β角與VBE、VBE/FVC在評(píng)估兒童呼氣爆發(fā)力方面的一致性分析

張艷麗 師紅可 代富力 蘇愛(ài)芳 王秀芳 張艷 鄭月紅 蔡春玲

臨床最常用為最大用力呼氣流量-容積(maximum expiratory flow-volume，MEFV)曲線法檢測(cè)肺功能[1]。用于判定MEFV曲線起始的質(zhì)控參數(shù)包括外推容積(backward extrapolated volume, VBE)及外推容積/用力肺活量(forced vital capacity, FVC)。對(duì)于14歲以上兒童，當(dāng)VBE<0.15L或VBE/FVC<5%則提示MEFV曲線符合起始標(biāo)準(zhǔn)[2]。VBE需在FVC完成后計(jì)算，如測(cè)試不合格，一定程度消耗了測(cè)試者的體力。β角是近年發(fā)現(xiàn)的一個(gè)新指標(biāo)，可評(píng)估測(cè)試者呼氣爆發(fā)力及MEFV曲線起始質(zhì)量[3]。與VBE、VBE/FVC相比，β角在呼氣早期即可判斷MEFV曲線起始質(zhì)量，檢測(cè)不理想可及時(shí)停止，避免受試者消耗體力而導(dǎo)致檢測(cè)準(zhǔn)確性下降。目前關(guān)于β角的研究主要在成人，而其在兒童肺功能質(zhì)控方面的價(jià)值尚不明確。此外，關(guān)于β角與VBE、VBE/FVC在評(píng)估兒童呼氣爆發(fā)力方面的一致性研究尚未見(jiàn)報(bào)道。

資料與方法

一、一般資料

選取2018年1月至2020年8月在鄭州大學(xué)第三附屬醫(yī)院、洛陽(yáng)市婦幼保健院及漯河市第二人民醫(yī)院行常規(guī)通氣肺功能檢測(cè)的140名學(xué)齡期(6～14歲)哮喘兒童和同年齡段行常規(guī)體檢肺功能檢測(cè)的108名正常兒童作為研究對(duì)象。本研究中的哮喘兒童既往未行規(guī)范化抗哮喘治療，無(wú)哮喘以外可影響肺功能的其他疾病，其診斷標(biāo)準(zhǔn)參考2019年全球哮喘防治創(chuàng)議( globalinitiative for asthma，GINA)和2016年兒童支氣管哮喘診斷與防治指南[4-5]。正常兒童入選標(biāo)準(zhǔn)：(1)近4周無(wú)相關(guān)呼吸系統(tǒng)癥狀，如咳嗽、喘息、呼吸急促和胸悶等；(2)無(wú)哮喘和家族性哮喘的病史；(3)無(wú)其他可導(dǎo)致肺功能異常的相關(guān)疾病。本研究獲得鄭州大學(xué)第三附屬醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)的批準(zhǔn)(倫審編號(hào)：2020醫(yī)倫審第18號(hào))及研究對(duì)象父母的知情同意。

二、常規(guī)肺功能測(cè)定

根據(jù)美國(guó)胸科學(xué)會(huì)/歐洲呼吸學(xué)會(huì)(ATS/ERS)標(biāo)準(zhǔn)[6]，采用德國(guó)Jaeger公司生產(chǎn)的肺功能儀器(Type Master Screen IOS, Made in Germany)進(jìn)行肺功能檢測(cè)。受試者準(zhǔn)備參照兒童肺功能系列指南[7]。在檢測(cè)過(guò)程中，受試者應(yīng)根據(jù)肺功能專業(yè)技師相應(yīng)口令進(jìn)行呼吸，至少重復(fù)測(cè)量3次(最高不超過(guò)8次)，取最佳值。記錄參數(shù)VBE及VBE/FVC。此外，三家醫(yī)院肺功能技師均參加全國(guó)肺功能協(xié)作組培訓(xùn)并獲得相應(yīng)證書(shū)，保證了肺功能檢測(cè)及報(bào)告判讀的一致性。本研究中兒童VBE<0.12L或VBE/FVC<4.97%提示該曲線為高質(zhì)量曲線[8]。

三、β角的測(cè)量

β角的測(cè)量參照Lian等的研究[3]。具體操作：提取上述肺功能檢測(cè)中選取的最佳報(bào)告中的MEFV曲線，由同一研究人員應(yīng)用Adobe Illustrator CS5 2010軟件進(jìn)行操作。從原點(diǎn)作MEFV曲線上升支的切線，切線與X軸的夾角即為β角。β角≥80°提示該曲線為高質(zhì)量曲線[3](見(jiàn)圖1)。

圖1 β角測(cè)量示意圖注：Y軸為呼氣流速，X軸為呼出氣體容積；圖中β角為82.9°

四、統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

結(jié) 果

一、兩組兒童一般情況及各參數(shù)比較

本研究共納入248名學(xué)齡期兒童，其中正常組兒童108名(男68.5%，女31.5%)，哮喘組兒童140名(男70.7%，女29.3%)。兩組兒童在性別、年齡、身高及體重方面均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P>0.05)。正常組兒童的β角、VBE及VBE/FVC均顯著大于哮喘組，差異有顯著統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)(見(jiàn)表1)。

二、β角、VBE及VBE/FVC在MEFV曲線起始段質(zhì)控的一致性評(píng)價(jià)

通過(guò)Kappa一致性檢驗(yàn)，本研究分別對(duì)正常組和哮喘組的β角與VBE、VBE/FVC進(jìn)行一致性評(píng)價(jià)。正常組的β角與VBE、VBE/FVC的Kappa值分別為0.122、0.103；而其在哮喘組分別為0.005、-0.010。此外，為增加一致性檢驗(yàn)樣本量，我們將248名兒童肺功能中的β角與VBE、VBE/FVC再次進(jìn)行一致性評(píng)價(jià)，其Kappa值分別為0.025、0.009(見(jiàn)表2)。

表2 β角、VBE及VBE/FVC在MEFV曲線起始標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)控一致性評(píng)價(jià)

此外，本研究分別以VBE及VBE/FVC為金標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)不同分組中β角診斷高質(zhì)量曲線的敏感性、特異性及準(zhǔn)確性進(jìn)行分析(見(jiàn)表3)。

表3 不同分組中β角診斷高質(zhì)量曲線的診斷效能評(píng)價(jià)

三、不同分組中β角與VBE、VBE/FVC的相關(guān)性分析

圖2為不同分組中β角與VBE、VBE/FVC的分布情況。由圖中散點(diǎn)分布可知，無(wú)論在正常組還是哮喘組，β角與VBE、VBE/FVC均呈負(fù)相關(guān)(P<0.01)。在正常組，β角與VBE呈高度相關(guān)，與VBE/FVC呈中度相關(guān)；而在哮喘組中，β角與VBE、VBE/FVC均呈低度相關(guān)(見(jiàn)圖2)。

圖2 不同分組中β角與VBE、VBE/FVC的相關(guān)性分析注:(|r| ≥ 0.8時(shí)，可認(rèn)為兩變量間高度相關(guān)；0.5 ≤ |r| <0.8時(shí)，可認(rèn)為兩變量間中度相關(guān)；0.3 ≤ |r| <0.5時(shí)，可認(rèn)為兩變量間低度相關(guān)；0 ≤ |r|<0.3時(shí)，可認(rèn)為兩變量相關(guān)程度弱。)

討 論

常規(guī)肺功能檢查是評(píng)估呼吸系統(tǒng)疾病的必要手段，常用于檢測(cè)呼吸道通暢程度，早期識(shí)別肺部及氣道病變，評(píng)估病情嚴(yán)重程度及預(yù)后。此外，肺功能檢查還可用于術(shù)前評(píng)估及常規(guī)體檢[9]。而完成上述內(nèi)容的前提是肺功能檢測(cè)需準(zhǔn)確反映肺部情況，檢測(cè)報(bào)告準(zhǔn)確可靠，這就要求常規(guī)肺功能測(cè)定程序標(biāo)準(zhǔn)化及質(zhì)控嚴(yán)格化[10]。本研究就新近提出的MEFV曲線起始段質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)——β角與既往評(píng)估呼氣爆發(fā)力的指標(biāo)VBE、VBE/FVC進(jìn)行一致性評(píng)價(jià)，探究β角能否用于評(píng)估學(xué)齡期兒童肺功能的呼氣爆發(fā)力。

本研究發(fā)現(xiàn)哮喘組兒童β角顯著小于正常組，這可能是由于β角作為MEFV曲線上升支的切線角，在呼氣早期部分切線與MEFV曲線重合，使其在一定程度上反映呼氣流速的變化。哮喘兒童存在的氣道阻塞可造成呼氣流速的變化。因此，哮喘組的β角較正常兒童偏小，表明β角可能在學(xué)齡期兒童哮喘診斷方面存在一定的價(jià)值。在VBE及VBE/FVC的比較中，哮喘組兒童VBE和VBE/FVC顯著小于正常組，這與既往的研究一致[11]，原因可能是當(dāng)哮喘患兒進(jìn)行肺功能檢測(cè)時(shí)，肺功能技師對(duì)于質(zhì)控的把控更嚴(yán)格。

β角作為評(píng)估MEFV曲線起始質(zhì)量的新指標(biāo)，不但直觀且易于測(cè)量，同時(shí)可避免受試者因多次測(cè)量而導(dǎo)致的疲勞，從而保證測(cè)試的準(zhǔn)確性。兒童因年齡小，容易與技師主觀配合度欠佳而需多次進(jìn)行測(cè)量導(dǎo)致肺功能結(jié)果不準(zhǔn)確。因而，β角可能是兒童較為理想的反映呼氣爆發(fā)力的肺功能質(zhì)控指標(biāo)。目前β角在兒童肺功能質(zhì)控中的價(jià)值尚不明確，且未見(jiàn)其與VBE、VBE/FVC的一致性研究。本研究采用Kappa進(jìn)行一致性檢驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)在正常組和哮喘組中，β角與VBE、VBE/FVC的一致性均微弱，推測(cè)其可能受三方面因素的影響：一方面是由于成人與兒童的生理性差異。既往的研究表明兒童較難達(dá)到適用于成人的質(zhì)控標(biāo)準(zhǔn)[12-14]，因此β角≥80°作為成人標(biāo)準(zhǔn)，將其應(yīng)用于兒童可能不合適，需要進(jìn)一步探究適用于兒童β角的質(zhì)控標(biāo)準(zhǔn)。另一方面可能與患兒疾病狀態(tài)相關(guān)。盡管正常組和哮喘組中一致性評(píng)價(jià)均微弱，但對(duì)比兩組Kappa值發(fā)現(xiàn)正常組中的Kappa值較高，結(jié)合哮喘組和正常組β角、VBE及VBE/FVC的差異則表明疾病狀態(tài)在一定程度上影響了一致性檢驗(yàn)的結(jié)果。此外，目前兒童VBE及VBE/FVC尚無(wú)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，標(biāo)準(zhǔn)的選取也可能影響一致性分析結(jié)果。王群[15]等人的研究發(fā)現(xiàn)VBE可隨年齡的增加而增加，其中12～17歲兒童VBE均值為0.085L；而陸燕紅[8]等人研究認(rèn)為蘇州市區(qū)兒童(5～14歲)推薦曲線起始標(biāo)準(zhǔn)為VBE<0.12 L或VBE/FVC<4.97%。因此，本研究中以VBE<0.12 L或VBE/FVC<4.97%為高質(zhì)量曲線的標(biāo)準(zhǔn)可能過(guò)低。

本研究中，以VBE及VBE/FVC為金標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)β角判斷高質(zhì)量曲線的敏感性和特異性進(jìn)行分析。結(jié)果顯示，正常組中β角敏感性、特異性及準(zhǔn)確性均較哮喘組增高，且其特異性可高達(dá)100%，表明β角可用于評(píng)估正常兒童的呼氣爆發(fā)力。而在哮喘組中，由于β角受到疾病狀態(tài)的影響，在應(yīng)用β角評(píng)估疾病狀態(tài)下患兒肺功能呼氣爆發(fā)力質(zhì)控時(shí)，應(yīng)結(jié)合VBE及VBE/FVC。此外，與Lian[3]等的研究結(jié)果一致，無(wú)論在正常組還是哮喘組，β角與VBE、VBE/FVC均呈負(fù)相關(guān)，表明β角越大，VBE和VBE/FVC均越小，MEFV曲線質(zhì)量越高，提示β角與兒童的呼氣爆發(fā)力存在一定的相關(guān)性，可作為肺功能起始質(zhì)控參考指標(biāo)。本研究中，通過(guò)對(duì)比兩組相關(guān)分析中的相關(guān)系數(shù)r，發(fā)現(xiàn)正常組中β角與VBE呈高度相關(guān)，與VBE/FVC呈中度相關(guān)；而哮喘組β角與VBE及VBE/FVC均呈低度相關(guān)，再次提示β角與兒童疾病狀態(tài)相關(guān)，尤其是氣道阻塞性疾病。

綜上所述，β角與VBE、VBE/FVC在評(píng)估學(xué)齡期兒童呼氣爆發(fā)力方面的一致性微弱，尚不推薦直接應(yīng)用于臨床，但可作為輔助參考指標(biāo)用于兒童常規(guī)肺功能體檢中。此外，正常兒童與哮喘兒童β角的顯著性差異，提示β角可能在哮喘診斷方面存在一定的價(jià)值。本研究未對(duì)兒童β角參考標(biāo)準(zhǔn)及其在兒童哮喘不同的嚴(yán)重程度及規(guī)范化治療過(guò)程中的變化進(jìn)行研究，均有待臨床研究進(jìn)一步探究并予以驗(yàn)證。