王婷,譚明旗,鄭海明
(中國醫(yī)科大學附屬盛京醫(yī)院第二呼吸內科,沈陽 110004)
脈沖振蕩技術(impulse oscillation system,IOS)是強迫振蕩技術(forced oscillation technique,F(xiàn)OT)的一種類型,它利用外部發(fā)生器產生矩形電磁脈沖,疊加在被檢查者靜息呼吸上,并連續(xù)記錄在外加振蕩頻率下自主呼吸時氣道壓力和流速,從而推算出一系列呼吸阻抗值[1]。目前國內所使用肺功能儀多為國外企業(yè)產品,進口肺功能儀約占國內使用總量的87.6%,在進口肺功能儀中約70%產自歐美等國家[2]。目前成人IOS采用的預計值由Vogel和Smidt 1994年建立,來源于德國的一個工業(yè)城市Erfurt,樣本由506名18~69歲的成人組成,男女數(shù)量不等,并且包含了近期吸煙者[3]。由于種族、自然環(huán)境、社會環(huán)境、經(jīng)濟環(huán)境乃至身高、體質量等身體條件都存在較大差異,我們選擇國外預計值作為國人肺功能的測量標準時則可能造成某些疾病的誤診或漏診。因此,建立我國自己的IOS肺功能預計值公式顯得尤為重要。我們對篩選出的沈陽地區(qū)100例健康成人進行IOS測定,初步制定出本地區(qū)部分參數(shù)的正常值范圍及預計值公式。
2009年12 月至2010年12月我院18歲以上健康體檢者及外科非心肺和非氣道疾病擇期手術術前檢查者,入選標準(1)無慢性心肺疾病史;(2)無吸煙史;(3)1個月以內無呼吸道感染史;(4)體檢心肺無異常;(5)職業(yè)勞動強度一般,未參加過系統(tǒng)的體育訓練;(6)常規(guī)肺功能檢查正常。共100例,其中男59例,女 41例,平均年齡(46.93±14.04)歲,年齡分布:19~29歲16例,30~39歲14例,40~49歲26例,50~59歲28例,60~69歲10例,70~79歲5例,80歲以上1例。
采用德國Jaeger公司生產的Master Screen PFT肺功能儀,所有研究對象均由我科同一專業(yè)技術人員測定。檢查前24 h內均未用過β2受體激動劑、茶堿類藥物、抗膽堿藥物、糖皮質激素。按照歐洲呼吸協(xié)會推薦的IOS測量標準進行[4]:患者取坐位,含口器、夾鼻夾,雙手壓住頰部,頭稍上抬,頸伸直,全身放松,平靜呼吸1 min。測定3次,差異小于5%。測定結果包括IOS參數(shù)、頻譜分析圖、結構參數(shù)圖、阻抗容積圖(Z-V圖)、頻譜微分均值圖等。其中IOS主要參數(shù)為:呼吸總阻抗(Zrs),總呼吸阻力(R5),中心氣道阻力(R20)及周邊黏性阻力(R5-R20);周邊彈性阻力(X5);共振頻率(Fres),中心阻力(Rc)及周邊阻力(Rp)。
使用SPSS13.0軟件。首先進行正態(tài)性檢驗,符合正態(tài)分布的測量值求出x±s,不符合正態(tài)分布的測量值求出中位數(shù)(Md),并分別求出各參數(shù)的95%參考值范圍。采用非參數(shù)檢驗(Mann-Whitney Test)比較男女兩性間的差異。建立多元回歸方程式方法如下:以IOS各實測指標作為方程式的因變量,以年齡(A)、身高(H)、體質量(W)及其變換型和(或)結合 型 的 14 項 參 數(shù)(A、H、W、A2、H2、W2、AH、AW、LgA、LgH、LgW、eA、eh、ew)作為方程式的自變量,作多元逐步回歸,建立多元回歸方程。選擇修正后的復相關系數(shù)的平方(R2)值最大的方程式。
因呼吸阻力只在增高時有臨床意義,故正常值范圍采用單側95%界線,即取上限。X5表示彈性阻力,只在降低時有臨床意義,故正常值范圍采用單側95%界線,即取下限。Fres是表示從低頻到高頻逐步由彈性阻力到慣性阻力的變化;該點為:彈性阻力=慣性阻力,故應取雙側95%界線(表1)。
在A、H、W變量中,H與呼吸阻抗各參數(shù)相關性最大,其次為A。男女性別組各參數(shù)回歸方程見表2、3。
表1 沈陽地區(qū)健康成人IOS實測值Tab.1 The actual value of IOS in Shenyang area healthy adults
IOS的基本理論是采用外置發(fā)生器,由電控揚聲器產生無數(shù)次頻率正弦波形成的脈沖式矩形波施加在被測者自主呼吸上,通過口腔壓力脈沖的變化計算出氣道、肺和胸壁的黏性阻力、彈性阻力和慣性阻力[5]。
年齡<18歲或>90歲肺功能的變異較大。有文獻[6,7]表明青少年呼吸阻抗明顯高于成年人,從兒童時期隨年齡增長呼吸阻抗逐漸降低,接近成年后趨于穩(wěn)定,進入老年后呼吸阻抗再增高。本研究將入選標準的年齡設定在18歲以上,最大年齡未超過90歲,以盡量減少年齡因素對試驗結果的影響。吸煙對肺功能的影響是肯定的[8],本研究為排除吸煙對肺功能的影響,入選的受試者既往均無吸煙史。此外,規(guī)律的體育鍛煉、特殊職業(yè)對肺功能亦有不同程度的影響,因此也列入了本研究排除標準之中。
從本研究結果可以看出,男性各參數(shù)中Zrs、X5、R5、R20呈正態(tài)分布(P<0.05),女性各參數(shù)中除 Rp外均呈正態(tài)分布(P<0.05),與國內報道有所不同[9,10]。男性IOS各測量值小于女性,差異均有統(tǒng)計學意義(P<0.05),與國內外報道相近[6,9,10,11]。本研究結果中IOS各參數(shù)普遍高于昆明地區(qū)[9]及南通地區(qū)[10]健康成人IOS參數(shù),考慮與其地區(qū)及氣候差異有關。其中Fres的95%參考值范圍最大值在15 Hz以上,與國內外報道有所不同[2,9,10],其原因是否與沈陽地區(qū)環(huán)境污染程度及北方寒冷氣候有關有待進一步研究。
表2 沈陽地區(qū)健康男性成人IOS參數(shù)正常預計值公式Tab.2 IOS predictive equations for healthy males in the Shenyang area
表3 沈陽地區(qū)健康女性成人IOS參數(shù)正常預計值公式Tab.3 IOS predictive equations for healthy females in the Shenyang area
多元回歸方程結果說明,男性黏性阻力R主要與身高、年齡呈負相關,而女性則與身高呈負相關,與體質量呈正相關。本研究中IOS各參數(shù)正常預計值公式與國內外提供的正常預計值公式均有差別[2,9,10,11],建議臨床工作中最好采用本地區(qū)的預計值公式。從本研究的預計值公式可以看出對IOS中主要參數(shù)的影響,身高是最主要的因素,年齡次之,體質量最弱,這和國內外的報道相似[9,11]。
IOS測定呼吸阻抗只需患者平靜呼吸,無需特別配合,無創(chuàng)傷性,適用范圍廣泛,特別是可用于老年人、兒童和肺功能差的重癥患者的檢查,目前IOS已越來越受到各大醫(yī)院的重視。在尚未建立國人的IOS正常參考值范圍和預計值公式的情況下,建議各肺功能室根據(jù)本地區(qū)的調查資料,建立本地區(qū)適合的IOS各參數(shù)正常值。本研究初步探討了沈陽地區(qū)健康成人IOS主要參數(shù)方程及參考值范圍,以期對北方地區(qū)肺功能的臨床工作有所幫助。
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