肺活量和用力肺活量的差值与残气量对慢性阻塞性肺疾病的诊断价值*

韩雪峰， 乜庆荣， 赵珊， 方晓玉， 张辉

(1.北京市房山区良乡医院 呼吸科， 北京 102401； 2.北京市朝阳医院 呼吸科， 北京 100020)

慢性阻塞性肺疾病(COPD)是一种严重危害人类健康的常见病及多发病[1]，肺功能检查是COPD诊断、严重程度、治疗效果及预后评估的重要检查手段，残气量(residual volume，RV)是其中非常重要的指标[2]。RV是指深呼气后肺内剩余的气量，阻塞型肺部疾病通常会造成RV增加，RV对临床判断患者是否存在过度充气或肺气肿具有十分重要的意义[3]。测定RV方法有多种，体积描记法是残气测试的金标准[4]，但在我国许多基层医院尚未普及[5]，肺活量(VC)及用力肺活量(FVC)均为极易获得的反映肺容量的常用指标[6-7]。VC是在最大努力吸气后完全尽力呼气的最大气体量， FVC是指一次最大吸气后，尽力尽快呼出的最大气体量。目前国内外有学者采用VC-FVC来预测阻塞性通气功能障碍患者气道阻塞严重程度、疾病的进展及运动能力，但是目前尚无统一标准。因此寻找一种适用于基层医院评估RV的方法，对基层临床开展相关的工作有着重要的意义，本研究通过分析VC与FVC的差值(VC-FVC)与RV的相关性，比较二者对COPD的诊断价值，为基层医院诊断COPD提供依据。

1 对象与方法

1.1 研究对象

选择2018年1月～8月呼吸与危重症医学科就诊的204例COPD患者作为慢阻肺组，选取同期健康体检者212例作为对照组。COPD患者符合2016 GOLD和中华医学会呼吸病分会COPD的诊断标准：吸入支气管舒张剂后FEV1/FVC<70%，确定存在持续的气流受限[8]，患者于肺功能检查前72 h内未使用H1受体拮抗剂、未使用过肾上腺皮质激素类药物，肺功能检查前20 h未使用长效吸入型抗胆碱能药物(LAMA)、吸入型长效β2受体激动剂/激素(LABA/ICS)，肺功能检查前4 h内未使用短效吸入型抗胆碱能药物及短效吸入型β2受体激动剂。排除合并支气管扩张症、支气管哮喘、肺结核、间质性肺病、细支气管炎及囊性肺纤维化患者，排除有胸廓畸形及肺切除术史患者，排除合并严重心功能不全、恶性心律失常、未控制的高血压、主动脉瘤患者，排除近1月内发生不稳定地心绞痛、心肌梗死患者，排除合并恶性肿瘤、活动期的自身免疫性疾病、严重肝肾功能不全患者，排除近期严重手术外伤、严重感染患者，排除合并脑血管疾病后遗肢体活动障碍及认知障碍和精神异常等患者。慢阻肺组男139例、女65例，年龄(63.5±7.4)岁，身高(165.7±8.5)cm，体质量(71.1±13.5)kg；对照组男163例、女49例，年龄(61.4±5.5)岁，身高(165.7±7.8)cm，体质量(72.2±13.2)kg。两组受检者年龄、性别、身高及体质量比较，差异无统计学意义(P>0.05)，具有可比性。该研究获得医院伦理委员会批注，受检者知情同意。

1.2 观察指标

两组受检者于就诊或体检时，采用Master Screen Body肺功能仪(Jaeger，德国)行常规肺通气功能测定，指标包括： VC、FVC、RV及肺总量(TLC)，计算RV占肺总量的百分比(RV/TLC)及VC与FVC的差值(VC-FVC)。

1.3 统计学处理

2 结果

2.1 肺功能结果

与对照组比较，慢阻肺组患者VC、FVC显著降低， RV、TLC、RV/TLC及VC-FVC显著升高，差异具有统计学意义(P<0.001)。见表1。

表1 两组受检者常规肺功能指标比较Tab.1 Comparison of routine pulmonary function indexes between two groups

2.2 VC-FVC与RV、TLC、RV/TLC相关性分析

Spearman相关分析结果显示，慢阻肺组患者VC-FVC与RV、TLC呈显著正相关(r=0.261、0.262，P<0.001、0.006)，VC-FVC与RV/TLC无相关性(r=0.106，P=0.066)；对照组VC-FVC与RV、TLC及RV/TLC无相关性(r=0.065、0.026、0.041，P=0.345、0.709、0.552)。见图1。

2.3 VC-FVC、RV及TLC对COPD的诊断价值

以慢阻肺患者为阳性观察组，以对照组为阴性观察组，经ROC曲线分析VC-FVC、RV、TLC诊断COPD的临床价值；结果显示，RV与VC-FVC的AUC面积分别为0.865与0.843，显著高于TLC的0.644(Z=8.635、7.569，P=0.006、0.013)，但RV与VC-FVC AUC面积比较，差异无统计学意义(Z=2.341，P=0.124)，见表2、图2。

图1 慢阻肺组患者VC-FVC与RV、TLC的相关性分析Fig.1 Correlation between VC-FVC, RV and TLC in COPD patients

表2 ROC曲线分析各肺功能指标对COPD的诊断价值Tab.2 ROC curve analysis of diagnostic value of pulmonary function indicators in COPD

图2 VC-FVC、RV及TLC对COPD的诊断价值Fig.2 Diagnostic value of VC-FVC, RV and TLC in COPD

3 讨论

COPD是一种气流阻塞限流的肺部疾病，发病率极高，慢性支气管炎和肺气肿是其主要的病理特征[7]。残气容积是肺容量参数中一项重要指标，对临床上判断患者是否存在过度充气或肺气肿有重要意义，RV是评估残气容积最重要的指标[9]。VC及FVC均为反映肺容量的常用指标，也是简便易行且容易获得的指标[6]。VC是在最大努力吸气后完全尽力呼气的最大气体量，不需快速用力呼吸，受呼吸肌力、肺胸廓弹性及气道阻力等因素的综合影响。而FVC是指一次最大吸气后，尽力尽快呼出的最大气体量，受试者的呼气用力程度和呼气速度都要达到其极限，此时的胸膜腔压力明显增高，使处于呼气状态的气道外压力较VC明显升高。目前国内外有学者采用VC-FVC来预测阻塞性通气功能障碍患者气道阻塞严重程度、疾病的进展及运动能力[7]，但是目前尚无统一标准。有研究认为存在气流受限的患者VC与FVC之间存在明显的差异，VC-FVC可作为评估小气道陷闭的指标[10]。本研究的结果显示，慢阻肺组的VC-FVC为0.06(0.14)，与对照组0.00(0.06)相比，具有统计学意义(P<0.001)，说明采用VC-FVC鉴别和筛查小气道陷闭或肺气肿的人群是具有临床意义。分析原因可能与COPD的小气道病变有关[11]，在慢性炎症作用下，既引起小气道病变又产生肺实质的破坏，炎症细胞浸润和黏膜充血水肿使气道管壁增厚、气道重塑，加之炎症刺激分泌物增多等因素，使小气道管腔狭窄，气道阻力增高；同时，由于肺泡壁弹性成分大量破坏、肺泡附着丧失，肺组织弹性回缩力减弱，对小气道的牵张作用减弱，易出现小气道塌陷[12]。因此，在进行FVC测定时，由于快速用力的呼气动作使胸腔内压明显升高，导致有病变的小气道产生陷闭，呼出气流减少，即表现为FVC值的下降。

RV与TLC也是肺容量测定的常用指标，其中RV反映肺泡静态膨胀度，可避免呼气末期肺泡陷闭，具有稳定肺泡的作用[13]。COPD的肺容量改变以肺内气体陷闭为主要特征，由于气道管径受到胸肺容积的影响，在吸气时管径狭窄减轻，而呼气时管径狭窄加重导致小气道提前闭合气体不能排出，肺容积-压力曲线的移位改变了胸壁和肺这两种对抗回缩力之间的平衡关系[14]，因此需要一个更大的容积TLC增加来平衡胸壁的回缩力以增加功能残气量(FRC)造成肺内含气量不断增多，引起动态肺部过度充气及气体陷闭[15]。有研究表明，TLC可以综合反映COPD患者动态通气过度、呼吸肌肌肉功能障碍及呼气储备的降低[16]，RV与TCL在COPD患者肺容量评估中具有重要作用，而本研究的实验结果也显示，慢阻肺组VC-FVC与RV、TLC呈显著正相关，对照组相关性不明显；说明VC-FVC可以反映COPD患者RV与TLC水平，间接提示COPD患者气道陷闭及肺过度充气的程度。基于此，本研究再进一步采用ROC曲线分析VC-FVC与RV、TLC对COPD的诊断价值，结果显示RV与VC-FVC对COPD的诊断价值明显优于TCL，说明虽然RV是评价和明确COPD患者RV或肺气肿良好的功能指标，但 VC-FVC也可用来评估COPD患者肺气肿的发生，具有极高临床价值。本研究的ROC曲线分析虽然是通过COPD患者来区分阳性和阴性观察组，但是COPD患者的主要临床特征就是气道陷闭或肺过度充气，因此通过分析VC-FVC与RV对COPD患者的诊断价值也是间接表明两者对于肺RV或肺气肿程度的评估价值。