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肺药
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肺药/2013/文章

研究文章|开放获取

体积 2013 |文章的ID 325869 | https://doi.org/10.1155/2013/325869

Pallavi P. Balte, Kathleen A. Clark, Lawrence C. Mohr, Wilfried J. Karmaus, David Van Sickle, Erik R. svensen， ＂接触高浓度氯气后的立即肺部疾病模式"，肺药， 卷。2013， 文章的ID325869， 7 页面， 2013． https://doi.org/10.1155/2013/325869

接触高浓度氯气后的立即肺部疾病模式

帕拉维·埃呀尔p Balte，1 凯瑟琳·a·克拉克，1 劳伦斯·c·莫尔，2 j . Karmaus右舵，3. David Van镰状，4 和 埃里克·r·斯文森主持5

1南卡罗莱纳大学阿诺德公共卫生学院，美国，SC 29208，哥伦比亚，萨姆特街800号210室

2南卡罗莱纳医科大学，135 Cannon Street, 405 Suite，邮政信箱250838,Charleston, SC 29425, USA

3.孟斐斯大学公共卫生学院流行病学、生物统计学和环境卫生学部，美国孟斐斯市德索托大道3825号罗宾逊大厅301号，TN 38152

4公司名为Asthmapolis 612 W。美国威斯康星州麦迪逊市主街201室53703

5美国洛杉矶70112杜兰大学公共卫生和热带医学院全球环境健康科学系，新奥尔良运河街1440号2100室

学术编辑器:安德鲁·桑福德
收到了 2013年9月11日
接受 2013年11月04
发表 2013年12月09

摘要

背景．将肺部疾病分为阻塞性、限制性和混合型是基于2005年ATS/ERS指南和Mannino等人(2003年)修改的GOLD标准，但这些指南在涉及大规模伤亡情况下的简单肺脏测量中用途有限。目的．这项研究的目的是将这些指南应用于在南卡罗来纳Graniteville火车脱轨后吸入高浓度氯气后进行简单肺量测定的患者。方法．我们回顾性调查了10例患者的肺功能。为了对肺部疾病模式进行分类，我们使用了2005年ATS/ERS指南和修改后的GOLD标准，以及我们使用现有的简单肺脏测量数据制定的标准。结果．我们在我们的改良GOLD和我们的标准患者中发现了主要的限制性模式，这与其他氯暴露研究中更常见的阻塞性模式形成了对比。与修改后的GOLD和我们的标准相比，2005年ATS/ERS指南低估了限制性疾病的发生率。结论．吸入刺激性气体后肺部疾病模式的诊断是重要的。需要制定可接受的标准，以评估肺部疾病通过简单的肺测量导致大规模伤亡和医院患者激增的事件。

1.介绍

氯气是最常用的工业化学品之一，是一种潜在的大规模杀伤性武器[1- - - - - -8］．吸入氯对健康的影响取决于氯的浓度和接触时间。如果以低浓度(<50 ppm)的氯气吸入，已知会引起粘膜轻度刺激、咳嗽、窒息和呼吸短促[9，10］．暴露于高浓度(>50 ppm)可损害下呼吸道和肺实质，引起并发症，如迅速发展的间质性肺炎、肺水肿和因进行性呼吸衰竭而死亡[9- - - - - -11］．一些研究表明急性吸入氯气后肺功能下降，但很少有研究试图确定这些患者的肺部疾病模式[11- - - - - -14］．虽然所有这些研究中最常见的是阻塞性肺病，但也有一些研究发现限制性和混合性肺病[12- - - - - -14］．

目前，以NHANES III数据为基础的2005年ATS/ERS工作组指南被认为是"金标准"，普遍用于指导医生和医院肺功能测试实验室解释肺功能测试[15］．这些指南是基于容积描记术测定总肺容量(TLC)的可用性。另一方面，Mannino等人使用了全球慢性阻塞性肺疾病倡议(GOLD)标准的修改，仅根据肺活量数据确定NHANES I队列中的肺部疾病模式[16］．

经修订的黄金投资准则[16是一个非常有用的工具，可以通过简单的肺活量测量来诊断和评估COPD的严重程度，而无需在临床环境中测量肺容量[17］．然而，对于诊断混合模式并没有具体的指导方针。2005年ATS/ERS指引[15由于缺乏肺容量的信息，不能单独与肺活量测量数据一起使用。

ATS/ERS指南和修改的GOLD标准在诊断、描述和评估常规住院患者的肺部疾病方面都极有价值[17- - - - - -19］．这些指南也可用于诊断少数人接触刺激性气体时的肺部疾病[20.］．但在大规模伤亡事件中，不可能在发生后几天内提供诊断性pft [21，22］．在诸如此类受影响人数众多的紧急情况下，卫生保健服务更侧重于快速医疗评估和提供适当的紧急治疗。在这种情况下，很少有主要资源可以提供完整的pft等诊断检测。因此，对肺部疾病严重程度的评估必须基于肺活量测定等可用资源。然而，目前还没有已知的普遍接受的标准或指南，可用于在大规模伤亡或医疗资源因急诊病人激增而有限的情况下诊断肺部疾病。已知接触刺激性气体会有长期后遗症，因此了解不同的肺部疾病模式及其背后的病理生理学也很重要，以便进行长期随访[23，24］．

这项研究的目的是应用2005年ATS/ERS和Mannino等人(2003)的指南和我们自己的标准来确定10名患者的肺功能模式，这些患者在南卡罗来纳州Graniteville的火车脱轨后，吸入高浓度氯气并接受简单肺脏测量。

2.方法

2．1．Graniteville火车事故

2005年1月6日，一列火车脱轨和油轮泄漏导致美国历史上最大的氯气泄漏，在南卡罗来纳州的格兰尼特维尔释放了大约60吨氯气。早些时候发表的一份报告描述了与社区的接触、疏散和紧急医疗反应[21］．据初步报告，有9人立即死亡，525人急诊，71人住院。其中23例患者插管并进行机械通气。其余48例因吸入高浓度氯气而出现各种临床表现而入院接受急性护理。所有患者均在暴露后24小时内入院。最初的评估包括体格检查、胸片检查和动脉血气测定。对10例患者进行了肺活量测定。先前发表了71例住院患者的社会人口学特征、临床体征和症状、血液学和生化检查结果、放射学检查结果和治疗的详细描述[22］．

2．2.研究人群和方案

我们进行了一个病例系列研究的10名患者接受简单肺活量测试，而在医院入院。本报告所使用的数据是由南卡罗来纳州卫生和环境控制部(SCDHEC)指导的一项更大的公共卫生努力的一部分，该努力的重点是在暴露的Graniteville社区恢复和减轻疾病。公共卫生当局在宣布的紧急情况下进行了回顾性图表审查。我们访问了该公共卫生图表审查中未识别的SCDHEC数据库。这项研究得到了SCDHEC和南卡罗莱纳大学(USC)机构审查委员会(IRB)的批准。

2.3。肺部疾病类型的分类标准

所有肺活量测定均在入院一周内进行(平均在入院后第5天)。根据ATS/ERS指南进行肺活量测定[15］．使用NHANES III预测方程计算预测值和正常值下限[25］．为了对这些患者的肺部疾病类型进行分类，我们采用了两种广泛使用的标准:2005年ATS/ERS工作组指南[15]，这些数据来源于NHANES III数据，需要Mannino等人使用的基于简单肺活量测定的肺容量参数和标准[16］．在我们的研究中，我们对10名患者进行了简单的肺测量数据，没有任何肺容量参数。由于2005年ATS/ERS指南要求肺容量参数来诊断肺部疾病模式，而Mannino等(2003)没有任何明确的标准来诊断混合模式，因此我们无法在我们的研究中充分使用这两个标准。因此，我们利用现有肺活量测定数据制定了有助于诊断所有三种肺部疾病模式的标准。我们不认为这些标准是用于大规模伤亡事件的指导方针，因为这些标准仅基于10名患者的数据。我们使用这些标准只是作为一种工具，以获得住院患者肺部疾病模式的完整图像，并与现有指南进行比较(表)1)．
肺疾病模式 2003年Mannino等人的指导方针[16］ 2005年ATS/ERS工作小组指南＃［15］ Graniteville标准
阻塞性 轻度:
FEV1/植被覆盖度< 70%，
FEV1≥预测的80%
温和的:
FEV1/植被覆盖度< 70%，
FEV1≥50%但< 80%的预测
严重:
FEV1/植被覆盖度< 70%，
FEV1低于预期的50%		 FEV1/VC比率低于LLN* FEV1/FVC比率≤0.70,FEV正常、降低或增加1和预测的FVC百分比
限制性的 FEV1/FVC比值≥70和
FVC <预测的80%		 TLC低于LLN或
FEV1/VC比值≥85
降低风险		 FEV1/植被覆盖度比率≥0.75，
FEV1FVC < 75%
的预测
混合 没有标准的报道 FEV1/ VC比率和
TLC LLN以下		 FEV1/FVC比> 0.70和< 0.75,FEV均为1预测FVC < 75%
肺活量(VC)无法测量，所以我们使用FEV1/FVC比率而不是FEV12005年ATS/ERS指南建议的VC比率。
*正常下限。
表1
不同肺部疾病分型标准的比较

２.４.统计分析

这是一项样本量小的描述性流行病学研究。我们计算了用于肺部疾病类型分类的不同标准之间的一致性。本文的数据分析使用SAS 9.2进行。(SAS Institute Inc.， Cary, NC, USA)

3.结果

在我们评估的10例患者中，5例进入了重症监护病房(ICU)，其中2例由于急性肺损伤需要插管和机械通气。共有九名男性和一名女性，平均年龄为 年。在10名患者中，4名是目前吸烟者，5名是不吸烟者，1名是以前吸烟者2)．接触氯所特有的症状有呼吸短促、咳嗽、窒息、胸痛、生产性咳嗽、眼睛刺激、鼻子刺激和喉咙痛(见表)3.)．接触氯后不太明显的症状有头晕、头痛、恶心和呕吐。在体格检查中，呼吸急促和心动过速是最常见的发现。其他值得注意的听诊结果是喘息、噼啪和呼吸音减少。
特征
年龄(岁)，平均±S.D. 44.7±16.1
性别、n
男性 9
女 1
种族,n
高加索人 6
非裔美国人 4
抽烟,n
当前的 4
前 1
不抽烟的人 5
表2
接受肺活量测定的患者的社会人口学特征。
变量
症状:
喉咙痛 35
咳嗽 9
鼻子过敏 8
呼吸急促（气促） 7
令人窒息的 6
胸部疼痛 6
排痰性咳嗽 5
头晕 3.
头疼 4
眼睛刺激性 4
恶心/呕吐
 2
物理研究结果:
呼吸急促 10
心动过速 9
陶瓷器皿 5
喘息着说 6
减少呼吸音 2
表3
在接受肺活量测定的患者中表现出症状和体征。

急诊入院时平均血氧饱和度为81.1±18.1%4)．所有患者平均白细胞(WBC)为13.91±3.25 × 103.细胞/μ在最初24小时内，平均有6例患者中性粒细胞计数升高 ％.平均血pH和PCO29例患者分别为7.32±0.08和47.42±9.02 mm Hg。所有患者均行胸片检查。7名患者显示肺水肿，1名患者显示支气管血管标记增加，2名患者胸片正常。6例患者进行心电图检查，其中3例显示非特异性t波改变。
变量 均值±道。
肺功能测试
(一周内完成):
测量FVC 10 2.51±0.39 mL
测量FEV1 10 1.84±0.36 mL
FVC %预测 10 57.2±11.6%
FEV1%的预测 10 53.4±13.4%
FEV1/ FVC比率 10 0.76±0.09
LLN FVC 10 3.72±0.68 mL
LLN FEV1 10 2.97±0.57 mL
LLN FEV1/ FVC比率 10 0.70±0.04
血液学及生化检查结果(前24小时内完成):
白细胞总数 10 13.9±3.2 × 103.细胞/µL
中性粒细胞计数 6 79.7±4.8%
血液pH值 9 7.32±0.08
血有限公司2 9 汞柱:±9.02 mm Hg
血HCO3. 7 测量范围:±79.86 mEq/L
血氧饱和度
(在急诊科完成):
整体 10 81.1±18.1%
与肺水肿 7 77.9±21.2%
没有肺水肿 3. 88.7±3.8%
表4
肺功能参数、血液学和生化结果以及氧饱和度的平均值和标准差。

所有患者在到达急诊科时接受热湿氧治疗，同时吸入短效受体激动剂。此外，所有患者均接受吸入或口服类固醇治疗，6例接受吸入异丙托溴铵治疗，7例接受抗生素治疗。1例患者由于严重的酸碱失衡也接受了碳酸氢钠静脉注射。平均住院时间8.1±5.4天。

所有肺活量测定均在患者病情稳定后住院第一周(平均在入院后第5天)内完成。平均FVC和FEV1分别为2.51±0.39 L和1.84±0.36 L(表4)．意味着FEV1预测的FVC百分比为53.4±13.4%，平均FVC百分比为57.2±11.6%，平均FEV1/FVC为0.76±0.09。使用2005年ATS/ERS专责小组指引[13，我们发现3例为梗阻型，2例为限制性型。由于没有TLC信息，我们无法确定其余5例患者的原发肺部疾病类型(见表)5)．根据Mannino等人(2003)使用的指南，我们在8例患者中发现了限制性模式，在2例患者中发现了阻塞性模式。应用我们的标准后，我们发现7例患者为限制性模式，2例患者为阻塞性模式，1例患者为混合型(见表)5)．我们的标准与Mannino等人(2003)提供的指南之间的一致性为75%。我们的标准与2005年ATS/ERS工作小组指南达成的一致仅导致16.7%的一致性，这是预期的，因为我们没有肺容量参数来充分使用2005年ATS/ERS指南。在现有吸烟者中，3人有限制性，1人有阻塞性，而在不吸烟者中，3人有限制性，1人有混合性，1人有阻塞性。一名前吸烟者显示出限制性模式。
病人 吸烟
状态		 百分比
预测		 FEV1/ FVC
比		 LLN
FEV1/ FVC
比		 血液学 胸部
射线照片
 肺功能模式
FVC FEV1 总计
白细胞＃		 中性粒细胞* % 体育 IVM ATS /人
专责小组£		 Mannino et al。¥［16］ Graniteville
标准＄
1 当前的 59 43 0．55 0．63 9．3 73．8 是的 是的 O 严重啊 O
2 当前的 40 37 ０．７５ 0．71 14．2 小姐。 是的 没有 U R R
3. 当前的 50 58 0.79 0.67 15．2 小姐。 是的 没有 U R R
4 当前的 45 45 0.85 0.74 19．7 小姐。 是的 没有 R R R
5 不抽烟的人 56 46 0.73 0.76 16 80 是的 没有 O R 米
6 不抽烟的人 68 63 0．69 0.68 11 75 没有 没有 U 温和的啊 O
7 不抽烟的人 71 66 0.81 0．71 12．1 86 没有 没有 U R R
8 不抽烟的人 71 75 0.87 0.70 14．4 79.3 没有 是的 R R R
9 不抽烟的人 66 64 0.78 0．71 16．9 小姐。 是的 没有 U R R
10 前 46 37 0.81 0．71 10．3 84 是的 没有 U R R
×103.细胞/μL *中性粒细胞。
体育:肺水肿;IVM:血管纹增加;小姐:失踪。
O:阻塞性模式;R:严格的模式;M:混合模式;你:不确定的模式。
£梗阻类型:ln以下FEV1/VC比值;限制性模式:TLC低于LLN或FEV1/VC比率≥85%，且VC降低;混合:FEV1/VC比率和TLC低于LLN。
¥阻塞性类型:轻度:FEV1/FVC比率< 70%，FEV1≥80%的预测，中等:FEV1/FVC比率< 70%，FEV1≥50% - < 80%的预测，严重:FEV1/FVC比率< 70%，FEV1低于预期的50%;限制模式:FEV1/FVC比率≥70%和FVC < 80%的预测。
＄阻塞性模式:FEV1/FVC比率≤0.70,FEV正常、降低或增加1预测的植被覆盖度百分比;限制模式FEV1/FVC比率≥0.75,FEV1FVC <预测的75%;混合:FEV1/FVC比率> 0.70和< 0.75 FEV1预测FVC < 75%。
表5
接受肺活量测定的患者的肺功能模式和影像学表现。

4.讨论

氯是美国最常见的化学物质之一，也是家庭接触刺激性气体导致肺部损伤的最常见原因[9］．氯也被认为是一种危险物质，经常有工业意外接触的危险，并被视为恐怖主义武器[26］．急性氯吸入的医疗管理决定是主观的，在很大程度上取决于症状体征和氧饱和度[27］．氯气暴露引起的急性损伤可引起慢性炎症和纤维化，进而影响功能衰退的速度[24，28]，并导致限制性肺病[29］．由于阻塞性和限制性肺部疾病的治疗方式不同，因此确定急性吸入氯气后的肺部疾病模式非常重要。阻塞性疾病主要根据疾病阶段使用支气管扩张剂和吸入皮质激素治疗，而限制性疾病的治疗主要集中在免疫抑制，早期使用口服皮质激素，晚期使用环磷酰胺等药物[29］．

在本研究中，所有10名患者均表现出与高浓度刺激性气体暴露、中度至重度低氧血症、呼吸急促和心动过速一致的症状。8例患者出现与不良临床症状如呼吸困难、喘息、咳嗽和胸痛相关的非定常呼吸音。肺水肿和支气管血管增多在胸片上很常见。在应用我们的标准确定肺部疾病模式后，我们发现限制性模式( )比阻塞性( )和混合( )模式。所有患者均接受湿氧和短效受体激动剂治疗。治疗一星期后肺功能得到改善。然而，我们发现所有接受肺功能检查的患者肺功能均异常。如上文所述，在接触高浓度氯气后，较容易患上阻塞性肺病[12- - - - - -14］．与其他研究相反，我们发现限制性肺病比阻塞性肺病更常见。我们在复查病历时未发现既往既往有潜在肺部疾病病史。此外，吸烟者和非吸烟者在肺部疾病模式上没有具体的差异。

我们的研究有几个局限性。首先，我们的样本量太小，无法得出明确的结论。其次，由于数据来自对用于公共卫生报告目的的医疗图表的回顾性审查，检索到的信息非常有限。第三，没有TLC测量。最后，我们也没有基线肺功能测量来进行比较。

一些研究已经检查了吸入高浓度氯对肺功能的急性影响，结果不同。Charan等人研究了19名在纸浆厂事故中接触氯气的人[14］．他们发现在入院24小时内的19名患者中有10人患有阻塞性疾病。10天后，只有7 / 10的患者出现气流阻塞。在另一项研究中，Moulick等人研究了82名暴露于印度孟买一家工厂储存罐泄漏的氯的患者[12］．研究人员在最初48小时内发现梗阻型22例(26.8%)，限制性型3例(3.7%)，混合型44例(53.4%)。同样，Barret和Faure研究了在法国格勒诺布尔住院的129名患者，这些患者在暴露于氯后的急性期接受肺活量测定，发现63%为阻塞性，30%为限制性，7%为混合型[13］．然而，在上述研究中，我们无法获得关于肺部疾病模式分类的具体指南的信息。因此，我们采用了三种不同的标准来使用简单肺活量法对肺部疾病类型进行分类:(1)2005年ATS/ERS指南;(2) Mannino等人(2003)使用的修正GOLD标准;(3) Graniteville标准。与上述研究相比，我们通过使用改良的GOLD和Graniteville标准在我们的患者中发现了主要的限制性模式。吸入氯后的阻塞性模式可归因于次氯酸和盐酸的刺激作用及支气管痉挛[30.，31］．在我们的综述中看到的限制性模式可能是由于呼吸系统中的中性粒细胞隔离(可见中性粒细胞计数升高)导致急性、早期炎症和肺水肿[30.］．肺泡内液体的积累会产生限制性模式[30.］．在这项研究中，我们发现在限制性肺测量模式的7名患者中有6名肺水肿的影像学证据，其中4名中性粒细胞计数升高。当将我们的标准与Mannino等人(2003)进行比较时，我们发现在阻塞性和限制性疾病模式上有很强的一致性，但在混合模式上没有一致。在2005年的ATS/ERS指南中，我们同意了两种限制性模式和一种阻塞性模式，这主要是由于无法获得TLC测量，以及由于样本量小。然而，我们的发现与Aggarwal和Agarwal一致[32他在印度昌迪加尔的医学教育和研究研究生院对2527名患者进行了为期6个月的简单肺活量测量(没有任何肺容量测量)前瞻性研究。他们将2005年ATS/ERS工作组指南与1991年ATS指南进行了比较，报告称2005年ATS/ERS指南低估了限制性疾病模式的频率和严重性[32］．

任何大规模的伤亡灾难都可能导致当地医疗系统的过度负担和瘫痪，因为它需要大规模的紧急医疗响应。刺激物或化学气体暴露事件在世界各地都有发生。最著名的例子是博帕尔毒气悲剧[33，34]及切尔诺贝利事故[35］．并不是所有的医疗机构都有常规进行pft的基础设施，即使有，也只有少数机构有设备进行完整的肺容量诊断检查。大部分精力集中在为症状轻微的患者提供症状缓解和稳定病情较重的患者，从而限制了提供诊断检测的资源[36- - - - - -38］．然而，在最初的肺活量测定后，患者应进行全诊断性pct随访。多项研究表明，接触高浓度刺激性气体可能导致长期肺部并发症[14，23，39］．我们知道在事件发生后立即进行诊断测试的犹豫。但连续完整的pft可以提醒医生在梗阻性模式消退后伴随重塑而发生的炎症过程[23，24］．此外，应制定可接受的标准，通过简单的肺活量测定来诊断限制性模式，以辅助治疗建议。

5.结论

我们发现患者在接触高浓度氯气后入院的第一周内，通过简单肺脏测量发现肺功能下降和主要限制性肺模式。这一发现与其他对暴露在氯气中的患者所做的研究相反，后者的阻塞性疾病更为突出。有必要制定可接受的标准，在刺激性气体暴露导致大规模伤亡和医院患者激增等事件中，利用简单肺脏测量可获得的参数评估肺部疾病。

缩写

ATS /人: 美国胸科学会/欧洲呼吸学会
黄金: 全球慢性阻塞性肺病倡议
ppm: 百万分之
NHANES: 全国健康和营养检查调查
击球时: 肺功能测试
薄层色谱: 肺活量
SCDHEC: 南卡罗莱纳健康和环境控制部门
南加州大学: 南卡罗莱纳大学
IRB: 机构审查委员会
加护病房: 重症监护室
LLN: 法线下限
FEV1： 一秒内用力呼气量
FVC: 用力肺活量
FEV1/ FVC: 一秒用力呼气量/用力肺活量
风险投资: 肺活量
情景应用程序: 统计分析软件
白细胞: 白细胞计数。

利益冲突

所有作者声明他们没有利益冲突。

承认

作者想要感谢南卡罗莱纳健康和环境控制部门对这项研究的支持和帮助。

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