脈沖振蕩法對(duì)不同臨床亞型慢性阻塞性肺疾病患者呼吸阻抗的評(píng)估價(jià)值

李 朋，侯 剛，王秋月，康 健

·論著·

脈沖振蕩法對(duì)不同臨床亞型慢性阻塞性肺疾病患者呼吸阻抗的評(píng)估價(jià)值

李 朋，侯 剛，王秋月，康 健

目的 探討脈沖振蕩法(IOS)對(duì)不同臨床亞型慢性阻塞性肺疾病(COPD)患者呼吸阻抗的評(píng)估價(jià)值。方法 收集2013年5月—2014年5月在中國(guó)醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院呼吸科門診隨診的穩(wěn)定期COPD患者66例，均進(jìn)行IOS檢測(cè)、常規(guī)肺功能檢測(cè)及高分辨率CT(HRCT)檢查。比較不同臨床亞型COPD患者IOS檢測(cè)指標(biāo)、常規(guī)肺功能檢測(cè)指標(biāo)，并分析兩者間的相關(guān)性。結(jié)果 66例患者中，肺氣腫型COPD患者23例(觀察組)，慢性支氣管炎型COPD患者43例(對(duì)照組)，兩組患者性別、年齡、肺功能分級(jí)、吸入支氣管擴(kuò)張劑后一秒率(FEV1/FVC)、殘氣量(RV)/肺總量(TLC)、深吸氣量(IC)/TLC、共振頻率(Fres)、總氣道阻力(R5)、中心氣道阻力(R20)比較，差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)；觀察組患者第一秒用力呼氣容積(FEV1)占預(yù)計(jì)值百分比(FEV1%Pred)、5 Hz時(shí)電抗(X5)低于對(duì)照組，周邊氣道阻力(R5-R20)高于對(duì)照組(P<0.05)。Pearson相關(guān)分析結(jié)果顯示，X5與FEV1%Pred、IC/TLC呈正相關(guān)，與RV/TLC呈負(fù)相關(guān)；R5與RV/TLC呈正相關(guān)，與IC/TLC呈負(fù)相關(guān)；R5-R20與FEV1%Pred、IC/TLC呈負(fù)相關(guān)，與RV/TLC呈正相關(guān)(P<0.05)。結(jié)論 不同臨床亞型COPD患者IOS檢測(cè)指標(biāo)存在一定差異，IOS檢測(cè)有助于更好地評(píng)估不同臨床亞型COPD患者呼吸阻抗。

肺疾病，慢性阻塞性；呼吸功能試驗(yàn)；肺氣腫；脈沖振蕩法

慢性阻塞性肺疾病(chronic obstructive pulmonary disease，COPD)以不可逆性氣流受限為特征，肺功能檢測(cè)是診斷所必需的，診斷需符合吸入支氣管擴(kuò)張劑后一秒率(FEV1/FVC)<0.70[1]，但該檢查需患者用力呼吸配合，老年患者及危重癥患者在配合該檢查時(shí)可能存在困難。脈沖振蕩法(impulse oscillometry，IOS)是肺功能檢測(cè)中的一種新型呼吸阻抗測(cè)定方法，其利用振蕩器產(chǎn)生外加壓力信號(hào)，通過(guò)數(shù)字計(jì)算機(jī)模型對(duì)靜息呼吸波進(jìn)行頻譜分析，進(jìn)而推算出一系列呼吸阻抗值，包括黏性阻力、彈性阻力(倒數(shù)為順應(yīng)性)、慣性阻力及各種阻力的分布和頻率，無(wú)需患者用力呼吸配合[2]。與常規(guī)肺功能檢測(cè)相比，IOS在氣道阻塞的早期診斷、阻塞類型判定及老年或危重癥患者氣流阻塞評(píng)估中更具優(yōu)勢(shì)[2]。不同臨床亞型COPD患者臨床特征不同，治療反應(yīng)也不同，如肺氣腫型COPD患者與慢性支氣管炎型COPD患者臨床特征及對(duì)長(zhǎng)效β受體激動(dòng)劑(long acting β-receptor agonist，LABA)/吸入性糖皮質(zhì)激素(inhaled corticosteroid，ICS)的治療反應(yīng)不同[3]，因此提倡對(duì)COPD患者采取個(gè)體化治療方案。本研究旨在探討IOS對(duì)不同臨床亞型COPD患者呼吸阻抗的評(píng)估價(jià)值，現(xiàn)報(bào)道如下。

1 對(duì)象與方法

1.1 研究對(duì)象 收集2013年5月—2014年5月在中國(guó)醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院呼吸科門診隨診的穩(wěn)定期COPD患者66例，其中男37例，平均年齡為(64.2±8.1)歲；女29例，平均年齡為(61.6±8.6)歲；肺功能分級(jí)為Ⅰ～Ⅳ級(jí)。納入標(biāo)準(zhǔn)：診斷符合中華醫(yī)學(xué)會(huì)呼吸病學(xué)分會(huì)慢性阻塞性肺疾病學(xué)組制定的“慢性阻塞性肺疾病診治指南(2013年修訂版)”中的COPD診斷標(biāo)準(zhǔn)[1]；排除標(biāo)準(zhǔn)：支氣管擴(kuò)張癥、支氣管哮喘、肺結(jié)核、肺部腫瘤患者。

1.2 方法

1.2.1 IOS檢測(cè) 所有患者取直立坐位，頭部保持水平或稍上抬，雙手壓住頰部，咬緊口器、上鼻夾；檢測(cè)過(guò)程中囑患者全身放松，自然呼吸45 s，呼吸頻率保持在20次/min左右，當(dāng)測(cè)試儀顯示呼吸波平穩(wěn)后采用德國(guó)Jaeger公司生產(chǎn)的Masterscreen IOS肺功能儀，按照歐洲呼吸學(xué)會(huì)(ERS)推薦的FOT標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢測(cè)[4]；檢測(cè)指標(biāo)包括：共振頻率(Fres)、5 Hz時(shí)電抗(X5)、總氣道阻力(R5)、中心氣道阻力(R20)、周邊氣道阻力(R5-R20)；每次檢測(cè)用時(shí)30～45 s，重復(fù)檢測(cè)3～4次，每次檢查時(shí)間間隔1 min，保證每次檢測(cè)阻力值相差<10%，取幾次檢測(cè)平均值。

1.2.2 常規(guī)肺功能檢測(cè) 所有患者先進(jìn)行IOS檢測(cè)再進(jìn)行常規(guī)肺功能檢測(cè)，以免因常規(guī)肺功能檢測(cè)過(guò)程中用力呼吸導(dǎo)致氣道緊張度改變而影響IOS檢測(cè)結(jié)果。采用Jaeger Masterscreen肺功能儀，由具備合格資質(zhì)的肺功能檢測(cè)技師按照美國(guó)胸科學(xué)會(huì)(ATS)制定的肺功能檢測(cè)操作指南進(jìn)行檢測(cè)[5]，并進(jìn)行支氣管舒張?jiān)囼?yàn)；重復(fù)檢測(cè)3次取其中最佳曲線；采用體積描記法檢測(cè)肺總量(TLC)、殘氣量(RV)、深吸氣量(IC)。

1.2.3 高分辨率CT(HRCT)檢查 采用德國(guó)西門子Siemens SOMATOM Sensation型64層螺旋CT進(jìn)行檢查，窗位-550 HU，窗寬1 500 HU，層厚1.0 mm，在患者深吸氣末屏氣后完成全肺掃描，應(yīng)用圖像后處理軟件(Lung CAD軟件，東軟醫(yī)療系統(tǒng)有限公司)，以密度低于-950 HU定義為肺密度低衰減區(qū)(low attenuation area，LAA)，計(jì)算深吸氣末LAA占全肺面積百分比(LAA%)，LAA%≥15%定義為肺氣腫型COPD，LAA%<15%定義為慢性支氣管炎型COPD[6]。

2 結(jié)果

2.1 觀察指標(biāo) 66例患者中，肺氣腫型COPD患者23例(觀察組)，慢性支氣管炎型COPD患者43例(對(duì)照組)，兩組患者性別、年齡、肺功能分級(jí)、FEV1/FVC、RV/TLC、IC/TLC、Fres、R5、R20比較，差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)；觀察組患者第一秒用力呼氣末容積(FEV1)占預(yù)計(jì)值百分比(FEV1%Pred)、X5低于對(duì)照組，R5-R20高于對(duì)照組，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05，見(jiàn)表1)。

2.2 相關(guān)性分析 Pearson相關(guān)分析結(jié)果顯示，X5與FEV1%Pred、IC/TLC呈正相關(guān)，與RV/TLC呈負(fù)相關(guān)；R5與RV/TLC呈正相關(guān)，與IC/TLC呈負(fù)相關(guān)；R5-R20與FEV1%Pred、IC/TLC呈負(fù)相關(guān)，與RV/TLC呈正相關(guān)，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05，見(jiàn)表2)。

表2 IOS檢測(cè)指標(biāo)與常規(guī)肺功能檢測(cè)指標(biāo)間的相關(guān)性

Table 2 Correlation between IOS index and routine lung function testing index

指標(biāo)FEV1%Pred(%)r值 P值RV/TLCr值 P值IC/TLCr值 P值Fres(Hz)0 0340 6520 0740 6180 0580 565X5(kPa·s-1·L-1)0 2850 023-0 4360 0020 4080 003R5(kPa·s-1·L-1)-0 0560 6620 2420 042-0 2790 044R20(kPa·s-1·L-1)0 0620 6270 0670 645-0 1490 302R5-R20(kPa·s-1·L-1)-0 3330 0030 4820 000-0 3150 026

表1 兩組患者觀察指標(biāo)比較

注：*為χ2值；FEV1/FVC=吸入支氣管擴(kuò)張劑后一秒率，F(xiàn)EV1%Pred=第一秒用力呼氣容積占預(yù)計(jì)值百分比，RV=殘氣量，TLC=肺總量，IC=深吸氣量，F(xiàn)res=共振頻率，X5=5 Hz時(shí)電抗，R5=總氣道阻力，R20=中心氣道阻力，R5-R20=周邊氣道阻力

3 討論

COPD是以不完全可逆氣流受限為特征的慢性氣道炎性疾病，由于氣道炎癥程度、機(jī)體對(duì)有害氣體或高危因素的敏感性不同，COPD患者氣道結(jié)構(gòu)破壞程度不完全相同，因此不同個(gè)體疾病發(fā)展過(guò)程、臨床表現(xiàn)以及肺功能、影像學(xué)表現(xiàn)不盡相同[7]。臨床亞型分析是個(gè)體化治療的重要前提，臨床上常將COPD分為慢性支氣管炎型和肺氣腫型兩個(gè)亞型。研究表明，采用LABA/ICS治療3個(gè)月后肺氣腫型COPD患者呼吸困難癥狀及FEV1改善程度明顯差于慢性支氣管炎型COPD患者[3]，臨床亞型的區(qū)分除具有臨床診斷意義外，其對(duì)不同特質(zhì)患者的識(shí)別更有利于個(gè)體化治療及預(yù)后判斷。目前，臨床上對(duì)COPD臨床亞型的區(qū)分主要依據(jù)肺氣腫的影像學(xué)改變及其嚴(yán)重程度，而對(duì)氣道阻力及肺過(guò)度充氣等的區(qū)分較難，且很難區(qū)分不同臨床亞型早期COPD，造成一定的延誤治療。

IOS可區(qū)分上氣道、中心氣道及周邊氣道阻塞程度，還可區(qū)分彈性阻力及黏性阻力等[8]，目前已有多項(xiàng)應(yīng)用IOS評(píng)估COPD患者疾病嚴(yán)重程度的研究報(bào)道，還可使用IOS協(xié)助鑒別COPD與哮喘、睡眠呼吸暫停綜合征等[2，9-10]。本研究結(jié)果顯示，觀察組患者FEV1%Pred、X5低于對(duì)照組，R5-R20高于對(duì)照組，而兩組患者性別、年齡、肺功能分級(jí)、FEV1/FVC、RV/TLC、IC/TLC、Fres、R5、R20均無(wú)明顯差異。X5是反映外周氣道彈性阻力的指標(biāo)，肺氣腫型COPD患者多存在肺過(guò)度充氣[11]，可造成肺彈性回縮力降低并導(dǎo)致肺彈性阻力降低。Kolsum等[12]研究指出，COPD患者IOS電抗檢測(cè)結(jié)果與FEV1、氣道相對(duì)傳導(dǎo)率(sGaw)及肺過(guò)度充氣(TLC、RV、IC等)均呈正相關(guān)，部分患者隨訪1年后X5與FEV1仍呈正相關(guān)，且X5為IOS檢測(cè)指標(biāo)中唯一一個(gè)與FEV1呈正相關(guān)的指標(biāo)。本研究進(jìn)行的Pearson相關(guān)分析結(jié)果顯示，X5與FEV1%Pred、IC/TLC呈正相關(guān)，與RV/TLC呈負(fù)相關(guān)，與文獻(xiàn)報(bào)道結(jié)果基本一致。

R5-R20可反映小氣道阻塞程度，觀察組患者R5-R20較高提示肺氣腫型COPD患者小氣道阻塞程度更為嚴(yán)重，這也是肺氣腫型COPD患者FEV1%Pred較慢性支氣管炎型COPD患者為低的原因所在。本研究進(jìn)行的Pearson相關(guān)分析結(jié)果顯示，R5-R20與FEV1%Pred、IC/TLC呈負(fù)相關(guān)，與RV/TLC呈正相關(guān)，提示R5-R20是反映小氣道阻塞程度的良好指標(biāo)，與Yamaguchi等[13]報(bào)道結(jié)果相符。但值得注意的是，IOS檢測(cè)指標(biāo)可在短期內(nèi)(1 d或幾天)出現(xiàn)較大變化，存在一定異質(zhì)性，不如常規(guī)肺功能檢測(cè)指標(biāo)恒定(3個(gè)月內(nèi))，這可能是由于小氣道阻塞導(dǎo)致的不均勻性肺通氣造成的。

綜上所述，不同臨床亞型COPD患者IOS檢測(cè)指標(biāo)存在一定差異，檢測(cè)X5、R5、R5-20等有助于鑒別COPD患者是否存在肺過(guò)度充氣及R5-20增高，IOS檢測(cè)有助于更好地評(píng)估不同臨床亞型COPD患者呼吸阻抗。

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(本文編輯：鹿飛飛)

Assessment Value of Impulse Oscillometry on Respiratory Impedance of COPD Patients with Different Clinical Subtypes

LIPeng，HOUGang，WANGQiu-yue，etal.RespiratoryDiseasesInstitute，theFirstAffiliatedHospitalofChinaMedicalUniversity，Shenyang110001，China

Objective To investigate the assessment value of impulse oscillometry(IOS)on respiratory impedance of COPD patients with different clinical subtypes.Methods From May 2013 to May 2014，a total of 66 stable COPD patients were selected in Department of Respiratory Outpatient，the First Affiliated Hospital of China Medical University，all of them received IOS examination，routine lung function testing and HRCT examination.IOS index and routine lung function testing index were compared between patients with different clinical subtypes，and their correlation was analyzed.Results In the 66 patients，23 cases were emphysema type(observation group)，43 cases were chronic bronchitis type(control group).No statistically significant differences of gender，age，lung function grading，F(xiàn)EV1/FVC，RV/TLC，IC/TLC，F(xiàn)res，R5，R20 was found between the two groups(P>0.05)；FEV1%Pred，X5 of observation group were lower than those of control group，while R5-R20 of observation group was higher than that of control group(P<0.05).Pearson correlation analysis showed that，X5 was positively correlated with FEV1%Pred，IC/TLC，respectively，was negatively with RV/TLC(P<0.05)；R5 was positively correlated with RV/TLC，was negatively with IC/TLC(P<0.05)；R5-R20 was negatively correlated with FEV1%Pred，IC/TLC，respectively，was positively with RV/TLC(P<0.05).Conclusion IOS index is different in COPD patients with different clinical subtypes，IOS examination is helpful to preferably assess the respiratory impedance.

Pulmonary disease，chronic obstructive；Respiratory function tests；Pulmonary emphysema；Impulse oscillometry

國(guó)家十二五科技支撐計(jì)劃課題(2012BAI05B00)；遼寧省科技廳課題(2013225049)；遼寧省科技廳優(yōu)秀人才計(jì)劃(2014021031)

110001遼寧省沈陽(yáng)市，中國(guó)醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院呼吸疾病研究所

侯剛，110001遼寧省沈陽(yáng)市，中國(guó)醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院呼吸疾病研究所；E-mail：hougangcmu@163.com

R 563.9

A

10.3969/j.issn.1008-5971.2015.02.011

2014-10-10；

2015-01-25)

李朋，侯剛，王秋月，等.脈沖振蕩法對(duì)不同臨床亞型慢性阻塞性肺疾病患者呼吸阻抗的評(píng)估價(jià)值[J].實(shí)用心腦肺血管病雜志，2015，23(2)：34-37.[www.syxnf.net]

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