體積描記法檢測肺容量指標在慢性阻塞性肺疾病中的臨床應用

孟德楊 蘇艷 杜麗娟 閆莉

慢性阻塞性肺疾病(chronic obstructive pulmonary disease) 簡稱慢阻肺，以不可治愈的氣流受限為特征，其臨床表現多樣，包括肺氣腫和慢性支氣管炎等[1]。慢阻肺已成為全球性問題，預計到2030年將成為第三大最常見的死亡原因。雖然慢阻肺的死亡率和發病率較高，但其病程長，早期癥狀少，導致診斷不足[2]。如能早期識別，及時進行干預，雖疾病不完全可逆，但可延緩病程進展，盡可能維持患者的剩余肺功能。肺功能檢查是臨床上診斷和評估慢阻肺并分級的重要標準。目前通用呼氣流量指標如第1秒用力呼氣容積(forced expiratory volume in the first second,FEV1)與用力肺活量(forced vital capacity,FVC)的比值(FEV1/FVC)作為慢阻肺的診斷指標，用FEV1占預計值的百分比(FEV1%pred) 來評估疾病嚴重程度[3]。然而，越來越多的證據表明，肺過度充氣可導致慢阻肺患者呼吸困難和活動受限，并且是其死亡的重要獨立危險因素[4]。單純呼氣流量指標僅能反應肺通氣情況，無法反映肺過度充氣，在慢阻肺的整體評估方面存在欠缺。本文就體積描記法所測肺容量指標(如殘氣量等)對慢阻肺的臨床價值作一綜述。

慢阻肺存在肺過度充氣

慢阻肺患者氣道陷閉，肺泡及呼吸性細支氣管結構破壞，加之吸煙、空氣污染、α1抗胰蛋白酶缺乏等影響，肺臟彈性回縮力減弱，不足以維持正常呼氣水平，在平靜呼氣末，肺臟難以恢復到正常狀態，肺泡內滯留氣體過多，從而造成靜態肺過度充氣，降低通氣儲備[5]。患者常通過增加呼吸頻率來滿足機體需求，而縮短的呼氣時間難以使肺內的氣體充分排空，殘余氣體長期積聚于肺泡內，使得呼氣末肺容積逐漸增加，出現動態肺過度充氣[6]。在這種情況下，呼氣肌力增加非但不利于肺泡內氣體排空，反而使小氣道過早閉合，加重過度充氣。在肺功能中體現為呼氣流量指標如FEV1、FEV1/FVC降低，當出現肺氣腫改變時，可以看到深吸氣量(inspiratory capacity，IC)降低，殘氣量(residual capacity，RV)及肺總量(total lung capacity，TLC)隨之增高。

體積描記法相關肺容量指標

圖1 體積描記法檢測原理概念圖

然而，由于檢查原理以體描箱的密閉性為基礎，體積描記法對患者的配合度要求較高，部分存在認知障礙、幽閉恐懼癥、佩戴連續輸液泵等設備、軀干石膏固定及其他不宜進入體描箱的患者無法配合完成體積描記法的檢查[7]。且體描箱價格昂貴，對周圍溫濕度及氣壓變化敏感，操作相對復雜，限制了其在基層醫院的普及。此外，有研究顯示[9]在氣道阻塞較為嚴重時，尤其當FEV1<30%預計值時，口腔壓低于肺泡壓，體描法測定的FRC可能高于真實值，此點需引起注意。

圖2 通過體描箱獲得的壓力-容積環[7]

殘氣量相關指標對慢阻肺的診療價值

除殘氣量的絕對值外，臨床上還常用殘總比(RV/TLC)來除外體表面積對結果產生的影響。其意義與肺過度充氣密切相關[10]。在實際測量中，FRC、RV的變異較大，對其正常值尚無統一標準，通常將健康青年的RV/TLC在20%～35%之間作為正常值，且隨年齡的增加RV/TLC也將隨之增加。在肺功能指標中IC/TLC與RV/TLC之間的相關性最強，都是空氣滯留的標志[11]。

有研究表明，殘氣量相關指標可以輔助慢阻肺的診斷。陳培[12]等認為，若以RV/TLC為慢阻肺的診斷標準，得出最佳臨界值52. 8%，敏感度73. 1%，特異度73. 4%，表示其具有較高的臨床應用價值，繪制ROC曲線，曲線下面積為0. 792。McCartney C.[13]等也發現，中度及中重度阻塞的慢阻肺患者，應用支氣管舒張劑后其氣道阻塞不完全可逆，而殘氣量存在顯著變化，說明除FEV1外，殘氣量也可作為評價支氣管舒張劑療效的輔助指標。

在病情評估及預后方面，殘氣量相關指標也有一定的輔助價值。Zeng S.[14]等研究了7479名慢阻肺高危者，發現31%受試者的RV/TLC高于正常上限(ULN)，其確診為慢阻肺的可能性更大(HR=1.55,95%CI：1.42～1.70，P<0.001)，且全因死亡率更高(HR=1.41,95%CI：1.29～1.54，P<0.001)。這部分人群需要藥物干預及入住重癥監護室的幾率更高。在預后方面，RV/TLC異常者更容易發展成為FEV1/FVC異常的慢阻肺患者(OR=1.30,95%CI：1.03～1.65，P=0.027)。另外，研究認為氣體滯留情況在吸煙者中很常見，并預測其更易成為典型的慢阻肺患者。說明當呼氣流量指標尚能代償時，殘氣指標可能已經出現異常改變，可更早的預測慢阻肺的可能。

在一項多中心研究中認為[15]，肺彌散功能指標一氧化碳彌散量(diffusing capacity for carbon monoxide,DLCO)和RV/TLC可作為生理指標來預測慢阻肺患者肺功能的長期變化。隨著病情進展，DLCO在所有分組中均下降，其中DLCO正常和RV/TLC正常的患者下降幅度最為顯著(P<0.05)； 在殘氣量的變化上，RV/TLC正常的患者，RV和RV/TLC均升高，而RV/TLC較高的患者，RV和RV/TLC均有所下降，該結論對應在慢阻肺初期，常見患者殘氣量增高，而病情發展到重度通氣功能障礙時，盡管患者已出現了桶狀胸、肋間隙增寬等體征，殘氣量卻有所降低，這就更提示了肺功能檢查的必要性。 Capozzolo A.[16]等對FEV1<50%預計值的慢阻肺患者進行研究，發現IC、RV/TLC、mMRC評分及BODE指數與患者的急性發作相關。在多元回歸模型中，RV/TLC與疾病的急性發作相關性最大，OR值1.66(95%CI：1.36～2.07)。也有文獻表明[17]，RV/TLC可被認為是慢阻肺患者死亡的危險因素之一。

殘氣量相關指標與慢阻肺其他臨床指標也有較好的一致性。近年一項研究中，Wouter W.[18]等收集了274名重度慢阻肺患者的資料，發現RV與6分鐘步行試驗(6 min walking test,6MWT)(r=-0.358)、圣喬治呼吸問卷(SGRQ)(r=0.184)以及mMRC評分(r=0.228)之間均有顯著相關性(所有P<0.01)，不僅如此，RV/TLC與6MWT(r=-0.563)、SGRQ問卷(r=0.289)和mMRC評分(r=0.354)之間同樣明顯相關。經線性回歸分析后表明，相比于殘氣量的絕對值，殘總比是更好的預后指標。

對于很多殘氣量較高的重度肺氣腫患者，常規的內科手段，如支氣管擴張劑的應用、呼吸鍛煉、預防感染等措施療效有限，此時可通過外科干預的方式，進行肺減容，降低殘氣量，減輕呼吸困難癥狀。這種方式療效顯著，但其并發癥多，死亡率高，經濟成本較重[19]。近年來，通過支氣管鏡技術進行肺減容的治療手段愈加受到關注，典型方法是通過支氣管鏡置入活瓣，減少進入靶肺葉的氣體量，緩解肺過度充氣，改善肺功能及預后，對存在嚴重肺過度充氣的患者尤為適用[20]。應用支氣管鏡進行肺減容的創傷小，安全性高，讓重度肺氣腫患者看到了新的希望。但這種方式同樣存在氣胸、慢阻肺加重、感染、活瓣移位、咯血等風險，盡管初期肺功能和運動能力顯著改善，但其長期效果仍有待進一步的研究[21]。一項meta分析顯示[22]，經肺減容后，與對照組相比，殘氣量平均減少0.58 L(95%CI：-0.80L～-0.37L)，FEV1增加15.87%(95%CI：12.27%～19.47%)，6MWT提高43.28 m(95%CI：31.36 m～55.21 m)， SGRQ評分降低了9.39(95%CI：-10.92～-7.86)。干預后，嚴重不良事件的比值比為6.21(95%CI ：4.02～9.58)。顯示此治療方式具有臨床意義。但需嚴格把握適應癥，降低不良事件發生。

肺總量對慢阻肺的診療價值

在輕度慢阻肺患者，肺總量值的變化不明顯，無代表性，隨病情加重，阻塞程度的增加，也可出現肺總量的降低。單純肺總量數據對疾病的診療提供價值較少，其常與其他肺功能指標聯合反映疾病情況。如上述RV/TLC。另外，深吸氣量與肺總量的比值IC/TLC也可一定程度的反映肺部過度充氣，同時也是患者運動能力的預測因子[23]。另外，IC/TLC與慢阻肺患者的生存預后相關，French A.[24]等研究發現單因素分析中，IC/TLC是慢阻肺患者死亡的重要預測指標，IC/TLC≤25%時，患者死亡風險增加(危險比(HR)：2.39，P<0.0001)。多因素分析顯示，年齡(HR：1.19，95%CI：1.14～1.24)，女性(HR：0.69，95%CI：0.60～0.83)，IC/TLC≤25%(HR：1.69，95%CI： 1.34～2.13)與死亡風險有關。Cardoso J.[25]等也認為，IC與患者的急性發作病史是慢阻肺急性發作或死亡的最佳預測因子，與患者病情嚴重程度無關。

在與其他指標的一致性方面，Klooster K.[26]等有研究表明，IC/TLC是6MWT結果的獨立預測指標(β=0.402，P<0.05)，而FEV1卻無此相關關系(P>0.05)。隨病程進展，IC/TLC處于較低水平的患者更容易出現6MWT的下降[27]。我們在測量肺功能時，條件允許時，應常規測量肺容量指標。

展 望

與國際上對慢阻肺的防控水平相比，國內對慢阻肺這種常見病仍缺乏足夠的宣傳和重視，漏診率較高[28]。隨著鐘南山院士、鄭勁平教授發起的“走進肺功能”培訓課程的推廣，“像量血壓一樣測肺功能”的概念正愈加為大眾接受。肺通氣指標FEV1、FEV1/FVC是慢阻肺的診斷、嚴重程度分級以及死亡風險的重要指標，但單一的FEV1的診斷及評估價值不足。且肺功能檢查主觀性強，當肺通氣指標處于臨界值時，臨床醫生常囑患者定期復查，加重患者經濟負擔。肺容量指標可在反映肺過度充氣、輔助慢阻肺診斷、評價治療效果及預后等方面起到補充作用，減少慢阻肺的誤診和漏診。但此方面尚未引起臨床醫師足夠的重視，目前的研究仍不足，不同研究之間結論并非完全一致，并缺乏權威的指南及專家共識。如Kahnert K.[29]等認為，與通氣功能及彌散功能測定相比，體積描記法對肺CT顯示為肺氣腫的患者可提供的信息很少。體描箱設備昂貴，對周圍環境的要求較高，操作相對復雜，對患者的配合能力有更高的要求，有研究顯示[30]，盡管都應用了體積描記技術，不同醫院所測結果存在測量差異(P<0.001)。這也提示肺功能技師需要有更熟練的操作技巧和解讀報告、分析報告的能力。在德國的一項對臨床醫師的問卷調查中顯示[31]，體積描記法(占100%)和胸部X光檢查(占96.3%)是對慢阻肺患者最常用的測量方法。而在我國目前僅在三級以上醫院應用較多，在基層醫院寥寥無幾[32]。與國外相比，仍有明顯的差距，將來仍需共同努力，推動肺功能檢查，以及體積描記技術的普及。