摘要：目的探讨脉冲振荡（impulse oscillometry,IOS）肺功能检测在儿童支气管舒张试验中的诊断价值，确定脉冲振荡肺功能各指标舒张试验的阳性标准。方法本研究选取2021年1月—2022年8月在四川大学华西第二医院就诊的86例儿童为研究对象，年龄在4~14岁。其中，哮喘门诊就诊患儿为哮喘组（51例），健康体检儿童为对照组（35例）。两组患者均在吸入沙丁胺醇前后进行常规肺通气功能测定和IOS肺功能检测，以第一秒用力呼气容积（forced expiratory volume in one second，FEV1）≥12%作为标准，比较两组受试者在支气管舒张试验前后IOS各参数的差异，确定IOS舒张试验的阳性标准。结果舒张试验前，哮喘组肺通气功能测定指标FEV1/FVC、FEV1为（82.64±7.53）和（78.64±16.49），对照组为（99.27±6.16）和（98.19±9.02），吸入沙丁胺醇后哮喘组FEV1改善率≥12%，而对照组<12%。支气管舒张试验后，哮喘组和对照组IOS肺功能各参数均有不同程度改善。ROC结果显示，IOS各指标中，振荡频率为5Hz时的呼吸总阻抗（Z5）、周边弹性阻力（X5）、气道黏性阻力（R5）等指标对于支气管舒张试验阳性有较好的诊断价值。以Z5下降≥13.91%、X5下降≥14.78%、R5下降≥14.96%为脉冲振荡肺功能支气管舒张试验阳性的分界点，敏感性和特异性较高。结论支气管舒张试验后，Z5下降≥13.91%、X5下降≥14.78%、R5下降≥14.96%可以判断支气管舒张试验阳性。
关键词：脉冲振荡肺功能,儿童,支气管哮喘,支气管舒张试验
0引言
传统的肺通气功能检查需受试者严格按指示做用力吸气和呼气动作，而脉冲振荡（impulse oscillometry,IOS）肺功能检测是将电磁脉冲转换成不同频率的机械声波，测定受试者平静呼吸时的各项阻力指标[1]。脉冲振荡肺功能检测操作过程相对简便，小气道阻力和大气道阻力均可测定，对受试者的配合程度要求较低，适合不能配合做常规肺通气功能检测的儿童。国内暂无脉冲振荡肺功能舒张阳性界值的金标准，国内专家共识[2]对于支气管哮喘的诊断是以支气管舒张试验后第1秒用力呼气容积（forced expiratory volume in one second,FEV1）改善率≥12%作为支气管舒张试验阳性的标准，因此本研究旨在分析哮喘患者和对照受试者IOS各参数的差异，以FEV1改善率≥12%为参考来探讨IOS支气管舒张试验的阳性标准。
1资料与方法
1.1一般资料
本研究选取2021年1月—2022年8月在四川大学华西第二医院就诊的86例儿童为研究对象，年龄在4~14岁。其中哮喘门诊就诊患儿为哮喘组（51例），健康体检儿童为对照组（35例）。所有受试者及家属均已知情同意。该研究获得四川大学华西第二医院医学伦理委员会批准。
1.2纳入标准
1.2.1哮喘组
纳入标准：①年龄4~14岁，不限性别；②受试者配合良好；③诊断为支气管哮喘的受试者[3]；④常规的肺功能检测结果显示存在阻塞性或混合性通气功能障碍：第1秒用力呼气容积与用力肺活量之比（forced expiratory volume in one second forced vital capacity，FEV1/FVC）实际测定值占预计值的百分比<92%；⑤支气管舒张试验为阳性（使用支气管舒张剂后FEV1的改善率≥12%）；⑥支气管舒张试验前未使用支气管舒张剂≥24h。排除标准[4]：①不能完成常规肺通气功能检测或脉冲振肺功能检测的受试者；②其他系统的疾病（鼓膜穿孔、心律失常等）；③存在肺功能检查绝对禁忌证的受试者（如气胸、肺大疱等）。
1.2.2对照组
纳入标准：①年龄均4~14岁，不限性别；②受试者配合良好；③非哮喘健康受试者；④常规的肺功能检测结果显示正常：FEV1/FVC实测值占预计值的百分比≥92%且FEV1实际测定值占预计值的百分比>80%；⑤支气管舒张试验为阴性（使用支气管舒张剂后FEV1的改善率<12%）；⑥支气管舒张试验前未使用支气管舒张剂≥24h。排除标准同哮喘组。
1.3检查方法
1.3.1常规肺通气功能检测方法
选用耶格公司的MasterScreen肺功能检测仪器，受试者采取立位，在操作者指导下完成用力吸气和呼气动作，根据质量控制标准[4]，选取最佳测试数据。给予支气管舒张试验吸入药物硫酸沙丁胺醇气雾剂（100μg/掀），用药剂量如下：<12岁，200μg>12岁，400μg。吸入后15min，重复测定，记录支气管舒张试验前和支气管舒张试验后的FEV1、FEV1改善率、FEV1/FVC等指标。支气管舒张试验改善率的计算：FEV1的改善率=（支气管舒张试验后FEV1测量值-支气管舒张试验前FEV1测量值）/支气管舒张试验前FEV1测量值100%。脉冲振荡肺功能参数改善率的计算方式和FEV1相同。
1.3.2 IOS测定方法
选用耶格公司的MasterScreen肺功能检测仪器，受试者采取立位，在操作者指导下完成平静呼吸动作，根据质量控制标准[5]，选取最佳测试数据。记录支气管舒张试验前后的IOS参数：振荡频率为5Hz时的气道黏性阻力（R5）、振荡频率为5Hz时的呼吸总阻抗（Z5）、周边弹性阻力（X5）。
1.4统计学方法
应用SPSS 27.0软件做数据分析，资料用（x—±s）表示，配对数据选择配对样本的t检验，两组数据对照选择独立样本的t检验。两组性别比较采用χ2检验。由不同的脉冲振荡测定结果得出对应的敏感度和特异度，作受试者工作特征曲线（receiver operating characteristic,ROC）分析。P<0.05为差异有统计学意义。
2结果
2.1一般情况
如表1所示，两组受试者的年龄、性别、体质量指数（BMI）等参数的差异均无统计学意义（P>0.05），支气管舒张试验前后FEV1/FVC、FEV1的数值，以及支气管舒张试验后FEV1的改善率均呈现统计学上的显著差异（P<0.05）。此外，哮喘组FEV1/FVC均小于92%且支气管舒张试验阳性（FEV1改善率≥12%），对照组FEV1/FVC均大于92%且支气管舒张试验阴性（FEV1改善率<12%）。
2.2支气管舒张试验前后两组受试者常规肺功能以及IOS各参数的比较
两组受试者在舒张试验前和舒张试验后IOS各参数均有不同程度的改善。如表2所示，哮喘组常规肺通气功能指标FEV1/FVC、FEV1在支气管舒张试验前和支气管舒张试验后改善均有统计学意义（P<0.05），IOS肺功能指标中，R5、X5、Z5在舒张试验前和舒张试验后改善均有统计学意义（P<0.05）。如表3所示，对照组常规肺功能指标FEV1/FVC、FEV1在支气管舒张试验前和支气管舒张试验后改善均无统计学意义（P>0.05），IOS肺功能指标中，R5、X5、Z5在舒张试验前后改善均无统计学意义（P>0.05）。
2.3支气管舒张试验前后两组受试者IOS各参数改善率的比较
对两组受试者的IOS指标R5、Z5、X5在舒张试验前和舒张试验后的改善率做了比较，如表4所示，所有参数的差异均有统计学意义（P<0.05）。
2.4支气管舒张试验前后IOS各参数改善率ROC分析
对两组受试者在支气管舒张试验前后IOS各参数改善率测量结果进行了比较，以Z5、R5、X5作ROC曲线分析。如表5所示，Z5、R5、X5等指标对于舒张试验阳性具有较好的诊断价值，将Z5下降≥13.91%作为脉冲振荡舒张试验阳性界值时，敏感度是0.85，特异度是0.95；R5下降≥14.96%作为脉冲振荡舒张试验阳性界值时，敏感度是0.72，特异度是0.95；X5下降≥14.78%作为脉冲振荡舒张试验阳性界值时，敏感度是0.97，特异度是0.84。
3讨论
支气管舒张试验是指对于已有气流阻塞的受试者，应用一定剂量的支气管舒张剂后重复测定肺功能，以评价气流阻塞可逆程度的试验[2]。该试验对诊断和鉴别诊断支气管哮喘等疾病、指导患儿治疗及评价药物的治疗效果有重要临床意义。目前行舒张试验多采用常规肺通气功能检测。然而，由于常规肺功能检测有非常严格的质控，需要受试者做用力吸气和呼气动作，并重复测量多次，对受试者的年龄、依从性要求较高，5岁以下儿童进行支气管舒张试验采用常规用力通气的方法存在较大困难。而IOS则要求受试者平静呼吸即可，不需特殊呼吸动作配合，适用于依从性不好或者不能完成常规肺功能检查的受试者，脉冲振荡法可作为幼龄患儿支气管哮喘诊断的良好辅助手段，因此近年来有关IOS肺功能舒张试验的研究逐渐增多[6-7]，但是目前国内和国外对哮喘儿童脉冲振荡肺功能支气管舒张试验阳性的标准还未达成一致[8-9]。
因此，本研究采用国内外公认的支气管舒张试验阳性判定指标FEV1≥12%为金标准，采用诊断性试验设计，比较存在阻塞性通气功能障碍的哮喘儿童与健康儿童IOS各参数指标的差异，分析FEV1≥12%为标准判定的支气管舒张试验阳性的哮喘儿童IOS各参数指标在吸入支气管舒张剂前后的变化率，建立IOS各参数支气管舒张试验阳性的标准。同时，健康儿童对支气管舒张剂治疗也存在正常反应，本研究对照组儿童吸入支气管舒张剂前后IOS参数差异无统计学意义，而与哮喘组儿童相比差异有统计学意义，支持脉冲振荡各指标可作为儿童支气管舒张试验阳性的参考标准。本研究比较了IOS指标R5、Z5、X5在吸入支气管舒张剂前后的变化，得出IOS参数中的Z5、R5、X5对于支气管舒张试验阳性具有较好的诊断价值，Z5下降≥13.91%、R5下降≥14.96%、X5下降≥14.78%作为支气管舒张试验阳性的分界点时，敏感性和特异性较高。其中X5下降≥14.78%对支气管舒张试验诊断的敏感性和特异性最高，分别为0.97和0.84。
既往一些研究也采用IOS检测支气管哮喘儿童吸入支气管舒张剂后指标变化，但是存在一些缺陷，包括纳入及排除标准不严格、未考虑健康儿童对支气管舒张剂的反应、不符合诊断性试验研究设计等，因而研究结果可信度降低。刘传合等[10]观察了156例支气管哮喘急性发作的患儿吸入支气管舒张剂前后IOS指标的变化，提出Zrs、R5下降≥20%，才能考虑支气管舒张试验阳性；与本研究结果Z5、R5下降的阳性界值分别为13.91%、14.96%较一致。但是该研究以FEV1改善率≥15%为金标准，与现行FEV1改善率≥12%不一致。此外由于纳入标准、研究设计等不一致，本研究的X5阳性界值为14.78%，与国内其他研究X5阳性界值30%有一定差异[10-12]。国外学者Batmaz SB等[13]研究显示R5、AX的阳性界值分别为22.34%和39.05%，但其研究对象主要为6~17岁患儿。而2020年ERS欧洲IOS肺功能指南[14]建议舒张试验阳性的分界点与本研究有所差别，R5、X5、AX分别为40%、50%、80%，但其包括了成人和儿童，具有一定局限性，仍需要更多关于健康儿童和成人对支气管舒张剂的反应性的研究，来验证该界值的实用性。
本研究存在一些局限。首先，本研究为单中心研究，病例数较少，研究结果有待多地区、多中心、更大样本的数据进一步验证。其次，本研究纳入对象为4~14岁儿童，研究结论是否适用于4岁以下儿童有待进一步研究。
综上所述，Z5下降≥13.91%、X5下降≥14.78%、R5下降≥14.96%作为脉冲振荡舒张试验阳性的分界点时，对于判断可逆性气流受限的敏感性和特异性较高，可用于年幼儿童支气管舒张试验。脉冲振荡肺功能检测在临床的应用有待进一步研究，医生应注意结合患者实际情况，选择合适的肺功能检测方法，助力临床诊断。
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