呼气相共振频率在小气道功能测定中的应用价值探讨[权威资料]

呼气相共振频率在小气道功能测定中的应用价值探讨[权威] 呼气相共振频率在小气道功能测定中的应用价值探讨 [摘要] 目的 探讨呼气相共振频率(eFres)在小气道功能测定中的应用价值。方法 整群选取2012年1月―2013年1月于北京友谊医院及北京房山区良乡医院就诊的91例患者。同时采用肺通气功能法及脉冲振荡(IOS)进行测定，根据肺通气功能结果将患者分为小气道功能异常组与小气道功能正常组，将两组参数进行比较，分析eFres与肺通气功能参数FEF25、FEF 50、FEF75、MMEF的相关性，建立回归方程，并用受试者工作特征曲线(ROC曲线)研究eFres诊断小气道功能异常的诊断准确性、灵敏度与特异度。结果 小气道功能异常组参数Fres、eFres、iFres与小气道功能正常组相比，差异有统计学意义(P14.205作为小气道异常的分界点，诊断小气道功能异常的灵敏度、特异度分别为0.879，0.917。 结论 eFres与肺通气功能参数FEF25、FEF 50、FEF75、MMEF均有很好的相关性，对小气道功能异常的诊断有较高准确性，对于不能配合进行肺通气功能检测的患者采用IOS法测定eFres能够为小气道功能的评估提供参考。 [关键词] 呼气相共振频率;脉冲振荡法;小气道功能 [] R4 [] A [] 1674-0742(2015)05(b)-0177-04 Discussion of Application Value of Expiratory Phase Resonance Frequency in the Determination of Small Airway Function ZHAO Shan1，WANG Hao-yan2 1.Department of Respiratory， Beijing Fangshan District Liang Xiang Hospital，Beijing，102401 China;2.Department of Respiratory， Beijing Friendship Hospital affiliated to Capital Medical University， Beijing，100050 China [Abstract] Objective Discussion of application value of expiratory phase resonance frequency (eFres)in the determination of small airway function. Methods 91 cases of hospital patients' selection from Beijing Friendship Hospital and Beijing Fangshan District Liang Xiang Hospital during the time from January 2012 to January 2013， and measured by pulmonary ventilation function and impulse oscillometry (IOS ). Dividing patients into the small airway function abnormal group and the small airway function normal group according to the results of pulmonary ventilation function， comparing the two sets of parameters， analyzing the correlation of eFres and the pulmonary ventilation function parameters， FEF25、FEF 50、FEF75、MMEF， establishing the regression curve equation， and researching the accuracy， sensitivity and specificity of eFres in the diagnosis of small airway function abnormality by using receiver operating characteristic curves(ROC). Results Comparing parameters， Fres、eFres、iFres of the small airway function abnormal group and the small airway function normal group， the difference is statistically significant (P14.205 as the cut-off point of small airway's abnormality， the sensitivity and specificity degrees of small airway function are 0.879 and 0.917. Conclusion There is a good correlations between eFres and pulmonary ventilation function parameters， FEF25、FEF 50、FEF75、MMEF. The eFres has a high accuracy to the diagnosis of small airway function. For the patients unable to cooperate with taking pulmonary ventilation function test， IOS method can be used， and eFres can provide a reference for the evaluation of small airway function. [Key words] Expiratory phase resonant frequency; Impulse oscillometry; Small airway function 脉冲振荡(impulse oscillometry，IOS)是在强迫振 荡(forced oscillometry，FOT)基础上发展起来的一种测 定呼吸阻抗的新方法，采用的是潮式呼吸法，不依赖于患者 的合作，也不改变患者的气道紧张性，更加符合呼吸生理状 况，因此在测定气道阻力等方面具有一定的优势[1]。目前关 于IOS的研究很多，但是对患者吸气相和呼气相IOS参数的 研究认识相对缺乏。近年来CHEST公司推出的MostGraph-01肺功能仪能够实时动态检测全气道阻力包括呼气相及吸气相 的气道阻力随频率的变化，有助于理解阻塞性疾病的平静呼 吸动力学机械特性[2]。该研究整群选取2012年1月― 2013年1月间北京友谊医院及北京房山区良乡医院呼吸门诊收治 的91例患者，通过分析呼气相共振频率(expiratory phase resonance frequency，eFres)与小气道功能指标的相关 性，探讨eFres在小气道功能检测中的应用价值，现报道如 下。 1 资料与方法 1.1 一般资料 研究对象为2012年1月― 2013年1月间北京友谊医 院及北京房山区良乡医院呼吸门诊收治的91例患者。其中男 性患者44例，女性患者47例。年龄23,78岁，平均 (54.78?15.41)岁;身高144,182 cm，平均 (165.00?8.12)cm;体重44,95 kg，平均 (66.56?11.49)kg。 1.2 研究方法 1.2.1 一般资料采集 登记所有患者年龄，测量其身高、体重、血压、脉搏。 1.2.2 IOS测定 使用日本CHEST公司的MostGraph-01 肺功能测试仪进行IOS的测定，患者取坐位，咬紧口含嘴、夹鼻夹，双手轻压住颊部，头部稍上抬，平静呼吸，重复3次，检查间隔1 min/次，取平均值。 1.2.3 肺通气功能测定 采用德国JAEGER公司的Master Screen-DIFF进行肺通气功能的测定，患者取坐位，鼻夹夹鼻，咬紧口含嘴。操作时按照(ATS)与欧洲呼吸学会(ERS)规定的肺功能测定指南[3]进行检测，嘱患者深吸一口气，然后尽全力呼气并持续6 秒以上，直至检测不到任何气流，然后松弛地最大限度吸气，使呼气容积/时间曲线平滑，达到容量平台。重复操作直至有3次记录的呼气容积/时间曲线合格，且曲线之间的变异?5%或?100 mL，记录最佳参数。 1.2.4 测定参数 检测IOS参数包括呼气相共振频率(eFres)、吸气相共振频率(inpiratory phase resonance frequency，iFres)及平均共振频率(resonance frequency，Fres)。肺通气功能参数包括最大呼气中期流速(maximal midexpiratory flow，MMEF)，用力呼气75%、50%、25%肺活量的瞬时流速(Forced expiratory flow，FEF75、FEF50、FEF25)，计算FEF75、FEF50、FEF25、MMEF占预计值的百分比，FEF75%pred、FEF50 %pred、FEF25%pred、MMEF%pred，以FEF50%pred、FEF75%pred、MMEF%pred三项指标中有两项低于65%作为小气道异常诊断指标[4]，将患者分为小气道功能异常组(65例)与小气道功能正常组(26例)。 1.3 统计方法 使用SPSS 19.0软件进行数据处理。计量资料符合正态分布以(x?s)示，组间比较采用独立样本t检验;两变量间的相关性采用Pearson相关分析;多因素分析采用 Logistic回归分析;绘制各参数诊断小气道功能异常的ROC曲线。以P<0.05差异有统计学意义。 2 结果 2.1 一般资料 共入组91名患者，其中小气道功能异常组65例，男性31例，女性34例，年龄(55.47?15.10)岁，身高(165.04?8.43)cm，体重(66.91?11.33)kg;小气道功能正常组26例，男性13例，女性13例，年龄 (52.13?16.22)岁，身高(164.92?7.12)cm，体重(65.71?12.03)kg。两组性别、年龄、身高、体重差异无统计学意义(P>0.05)。 2.2 小气道异常组与小气道正常组参数比较 两组参数均呈正态分布，小气道功能异常组IOS参数Fres、eFres、iFres及肺通气功能参数FEF25、FEF 50、FEF75、MMEF与小气道功能正常组相比，差异有统计学意义(P<0.001)。见表1，表2。 表2 小气道功能异常组与正常组IOS参数比较(x?s) 注:Fres、eFres、iFres分别指平均、呼气相及吸气相共振频率。 2.3 相关性分析(r值) 小气道功能异常组Fres、eFres、iFres与FEF25、FEF 50、FEF75、MMEF呈负相关(P<0.01)。见表3。 表3 小气道功能异常组共振频率与肺通气功能参数相关性分析(r值) 注:FEF75、FEF50、FEF25指用力呼气75%、50%、25%肺活量的瞬时流速，MMEF指最大呼气中期流速，Fres、eFres、iFres分别指平均、呼气相及吸气相共振频率，?P<0.01。 2.4 回归分析 以Fres、eFres、iFres为自变量，小气道功能是否为异常为因变量(小气道功能异常=1，小气道功能正常=0)建立Logistic回归方程，结果显示，进入回归方程的为eFres，即Y=--5.656+0.427eFres[OR=1.533，95%CI(1.229，1.912)]。 2.5 ROC曲线 ROC曲线是以Fres、eFres、iFres为检验变量，小气道功能是否为异常为状态变量建立。观察各参数的曲线下面积(area under curve，AUC)，结果提示:Fres、eFres、iFres诊断小气道功能异常的AUC分别为0.908[95%CI(0.845，0.970)]， 0.945[95%CI(0.898，0.991)]，0.831[95%CI(0.725，0.938)](见图1)。以eFres的AUC最佳，Fres、eFres、iFres诊断小气道功能异常的最佳分界点、灵敏度、特异度见表4。以eFres>14.205作为小气道异常的分界点，诊断小气道功能异常的灵敏度、特异度分别为0.879，0.917。 图1 共振频率诊断小气道功能异常的ROC曲线 注: Fres、eFres、iFres分别指平均、呼气相及吸气相共振频率。 3 讨论 小气道指的是内径<2 mm的气道，具有总横截面积大，阻力小，气流缓慢，软骨缺如，平滑肌相对较丰富等特点[5]。小气道发生炎症会造成组织水肿、平滑肌收缩从而导致小气道阻塞。有学者认为小气道功能下降会导致气道敏感性和反应性增加[6]。临床工作中可以通过评估小气道功能指标包括FEF75、FEF50、FEF25及MMEF来判断小气道炎症的情况。由于肺通气功能测定这些指标通常都需要患者用力呼吸，因此儿童、老年人或体弱患者通常配合不佳。而IOS则不需要患者用力呼吸，可以对呼吸系统阻力可进行细化和量化分析，并且与肺通气功能检查具有良好的相关性，可以作为肺通气功能的补充与佐证[7]。Fres是IOS测定的一个重要参数。惯性阻力随着频率的增加而增加，弹性阻力随频率的 增加而降低，两者均有频率依赖性，两种阻力随振荡频率的变化呈相反方向变化，当两者到达阻力值相等的频率，则正负抵消，此时的频率称为Fres，也称为响应频率，因此Fres是反映气道阻力增加的非常敏感的指标。 该研究表明小气道功能异常组IOS参数Fres、eFres、iFres均高于与小气道功能正常组，说明Fres能够敏感的反映小气道功能的异常。同时小气道功能异常组Fres、eFres、iFres与小气道功能指标有良好的相关性，这与国内魏玉平等[8]的研究是相符的，该研究提示IOS指标与常规肺通气功能指标有良好的相关性，尤其与非用力低容积部分相关指标MMEF相关性更强。也有一些研究表明Fres可运用于筛选早期小气道阻塞患者[9]，并且是诊断气流阻塞最敏感的指标[10]。故Fres对诊断早期小气道功能异常有着重要的意义，可敏感反映小气道功能的变化。 从回归方程可以看出eFres与小气道功能异常有回归关系，而Fres、iFres无回归关系。这可能是由于气道慢性炎症导致小气道管腔狭窄，小气道阻力增高，以及肺泡壁弹性成分大量破坏，对小气道的牵张作用减弱，呼气时更容易出现小气道陷闭造成呼气流速受限及呼气末压力增高[11]。而且由于小气道的解剖特点，气道反应性增高在早期也常表现为呼气中、后期流速受限，因此呼气相Fres测定对小气道阻塞的敏感性要高于吸气相，比吸气相Fres更具有诊断意义。这与Kubpta等人[12]的研究结果相符，该研究比较了慢性阻塞性肺疾病(chronic pulmonary obstructive，COPD)患者治疗前后IOS参数在呼气相和吸气相的异同，结果提示治疗前后呼气相 IOS 参数的变化较吸气相明显增大，认为呼气相IOS参数更能反应COPD患者周边气道阻塞的情况。 该研究结果提示:Fres、eFres、iFres诊断小气道功能异常的AUC均>0.7，其中以eFres的AUC最大，说明Fres、eFres、iFres在诊断小气道功能异常方面有较高的准确性，而eFres的诊断准确性最高。以eFres>14.205作为小 气道异常的分界点，诊断小气道功能异常的灵敏度、特异度分别为0.879，0.917，说明eFres在诊断小气道功能异常方面有较高的灵敏度及特异度。目前公认的Fres判断气道阻力增高的分界点为10 Hz，老年人则为15 Hz[13]，但是关于Fres尤其是不同呼吸时相Fres判断小气道功能异常分界点的研究鲜有报道。国内张洪波[14]的研究是以Fres>10 Hz为标准，提示Fres诊断小气道功能障碍的敏感性和特异性分别为0.953和0.932。因此，有待于扩大样本量进行进一步的研究。 该研究仍存在着不足，由于样本量偏小，未能将小气道异常的疾病细化分组，尚需扩大样本对各亚组如COPD，支气管哮喘进行研究，由于COPD和哮喘的气道炎症存在不同的发病机制，因此小气道功能异常也会存在不同的差异，在今后将进一步深入研究。 总之，eFres与肺通气功能参数FEF25、FEF 50、FEF75、MMEF均有很好的相关性，对小气道功能异常的诊断有较高准确性。对于不能配合进行肺通气功能检测的患者采用IOS法测定eFres能够为小气道功能的评估提供参考。 [参考文献] [1] 赵珊，王浩彦.脉冲振荡法在阻塞性通气功能障碍中的应用[J].国际呼吸杂志，2014，34(19):1516-1520. 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