肺功能檢查與兒童哮喘的研究進展

陳松 綜述 楊俊 審校

1.貴州醫科大學，貴州 貴陽 550004；

2.貴州醫科大學附屬醫院兒科，貴州 貴陽 550004

哮喘是慢性氣道炎癥性疾病，反復發作的喘息是其典型的臨床表現，此外還有部分哮喘以咳嗽、胸悶等為表現；哮喘的發作、病情的發展及控制狀態，均受到氣道炎癥變化的影響，運用當前檢查技術對氣道炎癥情況進行評價，可以協助臨床醫師對病情進行更準確的評估和調整治療[1]。此外，肺功能檢查通過特殊的技術手段，對受試者的呼吸功能進行量化，并提供相應的數據來判斷肺功能不全的類型和肺功能損害的程度。對哮喘的診斷、鑒別診斷、病情嚴重程度及治療效果評價具有重要意義。作為哮喘系統規范化管理中的一項重要檢查，研究肺功能具有重要意義。過去的研究主要集中在肺通氣功能指標與兒童哮喘的關系，對于其他肺功能指標的研究較少，近年來人們對小氣道功能及其他肺功能檢測方式也越來越重視，關于其研究也逐年增多；現就兒童肺功能檢測與哮喘的研究現狀及進展做一綜述。

1 肺功能檢查項目與兒童哮喘

1.1 肺通氣功能檢查與兒童哮喘 哮喘患兒主要表現為阻塞性通氣功能障礙，主要為FEV1、FEV1/FVC 等通氣功能指標下降，因此在兒童哮喘指南[2]中提出將FEV1作為哮喘診斷的輔助指標之一；陳欣等[3]的研究還表明，哮喘兒童發作期和哮喘緩解期的FEV1絕對值異常率均高于FEV1/FVC%，因此臨床醫師要提高對FEV1的絕對值的重視程度。此外，FEV1還可用于哮喘嚴重程度的分級和指導吸入用糖皮質激素(inhaled corticosteroids，ICS)的應用；需要特別指出的是，當FEV1 低于正常預測值的60%、FEV1 變異率大于30%，且每天都有嚴重的哮喘臨床癥狀時，需加大用藥劑量[4]。FEV1 及FEV1/FVC 還作為評估哮喘控制水平的指標之一，哮喘臨床緩解期，上述指標處于正常范圍，但若出現哮喘發作或有臨床癥狀或體征時，則會降低[5-6]；譚力等[7]的研究還發現FEV1%越低，哮喘控制越差。除此之外，FEV1對難治性哮喘及普通哮喘還有一定的判別意義，難治性哮喘患兒該指標明顯低于普通哮喘患兒[8]。

1.2 氣道反應性測定與兒童哮喘 氣道高反應性(airway hyperresponsiveness，AHR)是哮喘的病理生理改變之一，常發生在哮喘癥狀出現之前。對于疑似哮喘但癥狀不典型的兒童，可進行氣道反應性測定，即支氣管舒張試驗和(或)支氣管激發試驗，以協助診斷；但支氣管舒張試驗陽性率低于支氣管鏡激發試驗[9]，因此臨床上在進行氣道反應性測定時，應盡可能選擇支氣管激發試驗。由于兒童的氣道的發育特點，哮喘患兒的氣道重塑沒有成人明顯，若經及時有效的治療后，肺功能可以在短時間內恢復至正常正態，但此時AHR卻仍然可能存在[10]。賴雪芹等[11]的研究證實了這一觀點，并發現哮喘患兒在有效治療后3個月，氣道高反應性無明顯改變，且經有效治療2 年后支氣管激發試驗陽性率仍高達56%，且均為輕度氣道高反應。因此若基于臨床癥狀及肺功能恢復正常，而對哮喘患兒停藥，但AHR 尚未恢復正常，則可能導致患兒在短期內出現哮喘復發；因此對于哮喘患兒停藥需要綜合考慮氣道反應性測定、肺功能異常情況及臨床癥狀[12]。

1.3 小氣道功能與兒童哮喘 小氣道是指直徑＜2 mm，無軟骨支持的氣道；肺功能指標FEF50、FEF75、MMEF 能反映小氣道功能，而FEF50、FEF75更為敏感[13-15]；兒童哮喘發病早期的臨床癥狀并不明顯，但機體內已存在氣道炎癥反應，主要表現為小氣道功能的改變[16]，此外，國內外學者的研究表明，哮喘炎癥的主要部位是小氣道[17-19]，因此小氣道功能檢測對哮喘的診治有著重要意義。王海燕等[20]的研究表明，哮喘急性發作期大氣道功能障礙指標以輕、中度異常為主，而小氣道功能障礙指標以中、重度異常為主；而且經有效治療后，小氣道功能指標在一年后逐漸上升，直至恢復正常；這與陳俊松等[21]的研究結果是一致。沈立新等[22]通過對100例哮喘緩解期患兒及50例健康兒童的肺功能結果比較發現：哮喘緩解期兒童的大氣道指標與健康兒童無差異，而小氣道功能指標在哮喘緩解期則表現為不同程度降低，表明哮喘緩解期兒童的小氣道炎癥并未消失。因此在臨床上對哮喘兒童調整治療，特別是停藥時需要關注小氣道功能功能情況，若患兒大氣道功能正常且無臨床癥狀，但仍有小氣道功能異常，此時若突然停藥，哮喘復發的幾率會明顯增加。此外，由于氣道慢性炎癥主要累及的部位是小氣道，而氣道炎癥又影響著氣道的反應性測定情況，因此通過對小氣道功能的檢測，在一定程度上可以反映氣道的反應性；喬廉潔等[23]的研究發現：支氣管激發試驗陰性的患兒，其小氣道功能障礙的發生率明顯低于支氣管激發試驗陽性的患兒，且小氣道功能障礙的發生率隨著氣道反應性的增高而增加；這與朱雪惠等[24]的研究結果是一致的。CIPRANDI 等[25]研究還發現，小氣道功能檢測結果與氣道的反應性測定結果有著良好的相關性，但哮喘患兒的相關性低于過敏性鼻炎患兒。許多研究均表明小氣道功能檢測在兒童哮喘的診斷和治療中具有重要的作用，但小氣道功能指標并未納入兒童哮喘指南，這可能與目前小氣道功能和哮喘的相關研究主要集中在單中心、小樣本的研究有關；即便如此，臨床上對于兒童哮喘診治，仍不能忽視小氣道功能情況。

2 肺功能檢查方式與兒童哮喘

2.1 呼氣峰流速檢查與兒童哮喘 呼氣峰流速(peak expiratory flow，PEF)是指用力呼氣時的最高流量，是反映氣道通暢性的指標之一；對于臨床醫師而言PEF 變異率意義可能更大，因為PEF 變異率能較好的反映氣道的舒縮功能；對于正常人而言，PEF 在1 d內也會有波動，但其變異程度較小，而哮喘患兒因為其氣道舒縮變異較大，所以PEF變異率也大。我國兒童哮喘指南明確提出PEF日間變異率≥13%是哮喘的診斷指標之一，兒童哮喘急性發作嚴重度可以根據PEF 占正常預計值或本人最佳值情況對進行分度[6]。PEF 除了可以采用肺功能儀測定以外，還可以通過峰流速儀進行測定，而峰流速儀比肺功能儀易操作且方便攜帶，適合患兒或家屬自行測定，根據PEF 波動情況了解哮喘的進展或控制情況，因此以峰流速儀監測而獲得PEF變異率臨床意義更大；BUZOIANU等[26]的一項前瞻性研究表明：PEF 與哮喘控制測試有著相關性，且不受年齡和變應性鼻炎的影響；REDDEL等[27]以及KAMIYA 等[28]的研究也進一步證實了PEF 監測哮喘控制的重要性；且KAMIYA等[28]還發現無癥狀的哮喘患者其平均PEF 值最低可達50.5%，已明顯低于正常指標，表明在評估哮喘控制時PEF值比患者的自我感覺更為可靠；通過進一步研究還發現無癥狀的哮喘患者，其PEF的變異系數在±4.0%之間，因此當患者的PEF 波動超過8%時，無論其癥狀是否穩定，均應調整治療。此外，THAMRIN 等[29]研究還發現PEF 監測可以預測未來哮喘發作的風險。

2.2 潮氣呼吸肺功能與兒童哮喘 潮氣呼吸肺功能檢測是通過特殊的傳感器(壓差式或超聲式流量傳感器)獲得受檢者呼吸的流量信號，經過處理后獲得容積信號，從而描繪出流量-容積曲線[30]。該檢查只需在睡眠中安靜呼吸即可進行，因此對嬰幼兒哮喘診治有很大的作用，可以為嬰幼兒哮喘的病情分析、療效評價以及預后判斷提供定量指標[31]。在臨床上主要關注的指標是達峰時間比(TPTEF/TE)、達峰容積比(VPEF/VE)、潮氣量、潮氣呼吸流速-容量環(TFVL)。哮喘本質是氣道阻塞，在潮氣呼吸肺功能中，表現為TPTEF/TE、VPEF/VE 下降，依照專家共識[5]可以根據TPTEF/TE、VPEF/VE 將氣道阻塞可分為輕、中、重度阻塞：輕度阻塞(27%～23%)、中度阻塞(22%～15%)、重度阻塞(＜15%)；因此嬰幼兒哮喘急性發作時，可根據TPTEF/TE、VPEF/VE對病情嚴重度進行評估，江東仙等[32]的研究證實了這一點，表明嬰幼兒哮喘急性發作期病情越重，TPTEF/TE、VPEF/VE越低。氣道高反應性是哮喘的病理生理特點，而嬰幼兒不能行常規肺功能，因此適用于大齡兒童的支氣管舒張試驗判斷標準，對于嬰幼兒已不再適用，兒童肺功能系列指南中明確指出TPTEF/TE 改善率或VPEF/VE 改善率≥15%可以作為小年齡兒童基于潮氣呼吸肺功能檢查的支氣管舒張試驗的評定標準[33]；張淵源等[34]的研究還提示上述標準判定支氣管舒張試驗陽性的靈敏度和特異度分別為20.75%、73.58%。與此同時作為氣道高反應性的另一項檢查，即支氣管激發試驗，目前國內尚無基于潮氣呼吸肺功能的支氣管激發試驗判定標準指南或共識，且關于這方面的研究也較少，僅有少數文獻[35]有提及TPTEF/TE、VPEF/VE 下降≥20%可以作為支氣管激發試驗陽性的判定標準，但還需綜合受檢者體征，如肺部哮鳴音、經皮血氧飽和度等情況。

2.3 脈沖振蕩肺功能與兒童哮喘 脈沖振蕩肺功能(impulse oscillometry，IOS)是一種以強迫振蕩技術為基礎的檢測方法；它以振蕩源所產生的振蕩波為信號，經過計算機系統處理，得到不同頻率和性質的呼吸阻抗值和多種呼吸生理參數，通過這些參數及呼吸阻抗值，可以了解周圍氣道的阻塞情況；臨床關注的主要參數有：Zrs(呼吸總阻抗)、電抗面積(AX)、呼吸道總阻力(R5)、中心呼吸道阻力(R20)、周圍氣道阻力(R5-R20)、5 Hz 時的電抗值(X5)、響應頻率(Fres)等[36]。該檢查不需要受檢者進行特殊的呼吸配合，因此IOS 在嬰幼兒肺功能檢查中扮演著極為重要的角色。國內外有較多學者通過研究證實了IOS檢測在兒童支氣管哮喘的診治中具有一定的意義[37-38]。國外學者發現哮喘患兒R5明顯增高，R20基本正常，X5負值增加，Fres后移[39]；GOLDMAN等[40]研究還發現IOS參數比常規肺功能參數的變化更敏感；因此對于常規肺功能檢查正常但病情控制不佳的哮喘患兒，可能IOS意義更大。PETAK 等[41]學者通過對正規治療后處于臨床緩解期的哮喘兒童與健康兒童的脈沖振蕩肺功能參數比較發現，Fres、R5和Zrs可作為氣道高反應的敏感指標，進一步研究還發現哮喘患兒經治療后，R20、X5比R5、Fres先恢復正常，說明哮喘發作緩解后氣道阻力降低；國內學者陳鳳等[42]通過對哮喘急性發作期和臨床緩解期IOS 異常率的比較發現，在哮喘急性發作期IOS 以Zrs、R5-R20、Fres 異常為主，而臨床緩解期則以R5-R20異常為主；任立歆等[43]的研究結果也支持這一觀點，他們研究發現兒童哮喘IOS 指標R5、R5-R20 明顯增高，以R5-R20 增高為主。此外，基于IOS 的氣道高反應性測定對哮喘的診斷也有一定意義，其支氣管舒張試驗以Zrs、R5 下降≥20%和X5 下降≥30%為判定標準，該標準具有較高的敏感度和特異度[38-43]，并已納入相關指南[39]；有指南指出基于IOS的支氣管激發試驗陽性的判定可以參考Astograph 法[5]，這兩者的檢測原理相同，主要以最低激發累積劑量(Dmin)為標準，其值越小，說明氣道對刺激反應的敏感性越強，若Dmin＜2 個單位則考慮支氣管激發試驗陽性。

3 總結與展望

肺功能檢測對哮喘的診斷、治療、病情評價及預后分析具有重要意義；以往國內對肺功能檢測研究主要集中在常規肺通氣功能、氣道高反應性等方面，但近年來，學者對于其他肺功能檢測參數以及方法也越發重視，相關的研究也逐年增加，但大部分研究均是基于單中心、小樣本的研究，因此若能進行多中心、大樣本的肺功能與兒童哮喘研究，那么其對于臨床的指導價值將會提升、各判定標準的可信度也將隨之提高。隨著哮喘患病率的升高，對于哮喘的長期管理顯得極為重要，而反復多次返院復診，使得部分家屬疲乏，進一步導致醫從性降低，因此不受操作者影響、價格便宜的便攜式肺功能檢測儀的研究生產也顯得尤為重要。隨著深入研究，兒童肺功能檢測的前景將會十分廣闊，對于兒童哮喘的指導也將更加全面。