学龄期儿童哮喘检测呼出气一氧化氮、肺功能及外周血嗜酸性粒细胞的价值

吴琳琳 黄晗 叶乐平

支气管哮喘作为一种慢性气道疾病，儿童是其好发人群，主要表现为可逆性气流受限的特征，同时还具有气道炎症及气道高反应性等。因哮喘本质属于慢性气道炎症，故临床除对患儿进行常规肺功能检测外，行气道炎症检测对诊治哮喘、预测患儿预后及复发也具有重要意义[1]。目前检测呼出气一氧化氮(fractional exhaled nitric oxide，FeNO)浓度可反映气道嗜酸性粒细胞性炎症，被称为“炎症尺度”，因此作为气道炎症标志物之一，应用及研究前景广阔[2]。FeNO在哮喘不同时期水平的研究结果并不一致，而且国内外研究关于FeNO与肺功能、外周血嗜酸性粒细胞计数(eosinophil count，EOS)是否存在相关性的结果也存在差异。故本研究以6岁以上学龄期哮喘儿童作为研究对象，研究该人群FeNO、肺功能、外周血EOS的差异，探析相互之间有无一致性及诊断价值，从而为儿童哮喘的诊断、病情评估、治疗提供指导意义。

资料与方法

一、 研究对象

研究对象为2019年6月-12月就诊于我院呼吸门诊及病房的6岁以上哮喘患儿，共90例。纳入标准：①诊断符合2016年中华医学会儿科学分会呼吸学组制定的《儿童支气管哮喘诊断与防治指南(2016年版)》的相关标准[3]；②均能配合完成肺功能、FeNO检测，依从性良好；③均知晓本研究并签订知情同意书。排除标准：①非学龄儿童；②合并肺癌、支气管扩张等其他肺部疾病儿童；③不宜行肺功能、FeNO检测儿童。根据患儿临床症状将其分为急性期组(n=30)、慢性持续期组(n=30)、缓解期组(n=30)。另选取健康儿童30例作为对照组，该组儿童无临床症状，无喘息史，近4周无呼吸道感染史和激素使用史，无基础疾病及慢性疾病。哮喘组与对照组性别、年龄及体重比较差异无统计学意义(P>0.05)(见表1)。本研究经医院伦理委员会审核并批准(批件号2019[伦理]12)。

表1 两组一般资料比较

二、研究方法

1. FeNO测定方法：仪器为Sunvou-D100纳库仑呼气一氧化氮分析仪(无锡尚沃生物科技有限公司)。所有受试者测量前1 h避免饮食、剧烈运动，患儿检测当日禁止使用支气管扩张剂。受试者取坐位，双手握测定仪，彻底呼气并排空肺部，随后紧闭嘴唇，咬住过滤器吹嘴周围，用力吸气达肺总量，通过特殊呼气流速限定装置，以50 ml/s恒定气流持续匀速呼出肺内气体，呼气时间10 s，随后仪器分析样本并生成结果。所有操作均由同一院内专业医师完成，并严格按照仪器说明书完成，操作前向受试者讲明操作步骤，并说明注意事项，结果以ppb(parts per billion，1 ppb=l ×10-9mol/L)为单位。

2. 肺功能测定方法：所有受试者均在FeNO测定结束后进行肺功能检测，仪器为Master Screen系列肺功能仪检测肺功能(德国Jaeger公司)，主要记录第1秒用力呼气容积占预计值百分比(FEV1%)、第1秒用力呼气容积占用力肺活量百分比(FEV1/FVC%)、呼气峰流速占预计值百分比(PEF%)等大气道功能指标，<80%则表明异常；50%、75%用力呼气流速占预计值百分比(FEF50%、FEF75%)，最大呼气中段流量(maximum mid-expiratory flow，MMEF75/25)等小气道功能指标，<65%则表明异常。受试者均由肺功能室技术医师按照标准操作，均反复检测3次，2次间误差<5%，取最佳值。

3.EOS测定：完成FeNO及肺功能当天，抽取所有受试者外周静脉血2 mL，室温静置1 h，3000 r/min离心10 min，取上清，并应用全自动血细胞分析仪检查血常规，测定EOS水平。

三、统计学方法

结 果

一、 各组儿童FeNO、外周血EOS的比较

持续组、发作组FeNO、外周血EOS水平均高于对照组，且缓解组外周血EOS水平高于对照组(P<0.0167)，持续组、发作组FeNO均高于缓解组(P<0.0167)，发作组外周血EOS水平分别高于缓解组、持续组，差异具有统计学意义(P<0.0167)(见表2)。

表2 各组儿童FeNO、外周血EOS比较

二、 各组儿童肺功能指标的比较

发作组FEV1%、PEF%、FEF50%、FEF75%、MMEF75/25均低于对照组、缓解组和持续组(P<0.0167)；缓解组和持续组FEV1/FVC%、FEF50%、FEF75%、MMEF75/25均低于对照组，差异具有统计学意义(P<0.0167)；且哮喘发作组、持续组、缓解组各项肺功能指标呈依次降低趋势(见表3)。

表3 各组儿童肺功能指标比较

三、 FeNO与肺功能、EOS相关性分析

哮喘患儿及正常对照组FeNO与肺功能FEV1%、FEV1/FVC%、PEF%、FEF50%、FEF75%、MMEF75/25均无相关性(P>0.05)；而哮喘患儿FeNO与外周血EOS存在弱正相关(P<0.01)(见表4)。

表4 儿童FeNO与肺功能、EOS相关性分析

四、 影响哮喘发生多因素logistics回归分析

将上述具有统计学意义的FeNO、EOS及肺功能作为自变量，以学龄期儿童是否发生哮喘为因变量(是为0，否为1)进行多因素logistics回归分析。结果显示，FeNO、FEF75%、EOS是影响学龄期儿童发生哮喘危险因素(P<0.05)(见表5)。

表5 影响哮喘发生多因素logistics回归分析

五、 FeNO、EOS对哮喘的诊断价值分析

ROC曲线结果显示，FeNO、EOS诊断哮喘的曲下线面积为0.811、0.807，最佳截断值分别为21.5 ppb、0.26 ×109/L；两者联合诊断曲下线面积为0.821(见表6、图1)。

表6 FeNO、EOS对哮喘诊断效能分析

图1 FeNO、EOS对哮喘的诊断价值ROC分析

讨 论

支气管哮喘是一种以喘息、气促、胸闷和咳嗽为主要临床表现的异质性疾病，并伴呼气气流受限。既往支气管哮喘诊断、控制、评估总是依赖临床症状和肺功能，而忽视了气道炎症，从而低估哮喘的炎症程度，这可能是造成难治性哮喘因素之一。随着哮喘慢性气道炎症机制学说的建立，临床医生对哮喘儿童的诊疗进行评估，还需要关注反映气道炎症程度的指标，了解气道EOS炎症状态，对哮喘诊疗具有极其重要的临床意义[4]。

目前有多种气道炎症检测方法，气道炎症可由支气管肺泡灌洗、支气管内膜活检直接检测，但均属于有创检测，导致儿童耐受性和操作可重复性差，难以在临床广泛开展。近年来无创气道炎症检测技术受到广泛重视，其中FeNO测定是目前应用最广泛的无创性气道炎症检测方法。病毒性感染和慢性气道炎症时所产生的白介素、肿瘤坏死因子、内皮素等激活表达于气道上皮细胞内的诱导型NO合酶(iNOS)，致使呼吸道NO浓度增高而被仪器检测，因此FeNO的高低与气道炎症水平的高低有良好的相关性，尤其是嗜酸性粒细胞性炎症。本研究发现哮喘发作组、持续组FeNO均高于对照组，提示哮喘儿童在哮喘不同时期均存在程度不一的慢性气道炎症反应，这与李权恒等[5]报道结果相一致。而哮喘发作组、持续组FeNO水平明显高于缓解组，提示FeNO水平与哮喘轻重有关，可辅助评估哮喘控制水平，与向莉等[6]报道一致。本研究哮喘发作组和持续期的FeNO中位数水平超过35 ppb，相较于Ma’Pol等[7]检测马来西亚儿童FeNO平均值16.7 ppb较高，可能与地区差异有关。从另一方面也提示当哮喘儿童FeNO水平超过此值时，表明出现哮喘发作或者哮喘控制不良，需要阶梯式治疗。另外，FeNO是一项预测糖皮质激素治疗反应是否敏感的指标，且比肺功能测定、支气管激发试验及舒张试验更敏感[8]。

除气道炎症外，肺功能是哮喘诊断和评估的另一重要指标。本研究发现哮喘发作组、持续组不论是大气道功能指标(FEV1%、FEV1/FVC%、PEF%)还是小气道功能指标(FEF50%、FEF75%、MMEF75/25)均低于正常对照组，提示儿童出现哮喘症状时肺功能有明显下降，大小气道均有受累。此外，缓解组和持续组FEV1/FVC%、FEF50%、FEF75%、MMEF75/25均低于对照组，说明哮喘儿童在缓解及持续时期以小气道功能障碍为突出表现，大气道功能多在正常范围内，这与陈俊松[9]研究结论一致。因此对处于缓解期及持续期的哮喘儿童实施减药降阶梯治疗过程中，无视小气道异常而终止治疗，可能导致哮喘复发，临床应将肺功能小气道指标作为治疗期间重要监测指标。

FeNO与肺功能分别为微观炎症指标、宏观通气指标，近年来二者关系已成为国内外研究的热点，但关于两者间关系的结论不一。本研究显示，哮喘儿童FeNO与肺功能大气道指标及小气道指标均无相关性，结果与梅湛强[10]、Matsunaga等[11]国内外研究结果存在差异，针对本研究与他人研究的差异有待进一步大样本更深入研究来验证，并探究哮喘患儿不同时期两者间关系。国内刘欣[12]发现。过敏组哮喘患儿中FeNO与肺功能指标呈负相关，而非过敏组与之无关，因此推测FeNO与肺功能指标间相关性受过敏、特应性体质等因素影响。从另一方面而言，结果也阐明FeNO以评估气道过敏性炎症为主，肺功能以评价气道通气功能为主，二者从不同方面评估哮喘，因此临床工作中不能相互替代两种检测手段，共同应用可更好评估哮喘以提高诊治水平。

EOS是介导儿童哮喘的主要炎症细胞，可反映气道炎症情况[13]。本研究结果表明哮喘发作组、持续组、缓解组外周血EOS均高于对照组，说明哮喘儿童在各个时期EOS水平均高于正常儿童。本研究结果还发现，FeNO与外周血EOS计数呈弱正相关性(r=0.339)，与学者张春林等[14]研究结果一致，也间接证实了FeNO与EOS介导炎症相关。国外研究指出，FeNO作为评价哮喘嗜酸性气道炎症指标，与诱导痰EOS、外周血EOS等各项嗜酸性粒细胞性炎症指标存在良好相关性[15]。因此FeNO结合外周血EOS能更好反映气道炎症程度，对于嗜酸性粒细胞性炎症尤为突出[16]。而且研究进一步应用多因素logistics回归分析，其结果显示FeNO、FEF75%、EOS是影响学龄期儿童发生哮喘危险因素，因此临床还应重视三项指标检测，以预测哮喘发生情况。ROC显示FeNO、EOS诊断哮喘最佳截断值分别为21.5 ppb、0.26 ×109/L，此时敏感度分别为66.7%、71.1%，特异度均为83.3%，具有较高诊断价值，若超过截断值可考虑采用相应治疗措施，延缓病情进展，改善临床症状。对两者进一步联合诊断分析显示其曲下线面积为0.821，高于各项单独诊断，且敏感度达到78.9%，从而提示临床可考虑将两者联合对哮喘进行诊断，提升诊断价值。

综上所述，相对于正常儿童，哮喘患儿FeNO、EOS水平明显升高，两项指标能够客观反映气道早期炎症水平，对哮喘具有较高诊断价值，而且在临床治疗中需要从只重视解痉平喘方案转变为控制气道炎症的抗炎治疗。此外，患儿肺功能明显降低，FeNO与肺功能指标对哮喘的诊断、治疗及控制水平的评估有着协同作用，二者结合反映哮喘控制水平更为全面。但本研究受研究时间限制，仅纳入90例患儿进行分析研究，对于FeNO、EOS在哮喘中的具体作用机制仍需深入探析。