快速測定口呼吸氣流量的方法

華幸 徐輝 王秋銳 王孟武 蘇波

首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京友誼醫(yī)院口腔科 北京 100050

口呼吸患者作為一個(gè)特殊的患者群體，一直備受正畸醫(yī)生的關(guān)注。國內(nèi)外學(xué)者對(duì)口呼吸患者做過大量研究。Jefferson[1]的研究表明：未經(jīng)有效治療的口呼吸兒童，面部和牙齒都會(huì)有一定程度的變化，更容易發(fā)生睡眠呼吸障礙和學(xué)習(xí)能力下降；Lee等[2]的實(shí)驗(yàn)研究表明口呼吸患者的上頜通氣道比較狹窄；一些學(xué)者[3-4]的研究表明口呼吸患者相比鼻呼吸患者，其下頜垂直生長型更加明顯，上頜腭蓋較高、基骨較窄、形態(tài)相對(duì)較長；朱敏等[5]則提出口呼吸患者在排除鼻咽腔狹窄后需要進(jìn)行肌功能治療，這個(gè)觀點(diǎn)也得到Lee等[6]的支持。

臨床篩選口呼吸患者，一般有3種方法：問診法、觀察法和定量測定法。受患者家長醫(yī)療知識(shí)的限制，醫(yī)生臨床觀察法只能定性，有時(shí)候患者安靜時(shí)半張口的狀態(tài)并不一定代表患者存在口呼吸[7]，所以定量測定法篩選口呼吸患者更客觀。以前定量測量口呼吸的方法主要有球罩法和電感描記法，但球罩法測定形成的死腔較大，電感描記法測定不僅價(jià)格十分昂貴，而且呼、吸氣流不能分開。所以并未得到廣泛的臨床應(yīng)用。2001年，楊凱等[7]自行研發(fā)一種“新的口鼻氣流同步測定系統(tǒng)”，但到目前為止，這種口鼻呼吸同步測量系統(tǒng)也未能廣泛應(yīng)用于臨床。基于上述原因，為了簡單而且定量地篩選出口呼吸患者，筆者自行研發(fā)了一種快速、簡單、有效的辦法，來解決測量口呼吸患者經(jīng)口氣流量的問題。

肺功能儀是呼吸科進(jìn)行肺部功能測試并追蹤肺部健康情況的常用儀器。呼吸氣流通過鼻腔和口腔2條途徑進(jìn)出肺部，肺功能儀常規(guī)使用時(shí)，用鼻夾夾住鼻部，讓氣流完全從口腔通過，從而得到患者的各種呼吸數(shù)據(jù)并進(jìn)行評(píng)估。本實(shí)驗(yàn)利用平靜呼吸時(shí)，潮氣量氣流通過口腔和鼻腔2條途徑的原理，首先改變口器置入位置，測定呼吸潮氣量，然后放開鼻夾，測定經(jīng)口氣流量，從而計(jì)算口呼吸的比例，評(píng)估患者口呼吸的嚴(yán)重程度，定性而且定量地篩選口呼吸患者。

1 材料和方法

1.1 儀器和材料

MasterScreen Pneumo肺功能儀1臺(tái)（Care-Fusion公司，德國），技術(shù)參數(shù)：1）流速容量傳感器（高質(zhì)量數(shù)字式）[范圍（0±20） L·s-1，精度（0.2～12） L·s-1（±2%），分辨率10 mL·s-1，阻力＜0.05 kPa·(L·s-1)-1]；2）容量（內(nèi)置軟件數(shù)字積分法分析）[范圍0～20 L，精度0～12 L（±3%），分辨率1 mL]；配套口器若干。筆記本計(jì)算機(jī)1臺(tái)（內(nèi)置軟件SentrySuite v2.11.1）、加成型硅橡膠（DMG公司，德國）、溫度濕度表、氣壓計(jì)等。

肺功能儀測量潮氣量的生物學(xué)原理：利用鼻夾夾住患者鼻部，患者緊咬口器并包裹，呼吸氣流完全從口腔進(jìn)出，肺功能儀的慢通氣功能即可測量并記錄患者的潮氣量。由于常規(guī)方法測量潮氣量時(shí)需要緊咬口器，下頜骨被迫下降，咽部開大，所以為了最大限度地還原患者平靜呼吸時(shí)的氣流通路，本實(shí)驗(yàn)中對(duì)口器置入位置進(jìn)行了改良。讓口器置于口腔前庭，下頜骨放松處于息止頜位進(jìn)行相關(guān)測量。

本實(shí)驗(yàn)每天測量患者之前，記錄當(dāng)時(shí)的氣溫、氣壓、濕度，設(shè)備預(yù)熱后進(jìn)行零點(diǎn)標(biāo)定，然后進(jìn)行容量定標(biāo)和3容量定標(biāo)2項(xiàng)可靠性監(jiān)測，儀器氣密性檢測合格之后進(jìn)行患者呼吸氣流的檢測。

1.2 肺功能儀改良用法的氣密性測試

測試者均為2016年12月—2017年8月至首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京友誼醫(yī)院口腔科正畸初診患者共61名，其中男性21名，女性 40名，年齡11～34歲，平均年齡16.97歲?；颊呷∽?，安靜放松，平靜呼吸，首先按照肺功能儀的常規(guī)使用方法，把口器置于上下頜之間，緊咬口器，嘴唇盡量包裹口器，鼻夾夾住鼻部，采用慢通氣功能測定測出平靜呼吸時(shí)的潮氣量（圖1）。患者連續(xù)呼吸，取波形穩(wěn)定的3段記錄并測定，所得結(jié)果標(biāo)注為常規(guī)組。然后把肺功能儀口器置于口腔前庭，下頜骨放松處于息止頜位，取適量硅橡膠，調(diào)和后包裹口器周圍，然后讓患者嘴唇包繞于硅橡膠周圍塑形封閉，待硅橡膠固化后，再次夾住鼻部，進(jìn)行潮氣量的檢測（圖2）?；颊哌B續(xù)呼吸，取波形穩(wěn)定時(shí)3段記錄并測定，所得結(jié)果標(biāo)注為改良組。分別對(duì)2組患者的3次測定呼吸數(shù)據(jù)結(jié)果取平均值，然后對(duì)2組數(shù)據(jù)的相關(guān)性進(jìn)行分析，最后進(jìn)行配對(duì)t檢驗(yàn)。

圖1 正常測量潮氣量Fig 1 Measurement of the tidal volume

圖2 改變口器置入位置測量潮氣量Fig 2 Measurement of the tidal volume after changing the position of the tube

1.3 口呼吸量的測定

潮氣量=鼻呼吸量+口呼吸量，首先正常使用肺功能儀慢通氣測定功能測定患者潮氣量，然后變換肺功能儀使用方式，把口器置于口腔前庭，通過硅橡膠加厚口器周圍，患者利用口輪匝肌的力量自然塑形，從而達(dá)到封閉口器的目的，檢測口器氣密性，確認(rèn)氣密性無誤之后，放開鼻夾，患者正常平靜呼吸，即可測定口呼吸氣流量，口呼吸比例=經(jīng)口氣流/潮氣量。數(shù)值越大，代表口呼吸程度越嚴(yán)重。

本研究正畸臨床觀察法篩選口呼吸患者和正常鼻呼吸患者各12名，平靜狀態(tài)下記錄患者連續(xù)呼吸，取波形穩(wěn)定時(shí)的數(shù)據(jù)，每組測3次，1～3為正常使用肺功能儀平靜呼吸時(shí)的潮氣量，上鼻夾（圖1），這組潮氣量記錄為A；4～6為下頜處于息止頜位，口器周圍硅橡膠密封，上鼻夾（圖2），這組潮氣量記錄為B；7～9為下頜處于息止頜位，口器周圍硅橡膠密封，不上鼻夾（圖3），這組經(jīng)口腔氣流量數(shù)據(jù)記錄為C。為了更精確地體現(xiàn)數(shù)據(jù)，本試驗(yàn)對(duì)3種情況下所測得的數(shù)據(jù)取平均值后，數(shù)據(jù)兩兩進(jìn)行配對(duì)t檢驗(yàn)。

圖3 測量經(jīng)口氣流量Fig 3 Measurement of the oral airflow volume

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

統(tǒng)計(jì)學(xué)工具采用SPSS 19.0軟件。

2 結(jié)果

2.1 肺功能儀改良用法的氣密性測試結(jié)果

61名患者常規(guī)組和改良組的測量平均值詳見表1。

表1 61名患者2種方法測定潮氣量數(shù)據(jù)的對(duì)比結(jié)果Tab 1 Comparisons of the tidal volume of 61 patients measured by two methods

經(jīng)顯著性檢驗(yàn)，常規(guī)組和改良組的成對(duì)樣本相關(guān)系數(shù)為0.943，證明常規(guī)組和改良組存在相關(guān)關(guān)系。然后對(duì)2組測量結(jié)果進(jìn)行配對(duì)t檢驗(yàn)，標(biāo)準(zhǔn)差為0.048，P值為0.302。由此可見，常規(guī)組和改良組差別不具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。

2.2 肺功能儀改良用法之后測定口呼吸患者和鼻呼吸患者經(jīng)口氣流量的結(jié)果

2.2.1 改變口器置入位置前后2組患者潮氣量的變化 口呼吸患者A-B 2組數(shù)據(jù)進(jìn)行配對(duì)t檢驗(yàn)，P值為0.236，鼻呼吸患者A-B 2組數(shù)據(jù)進(jìn)行配對(duì)t檢驗(yàn)，P值為0.608，證明口呼吸患者和鼻呼吸患者的2組數(shù)據(jù)差別均不具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。

2.2.2 放開鼻夾前后2組患者經(jīng)口氣流量的變化口呼吸患者A-C、B-C對(duì)比，2組數(shù)據(jù)差別均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）（詳見表2、3）。鼻呼吸患者放開鼻夾后，經(jīng)口腔氣流量過小，C組波形圖為直線，肺功能儀無數(shù)據(jù)顯示，所以鼻呼吸患者的C組數(shù)據(jù)無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

表2 12名口呼吸患者3組數(shù)據(jù)對(duì)比的結(jié)果分析Tab 2 Comparative analysis of three groups of data of 12 mouth breathing patients

表3 12名口呼吸患者3組數(shù)據(jù)配對(duì)t檢驗(yàn)的結(jié)果Tab 3 Matched t-test of three groups of data of 12 mouth breathing thing patients

3 討論

口呼吸患者初期絕大部分都是由于鼻咽氣道不通暢，治療不及時(shí)導(dǎo)致口呼吸輔助鼻呼吸，但是經(jīng)過耳鼻喉科治療，去除肥大的腺樣體和扁桃體之后，大部分患者可以建立良好的鼻呼吸通道，但是部分患者仍然保留有口呼吸，此時(shí)口呼吸已然成為了一種不良習(xí)慣。Moss的“功能基質(zhì)理論”指出，顱面生長是遺傳因素和功能因素共同作用的結(jié)果。2011年，美國科學(xué)院、美國工程院、美國國立衛(wèi)生研究院及美國科學(xué)委員會(huì)共同發(fā)出“邁向精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)”的倡議，并首次提出了精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)的概念[8]。雖然精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)有賴于基因組、蛋白質(zhì)組等基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)的發(fā)展，但是歸根結(jié)底還是提出了希望醫(yī)療是基于“個(gè)性化醫(yī)療”。如何從遺傳學(xué)的角度最大限度地解決口呼吸問題，這是精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)研究的方向，但是如何個(gè)性化地治療不同嚴(yán)重程度的口呼吸患者，評(píng)估患者是否需要手術(shù)方法打開上氣道，如何盡最大努力去改變患者的不良習(xí)慣，從而改善側(cè)貌和功能是目前臨床研究的重點(diǎn)和方向。所以，為了定量研究口呼吸，設(shè)計(jì)一種簡單、方便地測量口呼吸患者的經(jīng)口氣流量的方法很有必要。

本實(shí)驗(yàn)使用的MasterScreen Pneumo肺功能儀目前已經(jīng)廣泛應(yīng)用于臨床檢測患者肺功能情況，故其有效性值得肯定。本試驗(yàn)首先改變口器置入位置，然后對(duì)其氣密性進(jìn)行檢測，試驗(yàn)數(shù)據(jù)差異不具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，這說明改變口器置入位置，加以硅橡膠封閉，同樣可以測得患者的潮氣量，這種方法試驗(yàn)結(jié)果可靠。在硅橡膠封閉下，氣密性得到保證，不使用鼻夾，患者恢復(fù)正常呼吸習(xí)慣，經(jīng)口氣流量可以通過儀器直觀地顯示出來。有口呼吸的患者會(huì)有連續(xù)呼吸波形和數(shù)據(jù)記錄，沒有口呼吸的患者波形記錄為直線，在一定程度上，肺功能儀可以定性而且定量地反映患者是否存在口呼吸。經(jīng)過公式：口呼吸比例=經(jīng)口氣流/潮氣量，可以計(jì)算得出患者的口呼吸比例，口呼吸嚴(yán)重的患者數(shù)值高，口呼吸不嚴(yán)重的患者數(shù)值低，從而判斷患者口呼吸的嚴(yán)重性。本試驗(yàn)測得12名口呼吸患者的口呼吸比例為19.91%～81.50%，由此可見，患者的口呼吸嚴(yán)重程度有明顯差異。對(duì)于不同嚴(yán)重程度的患者制定相應(yīng)的個(gè)性化治療方案，這是順應(yīng)未來醫(yī)學(xué)的發(fā)展方向。

這種新的試驗(yàn)法，儀器可靠性強(qiáng)，誤差范圍小，但是需要患者良好的配合和醫(yī)生豐富的經(jīng)驗(yàn)。試驗(yàn)中，空調(diào)控制室溫在24 ℃，保證患者舒適的氣溫環(huán)境；在進(jìn)行每組測量之間一定要有間隔，讓患者徹底放松之后才能進(jìn)行下一組的檢測；同時(shí)，醫(yī)生也需要對(duì)患者的呼吸波形實(shí)時(shí)監(jiān)測，如果出現(xiàn)異常波形，要及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，中止檢測，找出問題并解決后再開始。

該試驗(yàn)方法與其他試驗(yàn)方法相比，優(yōu)點(diǎn)是：1）試驗(yàn)儀器簡單，一般綜合醫(yī)院呼吸功能檢測室都有肺功能儀，試驗(yàn)材料也是口腔科常用的硅橡膠，比較容易得到；2）臨床操作簡單，醫(yī)生具有一定的呼吸方面的理論知識(shí)，經(jīng)過相關(guān)的培訓(xùn)，即可進(jìn)行相關(guān)操作；3）患者舒適度高，試驗(yàn)全程沒有高難度的操作和不舒適的要求，即使患者年齡偏小，一般也很容易理解并配合醫(yī)生的要求；4）儀器可靠性強(qiáng)，分辨率可以達(dá)到1 mL，潮氣量和經(jīng)口氣流量結(jié)果顯示直觀。缺點(diǎn)是：這種新的方法不能同時(shí)測定口鼻氣流的量，由于是分次測量，潮氣量有時(shí)會(huì)受到環(huán)境和情緒的影響，所以醫(yī)生需要準(zhǔn)確判斷患者呼吸波形的穩(wěn)定和選取是否正確，該試驗(yàn)方法較可以同時(shí)測定口鼻氣流的裝置準(zhǔn)確度稍差。

綜上所述，肺功能儀測量患者的經(jīng)口氣流量，給臨床定量判斷患者口呼吸的嚴(yán)重程度提供了新的思路。