張 麗 萬毅新 王曉平 (蘭州大學(xué)第二醫(yī)院呼吸科，甘肅 蘭州 730030)

慢性阻塞性肺疾病(COPD)具體病因尚不明確，但認(rèn)為與肺部對香煙煙霧等有害氣體或有害顆粒的異常炎癥反應(yīng)有關(guān)〔1〕。COPD的病理生理異常包括小氣道功能受損、肺充氣過度、黏液分泌過多，這些均可導(dǎo)致氣流受限〔2〕。肺通氣功能測定是評價通氣功能障礙的金標(biāo)準(zhǔn)，其中用于判斷有無阻塞性通氣功能障礙的指標(biāo)主要是第1秒用力呼氣量(FEV1)/用力肺活量(FVC)。但常規(guī)肺通氣功能測定需要患者努力配合，是用力依賴性檢查。強迫振蕩技術(shù)(FOT)是用于肺功能檢測的一種類型，COPD患者中FOT測定與常規(guī)肺功能有很大的相關(guān)性，尤其在診斷COPD輕度患者中敏感度很高，但電抗測定在疾病嚴(yán)重程度分級上更有價值〔3〕。脈沖振蕩法(IOS)是發(fā)展于FOT的測定呼吸阻抗的一種新方法〔4〕。它能分別測出黏性阻力、彈性阻力和慣性阻力的變化，了解大氣道、小氣道以及肺組織的功能狀態(tài)，是集脈沖強迫振蕩遠(yuǎn)離和計算機頻譜分析技術(shù)于一體的新儀器設(shè)備。近年的研究結(jié)果表明〔5〕，應(yīng)用IOS測定一系列呼吸阻抗值，也可以判斷患者有無阻塞性通氣功能障礙，與常規(guī)肺通氣功能測定相比，具有無禁忌證，重復(fù)性好，對患者的配合要求不高，不需用力呼氣等優(yōu)點。IOS已成功應(yīng)用于臨床評價藥物療效〔6〕;支氣管舒張試驗表明IOS比FEV1在評價支氣管舒張劑對肺功能的影響方面更敏感〔7〕;此外IOS可用來診斷COPD〔8〕。不同作者對IOS測定結(jié)果的敏感性和特異性有較大爭議。本文擬探討IOS哪個參數(shù)與氣流阻塞程度最相關(guān)。

1 對象與方法

1.1 研究對象 2009年1月至2011年1月我院進(jìn)行常規(guī)肺功能及IOS肺功能測定的門診和住院COPD患者200例，其中男120例，女80例，年齡(68±7.47)歲;100名健康成人為健康組，年齡(65.2±4.8)歲。

1.2 方法 應(yīng)用德國耶格公司的Master Screen肺功能儀進(jìn)行常規(guī)肺功能及IOS測定，儀器的技術(shù)參數(shù)滿足ATS和ERS制定的標(biāo)準(zhǔn)，并提供5 Hz時氣道阻力(總氣道阻力R5)、20 Hz時氣道阻力(中心氣道阻力R20)等參數(shù)的預(yù)計值公式〔9〕。IOS操作按照ERS推薦的標(biāo)準(zhǔn)H1，即患者取坐位，坐正、坐直，頭稍上抬，頸伸直，夾鼻夾，雙手掌壓住頰部以防漏氣和腮部振動，用牙齒咬緊一次性口器，全身放松，在呼吸曲線平穩(wěn)的情況下，自主平靜呼吸 40～50 s。指標(biāo)選用 FEV1、FEV1/FVC、肺總量(TLC)、殘氣量(RV)、R5、R20、R5－R20、X5及結(jié)構(gòu)參數(shù)圖中的中心阻力(RC)和周邊阻力(RP)。

2 結(jié)果

2.1 兩組IOS測定指標(biāo)值及其與肺功能指標(biāo)相關(guān)關(guān)系 見表1～3。COPD組共振頻率(Fres)、呼吸總阻力(R5)及5 Hz與20 Hz黏性阻力差值(R5－R20)明顯高于健康組，5 Hz蕩頻率電抗(X5)明顯低于健康組。R5、R5－R20、RC和 Fres分別與 FEV1呈顯著負(fù)相關(guān)(r值為－0.284～－0.553，P值均＜0.01);X5與FEV1呈顯著正相關(guān)，尤其FEV1與X5、Fres的相關(guān)性最強，相關(guān)系數(shù)r分別為0.419、－0.553。R20與其中任何一項指標(biāo)均無相關(guān)性。TLC 與 R5(r=0.216，P ＜0.01)、R5－R20(r=0.250，P＜0.01)、X5(r= －0.180，P ＜0.05)、Fres(r=0.154，P ＜0.05)均相關(guān)。RV 與 R5(r=0.222，P ＜ 0.01)、R5－R20(r=0.282，P ＜0.01)、X5(r= －0.241，P ＜0.01)、Fres(r=0.249，P ＜0.01)、RP(r=0.181，P ＜0.05)均相關(guān)。

2.2 氣流阻塞程度與IOS測定指標(biāo)值的關(guān)系 健康青年人Fres一般不超過10 Hz，隨年齡增大可有所增加，但一般不超過15 Hz，R5和R20大于150%預(yù)計值、X5實測值大于預(yù)計值－0.2為陽性標(biāo)準(zhǔn)。Fres檢出氣流阻塞的陽性率最高，其次為X5，R20很低。Fres、X5和R5診斷氣流阻塞的敏感性分別為99.9%、94.5%、49.0%，并且隨著阻塞程度加重，敏感性也增高，而X5診斷氣流阻塞的特異性最高。見表4。R5、X5和Fres與氣流阻塞指標(biāo)FEV1，充氣過度的指標(biāo) (TLC、RV)顯著相關(guān)。但是R20與任何測量值之間無相關(guān)性。電抗X5與FEV1呈最強正相關(guān)。

表1 兩組常規(guī)肺功能檢測結(jié)果比較(±s)

表1 兩組常規(guī)肺功能檢測結(jié)果比較(±s)

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表2 兩組IOS檢測結(jié)果比較(±s)

表2 兩組IOS檢測結(jié)果比較(±s)

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表3 COPD患者IOS檢測指標(biāo)與常規(guī)肺功能檢測指標(biāo)的相關(guān)性分析(相關(guān)系數(shù)r)

表4 氣流阻塞程度與IOS測定指標(biāo)值的關(guān)系〔n(%)〕

3 討論

COPD患者肺功能受損程度與其發(fā)病不同階段有關(guān)，而呼吸驅(qū)動、氣道阻力及肺功能的測定可幫助了解患者基本情況和受損程度。傳統(tǒng)肺功能是以FEV1/FVC、FEV1%來評估氣道阻塞程度，但不能區(qū)分其阻塞部位，忽略了通氣驅(qū)動壓的作用，并且阻塞性通氣疾病均可發(fā)生FEV1的下降，特異度不高;此外，由于需要用力呼吸及很好的配合，故其重復(fù)性較差，中重度COPD患者經(jīng)常不能耐受。IOS檢測的呼吸阻抗是在FOT基礎(chǔ)上對脈沖振蕩下的靜息呼吸進(jìn)行頻譜分析，以此來測定呼吸阻抗的各組成部分的一種新的肺功能測定方法。

FEV1是公認(rèn)的評價氣流阻塞程度的指標(biāo)。然而本研究的主要發(fā)現(xiàn)是IOS電抗測定比阻力測定更能反映COPD患者氣流阻塞所導(dǎo)致的肺部力學(xué)改變，R20與氣流阻塞的嚴(yán)重程度無關(guān)。本發(fā)現(xiàn)與Di Mango等〔3〕的研究結(jié)果一致，在COPD患者中電抗測定比阻力測定更能反映氣流阻塞的程度。當(dāng)FEV1/FVC＜70%時，存在阻塞性通氣功能障礙，反映總氣道阻力的指標(biāo)(R5)和反映周邊阻力的指標(biāo)(RP)也顯著升高，但電抗X5顯著降低，反映中心氣道阻力的指標(biāo)(R20、Rc)增高幅度不大。這與其他研究者的結(jié)果相似〔10〕，表明IOS測定肺功能可以是常規(guī)通氣功能測定的補充，用于判斷有無氣流阻塞及氣流阻塞的程度。R5－R20、RP、X5在評價阻塞性通氣功能障礙中的意義較大，尤其是X5的診斷價值最大，結(jié)果最可靠，與常規(guī)通氣功能測定指標(biāo)的相關(guān)性也最好，提示X5主要反映周邊氣道的阻塞，對支氣管舒張反應(yīng)最敏感，其敏感性與 FEV1相似〔10，11〕。COPD主要表現(xiàn)為周邊氣道阻力增大〔7，12〕;電抗X反映的肺順應(yīng)性有時間限制從而體現(xiàn)了動態(tài)順應(yīng)性的改變降低，因此X主要反映周圍氣道的改變。COPD患者電抗中 X5降低最為明顯，提示COPD周邊氣道阻塞非常顯著〔5，8〕。根據(jù)IOS檢測結(jié)果分析，COPD主要表現(xiàn)為以周邊氣道阻力增大為主，同時伴有不同程度的中心氣道阻力增大，周邊氣道阻塞明顯，動態(tài)肺順應(yīng)性下降，這些均符合兩種疾病的病理生理特點。本研究提示X5為診斷氣流阻塞最敏感的指標(biāo)，這一點與國外的研究結(jié)果一致〔13〕，由此說明X5是診斷氣流阻塞的最有價值的指標(biāo)。另外，研究結(jié)果亦顯示〔14〕，F(xiàn)res是IOS參數(shù)中診斷COPD的最敏感指標(biāo)，與此相一致，本研究發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)res診斷COPD的敏感度最高，與FEV1%的相關(guān)性最強，但其特異性低于X5。R5－R20、RP也與FEV1%呈較好的相關(guān)性，表明它們可以用來判斷氣流阻塞程度，并且它們診斷氣流阻塞亦有較高的敏感度和特異度。因此，如能結(jié)合X5綜合判斷，則診斷阻塞性通氣功能障礙的價值更大。

總之，IOS檢測呼吸阻抗的方法簡便直觀，能夠直接測定氣道阻力，既無創(chuàng)傷，重復(fù)性又好;并且其結(jié)果能比較全面地反映患者的呼吸生理，能夠較為形象地區(qū)分阻塞部位、嚴(yán)重程度。對COPD患者，IOS檢測呼吸阻抗方法是判斷氣道阻塞的敏感指標(biāo)，與常規(guī)肺功能有很好的相關(guān)性，可以與FEV1相結(jié)合判斷阻塞性通氣功能障礙患者的氣道阻塞程度。

1 Gomez FP，Radriguez－Roisin R.Global initiative for chronic obstructive lung disease(gold)guidelines for chronic obstructive pulmonary disease〔J〕.Curr Opin Palm Med，2002;8(2):81－6.

2 Hogg JC.Pathophysiology of airflow limitation in chronic obstructive pulmonary disease〔J〕.Lancet，2004;364(9435):709－21.

3 Di Mango AM，Lopes AJ，Jansen JM，et al.Changes in respiratory mechanics with increasing degrees of airway obstruction in COPD:detection by forced oscillation technique〔J〕.Respir Med，2006;100(3):399－410.

4 Goldman MD.Clinical application of forced oscillation〔J〕.Pulm Pharmacol Ther，2001;14(5):341－50.

5 Park JW，Lee YW，Jung YH，et al.Impulse oscillometry for estimation of airway obstruction and bronchodilation in adults with mild obstructive asthma〔J〕.Ann Allergy Asthma Immunol，2007;98(6):546－52.

6 Singh D，Tal－Singer R，F(xiàn)aiferman I，et al.Plethysmography and impulse oscillometry assessment of tiotropium and ipratropium bromide;a randomized，double－blind，placebo－controlled，cross－over study in healthy subjects〔J〕.Br J Clin Pharmacol，2006;61(4):398－404.

7 Houghton CM，Woodcock AA，Singh D.A comparison of lung function methods for assessing dose－response effects of salbutamol〔J〕.Br J Clin Pharmacol，2004;58(2):134－41.

8 Al－Mutairi SS，Sharma PN，Al－Alawi A，et al.Impulse oscillometry:an alternative modality to the conventional pulmonary function test to categorise obstructive pulmonary disorders〔J〕.Clin Exp Med，2007;7(2):56－64.

9 鐘南山，鄭勁平.肺功能學(xué)基礎(chǔ)與臨床〔M〕.廣州:廣東科技出版社，2007:203－4.

10 Kanda S，F(xiàn)ujimoto K，Komatsu Y，et al.Evaluation of respiratory impedance in asthma and COPD by an impulse oscillation system〔J〕.Intern Med，2010;49(1):23－30.

11 Haruna A，Oga T，Muro S，et al.Relationship between peripheral airway function and patient－reported outcomes in COPD:a cross－sectional study〔J〕.BMC Pulm Med，2010;10:10.

12 Cavalcanti JV，Lopes AJ，Jansen JM，et al.Detection of changes in respiratory mechanics due to increasing degrees of airway obstruction in asthma by the forced oscillation technique〔J〕.Respir Med，2006;100(12):2207－19.

13 Kolsum U，Borrill Z，Roy K，et al.Impulse oscillometry in COPD:identification of measurements related to airway obstruction，airway conductance and lung volumes〔J〕.Respir Med，2009;103(1):136－43.

14 Song TW，Kim KW，Kim ES，et al.Correlation between spirometry and impulse oscillometry in children with asthma〔J〕.Acta Paediatr，2008;97(1):51－4.