脉冲震荡肺功能与常规肺通气功能在儿童哮喘气道监测的敏感性研究

刘晓娟 张中平 段晨初 刘新峰 吴会芳 张腾腾 甄丽娜 吴晓杰

河北省儿童医院呼吸三科,石家庄050031

支气管哮喘 (哮喘)是一种气道慢性炎症性疾病,长期密切监测病情及规律治疗,可有效控制症状,预防疾病急性发作。肺功能检查是诊断、随访监测哮喘病情的重要手段之一,该项检查可客观反应哮喘病理生理改变,有助于明确病情,指导临床治疗。然而,在实际临床肺功能检查中,因年幼患儿检查配合度较差,给临床诊断及随访检查带来一定困难。脉冲震荡是一种新型肺功能检查技术,对小气道监测更为敏感,并有助于明确肺功能状态,且对患儿配合要求较低[1]。对此,本研究回顾性分析河北省儿童医院近年收治的156例不同分期的哮喘患儿经脉冲震荡肺功能检测的临床资料进行回顾性分析,其宗旨为分析该项检查技术与常规肺通气功能检测在儿童哮喘气道监测的敏感性,为临床选择合理检查方式提供理论依据,现报道如下。

1 对象与方法

1.1 研究对象 回顾性分析在河北省儿童医院呼吸三科于2017 年8 月至2018 年7 月期间收治的156例哮喘患儿的临床资料,诊断标准:均符合《儿童支气管哮喘诊断与防治指南 (2016年版)》的诊断标准及临床分期[2],其中急性发作期表现为反复发作性咳嗽、喘息、呼吸困难,并伴有气道高反应性三凹征、颈静脉怒张等体征,常规肺部听诊有哮鸣音;临床缓解期以急性发作时经积极治疗后,症状体征消失且维持4周以上,并进行长期管理持续吸入治疗。纳入标准:(1)符合诊断及分期标准;(2)年龄3～12岁;(3)病程1～8年;(4)入组前1个月无呼吸道感染;(5)肺功能检查前停止服用β2 受体激动剂、茶碱类、糖皮质激素类、解痉平喘类药物超过48 h; (6)均能平静呼吸完成测试过程; (7)所有患儿及家长均对本研究知情,且签署知情同意书,并经我院伦理委员会批准,伦理批号为201170215。排除标准:(1)合并严重心肝肾功能障碍者;(2)伴有过敏史、自身免疫性疾病或呼吸衰竭等慢性消耗性疾病者;(3)伴有咳嗽变异性哮喘、支气管扩张、肺炎等其他支气管及肺部疾病;(4)合并慢性心肺疾病、支气管异物及先天肺部发育不良者;(5)意识障碍及精神疾病史;(6)临床资料不全、随访资料丢失;(7)检查依从性较差,不能配合检查者;(8)正接受其他临床试验研究者。

根据哮喘分期分为:急性发作期组78例,其中男46例,女32例,年龄(8.5±2.4)岁,年龄范围为3～12岁,病程(4.2±1.3)年,病程范围为1～8 年;临床缓解期组78 例,其中男40 例,女38例,年龄 (6.8±1.9)岁,年龄范围为3～10岁,病程 (3.6±1.2)年,病程范围为1～7年。另取同期到院的健康儿童78 例作为健康组,其中男43例,女35例;年龄(7.6±2.1)岁,年龄范围为2～11岁。3组入组研究对象一般资料比较差异无统计学意义(F=2.200,P＞0.05),具有可比性。

1.2 方法 3组研究对象均分别进行脉冲震荡肺功能检查和常规肺通气功能检查,具体操作如下:(1)脉冲震荡肺功能检查采用德国耶格公司提供的MasterScreen脉冲震荡肺功能检测系统,协助患儿取坐位,用含口器将鼻子夹住,舌头置于含口器下方,口唇包紧口含嘴,以免漏气。检测时,指导患儿头部轻微上扬,医师双手拖住患儿双侧面颊,叮嘱患儿保持放松,并平静呼吸,保证呼吸曲线平稳,呼吸频率及潮气量正常,重复检测3次,每次检测时间40～60 s,每次间隔1 min,取最佳数据保存。记录外加频率为5 Hz、20 Hz时的气道黏性阻力 (resistance 5、resistance 20,R5、R20)、总呼吸阻抗 (respiratory system impedance,Zrs)、5 Hz 时的周边弹性阻力 (reactance at 5 Hz,X5)、共振频率(resonant frequency,Fres)。(2)常规肺通气功能检查:采用德国耶格公司提供的MasterScreen肺通气功能检测系统,协助患儿取端坐体位,保持头部自然水平,全身放松,松解衣领腰带,鼻夹夹鼻,口唇紧密包裹口器含嘴裹,以免口鼻漏气影响检查效果。质量控制严格按照ATS/ERS 的肺活量测定指南操作,重复操作3次,取最佳数据保存。检测第1秒用力呼气容积占预计值的百分比 (forced expiratory volume in one second as a percentage of expected value,FEV1%pred)、呼气峰流速占预计值的百分比 (percent perdicted PEF,PEF%pred)、最大呼气中期流速占预计值的百分比 (maximal midexpiratory flow 75/25,MMEF75/25)。

1.3 观察指标 对比3组常规肺通气功能和脉冲震荡肺功能检测结果。

1.4 统计学分析 采用SPSS 22.0统计学软件进行数据分析,计量资料用±s表示,组间比较用t检验,P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

临床缓解组在脉冲震荡肺功能、常规肺通气功能各指标均优于急性发作期组,健康组和临床缓解期组各肺功能指标比较类似,健康组R5、Zrs及Fres指标优于临床缓解期组,差异有统计学意义(F=9.267、6.025、6.415,P值均＜0.05)。见表1。

3 讨论

哮喘是一种儿童常见呼吸系统异质性疾病,以慢性气道炎症和气道高反应为主要病理表现,该症往往易导致患儿支气管外周气道和功能发生改变,并会引起气道痉挛和肺顺应性下降,继而损害肺功能,影响远期生存质量[3]。因此,早期诊断、评估肺功能,并积极治疗,对阻断气道重塑,保护肺功能,改善临床预后有重要价值。常规肺通气功能检测技术是诊断、评估哮喘的金标准,能客观反映哮喘患儿气道炎症病理变化及改变程度,但由于该项检测技术常易引起平滑肌痉挛,影响气道阻力真实性,加之患儿年龄较小,不能理解并正确用力呼气进行检测,不能很好的配合检查,无形中增加检查难度,常造成检查结果相对不准确,此外,常规肺通气功能检查只能反映流速变化,不能区分大小气道病变,不能检测到弹性回缩的肺组织[4-6]。

脉冲震荡肺功能检测是近年新兴的一种肺功能检测新技术,该检测方法基于强迫振荡原理,以一定频率的振荡波叠加在患儿自主呼吸上,对患儿呼吸道压力及流量进行连续测定,即可快速、准确地测定患儿呼吸系统阻力和顺应性情况,同时,通过调整不同频率振荡波及传导距离,以反应中心气道阻力及呼吸道各部分的阻力情况。此外,相较于传统肺通气功能检测,脉冲震荡肺功能检测采用信号源外置,操作更为简单、便捷,更适用于幼儿,无需患儿特别配合,避免患儿用力呼吸导致气管痉挛,提高患儿肺功能检查的依从性[7-9]。

有研究报道指出[10],哮喘患儿的FEV1%pred、呼气峰流量与R5、R20、Zrs、Fres等呼吸阻抗指标有明显相关性。本研究结果显示,在常规肺通气检查中,哮喘急性发作组FEV1、PEF、MMEF75/25相较于临床缓解组明显下降 (P值均＜0.05),表明哮喘急性发作患儿存在肺阻塞性肺通气障碍,小气道功能降低。在脉冲振荡肺功能检测中,R5、R20 增高表明患儿存在中心气道和外周气道阻力增加;Zrs、Fres增高表明患儿肺及支气管顺应性降低,且同时存在周围气道阻塞及中心气道阻塞、周围弹性阻力增大现象;X5下降则表示存在气道阻力增加,呼吸顺应性下降,肺弹性阻力增高[11-12]。本研究中,相较于临床缓解组,哮喘急性发作组的R5、R20、Zrs、Fres水平明显升高,且X5值降低 (P值均＜0.05)。表明哮喘急性发作患儿大、小气道阻力及肺的顺应性降低,分析是由于哮喘急性发作时,可引起阻塞性气道障碍,刺激气道分泌黏液,气道平滑肌痉挛而增加气道阻力,继而降低气道通气功能。

本研究结果显示,常规肺通气功能检查中,健康组和临床缓解组各肺功能指标比较差异无统计学意义(P值均＞0.05)。结果表示,哮喘临床缓解期患儿的肺通气功能均恢复至正常水平,与健康儿童无明显差异。但在脉冲震荡肺功能检查中,健康组R5、Zrs及Fres指标优于临床缓解期组 (P值均＜0.05)。结果提示,尽管哮喘临床缓解期患儿进入恢复期,常规肺通气功能及临床症状均恢复正常,但仍存在小气道堵塞现象及小气道功能异常,因此,脉冲震荡肺功能检查指标R5、Zrs及Fres可更为敏感的反映小气道功能变化,其呼吸阻抗指标对判断早期小气道功能异常有重要价值。然而,由于脉冲震荡肺功能检测技术进入临床时间相对较短,如何应用呼吸阻抗指标判断支气管舒张试验阳性尚缺乏统一标准,在很多方面仍需进一步探索。

表1 哮喘各组不同肺功能检测结果比较 (±s)

表1 哮喘各组不同肺功能检测结果比较 (±s)

注:FEV 1%pred为第1秒用力呼气容积占预计值的百分比;PEF%pred为呼气峰流速占预计值百分比;MMEF75/25为最大呼气中期流速占预计值的百分比;R5为频率为5Hz时的气道黏性阻力;R20为频率为20 Hz时的气道黏性阻力;Zrs为总呼吸阻抗;X5为5Hz时的周边弹性阻力;Fres为共振频率

组别例数FEV1%pred(%)PEF%pred(%)MMEF75/25(%)R5 (kPa·L-1·s-1)R20 (kPa·L-1·s-1)Zrs(kPa·L-1·s-1)X5 (kPa·L-1·s-1)Fres(Hz)急性发作期组78 81.62±8.61 58.65±10.33 82.15±7.65 1.31±0.24 0.97±0.15 1.44±0.35-0.51±0.12 26.57±1.89临床缓解期组78 96.53±9.37 80.05±9.35 95.43±7.24 0.78±0.21 0.39±0.13 0.87±0.33-0.35±0.14 20.31±1.38健康组78 108.41±9.62 96.24±10.57 104.05±7.35 0.25±0.17 0.26±0.13 0.46±0.17-0.33±0.16 12.03±1.75 F 值1.385 1.724 1.925 9.267 1.206 6.025 1.034 6.415 P 值0.078 0.610 0.058 0.034 0.089 0.025 0.067 0.014

利益冲突所有作者均声明不存在利益冲突