，操作簡單，檢測結果精確，因此可應用于兒童[14-15]。本研究結果顯示，研究組患兒R5、R20、Fres值均顯著高于對照組，且重度組高于輕度組；X5值顯著低于對照組且重度組低于輕度組，表明對支氣管哮喘患兒進行脈沖震蕩檢查可用于判斷支氣管哮喘與非支氣管哮喘，以及疾病嚴重程度。R5為總氣道阻力，X5反映周邊彈性阻力，代表肺的順應性，肺彈性阻力增高，說明肺的順應性越差，可更好地反映肺的阻塞程度[16]。本研究結果顯示，對于支氣管哮喘患兒R5和X5具有較高的診斷價值，對于重度支氣管哮喘患兒R5具有較高的診斷價值，提示R5與X5在小兒支氣管哮喘中屬于較為敏感的指標，可作為患兒支氣管哮喘發作的標志性診斷指標。

脈沖震蕩檢查是利用外部發生器產生矩形電磁脈沖，通過揚聲器產生不同頻率的機械波，疊加在受試者的靜息呼吸上，連續記錄呼吸道的壓力和氣流量，通過計算不同脈沖頻率下患兒的呼吸阻抗，可以快速、精確地反映出呼吸系統的阻力和順應力[17]。本研究結果顯示，治療后研究組患兒R5值顯著低于治療前，但仍高于對照組，而R20、Fres低于治療前，X5值高于治療前，但是差異均無統計學意義，而治療后研究組X5值顯著低于對照組，提示支氣管哮喘患兒即使在治療后，也仍存在小氣道阻力增加和周邊氣道順應性降低的病理生理改變，因此，在哮喘患兒治療管理中，當患兒臨床緩解時，應當復查脈沖震蕩檢查，避免過早終止治療而增加哮喘復發、遷延的風險，但至于脈沖震蕩檢查預測哮喘患兒癥狀緩解后的最佳停藥時機，則需要更多臨床研究驗證。

綜上，脈沖震蕩技術是一種簡便、需要配合程度低、無創的檢查方法，可較好地鑒別診斷支氣管哮喘與非支氣管哮喘，其中R5值和X5值的診斷價值相對較高，可作為支氣管哮喘患兒肺功能檢測及治療監測的指標。