慢性阻塞性肺疾病合并/未合并支气管扩张患者炎症指标分析

王 正1,王 震2,柴书坤2,刘荣惠2,史金英2,孟爱宏1

(1.河北医科大学第二医院呼吸内科,河北 石家庄 050000;2.河北省石家庄市人民医院呼吸内科,河北 石家庄 050011)

[摘要] 目的通过对高分辨率CT(high resolution CT,HRCT)影像上合并支气管扩张的慢性阻塞性肺疾病(chronic obstructive pulmonary disease,COPD )患者与未合并支气管扩张的COPD患者的临床特征及白细胞计数(leukocyte,WBC)、中性粒细胞(neutrophile,N%)、C反应蛋白(C-reactive protein,CRP)、降钙素原(procalcitonin,PCT)等炎症指标的比较,提高对合并支气管扩张的COPD患者临床特征的认识。方法选取132例COPD 患者,根据胸部HRCT分为A组(合并支气管扩张)47例、B组(不合并支气管扩张)85例,对比分析两组患者的一般情况、动脉血气分析、WBC、N%、CRP、PCT等炎症指标;并比较分析A组内吸烟患者与不吸烟患者之间WBC、N%、CRP、PCT等炎症指标。结果2组患者一般情况及动脉血气分析差异无统计学意义(P均>0.05);A组患者的体质量指数(body mass index,BMI)低于B组,而WBC、N%、CRP、PCT、日常咳脓痰量均明显高于B组,差异均有统计学意义(P均<0.05);A组吸烟患者WBC、N%、CRP、PCT均明显高于不吸烟患者,差异有统计学意义(P均<0.05)。结论COPD合并支气管扩张患者感染更重,吸烟影响更大,与WBC、CRP、PCT等炎症指标关系密切。PCT及CRP对COPD合并支气管扩张患者的病情判断存在一定诊断价值。

[关键词] 肺疾病,慢性阻塞性;支气管扩张症;体层摄影术

慢性阻塞性肺疾病(chronic obstructive pulmonary disease,COPD)和支气管扩张是常见的慢性呼吸系统疾病,两者均可导致肺组织的结构破坏、肺功能和生活质量下降等。长期以来COPD和支气管扩张被认为是两种独立的疾病,近年来随着胸部高分辨率CT(high resolution computerized tomography,HRCT)在临床的广泛应用,发现部分COPD患者影像上同时存在支气管扩张征象,两种疾病同时存在开始被临床重视[1-2]。2014年慢性阻塞性肺疾病全球创议(the Global initiative for chronic Obstructive Lung Disease,GOLD)指南在COPD合并症章节中增加了支气管扩张,文章发布后,“COPD合并支气管扩张”成为临床一特殊表型得到全球共识,此类患者的临床特征、治疗策略等许多相关问题有待进一步研究[3]。本文旨在通过对HRCT影像上合并支气管扩张的COPD患者与未合并支气管扩张的COPD患者的临床特征与炎症指标的比较,提高对此类患者临床特征的认识,了解其特点,更好地指导临床实践。

1 资料与方法

1.1 一般资料 回顾性分析2017年1月—2018年12月在河北医科大学第二医院和河北省石家庄市人民医院呼吸内科住院的132例COPD患者的临床及HRCT影像资料。依据入院胸部HRCT结果分为A组(合并支气管扩张)、B组(不合并支气管扩张);其中A组47例,男性36例,女性11例,年龄40~78岁,平均(67.53±8.73)岁,平均体重指数(body mass index,BMI)21.11±2.96,动脉血氧分压为(61.81±7.45) mmHg(1 mmHg=0.133 kPa),动脉血二氧化碳分压为(49.28±7.98) mmHg;B组85例,男性61例,女性24例,年龄40~76岁,平均(67.09±6.45)岁,平均BMI 22.70±3.50,动脉血氧分压为(60.71±7.58) mmHg,动脉血二氧化碳分压为(48.95±10.93) mmHg;两组患者性别、年龄及血气分析结果差异均无统计学意义(P均>0.05);A组患者BMI均值低于B组,差异有统计学意义(P<0.05)。

本研究已经过医院医学伦理委员会批准。所有患者知情同意并签署知情同意书。

1.2 纳入标准与排除标准

1.2.1 纳入标准 ①所有入选COPD患者诊断均符合2014 GOLD指南[3];②入院肺功能第1秒用力呼气容积(forced expiratory volume in one second,FEV1)预计值在30%~80%之间;③所有患者入院后均查胸部HRCT。在符合COPD诊断标准的基础上,HRCT需同时具备以下表现可入选COPD合并支气管扩张组[4]:①支气管内径>伴行肺动脉(B/A>1.0提示支气管扩张);②支气管走行方向上至少2 cm管径不变细;③胸膜下10 mm内可见支气管。

1.2.2 排除标准 ①既往有糖尿病、类风湿性关节炎、小血管炎、系统性红斑狼疮、免疫性血小板减少性紫癜等自身免疫性疾病以及微炎症状态;②既往有原发性心脏病史;③既往有支气管哮喘、肺部肿瘤性病变、伴有肺部间质性病变等其他肺部疾病;④伴有精神疾病患者;⑤无法配合胸部CT检查者。

1.3 标本的采集和保存 所有入选的COPD患者于入院当时测量身高、体重,详细询问病史,包括吸烟年限、日吸烟量、咳痰颜色及性状等情况,并抽取桡动脉血1 mL,查动脉血气分析。行胸部HRCT检查,结果由影像科熟悉胸部HRCT影像诊断的主治医师进行阅片并记录支气管扩张情况;入院第2天清晨采空腹肘静脉血,查血常规、C反应蛋白(C-reactive protein,CRP)、降钙素原(procalcitonin,PCT)等相关化验指标,由检验科具有检验经验的检验师进行检验。上述结果均登记备案。

1.4 统计学方法 应用SPSS 17.0软件处理数据。计量资料比较采用t检验;计数资料比较采用χ2检验。P<0.05为差异有统计学意义。

2 结 果

2.1 两组患者炎症指标比较 A组白细胞计数(leukocyte,WBC)、中性粒细胞(neutrophile,N%)、CRP、PCT均明显高于B组,差异有统计学意义(P均<0.05),见表1。

表1 两组炎症指标水平比较
Table 1 Comparison of inflammatory index levels between two groups

组别例数WBC(×109)N%CRP(mg/L)PCT(μg/L)A组4712.04±2.5886.40±6.5943.81±22.572.23±6.27B组8510.64±1.3888.58±5.3323.11±9.290.45±4.67t值4.0582.0597.4133.187P值<0.0010.041<0.0010.002

2.2 两组咳脓痰发生率比较 A组患者日常咳脓痰发生率明显高于B组,差异有统计学意义(P<0.05),见表2。

表2 两组咳脓痰发生率比较
Table 2 Comparison of the incidence of daily expectoration between two groups (例数,%)

组别例数咳脓痰不咳脓痰A组4731(65.96)16(34.04)B组8529(34.12)56(65.88)χ2值12.375P值<0.001

2.3 A组吸烟与不吸烟患者炎症指标比较 A组吸烟患者WBC、N%、CRP、PCT均明显高于不吸烟患者,差异有统计学意义(P<0.05),见表3。

表3 A组吸烟与不吸烟患者炎症指标水平
Table 3 Inflammatory index levels of smoking and non-smoking patients in group A

组别例数WBC(×109)N%CRP(mg/L)PCT(μg/L)吸烟组 3412.52±2.5587.88±6.5148.77±24.403.21±4.05不吸烟组1310.80±2.2782.69±4.9133.12±14.760.69±2.08t值2.1272.5982.1592.128P值0.0390.0130.0360.039

3 讨 论

COPD和支气管扩张均为慢性气道炎症性疾病,其临床症状、特征及对肺结构和肺功能的损害有相似之处。近年来随着临床HRCT的广泛应用,对支气管扩张的诊断率明显升高,临床工作中发现很多COPD患者影像上同时存在支气管扩张。有学者报道HRCT影像学伴有支气管扩张的COPD患者在气流受限和气道炎症方面具有一定特征,提示支气管扩张可能是COPD的一种影像学表型,甚至是一种很有意义的临床表型[5]。Polverino 等[6]研究发现,支气管扩张是中重度COPD患者独立的死亡因素,在中重度COPD患者中支气管扩张的发病率占4%~72%,本研究132例COPD患者,其中47例合并支气管扩张,占比为35.6%,本研究与其报道结果基本一致,进一步证实COPD合并支气管扩张是临床一种影像学表型。

有学者研究证实,COPD合并支气管扩张患者发病率男性高于女性,可能与吸烟烟雾有关[7]。但也有研究证实,木材烟雾暴露、环境污染及化学粉尘等导致非吸烟COPD患者支气管扩张的发生率高达54.8%[8];本研究中男女发病率无明显差异,与已有研究结果存在一定偏差,考虑两个方面原因,①入组样本量小,可能导致数据偏倚;②当前社会环境污染严重,导致非吸烟患者患COPD疾病的概率明显升高,从而导致男女患病率无明显差异。虽患病率性别差异不明显,但烟雾对气道的影响仍是存在,针对COPD合并支气管扩张患者中,吸烟者与不吸烟者炎症指标的对比,发现吸烟患者的炎症指标(WBC、N%、PCT、CRP)更高于不吸烟者,这可能与吸烟导致气道防御能力下降、加重气道感染及降低药物吸收等有关。有研究报道,吸烟烟雾可缩短药物在体内的半衰期,降低药效[9]

本研究结果显示,A组与B组患者相比,咳脓痰更为严重,BMI更低,考虑与COPD和支气管扩张并存加重气道炎症,而且支气管扩张患者气道多有定植菌,细菌负荷高,导致脓痰生成较多。COPD和支气管扩张均是慢性疾病,且COPD是一种全身炎症反应性疾病,其长期存在可导致患者营养不良等,而COPD合并支气管扩张增加感染概率可导致能量消耗增加,进一步加重营养不良。

感染在COPD和支气管扩张发病和急性加重过程中起着重要作用。据刘成等[10]报道,在COPD加重因素中感染占80%,主要为细菌和病毒感染,其中细菌感染约占50%以上,炎症指标的评估,能及早准确指导抗生素应用。PCT是一种糖蛋白,当机体发生炎症反应时,血清中PCT水平将显著升高,有研究证实,PCT升高程度随感染严重程度的变化而变化,呈正相关,且不受免疫因素影响,不管机体是否处于免疫抑制状态[11]。本研究中A组患者的PCT高于B组,该结果与以上研究结果[11]基本一致,再次说明PCT可作为感染的一项敏感指标。有学者通过研究证实,COPD合并支气管扩张行机械通气患者进行观察发现,COPD合并支气管扩张患者病情更严重,急性加重及入住呼吸重症监护病房的概率更大,且恢复时间更长[10-13],本研究结果与上述文献报道相一致。

CRP在病毒感染性疾病时不增高,可以借此来除外病毒感染,进而指导抗生素的应用并作为细菌感染监测指标。有研究发现,CRP在肺炎链球菌和嗜血杆菌肺炎患者血清中含量明显升高[14]。Tufvessson 等[15]通过对COPD合并支气管扩张患者痰液标本进行研究发现,患者以流感嗜血杆菌感染为多见,其次为肺炎链球菌、卡他莫拉菌、铜绿假单胞菌等;其中铜绿假单胞菌以定植菌多于致病菌。本研究结果显示,A组患者CRP较B组高,这是由于COPD合并支气管扩张患者感染多以肺炎链球菌和嗜血杆菌为主,而CRP在这两类细菌感染患者血清中含量较高有关。该研究中COPD合并支气管扩张组较COPD未合并支气管扩张组CRP明显升高,也说明了CRP与感染呈正相关,与上述文献报道相一致。

总之,COPD合并支气管扩张是临床特殊表型,此类患者炎症指标更高,更易感染,病情更重,早期通过对炎症指标的监测有助于临床治疗方案的优化。

[参考文献]

[1] Dou S,Zheng C,Cui L,et al. High prevalence of bronchiectasis in emphysema-predominant COPD patients[J]. Int J Chron Obstruct Pulmon Dis,2018,13:2041-2047.

[2] Jimborean G,Lanosi ES,Postolache P,et al. The role of quantitative computed tomography in the diagnosis of chronic obstructive pulmonary disease[J]. Pneumologia,2016,65(4):184-188.

[3] Cui Y,Dai Z,Luo L,et al. Classification and treatment of chronic obstructive pulmonary disease outpatients in China according to the Global Initiative for Chronic Obstructive Lung Disease(GOLD)2017:comparison with GOLD 2014[J]. J Thorac Dis,2019,11(4):1303-1315.

[4] Webb RW,Muller NL,Naidich DP. High-resolution CT of the lung[M].潘纪戌,胡荣剑,译.北京:中国科学技术出版社,2017:198-201.

[5] 王正,陈亚红,孟爱宏.合并支气管扩张的慢性阻塞性肺疾病临床特征和治疗策略[J].中国实用内科杂志,2017,37(10):934-936.

[6] Polverino E,Dimakou K,Hurst J,et al. The overlap between bronchiectasis and chronic airway disease:state of the art and future directions[J]. Eur Respir J,2018,52(3).pii:1800328.

[7] Zhang RB,Yuan F,Tan XY,et al. Evaluation of symptoms and risks in stable chronic obstructive pulmonary disease patients with radiographic bronchiectasis[J]. Chronic Dis Transl Med,2017,3(3):176-180.

[8] Moreira MA, Barbosa MA, Queiroz MC, et al. Pulmonary changes on HRCT scans in nonsmoking females with COPD due to wood smoke exposure[J]. J Bras Pneumol, 2013, 39(2):155-163.

[9] Aderson GD,Chan LN. Pharmacokinetic drug interaction with tobacco,cannabinoids and smoking cessation products[J]. Clin Pharmacokinet,2016,55(11):1353-1368.

[10] 刘成,胡俊锋.COPD急性加重危险因素的研究进展[J].国际呼吸杂志,2017,37(7):520-526.

[11] 陈淼,林晓军,张红璇,等.ICU医院感染患者病原菌分布特点及血清PCT变化与预后临床价值分析[J].中华医院感染学杂志,2017,27(13):2951-2953,2960.

[12] Tan WC,Hague CJ,Leipsic J,et al. Findings on thoracic computed tomography scans and respiratory outcomes in persons with and without chronic obstructive pulmonary disease:a population-based cohort study[J]. PLoS One,2016,11(11):e0166745.

[13] Crisafulli E,Guerrero M,Lelpo A,et al. Impact of bronchiectasis on outcomes of hospitallized patients with acute exacerbation of chronic obstructive pulmonary disease:a propensity matched analysis[J]. Sci Rep,2018,8(1):9236.

[14] 解岚岚,王惠琴,李天浩 等.铜绿假单胞菌及肺炎链球菌肺部感染大鼠血清C反应蛋白和降钙素原水平变化及意义[J].中华实用诊断与治疗杂志,2018,32(4):331-334.

[15] Tufvesson E,Markstad H,Bozovic G,et al. Inflammation and chronic colonization of Haemophilus influenzae in sputum in COPD patients related to the degree of emphysema and bronchiectasis in high-resolution computed tomography[J]. Int J Chron Obstruct Pulmon Dis,2017,12:3211-3219.

Analysis of the inflammation index in COPD patients with or without-bronchiectasis

WANG Zheng1, WANG Zhen2, CHAI Shu-kun2, LIU Rong-hui2, SHI Jin-ying2, MENG Ai-hong1

(1.Department of Respiratory Medicine, the Second Hospital of Hebei Medical University, Shijiazhuang 050000, China; 2.Department of Respiratory Medicine, Shijiazhuang Peoples Hospital, Hebei Province, Shijiazhuang 050011, China)

[Abstract] Objective To compare clinical characteristics, leukocyte (WBC), neutrophile(N%), C-reactive protein(CRP), procalcitonin(PCT) of chronic obstructive pulmonary disease(COPD) patients with or without bronchiectasis according to High Resolution CT (HRCT) images, and to improve the understanding of clinical characteristics of COPD patients with bronchiectasis. Methods A total of 132 COPD patients were selected in this study, and divided into group A(with bronchiectasis) 47 cases and group B (not merge bronchiectasis) 85 cases by the chest HRCT to compare and analyze the general conditions, arterial blood gas analysis, the WBC, N%, CRP and PCT between two groups. Meanwhile, WBC, N%, CRP, PCT and other inflammatory indicators between smoking and non-smoking patients in group A were also compared and analyzed. Results There was no statistically significant difference in general condition and arterial blood gas analysis between two groups(P>0.05). The body mass index(BMI) of patients in group A was lower than that in group B, while WBC, N%, CRP, PCT and daily cough sputum volume in group A were all significantly higher than that in group B, and the differences between two groups were statistically significant(P<0.05). Comparison of smoking patients and non-smoking patients in group A showed that WBC, N%, CRP and PCT of smoking patients were significantly higher than those in non-smoking patients, and the difference between two groups was statistically significant(P<0.05). Conclusion Patients with COPD complicated with bronchiectasis have more serious infection and greater influence of smoking, which is closely related to inflammatory indicators such as WBC, CRP and PCT.PCT and CRP have certain diagnostic value in the diagnosis of COPD patients with bronchiectasis.

[Key words] pulmonary disease, chronic obstructive; bronchiectasis;tomography

doi:10.3969/j.issn.1007-3205.2020.08.005

[收稿日期]2019-11-04;[修回日期]2020-07-05

[基金项目]河北省科技厅民生科技专项(19277760D);河北省医学科学研究课题(20190524);石家庄市科学技术研究与发展指导计划(151461173)

[作者简介]王正(1982-),女,河北新乐人,河北医科大学第二医院主治医师,医学硕士,从事呼吸系统疾病诊治研究。

[中图分类号] R563.9

[文献标识码]A

[文章编号]1007-3205(2020)08-0888-04

(本文编辑:杜媛鲲)