
慢性阻塞性肺疾病(简称慢阻肺)全球创议(GOLD)报告经历了20多年的更新修订,肺功能检查在其中的作用也不断发展变化,本文梳理了GOLD 2001年至2024年间关于肺功能检查在慢阻肺管理中的应用进展,包括肺功能轨迹图的更新、“慢阻肺前期”定义的演变、对特定人群进行肺功能筛查、吸入支气管舒张剂前肺功能检查的说明、新增肺过度充气部分的介绍、肺功能检查在慢阻肺病情评估中的作用和分级标准的变化以及对治疗决策的影响、利用远程医疗技术方便患者进行肺功能随访等。通过这些进展我们可以看出肺功能检查在慢阻肺的筛查与诊断、评估病情与预后、治疗与健康管理中发挥重要作用,应大力推广其在慢阻肺管理中的应用。
版权归中华医学会所有。
未经授权,不得转载、摘编本刊文章,不得使用本刊的版式设计。
除非特别声明,本刊刊出的所有文章不代表中华医学会和本刊编委会的观点。
慢性阻塞性肺疾病(简称慢阻肺)是一种异质性疾病,其特征为慢性呼吸道症状[呼吸困难、咳嗽、咳痰和(或)急性加重],这是由于气道(支气管炎、细支气管炎)和(或)肺泡异常(肺气肿)所致,引起持续进行性加重的气流受限[1]。全球慢阻肺发病率约10.3%,是全球前三大死亡原因之一[2]。2018年,中国成人肺部健康研究结果首次明确,我国慢阻肺患者人数近1亿,其中≥20岁人群的患病率为8.6%,≥40岁者则高达13.7%[3]。
慢阻肺全球创议(Global Initiative for Chronic Obstructive Lung Disease,GOLD)项目最早启动于1998年,其致力于根据现有的最佳科学信息制定慢阻肺诊疗建议,第1份GOLD报告发布于2001年[2]。近20多年来GOLD一直在变化,平均5年进行1次重大修订,并每年更新1次。本文梳理了GOLD 2001年至2024年间肺功能检查在慢阻肺管理中的应用进展。
肺功能是呼吸系统通气和换气等功能的总称,可运用特定的手段和仪器对其进行检测和评价[4]。临床常用技术包括:肺通气功能检查、肺弥散功能检查、支气管舒张试验、运动心肺功能测试等,其中以肺通气功能检查最为常用[5]。在GOLD 2023之前的报告中,以生命进程中的第1秒用力呼气容积(forced expiratory volume in one second,FEV1)轨迹图描述引发成年人慢阻肺的两大主要生物学机制:异常肺发育和随年龄增加肺功能下降速率加快[6]。直至GOLD 2023,在发病机制章节直接将该段命名为“肺功能轨迹:发育与衰老”[7]。GOLD 2024则更新了FEV1轨迹图,有些人在儿童期肺功能水平低于正常,在青春期会逐渐增加,有些成年人早期肺功能超过正常,但在吸烟等因素影响下肺功能随时间下降,这些人后期肺功能检查可能会出现“假性正常”(有症状、结构破坏如肺气肿的表现,但肺功能正常)[8]。另外,人们逐渐发现生命早期危险因素、不同的肺功能终生演变轨迹对中年以后慢阻肺发病和临床表型有长期影响[9, 10],这为预防、早诊断和治疗该疾病创造了新的机会。
GOLD 2019就已提出,可以利用病历信息筛选高危患者,再通过肺通气功能检查来诊断疾病[6]。GOLD 2022明确建议具有以下危险因素的患者,应进行肺通气功能检查,包括存在呼吸困难、慢性咳嗽或咳痰史、反复发作的下呼吸道感染、慢阻肺家族史或儿童时期因素(如低出生体重、儿童时期呼吸道感染)、有任意慢阻肺危险因素暴露史(如烟草烟雾、燃料燃烧和可吸入粉尘等)及年龄≥40岁[11]。GOLD 2024认为,在一般人群中进行肺通气功能检查筛查慢阻肺的作用存在争议。而在有症状或危险因素的个体中,慢阻肺的诊断率相对较高,应将肺通气功能检查视为发现早期病例的方法[2]。在儿童、青少年和中青年中开展肺通气功能检查,具有识别肺发育不良、生命晚期进展为慢阻肺或其他慢性疾病风险的潜力,未来值得进一步研究[12]。
GOLD 2024将慢阻肺诊断标准确定为:根据其定义、危险因素,肺通气功能检查吸入支气管舒张剂后FEV1与用力肺活量(forced vital capacity,FVC)的比值<0.7,提示存在持续气流受限除外其他疾病即确诊慢阻肺[2]。从最早的GOLD 2001至今肺功能指标的临界值没有明显变化,虽然其中也讨论过使用其正常值下限和Z值(原始分数值高于或低于所测量的平均值的标准差数)的优缺点,以及早在GOLD 2011就提到应用固定值可能导致健康老年人被过度诊断[13]。但因为肺通气功能诊断慢阻肺只是临床建立的一个参数,附加参数是症状和其他危险因素,GOLD还是更倾向于使用固定比值[2]。
另外,在GOLD 2022首次纳入“慢阻肺前期”概念的基础上,GOLD 2023提出了新术语“保留比率的肺功能减损(preserved ratio impaired spirometry,PRISm)”,表现为吸入支气管舒张剂后FEV1/FVC≥0.7但FEV1和(或)FVC占预计值的百分比(%预计值)<80%[13]。GOLD 2024明确有呼吸系统症状和(或)肺结构破坏(肺气肿)和(或)生理异常(如FEV1下降、气体陷闭、肺过度充气、肺弥散功能下降)但不存在气流受限(吸入支气管舒张剂后FEV1/FVC≥0.7)的患者属于“慢阻肺前期”[2]。但并非所有慢阻肺前期或PRISm人群最终会转变为慢阻肺。从肺通气功能来看,PRISm转变为慢阻肺最重要的预测因素是基线FEV1%预计值和FEV1/FVC较低、年龄较大、女性、当前吸烟等[14]。因此要注重对这部分“患者”进行肺通气功能随访,使他们得到必要的照护和治疗,以防进展为慢阻肺。
GOLD 2024较之前还增加了吸入支气管舒张剂前的肺通气功能检查的说明[2],如果吸入支气管舒张剂前肺通气功能结果未显示气道阻塞,则无需进行吸入支气管舒张剂后的肺通气功能检查,除非该患者在临床上高度怀疑慢阻肺。在这种情况下,吸入支气管舒张剂后可由于FVC的增加而导致FEV1/FVC可能<0.7,需要进一步对患者的病因进行调查随访,包括重复的肺通气功能检查。吸入支气管舒张剂前FEV1/FVC<0.7而吸入支气管舒张剂后FEV1/FVC≥0.7的个体未来进展为慢阻肺的风险很大,应密切随访[15]。吸入支气管舒张剂后的肺通气功能检查耗时久、操作多,临床医生可能有所顾虑,而此次更新更加方便了检查在筛查慢阻肺方面的应用。
1. 肺通气功能检查在慢阻肺病情评估与分级中的作用:在2001年发布的第一版GOLD报告中,建议通过肺通气功能检查结果和临床症状将慢阻肺严重程度分为4期,即根据吸入支气管扩张剂后的FEV1%预计值来分期。其中包括GOLD 0期,即肺通气功能未达慢阻肺诊断标准但出现慢性咳嗽咳痰的人群[16]。直至GOLD 2006,取消了GOLD 0期分类,并根据FEV1%预计值和症状将慢阻肺分为4期[17]。GOLD 2001的1期的特征是轻度气流受限(FEV1/FVC<0.7,FEV1%预计值≥80%),伴或不伴慢性症状(咳嗽、咳痰和呼吸困难),类似于GOLD 2024的1级。GOLD 2001的2期定义为气流受限恶化(FEV1/FVC<0.7,30%≤FEV1%预计值<80%),伴或不伴慢性症状。值得注意的是,根据慢阻肺加重的频率,GOLD 2期进一步分为ⅡA期和ⅡB期。ⅡA期(50%≤FEV1%预计值<80%)与GOLD 2024的2级相似,而ⅡB期(30%≤FEV1%预计值<50%)与GOLD 2024的3级相似。在2001年的标准中,GOLD 3期的特征是严重的气流受限(FEV1/FVC<0.7,FEV1%预计值<30%)或存在呼吸衰竭,或右心衰竭的临床体征,这与GOLD 2024的4级相似[2,16]。在GOLD 2011中,去除了术语“分期(stage)”,而是使用“分级(grade)”。这一年的GOLD显著更新了慢阻肺的评估和管理方法,除了肺功能分级系统外,症状、加重史和并发症也被纳入综合评估,进行ABCD分组[18]。随后有研究发现根据GOLD 2014分组,组间肺功能下降率差异无统计学意义,先前使用FEV1%预计值的分组比新分组更能预测肺功能下降率[19]。因此,GOLD 2017提出了将肺功能分级从ABCD分级系统中分出单列,这两部分内容均能反映症状负担和急性加重风险,用于指导治疗[20]。GOLD 2023将ABCD修订为ABE分组并延用至GOLD 2024。A组和B组保持不变,但C组和D组被合并为E组,以强调急性加重的临床相关性[9]。但人们普遍认为该提议必须通过适当的临床研究加以验证[2]。
由上可见从第一版GOLD发展至今,肺通气功能检查在慢阻肺病情评估与分级中的作用始终重要,气流受限严重程度分级虽然在形式上发生了变化,但对其临界值的划分基本一致。
2. 肺功能检查对肺过度充气的评估:GOLD 2024病理生理部分新增了肺过度充气章节,肺过度充气指肺内的气体容积与正常值相比在自然呼气末增加。慢阻肺患者从疾病早期开始特别是运动时(动态过度充气)便表现出气体陷闭(残气容积增加),并随着气流阻塞恶化而发生静态过度充气(肺总量增加)[2]。在中重度阻塞患者中,与FEV1相比,患者动态过度充气水平与弥散能力受损和小气道阻塞严重程度以及对运动的更高通气反应的相关性更密切[21]。肺通气功能检查直接测量的深吸气量降低,可以反映呼气末肺容积增加。而残气容积、功能残气量、肺总量、残气容积/肺总量等参数则需要通过标记气体分析或体积描记法等方法间接换算出来[22],这些参数是评估肺过度充气的重要参考指标。当患者进展为重度阻塞并出现气道陷闭时,这些参数会出现明显升高,而且常常残气容积/肺总量比肺总量升高的更加明显[5]。
3. 肺功能检查对肺弥散功能的评估:临床中通常采用单次呼吸法测定肺一氧化碳弥散量(diffusing capacity of the lungs for carbon monoxide,DLco)来反映肺弥散功能,用于评价肺泡毛细血管内膜进行气体交换的效率[23]。慢阻肺患者肺部结构异常改变了正常的通气-血流分布,这是肺气体交换异常的主要机制,会导致不同程度的低氧血症,伴或不伴有高碳酸血症[2]。近年来研究发现肺通气功能正常受试者中肺弥散功能降低者更易进展为慢阻肺且肺功能下降速率更快[24]。GOLD 2024推荐对于任何症状与气流阻塞程度不成比例的患者,应测DLco作为肺通气功能检查信息的补充。因为DLco%预计值<60%与症状增加、运动能力下降、健康状况恶化以及死亡风险增加相关,与气流阻塞严重程度无关。此外,在慢阻肺患者中,较低的DLco值有助于甄别不宜进行肺切除术的肺癌患者。因此DLco可有助于早期识别慢阻肺高危人群,并辅助评估疾病严重程度[2]。
4. 肺功能检查对慢阻肺患者预后的评估:GOLD病情评估方法经历了20余年的进展(图1),ABCD分组有助于临床医生做出适当的慢阻肺治疗决策,但不能很好地预测结果。尽管肺通气功能检查不能完全反映个体临床结果,但FEV1仍然是人群水平预测重要临床结果(如死亡率和住院率)的一个非常重要的参数[25]。FEV1和FVC均可预测与吸烟无关的全因死亡率,肺功能异常可在吸烟者中识别肺癌风险增加的亚组人群[2]。另外,有研究表明评估体重指数、气流阻塞、呼吸困难和运动耐力所得出的综合评分,较任何单一指标都能更好地预测慢阻肺患者后续生存情况[26]。


在GOLD 2011之前,慢阻肺稳定期患者的治疗主要根据肺功能来制定,但由此制定的方案与患者的症状和健康状态不相称,易引起治疗不足或过度[27]。G0LD 2011提出了有助于指导管理的ABCD分组,并就此更新了慢阻肺稳定期的治疗方案[20]。
GOLD 2017认识到FEV1可用于指导特定情况下的治疗,肺通气功能检查可能会影响肺功能与症状水平之间存在差异的患者的治疗决策[20]。在Tudoric等[28]的研究中,去除了肺功能分级后的ABCD分组,126例(18.4%)从D组转移到B组的患者有非常严重的支气管阻塞(FEV1%预计值≤30%)。如果这些患者被归类为B组,则仅使用单一长效支气管扩张剂。而大多数从D组转移到B组且肺功能较差的患者应接受双重支气管扩张治疗。GOLD 2019将起始治疗和随访管理分开,GOLD 2020纳入了完整的慢阻肺管理流程图,进一步提升了指南临床价值[20]。
GOLD 2024指出初始药物治疗应根据患者的ABE分组情况进行选择[2]。如果患者的症状和气流受限程度之间存在重大差异,则需进行更详细的评估,但不再建议评估气流阻塞的可逆性程度以指导治疗决策[29]。另外,肺功能检查也参与了慢阻肺患者手术治疗决策。GOLD 2024指出所有将进行肺减容术的慢阻肺患者均应接受全套肺功能检查,研究证实在FEV1%预计值≤20%且为均质性肺气肿,或DLco%预计值≤20%的重度肺气肿患者中,肺减容术导致的死亡率高于药物治疗[30]。报告指出对于此类极重度且不适合行肺减容术的慢阻肺患者可以考虑肺移植手术[2]。
GOLD 2024建议在慢阻肺稳定期管理期间,应至少每年重复进行肺功能检查,以识别FEV1快速下降[2]。一项汇总了9项研究数据的系统综述显示,与安慰剂组相比,药物治疗组患者FEV1下降速率降低了5.0 ml/年[31]。尽管我们意识到药物治疗在减速肺功能下降方面有潜在获益,但还需要进一步的研究来了解哪些患者更可能从中获益。在慢阻肺患者的肺康复中,肺通气功能检查可确定患者是否适合纳入和基线状态评估,另外可通过运动心肺功能测试以及多种生理变量值来评估运动耐量[2]。
GOLD 2021首次提出在新型冠状病毒感染高发期间,肺通气功能检查应仅限于紧急或必要时以诊断慢阻肺和评估肺功能状态以确定手术的患者。另外,还可以指导患者使用个人便携式肺功能仪,医生可通过视频技术观察患者在家的使用情况[32]。我们期待远程医疗技术未来能更好地运用到慢阻肺患者的随访中。
综上所述,慢阻肺发病率高,疾病负担重。在20多年的GOLD报告演变中,肺功能检查在慢阻肺的筛查与诊断、评估病情与预后、治疗与健康管理中发挥重要作用。近年来慢阻肺前期和PRISm的概念受到了更多的关注,说明人们对疾病早期诊断和干预越来越重视。在实践中我们应大力推动肺功能检查在医疗卫生机构中的应用,积极在有症状或慢阻肺危险因素的个体中进行筛查。在提高医务人员对慢阻肺诊治水平的同时,提高公众健康管理意识,让公众认识慢阻肺从而提高对肺功能筛查的依从性[33]。对已确诊慢阻肺的患者,医疗机构应尽量建立患者呼吸健康档案进行慢阻肺分级管理,帮助患者了解和管理可改变的危险因素。在患者随访评估、调整治疗和肺康复的过程中适当应用肺功能检查,为诊疗提供客观有效的依据。未来具有物联网功能的便携式肺功能仪,可实时上传数据及进行远程质量控制,尤其适合应用于基层慢阻肺诊疗或对偏远地区患者进行健康管理,有助于实现呼吸慢性病管理重心下移、关口前移,助力健康中国战略。对于那些亟待解决的问题,如PRISm发病机制和治疗方法、肺功能检查技术和数据分析方法的改进、人工智能技术在肺功能检查领域的应用等,我们期待有更深入的科学研究以促进慢阻肺患者个体化诊疗和健康管理。
张丛溪, 陈亚红. 从GOLD更新进展看肺功能检查在慢阻肺管理中的应用[J]. 中华健康管理学杂志, 2024, 18(5): 321-325. DOI: 10.3760/cma.j.cn115624-20240129-00085.
所有作者声明无利益冲突





















