超声流量计在新生儿潮气呼吸肺功能中的应用

张伟+刘晓红+曹恒恒+刘杨

[摘要] 目的 运用超声流量法对新生儿进行潮气呼吸肺功能检测，探讨其在新生儿潮气呼吸肺功能中的应用，以建立不同体重新生儿潮气呼吸肺功能的参考值。 方法 选取深圳市儿童医院2010年7月～2013年12月住院并符合纳入标准的160例新生儿进行肺功能检测，按检测时体重分为极低体重组、低体重组、正常体重组、巨大儿组，对各组新生儿肺功能参数值进行统计学分析，计算其95%CI。 结果 新生儿体重越低，FRC、TV、TPEF/Te、VPEF/Ve、TEF75、TEF50、TEF25越低，RR则越高，各组之间TV/kg、MV差异无统计学意义。体重越低，TBFV环内面积越小，呼气曲线升支越陡峭，降支斜率较大。 结论 各组新生儿所测得肺容量、呼气流速、功能残气量值与目前国内外采用体积描述法研究所报道的数据一致，运用超声流量法检测新生儿肺功能的灵敏度高，所得数据可靠，且操作简便、重复性好，值得在新生儿肺功能检测中广泛应用。

[关键词] 超声流量计；新生儿；潮气呼吸肺功能

[中图分类号] R722[文献标识码] A[文章编号] 1674-4721（2014）04（c）-0008-04

The use of ultrasonic flow meter in tidal breathing lung function test of neonatal

ZHANG Wei1,2 LIU Xiao-hong2▲ CAO Heng-heng1,2 LIU Yang1,2

1.Zhuhai Campus of Zunyi Medical University,Guangdong Province,Zhuhai 519090,China;2.Shenzhen Children′s Hospital,Shenzhen 518000,China

[Abstract] Objective To detection the tidal breathing lung function of neonatal by ultrasonic flow mete,to explore its application in neonatal moisture breathing lung function,in oder to establish the lung function parameters reference ranges of neonatal in different bodyweight. Methods 160 neonates were recruited from Shenzhen Children′s Hospital from July 2010 and December 2013,they were divided into 4 groups of very low body weight group,low body weight group,normal body weight group and giant body weight group according to the actual body weight.Groups of neonatal pulmonary function parameter values were statistical analyzed,the 95% confidence interval (95%CI) of parameters was calculated. Results The lower the birth weight,the FRC,TV,TPEF/Te,VPEF/Ve,TEF75,TEF50,TEF25 was lower,the RR was higher,TV/kg,MV differences between groups had no statistical significance.Within the lower weight,the TBFV loop area was small,exhale curve up the steep,descending slope was bigger. Conclusion The lung capacity,expiratory flow,functional residual capacity value in each group of neonatal and adopt the description method of volume at home and abroad research institute report data is consistent,using the method of ultrasonic flow detection of neonatal pulmonary function sensitivity is high,the data is reliable,and simple operation,good repeatability,it is worthy of wide application in neonatal pulmonary function testing.

[Key words] Ultrasonic flow meter;Neonates;Tidal breathing lung function

新生儿期是生长发育的特殊阶段，受肺发育水平等多种因素影响，新生儿出生后常常面临多种呼吸道疾病的威胁[1-2]。对新生儿进行肺功能检测可以辅助评估肺和气道的发育，对于临床诊疗具有指导意义[3-4]，目前广泛应用肺功能检测方法虽能准确获得通气功能参数，但在功能残气量的检测中亦被证明存在一定的局限性[5-7]。本研究运用超声流量计对160例不同体重的新生儿进行肺功能检测，分析其潮气呼吸流速容量（TBFV）环参数，探讨超声流量计在新生儿肺功能中的应用，并建立不同体重新生儿肺功能的参考值。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取2010年7月～2013年12月在深圳市儿童医院住院的新生儿，除外先天性心脏病、先天性膈疝、神经肌肉病、咽喉部及胸壁畸形、肺部感染及呼吸窘迫综合征等影响肺功能的疾病，共纳入160例新生儿，其中男93例，女67例，出生胎龄27.1～42.4周，检测时体重1.0～5.0 kg，检测时日龄1～12 d。按照检测时体重分为极低体重组（1000 g≤检测时体重＜1500 g）40例、低体重组（1500 g≤检测时体重＜2500 g）40例、正常体重组（2500 g≤检测时体重＜4000 g）40例、巨大儿组（检测时体重≥4000 g）40例。4组新生儿进行肺功能检测时的日龄差异无统计学意义（P＞0.05）（表1）。研究征得患儿家长知情同意，并通过深圳市儿童医院伦理委员会批准。

表1 4组新生儿一般情况的比较（x±s）

1.2 检测方法

入组新生儿进行肺功能检测前测量体重并进行分组，待检新生儿在进食后自然安静睡眠状态下接受肺功能检测，不使用镇静剂及呼吸兴奋剂。由经过统一培训的专业技术人员采用德国康讯肺功能仪（GANSHORN PowerCube）进行肺功能测试，运用超声流量计检测新生儿潮气呼吸肺功能及功能残气量（FRC），检测FRC时采用氦气为示踪气体。肺功能仪在每次检测前作环境温度、湿度、气压以及容量的校正。检测时新生儿取仰卧位，头保持中立，保证气道正常开放，于受试者口鼻连接空气垫呼吸面罩，确保无漏气；以记录10～20次潮气呼吸状态下TBFV环为1次检测，反复检测3次，结果取3次检测的平均值，检测FRC时每次检测间隔3 min，使上一次检测时残留在肺内的氦气充分呼出。检测时监测患儿的呼吸、心率、血氧饱和度。

1.3 主要检测参数

呼吸频率（RR）、潮气量（TV）、公斤体重潮气量（TV/kg）、分钟通气量（MV）、呼气达峰时间比（TPEF/Te）、呼气达峰容积比（VPEF/Ve），75%、50%、25%潮气量时呼气流速（TEF75、TEF50、TEF25），FRC。

1.4 统计学处理

所得数据采用SPSS 19.0软件进行数据处理，采用D检验对各组新生儿肺功能参数进行正态分布检测，正态分布计量资料采用均数±标准差（x±s）表示，计算各组新生儿潮气呼吸肺功能各参数95%CI及标准误，取置信区间下限及上限值，建立不同体重新生儿潮气呼吸肺功能的参考范围。

2 结果

2.1 各组新生儿肺功能参数均数±标准差、95%CI、标准误的比较

各组新生儿肺功能参数显示均呈正态分布，不同体重新生儿组肺功能参数均数±标准差、95%CI、标准误结果具体见表2。

2.2 不同体重新生儿典型TBFV环外形特点

极低体重组及低体重组新生儿TBFV环上半曲线升支陡峭、高峰前移，曲线达峰后迅速下降，降支陡峭，斜率较大；正常体重组及巨大儿组降支则为一自然平滑的弧形，TBFV环类似椭圆形（图1）。

3 讨论

近年来新生儿肺功能检测受到越来越多学者的关注，利用超声流量技术对新生儿进行肺功能检测的技术亦得到进一步发展[8-10]。超声流量计利用流通管道中气流的压力降落与流速的依从关系测定流量，由流量传感器实现气体流速与压差的变换，根据流经该变换器的气流速度大小不同，在变换器两端敏感出相应的压力差，经压差传感器将与流量呈一定比例关系的压差信号转换成一定的电信号，经处理后以数字或曲线图形显示[11-12]，检测技术成熟，所得结果直观可靠。超声流量计传感器中间无障碍物，呼吸阻力非常小，能精确测量非常微弱的呼吸气流，流量测量精确可靠。流量传感器上内置温度、湿度和气压探头，实时测量口腔处的环境参数，经校正数据更准确，能进行较为精确的定量诊断[12-14]，对新生儿进行肺功能检测的准确度及灵敏度均较高。为评估新生儿肺发育水平及气道梗阻情况、了解阻塞气道的程度及部位能提供良好的辅助作用。本研究运用超声流量计对不同体重的新生儿进行潮气呼吸肺功能检测，结果显示，新生儿体重越低，则其FRC、TV、TPEF/Te、VPEF/Ve、TEF75、TEF50、TEF25参数越低，极低体重组、低体重组明显低于正常体重组及巨大儿组；RR则随体重的增加而降低，与近年来国内外采用不同方法所测得的新生儿肺功能结果一致[15-17]。

TBFV环是肺容量、呼吸气流速度的直观表现。本研究不同体重新生儿TBFV环显示，新生儿体重越小，则TBFV环内面积相对越小，构成TBFV环上半曲线高峰出现越提前，升支陡峭，曲线达峰后下降速度则更快，降支斜率大。极低体重及低体重组横坐标数值明显小于正常体重及大体重组，环内面积明显小于正常体重组及巨大儿组；正常体重及大体重组TBFV环上半曲线降降支均较为平缓，为一圆滑的弧线，极低体重、低体重组升支陡峭，降支倾斜度大，极低体重组降支近乎一直线，这一结果与蒋高立等[17-18]采用体积描述法所得结果相符合。

超声流量计通过测定患儿安静睡眠状态下潮气呼吸参数的变化来反映肺功能，不需在检查前使用镇静剂，可减少药物对呼吸功能的影响。压差超声流量技术可对不易接触的流体进行测量，灵敏度高，同时可在床边操作，操作简单、方便、无创，且重复性好[19]。其他一些常用的肺功能检测方法操作复杂，对待检新生儿状态要求较高[20]，部分出生胎龄小、体重轻的早产儿及呼吸不稳定的新生儿不适于接受检查。故对体重轻、胎龄小的新生儿运用超声流量计检测肺功能更加安全。

本研究所取得不同体重新生儿潮气呼吸肺功能及功能残气量参数的结果与国内所报道结果一致，所得肺功能参考范围可为新生儿急救呼吸机参数设置、呼吸系统发育评估和疾病诊治提供参考依据，且超声流量计检测新生儿的肺功能操作简便，准确度及灵敏度高，值得在新生儿肺功能检测中广泛应用。

[参考文献]

[1]Colin AA，McEvoy C，Castile RG.Respiratory morbidity and lung function in preterm infants of 32 to 36 weeks′ gestational age[J].Pediatrics，2010，1261（1）：115-128.

[2]常立文，李文斌.胎儿和新生儿肺发育[J].实用儿科临床杂志，2011，26（14）：1065-1067.

[3]薛辛东.新生儿肺功能测定及临床应用[J].中国实用儿科杂志，1997，12（2）：78-79.

[4]Cotes JE，Chinn DJ，Miller MR.Lung function：physiology，measurement，and application in medicine[M].Hoboken：Wiley-Blackwell，2006：648-649.

[5]Pillow JJ，Ljungberg H，Hülskamp G，et al.Functional residual capacity measurements in healthy infants：ultrasonic flow meter versus a mass spectrometer[J].Eur Respir J，2004， 23（5）：763-768.

[6]Criée C，Sorichter S，Smith H，et al.Body plethysmography-Its principles and clinical use[J].Respir Med，2011， 105（7）：959-971.

[7]Vos Wi，Holsbeke CV，Vinchurkar S，et al.Lung volume measurements：computed tomography versus body plethysmography[J].Am J Respir Crit Care Med，2012，185（1）：A1692.

[8]齐利峰，余加林，刘晓红，等.超声流量仪对不同孕周新生儿潮气呼吸正常值的测定[J].重庆医科大学学报，2013， 38（10）：1189-1193.

[9]Landolfo F，Savignoni F，Capolupo I，et al.Functional residual capacity （FRC） and lung clearance index （LCI） in mechanically ventilated infants：application in the newborn with congenital diaphragmatic hernia （CDH）[J].J Pediatr Surg，2013，48（7）：1459-1462.

[10]邓玲，孙桂新，李琦，等.新型超声式呼吸流量计的临床应用观察[J].结核病与胸部肿瘤，2012，（2）：130-132.

[11]胡鹤鸣，王池，孟涛.多声路超声流量计积分方法及其准确度分析[J].仪器仪表学报，2010，31（6）：1218-1223.

[12]Lynnworth LC.Ultrasonic measurements for process control：theory，techniques，applications[M].Michigan：Academic Press，2013.

[13]王振，邹海波，孟涛，等.阻流条件下双声道超声流量计测量性能实验研究[J].工业计量，2013，23（4）：33-36.

[14]方翔.超声波气体流量计的研制[D].武汉：华中科技大学，2004.

[15]张皓，肖现民，郑珊，等.1002例4岁以下小儿潮气呼吸流速-容量环正常值的研究[J].临床儿科杂志，2006， 24（6）：486-488.

[16]Fuchs O，Latzin P，Thamrin C，et al.Normative data for lung function and exhaled nitric oxide in unsedated healthy infantss[J].Eur Respir J，2011，37（5）：1208-1216.

[17]蒋高立，张晓波，钱莉玲，等.以婴幼儿体积描记仪建立的足月新生儿肺功能参数正常值[J].中国循证儿科杂志，2013，8（4）：241-246.

[18]Brigitte BM，Thompson BR.The measurement of lung volumes using body plethysmography： a comparison of methodologies[J].Respir Care，2012，57（7）：1076-1082.

[19]陈泽伟.超声流量仪对不同胎龄早产儿及支气管肺发育不良婴儿肺功能监测[D].重庆：重庆医科大学，2012.

[20]McEvoy C，Venigalla S，Schilling D，et al.Respiratory function in healthy late preterm infants delivered at 33-36 weeks of gestation[J].J Pediatr，2013，162（3）：464-469.

（收稿日期：2014-03-19本文编辑：林利利）

[基金项目] 广东省深圳市医学重点学科专项建设基金（2001 B19）

▲通讯作者

[12]Lynnworth LC.Ultrasonic measurements for process control：theory，techniques，applications[M].Michigan：Academic Press，2013.

[13]王振，邹海波，孟涛，等.阻流条件下双声道超声流量计测量性能实验研究[J].工业计量，2013，23（4）：33-36.

[14]方翔.超声波气体流量计的研制[D].武汉：华中科技大学，2004.

[15]张皓，肖现民，郑珊，等.1002例4岁以下小儿潮气呼吸流速-容量环正常值的研究[J].临床儿科杂志，2006， 24（6）：486-488.

[16]Fuchs O，Latzin P，Thamrin C，et al.Normative data for lung function and exhaled nitric oxide in unsedated healthy infantss[J].Eur Respir J，2011，37（5）：1208-1216.

[17]蒋高立，张晓波，钱莉玲，等.以婴幼儿体积描记仪建立的足月新生儿肺功能参数正常值[J].中国循证儿科杂志，2013，8（4）：241-246.

[18]Brigitte BM，Thompson BR.The measurement of lung volumes using body plethysmography： a comparison of methodologies[J].Respir Care，2012，57（7）：1076-1082.

[19]陈泽伟.超声流量仪对不同胎龄早产儿及支气管肺发育不良婴儿肺功能监测[D].重庆：重庆医科大学，2012.

[20]McEvoy C，Venigalla S，Schilling D，et al.Respiratory function in healthy late preterm infants delivered at 33-36 weeks of gestation[J].J Pediatr，2013，162（3）：464-469.

（收稿日期：2014-03-19本文编辑：林利利）

[基金项目] 广东省深圳市医学重点学科专项建设基金（2001 B19）

▲通讯作者

[12]Lynnworth LC.Ultrasonic measurements for process control：theory，techniques，applications[M].Michigan：Academic Press，2013.

[13]王振，邹海波，孟涛，等.阻流条件下双声道超声流量计测量性能实验研究[J].工业计量，2013，23（4）：33-36.

[14]方翔.超声波气体流量计的研制[D].武汉：华中科技大学，2004.

[15]张皓，肖现民，郑珊，等.1002例4岁以下小儿潮气呼吸流速-容量环正常值的研究[J].临床儿科杂志，2006， 24（6）：486-488.

[16]Fuchs O，Latzin P，Thamrin C，et al.Normative data for lung function and exhaled nitric oxide in unsedated healthy infantss[J].Eur Respir J，2011，37（5）：1208-1216.

[17]蒋高立，张晓波，钱莉玲，等.以婴幼儿体积描记仪建立的足月新生儿肺功能参数正常值[J].中国循证儿科杂志，2013，8（4）：241-246.

[18]Brigitte BM，Thompson BR.The measurement of lung volumes using body plethysmography： a comparison of methodologies[J].Respir Care，2012，57（7）：1076-1082.

[19]陈泽伟.超声流量仪对不同胎龄早产儿及支气管肺发育不良婴儿肺功能监测[D].重庆：重庆医科大学，2012.

[20]McEvoy C，Venigalla S，Schilling D，et al.Respiratory function in healthy late preterm infants delivered at 33-36 weeks of gestation[J].J Pediatr，2013，162（3）：464-469.

（收稿日期：2014-03-19本文编辑：林利利）

[基金项目] 广东省深圳市医学重点学科专项建设基金（2001 B19）

▲通讯作者