慢阻肺急性加重期患者小氣道功能及結(jié)構(gòu)改變

鐘景良，吳嘉錕，林榮輝，林錦鋒，姚慧文

江門市新會(huì)區(qū)人民醫(yī)院1重癥醫(yī)學(xué)科，2呼吸內(nèi)科，廣東 江門 529100

在慢阻肺患者的診療中，急性加重是其發(fā)病率、死亡率及健康治療成本增高的主要原因，且急性加重的發(fā)生頻率和合并癥能加重疾病[1]。在慢阻肺患者急性加重過(guò)程中，小氣道的功能及結(jié)構(gòu)變化對(duì)患者臨床癥狀加重起了重要作用[2]。因此，對(duì)慢阻肺急性加重期患者小氣道功能結(jié)構(gòu)的研究，可以減少患者痛苦，提高患者生活質(zhì)量。

雖然大部分慢阻肺急性加重是由病毒或細(xì)菌感染誘發(fā)的[3]，患者肺功能的改變卻是其產(chǎn)生一系列臨床癥狀的主要原因。慢阻肺患者習(xí)慣上是通過(guò)檢查肺通氣功能來(lái)大概地評(píng)價(jià)整個(gè)肺功能。然而，隨著慢阻肺患者急性加重的頻率增加，氣流受限逐步加重[4]，肺通氣功能檢查不能單獨(dú)地用來(lái)評(píng)價(jià)慢阻肺急性加重的病情變化情況。脈沖震蕩（IOS）是在強(qiáng)迫振蕩肺功能的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，是一種可以測(cè)量呼吸系統(tǒng)呼吸阻抗的檢查方法，對(duì)于呼吸困難的慢阻肺急性加重患者容易進(jìn)行操作。同時(shí)，高分辨CT（HRCT）也是一項(xiàng)無(wú)需配合程度高的檢查方法，可以通過(guò)定量分析肺氣腫指數(shù)（LAA%）來(lái)評(píng)估肺氣腫存在與否及肺氣腫的嚴(yán)重程度，且能精確評(píng)價(jià)單側(cè)肺及某一肺部區(qū)域小氣道結(jié)構(gòu)。研究表明，老年COPD患者HRCT測(cè)量的氣體陷閉與肺功能下降和臨床預(yù)后相關(guān)[5-6]，而氣道壁厚度與支氣管炎臨床癥狀相關(guān)[7]。

近年文獻(xiàn)報(bào)道可用IOS評(píng)價(jià)哮喘小氣道功能變化[8-9]或使用HRCT及IOS評(píng)價(jià)慢阻肺穩(wěn)定期小氣道功能及結(jié)構(gòu)變化[10]，但目前關(guān)于慢阻肺急性加重期患者IOS和HRCT變化的研究仍未見(jiàn)報(bào)道。本研究通過(guò)比較IOS及HRCT與肺通氣功能、肺彌散功能及癥狀評(píng)分在慢阻肺患者急性加重期的表現(xiàn)及其隨病情變化而改變的情況，從而明確IOS及HRCT在慢阻肺急性加重期中療效評(píng)估的作用。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2017年1月～2017年12月呼吸內(nèi)科住院部慢阻肺急性加重期患者59例。納入標(biāo)準(zhǔn)：住院治療的慢阻肺急性加重期患者；均能配合完成各項(xiàng)檢查以及相關(guān)問(wèn)卷調(diào)查；符合慢阻肺診斷標(biāo)準(zhǔn)；符合急性加重期標(biāo)準(zhǔn)；年齡≥40歲。

排除標(biāo)準(zhǔn)：孕婦或哺乳期婦女；呼吸衰竭；合并哮喘，或存在支氣管擴(kuò)張、肺結(jié)核、氣胸、多發(fā)性肺大皰、右肺上葉尖端炎癥；合并肺部或其他部位的惡性腫瘤；未控制的高血壓；嚴(yán)重的心功能不全、心律失常，4周內(nèi)有心絞痛、大咯血、癲癇大發(fā)作。

本研究獲得本單位倫理委員會(huì)批準(zhǔn)，所有受試者簽署知情同意書。

1.2 方法

所有受試者均依次完成病史采集，在入院24 h內(nèi)進(jìn)行全面檢查（Visit1），出院前1 d進(jìn)行復(fù)查（Visit 2）；出院后第8天（Visit 3）、第21天（Visit 4）完成2次隨訪。檢查及隨訪內(nèi)容包括：慢阻肺評(píng)估測(cè)試（CAT）、改良版英國(guó)醫(yī)學(xué)研究委員會(huì)呼吸困難問(wèn)卷（mMRC）、美國(guó)圣喬治調(diào)查問(wèn)卷（SGRQ評(píng)分，Visit 1、Visit 4）、脈沖震蕩檢查、肺通氣功能檢查、彌散功能檢查、HRCT（Visit 1、Visit 4）。

1.2.1 脈沖震蕩檢查 采用德國(guó)耶格公司Master-Screen IOS脈沖震蕩氣道阻力檢查系統(tǒng)，嚴(yán)格按照IOS標(biāo)準(zhǔn)化指南操作[11]。測(cè)定指標(biāo)包括：響應(yīng)頻率（Fres）、呼吸總阻抗、總氣道阻力（R5）、中心氣道阻力（R20）、外周氣道阻力（R5-R20）、外周彈性阻力（X5）。

1.2.2 肺通氣功能檢查 采用德國(guó)耶格公司Master-Screen IOS肺功能儀，嚴(yán)格按照ATS及ERS聯(lián)合指南[12]操作。

1.2.3 彌散功能檢查 采用德國(guó)耶格公司Master-Screen肺功能儀，嚴(yán)格按照中華醫(yī)學(xué)會(huì)呼吸病學(xué)分會(huì)肺功能專業(yè)組制定的檢查指南[13]操作。囑患者口咬吸嘴平靜呼吸4～5周期，待呼吸平穩(wěn)后指導(dǎo)其快速吸氣后用力、快速呼氣至完全，然后快速吸氣至完全，屏氣8 s后快速呼氣至完全。至少重復(fù)檢查2次，要求2次DLCO變異系數(shù)＜10%，取平均值。

1.2.4 高分辨CT檢查 采用Philips Brilliance 256層iCT對(duì)受試者進(jìn)行HRCT檢查?；颊呷⊙雠P位，在最大吸氣末掃描整個(gè)肺野。（1）掃描參數(shù)：管電壓120 kV，管電流100 mAs，準(zhǔn)直128×0.625，旋轉(zhuǎn)時(shí)間0.5 s，螺距0.915，層厚5 m，層間距0.5 mm，矩陣512×512，idose 3級(jí)；圖像以1 mm層厚重建。（2）氣道測(cè)量：參考文獻(xiàn)[14]和[15]的方法，觀察右上肺尖段支氣管（B1）并進(jìn)行分級(jí)，測(cè)量B1第3級(jí)分支距開(kāi)口5 mm處氣管壁徑線（WT）和伴行肺動(dòng)脈直徑（BWT），計(jì)算兩者比值WT/BWT，以WT/BWT≥30%為氣管壁增厚的診斷標(biāo)準(zhǔn)。（3）肺氣腫測(cè)量：使用Philips Brilliance 256層iCT相應(yīng)工作站，采用閾值分割技術(shù)（閾上限為-500 HU、下限為-1024 HU）測(cè)定LAA%。肺氣腫的閾值定為-950 HU。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

采用SPSS 20.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。正態(tài)分布數(shù)據(jù)以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差描述，非正態(tài)分布數(shù)據(jù)以中位數(shù)（四分位間距）描述；4次隨訪之間所得參數(shù)采用配對(duì)t檢驗(yàn)分析兩兩之間的變化情況，同時(shí)對(duì)Visit 2-Visit 1、Visit 3-Visit 2、Visit 4-Visit 3之間變化情況具有統(tǒng)計(jì)意義的參數(shù)進(jìn)行變化率計(jì)算（差值/基礎(chǔ)值×100%）。采用Pearson相關(guān)系數(shù)分析各生理參數(shù)變化情況與癥狀評(píng)分變化情況之間的相關(guān)性。以P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 一般資料、肺功能及癥狀評(píng)分變化

59例受試者的年齡為71.62±6.83歲，其中大部分為男性（55/59，93.22%），有吸煙史的57例（96.61%），體質(zhì)量指數(shù)21.27±2.36 kg/m2。肺通氣功能分級(jí)主要處于重度阻塞性通氣功能障礙，肺彌散功能主要呈中度下降。治療以后肺通氣功能指標(biāo)、彌散功能、癥狀評(píng)分均有好轉(zhuǎn)（表1）。

2.2 小氣道功能指標(biāo)在隨訪過(guò)程的變化

隨訪過(guò)程中，IOS指標(biāo)較前降低；其中R5、R20、R5-R20下降較明顯，X5及Fres在Visit2以后未繼續(xù)明顯下降（表2）。

2.3 小氣道結(jié)構(gòu)指標(biāo)在隨訪過(guò)程的變化

患者出院后Visit 4 HRCT指標(biāo)中WT、BWT較前明顯下降（P＜0.05，表3）,而肺氣腫程度LAA%雖然有所下降,但差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。

2.4 慢阻肺急性加重期各生理參數(shù)及癥狀評(píng)分變化情況分析

在治療隨訪過(guò)程中CAT評(píng)分、mMRC評(píng)分持續(xù)好轉(zhuǎn)且差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05，表4）。肺功能指標(biāo)FVC、FEV1、FEV1/FVC、FEV1%pred在治療后出院前（Visit 2-Visit 1）明顯好轉(zhuǎn)（P＜0.05），且變化率最大，出院后隨訪變化率無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。R5、R5-R20、X5、Fres在治療后出院前（Visit 2-Visit 1）明顯好轉(zhuǎn)（P＜0.05），且變化率最大，其中R5、R20、R5-R20在隨訪過(guò)程中（Visit 4-Visit 3）明顯下降。

表1 受試者隨訪過(guò)程肺功能及癥狀評(píng)分變化（n=59,Mean±SD）

表2 受試者隨訪過(guò)程小氣道功能變化（n=59,Mean±SD）

表3 受試者隨訪過(guò)程小氣道結(jié)構(gòu)變化（n=59）

2.5 相關(guān)性分析

采用雙變量相關(guān)分析，ΔFEV1/FVC%與ΔCAT呈負(fù)相關(guān)（r=-0.39，P＜0.05，表5）；ΔR5、ΔR20、ΔR5-R20、ΔZ5、ΔFres分別與ΔCAT、ΔmMRC、ΔSGRQ呈正相關(guān)；ΔBWT與ΔCAT、ΔmMRC、ΔSGRQ分別呈正相關(guān)（r=0.45、0.37、0.92，P＜0.05）；ΔWT與ΔCAT、ΔSGRQ分別呈正相關(guān)關(guān)系（r=0.42、0.40，P＜0.05）。

表4 各生理參數(shù)及癥狀評(píng)分變化情況分析（n=59）

表5 Visit 4-Visit 1各客觀指標(biāo)變化量與癥狀評(píng)分變化量的相關(guān)性分析（n=59）

3 討論

本研究通過(guò)對(duì)慢阻肺急性加重患者Visit 1分別與Visit 2、3、4之間各生理參數(shù)及癥狀評(píng)分變化情況的分析，闡明了對(duì)急性加重期慢阻肺患者的病情轉(zhuǎn)歸評(píng)估不僅能依靠客觀檢查方法，如IOS、HRCT、肺通氣功能、彌散功能檢查等，還可以參考患者的個(gè)人主觀問(wèn)卷調(diào)查。生理狀態(tài)下，小氣道阻力占?xì)獾揽傋枇Φ谋戎剌^小，而病理狀態(tài)下，慢阻肺患者小氣道阻力可明顯增加。既往研究提示IOS、HRCT、肺通氣功能均可用于監(jiān)測(cè)哮喘和慢阻肺患者的小氣道功能障礙[9,16]。本研究通過(guò)對(duì)Visit 2-Visit 1、Visit 3-Visit 2、Visit 4-Visit 3各階段之間變化情況的分析，發(fā)現(xiàn)除R20、mMRC評(píng)分、WT、BWT、SGRQ外，各個(gè)生理參數(shù)和癥狀評(píng)分變化最明顯的階段是在Visit 2-Visit 1，即是急性期經(jīng)過(guò)治療后各指標(biāo)明顯好轉(zhuǎn)?？紤]慢阻肺患者在急性發(fā)作期，由于癥狀及肺功能的明顯下降導(dǎo)致評(píng)價(jià)指標(biāo)較差，而經(jīng)過(guò)治療后患者病情迅速好轉(zhuǎn)，因此各評(píng)價(jià)指標(biāo)可見(jiàn)顯著性改善。此外，肺通氣功能檢查指標(biāo)FVC、FEV1均有顯著的改善，這與既往研究結(jié)果一致[17-21]。雖然研究時(shí)間段不一致，但本研究Visit 2-Visit 1中FVC變化率（15.89%）與既往研究相似[21]。最新研究顯示，彌散功能用于哮喘或慢阻肺小氣道功能障礙的敏感性較差[22]。本研究肺彌散功能在Visit 2-Visit 1和Visit 3-Visit 2階段均有明顯改善，但其和與3種癥狀評(píng)分變化率之間無(wú)明顯相關(guān)性。究其原因，考慮在慢阻肺穩(wěn)定期，患者的主觀癥狀與肺彌散功能的下降關(guān)系密切，而在急性加重期，其癥狀的加重與彌散功能關(guān)系不大。

小氣道功能評(píng)估對(duì)了解慢阻肺急性加重期具有重要作用[2]。Visit 2-Visit 1階段研究結(jié)果可以看出，慢阻肺急性加重期患者IOS指標(biāo)在恢復(fù)階段有明顯的改善，其中代表外周氣道阻力的R5-R20變化率達(dá)17.77%，表明了急性加重期IOS所測(cè)小氣道阻力明顯增高，與既往研究結(jié)果一致[23-24]。同時(shí)，外周彈性阻力（X5）在隨訪第一階段變化率最大，達(dá)到了49.36%，考慮急性加重期時(shí)，小氣道炎癥浸潤(rùn)明顯，管壁增厚，纖維結(jié)締組織增生有關(guān)，經(jīng)過(guò)抗感染消炎治療后，其彈性阻力可以快速恢復(fù)。這也使得X5可能成為急性加重期病情恢復(fù)的良好隨訪指標(biāo)[21]。

關(guān)于小氣道結(jié)構(gòu)，HRCT測(cè)量得到的WT在Visit 4-Visit 1階段也具有明顯的改善，這與上述IOS所測(cè)結(jié)果互相支持。說(shuō)明在恢復(fù)階段，小氣道炎癥減輕，管壁結(jié)構(gòu)變薄，進(jìn)而促使了其功能方面的恢復(fù)，與既往研究認(rèn)為小氣道管壁與臨床癥狀及肺功能相關(guān)的觀點(diǎn)相一致[5,7]。同時(shí)，與小氣道相伴行的BWT也出現(xiàn)明顯改善，考慮為其受小氣道炎癥影響，血管壁也發(fā)生炎癥浸潤(rùn)，在經(jīng)過(guò)治療后可明顯恢復(fù)；然而本研究慢阻肺患者經(jīng)治療后LAA%沒(méi)有明顯改善，與既往研究結(jié)果不一致[25]，原因考慮是由肺氣腫本身病理生理特征及本研究隨訪時(shí)間較短決定的。肺氣腫是在多種有害因素的刺激下，終末細(xì)支氣管及以下的氣道出現(xiàn)彈性減退，導(dǎo)致了肺泡過(guò)度膨脹、充氣，肺容量永久性的增大，同時(shí)伴有氣道壁的破壞[26]。本研究中LAA%經(jīng)過(guò)短時(shí)間治療后未出現(xiàn)好轉(zhuǎn)，這說(shuō)明肺氣腫時(shí)肺的解剖結(jié)構(gòu)已經(jīng)被破壞，經(jīng)治療后恢復(fù)緩慢。雖然在慢阻肺急性加重過(guò)程中，小氣道炎癥活動(dòng)引起的氣道阻塞會(huì)加重肺氣腫的程度，但本研究隨訪時(shí)間較短，不一定能監(jiān)測(cè)到其明顯改善的情況。

在小氣道功能結(jié)構(gòu)與癥狀評(píng)分相關(guān)性分析，ΔR5-R20、ΔWT、ΔBWT與癥狀評(píng)分均具有相關(guān)性。其中，ΔR5-R20與3種癥狀評(píng)分的相關(guān)性均較強(qiáng)。結(jié)合上述的研究結(jié)果，考慮急性加重期患者的主觀癥狀主要由小氣道病變所致。本研究中Visit 2-Visit 1動(dòng)脈血?dú)夥治鼋Y(jié)果無(wú)明顯改變，且其改變程度與癥狀評(píng)分改變程度無(wú)明顯相關(guān)性，這與既往研究[21]結(jié)果相反，進(jìn)一步的調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，這可能與當(dāng)前家庭氧療的普及有關(guān)。部分急性加重期患者在前往醫(yī)療機(jī)構(gòu)就診時(shí)或就診前已行氧療，這有Visit 1中PaO2的平均值為10.46 kPa可以看出，這比Johnson等[21]納入的研究對(duì)象的基礎(chǔ)值高（PaO2平均值為8.07 kPa）。綜上所述，小氣道功能、結(jié)構(gòu)在慢阻肺患者急性加重的發(fā)生中占據(jù)重要地位，且其隨急性加重的恢復(fù)而有明顯改善，可以良好評(píng)價(jià)急性加重期的治療策略。