沈阳地区健康成人脉冲振荡肺功能正常值分析

王婷，谭明旗，郑海明

（中国医科大学附属盛京医院第二呼吸内科，沈阳 110004）

脉冲振荡技术（impulse oscillation system，IOS）是强迫振荡技术（forced oscillation technique，FOT）的一种类型，它利用外部发生器产生矩形电磁脉冲，叠加在被检查者静息呼吸上，并连续记录在外加振荡频率下自主呼吸时气道压力和流速，从而推算出一系列呼吸阻抗值［1］。目前国内所使用肺功能仪多为国外企业产品，进口肺功能仪约占国内使用总量的87.6%，在进口肺功能仪中约70%产自欧美等国家［2］。目前成人IOS采用的预计值由Vogel和Smidt 1994年建立，来源于德国的一个工业城市Erfurt，样本由506名18~69岁的成人组成，男女数量不等，并且包含了近期吸烟者［3］。由于种族、自然环境、社会环境、经济环境乃至身高、体质量等身体条件都存在较大差异，我们选择国外预计值作为国人肺功能的测量标准时则可能造成某些疾病的误诊或漏诊。因此，建立我国自己的IOS肺功能预计值公式显得尤为重要。我们对筛选出的沈阳地区100例健康成人进行IOS测定，初步制定出本地区部分参数的正常值范围及预计值公式。

1 材料与方法

1.1 研究对象

2009年12 月至2010年12月我院18岁以上健康体检者及外科非心肺和非气道疾病择期手术术前检查者，入选标准（1）无慢性心肺疾病史；（2）无吸烟史；（3）1个月以内无呼吸道感染史；（4）体检心肺无异常；（5）职业劳动强度一般，未参加过系统的体育训练；（6）常规肺功能检查正常。共100例，其中男59例，女 41例，平均年龄（46.93±14.04）岁，年龄分布：19~29岁16例，30~39岁14例，40~49岁26例，50~59岁28例，60~69岁10例，70~79岁5例，80岁以上1例。

1.2 测定方法

采用德国Jaeger公司生产的Master Screen PFT肺功能仪，所有研究对象均由我科同一专业技术人员测定。检查前24 h内均未用过β2受体激动剂、茶碱类药物、抗胆碱药物、糖皮质激素。按照欧洲呼吸协会推荐的IOS测量标准进行［4］：患者取坐位，含口器、夹鼻夹，双手压住颊部，头稍上抬，颈伸直，全身放松，平静呼吸1 min。测定3次，差异小于5%。测定结果包括IOS参数、频谱分析图、结构参数图、阻抗容积图（Z-V图）、频谱微分均值图等。其中IOS主要参数为：呼吸总阻抗（Zrs），总呼吸阻力（R5），中心气道阻力（R20）及周边黏性阻力（R5-R20）；周边弹性阻力（X5）；共振频率（Fres），中心阻力（Rc）及周边阻力（Rp）。

1.3 统计学处理

使用SPSS13.0软件。首先进行正态性检验，符合正态分布的测量值求出x±s，不符合正态分布的测量值求出中位数（Md），并分别求出各参数的95%参考值范围。采用非参数检验（Mann-Whitney Test）比较男女两性间的差异。建立多元回归方程式方法如下：以IOS各实测指标作为方程式的因变量，以年龄（A）、身高（H）、体质量（W）及其变换型和（或）结合 型 的 14 项 参 数（A、H、W、A2、H2、W2、AH、AW、LgA、LgH、LgW、eA、eh、ew）作为方程式的自变量，作多元逐步回归，建立多元回归方程。选择修正后的复相关系数的平方（R2）值最大的方程式。

2 结果

2.1 健康成人IOS实测结果

因呼吸阻力只在增高时有临床意义，故正常值范围采用单侧95%界线，即取上限。X5表示弹性阻力，只在降低时有临床意义，故正常值范围采用单侧95%界线，即取下限。Fres是表示从低频到高频逐步由弹性阻力到惯性阻力的变化；该点为：弹性阻力=惯性阻力，故应取双侧95%界线（表1）。

2.2 健康成人IOS参数正常预计值公式

在A、H、W变量中，H与呼吸阻抗各参数相关性最大，其次为A。男女性别组各参数回归方程见表2、3。

表1 沈阳地区健康成人IOS实测值Tab.1 The actual value of IOS in Shenyang area healthy adults

3 讨论

IOS的基本理论是采用外置发生器，由电控扬声器产生无数次频率正弦波形成的脉冲式矩形波施加在被测者自主呼吸上，通过口腔压力脉冲的变化计算出气道、肺和胸壁的黏性阻力、弹性阻力和惯性阻力［5］。

年龄<18岁或>90岁肺功能的变异较大。有文献［6，7］表明青少年呼吸阻抗明显高于成年人，从儿童时期随年龄增长呼吸阻抗逐渐降低，接近成年后趋于稳定，进入老年后呼吸阻抗再增高。本研究将入选标准的年龄设定在18岁以上，最大年龄未超过90岁，以尽量减少年龄因素对试验结果的影响。吸烟对肺功能的影响是肯定的［8］，本研究为排除吸烟对肺功能的影响，入选的受试者既往均无吸烟史。此外，规律的体育锻炼、特殊职业对肺功能亦有不同程度的影响，因此也列入了本研究排除标准之中。

从本研究结果可以看出，男性各参数中Zrs、X5、R5、R20呈正态分布（P<0.05），女性各参数中除 Rp外均呈正态分布（P<0.05），与国内报道有所不同［9，10］。男性IOS各测量值小于女性，差异均有统计学意义（P<0.05），与国内外报道相近［6，9，10，11］。本研究结果中IOS各参数普遍高于昆明地区［9］及南通地区［10］健康成人IOS参数，考虑与其地区及气候差异有关。其中Fres的95%参考值范围最大值在15 Hz以上，与国内外报道有所不同［2，9，10］，其原因是否与沈阳地区环境污染程度及北方寒冷气候有关有待进一步研究。

表2 沈阳地区健康男性成人IOS参数正常预计值公式Tab.2 IOS predictive equations for healthy males in the Shenyang area

表3 沈阳地区健康女性成人IOS参数正常预计值公式Tab.3 IOS predictive equations for healthy females in the Shenyang area

多元回归方程结果说明，男性黏性阻力R主要与身高、年龄呈负相关，而女性则与身高呈负相关，与体质量呈正相关。本研究中IOS各参数正常预计值公式与国内外提供的正常预计值公式均有差别［2，9，10，11］，建议临床工作中最好采用本地区的预计值公式。从本研究的预计值公式可以看出对IOS中主要参数的影响，身高是最主要的因素，年龄次之，体质量最弱，这和国内外的报道相似［9，11］。

IOS测定呼吸阻抗只需患者平静呼吸，无需特别配合，无创伤性，适用范围广泛，特别是可用于老年人、儿童和肺功能差的重症患者的检查，目前IOS已越来越受到各大医院的重视。在尚未建立国人的IOS正常参考值范围和预计值公式的情况下，建议各肺功能室根据本地区的调查资料，建立本地区适合的IOS各参数正常值。本研究初步探讨了沈阳地区健康成人IOS主要参数方程及参考值范围，以期对北方地区肺功能的临床工作有所帮助。

［1］Smith H，Reinhold P，Goldman M.Forced oscillation technique and impulseoscillometry［J］.Eur Respir，2005，31（3）：72-105.

［2］郑劲平.我国肺功能检测应用现状的调查和分析［J］.中华结核和呼吸杂志，2002，25（2）：69-73.

［3］Vogel J，Schmidt U.Impulseoscillometry.Analysisof lungmechanics in general practice and in the clinic epidemiologic and experimental research［M］.Frankfurt：Pmi-Verl.-Gruppe，1994：149-160.

［4］Miller M，Hankinson J，Brusasco V，et al.Standardisation of spirometry［J］.Eur Respir J，2005，26（2）：319-338.

［5］Winkler J，Hagert-Winkler A，Wirtz H，et al.Modern impulse oscillometry in the spectrum of pulmonary function testing methods［J］.Pneumologie，2009，63（8）：461-469.

［6］赵明华，韩克斯，王芳，等.脉冲振荡肺功能对健康成人呼吸阻抗的测定［J］.中华结核和呼吸杂志，2002，25（10）：636.

［7］Babak A，Froogh S，Mohammad G.Respiratory resistance by impulse oscillometry in healthy iranian children aged 5-19 years［J］.Iran J Allergy Asthma Immunol，2008，7（1）：25-29.

［8］Landau LI.Tobaccosmokeexposureand trackingof lungfunction intoadult life［J］.Paediatric respiratory review，2008，9（1）：39-43.

［9］樊满齐，陈宇英，刘翱，等.昆明地区健康成人脉冲振荡肺功能测定［J］.临床肺科杂志，2005，10（5）：565-567.

［10］倪松石，吕学东，冯健，等.南通地区健康成人脉冲振荡法呼吸阻抗测定结果［J］.中国交通医学杂志，2006，20（1）：58-61.

［11］Newbury W，Crockett A，Newbury J.A pilot study to evaluate Australian predictive equationsfor the impulse oscillometry system［J］.Respirology，2008，13（7）：1070-1075.