IC/TLC在COPD患者病情评估及风险预测中的研究进展

张彩云 李泳群

解放军总医院第六医学中心呼吸与危重症医学科，北京100048

COPD 是以不完全可逆的气流受限为特征的常见的慢性气道疾病之一，有效的管理COPD 有赖于早期的发现和精准治疗[1]。由于COPD 是一种高度异质性疾病，临床表现多种多样，如何准确评估COPD 的严重程度以及预测COPD 的进展一直是COPD 诊治方面的难点。慢性阻塞性肺疾病全球倡议指南推荐使用A、B、C、D 分组方法对COPD严重程度进行评估，其中包括第1秒用力呼气容积(f orced expiratory volu mein thefirst second，FEV1)、慢性阻塞性肺疾病评估测试 (COPDassess ment test，CAT)问卷、改良版英国医学研究委员会呼吸困难量表 (modified Medical Research Council，m MRC)问卷及急性加重次数等指标。但其中CAT 问卷及m MRC 问卷采用主观感受评价呼吸困难程度，准确性不足，肺功能指标FEV1仅能评估患者气流受限情况，不能全面反应肺功能受损情况，不少患者的FEV1指标变化与患者本人症状的严重程度及对药物治疗后的反应不太相符[2]。因此有必要引入新的肺功能指标用于COPD 患者的病情评估。

肺过度充气是COPD 患者的一个重要的病理生理特征，肺过度充气程度与呼吸困难程度及运动耐力的变化密切相关，因此肺过度充气相关的肺功能指标在COPD 患者疾病严重程度的判断上相当重要。既往研究中常用的评估肺过度充气的指标包括功能残气量 (f unctional residual capacity，FRC)、FRC/肺 总 量 (total lung capacity，TLC)、残气量 (residual volu me，RV)和RV/TLC 等，但目前还没有建立统一的标准来进行肺过度充气的评估。近年来，深吸气量 (inspiratory capacity，IC)作为另一项评估肺过度充气的指标因与COPD 严重程度及预后关系密切测量简单受到重视，有研究显示它与COPD 患者的主观呼吸困难、运动耐受不良、生存质量和病死率密切相关[3-9]。然而，仅使用IC 评估肺过度充气也存在着敏感性不高的局限性，特别是对早期COPD 患者。

IC/TLC作为另一项评估肺过度充气的指标，越来越多的应用到临床研究中。通常把IC/TLC 临界值设置在0.25 (一些专家也推荐0.23或0.28作为IC/TLC 的临界值)。与单纯IC 相比，IC/TLC 在多个方面更加敏感，其不仅与COPD 患者的生活质量、呼吸困难、病死率、急性加重次数及运动耐力有关[10-14]，还有研究将IC/TLC 用于肺康复治疗疗效的观察指标以及评估COPD 患者骨骼肌功能的评估指标[15-17]。本文就IC/TLC 在COPD 疾病诊治中的研究进展作一综述，以推动其在临床中的应用及研究。

1 IC/TLC用于评估肺过度充气

肺过度充气是导致COPD 患者呼吸困难、运动耐力下降的重要原因，已有研究证实COPD 早期即存在肺过度充气，包括日常活动期间的动态过度充气。由于患者自身存在各种代偿机制，在肺过度充气早期阶段，常常不易被患者察觉而被忽略[18-19]。传统用于检测肺过度充气的指标包括FRC、RV、FRC/TLC和RV/TLC等，这些指标的测量需要通过相对复杂的设备 (体积描记法或肺量计法)才能获得，因此临床上需要探索更敏感易行的指标来早期发现存在肺过度充气的患者。相对而言，IC 在临床上更容易获得，可以通过简单的肺活量测定法获得。如果TLC 保持不变，静息IC降低表明患者存在肺过度充气。但仅使用IC评估肺过度充气也有一定局限性。轻度气道阻塞的患者测得的IC大部分在正常范围内。一项横断面研究发现，Ⅰ期COPD患者肺活量 (vital capacity，VC)、IC均在正常范围内，但RV、FRC升高[19]。另外的一些研究发现，在重度的肺过度充气的患者中或随着时间推移，IC 值不能充分反应患者的严重程度[20]。上述研究提示IC 作为评估COPD患者肺过度充气的指标时，敏感性不高，应用存在一定的局限性。特别是对于临床Ⅰ期的COPD 患者来说，需要更敏感的肺功能指标来进行病情的评估。与孤立的IC 测量相比，IC/TLC应用于评估肺过度通气更敏感[12，21-22]。另一项研究纳入176例COPD 患者，对这些患者的肺功能进行5年以上的随访，结果发现IC/TLC 下降了0.70%/年，而RV/TLC指标下降了0.35%/年，两者相比，IC/TLC 在评估肺过度充气方面比RV/TLC更敏感[23]。

2 IC/TLC用于评估COPD患者运动耐力

运动耐力是评估COPD 患者病情严重程度和预后的一项重要指标，目前常用的传统的评估运动耐力的方法包括6分钟步行试验及心肺运动试验。但上述方法影响因素较多，除了与肺过度通气和气道阻塞相关外，也与患者的体力状态、肌肉力量和心脏功能等有关，同时也无法对运动耐力的下降速度进行预测。而IC/TLC 作为衡量肺过度通气的一项指标，可以用来客观检测与肺功能相关的运动耐力下降[24-25]。Aalstad等[24]做了一项前瞻性队列研究，该研究纳入了Ⅱ～Ⅳ期的稳定期COPD 患者389例，分别测定基线、1年和3年后6分钟步行距离及其他多个可能的肺功能预测指标，结果表明IC/TLC 的下降是6分钟步行距离下降的有统计学意义的预测指标。基线IC/TLC 下降0.1，6分钟步行距离年下降12.7 m。IC/TLC＞0.25的患者从基线到第3 年6 分钟步行距离几乎无明显下降，而IC/TLC＜0.25的患者6分钟步行距离显著下降[24-25]。2013年上海市肺科医院的另一项研究也探讨了肺过度充气与运动耐力 (心肺运动试验来评估)的关系。该研究纳入50例COPD 患者和34名健康志愿者组成研究队列。进行肺功能和心肺运动测试，测量通气和气体交换参数。结果显示IC/TLC与COPD 患者的峰值摄氧量显著相关 (r=0.52，P ＜0.001)。IC/TLC 是COPD 患 者 运 动 能 力 下 降 的 独 立预测因子，比FEV1更敏感。IC/TLC＜0.23的患者肺过度充气更严重，运动耐力更差[11]。另一项纳入44 例COPD患者的回顾性研究中，也证实了IC/TLC 和FEV1是最大摄氧量的独立预测指标。ROC 曲线分析显示，IC/TLC＜0.28识别最大摄氧量的特异度为89.6%，阳性预测值为80%，总体准确率为86.3%[26]。

3 IC/TLC在COPD患者支气管扩张药疗效评价中的应用

不完全可逆的气流受限是COPD 的关键特征，临床上，一般用FEV1或FEV1/FVC来评价患者气流受限的严重程度，也用来评估支气管扩张药物的疗效。但临床中发现，部分患者治疗后呼吸困难等症状缓解程度与FEV1的动态变化并不一致。IC 作为COPD 治疗后的疗效评价指标，越来越受到重视。Manríquez等[27]做了一项COPD 疗效评估的研究，比较了50例COPD 患者吸入200 mg沙丁胺醇前后FEV1和IC的变化情况，统计结果显示，仅有13例 (26%)患者FEV1改善超过10%，而40例 (80%)患者IC明显升高。山东大学齐鲁医院2017年的一项研究中显示，COPD 患者治疗前及治疗后1个月测量IC 值与治疗前后的m MRC呼吸困难评分有良好的相关性，这比FEV1更敏感[28]。与单纯IC相比，IC/TLC在评估支气管扩张药的疗效方面似乎更敏感。韩国学者前瞻性研究324 例COPD 患者支气管扩张剂治疗后FEV1、FVC、TLC、FRC、RV、VC、IC、IC/TLC 及m MRC 评分等指标的纵向发展，结果提示与FEV1、VC、IC 和TLC 等指标相比，IC/TLC的年平均变化率最明显 (-0.65%/年)。而RV、FRC和RV/TLC在研究期间没有显著变化。多因素回归分析显示，m MRC评分、Charlson指数、支气管舒张剂治疗后的FEV1，均与IC/TLC 相关[29]，此研究中，传统的肺容量指标RV、FRC、RV/TLC 在评估支气管扩张药物的疗效方面未显示出价值。

4 IC/TLC用于COPD患者急性加重和全因死亡率的预测指标

Casanova等[14]观察了BODE 指数、FEV1和IC/TLC对COPD 患者死亡风险的预测价值。该研究纳入689例患者 (95%男性)和183例死亡患者 (男178例、女5 例)，中位随访时间不到3年；结果表明，与FEV1和BODE 指数相比，25%的IC/TLC比值在预测COPD 患者病死率方面具有更佳的敏感度和特异度。葡萄牙学者进行了一项回顾性研究，该项研究共纳入98 例稳定期COPD 患者，以IC/TLC=0.25为临界点分为2组，分别分析并记录了这些患 者 的 基 线 m MRC 评 分、FEV1、IC/TLC、RV 和FEV1/FVC等指标，对这些患者进行为期5 年的随访，结果发现与m MRC 评分、FEV1和其他肺容积参数等相比较，IC/TLC比值与COPD 患者的急性加重、病情恶化及病死率呈负相关[30]。由于IC/TLC 是肺过度通气的一项指标，那么可以推测IC/TLC 可能是肺气肿型COPD 患者的生存率的一项重要指标。目前的治疗指南是基于慢性阻塞性肺疾病全球倡议定义的FEV1来进行严重程度及病死率的评估，这个指标与生存率几乎没有相关性。法国的一项大型回顾性研究对1978年4月至2009年10月39 050个条目的大型肺功能数据库进行了回顾性分析，最后共984例患者肺功能符合肺气肿型COPD 诊断标准，其中女436例、男548 例，596 例受试者报告了死亡日期。存活的患者IC/TLC比值普遍较死亡患者高。单因素分析显示，IC/TLC≤25%是死亡的显著预测因子(危险率=2.39，P ＜0.000 1)：IC/TLC≤25% 的患者平均生存期为4.3年(95%CI：3.8～4.9)，IC/TLC＞25%的患者平均生存期为11.9年 (95%CI：10.3～13.2)。IC/TLC 与COPD 患者病死率持续相关，其IC/TLC 每降低10%，危险率则提高1.66 (95%CI：1.52～1.81)。

5 IC/TLC局限性

虽然IC/TLC在COPD 患者中的研究及应用逐渐被引起重视，但是在其他方面，这个比值存在一定的局限性。有学者在研究呼气正压、持续气道正压等不同机械通气方式对健康受试者的功能残气量的直接影响时，选用IC 作为观察指标，而IC/TLC 是否更合适作为上述实验的观察指标需进一步探索；有学者研究了IC 和IC/TLC 对评估肺动脉高压患者预后的意义，纳入50例被确诊肺动脉高压的患者，所有患者均进行右心导管检查、6分钟步行距离测试、肺功能 (包括IC测定)及心肺运动测试。Kaplan-Meier分析显示：IC%pred＞89%的患者与较低的IC%pred患者相比，患者的5 年生存率显著提高 (94.1% 比75.1%；log-rank P =0.036)。且该研究表明，无论单因素分析还是多因素分析，IC 均是一个较好的生存预测因子，而IC/TLC并无相关的预后提示意义。

6 总结

IC/TLC作为一个反应肺过度充气的指标，逐渐应用到临床中，近年的研究表明，IC/TLC 可用于评估COPD患者活动耐力及治疗疗效，同时是急性加重及全因死亡率的独立预测指标，特别是在存在肺气肿的COPD 患者中，更主张使用。但其应用主要是反应患者病情的严重程度及预后，目前仍然不能取代FEV1在COPD 患者诊断上的重要性。其在临床方面的应用价值，仍需进一步探索。

利益冲突 所有作者均声明不存在利益冲突