引用本文： 杜晶, 李林蔚, 祖萍, 邓燕, 何太灵, 袁玉茹, 梁斌苗. 肺容量与弥散功能在不同严重程度慢性持续性哮喘中的表现. 中国呼吸与危重监护杂志, 2016, 15(1): 60-63. doi: 10.7507/1671-6205.2016015 复制
支气管哮喘(简称哮喘)是一种慢性气道炎症性疾病，这种慢性炎症通常会引起反复发作性的喘息、胸闷或咳嗽[1]。多数患者经治疗缓解后未规律用药，从而长期处于慢性持续期，以至于在相当长的时间内这些症状每周均不同频度和/或不同程度地出现，伴有肺通气功能的下降[1]。而且随着病情进展，其可逆性气流受限可逐渐发展为不可逆，引发肺容量和换气功能的改变，导致患者活动受限及生活质量下降。体积描记法和气体稀释法是最常用的间接检测肺容量的两种方法[2]，肺一氧化碳弥散量(DLCO)是最常用的检测肺换气功能的指标[3]。本研究拟对不同程度的慢性持续期哮喘患者的肺容量和弥散功能进行分析，以探讨这些指标改变在慢性持续期哮喘中的生理基础及临床意义。
对象与方法
一 对象
收集2014年1月至2015年4月期间于四川大学华西医院呼吸与危重症医学科门诊就诊的慢性持续期哮喘患者。所有患者的诊断均符合2008年中华医学会修订的哮喘诊断标准[4]。
二 方法
1．一般资料：收集所有患者的性别、年龄、病程、吸烟史、过敏史和临床症状等。
2．肺功能测定：采用Master Screen肺功能测定仪(德国Jaeger公司)测定每位患者的最大呼气流量-容积曲线、肺容量和DLCO。
最大呼气流量-容积曲线：测定参照我国肺功能检查指南(第二部分)-肺量计检查[5]，并记录指标：第1秒用力呼气容积(FEV1)、FEV1/用力肺活量(FEV1/FVC)、峰值呼气流量(PEF)和最大呼气中段流量(MMEF)。计算各指标占预计值的百分比(%pred)。
肺容量指标：肺总量(TLC)、残气容积(RV)及RV/TLC通过体积描记法和气体稀释法两种方法进行测定[2]，分别记录为：TLC(体描)、RV(体描)、RV/TLC(体描)，以及TLC(稀释)、RV(稀释)、RV/TLC(稀释)，并计算两种方法之间的差值ΔTLC、ΔRV和ΔRV/TLC。
DLCO测定：采用单次呼吸法，受试者呼气至RV位，然后快速均匀吸气，吸入标准气体成分达到TLC，在TLC位下屏气时间通常为10 s，然后呼气[3]。
3．观察指标：参考文献[4]的方法，根据患者的临床症状和FEV1%pred，将患者分为轻度持续期、中度持续期和重度持续期三组。比较各组患者的一般资料、肺容量、肺弥散功能指标，分析肺容量、弥散功能与肺通气功能指标的相关性。
三 统计学处理
所有数据分析均采用SPSS 18.0统计学软件进行。计量资料以
结果
一 患者一般资料比较
根据患者的临床症状和FEV1%pred，将患者分为三组：轻度持续期23例，中度持续期34例，重度持续期36例。三组间性别、年龄、病程及吸烟史等基线资料具有可比性。结果见表 1。
表1
不同级别慢性持续期哮喘患者一般资料比较(二 不同级别慢性持续期哮喘患者的肺容量和弥散功能指标比较
在所有肺功能指标中，仅DLCO%pred在不同级别间差异无统计学意义(P > 0.05)，其余各指标在组间差异均有统计学意义(P < 0.05)。进一步组间比较表明，肺容量指标(TLC%pred、RV%pred、RV/TLC)，尤其是体积描记法和气体稀释法两种方法之间的差值ΔTLC%pred、ΔRV%pred和ΔRV/TLC在重度持续期显著高于轻度和中度持续期。结果见表 2。
表2
不同级别慢性持续期哮喘患者的肺容量和弥散功能指标比较(三 慢性持续期哮喘患者的肺容量、弥散功能与肺通气功能指标的相关性
随着慢性持续期哮喘患者级别的增加，肺容量指标逐渐增加，弥散功能稍有下降。肺容量指标在两种方法之间的差值ΔTLC%pred、ΔRV%pred和ΔRV/TLC与FEV1%pred呈显著负相关，其中ΔRV%pred相关系数较大。DLCO%pred与FEV1%pred和FEV1/FVC呈显著正相关。结果见表 3。
表3
慢性持续期哮喘患者肺功能指标相关性分析
讨论
哮喘是由多种细胞和细胞组分参与的气道慢性炎症性疾病。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，通透性增高和渗出物增多，气道腔内炎症介质增多等[6]。这种慢性炎症是造成哮喘患者通气障碍的主要原因，引起患者出现反复发作性的喘息、气紧、胸闷或咳嗽等症状，多数患者可自行缓解或经治疗后缓解。随病情发展和病程延长，哮喘患者可产生气道缩窄和气道重塑，其可逆性气流受限可逐渐发展为不可逆，同时出现肺容量和弥散功能的改变。
哮喘患者的肺功能主要表现为可逆性气流受限，同时也存在狭窄的外周气道关闭，功能残气量或RV明显增加；而且气流受限导致机体的代偿性反应，患者过度呼吸，胸腔内过度充气，TLC明显增加[7]。本研究对不同级别慢性持续期哮喘患者的肺容量进行了测定。从轻度到重度持续期，随气道阻塞程度加重，RV%pred、TLC%pred和RV/TLC均有不同程度增加，而且这些指标在体积描记法与气体稀释法测值之间的差值明显增加。基于波义尔定律，体积描记法测定的是胸腔内所有气体容积，除了与气道沟通的肺容量外，还包括了无通气肺区的肺容积，如肺大疱和气道陷闭滞留的气量等。气体稀释法则依据质量守恒定律，即某一已知浓度的指示气体被另一未知容积的气体所稀释，通过测定已被稀释的气体中指示气体的浓度即可获得该未知的容积。与气体稀释法相比，体积描记法测定RV不受肺通气质量的影响。因此，对于肺通气功能正常者或限制性通气功能障碍者，两种方法测值接近。但对于阻塞性通气障碍者，如哮喘和慢性阻塞性肺疾病(简称慢阻肺)患者，气体稀释法所测得的RV低于体积描记法[2, 8]。本研究发现，随气道阻塞程度的加重，体积描记法与气体稀释法测定的RV%pred和TLC%pred存在显著差异，而且肺容量指标在两种方法之间的差值与FEV1%pred呈显著负相关。两种方法测定结果的差值实际上反映了肺内滞留气体的程度，气道阻塞越重，气体陷闭越多，差值越大。因此，对于重度慢性持续期哮喘患者，因其气道阻塞严重以及肺内气体分布严重不均，在进行容量测定时建议采用体积描记法。而对于尚无条件开展体积描记法的实验室，在采用气体稀释法时，应充分考虑到气道陷闭导致肺容量被低估的可能，需结合临床资料对结果进行分析。
对哮喘的病理学研究发现，除了大气道和小气道以外，哮喘患者的肺实质也存在炎症和结构的变化，表现为炎症细胞浸润、气道壁纤维化、血管平滑肌增厚等，导致气体交换异常，这些可能会影响患者的弥散功能[9]。本研究显示，DLCO%pred与FEV1%pred呈显著正相关，表明气道阻塞越严重，弥散功能下降越显著。但本研究也发现，轻度和中度持续期患者的DLCO%pred并未下降，可能与患者临床症状轻，气道及肺实质病变不重有关。在重度哮喘患者中，DLCO%pred较轻度和中度患者有所下降，但仍高于正常预计值的80%，在正常范围内。目前，关于哮喘患者弥散功能的改变，文献报道结果不尽一致，有下降、正常或增加[10]。哮喘与慢阻肺是两种不同的疾病，弥散功能改变也不相同，由于慢阻肺患者肺泡结构的广泛破坏导致通气/血流比例失调，DLCO%pred多下降。如果哮喘患者DLCO%pred下降，应注意是否存在影响DLCO的因素或合并存在肺气肿等。Gelb等[11]对哮喘患者进行随访，发现发生不可逆性气流阻塞患者与可逆性气流阻塞患者相比，FEV1下降的速度更快，但DLCO和弥散常数无差异。研究还发现，DLCO的增加可能是由于肺动脉压增加和/或吸气时支气管狭窄产生更大的胸腔负压导致肺尖血流灌注增加，使参与气体交换的肺泡毛细血管床面积增加[12]。因此，对诊断不明确的患者，如果DLCO增加应考虑哮喘的可能性。
综上所述，与气体稀释法相比，体积描记法能更准确地对哮喘患者的肺容量进行测定；随气流受限程度加重，哮喘患者弥散功能有所下降，但仍在正常范围。肺容量和弥散功能的测定可以监测疾病发展并早期发现哮喘患者气体分布和气体交换的异常。
支气管哮喘(简称哮喘)是一种慢性气道炎症性疾病，这种慢性炎症通常会引起反复发作性的喘息、胸闷或咳嗽[1]。多数患者经治疗缓解后未规律用药，从而长期处于慢性持续期，以至于在相当长的时间内这些症状每周均不同频度和/或不同程度地出现，伴有肺通气功能的下降[1]。而且随着病情进展，其可逆性气流受限可逐渐发展为不可逆，引发肺容量和换气功能的改变，导致患者活动受限及生活质量下降。体积描记法和气体稀释法是最常用的间接检测肺容量的两种方法[2]，肺一氧化碳弥散量(DLCO)是最常用的检测肺换气功能的指标[3]。本研究拟对不同程度的慢性持续期哮喘患者的肺容量和弥散功能进行分析，以探讨这些指标改变在慢性持续期哮喘中的生理基础及临床意义。
对象与方法
一 对象
收集2014年1月至2015年4月期间于四川大学华西医院呼吸与危重症医学科门诊就诊的慢性持续期哮喘患者。所有患者的诊断均符合2008年中华医学会修订的哮喘诊断标准[4]。
二 方法
1．一般资料：收集所有患者的性别、年龄、病程、吸烟史、过敏史和临床症状等。
2．肺功能测定：采用Master Screen肺功能测定仪(德国Jaeger公司)测定每位患者的最大呼气流量-容积曲线、肺容量和DLCO。
最大呼气流量-容积曲线：测定参照我国肺功能检查指南(第二部分)-肺量计检查[5]，并记录指标：第1秒用力呼气容积(FEV1)、FEV1/用力肺活量(FEV1/FVC)、峰值呼气流量(PEF)和最大呼气中段流量(MMEF)。计算各指标占预计值的百分比(%pred)。
肺容量指标：肺总量(TLC)、残气容积(RV)及RV/TLC通过体积描记法和气体稀释法两种方法进行测定[2]，分别记录为：TLC(体描)、RV(体描)、RV/TLC(体描)，以及TLC(稀释)、RV(稀释)、RV/TLC(稀释)，并计算两种方法之间的差值ΔTLC、ΔRV和ΔRV/TLC。
DLCO测定：采用单次呼吸法，受试者呼气至RV位，然后快速均匀吸气，吸入标准气体成分达到TLC，在TLC位下屏气时间通常为10 s，然后呼气[3]。
3．观察指标：参考文献[4]的方法，根据患者的临床症状和FEV1%pred，将患者分为轻度持续期、中度持续期和重度持续期三组。比较各组患者的一般资料、肺容量、肺弥散功能指标，分析肺容量、弥散功能与肺通气功能指标的相关性。
三 统计学处理
所有数据分析均采用SPSS 18.0统计学软件进行。计量资料以
结果
一 患者一般资料比较
根据患者的临床症状和FEV1%pred，将患者分为三组：轻度持续期23例，中度持续期34例，重度持续期36例。三组间性别、年龄、病程及吸烟史等基线资料具有可比性。结果见表 1。
表1
不同级别慢性持续期哮喘患者一般资料比较(二 不同级别慢性持续期哮喘患者的肺容量和弥散功能指标比较
在所有肺功能指标中，仅DLCO%pred在不同级别间差异无统计学意义(P > 0.05)，其余各指标在组间差异均有统计学意义(P < 0.05)。进一步组间比较表明，肺容量指标(TLC%pred、RV%pred、RV/TLC)，尤其是体积描记法和气体稀释法两种方法之间的差值ΔTLC%pred、ΔRV%pred和ΔRV/TLC在重度持续期显著高于轻度和中度持续期。结果见表 2。
表2
不同级别慢性持续期哮喘患者的肺容量和弥散功能指标比较(三 慢性持续期哮喘患者的肺容量、弥散功能与肺通气功能指标的相关性
随着慢性持续期哮喘患者级别的增加，肺容量指标逐渐增加，弥散功能稍有下降。肺容量指标在两种方法之间的差值ΔTLC%pred、ΔRV%pred和ΔRV/TLC与FEV1%pred呈显著负相关，其中ΔRV%pred相关系数较大。DLCO%pred与FEV1%pred和FEV1/FVC呈显著正相关。结果见表 3。
表3
慢性持续期哮喘患者肺功能指标相关性分析
讨论
哮喘是由多种细胞和细胞组分参与的气道慢性炎症性疾病。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，通透性增高和渗出物增多，气道腔内炎症介质增多等[6]。这种慢性炎症是造成哮喘患者通气障碍的主要原因，引起患者出现反复发作性的喘息、气紧、胸闷或咳嗽等症状，多数患者可自行缓解或经治疗后缓解。随病情发展和病程延长，哮喘患者可产生气道缩窄和气道重塑，其可逆性气流受限可逐渐发展为不可逆，同时出现肺容量和弥散功能的改变。
哮喘患者的肺功能主要表现为可逆性气流受限，同时也存在狭窄的外周气道关闭，功能残气量或RV明显增加；而且气流受限导致机体的代偿性反应，患者过度呼吸，胸腔内过度充气，TLC明显增加[7]。本研究对不同级别慢性持续期哮喘患者的肺容量进行了测定。从轻度到重度持续期，随气道阻塞程度加重，RV%pred、TLC%pred和RV/TLC均有不同程度增加，而且这些指标在体积描记法与气体稀释法测值之间的差值明显增加。基于波义尔定律，体积描记法测定的是胸腔内所有气体容积，除了与气道沟通的肺容量外，还包括了无通气肺区的肺容积，如肺大疱和气道陷闭滞留的气量等。气体稀释法则依据质量守恒定律，即某一已知浓度的指示气体被另一未知容积的气体所稀释，通过测定已被稀释的气体中指示气体的浓度即可获得该未知的容积。与气体稀释法相比，体积描记法测定RV不受肺通气质量的影响。因此，对于肺通气功能正常者或限制性通气功能障碍者，两种方法测值接近。但对于阻塞性通气障碍者，如哮喘和慢性阻塞性肺疾病(简称慢阻肺)患者，气体稀释法所测得的RV低于体积描记法[2, 8]。本研究发现，随气道阻塞程度的加重，体积描记法与气体稀释法测定的RV%pred和TLC%pred存在显著差异，而且肺容量指标在两种方法之间的差值与FEV1%pred呈显著负相关。两种方法测定结果的差值实际上反映了肺内滞留气体的程度，气道阻塞越重，气体陷闭越多，差值越大。因此，对于重度慢性持续期哮喘患者，因其气道阻塞严重以及肺内气体分布严重不均，在进行容量测定时建议采用体积描记法。而对于尚无条件开展体积描记法的实验室，在采用气体稀释法时，应充分考虑到气道陷闭导致肺容量被低估的可能，需结合临床资料对结果进行分析。
对哮喘的病理学研究发现，除了大气道和小气道以外，哮喘患者的肺实质也存在炎症和结构的变化，表现为炎症细胞浸润、气道壁纤维化、血管平滑肌增厚等，导致气体交换异常，这些可能会影响患者的弥散功能[9]。本研究显示，DLCO%pred与FEV1%pred呈显著正相关，表明气道阻塞越严重，弥散功能下降越显著。但本研究也发现，轻度和中度持续期患者的DLCO%pred并未下降，可能与患者临床症状轻，气道及肺实质病变不重有关。在重度哮喘患者中，DLCO%pred较轻度和中度患者有所下降，但仍高于正常预计值的80%，在正常范围内。目前，关于哮喘患者弥散功能的改变，文献报道结果不尽一致，有下降、正常或增加[10]。哮喘与慢阻肺是两种不同的疾病，弥散功能改变也不相同，由于慢阻肺患者肺泡结构的广泛破坏导致通气/血流比例失调，DLCO%pred多下降。如果哮喘患者DLCO%pred下降，应注意是否存在影响DLCO的因素或合并存在肺气肿等。Gelb等[11]对哮喘患者进行随访，发现发生不可逆性气流阻塞患者与可逆性气流阻塞患者相比，FEV1下降的速度更快，但DLCO和弥散常数无差异。研究还发现，DLCO的增加可能是由于肺动脉压增加和/或吸气时支气管狭窄产生更大的胸腔负压导致肺尖血流灌注增加，使参与气体交换的肺泡毛细血管床面积增加[12]。因此，对诊断不明确的患者，如果DLCO增加应考虑哮喘的可能性。
综上所述，与气体稀释法相比，体积描记法能更准确地对哮喘患者的肺容量进行测定；随气流受限程度加重，哮喘患者弥散功能有所下降，但仍在正常范围。肺容量和弥散功能的测定可以监测疾病发展并早期发现哮喘患者气体分布和气体交换的异常。
