引用本文： 杜晶, 李林蔚, 祖萍, 鄧燕, 何太靈, 袁玉茹, 梁斌苗. 肺容量與彌散功能在不同嚴重程度慢性持續性哮喘中的表現. 中國呼吸與危重監護雜志, 2016, 15(1): 60-63. doi: 10.7507/1671-6205.2016015 復制
支氣管哮喘(簡稱哮喘)是一種慢性氣道炎癥性疾病，這種慢性炎癥通常會引起反復發作性的喘息、胸悶或咳嗽[1]。多數患者經治療緩解后未規律用藥，從而長期處于慢性持續期，以至于在相當長的時間內這些癥狀每周均不同頻度和/或不同程度地出現，伴有肺通氣功能的下降[1]。而且隨著病情進展，其可逆性氣流受限可逐漸發展為不可逆，引發肺容量和換氣功能的改變，導致患者活動受限及生活質量下降。體積描記法和氣體稀釋法是最常用的間接檢測肺容量的兩種方法[2]，肺一氧化碳彌散量(DLCO)是最常用的檢測肺換氣功能的指標[3]。本研究擬對不同程度的慢性持續期哮喘患者的肺容量和彌散功能進行分析，以探討這些指標改變在慢性持續期哮喘中的生理基礎及臨床意義。
對象與方法
一 對象
收集2014年1月至2015年4月期間于四川大學華西醫院呼吸與危重癥醫學科門診就診的慢性持續期哮喘患者。所有患者的診斷均符合2008年中華醫學會修訂的哮喘診斷標準[4]。
二 方法
1．一般資料：收集所有患者的性別、年齡、病程、吸煙史、過敏史和臨床癥狀等。
2．肺功能測定：采用Master Screen肺功能測定儀(德國Jaeger公司)測定每位患者的最大呼氣流量-容積曲線、肺容量和DLCO。
最大呼氣流量-容積曲線：測定參照我國肺功能檢查指南(第二部分)-肺量計檢查[5]，并記錄指標：第1秒用力呼氣容積(FEV1)、FEV1/用力肺活量(FEV1/FVC)、峰值呼氣流量(PEF)和最大呼氣中段流量(MMEF)。計算各指標占預計值的百分比(%pred)。
肺容量指標：肺總量(TLC)、殘氣容積(RV)及RV/TLC通過體積描記法和氣體稀釋法兩種方法進行測定[2]，分別記錄為：TLC(體描)、RV(體描)、RV/TLC(體描)，以及TLC(稀釋)、RV(稀釋)、RV/TLC(稀釋)，并計算兩種方法之間的差值ΔTLC、ΔRV和ΔRV/TLC。
DLCO測定：采用單次呼吸法，受試者呼氣至RV位，然后快速均勻吸氣，吸入標準氣體成分達到TLC，在TLC位下屏氣時間通常為10 s，然后呼氣[3]。
3．觀察指標：參考文獻[4]的方法，根據患者的臨床癥狀和FEV1%pred，將患者分為輕度持續期、中度持續期和重度持續期三組。比較各組患者的一般資料、肺容量、肺彌散功能指標，分析肺容量、彌散功能與肺通氣功能指標的相關性。
三 統計學處理
所有數據分析均采用SPSS 18.0統計學軟件進行。計量資料以
結果
一 患者一般資料比較
根據患者的臨床癥狀和FEV1%pred，將患者分為三組：輕度持續期23例，中度持續期34例，重度持續期36例。三組間性別、年齡、病程及吸煙史等基線資料具有可比性。結果見表 1。
表1
不同級別慢性持續期哮喘患者一般資料比較(二 不同級別慢性持續期哮喘患者的肺容量和彌散功能指標比較
在所有肺功能指標中，僅DLCO%pred在不同級別間差異無統計學意義(P > 0.05)，其余各指標在組間差異均有統計學意義(P < 0.05)。進一步組間比較表明，肺容量指標(TLC%pred、RV%pred、RV/TLC)，尤其是體積描記法和氣體稀釋法兩種方法之間的差值ΔTLC%pred、ΔRV%pred和ΔRV/TLC在重度持續期顯著高于輕度和中度持續期。結果見表 2。
表2
不同級別慢性持續期哮喘患者的肺容量和彌散功能指標比較(三 慢性持續期哮喘患者的肺容量、彌散功能與肺通氣功能指標的相關性
隨著慢性持續期哮喘患者級別的增加，肺容量指標逐漸增加，彌散功能稍有下降。肺容量指標在兩種方法之間的差值ΔTLC%pred、ΔRV%pred和ΔRV/TLC與FEV1%pred呈顯著負相關，其中ΔRV%pred相關系數較大。DLCO%pred與FEV1%pred和FEV1/FVC呈顯著正相關。結果見表 3。
表3
慢性持續期哮喘患者肺功能指標相關性分析
討論
哮喘是由多種細胞和細胞組分參與的氣道慢性炎癥性疾病。氣道炎癥是各型各期哮喘的共同病理學特征，表現為氣道上皮損傷及脫落，以嗜酸粒細胞為主的多種炎性細胞浸潤，氣道微血管擴張，通透性增高和滲出物增多，氣道腔內炎癥介質增多等[6]。這種慢性炎癥是造成哮喘患者通氣障礙的主要原因，引起患者出現反復發作性的喘息、氣緊、胸悶或咳嗽等癥狀，多數患者可自行緩解或經治療后緩解。隨病情發展和病程延長，哮喘患者可產生氣道縮窄和氣道重塑，其可逆性氣流受限可逐漸發展為不可逆，同時出現肺容量和彌散功能的改變。
哮喘患者的肺功能主要表現為可逆性氣流受限，同時也存在狹窄的外周氣道關閉，功能殘氣量或RV明顯增加；而且氣流受限導致機體的代償性反應，患者過度呼吸，胸腔內過度充氣，TLC明顯增加[7]。本研究對不同級別慢性持續期哮喘患者的肺容量進行了測定。從輕度到重度持續期，隨氣道阻塞程度加重，RV%pred、TLC%pred和RV/TLC均有不同程度增加，而且這些指標在體積描記法與氣體稀釋法測值之間的差值明顯增加。基于波義爾定律，體積描記法測定的是胸腔內所有氣體容積，除了與氣道溝通的肺容量外，還包括了無通氣肺區的肺容積，如肺大皰和氣道陷閉滯留的氣量等。氣體稀釋法則依據質量守恒定律，即某一已知濃度的指示氣體被另一未知容積的氣體所稀釋，通過測定已被稀釋的氣體中指示氣體的濃度即可獲得該未知的容積。與氣體稀釋法相比，體積描記法測定RV不受肺通氣質量的影響。因此，對于肺通氣功能正常者或限制性通氣功能障礙者，兩種方法測值接近。但對于阻塞性通氣障礙者，如哮喘和慢性阻塞性肺疾病(簡稱慢阻肺)患者，氣體稀釋法所測得的RV低于體積描記法[2, 8]。本研究發現，隨氣道阻塞程度的加重，體積描記法與氣體稀釋法測定的RV%pred和TLC%pred存在顯著差異，而且肺容量指標在兩種方法之間的差值與FEV1%pred呈顯著負相關。兩種方法測定結果的差值實際上反映了肺內滯留氣體的程度，氣道阻塞越重，氣體陷閉越多，差值越大。因此，對于重度慢性持續期哮喘患者，因其氣道阻塞嚴重以及肺內氣體分布嚴重不均，在進行容量測定時建議采用體積描記法。而對于尚無條件開展體積描記法的實驗室，在采用氣體稀釋法時，應充分考慮到氣道陷閉導致肺容量被低估的可能，需結合臨床資料對結果進行分析。
對哮喘的病理學研究發現，除了大氣道和小氣道以外，哮喘患者的肺實質也存在炎癥和結構的變化，表現為炎癥細胞浸潤、氣道壁纖維化、血管平滑肌增厚等，導致氣體交換異常，這些可能會影響患者的彌散功能[9]。本研究顯示，DLCO%pred與FEV1%pred呈顯著正相關，表明氣道阻塞越嚴重，彌散功能下降越顯著。但本研究也發現，輕度和中度持續期患者的DLCO%pred并未下降，可能與患者臨床癥狀輕，氣道及肺實質病變不重有關。在重度哮喘患者中，DLCO%pred較輕度和中度患者有所下降，但仍高于正常預計值的80%，在正常范圍內。目前，關于哮喘患者彌散功能的改變，文獻報道結果不盡一致，有下降、正常或增加[10]。哮喘與慢阻肺是兩種不同的疾病，彌散功能改變也不相同，由于慢阻肺患者肺泡結構的廣泛破壞導致通氣/血流比例失調，DLCO%pred多下降。如果哮喘患者DLCO%pred下降，應注意是否存在影響DLCO的因素或合并存在肺氣腫等。Gelb等[11]對哮喘患者進行隨訪，發現發生不可逆性氣流阻塞患者與可逆性氣流阻塞患者相比，FEV1下降的速度更快，但DLCO和彌散常數無差異。研究還發現，DLCO的增加可能是由于肺動脈壓增加和/或吸氣時支氣管狹窄產生更大的胸腔負壓導致肺尖血流灌注增加，使參與氣體交換的肺泡毛細血管床面積增加[12]。因此，對診斷不明確的患者，如果DLCO增加應考慮哮喘的可能性。
綜上所述，與氣體稀釋法相比，體積描記法能更準確地對哮喘患者的肺容量進行測定；隨氣流受限程度加重，哮喘患者彌散功能有所下降，但仍在正常范圍。肺容量和彌散功能的測定可以監測疾病發展并早期發現哮喘患者氣體分布和氣體交換的異常。
支氣管哮喘(簡稱哮喘)是一種慢性氣道炎癥性疾病，這種慢性炎癥通常會引起反復發作性的喘息、胸悶或咳嗽[1]。多數患者經治療緩解后未規律用藥，從而長期處于慢性持續期，以至于在相當長的時間內這些癥狀每周均不同頻度和/或不同程度地出現，伴有肺通氣功能的下降[1]。而且隨著病情進展，其可逆性氣流受限可逐漸發展為不可逆，引發肺容量和換氣功能的改變，導致患者活動受限及生活質量下降。體積描記法和氣體稀釋法是最常用的間接檢測肺容量的兩種方法[2]，肺一氧化碳彌散量(DLCO)是最常用的檢測肺換氣功能的指標[3]。本研究擬對不同程度的慢性持續期哮喘患者的肺容量和彌散功能進行分析，以探討這些指標改變在慢性持續期哮喘中的生理基礎及臨床意義。
對象與方法
一 對象
收集2014年1月至2015年4月期間于四川大學華西醫院呼吸與危重癥醫學科門診就診的慢性持續期哮喘患者。所有患者的診斷均符合2008年中華醫學會修訂的哮喘診斷標準[4]。
二 方法
1．一般資料：收集所有患者的性別、年齡、病程、吸煙史、過敏史和臨床癥狀等。
2．肺功能測定：采用Master Screen肺功能測定儀(德國Jaeger公司)測定每位患者的最大呼氣流量-容積曲線、肺容量和DLCO。
最大呼氣流量-容積曲線：測定參照我國肺功能檢查指南(第二部分)-肺量計檢查[5]，并記錄指標：第1秒用力呼氣容積(FEV1)、FEV1/用力肺活量(FEV1/FVC)、峰值呼氣流量(PEF)和最大呼氣中段流量(MMEF)。計算各指標占預計值的百分比(%pred)。
肺容量指標：肺總量(TLC)、殘氣容積(RV)及RV/TLC通過體積描記法和氣體稀釋法兩種方法進行測定[2]，分別記錄為：TLC(體描)、RV(體描)、RV/TLC(體描)，以及TLC(稀釋)、RV(稀釋)、RV/TLC(稀釋)，并計算兩種方法之間的差值ΔTLC、ΔRV和ΔRV/TLC。
DLCO測定：采用單次呼吸法，受試者呼氣至RV位，然后快速均勻吸氣，吸入標準氣體成分達到TLC，在TLC位下屏氣時間通常為10 s，然后呼氣[3]。
3．觀察指標：參考文獻[4]的方法，根據患者的臨床癥狀和FEV1%pred，將患者分為輕度持續期、中度持續期和重度持續期三組。比較各組患者的一般資料、肺容量、肺彌散功能指標，分析肺容量、彌散功能與肺通氣功能指標的相關性。
三 統計學處理
所有數據分析均采用SPSS 18.0統計學軟件進行。計量資料以
結果
一 患者一般資料比較
根據患者的臨床癥狀和FEV1%pred，將患者分為三組：輕度持續期23例，中度持續期34例，重度持續期36例。三組間性別、年齡、病程及吸煙史等基線資料具有可比性。結果見表 1。
表1
不同級別慢性持續期哮喘患者一般資料比較(二 不同級別慢性持續期哮喘患者的肺容量和彌散功能指標比較
在所有肺功能指標中，僅DLCO%pred在不同級別間差異無統計學意義(P > 0.05)，其余各指標在組間差異均有統計學意義(P < 0.05)。進一步組間比較表明，肺容量指標(TLC%pred、RV%pred、RV/TLC)，尤其是體積描記法和氣體稀釋法兩種方法之間的差值ΔTLC%pred、ΔRV%pred和ΔRV/TLC在重度持續期顯著高于輕度和中度持續期。結果見表 2。
表2
不同級別慢性持續期哮喘患者的肺容量和彌散功能指標比較(三 慢性持續期哮喘患者的肺容量、彌散功能與肺通氣功能指標的相關性
隨著慢性持續期哮喘患者級別的增加，肺容量指標逐漸增加，彌散功能稍有下降。肺容量指標在兩種方法之間的差值ΔTLC%pred、ΔRV%pred和ΔRV/TLC與FEV1%pred呈顯著負相關，其中ΔRV%pred相關系數較大。DLCO%pred與FEV1%pred和FEV1/FVC呈顯著正相關。結果見表 3。
表3
慢性持續期哮喘患者肺功能指標相關性分析
討論
哮喘是由多種細胞和細胞組分參與的氣道慢性炎癥性疾病。氣道炎癥是各型各期哮喘的共同病理學特征，表現為氣道上皮損傷及脫落，以嗜酸粒細胞為主的多種炎性細胞浸潤，氣道微血管擴張，通透性增高和滲出物增多，氣道腔內炎癥介質增多等[6]。這種慢性炎癥是造成哮喘患者通氣障礙的主要原因，引起患者出現反復發作性的喘息、氣緊、胸悶或咳嗽等癥狀，多數患者可自行緩解或經治療后緩解。隨病情發展和病程延長，哮喘患者可產生氣道縮窄和氣道重塑，其可逆性氣流受限可逐漸發展為不可逆，同時出現肺容量和彌散功能的改變。
哮喘患者的肺功能主要表現為可逆性氣流受限，同時也存在狹窄的外周氣道關閉，功能殘氣量或RV明顯增加；而且氣流受限導致機體的代償性反應，患者過度呼吸，胸腔內過度充氣，TLC明顯增加[7]。本研究對不同級別慢性持續期哮喘患者的肺容量進行了測定。從輕度到重度持續期，隨氣道阻塞程度加重，RV%pred、TLC%pred和RV/TLC均有不同程度增加，而且這些指標在體積描記法與氣體稀釋法測值之間的差值明顯增加。基于波義爾定律，體積描記法測定的是胸腔內所有氣體容積，除了與氣道溝通的肺容量外，還包括了無通氣肺區的肺容積，如肺大皰和氣道陷閉滯留的氣量等。氣體稀釋法則依據質量守恒定律，即某一已知濃度的指示氣體被另一未知容積的氣體所稀釋，通過測定已被稀釋的氣體中指示氣體的濃度即可獲得該未知的容積。與氣體稀釋法相比，體積描記法測定RV不受肺通氣質量的影響。因此，對于肺通氣功能正常者或限制性通氣功能障礙者，兩種方法測值接近。但對于阻塞性通氣障礙者，如哮喘和慢性阻塞性肺疾病(簡稱慢阻肺)患者，氣體稀釋法所測得的RV低于體積描記法[2, 8]。本研究發現，隨氣道阻塞程度的加重，體積描記法與氣體稀釋法測定的RV%pred和TLC%pred存在顯著差異，而且肺容量指標在兩種方法之間的差值與FEV1%pred呈顯著負相關。兩種方法測定結果的差值實際上反映了肺內滯留氣體的程度，氣道阻塞越重，氣體陷閉越多，差值越大。因此，對于重度慢性持續期哮喘患者，因其氣道阻塞嚴重以及肺內氣體分布嚴重不均，在進行容量測定時建議采用體積描記法。而對于尚無條件開展體積描記法的實驗室，在采用氣體稀釋法時，應充分考慮到氣道陷閉導致肺容量被低估的可能，需結合臨床資料對結果進行分析。
對哮喘的病理學研究發現，除了大氣道和小氣道以外，哮喘患者的肺實質也存在炎癥和結構的變化，表現為炎癥細胞浸潤、氣道壁纖維化、血管平滑肌增厚等，導致氣體交換異常，這些可能會影響患者的彌散功能[9]。本研究顯示，DLCO%pred與FEV1%pred呈顯著正相關，表明氣道阻塞越嚴重，彌散功能下降越顯著。但本研究也發現，輕度和中度持續期患者的DLCO%pred并未下降，可能與患者臨床癥狀輕，氣道及肺實質病變不重有關。在重度哮喘患者中，DLCO%pred較輕度和中度患者有所下降，但仍高于正常預計值的80%，在正常范圍內。目前，關于哮喘患者彌散功能的改變，文獻報道結果不盡一致，有下降、正常或增加[10]。哮喘與慢阻肺是兩種不同的疾病，彌散功能改變也不相同，由于慢阻肺患者肺泡結構的廣泛破壞導致通氣/血流比例失調，DLCO%pred多下降。如果哮喘患者DLCO%pred下降，應注意是否存在影響DLCO的因素或合并存在肺氣腫等。Gelb等[11]對哮喘患者進行隨訪，發現發生不可逆性氣流阻塞患者與可逆性氣流阻塞患者相比，FEV1下降的速度更快，但DLCO和彌散常數無差異。研究還發現，DLCO的增加可能是由于肺動脈壓增加和/或吸氣時支氣管狹窄產生更大的胸腔負壓導致肺尖血流灌注增加，使參與氣體交換的肺泡毛細血管床面積增加[12]。因此，對診斷不明確的患者，如果DLCO增加應考慮哮喘的可能性。
綜上所述，與氣體稀釋法相比，體積描記法能更準確地對哮喘患者的肺容量進行測定；隨氣流受限程度加重，哮喘患者彌散功能有所下降，但仍在正常范圍。肺容量和彌散功能的測定可以監測疾病發展并早期發現哮喘患者氣體分布和氣體交換的異常。
