黃 君，羅 健

運動激發(fā)試驗(exercise challenge test,ECT)可用于檢測氣道高反應(yīng)性(airway hyperresponsiveness,AHR)，協(xié)助哮喘診斷與治療，同時也是檢驗運動誘發(fā)性支氣管痙攣(exercise-induced bronchoconstriction,EIB)的重要方法[1]。標(biāo)準(zhǔn)ECT包括平板跑步和踏車法，試驗中的關(guān)鍵因素之一是持續(xù)高水平通氣，因此達到目標(biāo)強度即目標(biāo)心率或目標(biāo)通氣量后的維持時間十分重要，同時氣道水分丟失的速度也影響試驗結(jié)果，目前國內(nèi)外指南建議在踏車法ECT中4 min內(nèi)到達目標(biāo)強度并維持此強度至少≥4 min[1-3]。但實際操作過程中兒童常常因配合不佳或不能耐受達不到上述要求，而目標(biāo)強度到達與維持時間對肺功能指標(biāo)下降率的影響尚不明確，目前國內(nèi)相關(guān)報道較少。本研究目的是分析兒童ECT中肺功能指標(biāo)隨時間的變化，以及目標(biāo)心率到達與維持時間對肺功能指標(biāo)下降率的影響，以期為兒童ECT的報告解讀提供參考性建議。

1 資料與方法

1.1一般資料 回顧性分析2016-11～2020-09在重慶醫(yī)科大學(xué)附屬兒童醫(yī)院就診的16例哮喘及44例疑診哮喘患兒的臨床及實驗室資料，所有患兒均符合《兒童支氣管哮喘診斷與防治指南(2016年版)》中的哮喘及疑診哮喘標(biāo)準(zhǔn)[4]。其中男童36例，女童24例，年齡6～15(9.98±2.26)歲。所有患兒均順利完成了踏車法ECT，運動過程中客觀不良反應(yīng)咳嗽13例(21.67%)，主觀不良反應(yīng)胸悶、頭暈等21例(35.00%)，運動停止后均可自行緩解，無嚴(yán)重不良反應(yīng)發(fā)生。納入標(biāo)準(zhǔn)：(1)疑似存在AHR，包括哮喘非發(fā)作期復(fù)診患兒和疑診哮喘患兒；(2)第1秒用力呼氣容積(forced expiratory volume in one second，F(xiàn)EV1)基礎(chǔ)值占預(yù)計值百分比≥70%；(3)均未使用影響試驗結(jié)果的藥物(如支氣管擴張劑、糖皮質(zhì)激素、抗組胺藥物等)；(4)近期無明顯呼吸道感染；(5)數(shù)據(jù)資料完善。排除標(biāo)準(zhǔn)：(1)基礎(chǔ)肺功能嚴(yán)重損害(FEV1≤60%的預(yù)計值)；(2)患有主動脈瘤或其他不宜做用力肺功能檢查的疾病(如肺大皰、氣胸等)；(3)哮喘發(fā)作或急性加重期；(4)依從性差，不配合檢查操作者。本研究經(jīng)重慶醫(yī)科大學(xué)附屬兒童醫(yī)院倫理委員會批準(zhǔn)(批準(zhǔn)號：216/2020)。

1.2檢查方法 踏車法ECT[3，5]：測試環(huán)境在同一室內(nèi)，空調(diào)設(shè)定溫度為20～25 ℃，安靜狀態(tài)下連續(xù)測定患兒肺功能指標(biāo)2～3次，取其最佳值作為基礎(chǔ)值?；純鹤诠β首孕熊?Ergoline VIA sprint 150p,carefusion，美國)上，連接好心電監(jiān)護儀及血氧飽和度監(jiān)測儀，同步心率及血氧飽和度監(jiān)測，功率10 W狀態(tài)下熱身1 min，使患兒適應(yīng)，然后遞增功率至患兒不能耐受，在4 min內(nèi)達到目標(biāo)心率。目標(biāo)心率=80%預(yù)計最高心率，預(yù)計最高心率=210-0.65×年齡(歲)[5]，維持至少4 min，分別在運動前和運動后1 min、5 min、10 min、15 min、20 min測定肺功能，記錄FEV1最低值，若20 min時的FEV1高于前3次，則終止檢測，否則繼續(xù)監(jiān)測25 min及30 min時的肺功能。ECT的陽性判斷標(biāo)準(zhǔn)為FEV1下降≥10%。ECT陽性的患兒需立刻吸入支氣管擴張劑，并監(jiān)測肺功能至基本恢復(fù)正常，以保證試驗安全性。收集患兒的年齡、性別、身高、體重、用藥史等一般信息，收集目標(biāo)心率到達與維持時間、運動總時間，運動前后的肺功能指標(biāo)、不良反應(yīng)等。肺功能指標(biāo)包括用力肺活量(forced vital capacity,FVC)；FEV1；呼氣峰值流速(peak expiratory flow,PEF)；用力呼出25%肺活量時的瞬間流量(forced expiratory flow at 25% vital capacity,FEF25)；用力呼出50%肺活量時的瞬間流量(forced expiratory flow at 50% vital capacity,FEF50)；用力呼出75%肺活量時的瞬間流量(forced expiratory flow at 75% vital capacity,FEF75)；最大呼氣中期流量(maximal mid-expiratory flow,MMEF)。

2 結(jié)果

2.1運動激發(fā)試驗陽性組與陰性組一般資料比較 根據(jù)ECT結(jié)果分成陽性組11例(18.33%)，陰性組49例(81.67%)。兩組患兒的年齡、性別、身高、體重、BMI、目標(biāo)心率到達時間、運動時間及不良反應(yīng)比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P均>0.05)。陽性組目標(biāo)心率維持時間長于陰性組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。見表1。

表1 運動激發(fā)試驗陽性組與陰性組一般資料比較

2.250例患兒運動前后各時間肺功能指標(biāo)比較 本文共有50例(包括49例試驗陰性及1例試驗陽性患兒)完整檢測了運動前及運動后1 min、5 min、10 min、15 min、20 min時的肺功能。除小氣道指標(biāo)FEF75在運動后各時間均較運動前有上升外，其他肺功能指標(biāo)在運動后各時間均有不同程度的下降，然后在20 min開始逐漸恢復(fù)甚至超過運動前水平。其中大氣道指標(biāo)FVC、FEV1、PEF、FEF25在運動后5 min均較運動前下降，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P均<0.05)。見表2。

表2 50例患兒運動前后各時間肺功能指標(biāo)比較

2.3目標(biāo)心率到達時間≤4 min組和>4 min組肺功能指標(biāo)下降率比較 60例中有26例(43.33%)目標(biāo)心率到達時間≤4 min，25例(41.67%)目標(biāo)心率維持時間≥4 min，有12例(20.00%)目標(biāo)心率到達時間≤4 min且目標(biāo)心率維持時間≥4 min。目標(biāo)心率到達時間≤4 min組和>4 min組大小氣道指標(biāo)FVC、FEV1、PEF、FEF25、FEF50、FEF75、MMEF下降率差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P均>0.05)。見表3。

表3 目標(biāo)心率到達時間≤4 min組和>4 min組肺功能指標(biāo)下降率比較

2.4目標(biāo)心率維持時間≥4 min組和<4 min組肺功能指標(biāo)下降率比較 目標(biāo)心率維持時間≥4 min組大氣道指標(biāo)FVC、FEV1、PEF、FEF25下降率明顯高于<4 min組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P均<0.05)。兩組小氣道指標(biāo)FEF50、FEF75、MMEF下降率差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P均>0.05)。見表4。

表4 目標(biāo)心率維持時間≥4 min組和<4 min組肺功能指標(biāo)下降率比較

3 討論

3.1運動后大小氣道均有不同程度的收縮，F(xiàn)EV1在運動后5 min內(nèi)收縮最明顯，然后在20 min后開始恢復(fù)正常，這與之前的報道[6]類似。Vilozni等[7]的研究則表明FEV1最大下降率的時間和年齡呈正相關(guān)(r2=0.542,P<0.001)，年齡越小，達到FEV1最大下降率的時間就越短。這提示與成人ECT中監(jiān)測肺功能至30 min相比，兒童ECT中肺功能測量時間可適當(dāng)縮短，目前常以20 min為共識[3，8]。值得注意的是，小氣道指標(biāo)FEF75及MMEF在運動后15～20 min均超過了運動前水平，這提示運動后小氣道可短暫性擴張。許多研究表明哮喘發(fā)生初始或者緩解期主要表現(xiàn)為小氣道功能受損而大氣道指標(biāo)正常[9-10]，因此小氣道功能恢復(fù)也是目前臨床面臨的一個難題。最新一項對重慶地區(qū)2～5年級711名在校學(xué)生的調(diào)查發(fā)現(xiàn)，大氣道指標(biāo)如FVC、FEV1的增加與體育鍛煉時間的增加有關(guān)[11]，而運動訓(xùn)練對哮喘兒童小氣道功能恢復(fù)是否有效或?qū)⒊蔀楹罄m(xù)研究方向。

3.2ECT的原理為滲透壓和溫度變化理論，運動時過度通氣使氣道表面水分蒸發(fā)，液體滲透壓增高，從而刺激肥大細胞、嗜酸性粒細胞釋放炎性介質(zhì)(如前列腺素、白三烯和組胺)，并刺激交感神經(jīng)，引起氣道收縮，同時運動停止后氣道復(fù)溫導(dǎo)致支氣管血管充血及黏膜水腫，加劇氣道狹窄[1，2，12]，因此運動時的持續(xù)高水平通氣和空氣含水量至關(guān)重要[2]。標(biāo)準(zhǔn)ECT踏車法要求4 min內(nèi)(最好2～3 min)到達目標(biāo)心率并維持4～6 min，其原理就是為了快速達到并維持高水平通氣，使氣道脫水刺激最大化[1-3]。本研究表明目標(biāo)心率維持時間≥4 min組的大氣道指標(biāo)下降率明顯高于<4 min組，兩組小氣道指標(biāo)下降率差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)，陽性組目標(biāo)心率維持時間明顯長于陰性組，證實了ECT中高水平通氣維持時間的重要性，同時還提醒我們，相對于小氣道來說，目標(biāo)心率維持時間對大氣道收縮的影響更大，這可能與運動中大氣道脫水更快更明顯有關(guān)。而目標(biāo)心率到達時間≤4 min組與>4 min組的肺功能指標(biāo)下降率差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)，這可能需要后續(xù)更大樣本量的研究進一步探索。由于設(shè)備和專業(yè)人員的要求限制了標(biāo)準(zhǔn)ECT的運用，目前兒童中運用最多的ECT為6～8 min自由跑步試驗[13]，但其對目標(biāo)心率到達與維持時間、空氣溫濕度等并無統(tǒng)一規(guī)范，因此差異性較大，只能作為篩查試驗。而對EIB的準(zhǔn)確判斷及評估應(yīng)運用標(biāo)準(zhǔn)ECT，或其他替代試驗如二氧化碳過度通氣試驗、甘露醇激發(fā)試驗等[8，12]。同時我們建議，在ECT報告中需要完整和準(zhǔn)確地提出是否達到了指南要求[1-3]，包括目標(biāo)強度到達與維持時間，以便醫(yī)師可以評估結(jié)果的可靠性和適用性，當(dāng)試驗未能遵循ECT指南要求時，必要時需重復(fù)試驗，并在制定EIB的臨床診療方案時更謹(jǐn)慎。

3.3在乙酰甲膽堿激發(fā)試驗中，咳嗽、胸悶癥狀與藥物激發(fā)試驗結(jié)果呈正相關(guān)(分別r=0.443、0.816，P<0.05)[14]，但在ECT中運動相關(guān)的咳嗽、胸悶等癥狀與客觀的EIB聯(lián)系很差[15]，本研究也表明ECT陽性組與陰性組咳嗽、胸悶、頭暈等發(fā)生率并無明顯差異。因此僅靠運動中咳嗽、胸悶等癥狀限制哮喘患兒運動是不合理的，并且適當(dāng)?shù)倪\動能改善哮喘患兒的病情[16]。因此，應(yīng)在哮喘患兒中全面評估EIB，開具運動處方，并對患兒家長進行相關(guān)宣教，以促進哮喘患兒的合理運動。

綜上所述，本研究表明在6～15歲兒童ECT中，大小氣道在運動后有不同程度的收縮，在20 min后逐漸恢復(fù)。目標(biāo)心率維持時間會影響大氣道收縮，建議ECT報告中完整和準(zhǔn)確地提出是否達到了指南要求，如目標(biāo)心率維持時間，兒科醫(yī)師查看報告時也應(yīng)關(guān)注是否達到了這些要求，以評估結(jié)果的可靠性和適用性，從而更加合理地制定EIB臨床診療方案。