肺功能在支气管哮喘、COPD及哮喘-COPD重叠中的差异性分析

李然 刘晓芳 王玉红 姚秀娟 张希春

首都医科大学附属北京同仁医院呼吸与危重症医学科 100730

支气管哮喘(哮喘)是慢性炎症性气道疾病,气道受限可逆,肺部表现为阻塞性通气功能障碍[1]。COPD是常见呼吸系统疾病,气道受限不完全可逆,临床症状与哮喘表现相似,均可表现出慢性咳嗽、喘息及气促等症状[2-3],且二者危险因素及炎症特征均存在重叠性,但二者发病机制截然不同,COPD以小气道为主。2014年,全球支气管哮喘防治倡议(Global Initiative for Asthma,GINA)和全球慢性阻塞性肺疾病防治倡议(Global Initiative for Chronic Obstructive Lung Disease,GOLD)的相应指南均分别提出哮喘-慢性阻塞性肺疾病重叠综合征(asthma COLD overlap syndrome,ACOS)概念并推荐了相关的诊断标准[4-6]。ACOS兼有哮喘和COPD的特点,不仅气道受限不完全可逆,且伴有气道阻塞变异率大的特点,导致患者呼吸道症状更多,频发急性加重,对患者生命安全和生活质量威胁更大[7]。ACOS与哮喘、COPD在炎症特征、临床症状及危险因素等方面存在诸多相似,且目前关于ACOS肺功能表现、临床特征及病理生理学演变等方面的研究尚待加强,因此3者之间的鉴别诊断难度较大。临床经验表明,气道受限是3者最显著性特征,故笔者对213例哮喘患者、206例COPD患者及72例ACOS患者的肺功能相关参数进行对比分析,研究了哮喘、COPD及ACOS的肺功能差异,以为3者鉴别诊断提供参考,详细结果报道如下。

1 资料与方法

1.1 病例选择 回顾性队列研究。以2016年10月至2018年11月首都医科大学附属北京同仁医院收治的491例患者为研究对象,男337例,女154例;年龄(64.75±12.84)岁,年龄范围为57～77岁;平均BMI为(27.85±2.63)kg/m2;病程(6.95±4.04)年,病程范围为2～14年。其中哮喘患者(哮喘组)213例、COPD患者(COPD组)206例,ACOS患者(ACOS组)72例。纳入标准:(1)哮喘符合《支气管哮喘防治指南(2016年版)》的诊断标准[8],COPD符合《慢性阻塞性肺疾病基层诊疗指南(2018)》的诊断标准[9],ACOS符合《2014年GINA指南》的诊断标准[10];(2)入选前3个月病情稳定,无急性期加重。排除标准:(1)合并肺炎、肺结核等其他慢性肺病者;(2)恶性肿瘤者;(3)合并严重肝、肾功能障碍者;(4)合并免疫系统疾病者;(5)合并严重感染性疾病者。本研究经首都医科大学附属北京同仁医院医学伦理委员会审核批准(TRECKY2013-KS-37),所有患者均签署知情同意书。

1.2 方法

1.2.1 肺通气功能指标测定 采用肺功能仪测定FVC%pred、第1秒用力呼气容积占预计值百分比(forced expiratory volume in the first second in percent predicted values,FEV1%pred)、FEV1/FVC及最大呼气中段流量占预计值百分比(maximum mid-expiratory flow in percent predicted values,MMEF%pred)。

1.2.2 肺容量功能指标测定 采用肺功能仪测定残气量(residual capacity,RV)、肺总容量(total lung capacity,TLC)、RV/TLC及功能残气量(functional residual capacity,FRC)。

1.2.3 肺弥散功能指标测定 静息状态下采用肺功能仪测定DLCO和肺泡容量(alveolar volume,VA),计算DLCO/VA;(4)气道阻力(airway resistance,Raw)及气道传导率(airway conductance,Gaw)测量:采用体积描记仪进行测量,患者取坐位,使用喘息法,测量3次取平均值。

1.3 统计学分析 应用SPSS 22.0软件进行数据分析,计量资料以表示,多组间比较采用单因素方差分析,两两比较采用SNK-q检验;计数资料以例数(%)表示,组间比较采用χ2检验。P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 一般临床资料比较 3组性别、年龄、BMI和病程差异均无统计学意义(P>0.05),见表1。

表1 3组一般临床资料比较()

表1 3组一般临床资料比较()

注:BMI为体质量指数

2.2 3组肺通气功能比较 ACOS组FEV1%pred、FEV1/FVC、FVC%pred及MMEF%pred均显著低于哮喘组和COPD组,且COPD组FEV1%pred、FEV1/FVC、FVC%pred及MMEF%pred也均显著低于哮喘组,差异均有统计学意义(P值均<0.05),见表2。

表2 3组肺通气功能指标比较()

表2 3组肺通气功能指标比较()

注:FEV1%pred为第1秒用力呼气容积占预计值的百分比;FEV1/FVC为第1秒用力呼气容积占用力肺活量的百分比;MMEF%pred为最大呼气中段流量占预计值百分比;与哮喘组比较,a P<0.05;与COPD组比较,b P<0.05

2.3 3组肺容量功能比较 ACOS组和COPD组RV、TLC、RV/TLC及FRC%pred均明显高于哮喘组,ACOS组FRC低于COPD组,差异均有统计学意义(P值均<0.05),但ACOS组RV、TLC、RV/TLC与COPD组比较,差异均无统计学意义(P值均>0.05),见表3。

表3 3组肺容量功能指标比较()

表3 3组肺容量功能指标比较()

注:RV为残气量;TLC为肺总容量;FRC%pred为功能残气量占预计值百分比;与哮喘组比较,a P<0.05;与COPD组比较,b P<0.05

2.4 3组肺弥散功能比较 COPD组DLCO和DLCO/VA均显著低于哮喘组和ACOS组,且ACOS组DLCO和DLCO/VA也明显低于哮喘组,差异均有统计学意义(P值均<0.05),见表4。

表4 3组肺弥散功能指标比较()

表4 3组肺弥散功能指标比较()

注:VA为肺泡容量;为与哮喘组比较,a P<0.05;与COPD组比较,b P<0.05

2.5 3组气道阻力与传导率比较 ACOS组和COPD组Raw显著高于哮喘组,Gaw显著低于哮喘组,差异均有统计学意义(P<0.05),见表5。

表5 3组Raw和Gaw比较()

表5 3组Raw和Gaw比较()

注:Raw为气道阻力;Gaw为气道传导率;与哮喘组比较,a P<0.05

3 讨论

哮喘和COPD均是异质性疾病,均可表现出相似气道受限症状。哮喘患者气道受限是可逆的,部分COPD患者气道受限具有可逆性,但部分患者因病程延长而使气道受限变得不可逆,难以恢复正常[11-13]。ACOS则兼有哮喘和COPD的特点,且临床发病率并不低,据潘明鸣等[14]的报道,13%～20%的COPD患者属于ACOS,且老年患者居多。临床研究表明[15-16],ACOS患者喘息、咳嗽、咳痰等临床症状表现更严重,肺功能指标下降更显著,病情急性加重更频繁,相关并发症发生率也更高。究其原因,可能与ACOS兼有哮喘反复发作和COPD慢性气道炎症损害有关,故而在气道受限及临床症状表现上比单纯哮喘和COPD更严重。这一点从文玲等[17]的研究中也得到了进一步佐证,通过高分辨率胸部CT扫描发现,与单纯哮喘和COPD患者相比,ACOS患者的气道壁增厚更为显著。因此,通过肺通气功能、容量功能、弥散功能及气道阻力检查,可能是鉴别诊断哮喘、COPD和ACOS的重要手段。

本研究结果显示,ACOS患者的FEV1%pred、FEV1/FVC、FVC%pred及MMEF%pred均显著低于单纯哮喘和COPD患者,与上述研究者的结论基本一致。而且,COPD患者的FEV1%pred、FEV1/FVC、FVC%pred及MMEF%pred也显著低于哮喘患者。在肺容量功能方面,ACOS患者的FRC%pred虽明显低于COPD患者,但二者RV、RV/TLC及TLC差异无统计学意义,因此单从肺容量功能指标难以鉴别ACOS和COPD;而与哮喘患者相比,ACOS患者的RV、TLC、RV/TLC及FRC%pred的差异性显著。Uchida等[18]认为,与哮喘和COPD相比,ACOS患者大、小气道功能更差,RV、TLC、RV/TLC升高则意味着ACOS患者肺功能损害更严重,气道阻塞及气体陷闭更明显。相反,黄晓旗和闫苗苗[19]则认为,ACOS兼有哮喘和COPD的特点,虽然气道受限,但可逆性高,故而气道腔破裂程度较轻。在肺弥散功能方面,ACOS患者的DLCO和DLCO/VA相较于哮喘患者和COPD患者均存在明显差异性。肺弥散功能与肺毛细血管及肺泡功能具有显著关联性,哮喘主要影响患者平滑肌,对肺毛细血管及肺泡功能影响不大。而COPD则对肺毛细血管及肺泡功能破坏严重,故而COPD患者肺弥散功能下降显著。ACOS兼有哮喘和COPD的特点,介于二者之间,故而ACOS患者肺弥散功能损害较COPD患者为轻。Raw与Gaw是倒数关系,ACOS患者的Raw和Gaw与哮喘患者差异性明显,而与COPD患者的差异性不显著。这可能与本研究采用的检测方法有关,据赵转华和聂秀红[20]的报道,采用脉冲震荡法检测,三者间的气道阻力差异明显。大气道阻塞在疾病稳定期Raw和Gaw恢复较快,相反小气道阻塞则恢复较慢,甚至于随着病程迁延而导致气道损害不可逆而难以恢复。哮喘多影响大气道,恢复快,COPD则伤及支气管壁及周围纤维组织构成的小气道,故而恢复慢且可能造成部分不可逆[21-22]。ACOS兼有哮喘和COPD的特点,按理说Raw和Gaw应优于COPD患者,从分析结果来看,虽然ACOS与COPD的Raw和Gaw相比差异不显著,但数据却表现为ACOS差于COPD。总体来看,哮喘、COPD与ACOS在肺通气功能、容量功能、弥散功能及气道阻力方面的数据表现交错复杂,单靠单一指标难以对三者进行鉴别,须共同使用进行交叉验证。

综上,COPD与ACOS的临床肺功能指标具有较大差异,结合气道阻力检测更利于三者鉴别诊断。ACOS属慢性气道炎症性疾病的一种特殊亚型,在肺功能指标上具有独特的特征。稳定期ACOS的肺通气功能和弥散功能损害更严重,而在肺容量功能和气道阻力方面与COPD比较接近。因此,结合肺功能检测对气道受限判定的敏感性和气道阻力(尤其是脉冲震荡法)对气道阻塞部位判定的准确性,加之其他辅助影像学手段,便可对三种疾病进行有效鉴别,尽早予以对症治疗便可获得良好的转归结果。

利益冲突所有作者均声明不存在利益冲突