中國(guó)脈沖振蕩肺功能正常參考值分析

梁知遇 簡(jiǎn)文華 謝燕清 鄭勁平 高怡

廣州醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院 廣州呼吸健康研究院 國(guó)家呼吸系統(tǒng)疾病臨床醫(yī)學(xué)研究中心/呼吸疾病國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室510120

通信作者：高怡,Email:misstall2@163.com

脈沖振蕩肺功能 (impulse oscillometry,IOS)僅要求受檢者潮氣呼吸,通過(guò)電脈沖疊加在受檢者靜息呼吸上,從而計(jì)算出不同成分的呼吸阻抗(黏性阻力、彈性阻力和慣性阻力)[1-2],分析氣道的生理功能。該方法補(bǔ)充了常規(guī)肺通氣功能檢查不足,為無(wú)法進(jìn)行用力肺量計(jì)測(cè)試患者提供了一項(xiàng)可行性高的客觀呼吸生理檢查手段。

目前國(guó)內(nèi)大部分醫(yī)院診斷使用歐洲的Lechtenboerger預(yù)計(jì)值方程式,該方程式選取1991～1992 年當(dāng)?shù)匕柛Ｌ爻赡耆丝谧鳛闃颖?包含吸煙者),樣本年齡和性別分布不均衡,預(yù)計(jì)值方程具有一定局限性。IOS報(bào)告的準(zhǔn)確解讀需要合適種族人群的正常參考值,但至今我國(guó)尚缺乏大樣本量的正常參考值。本研究將匯總分析我國(guó)近20年有IOS的期刊數(shù)據(jù),初步評(píng)估我國(guó)健康成人及兒童呼吸阻抗的范圍。

1 資料與方法

數(shù)據(jù)采集檢索中文數(shù)據(jù)庫(kù)：萬(wàn)方數(shù)據(jù)庫(kù)和中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù),英文數(shù)據(jù)庫(kù)：Pub Med。檢索時(shí)間均由1997年1月1日至2017年12月31日。中文檢索關(guān)鍵詞包括：“脈沖振蕩”“IOS”“肺功能”“正常值”;英文檢索關(guān)鍵詞包括： “impulse oscillometry”“IOS”“Chinese”“China”。通過(guò)關(guān)鍵詞的不同組合形式全面檢索我國(guó)所有IOS研究文獻(xiàn)。中文數(shù)據(jù)庫(kù)檢索公式分別為：(1)脈沖振蕩+肺功能;(2)IOS+肺功能;(3)脈沖振蕩+正常值;(4)IOS+正常值。英文數(shù)據(jù)庫(kù)檢索公式分別為： (1)impulse oscillometry; (2)impulse oscillometry+Chines;(3)impulse oscillometry+China;(4)IOS+Chines; (5)IOS+China。同時(shí),查閱收集納入文獻(xiàn)的參考文獻(xiàn)。通過(guò)精讀每一篇文獻(xiàn),去除有低質(zhì)量問(wèn)題的文獻(xiàn),納入符合要求文獻(xiàn)中我國(guó)健康成人及兒童各呼吸阻抗數(shù)值,匯總統(tǒng)計(jì)并初步估算正常IOS參考值范圍。

篩選標(biāo)準(zhǔn)文獻(xiàn)初步排除標(biāo)準(zhǔn)如下：非醫(yī)學(xué)類(lèi)文獻(xiàn);非論著性文獻(xiàn),如綜述、會(huì)議論文以及學(xué)位論文;動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究;研究對(duì)象非中國(guó)人。

2 結(jié)果

2.1 文獻(xiàn)檢索情況 通過(guò)上述關(guān)鍵詞不同組合形式檢索我國(guó)近20年以來(lái)相關(guān)的IOS研究,根據(jù)上述排除標(biāo)準(zhǔn),初步篩查結(jié)果為：中文數(shù)據(jù)庫(kù)文獻(xiàn)共300篇,英文數(shù)據(jù)庫(kù)文獻(xiàn)共16篇。最終納入59篇文獻(xiàn)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,其中健康兒童22篇,健康成人37篇,具體篩選納入文獻(xiàn)步驟見(jiàn)圖1。

2.2 健康成人及健康兒童IOS值統(tǒng)計(jì)結(jié)果 納入37篇包含4 507例18～82歲健康成人IOS正常值的研究,歸納統(tǒng)計(jì)健康成人的呼吸總阻抗 (Zrs)為(0.380±0.093)k Pa·L-1·s-1、總氣道阻力(R5)為 (0.346±0.099)k Pa·L-1·s-1、中心氣道阻力(R20)為(0.296±0.077)k Pa·L-1·s-1、周 邊 氣 道 阻 力 (R5-R20) 為 (0.059 ±0.049)k Pa·L-1·s-1、 彈 性 阻 力 (X5) 為(-0.108±0.045)k Pa·L-1·s-1、響應(yīng)頻率(Fres)為(12.721±2.987)Hz(表1)。

圖1 健康人群文獻(xiàn)篩選流程

納入22 篇包含3 336例1.3～14 歲健康兒童IOS正常值的研究,歸納統(tǒng)計(jì)健康兒童的Zrs為(0.768±0.196)k Pa·L-1·s-1、R5 為 (0.729±0.175)k Pa· L-1·s-1、R 2 0 為(0.537±0.151)k Pa·L-1·s-1、R 5-R 2 0 為(0.177±0.264)k Pa· L-1·s-1、X 5 為(-0.231±0.095)k Pa·L-1·s-1、Fres 為 (17.045 ±3.633)Hz(表2)。

2.3 健康兒童與健康成人IOS值的差異 將2.2健康成人與健康兒童的IOS值行兩獨(dú)立樣本T 檢驗(yàn),發(fā)現(xiàn)健康兒童各項(xiàng)指標(biāo)均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義 (P值均＜0.05),見(jiàn)表3。

2.4 健康成人IOS值在不同地理區(qū)域的異常 按照中國(guó)地理區(qū)劃統(tǒng)計(jì),我國(guó)分為華東地區(qū)、華南地區(qū)、華北地區(qū)、華中地區(qū)、東北地區(qū)、西北地區(qū)、西南地區(qū)。由于無(wú)華中地區(qū)文獻(xiàn)納入,將健康成人IOS分為除華中地區(qū)外的六大區(qū)域統(tǒng)計(jì)分析,分析各地域健康成人IOS正常值范圍及其差異,見(jiàn)表4。

3 討論

本研究通過(guò)關(guān)鍵詞及相關(guān)檢索公式初步檢索,共檢索出中文數(shù)據(jù)庫(kù)期刊文獻(xiàn)300篇、英文數(shù)據(jù)庫(kù)期刊文獻(xiàn)16篇。研究者精讀每一篇初篩文獻(xiàn),排除無(wú)正常人IOS 值以及質(zhì)量較低的參考文獻(xiàn),最后納用59篇 (其中健康兒童22篇,健康成人37篇)文獻(xiàn)進(jìn)行分析。存在一搞多投、無(wú)單位或者單位不一致、數(shù)據(jù)偏倚過(guò)大(如電抗數(shù)值為正值、少部分文獻(xiàn)呼吸阻抗與其他文獻(xiàn)相差10倍以上等)、年齡分布不詳文章均認(rèn)為質(zhì)量較低文章,為了減少研究偏倚均予以排除。

納入文獻(xiàn)中除張曉戰(zhàn)等[38]研究給出各年齡段IOS正常值外,其余文獻(xiàn)年齡分段不明確,無(wú)法將青年人、中年人、老年人群IOS正常值分別進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。成人正常值中IOS 各指標(biāo)與身高關(guān)系最密切,各指標(biāo)(除X5外)隨年齡的增長(zhǎng)變化不大,周邊彈性阻力可大致反映肺的順應(yīng)性[17,34-35,38]。由于成人生長(zhǎng)發(fā)育成熟,身高變化不大,所以成人的IOS數(shù)值較兒童穩(wěn)定[62-64]。

國(guó)內(nèi)外不少研究提出歐洲Lechtenboerger預(yù)計(jì)值方程式具有一定局限性,適用性有限[62-68]。本研究中健康成人R5、R20數(shù)值高于澳大利亞健康成人[69],X5 正常值稍低于澳大利亞健康成人;Aarli等[70]研究中挪威健康成人R5、R20、X5 及Fres正常值均高于本研究,不同種族之間IOS正常值有一定差異。由于未納入華中地區(qū)文獻(xiàn),按照地域分區(qū)成人IOS 正常值分為華東地區(qū)、華南地區(qū)、華北地區(qū)、東北地區(qū)、西北地區(qū)、西南地區(qū)六大區(qū)域統(tǒng)計(jì)分析,除了華東地區(qū)與華北地區(qū),華東地區(qū)、華北地區(qū)、東北地區(qū)與西南地區(qū),華南地區(qū)與東北地區(qū),華南地區(qū)、東北地區(qū)與西北地區(qū)部分IOS值差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義外,余各地域IOS 的各指標(biāo)正常值比較差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義 (P 值均＜0.05),可能與空氣質(zhì)量、海拔高度等不同有關(guān)。

不同于成人,研究發(fā)現(xiàn)兒童的呼吸阻力和阻抗隨身高和年齡生長(zhǎng)發(fā)育而下降,呼吸電抗則隨生長(zhǎng)發(fā)育而負(fù)值降低,提示氣道阻力具有頻率依賴(lài)性[41,52,65-66]。鄭勁平等[41]和艾濤等[52]分別對(duì)受檢兒童按身高的不同分組,每組由于身高受試者的人數(shù)不多,部分身高分組存在差異,統(tǒng)計(jì)結(jié)果可能出現(xiàn)代表性不高和偏倚大等問(wèn)題,所以并未對(duì)身高分組IOS正常值進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。曹玲等[43]、馮占偉等[47]、易陽(yáng)等[48]以及吳允萍等[54]分別對(duì)不同年齡段兒童IOS正常值做出分析,由于各研究年齡分組不一致,無(wú)法進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。對(duì)比Amra等[65]研究,我國(guó)健康兒童R5和X5正常值高于伊朗健康兒童,Klug 等[66]研究中Zrs、R5、X5 和Fres值都較本研究高;差異的存在可能與種族有關(guān)或者是不同地區(qū)兒童生長(zhǎng)發(fā)育不同,也可能與入選受試者的年齡范圍不同有關(guān),該研究正常值的兒童年齡范圍為2～14歲,而Amra等[65]和Klug等[66]選取的研究對(duì)象年齡范圍分別為5～19 歲和2～7 歲。由于無(wú)法將兒童IOS正常值通過(guò)年齡或身高進(jìn)行分組統(tǒng)計(jì)分析,本研究?jī)H將兒童IOS 初步進(jìn)行匯總分析,與實(shí)際不同年齡段或身高水平兒童參考值可能存在一定差異,亦是本研究存在的局限性。

表1 成人脈沖振蕩肺功能正常參考值納入文章基本情況

目前廣泛使用的歐洲Lechtenboerger預(yù)計(jì)值方程式并不適用于我國(guó)健康人群的評(píng)估,特別是兒童。健康兒童與健康成人IOS正常值對(duì)比,健康兒童所有IOS 正常值均明顯高于健康成人,原因在于成人的呼吸道直徑比兒童大,并且成人的肺容量和肺功能發(fā)育完善。特別是學(xué)齡前兒童,由于其理解和配合能力欠佳,往往無(wú)法完成常規(guī)肺功能檢查,該時(shí)期同時(shí)也是呼吸系統(tǒng)疾病的高發(fā)年齡如支氣管哮喘[71],這些疾病無(wú)法通過(guò)影像學(xué)確診,所以IOS檢查在學(xué)齡前兒童疾病的判別中起了重要的地位[62]。

不少研究表明IOS檢查較常規(guī)肺功能對(duì)早期診斷氣道疾病 (尤其小氣道病變)有較高的敏感度,對(duì)臨床早期干預(yù)治療疾病有重要意義[72-73]。我國(guó)相關(guān)研究的IOS正常值預(yù)計(jì)值公式并無(wú)大范圍推廣,原因在于不同地區(qū)IOS正常值有一定差異性。本研究?jī)H通過(guò)檢索提取我國(guó)IOS 研究中正常人IOS值統(tǒng)計(jì)分析,由于無(wú)原始數(shù)據(jù),可能存在一定誤差。另一方面,本研究通過(guò)嚴(yán)格的篩查,納入數(shù)據(jù)偏倚度小,納入樣本量及人群地域及年齡分布較廣,對(duì)中國(guó)健康人群IOS 正常值的界定有一定參考意義。

表2 兒童脈沖振蕩肺功能正常參考值納入文章基本情況

表3 健康成人與健康兒童脈沖振蕩肺功能正常值的比較

利益沖突 所有作者均聲明不存在利益沖突

表4 各地域健康成人脈沖振蕩肺功能正常值

注：與華東地區(qū)比較,aP ＜0.05;與華南地區(qū)比較,bP ＜0.05;與華北地區(qū)比較,cP ＜0.05;與東北地區(qū)比較,dP ＜0.05;與西北地區(qū)比較,eP ＜0.05;與西南地區(qū)比較,fP ＜0.05

地域 呼吸總阻抗例數(shù) 數(shù)值(kPa·L-1·s-1,x-±s)總氣道阻力例數(shù) 數(shù)值(kPa·L-1·s-1,x-±s)中心氣道阻力例數(shù) 數(shù)值(kPa·L-1·s-1,x-±s)華東地區(qū) 186 0.306±0.090bdef 560 0.292±0.110bde 560 0.246±0.091bde華南地區(qū) 211 0.415±0.142acdf 1 636 0.375±0.095acdef 1 636 0.323±0.082acdef華北地區(qū) 62 0.328±0.082bde 112 0.304±0.069bde 112 0.258±0.069bde東北地區(qū) 120 0.366±0.912abcef 120 0.334±0.087abcf 120 0.282±0.076abcef西北地區(qū) 1 232 0.411±0.08acdf 1 232 0.349±0.107abcf 1 232 0.295±0.063abcdf西南地區(qū) 550 0.333±0.097abde 357 0.292±0.078bde 357 0.250±0.069bde F 值 228.80 87.38 120.60 P 值 ＜0.001 ＜0.001 ＜0.001地域 周邊氣道阻力例數(shù) 數(shù)值（kPa·L-1·s-1，x-±s）彈性阻力例數(shù) 數(shù)值（kPa·L-1·s-1，x-±s）響應(yīng)頻率例數(shù) 數(shù)值（Hz，x-±s）華東地區(qū) 384 0.047±0.034bdcef 450 -0.085±0.045bdef 418 10.321±3.838bdef華南地區(qū) 1 636 0.057±0.047acdef 1 636 -0.109±0.042acef 1 636 11.901±2.884acdef華北地區(qū) 32 0.031±0.032abde 92 -0.085±0.039bde 30 10.100±1.800bdef東北地區(qū) 100 0.060±0.030abcef 120 -0.099±0.036ace 100 12.850±3.110abce西北地區(qū) 1 199 0.072±0.059abcdf 1 232 -0.124±0.041abcdf 1 125 14.858±2.805abcdf西南地區(qū) 297 0.038±0.023abde 417 -0.093±0.065abe 245 12.300±3.061abce F 值 36.03 71.78 197.70 P 值 ＜0.001 ＜0.001 ＜0.001

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