深吸气量在鉴别慢性阻塞性肺疾病和支气管哮喘-慢性阻塞性肺疾病重叠中的应用价值研究

王芳，姜晨宇，罗旭平，陈芳

慢性阻塞性肺疾病（COPD）是常见的气道阻塞性疾病。慢性阻塞性肺疾病全球倡议（GOLD）指南推荐将第1 秒用力呼气末容积（FEV1）占预计值百分比、FEV1/用力肺活量（FVC）用于COPD 的诊断及分级［1］。支气管哮喘-慢性阻塞性肺疾病重叠（ACO）是一种表现为持续性气流受限的肺部疾病，目前尚无统一的诊断标准［2］，绝大多数研究将支气管舒张试验作为一个重要的ACO 诊断步骤［3］，但是COPD 患者本身支气管舒张试验也有一定的阳性率［4］，因此，支气管舒张试验并不能鉴别所有的COPD 和ACO。研究显示，深吸气量（IC）在反映严重COPD 患者肺过度充气及呼吸困难程度中具有良好的灵敏度［5］。IC 能否作为一个鉴别COPD 和ACO 患者肺功能的指标尚有待研究。为此，本研究探讨了IC 与ACO 患者支气管舒张试验前后肺通气功能变化的相关性，及其鉴别诊断COPD 和ACO 的临床价值，旨在为临床医生提供参考。

1 对象与方法

1.1 研究对象 选取2018 年3—9 月在浙江中医药大学附属第一医院呼吸科门诊就诊的符合研究标准的COPD 患者20 例（COPD 组）、ACO 患者21 例（ACO组）。纳入标准：（1）符合COPD 的相关指南的判定标准［1］，ACO 参照相关文献中的诊断标准［6］。（2）试验前已停用β2-受体激动剂、抗胆碱能药物、茶碱、吸入性糖皮质激素24 h以上，口服糖皮质激素72 h以上。排除标准：（1）其他呼吸道疾病或心血管疾病；（2）肌肉骨骼疾病。本研究经浙江中医药大学附属第一医院伦理委员会批准，患者对本研究内容知情同意并签署知情同意书。

1.2 方法 采用Master Screen 型肺功能仪器（德国Alfred Jäger 公司）进行肺通气功能检查，并记录相关指标〔FEV1、FVC、IC、最大呼气流量（PEF）、用力呼出25%肺活量位气体的瞬间流量（FEF25）、用力呼出50%肺活量位气体的瞬间流量（FEF50）、用力呼出75%肺活量位气体的瞬间流量（FEF75）、最大呼气中期流量（MMEF）〕。肺通气功能检查由专人按常规操作方法进行，受试者至少测试3 次，两次间误差＜5%，取其最佳值作为统计数据。初次肺通气功能检查数据记为舒张前。

肺通气功能检查后进行支气管舒张试验，受试者通过定量气雾剂吸入400 μg 沙丁胺醇（生产厂家：英国葛兰素史克公司）后，休息15 min，再次进行肺通气功能检查，并记录相关指标，记为舒张后。

1.3 观察指标 比较两组患者一般资料（包括身高、体质量、BMI、性别、年龄），肺通气相关指标（FEV1、FVC、IC、PEF、FEF25、FEF50、FEF75、MMEF）舒张前、舒张后、舒张前后的绝对值变化（Δ）及改善率；分析ACO 组患者及COPD 组患者IC 改善率与ΔFEV1、FEV1改善率、ΔFVC、FVC 改善率、ΔPEF、PEF 改善率的相关性；IC 改善率诊断ACO 价值。

其中Δ=舒张后指标-舒张前指标。改善率=（舒张后指标-舒张前指标）/舒张前指标。

1.4 统计学方法 采用SPSS 20.0 统计学软件进行数据分析。符合正态分布的计量资料以表示，两组间比较采用成组t 检验；不符合正态分布的计量资料以〔M（QR）〕表示，两组间比较采用秩和检验；计数资料以相对数表示，两组间比较采用χ2检验；相关性分析采用Spearman 秩相关分析。绘制IC 改善率诊断ACO的受试者工作特征曲线（ROC 曲线），并计算ROC 曲线下面积（AUC）、灵敏度、特异度。以P＜0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组患者一般资料比较 两组患者身高、体质量、BMI、性别比较，差异无统计学意义（P＞0.05）；ACO组患者年龄小于COPD 组，差异有统计学意义（P＜0.05，见表1）。

2.2 两组患者肺功能指标比较 两组患者舒张前FEV1、舒张后FEV1、舒张前FVC、舒张后FVC、舒张前IC、舒张后IC、ΔIC、舒张前PEF、舒张后PEF、舒张前FEF25、舒张后FEF25、ΔFEF25、FEF25 改善率、舒张前FEF50、舒张后FEF50、ΔFEF50、FEF50 改善率、舒张前FEF75、舒张后FEF75、ΔFEF75、FEF75 改善率、舒张前MMEF、舒张后MMEF、ΔMMEF、MMEF改善率比较，差异无统计学意义（P＞0.05）；ACO 组患者ΔFEV1、FEV1改善率、ΔFVC、FVC 改善率、IC 改善率、ΔPEF、PEF 改善率高于COPD 组，差异有统计学意义（P＜0.05，见表2）。

2.3 相关性分析

2.3.1 ACO 组 患 者IC 改 善 率 与ΔFEV1、FEV1改 善率、ΔFVC、FVC 改善率、ΔPEF、PEF 改善率的相关 性 ACO 组 患 者IC 改 善 率 与ΔFEV1、FEV1改 善率、ΔFVC、FVC 改善率、ΔPEF、PEF 改善率均无相 关 关 系（rs=0.207，P=0.369；rs=0.331，P=0.143；rs=-0.112，P=0.628；rs=-0.071，P=0.759；rs=-0.092，P=0.692；rs=0.118，P=0.610）。

2.3.2 COPD 组患者IC 改善率与ΔFEV1、FEV1改善率、ΔFVC、FVC 改善率、ΔPEF、PEF 改善率的相关性 COPD 组患者IC 改善率与FVC 改善率呈正相关（rs=0.501，P=0.021），与ΔFEV1、FEV1改善率、ΔFVC、ΔPEF、PEF 改善率无相关关系（rs=0.171，P=0.459；rs=0.380，P=0.089；rs=0.362，P=0.107；rs=0.342，P=0.130；rs=0.348，P=0.122）。

2.4 IC 改善率诊断ACO 的ROC 曲线分析 IC 改善率诊断ACO 的AUC 为0.714（P=0.019），最佳截断值为13.11%，灵敏度为61.90%，特异度为85.00%（见图1）。

表1 两组患者一般资料比较Table 1 Comparison of general data between patients in two groups

图1 IC 改善率诊断ACO 的ROC 曲线Figure 1 ROC curve of IC improvement rate in ACO diagnosis

表2 两组患者肺功能指标比较〔M（QR）〕Table 2 Comparison of lung function indexes between patients in two groups

3 讨论

支气管哮喘（简称哮喘）和COPD 是常见的呼吸道疾病，临床发现，部分慢性气道疾病患者可同时具有哮喘和COPD 的特征。因此，2014 年全球哮喘防治创议（GINA）/GOLD 指南正式提出支气管哮喘-慢性阻塞性肺疾病重叠综合征（ACOS）作为描述同时具有哮喘和COPD 特征的疾病并广泛应用于临床，2017 年GINA/GOLD 指南认为哮喘与COPD 重叠不是一种单一的疾病，其可能包括由不同的机制引起不同表型的气道疾病，故在2017 年将其更名为ACO［2］。关于ACO 的诊断尚有争议，既往不同国家不同的研究使用的诊断标准不尽相同。2017 年比利时一项对87 位肺科专家关于ACO 的诊断标准问卷调查中仍将支气管舒张试验作为主要诊断标准之一［6］。

COPD 是常见的气道阻塞性疾病。GOLD 指南推荐将FEV1占预计值百分比、FEV1/FVC 用于COPD 的诊断及分级［1］。但是COPD 患者本身支气管舒张试验也有一定的阳性率［4］，因此，支气管舒张试验并不能鉴别所有的COPD 和ACO。有研究表明，在应用了支气管扩张剂以后，患者IC 的变化幅度＞FEV1，由于肺容积改变，残气量减少，从而使呼吸困难减轻［7］。IC 是平静呼气末深吸气所能吸入的最大气量，其约占肺活量的2/3，可一定程度上反映通气功能；同时，IC 等于肺总量-功能残气量，因此也可间接反映肺过度充气［8］。因此，IC 对监测COPD 患者气流阻塞变化的敏感性较高，可弥补FEV1的局限性［9］。

本研究结果显示，与COPD 患者相比，ACO 患者IC 改善率明显增加〔ACO 组为19.28%（32.20%），COPD 组为5.69%（17.61%）〕。ACO 患者因哮喘反复发作，其支气管壁增厚，黏膜充血水肿，同时也存在COPD 的呼吸性细支气管炎损害，可能导致ACO 患者气道损害大于单纯COPD 患者。ACO 患者IC 改善率显著增加，说明吸气阈负荷减低，并可以推测呼气末的压力是减小的。所以，IC 的增加减少了吸气做功，增加了肺活量，有利于肺泡有效气体交换的增加，故缓解了ACO 患者呼吸困难症状、增加了其运动耐力，还有利于减缓肺损伤和肺过度充气的发展［7］。但与既往研究［10-11］不同的是，本研究中COPD 患者IC 改善率不如FEV1改善率明显，分析原因可能是本研究纳入的COPD患者气道阻塞程度大部分为轻中度，因此，IC 在评价轻中度气道阻塞的COPD 患者对支气管舒张剂的反应的敏感性上或许不如传统指标FEV1。

本研究结果显示，ACO组患者ΔFEV1、FEV1改善率、ΔFVC、FVC 改善率、IC 改善率、ΔPEF、PEF 改善率高于COPD 组，提示ACO 患者气道可逆性比COPD 患者好。但两组患者舒张前FEV1、舒张后FEV1相比差异均无统计学意义。笔者认为产生上述结果是因为ACO患者合并了持续性气流受限且进行性发展的COPD，导致ACO 的气流受限与COPD 相似，同时与ACO 的诊断标准有关。

研究显示，COPD 患者的IC 与常规肺功能测试中的多项反映患者呼吸肌收缩强度的参数如PEF、最大吸气压和最大呼气压等呈显著相关，吸入支气管扩张剂后IC 的改善与FEV1的改善之间呈正相关［12］。但本研究通过相关性分析后发现，COPD 组IC 改善率与FVC 改善率有显著相关性，与ΔFEV1、ΔPEF 无相关关系，提示支气管扩张剂改善COPD 患者呼吸困难的作用可能主要反映在增加有效肺容量方面。但ACO 组IC 改善率与ΔFEV1、FEV1改善率、ΔFVC、FVC 改善率、ΔPEF、PEF 改善率均无相关关系，提示ACO 组患者呼吸肌力受损强度低，但由于气道损害程度大，故FVC改善率未有明显增加。

本研究以IC 改善率来诊断ACO，AUC 为0.714（P=0.019）， 最 佳 截 断 值 为13.11%， 灵 敏 度 为61.90%，特异度为85.00%；说明IC 改善率诊断ACO的灵敏度、特异度较高，因此，临床上能够将IC 作为诊断ACO 的指标之一。

综上所述，IC 在评价COPD 患者对支气管舒张剂的反应上具有一定的价值，但不如FEV1。IC 诊断ACO的灵敏度及特异度较高，具有一定的临床参考价值，但其能否作为一个鉴别COPD 和ACO 的指标尚需进一步研究。

作者贡献：王芳进行文章的构思与设计，研究的实施与可行性分析，结果的分析与解释，撰写论文；王芳、姜晨宇、罗旭平进行数据收集、整理，统计学处理；姜晨宇、罗旭平进行论文的修订；陈芳负责文章的质量控制及审校，对文章整体负责，监督管理。

本文无利益冲突。