【呼吸系统疾病】脉冲振荡肺功能与常规肺通气功能评估儿童支气管哮喘控制水平的比较


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| 面向临床,突出实用
作者:姜荷云1,2 戚凯文3 步美玲2,4 冯绛楠2 王金荣2通信作者:王金荣,Email:jrwang60@163.com作者单位:1潍坊医学院临床医学院,潍坊 261053;2山东第一医科大学附属省立医院儿科,济南250021;3济南市妇幼保健院儿科,济南 250218;4山东中医药大学第二临床医学院,济南 250355本文刊发于 中华实用儿科临床杂志,2023,38(4):291-295.引用本文:姜荷云,戚凯文,步美玲,等.脉冲振荡肺功能与常规肺通气功能评估儿童支气管哮喘控制水平的比较[J].中华实用儿科临床杂志,2023,38(4):291-295.DOI:10.3760/cma.j.cn101070-20221031-01232.
摘要
目的 对比分析脉冲振荡肺功能(IOS)与常规肺通气功能(PFT)在儿童哮喘控制水平评估中的作用。方法 本研究为横断面研究。选择2020年3月至12月就诊于山东第一医科大学附属省立医院儿科门诊及住院的支气管哮喘患儿323例,按儿童哮喘控制测试(C-ACT)评分分为控制组(123例)、未控制组(200例)。两组患儿均行PFT[第 1 秒用力呼气容积(FEV1)、第 1 秒用力呼气容积占用力肺活量比值(FEV1/FVC)、最大呼气流量(PEF)、用力呼气 50%肺活量的瞬间流量(FEF50)、用力呼气 75%肺活量的瞬间流量(FEF75)、最大呼气中期流量(MMEF)]和IOS[频率在5 Hz时的呼吸系统总阻抗(Z5)、频率在 5 Hz 时的阻抗(R5)、频率在 20 Hz 时的阻抗(R20)、频率在5 Hz时的电抗(X5)、频率在 5 Hz 时的阻抗-频率在 20 Hz 时的阻抗(R5-R20)、电抗面积(AX)、共振频率(Fres)]检测。数据采用SPSS 25.0软件进行统计学分析,组间比较采用方差分析或Mann-Whitney U秩和检验,绘制受试者工作特征(ROC)曲线判断PFT与IOS参数对哮喘未控制的预测价值。结果 1.两组哮喘患儿PFT指标比较:控制组FEV1、FEV1/FVC、PEF、FEF50、FEF75、MMEF(%)水平均高于未控制组[(104.41±12.38)%比(98.89±16.61)%、100.50(94.40,103.50)%比96.00(89.83,101.88)%、(100.29±15.31)%比(93.19±18.43)%、85.60(70.60,96.60)%比72.35(57.08,91.10)%、67.20(53.60,81.70)%比56.80(41.10,74.73)%、80.70(66.80,95.10)%比69.50(54.03,90.05)%](均P<0.01)。2.两组哮喘患儿IOS指标比较:控制组Z5、R5、R20、R5-R20、X5、AX、Fres水平低于未控制组{68.58(63.29,77.43)%比81.27(70.93,91.96)%、68.91(62.94,77.60)%比80.61(70.02,89.29)%、75.78(67.50,87.55)%比82.97(71.50,95.50)%、0.51(0.43,0.59) [kPa/(L·S)]比0.62(0.53,0.74)  [kPa/(L·S)]、69.31(59.93,79.14)%比86.48(70.00,102.48)%、1.11(0.76,1.60) kPa/L比2.14(1.42,2.85) kPa/L、18.21(16.06,19.56) Hz比20.56(18.92,22.81) Hz}(均P<0.01)。3.在控制组中,有31例(25.20%)患儿存在PFT指标异常。4.在未控制组中,有95例(47.50%)患儿存在PFT指标异常,仅有20例(10.00%)患儿存在R5>120%预计值和/或R20>120%预计值。5.IOS指标预测哮喘未控制的ROC曲线分析结果:Z5、R5、R5-R20、X5、AX、Fres曲线下面积(AUC)均>0.7,其中AX对哮喘未控制的预测价值最高(AUC=0.785,95%CI:0.735~0.835),灵敏度为78.50%,特异度为64.20%;PFT指标AUC均<0.7,其中FEF50、MMEF的AUC最大。结论 PFT、IOS在评估儿童哮喘控制水平方面均有较好的敏感性,IOS对预测哮喘未控制有较好的价值,其中AX对哮喘未控制的预测价值最高。儿童哮喘控制水平的评估,不仅需要借助C-ACT评分等主观评价,更需要PFT、IOS等客观评价。
关键词
儿童;支气管哮喘;常规肺通气功能;脉冲振荡肺功能
支气管哮喘(简称哮喘)是儿童最常见的慢性呼吸系统疾病,准确评估哮喘控制水平是哮喘管理的重点。目前儿童哮喘控制测试(C-ACT)评分、常规肺通气功能(PFT)、脉冲振荡肺功能(IOS)及呼出气一氧化氮(FeNO)检测等方式是我国儿科临床上常用的哮喘控制水平评估方法[1-2]。C-ACT是一种常用的评价哮喘控制水平的测试工具,在评价患儿哮喘控制水平方面有良好的临床实用价值[3]。PFT是目前儿童哮喘诊断与治疗效果评估的最常用的一种检查方式[4]。IOS可以通过直接测量呼吸道的阻力来反映气道通畅情况,相较于PFT,IOS仅需要受试者在安静状态下平静呼吸即可完成检查,容易操作、时间短、可重复性强,在儿科应用有很好的发展前景,但关于IOS检测的敏感性研究较少。本研究通过分析不同哮喘控制水平患儿的IOS与PFT指标,对比分析其在儿童哮喘控制水平评估中的作用。
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资料与方法1.1 研究对象 本研究为横断面研究。纳入2020年3月至12月于山东第一医科大学附属省立医院儿科门诊及住院确诊的5~12岁哮喘患儿323例。入组后填写C-ACT问卷,根据C-ACT评分进行分组,C-ACT评分≥23分者为控制组,C-ACT评分<23分者为未控制组。本研究通过山东第一医科大学附属省立医院医学伦理审查委员会批准(批准文号:SWYX:NO.2022-581), 患儿监护人均知情同意,并签署知情同意书。1.1.1 纳入标准 (1)符合我国《儿童支气管哮喘诊断与防治指南(2016年版)》[1]诊断标准;(2)年龄5~12岁;(3)征得法定监护人知情同意。1.1.2 排除标准 (1)存在限制性通气功能障碍者;(2)有以下疾病之一者:活动性肺结核、流行性感冒等呼吸道传染病传染期;合并肺炎、支气管扩张等肺部疾病,先天性心脏病、心律失常等其他器官系统原发疾病;(3)不能配合完成2种肺功能测试者。1.2 方法 采用德国耶格公司生产的肺功能仪,根据美国胸科学会(ATS)/欧洲呼吸学会(ERS)指南进行肺功能检测。因为患儿在进行PFT检测时需要用力呼气,会使呼吸道平滑肌张力增高,所以先进行IOS检测,记录频率在 5 Hz 时的呼吸系统总阻抗(Z5)、频率在 5 Hz 时的阻抗(R5)、频率在 20 Hz 时的阻抗(R20)、频率在 5 Hz 时的电抗(X5)、频率在 5 Hz 时的阻抗-频率在 20 Hz 时的阻抗(R5-R20)、电抗面积(AX)、共振频率(Fres)等监测指标,再行PFT检测,记录第1秒用力呼气容积(FEV1)、第1秒用力呼气容积占用力肺活量比值(FEV1/FVC)、最大呼气流量(PEF)、用力呼气 50%肺活量的瞬间流量(FEF50)、用力呼气 75%肺活量的瞬间流量(FEF75)、最大呼气中期流量(MMEF)等监测指标[4]。1.3 统计学处理 采用SPSS 25.0统计软件进行分析。性别构成分布以例(%)表示;经过正态性检验后符合正态分布的计量资料,采用x̄±s描述;组间比较采用方差分析(ANOVA)。非正态分布的计量资料,采用中位数(第25百分位数,第75百分位数)[M(P25,P75)]描述;组间比较采用Mann-Whitney U秩和检验。绘制受试者工作特征(ROC)曲线分别判断IOS参数与PFT参数对哮喘未控制的预测价值。P<0.05为差异有统计学意义。
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结果2.1 一般资料 共323例哮喘患儿,控制组123例,未控制组200例。两组患儿的年龄、身高、体重比较,控制组女童身高、体重均高于未控制组(均P<0.05)(表1)。2.2 两组间PFT指标及IOS指标比较 2.2.1 两组间PFT指标比较 控制组FEV1、FEV1/FVC、PEF、FEF50、FEF75、MMEF水平均高于未控制组(均P<0.001)(表2)。在控制组中,仍有21例(17.07%)患儿存在阻塞性通气障碍,即FEV1/FVC<92%预计值;有10例(8.13%)患儿存在小气道功能障碍,即FEF50、FEF75、MMEF任意2个<65%预计值,故共有31例(25.20%)患儿存在PFT指标异常。在未控制组中,有66例(33.00%)患儿存在阻塞性通气障碍,有29例(14.50%)患儿存在小气道功能障碍,故共有95例(47.50%)患儿存在PFT指标异常。2.2.2 两组间IOS指标比较 控制组Z5、R5、R20、X5、R5-R20、AX、Fres水平低于未控制组(均P<0.01)(表3)。在控制组中,患儿均R5<120%预计值。在未控制组中,有12例(6.00%)患儿R5>120%预计值,14例(7.00%)患儿R20>120%预计值,其中6例(3.00%)患儿同时存在R5>120%预计值、R20>120%预计值,故仅有20例(10.00%)患儿存在R5>120%预计值和/或R20>120%预计值。在控制组中,92例(74.80%)PFT指标正常,120例(97.56%)IOS指标正常,90例(73.17%)PFT、IOS指标均正常;在未控制组中,95例(47.50%)PFT指标异常,20例(10.00%)IOS指标异常,有12例(6.00%)同时存在PFT、IOS指标异常(图1)。2.3 PFT、IOS指标预测哮喘未控制的ROC分析结果2.3.1 PFT指标预测哮喘未控制的ROC分析结果 PFT指标FEV1、FEV1/FVC、PEF、FEF50、FEF75、MMEF预测哮喘未控制的ROC曲线下面积(AUC)分别为0.598、0.624、0.626、0.632、0.627、0.632(均P<0.05),其中FEF50、MMEF的AUC最大为0.632,FEF50预测哮喘未控制的灵敏度为77.20%,特异度为47.00%,MMEF预测哮喘未控制的灵敏度为65.90%,特异度为58.50%(表4)。2.3.2 IOS指标预测哮喘未控制的ROC分析结果 IOS指标Z5、R5、R20、R5-R20、X5、AX、Fres预测哮喘未控制的AUC分别为0.736、0.716、0.631、0.729、0.721、0.785、0.757,其中AX对哮喘未控制的预测价值最高(AUC=0.785,95%CI:0.735~0.835),灵敏度为 78.50%,特异度为64.20%;R20的预测价值较差,灵敏度为63.00%,特异度为64.20%(表5)。
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讨论哮喘是儿童时期最常见的慢性气道炎症性疾病,全球哮喘防治创议(GINA)指南指出,哮喘管理的关键是准确评估患儿哮喘控制水平[5]。PFT是评估呼吸系统功能的首选方法[2],测试需要用力呼吸动作的配合,并且需要多次重复测试[6]。IOS是借助频谱分析技术发展起来的一种测定呼吸系统阻力新技术[7],无需患者特殊配合,图谱简单直观。IOS检测可以反映患儿呼吸系统阻力变化,PFT检测可以反映患儿气道流量及肺容积改变,两者从不同侧面都可以反映气流受限程度及哮喘控制水平[8]。本研究结果显示,控制组IOS指标Z5、R5、R20、R5-R20、X5、AX、Fres水平低于未控制组(均P<0.01),控制组PFT指标FEV1、FEV1/FVC、PEF、FEF50、FEF75、MMEF水平高于未控制组(均P<0.01),提示哮喘控制不佳时,患儿气道阻力及周边弹性阻力增大,进而呼气流量和容积下降。所以,PFT与IOS指标均可较好评估哮喘控制水平。本研究通过绘制ROC曲线,分别评估PFT和IOS指标对哮喘未控制的预测价值。通常认为AUC越大,其诊断价值越大[9],AUC<0.7说明诊断价值较低[10],AUC>0.7认为有临床意义[11]。本研究结果显示PFT指标FEV1、FEV1/FVC、PEF、FEF50、FEF75、MMEF对哮喘未控制有一定的预测价值(均P<0.001),其中FEF50、MMEF的AUC最大,为0.632。而IOS指标的AUC为AX>Fres>Z5>R5-R20>X5>R5>0.70,提示在预测哮喘未控制方面,IOS指标(Z5、R5、R5-R20、AX、X5、Fres)有较好的预测价值。Chiabai等[12]研究亦说明IOS比PFT能更好地反映哮喘控制水平。本研究发现,C-ACT评分评为控制组(C-ACT≥23分)的哮喘患儿中仍存在25.20%的患儿PFT指标异常,C-ACT评分分为未控制组(C-ACT<23分)的患儿仍有相当数量的患儿肺功能正常(52.5%的患儿PFT指标正常,90%的患儿IOS指标正常)。国内外也有学者研究发现C-ACT评分与肺功能有不一致性[13-14]。所以对于儿童哮喘控制水平的评估,不能单纯依靠主观的C-ACT 评分,更需要结合肺功能等客观检查综合评估。目前国内儿童IOS检测使用的都是国外儿童的正常预计值(基本是欧美国家),采用的R5及R20正常参考值界限为<120%预测值[15]。但由于欧美人的肺容积多大于国人,其所有频率的阻力R正常值均会高于国人,因此采用国外的预计值公式具有一定的局限性[16] 。本研究发现即使是哮喘未控制患儿,其R5及R20预计值大部分也<120%预测值,所以评价IOS结果应与相应人群的正常预计值进行比较[17],这急需国内学者共同努力制定符合我国儿童特点的IOS参考范围。Wu等[18]采用逐步多元回归建立了中国4~17岁健康儿童不同性别、年龄、身高、体重的IOS相关参数的回归方程,在肺功能测量结果的评价中,该预测值方程比其他参考方程更符合中国儿童的特点,为中国临床医师提供重要帮助。本研究得出结论,IOS与PFT指标都可以较好的评估哮喘控制水平,其中IOS对预测哮喘未控制有较好的价值。儿童哮喘控制水平的评估,不仅需要C-ACT评分等主观评价,更需要肺功能检查等客观评价。
参考文献略
本文编辑:范艳芬
数字编辑:郑成铭
制作:新乡医学院期刊社网络与数字出版部

《中华实用儿科临床杂志》
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