3D 肺功能仪在尘肺患者肺功能测定中的应用

逯震芳 石金凤 米香 周海鸥 杜慧莲 余春晓

尘肺病是因工作中长期吸入职业性粉尘，这些粉尘不能自行排出从而潴留在肺内，进而导致肺组织弥漫性纤维化。尘肺病是一种全身性疾病，发生后呈不可逆性进展，严重威胁患者的身心健康，带来极大的社会与经济负担。因此对尘肺病患者肺功能受损的早期诊断与治疗显得极其重要。前期，我科大量实验研究及临床实践发现，尘肺患者在普通肺功能仪检查正常的情况下仍然存在肺功能受损，而此部分患者未经干预，病情进展迅速，且不可逆转。因此较慢性阻塞性肺病患者，尘肺患者肺功能受损的早期诊断更为重要。而普通肺功能检查不能早期全面评估患者气道的受损情况，且因其费时费力，晚期重症患者常不能配合检查，或检查结果严重偏斜，导致医生不能准确评估病情，指导临床用药。超宽频3D肺功能仪应用脉冲振荡法（impulse osillometry）对气道阻力的测定非常敏感，且具有特异性。目前国际上脉冲振荡法测量肺功能主要应用于COPD、支气管哮喘、气道反应性测定等领域[1～6]，很少应用于尘肺患者肺功能受损的早期诊断，而根据尘肺患者疾病成因、气道受累情况，脉冲震荡法应该同样具有早期诊断价值。故本研究应用超宽频3D肺功能仪对尘肺病患者行肺功能测定，探讨3D肺功能仪对尘肺病患者肺功能受损早期诊断的优越性。

1　材料与方法

1.1一般资料 随机选取2016年1月～2017年10月于我院就诊的尘肺病患者200例，均符合中华人民共和国卫生部发布的《GBZ 70-2009 尘肺病诊断标准》诊断为Ⅰ～Ⅱ期尘肺病患者。排除标准：①有其他肺部基础病；②急性感染期；③合并急性心肌梗死、脑梗死、充血性心力衰竭等严重心脑血管疾病；④有糖尿病、高血压等全身慢性疾病。入选患者均为男性，年龄18～78岁，同时符合下列标准：①受试时无明显呼吸困难等不适症状；②入组前停用长效支气管扩张剂2周，并且停用短效支气管扩张剂48h；③受试前无剧烈运动，未饮咖啡、浓茶等含咖啡因的饮料；④受试前血、尿、便常规等化验均正常。同时选择20位健康志愿者作为对照组。所有入组人员均为自愿参加并签署知情同意书，本研究经我院医学伦理委员会审核批准。

1.2研究方法

1.2.1仪器 超宽频3D肺功能仪为我院呼吸科提供，日本CHEST公司产MostGraph-01超宽频3D肺功能检测系统；普通肺功能仪为我院呼吸科提供，德国耶格公司产Mater Screen Diffusion肺功能仪。

1.2.2方法 采用随机、平行对照方法，随机选取符合尘肺诊断标准的患者入组，用两种肺功能仪对入组人员分别进行检测，尘肺患者和健康者均在肺功能室休息10min后，先进行3D肺功能仪检测（避免用力呼吸而影响3D肺功能仪测定结果），再进行普通肺功能仪检测。3D肺功能仪检测：每次测定约用时 30～45s，重复检测 3 次，每次间隔 1～2min，取 3次测定中间值结果图。记录R5（总气道阻力）占预计值的百分比、R20（中心气道阻力）占预计值的百分比、R5-R20（周围气道即小气道阻力）占预计值的百分比、Fres[弹性阻力与惯性阻力(方向相反）相互抵消时的振荡频率]占预计值百分比及3D结果图的颜色改变。普通肺功能仪检测：各项参数重复检测3次，每次间隔10min，误差＜5%，取其中配合最佳一次为测量值，记录FVC占预计值的百分比、FEV1占预计值的百分比及FEV1/FVC。

1.3判定标准 结果判定标准，普通肺功能仪FVC %、FEV1%、FEV1/FVC＞80%预计值为正常；3D肺功能仪R5%、R20%、R5-R20%、Fres%＜120%预计值为正常；3D图谱颜色为绿色时正常。

1.4统计学方法 采用SPSS 17.0统计软件进行分析。尘肺患者两种肺功能检测结果阳性率采用卡方检验进行比较。以P＜0.05为差异有统计学意义。

2　结果

经两种肺功能仪检测，健康志愿者各项指标均在正常范围内。200例尘肺患者两种肺功能仪检测结果见表1。与普通肺功能检测指标FVC%、FEV1%、FEV1/FVC相比，3D肺功能仪检测指标R5%、R20%、R5-R20%、Fres%及颜色改变的阳性率更高，差异有统计学意义(P＜0.05)。

表1　3D肺功能检测阳性率与普通肺功能检测阳性率比较

3　讨论

脉冲震荡肺功能（IOS）测定是计算机频谱分析技术和脉冲强迫震荡技术（FOT）相结合的一种新技术。它是通过测量呼吸系统在压力改变下引起的流速变化，检测Zrs及其组成部分呼吸阻力（Rrs）和呼吸电抗（Xrs）。IOS与普通肺功能相比较，具有操作简单、快速、重复性好的特点。受试者在平静呼吸状态下，无需特殊配合，即可得到测试结果。这使得部分不能配合传统肺功能检查的危重患者及特殊人群可以通过脉冲震荡肺功能测定，评估气道阻塞情况。让这部分特殊人群的治疗更加规范，评估更加准确，减少了临床的误诊误治、药物滥用、过度医疗。IOS比普通肺功能检查更为简单、快捷，它的测定结果能更好地反映患者呼吸生理的动力学特征，准确及时评估气道阻塞情况，可以为临床诊治提供更多支持。本研究选取的R5%、R20%、R5-R20%、Fres%为IOS的经典评价指标，这些指标可以非常敏感的反映气道阻塞情况[7]，有助于早期发现肺功能的受损，评估阻塞的严重程度及呼吸动力学特征，有利于疾病的早期诊断。同时IOS的阻力测定能特异性地区分阻塞发生在中心气道还是小气道[8]，通过这种无创手段，可帮助临床锁定气道受累部位，从而进行鉴别、查找病因。本研究选取的超宽频3D肺功能仪，采取最新脉冲震荡技术进行检测，与既往IOS相比存在以下优势：①三条曲线图形，包括呼气阻力曲线、吸气阻力曲线及平均值3条曲线，能更明确地分析吸气、呼气阻力随不同频率的变化情况。②具有彩色、可视、实时三维图形的呼吸频率检测设备（X轴：时间；Y轴：频率，4～36Hz；Z 轴：阻力），结果更加准确、直观。③多频率检测，可分别确定大小气道的阻力。④分为脉冲波和噪音波两种模式，使患者更容易配合检查，更省力快捷，适用人群范围更广。

综上，IOS操作系统独有的简单便捷的特点在气道阻塞的敏感性与特异性方面的优势已经越来越受到人们的关注。部分研究者已经开始尝试把它应用到慢性阻塞性肺病的诊断及治疗评估方面，但对比慢性阻塞性肺病危害更大的尘肺患者，尚缺乏大样本规范研究。本研究分别用超宽频3D肺功能仪与普通肺功能仪检测尘肺患者肺功能情况，结果显示与普通肺功能检测指标FVC%、FEV1%、FEV1/FVC相比，3D肺功能仪检测指标R5%、R20%、R5-R20%、Fres%及颜色改变的阳性率更高，即3D肺功能仪对尘肺患者肺功能受损的敏感性更好。FOT、IOS应用于尘肺病国外已有报道[9～11]，认为其对肺功能损害的测定具有临床价值，且阻力测定敏感性较常规肺功能高。陈伟伟等[12]研究证明IOS在尘肺病患者小气道阻力受损的检出方面明显优于普通的肺功能检查，均与本研究结果相符。粉尘吸入肺内后，早期先侵犯周边小气道，致周边气道弹性阻力发生改变，后因粉尘聚集相继引起的炎症反应逐渐侵犯大气道，IOS检查能够较敏感地反映尘肺病患者小气道阻力的异常，对尘肺病的早期诊断及鉴别诊断有重要价值。另有研究指出[13]，患者尘肺期别越高，气道阻力越大，肺功能及IOS检查均表现为随着尘肺病期别增加，肺功能越差，这与尘肺期别越高，肺脏纤维化病变越重、通气功能越低相关。本研究证实了IOS在尘肺患者肺功能受损的早期诊断方面的优势，为临床早期治疗提供了更多的理论依据，这将减缓尘肺患者病情进展，减轻患者痛苦，减少不必要的医疗支出。而IOS检测方式的敏感性和可重复性也将为尘肺患者的治疗评估提供更加准确可靠的依据。下一步我们将采用超宽频3D肺功能仪对尘肺期别与肺功能受损做相关研究，对IOS在尘肺患者治疗方面的优势等相关问题进行深入研究。