肺活量和用力肺活量的差值與殘氣量對慢性阻塞性肺疾病的診斷價值*

韓雪峰， 乜慶榮， 趙珊， 方曉玉， 張輝

(1.北京市房山區良鄉醫院 呼吸科， 北京 102401； 2.北京市朝陽醫院 呼吸科， 北京 100020)

慢性阻塞性肺疾病(COPD)是一種嚴重危害人類健康的常見病及多發病[1]，肺功能檢查是COPD診斷、嚴重程度、治療效果及預后評估的重要檢查手段，殘氣量(residual volume，RV)是其中非常重要的指標[2]。RV是指深呼氣后肺內剩余的氣量，阻塞型肺部疾病通常會造成RV增加，RV對臨床判斷患者是否存在過度充氣或肺氣腫具有十分重要的意義[3]。測定RV方法有多種，體積描記法是殘氣測試的金標準[4]，但在我國許多基層醫院尚未普及[5]，肺活量(VC)及用力肺活量(FVC)均為極易獲得的反映肺容量的常用指標[6-7]。VC是在最大努力吸氣后完全盡力呼氣的最大氣體量， FVC是指一次最大吸氣后，盡力盡快呼出的最大氣體量。目前國內外有學者采用VC-FVC來預測阻塞性通氣功能障礙患者氣道阻塞嚴重程度、疾病的進展及運動能力，但是目前尚無統一標準。因此尋找一種適用于基層醫院評估RV的方法，對基層臨床開展相關的工作有著重要的意義，本研究通過分析VC與FVC的差值(VC-FVC)與RV的相關性，比較二者對COPD的診斷價值，為基層醫院診斷COPD提供依據。

1 對象與方法

1.1 研究對象

選擇2018年1月～8月呼吸與危重癥醫學科就診的204例COPD患者作為慢阻肺組，選取同期健康體檢者212例作為對照組。COPD患者符合2016 GOLD和中華醫學會呼吸病分會COPD的診斷標準：吸入支氣管舒張劑后FEV1/FVC<70%，確定存在持續的氣流受限[8]，患者于肺功能檢查前72 h內未使用H1受體拮抗劑、未使用過腎上腺皮質激素類藥物，肺功能檢查前20 h未使用長效吸入型抗膽堿能藥物(LAMA)、吸入型長效β2受體激動劑/激素(LABA/ICS)，肺功能檢查前4 h內未使用短效吸入型抗膽堿能藥物及短效吸入型β2受體激動劑。排除合并支氣管擴張癥、支氣管哮喘、肺結核、間質性肺病、細支氣管炎及囊性肺纖維化患者，排除有胸廓畸形及肺切除術史患者，排除合并嚴重心功能不全、惡性心律失常、未控制的高血壓、主動脈瘤患者，排除近1月內發生不穩定地心絞痛、心肌梗死患者，排除合并惡性腫瘤、活動期的自身免疫性疾病、嚴重肝腎功能不全患者，排除近期嚴重手術外傷、嚴重感染患者，排除合并腦血管疾病后遺肢體活動障礙及認知障礙和精神異常等患者。慢阻肺組男139例、女65例，年齡(63.5±7.4)歲，身高(165.7±8.5)cm，體質量(71.1±13.5)kg；對照組男163例、女49例，年齡(61.4±5.5)歲，身高(165.7±7.8)cm，體質量(72.2±13.2)kg。兩組受檢者年齡、性別、身高及體質量比較，差異無統計學意義(P>0.05)，具有可比性。該研究獲得醫院倫理委員會批注，受檢者知情同意。

1.2 觀察指標

兩組受檢者于就診或體檢時，采用Master Screen Body肺功能儀(Jaeger，德國)行常規肺通氣功能測定，指標包括： VC、FVC、RV及肺總量(TLC)，計算RV占肺總量的百分比(RV/TLC)及VC與FVC的差值(VC-FVC)。

1.3 統計學處理

2 結果

2.1 肺功能結果

與對照組比較，慢阻肺組患者VC、FVC顯著降低， RV、TLC、RV/TLC及VC-FVC顯著升高，差異具有統計學意義(P<0.001)。見表1。

表1 兩組受檢者常規肺功能指標比較Tab.1 Comparison of routine pulmonary function indexes between two groups

2.2 VC-FVC與RV、TLC、RV/TLC相關性分析

Spearman相關分析結果顯示，慢阻肺組患者VC-FVC與RV、TLC呈顯著正相關(r=0.261、0.262，P<0.001、0.006)，VC-FVC與RV/TLC無相關性(r=0.106，P=0.066)；對照組VC-FVC與RV、TLC及RV/TLC無相關性(r=0.065、0.026、0.041，P=0.345、0.709、0.552)。見圖1。

2.3 VC-FVC、RV及TLC對COPD的診斷價值

以慢阻肺患者為陽性觀察組，以對照組為陰性觀察組，經ROC曲線分析VC-FVC、RV、TLC診斷COPD的臨床價值；結果顯示，RV與VC-FVC的AUC面積分別為0.865與0.843，顯著高于TLC的0.644(Z=8.635、7.569，P=0.006、0.013)，但RV與VC-FVC AUC面積比較，差異無統計學意義(Z=2.341，P=0.124)，見表2、圖2。

圖1 慢阻肺組患者VC-FVC與RV、TLC的相關性分析Fig.1 Correlation between VC-FVC, RV and TLC in COPD patients

表2 ROC曲線分析各肺功能指標對COPD的診斷價值Tab.2 ROC curve analysis of diagnostic value of pulmonary function indicators in COPD

圖2 VC-FVC、RV及TLC對COPD的診斷價值Fig.2 Diagnostic value of VC-FVC, RV and TLC in COPD

3 討論

COPD是一種氣流阻塞限流的肺部疾病，發病率極高，慢性支氣管炎和肺氣腫是其主要的病理特征[7]。殘氣容積是肺容量參數中一項重要指標，對臨床上判斷患者是否存在過度充氣或肺氣腫有重要意義，RV是評估殘氣容積最重要的指標[9]。VC及FVC均為反映肺容量的常用指標，也是簡便易行且容易獲得的指標[6]。VC是在最大努力吸氣后完全盡力呼氣的最大氣體量，不需快速用力呼吸，受呼吸肌力、肺胸廓彈性及氣道阻力等因素的綜合影響。而FVC是指一次最大吸氣后，盡力盡快呼出的最大氣體量，受試者的呼氣用力程度和呼氣速度都要達到其極限，此時的胸膜腔壓力明顯增高，使處于呼氣狀態的氣道外壓力較VC明顯升高。目前國內外有學者采用VC-FVC來預測阻塞性通氣功能障礙患者氣道阻塞嚴重程度、疾病的進展及運動能力[7]，但是目前尚無統一標準。有研究認為存在氣流受限的患者VC與FVC之間存在明顯的差異，VC-FVC可作為評估小氣道陷閉的指標[10]。本研究的結果顯示，慢阻肺組的VC-FVC為0.06(0.14)，與對照組0.00(0.06)相比，具有統計學意義(P<0.001)，說明采用VC-FVC鑒別和篩查小氣道陷閉或肺氣腫的人群是具有臨床意義。分析原因可能與COPD的小氣道病變有關[11]，在慢性炎癥作用下，既引起小氣道病變又產生肺實質的破壞，炎癥細胞浸潤和黏膜充血水腫使氣道管壁增厚、氣道重塑，加之炎癥刺激分泌物增多等因素，使小氣道管腔狹窄，氣道阻力增高；同時，由于肺泡壁彈性成分大量破壞、肺泡附著喪失，肺組織彈性回縮力減弱，對小氣道的牽張作用減弱，易出現小氣道塌陷[12]。因此，在進行FVC測定時，由于快速用力的呼氣動作使胸腔內壓明顯升高，導致有病變的小氣道產生陷閉，呼出氣流減少，即表現為FVC值的下降。

RV與TLC也是肺容量測定的常用指標，其中RV反映肺泡靜態膨脹度，可避免呼氣末期肺泡陷閉，具有穩定肺泡的作用[13]。COPD的肺容量改變以肺內氣體陷閉為主要特征，由于氣道管徑受到胸肺容積的影響，在吸氣時管徑狹窄減輕，而呼氣時管徑狹窄加重導致小氣道提前閉合氣體不能排出，肺容積-壓力曲線的移位改變了胸壁和肺這兩種對抗回縮力之間的平衡關系[14]，因此需要一個更大的容積TLC增加來平衡胸壁的回縮力以增加功能殘氣量(FRC)造成肺內含氣量不斷增多，引起動態肺部過度充氣及氣體陷閉[15]。有研究表明，TLC可以綜合反映COPD患者動態通氣過度、呼吸肌肌肉功能障礙及呼氣儲備的降低[16]，RV與TCL在COPD患者肺容量評估中具有重要作用，而本研究的實驗結果也顯示，慢阻肺組VC-FVC與RV、TLC呈顯著正相關，對照組相關性不明顯；說明VC-FVC可以反映COPD患者RV與TLC水平，間接提示COPD患者氣道陷閉及肺過度充氣的程度。基于此，本研究再進一步采用ROC曲線分析VC-FVC與RV、TLC對COPD的診斷價值，結果顯示RV與VC-FVC對COPD的診斷價值明顯優于TCL，說明雖然RV是評價和明確COPD患者RV或肺氣腫良好的功能指標，但 VC-FVC也可用來評估COPD患者肺氣腫的發生，具有極高臨床價值。本研究的ROC曲線分析雖然是通過COPD患者來區分陽性和陰性觀察組，但是COPD患者的主要臨床特征就是氣道陷閉或肺過度充氣，因此通過分析VC-FVC與RV對COPD患者的診斷價值也是間接表明兩者對于肺RV或肺氣腫程度的評估價值。