譚 焰, 谷 偉, 劉 云, 孫麗華

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振動(dòng)反應(yīng)成像在老年慢性阻塞性肺疾病患者療效評(píng)估中的價(jià)值

譚 焰, 谷 偉, 劉 云, 孫麗華*

（南京醫(yī)科大學(xué)附屬南京醫(yī)院, 南京市第一醫(yī)院呼吸科, 南京 210006）

探討振動(dòng)反應(yīng)成像（VRI）在老年慢性阻塞性肺疾?。–OPD）患者療效評(píng)估中的應(yīng)用價(jià)值。2012年1月至6月在南京醫(yī)科大學(xué)附屬南京醫(yī)院（南京市第一醫(yī)院）呼吸科住院的41例老年COPD急性加重期患者在治療前后進(jìn)行呼吸困難分級(jí)、動(dòng)脈血?dú)狻⒎喂δ芎蚔RI檢查。治療后患者的呼吸困難評(píng)分顯著降低[（3.46±0.87）（2.17±0.80），＜0.01]，動(dòng)脈血?dú)釶aO2明顯提高、肺功能改善。治療后VRI圖像明顯改善，振動(dòng)曲線異常評(píng)分由（3.61±1.09）降至[（2.85±1.26），＜0.01]，動(dòng)態(tài)圖像異常評(píng)分由（10.54±2.91）降至[（6.15±2.23），＜0.01]，肺部啰音數(shù)從（9.98±7.51）減少至[（3.15±4.44），＜0.01]。VRI可用于動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)和評(píng)估老年COPD患者的療效。

肺疾病, 慢性阻塞性; 肺功能; 振動(dòng)反應(yīng)成像; 老年人

慢性阻塞性肺疾?。╟hronic obstructive pulmonary disease，COPD）是一種可防可治的慢性呼吸道疾病，其重要特征為氣流受限呈進(jìn)行性發(fā)展且不完全可逆。目前對(duì)COPD急性加重期患者的療效評(píng)估除臨床癥狀外，大多依靠胸部X線、動(dòng)脈血?dú)夂头喂δ艿瘸Ｒ?guī)檢查提供患者的肺部信息，但很多老年COPD患者無(wú)法配合肺功能檢查，因此需要更為簡(jiǎn)便易行的方法來(lái)評(píng)估療效。近年來(lái)，國(guó)外采用振動(dòng)反映成像技術(shù)（vibration response imaging，VRI）來(lái)反映肺部信息，取得了良好的臨床效果[1?4]，而國(guó)內(nèi)在這方面才剛剛起步[5?9]。本研究通過(guò)對(duì)老年COPD急性加重期患者治療前后的VRI結(jié)果與常規(guī)檢查對(duì)比，以監(jiān)測(cè)和評(píng)估患者的療效。

1 對(duì)象與方法

1.1 研究對(duì)象

2012年1月至6月本院呼吸科住院的COPD患者，年齡≥60歲，符合COPD全球創(chuàng)議（2010版）中COPD急性加重期的診斷標(biāo)準(zhǔn)[10]。排除標(biāo)準(zhǔn)：胸廓畸形者；多毛癥患者；背部皮膚損傷；合并心功能不全、肺淤血、肺水腫者；合并胸腔積液、氣胸、縱隔氣腫者；合并肺炎、肺纖維化、肺栓塞者；合并氣管堵塞者；不能坐位配合檢查者。受試者均接受抗感染、止咳化痰、平喘等常規(guī)治療，治療前后檢測(cè)患者的VRI、肺功能、動(dòng)脈血?dú)鈾z查和呼吸困難分級(jí)。本研究通過(guò)醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)，受試者均已簽署知情同意書。

1.2 VRI檢查及結(jié)果分析

本試驗(yàn)設(shè)備采用VRIxp系統(tǒng)（Deep Breeze，以色列Or-Akiva）。檢查時(shí)受試者坐位，裸露后背，將兩個(gè)傳感器陣列通過(guò)負(fù)壓分別吸附在兩側(cè)后背上。指導(dǎo)受試者經(jīng)口自然呼吸，傳感器記錄12s肺部的振動(dòng)，并通過(guò)濾波消除胸壁運(yùn)動(dòng)和心音等干擾[2]。結(jié)合國(guó)內(nèi)外圖像分析方法[2,3,6,9]和實(shí)際操作經(jīng)驗(yàn)，從以下幾方面分析。（1）振動(dòng)能量曲線：為12s內(nèi)兩肺總振動(dòng)能量隨時(shí)間變化的曲線，當(dāng)曲線出現(xiàn)不光滑、吸氣陡直、尖峰、凹陷、平臺(tái)、單向曲線、階梯（呼氣相峰值高于吸氣相）和呼氣相低平時(shí)，1種異常征象記1分，共8分。（2）振動(dòng)能量圖的跳躍感：灰階圖像表示肺局部振動(dòng)的相對(duì)強(qiáng)弱，最強(qiáng)區(qū)域?yàn)楹谏?，最弱區(qū)域?yàn)榘咨译A密度最高處為能量中心。能量中心出現(xiàn)快速不連續(xù)移動(dòng)的現(xiàn)象稱跳躍感，按無(wú)跳躍感（0分）、輕度（1分）、中度（2分）和重度（3分）記分。（3）動(dòng)態(tài)圖像：圖像出現(xiàn)無(wú)序、發(fā)生發(fā)展不同步、延遲、優(yōu)勢(shì)相反、呼氣末氣體殘留等征象時(shí)，一種記1分。（4）最大能量圖（max energy frame，MEF）：吸氣相振動(dòng)能量曲線達(dá)峰值時(shí)對(duì)應(yīng)的那一幀為MEF，將MEF按左右、上中下分為6個(gè)區(qū)域，計(jì)算出現(xiàn)缺失和膨突的區(qū)域和數(shù)目。（2）（3）（4）合計(jì)為圖像評(píng)分。（5）最大振動(dòng)值：振動(dòng)能量曲線的峰值為最大振動(dòng)值，由機(jī)器讀取。（6）肺部定量數(shù)據(jù)（quantitative lung data，QLD）值：雙肺按上中下分成6個(gè)區(qū)域，各區(qū)域振動(dòng)能量占總振動(dòng)能量的百分比，由機(jī)器讀取。（7）干、濕啰音：VRIxp自動(dòng)檢測(cè)干、濕啰音，在振動(dòng)能量圖的相應(yīng)部位用圓點(diǎn)表示。本研究對(duì)干、濕啰音不區(qū)分，記錄呼吸周期中出現(xiàn)最大啰音數(shù)。（8）呼氣振動(dòng)能量峰值（expiratory vibration energy peak，EVP）、曲線：各個(gè)傳感器所獲得的與呼吸周期相關(guān)的信號(hào)，形成左右肺兩條呼吸曲線。記錄EVP曲線是否同步、振幅高度是否相等。

1.3 肺功能檢查

采用EasyOne肺功能儀（瑞士NDD公司），指導(dǎo)患者吸入沙丁胺醇200μg并等待20min后檢測(cè)患者的第1秒用力呼氣量（forced expiratory volume in one second，F(xiàn)EV1）及其占預(yù)計(jì)值的百分比（FEV1%）、用力肺活量（forced vital capacity，F(xiàn)VC）和FEV1/FVC比值。

1.4 動(dòng)脈血?dú)?/h3>

取患者動(dòng)脈血測(cè)pH值、動(dòng)脈血氧分壓（PaO2）、動(dòng)脈血二氧化碳分壓（PaCO2）。

1.5 呼吸困難分級(jí)[10]

0級(jí)：除非劇烈活動(dòng)，無(wú)明顯呼吸困難；1級(jí)：當(dāng)快走或上緩坡時(shí)有氣短；2級(jí)：由于呼吸困難比同齡人步行得慢，或者以自己的速度在平地上行走時(shí)需要停下來(lái)呼吸；3級(jí)：在平地上步行100m或數(shù)分鐘后需要停下來(lái)呼吸；4級(jí)：明顯的呼吸困難而不能離開房屋或者穿脫衣服時(shí)氣短。

1.6 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

2 結(jié) 果

2.1 一般情況

符合入組條件的COPD患者41例，其中男性29例，女性12例，年齡（67±5）歲，體質(zhì)量指數(shù)（23.2±7.0）kg/m2，吸煙指數(shù)（54.9±65.1）年包，COPD病程（13.8±5.2）年，其中伴呼吸衰竭者14例。所有受試者順利完成檢查，未出現(xiàn)受涼、病情加重及其他不良反應(yīng)。

2.2 COPD患者治療前后的臨床癥狀、肺功能和動(dòng)脈血?dú)?/h3>

治療后患者的咳嗽、咳痰和氣喘等臨床癥狀明顯緩解，呼吸困難評(píng)分顯著降低（＜0.01），肺功能改善，動(dòng)脈血?dú)庵衟H值、PaCO2差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，但PaO2明顯提高（＜0.01；表1）。

2.3 COPD患者治療前后的VRI檢查結(jié)果

COPD患者治療前后的VRI檢查結(jié)果存在顯著差異（＜0.01；表2）。治療后振動(dòng)曲線不光滑、吸氣陡直和尖峰明顯減少，而平臺(tái)、階梯、凹陷、單向曲線和呼氣相低平等無(wú)明顯變化。動(dòng)態(tài)圖像明顯改善，圖像跳躍感明顯減輕，肺部啰音減少，而最大振動(dòng)值、EVP在治療前后無(wú)明顯改變，QLD值顯示兩肺趨于均衡（圖1）。

表1 患者治療前后呼吸困難評(píng)分、肺功能和動(dòng)脈血?dú)獗容^

FEV1: forced expiratory volume in one second; FEV1%: FEV1accounting for predicted value; FVC: forced vital capacity. 1mmHg＝0.133kPa. Compared with before treatment,*＜0.05,**＜0.01

表2 患者治療前后VRI檢查結(jié)果比較

VRI: vibration response imaging; QLD: quantitative lung data; EVP: expiratory vibration energy peak. Compared with before treatment,**＜0.01

Figure 1 Vibration response imaging of a typical patient with acute exacerbations of COPD

COPD: chronic obstructive pulmonary disease; VRI: vibration response imaging; A: before treatment; B: after treatment

3 討 論

COPD是老年人發(fā)病率和病死率均較高的一種疾病，病情常遷延不愈，反復(fù)發(fā)作，嚴(yán)重危害身體健康?；颊叩陌Y狀、體征、肺功能和動(dòng)脈血?dú)獾葯z查是評(píng)估療效的常規(guī)方法。本研究顯示，老年COPD急性加重期患者呼吸困難明顯，部分患者出現(xiàn)呼吸衰竭，肺功能測(cè)定提示存在不可逆的氣流受限。治療后患者的臨床癥狀顯著改善，呼吸困難緩解，動(dòng)脈血?dú)夂头喂δ芤裁黠@好轉(zhuǎn)。但不可否認(rèn)的是，這些檢查項(xiàng)目難免會(huì)受到操作和經(jīng)驗(yàn)的限制，且有的有放射性和侵襲性，甚至部分老年COPD患者無(wú)法完成肺功能測(cè)試。因此，臨床上還需要一種更簡(jiǎn)便有效的方法來(lái)補(bǔ)充或替代，以更準(zhǔn)確地評(píng)估COPD的療效。

VRI是一種振動(dòng)反應(yīng)成像技術(shù)，將氣流在肺內(nèi)的運(yùn)動(dòng)信息，通過(guò)計(jì)算機(jī)輔助成像，以振動(dòng)能量曲線、動(dòng)態(tài)圖像、肺部定量數(shù)值、干濕啰音分析等形式表現(xiàn)出來(lái)。國(guó)外研究顯示，VRI在哮喘、COPD、胸腔積液、氣道梗阻、肺炎、機(jī)械通氣、肺介入治療、肺移植等的診斷和監(jiān)測(cè)方面有重要作用[1-6]。COPD患者由于氣道的慢性炎癥和肺氣腫，導(dǎo)致氣道阻塞和呼氣末氣體陷閉，在時(shí)間和空間上產(chǎn)生變化不連續(xù)的振動(dòng)能量，VRI圖像有其獨(dú)特的表現(xiàn)，且與肺功能顯著相關(guān)[11]。國(guó)內(nèi)研究顯示，VRI不僅有助于COPD和支氣管哮喘的診斷及鑒別診斷，而且有助于評(píng)估COPD患者的生活質(zhì)量[6-9]。但其對(duì)COPD患者療效的評(píng)估，目前尚未見相關(guān)報(bào)道。

本研究中，老年COPD患者由于高齡、聽力下降、氣喘等原因，常規(guī)肺功能檢查配合較為困難，難以獲得客觀可靠的數(shù)據(jù)。而VRI檢查只需患者正常呼吸，容易配合，均能順利完成檢查。研究顯示，老年COPD患者治療前后的VRI圖像均有振動(dòng)能量曲線不光滑、平臺(tái)、凹陷、呼氣相低平、動(dòng)態(tài)圖像跳躍感等COPD特征性圖像改變[8]。但治療后患者VRI曲線不光滑、吸氣陡直和尖峰等異常明顯減少，圖像評(píng)分也明顯改善，啰音減少或消失，與治療前有顯著差異，這可能與患者感染控制，氣道分泌物減少，氣道痙攣改善等因素有關(guān)，提示VRI圖像在動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)和評(píng)估COPD療效方面具有一定價(jià)值。

QLD值反映了肺內(nèi)氣流和氣道阻力的分布情況。一項(xiàng)151例健康受試者的VRI研究顯示，左肺QLD值為（55%±6%），右肺為（45%±6%）[1]。本研究觀察到COPD急性加重期患者QLD值波動(dòng)較大，明顯偏離正常；而治療后患者兩肺QLD值接近正常，提示兩肺振動(dòng)趨于均衡，可作為評(píng)估COPD療效的重要標(biāo)志。

啰音是正常呼吸音之外的附加音，VRI采用帶寬過(guò)濾技術(shù)客觀地檢測(cè)干、濕啰音出現(xiàn)的時(shí)間和位置。本研究中，VRI對(duì)肺部啰音檢測(cè)與聽診的吻合率達(dá)95.1%。VRI出現(xiàn)假陽(yáng)性的原因可能與環(huán)境中的噪音、患者喉部聲音、VRI啰音監(jiān)測(cè)方法和聽診的準(zhǔn)確性等因素有關(guān)。

VRIxp作為一種全新的肺部成像技術(shù)，讓我們從能量圖像的角度重新認(rèn)識(shí)COPD，為動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)和評(píng)估老年COPD患者的療效提供了一種新的方法。與傳統(tǒng)檢查比較，VRI無(wú)侵襲性、無(wú)輻射，對(duì)受檢者和操作者都非常安全，且操作簡(jiǎn)單，不需要患者配合，有利于在老年患者中推廣應(yīng)用。隨著臨床研究的不斷深入，VRI有望作為現(xiàn)有肺功能、肺部X線及肺通氣灌注掃描等檢測(cè)手段的有效補(bǔ)充，從而提高臨床的診治水平。

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[10] From the Global Strategy for the Diagnosis, Management and Prevention of COPD, Global Initiative for Chronic Obstructive Lung Disease (GOLD) 2010. Available from: http://www.goldcopd.org/.

[11] 譚 焰, 孫麗華, 劉 云. 振動(dòng)反應(yīng)成像技術(shù)用于慢性阻塞性肺疾病嚴(yán)重度分級(jí)的臨床價(jià)值研究[J]. 中國(guó)實(shí)用內(nèi)科雜志, 2011, 31(5): 352?354.

（編輯: 胡曉暉）

Vibration response imaging in assessment of therapeutic efficiency of chronic obstructive pulmonary disease in the elderly

TAN Yan, GU Wei, LIU Yun, SUN Li-Hua*

(Department of Respiratory Diseases, Nanjing Hospital Affiliated to Nanjing Medical University (Nanjing First Hospital), Nanjing 210006, China)

To investigate the value of vibration response imaging (VRI) in the assessment and monitoring of therapeutic efficiency of chronic obstructive pulmonary disease (COPD) in the elderly patients.A total of 41 patients (over 60 years old) with acute exacerbations of COPD hospitalized in our department from January to June 2012 were recruited in this study. Dyspnea score, arterial blood gases analysis, lung function test and VRI were performed on them before and after treatment.Dyspnea grade was significantly reduced after treatment [(3.46±0.87)(2.17±0.80),＜0.01]. PaO2, lung function and VRI results were improved significantly after treatment. Dynamic image grades were reduced from (3.61±1.09) to (2.85±1.26) (＜0.01), graph grades from (10.54±2.91) to (6.15±2.23) (＜0.01), and crack counts from (9.98±7.51) to (3.15±4.44) (＜0.01).VRI is helpful in the assessment and monitoring of therapeutic efficiency of COPD in elderly patients.

pulmonary disease, chronic obstructive; lung function; vibration response imaging; elderly

(YKK11112)

SUN Li-Hua, E-mail: nfhsun@sina.com

R563; R592

A

10.3724/SP.J.1264.2013.00176

2013?02?05;

2013?03?22

南京市科技發(fā)展計(jì)劃（YKK11112）

孫麗華, E-mail: nfhsun@sina.com