无创人体体积描记仪对儿童支气管哮喘治疗前后肺功能的监测研究

王 秀 王 琨 王瑞枝

利用人体体积描记仪进行特定人群的肺功能测试，能够在很大程度上为受试者呼吸功能的评估提供帮助。支气管哮喘是临床中非常普遍的慢性呼吸道疾病，全球哮喘防治倡议(Global Initiative for Asthma，GINA)组织[1]专门强调了通过人体体积描记仪(体积描记法)对于成年人哮喘肺功能监测的价值。目前，体积描记肺功能监测及相关试验已越来越多的运用于成年人哮喘临床诊断及控制程度的评估中。然而，目前体积描记法检测在儿童支气管哮喘中的应用评估仍在探索阶段，儿童哮喘体积描记肺功能情况随治疗进程的发展及改变的特征尚不完全清楚。本研究通过回顾性研究，采用无创人体体积描记仪对儿童支气管哮喘治疗前后肺功能的改变进行评估，旨在为不同年龄阶段哮喘患者控制及采用体积描记法评估肺功能提供依据。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取2017年6月至2019年3月内蒙古医科大学附属医院收治的35例符合入选标准的支气管哮喘儿童纳入儿童哮喘组，其中男患儿20例，女患儿15例，年龄5～14岁，平均年龄(7.14 ±3.39)岁；病程1个月至6年，所有患儿均符合“中国支气管哮喘防治指南(基层版)”诊断标准[2]。同期选取在医院就诊的35例成年人支气管哮喘患者纳入成人哮喘组，其中男性19例，女性16例；年龄18～70岁，平均年龄(32.70±6.45)岁；病程1.5～26年。

1.2 纳入与排除标准

(1)纳入标准:①病史、体征、影像学及实验室检查资料完备；②全部为急性发作期患者。

(2)排除标准:①急性肺炎、气胸、活动性肺结核、心力衰竭及肺部以外的细菌感染等其他心肺疾病患者；②病情严重无法配合完成肺功能检测者。

1.3 仪器设备

JAEGER MasterScreen无创体积描记肺功能仪(德国JAEGER公司)。

1.4 治疗方法

对两组患者均在确诊后参照GINA方案制定管理计划并给予规范治疗，即解痉平喘、抗感染、去除气道黏液栓、酸碱平衡维持及纠正水电解质紊乱等，在此基础上根据病情变化联合布地奈德福莫特罗吸入治疗。经治疗缓解后，主要症状、体征消失(咳嗽、喘息、气急、胸闷、肺部哮鸣音)行肺功能测定，对治疗前后的体积描记肺功能指标进行记录观察。

1.5 检测方法

采用无创型体积描记肺功能仪(MasterScreen baby body plethysmograph)进行肺功能测定，仪器采用压力补偿流量技术和宽敞的箱体设计，是目前较为性能优异的全身体积描记仪。由操作熟练的技师严格按照操作手册进行，排除干扰因素。仪器误差范围＜3%，精度为0.05 L；检测前3 d内受试者停止支气管扩张剂应用，测试前在技师指导下先预习测试2次，指导受试者正确掌握配合要领，每例检测重复3次，间隔10 min。电脑自动采集数据、取最佳值作为参数，做好质量监控。检测参数包括用力肺活量(forced vital capacity，FVC)，第1秒用力呼气容积(forced expiratory volume in one second，FEV1)，FEV1与FVC比值(FEV1/FVC)，用力呼气25%、50%肺活量的呼气流量(forced expiratory flow at 25%、50%of FVC exhaled，FEF25%、FEF50%)及最大用力峰值呼气流量(peak expiratory flow，PEF)等。

1.6 统计学方法

采用SPSS16.0统计软件对数据进行处理，所获肺功能参数均以实测值占预计值的百分比值描述，计量资料满足正态分布，以均值±标准差表示，行独立样本t检验，以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组治疗前后体积描记肺功能表现

儿童哮喘组和成年人哮喘组经规范治疗后，与治疗前比较，主要肺功能参数FVC、FEV1、FEV1/FVC、FEF25%、FEF50%及PEF均与治疗前比较，差异均有显著统计学意义[儿童哮喘组(t=7.263，t=11.979，t=8.517，t=10.206，t=6.375，t=11.076；P＜0.05)，成年人哮喘组(t=6.401，t=7.175，t=5.517，t=7.563，t=5.796，t=9.272；P＜0.05)]，见表1、表2。

表1 35例儿童哮喘组治疗前后体描肺功能参数(±s)

表1 35例儿童哮喘组治疗前后体描肺功能参数(±s)

注：表中FVC为用力肺活量；FEV1为第1秒用力呼气容积；FEV1/FVC 为FEV1与FVC比值；FEF25%和FEF50%分别为用力呼气25%、50%肺活量的呼气流量；PEF为最大用力峰值呼气流量

2.2 两组治疗前后相关体积描记肺功能参数改变幅度

儿童哮喘组与成年人哮喘组治疗前后体积描记肺功能PEF水平改善幅度[占预计值的百分比(%)值]比较，差异无统计学意义，而两组FVC、FEV1、FEV1/FVC、FEF25%及FEF50%的改变幅度比较，差异均有统计学意义(t=2.577，t=9.15，t=7.517，t=8.103，t=6.362；P＜0.05)，见表3。

表2 35例成年人哮喘组治疗前后体描肺功能参数(±s)

表2 35例成年人哮喘组治疗前后体描肺功能参数(±s)

注：表中FVC为用力肺活量；FEV1为第1秒用力呼气容积；FEV1/FVC 为FEV1与FVC比值；FEF25%和FEF50%分别为用力呼气25%、50%肺活量的呼气流量；PEF为最大用力峰值呼气流量

3 讨论

支气管哮喘是一种以气道高反应性和可逆性气道阻塞为特征的慢性气道炎症疾病，其发病主要与呼吸道细菌感染和接触过敏源有关，且主要在儿童期开始发作[3]。有基础研究证实，炎症反应是哮喘发作的本质，气道炎症是各型各期哮喘的共同病理学特征，表现为气道上皮损伤及脱落，以嗜酸粒细胞为主的多种炎性细胞浸润，气道微血管扩张，通透性增高及炎性渗出物增多等[3-5]。这种慢性炎症不仅表现为呼吸道的局部炎症和结构的变化，还会伴有肺实质的改变，表现为气道壁纤维化、血管平滑肌增厚和胶原沉积等，随病情发展和病程延长，气道缩窄和气道重塑过程出现，并逐渐发展为不可逆性气道阻塞，出现气道高反应性、肺容量和弥散功能的改变等，气流受限导致机体代偿性反应，进一步增加了哮喘的严重程度。临床研究证实，哮喘患者肺功能异常率普遍较高，成年人与儿童哮喘肺功能指标均可发生异常，特别是急性发作期肺功能减退程度较高[6]。哮喘肺功能损害的主要表现是阻塞性通气功能障碍及过度充气，气道阻力增加以中心气道阻力为主，大、小气道都有明显异常，较少出现限制性和混合性病变。肺功能指标如PEF、FEV1和FEV1/FVC%能有效反映哮喘的严重程度，也同时体现在哮喘控制的层面，因此有必要对急性发作期哮喘患者进行治疗控制的肺功能随访。

表3 两组治疗前后肺功能参数的改变幅度比较(%，±s)

表3 两组治疗前后肺功能参数的改变幅度比较(%，±s)

注：表中FVC为用力肺活量；FEV1为第1秒用力呼气容积；FEV1/FVC 为FEV1与FVC比值；FEF25%和FEF50%分别为用力呼气25%、50%肺活量的呼气流量；PEF为最大用力峰值呼气流量

本研究采用的德国JAEGER无创型体积描记肺功能仪，是呼吸感应体积描记法的主流仪器，由气体流量传感器、呼吸采集管路、体描箱、气体分析记录仪以及数据处理器等构成，具备常规肺活量、肺总量、流量-容积环、弥散功能、残气量、胸腔气量、气道阻力及动静态肺顺应性等测试功能，可以提供全面的肺功能检查项目，具有非侵入式、受试者环境更舒适、操作简单、数据分析效率高等特点。PEF属于一种用力依赖性指标，能反映气道的通畅性。FVC、FEV1和FEV1/FVC能反应大气道情况，而FEF25%、FEF50%是非用力依赖指标，可较好反映周围小气道气流情况[7]。本研究结果显示，无论是儿童哮喘或是成年人哮喘，根据GINA哮喘防治方案规范治疗后，与治疗前比较，本研究选择的主要肺功能参数均有不同程度改变，治疗前后比较差异有显著统计学意义，提示急性发作期患者经治疗体积描记参数指标能明显改善，主要原因在于慢性炎症获得良好控制、气道阻力降低、肺过度通气改善，该结果与多数哮喘研究结果相符[8-10]。本研究发现，除PEF外，儿童哮喘组与成年人哮喘组在FVC、FEV1、FEV1/FVC、FEF25%及FEF50%等指标参数治疗前后的改变幅度差异有统计学意义，以上指标儿童哮喘组改善更显著，而成人哮喘组则相对变化更小，这反映出成年人哮喘患者与儿童哮喘患者在肺容量、中心气道阻力、气流受限及肺顺应性机制有一定差异；也可能与成年人患者病程较长且反复发作，已经产生气道重建而气道可逆性下降等机制有关，本研究结果进一步体现出体积描记法评估在儿童支气管哮喘诊断及控制中的敏感性可能更强。

儿童哮喘与成年人哮喘治疗前后的体积描记肺功能参数及其动态改变有不同特征，儿童哮喘基础肺功能参数在哮喘得到良好控制后其改善程度较成年人哮喘更为显著。无创人体体积描记仪能准确对不同年龄、阶段哮喘患者肺功能异常进行测定，其应用效果可能较在成年人哮喘中的应用更为显著。