呼气负压技术检测呼气流速受限在呼吸道疾病中的应用.docx

1、560ShanghaiMedJ,2007.Vol30.No7综述.呼气负压技术检测呼气流速受限在呼吸道疾病中的应用秦慧肺功能检查是诊断气流受限的常用方法，根据慢性阻塞性肺疾病（COPD）防治方案，第1秒用力呼气容积（FEVi）与用力肺活量（FVC）之比（FEVi/FVC）V70%、FEVi<80%预计值可视为呼气气流受限（EFL）。该方法需要受试者高度配合，在婴幼儿、年老体弱及需机械通气等患者中难以进行，且可因技术原因出现假阳性或假阴性。所以寻找一种简便、有效的方法来检测气流受限、判断疾病严重程度及评价治疗效果具有重要的临床意义。1995年Koulouris等F建议在患者潮气呼气时，在口

2、部外加一个负压，即采用呼气负压（NEP）技术来检测EFL。本文旨在对NEP技术检测EFL及其在呼吸道疾病中的应用作一综述。一、NEP技术检测EFL的原理和评价方法NEP技术即在平静呼气时于气道开口处施加一个负压，并比较施加负压前、后的流量容积曲线。由于吸入的潮气量是相同的，应用NEP后，肺泡与气道开口间的压力呈梯度增加，对于无EFL者，其呼气流速在整个呼气相增高，即潮气呼气流量-容积曲线（VEFV）高于未加NEP的基础值。相反，存在EFL者，应用NEP后在呼气早期有一短暂的流速突然增高，这是因为咽部多肌肉组织，顺应性较高而致口咽部内的空气被吸出，旦大气道内的空气亦被吸出所致。由于阻塞段下游气道

3、动态收缩，在呼气中、晚期，呼气流速迅速降至未用NEP时的水平,即其VEFV曲线与基础曲线重叠。附加的压力水平为一3一10cmH2O（1cmH2O=0.098kPa）,最适为一5cmH2Oo在此压力水平范围内，患者无不适感。EFL通常用流速受限（FL）指数表示，即用呼作者单位：200127上海交通大学医学院附属仁济医院可吸科李燕芹气流速受限部分的容积除以潮气容积（VT）的百分比（FL%VT）表示。根据FL指数将EFL严重程度分为5个等级，即五分法，能比较准确、全面地反映患者EFL的严重程度，见表1»表1五分法评分程度FL%VT0无坐位及仰所位均无FL1轻度仰卧位FLV50%VT,坐位无

4、FL2中度仰卧位FL>50%VT,坐位无FL3重度仰孙位有FL,坐位FLV50%VT4极函度仰卧位有FL,坐位FL>50%VT二、NEP技术在呼吸道疾病中的应用1.COPDxCOPD患者在平静呼吸时常存在EFL,使呼气不畅且不完全，形成了动态肺过度充气，从而导致呼吸困难。常规肺功能检测中，患者平静呼吸时的流速-容量环与用力呼气时的流速容量环相重叠，说明存在EFL。该检查需要患者的密切配合，因此希望能寻找一种更简便、有效的方法来检测EFL。1995年，Koulouris等应用NEP技术对26例稳定期COPD患者在坐位及仰卧位时进行检测。结果显示，11例患者在坐位和仰卧位时均存在EFL

5、,8例患者仅在仰卧位时存在EFL,7例患者坐位及仰卧位均无EFL,而在19例存在EFL的患者中，仅5例患者应用经典方法检测出存在严重的通气功能损害（FEViV40%预计值）。该研究结果提示，NEP技术提供了一种简单、快速、可靠的EFL检测方法，该技术不需要患者作用力的配合，能在不同的体位和运动中进行检测。多数COPD患者在静息状态下存在EFL,尤其是在仰卧位时。NickolaosC21研究发现，约45%的稳定期COPD患者存在EFL,应用NEP技术检测EFL结果显示，在坐位及仰卧位均存在EFL患者的FEV】预计值低于无EFL的患者。事实上，因60%无EFL患者的FEV】预计值V49%,而被分在

6、重度-极重度气道阻塞组中，因此用FEVi%预计值检测EFL存在一定的缺陷。多数COPD患者在平静呼吸时即存在EFL,引起动态肺过度充气，产生内源性呼气末正压（PEEPi）,促使呼气末肺容积（EELV）增加，吸气时做功增加,损害了吸气肌的功能，对血流动力学产生不良影响；由于动态肺过度充气，使功能残气量（FRC）增加,深吸气量（IC）减少;EFL的存在使运动时的最大潮气量（VTmx）与静息时的IC接近，从而使患者的运动耐受虽降低。因此，EFL在鉴别COPD患者运动能力受限的病因上起重要作用IF。EFL检测还可指导COPD患者的康复治疗。研究认为，无EFL的COPD患者的康复治疗基本以适虽运动为主；

7、而存在EFL的COPD患者主要以应用支气管扩张剂和呼吸肌锻炼为主，从而降低肺的过度充气及增加吸气肌肉的做功能力6。2.哮喘：Boczkowski等7应用NEP技术检测13例FEV】不同程度下降的稳定期哮喘患者的EFL情况，其中70%患者的FEViV70%预计值，中位值为68%预计值（48%94%）,坐位时无一例患者出现EFL,仰卧位时2例患者出现EFL。约45%的稳定期COPD患者存在EFL,而仅15%的哮喘患者存在EFL。这可能是因为在哮喘患者中，EELV的增加是由呼气时呼吸肌的持续活动、声门缩小及气道痉挛狭窄使呼气阻力增加引起的。因此，哮喘患者只有出现非常严重的气道痉挛和（或）IC明显减少

8、时，才会出现EFL0,且在FEVi程度相同的情况下，哮喘患者出现EFL较COPD患者少。Koulouris等对20例无症状轻度哮喘患者的研究发现.虽然哮喘患者在平静呼吸时很少出现EFL,但大多数无症状的轻度哮喘患者在不同强度运动（1/3、2/3或9/10最大运动量）时,会出现EFL。气道高反应性（BHR）及气流阻塞的可逆性是哮喘的两大特征，故支气管激发试验及支气管扩张试验是临床诊断哮喘主要的客观检查方法。Tantucci等曲应用NEP技术，在10例哮喘患者乙酰甲胆碱（MCH）支气管激发试验中检测EFL。该组患者FEVi均80%预计值，经常规判561断指标证实具有轻度BHRo结果显示，吸入MCH

9、前无一例患者出现EFL,当累积吸入MCH900咫后，FEV平均下降45%时，2例患者坐位时出现EFL。但该研究未同时进行仰卧位检测，仰卧位时可能会有更多患者出现EFL。支气管扩张试验用于检测气流的阻塞是否具有可逆性，常用于哮喘与COPD的鉴别诊断中。目前尚缺乏有关NEP技术检测EFL应用于支气管扩张试验的系统研究。Tantucci等中应用NEP技术，观察18例COPD患者吸入沙丁胺醇400鸿前、后的EFL情况。结果显示，11例患者吸入前存在EFL,吸入沙丁胺醇20min后仍存在EFL,说明COPD患者的EFL是不可逆的，其结果与FEVi的改善率V10%相仿。与COPD不同，哮喘患者的动态肺过度

10、充气一般较EFL出现得早，即EFL并不是动态肺过度充气的触发因素。因为哮喘患者在未出现EFL前就已出现EELV增加，这可能与哮喘患者呼气时呼吸肌的持续活动有关。因此，NEP技术检测EFL应用于支气管激发试验及支气管扩张试验还有待进一步研究。3. 双侧支气管扩张：支气管扩张是指气道不可逆的破坏，主要与慢性感染有关。虽然这类患者大多数会出现阻塞性的通气功能损害，但出现阻塞性与限制性混合的肺功能损害也并不少见。由于慢性肺部炎症，这种疾病常出现不同程度的纤维化和肺气肿，呼吸困难是其常见的症状。Koulouris等U。应用NEP技术对23例常规肺功能检查FEV】为（64±29）%预计值的稳定期

11、双侧支气管扩张患者的研究结果显示，61%者无EFL,22%者仅于仰卧位时出现EFL,17%者于坐位及仰卧位时均出现EFL,其程度与经典FEV的检测结果一致。结果还显示，EFL五分法与患者的呼吸困难程度显著相关。PEEPi可能也是引起双侧支气管扩张患者出现呼吸困难的重要因素。4. 囊性纤维化（CF）：CF会导致最大呼气流速明显降低，特别是在低肺容晶时。从而会在平静呼吸时出现EFLoGoetghebeur等U】应用NEP技术对22例CF患者进行检测，结果显示仅3例（14%）患者在平静呼吸、坐位时出现EFL,其FEVi均V30%预计值而19例无EFL患者的FEVi为40%79%预计值。相反，FEVi

12、在此范围内的稳定期562COPD患者中有28%出现坐位时EFL。CF与COPD患者之间的这种差异反映出COPD患者肺的弹性回缩力和周围小气道受损更加严重。5. 急性呼吸窘迫综合征(ARDS)：ARDS的呼吸力学特性为呼吸系统的弹性阻力明显升高。动态肺过度充气及PEEPi在接受机械通气的ARDS患者中普遍存在。Koutsoukou等应用NEP技术在10例接受机械通气的ARDS患者半卧位时检测EFL,结果显示，8例患者存在EFL,FL指数为5%37%VT,且FL指数与PEEPi呈显著正相关。给予一定水平的外源性PEEPi可使EFL消失、呼吸肌做功下降。该研究显示，ARDS患者多数存在EFL,对于需

13、机械通气的ARDS患者应常规检测EFL以指导呼吸机参数的调节，有利于患者顺利脱机。6. 睡眠呼吸紊乱(SDB)：Liistro等】3对16例排除胸内气道阻塞、肺通气功能正常且经全夜多导睡眠图确诊为SDB的受试者，应用NEP技术在清醒状态下于坐位和仰卧位时检测EFL,并将结果与患者夜间睡眠时的低氧指数(DI)进行相关性分析。结果显示，16例患者的平均DI为27.3士26.4；平均仰卧位时的FL%VT为(38.4士37.9)%，患者清醒时的仰卧位FL%VT与夜间睡眠时的DI呈正相关(r=0.84,PVO.O1)3其中8例确诊为阻塞性睡眠呼吸暂停综合征(OSAS)患者的FL%VT均30%。因此，NE

14、P技术能有效地在清醒状态下检测SDB患者的EFL,并预测患者上气道可塌陷性和病情的严重程度。7. 限制性肺病：限制性肺病患者的功能残气量明显减少,患者通常在低肺容量的水平上呼吸，最大呼气流速相应降低。因此，在这种情况下患者可能合并阻塞性改变。Baydur等应用NEP技术对19例稳定期限制性肺病患者进行EFL检测。结果显示，仅1例患者出现EFL,说明限制性肺病患者很少出现EFL。此外,NEP技术还为因神经肌肉病变及胸壁疾病而无法配合常规肺功能检查的限制性疾病患者提供了一种简单、方便、有效的检测手段。8. 其他：应用NEP技术还能对肺移植患者进行EFL检测。有学者研究发现，肺移植患者静息时常无EF

15、L,但大多数患者在运动中出现EFL。参考文献ShanghaiMedJ,2007,Vol30,No7detectexpiratoryflowlimitationduringspontaneousbreathing.EurRespirJ.1995,8：306-313.NickolaosGK,EpaminondasNK.Negativeexpiratorypressure：anewdiagnostictoolinchestmedicine.Pneumom,2002,15,254-262.EhayaraL,BecklakeMR,VoltaCA»etal.Relationshipbetween

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