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

首都醫科大學附屬北京友誼醫院口腔科 北京 100050

口呼吸患者作為一個特殊的患者群體，一直備受正畸醫生的關注。國內外學者對口呼吸患者做過大量研究。Jefferson[1]的研究表明：未經有效治療的口呼吸兒童，面部和牙齒都會有一定程度的變化，更容易發生睡眠呼吸障礙和學習能力下降；Lee等[2]的實驗研究表明口呼吸患者的上頜通氣道比較狹窄；一些學者[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、形態相對較長；朱敏等[5]則提出口呼吸患者在排除鼻咽腔狹窄后需要進行肌功能治療，這個觀點也得到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。受患者家長醫療知識的限制，醫生臨床觀察法只能定性，有時候患者安靜時半張口的狀態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用。2001年，楊凱等[7]自行研發一種“新的口鼻氣流同步測定系統”，但到目前為止，這種口鼻呼吸同步測量系統也未能廣泛應用于臨床。基于上述原因，為了簡單而且定量地篩選出口呼吸患者，筆者自行研發了一種快速、簡單、有效的辦法，來解決測量口呼吸患者經口氣流量的問題。

肺功能儀是呼吸科進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條途徑進出肺部，肺功能儀常規使用時，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據并進行評估。本實驗利用平靜呼吸時，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，測定經口氣流量，從而計算口呼吸的比例，評估患者口呼吸的嚴重程度，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（Care-Fusion公司，德國），技術參數：1）流速容量傳感器（高質量數字式）[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（內置軟件數字積分法分析）[范圍0～20 L，精度0～12 L（±3%），分辨率1 mL]；配套口器若干。筆記本計算機1臺（內置軟件SentrySuite v2.11.1）、加成型硅橡膠（DMG公司，德國）、溫度濕度表、氣壓計等。

肺功能儀測量潮氣量的生物學原理：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。由于常規方法測量潮氣量時需要緊咬口器，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的氣流通路，本實驗中對口器置入位置進行了改良。讓口器置于口腔前庭，下頜骨放松處于息止頜位進行相關測量。

本實驗每天測量患者之前，記錄當時的氣溫、氣壓、濕度，設備預熱后進行零點標定，然后進行容量定標和3容量定標2項可靠性監測，儀器氣密性檢測合格之后進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月至首都醫科大學附屬北京友誼醫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。患者取坐位，安靜放松，平靜呼吸，首先按照肺功能儀的常規使用方法，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的潮氣量（圖1）。患者連續呼吸，取波形穩定的3段記錄并測定，所得結果標注為常規組。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，進行潮氣量的檢測（圖2）。患者連續呼吸，取波形穩定時3段記錄并測定，所得結果標注為改良組。分別對2組患者的3次測定呼吸數據結果取平均值，然后對2組數據的相關性進行分析，最后進行配對t檢驗。

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，從而達到封閉口器的目的，檢測口器氣密性，確認氣密性無誤之后，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=經口氣流/潮氣量。數值越大，代表口呼吸程度越嚴重。

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，平靜狀態下記錄患者連續呼吸，取波形穩定時的數據，每組測3次，1～3為正常使用肺功能儀平靜呼吸時的潮氣量，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），這組經口腔氣流量數據記錄為C。為了更精確地體現數據，本試驗對3種情況下所測得的數據取平均值后，數據兩兩進行配對t檢驗。

圖3 測量經口氣流量Fig 3 Measurement of the oral airflow volume

1.4 統計學分析

統計學工具采用SPSS 19.0軟件。

2 結果

2.1 肺功能儀改良用法的氣密性測試結果

61名患者常規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據的對比結果Tab 1 Comparisons of the tidal volume of 61 patients measured by two methods

經顯著性檢驗，常規組和改良組的成對樣本相關系數為0.943，證明常規組和改良組存在相關關系。然后對2組測量結果進行配對t檢驗，標準差為0.048，P值為0.302。由此可見，常規組和改良組差別不具有統計學意義（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口氣流量的結果

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組數據進行配對t檢驗，P值為0.236，鼻呼吸患者A-B 2組數據進行配對t檢驗，P值為0.608，證明口呼吸患者和鼻呼吸患者的2組數據差別均不具有統計學意義（P＞0.05）。

2.2.2 放開鼻夾前后2組患者經口氣流量的變化口呼吸患者A-C、B-C對比，2組數據差別均具有統計學意義（P＜0.05）（詳見表2、3）。鼻呼吸患者放開鼻夾后，經口腔氣流量過小，C組波形圖為直線，肺功能儀無數據顯示，所以鼻呼吸患者的C組數據無統計學意義。

表2 12名口呼吸患者3組數據對比的結果分析Tab 2 Comparative analysis of three groups of data of 12 mouth breathing patients

表3 12名口呼吸患者3組數據配對t檢驗的結果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，治療不及時導致口呼吸輔助鼻呼吸，但是經過耳鼻喉科治療，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，此時口呼吸已然成為了一種不良習慣。Moss的“功能基質理論”指出，顱面生長是遺傳因素和功能因素共同作用的結果。2011年，美國科學院、美國工程院、美國國立衛生研究院及美國科學委員會共同發出“邁向精準醫學”的倡議，并首次提出了精準醫學的概念[8]。雖然精準醫學有賴于基因組、蛋白質組等基礎醫學的發展，但是歸根結底還是提出了希望醫療是基于“個性化醫療”。如何從遺傳學的角度最大限度地解決口呼吸問題，這是精準醫學研究的方向，但是如何個性化地治療不同嚴重程度的口呼吸患者，評估患者是否需要手術方法打開上氣道，如何盡最大努力去改變患者的不良習慣，從而改善側貌和功能是目前臨床研究的重點和方向。所以，為了定量研究口呼吸，設計一種簡單、方便地測量口呼吸患者的經口氣流量的方法很有必要。

本實驗使用的MasterScreen Pneumo肺功能儀目前已經廣泛應用于臨床檢測患者肺功能情況，故其有效性值得肯定。本試驗首先改變口器置入位置，然后對其氣密性進行檢測，試驗數據差異不具有統計學意義，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，這種方法試驗結果可靠。在硅橡膠封閉下，氣密性得到保證，不使用鼻夾，患者恢復正常呼吸習慣，經口氣流量可以通過儀器直觀地顯示出來。有口呼吸的患者會有連續呼吸波形和數據記錄，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。經過公式：口呼吸比例=經口氣流/潮氣量，可以計算得出患者的口呼吸比例，口呼吸嚴重的患者數值高，口呼吸不嚴重的患者數值低，從而判斷患者口呼吸的嚴重性。本試驗測得12名口呼吸患者的口呼吸比例為19.91%～81.50%，由此可見，患者的口呼吸嚴重程度有明顯差異。對于不同嚴重程度的患者制定相應的個性化治療方案，這是順應未來醫學的發展方向。

這種新的試驗法，儀器可靠性強，誤差范圍小，但是需要患者良好的配合和醫生豐富的經驗。試驗中，空調控制室溫在24 ℃，保證患者舒適的氣溫環境；在進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行下一組的檢測；同時，醫生也需要對患者的呼吸波形實時監測，如果出現異常波形，要及時發現問題，中止檢測，找出問題并解決后再開始。

該試驗方法與其他試驗方法相比，優點是：1）試驗儀器簡單，一般綜合醫院呼吸功能檢測室都有肺功能儀，試驗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，醫生具有一定的呼吸方面的理論知識，經過相關的培訓，即可進行相關操作；3）患者舒適度高，試驗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生的要求；4）儀器可靠性強，分辨率可以達到1 mL，潮氣量和經口氣流量結果顯示直觀。缺點是：這種新的方法不能同時測定口鼻氣流的量，由于是分次測量，潮氣量有時會受到環境和情緒的影響，所以醫生需要準確判斷患者呼吸波形的穩定和選取是否正確，該試驗方法較可以同時測定口鼻氣流的裝置準確度稍差。

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