肺功能检查与儿童哮喘的研究进展

陈松 综述 杨俊 审校

1.贵州医科大学，贵州 贵阳 550004；

2.贵州医科大学附属医院儿科，贵州 贵阳 550004

哮喘是慢性气道炎症性疾病，反复发作的喘息是其典型的临床表现，此外还有部分哮喘以咳嗽、胸闷等为表现；哮喘的发作、病情的发展及控制状态，均受到气道炎症变化的影响，运用当前检查技术对气道炎症情况进行评价，可以协助临床医师对病情进行更准确的评估和调整治疗[1]。此外，肺功能检查通过特殊的技术手段，对受试者的呼吸功能进行量化，并提供相应的数据来判断肺功能不全的类型和肺功能损害的程度。对哮喘的诊断、鉴别诊断、病情严重程度及治疗效果评价具有重要意义。作为哮喘系统规范化管理中的一项重要检查，研究肺功能具有重要意义。过去的研究主要集中在肺通气功能指标与儿童哮喘的关系，对于其他肺功能指标的研究较少，近年来人们对小气道功能及其他肺功能检测方式也越来越重视，关于其研究也逐年增多；现就儿童肺功能检测与哮喘的研究现状及进展做一综述。

1 肺功能检查项目与儿童哮喘

1.1 肺通气功能检查与儿童哮喘 哮喘患儿主要表现为阻塞性通气功能障碍，主要为FEV1、FEV1/FVC 等通气功能指标下降，因此在儿童哮喘指南[2]中提出将FEV1作为哮喘诊断的辅助指标之一；陈欣等[3]的研究还表明，哮喘儿童发作期和哮喘缓解期的FEV1绝对值异常率均高于FEV1/FVC%，因此临床医师要提高对FEV1的绝对值的重视程度。此外，FEV1还可用于哮喘严重程度的分级和指导吸入用糖皮质激素(inhaled corticosteroids，ICS)的应用；需要特别指出的是，当FEV1 低于正常预测值的60%、FEV1 变异率大于30%，且每天都有严重的哮喘临床症状时，需加大用药剂量[4]。FEV1 及FEV1/FVC 还作为评估哮喘控制水平的指标之一，哮喘临床缓解期，上述指标处于正常范围，但若出现哮喘发作或有临床症状或体征时，则会降低[5-6]；谭力等[7]的研究还发现FEV1%越低，哮喘控制越差。除此之外，FEV1对难治性哮喘及普通哮喘还有一定的判别意义，难治性哮喘患儿该指标明显低于普通哮喘患儿[8]。

1.2 气道反应性测定与儿童哮喘 气道高反应性(airway hyperresponsiveness，AHR)是哮喘的病理生理改变之一，常发生在哮喘症状出现之前。对于疑似哮喘但症状不典型的儿童，可进行气道反应性测定，即支气管舒张试验和(或)支气管激发试验，以协助诊断；但支气管舒张试验阳性率低于支气管镜激发试验[9]，因此临床上在进行气道反应性测定时，应尽可能选择支气管激发试验。由于儿童的气道的发育特点，哮喘患儿的气道重塑没有成人明显，若经及时有效的治疗后，肺功能可以在短时间内恢复至正常正态，但此时AHR却仍然可能存在[10]。赖雪芹等[11]的研究证实了这一观点，并发现哮喘患儿在有效治疗后3个月，气道高反应性无明显改变，且经有效治疗2 年后支气管激发试验阳性率仍高达56%，且均为轻度气道高反应。因此若基于临床症状及肺功能恢复正常，而对哮喘患儿停药，但AHR 尚未恢复正常，则可能导致患儿在短期内出现哮喘复发；因此对于哮喘患儿停药需要综合考虑气道反应性测定、肺功能异常情况及临床症状[12]。

1.3 小气道功能与儿童哮喘 小气道是指直径＜2 mm，无软骨支持的气道；肺功能指标FEF50、FEF75、MMEF 能反映小气道功能，而FEF50、FEF75更为敏感[13-15]；儿童哮喘发病早期的临床症状并不明显，但机体内已存在气道炎症反应，主要表现为小气道功能的改变[16]，此外，国内外学者的研究表明，哮喘炎症的主要部位是小气道[17-19]，因此小气道功能检测对哮喘的诊治有着重要意义。王海燕等[20]的研究表明，哮喘急性发作期大气道功能障碍指标以轻、中度异常为主，而小气道功能障碍指标以中、重度异常为主；而且经有效治疗后，小气道功能指标在一年后逐渐上升，直至恢复正常；这与陈俊松等[21]的研究结果是一致。沈立新等[22]通过对100例哮喘缓解期患儿及50例健康儿童的肺功能结果比较发现：哮喘缓解期儿童的大气道指标与健康儿童无差异，而小气道功能指标在哮喘缓解期则表现为不同程度降低，表明哮喘缓解期儿童的小气道炎症并未消失。因此在临床上对哮喘儿童调整治疗，特别是停药时需要关注小气道功能功能情况，若患儿大气道功能正常且无临床症状，但仍有小气道功能异常，此时若突然停药，哮喘复发的几率会明显增加。此外，由于气道慢性炎症主要累及的部位是小气道，而气道炎症又影响着气道的反应性测定情况，因此通过对小气道功能的检测，在一定程度上可以反映气道的反应性；乔廉洁等[23]的研究发现：支气管激发试验阴性的患儿，其小气道功能障碍的发生率明显低于支气管激发试验阳性的患儿，且小气道功能障碍的发生率随着气道反应性的增高而增加；这与朱雪惠等[24]的研究结果是一致的。CIPRANDI 等[25]研究还发现，小气道功能检测结果与气道的反应性测定结果有着良好的相关性，但哮喘患儿的相关性低于过敏性鼻炎患儿。许多研究均表明小气道功能检测在儿童哮喘的诊断和治疗中具有重要的作用，但小气道功能指标并未纳入儿童哮喘指南，这可能与目前小气道功能和哮喘的相关研究主要集中在单中心、小样本的研究有关；即便如此，临床上对于儿童哮喘诊治，仍不能忽视小气道功能情况。

2 肺功能检查方式与儿童哮喘

2.1 呼气峰流速检查与儿童哮喘 呼气峰流速(peak expiratory flow，PEF)是指用力呼气时的最高流量，是反映气道通畅性的指标之一；对于临床医师而言PEF 变异率意义可能更大，因为PEF 变异率能较好的反映气道的舒缩功能；对于正常人而言，PEF 在1 d内也会有波动，但其变异程度较小，而哮喘患儿因为其气道舒缩变异较大，所以PEF变异率也大。我国儿童哮喘指南明确提出PEF日间变异率≥13%是哮喘的诊断指标之一，儿童哮喘急性发作严重度可以根据PEF 占正常预计值或本人最佳值情况对进行分度[6]。PEF 除了可以采用肺功能仪测定以外，还可以通过峰流速仪进行测定，而峰流速仪比肺功能仪易操作且方便携带，适合患儿或家属自行测定，根据PEF 波动情况了解哮喘的进展或控制情况，因此以峰流速仪监测而获得PEF变异率临床意义更大；BUZOIANU等[26]的一项前瞻性研究表明：PEF 与哮喘控制测试有着相关性，且不受年龄和变应性鼻炎的影响；REDDEL等[27]以及KAMIYA 等[28]的研究也进一步证实了PEF 监测哮喘控制的重要性；且KAMIYA等[28]还发现无症状的哮喘患者其平均PEF 值最低可达50.5%，已明显低于正常指标，表明在评估哮喘控制时PEF值比患者的自我感觉更为可靠；通过进一步研究还发现无症状的哮喘患者，其PEF的变异系数在±4.0%之间，因此当患者的PEF 波动超过8%时，无论其症状是否稳定，均应调整治疗。此外，THAMRIN 等[29]研究还发现PEF 监测可以预测未来哮喘发作的风险。

2.2 潮气呼吸肺功能与儿童哮喘 潮气呼吸肺功能检测是通过特殊的传感器(压差式或超声式流量传感器)获得受检者呼吸的流量信号，经过处理后获得容积信号，从而描绘出流量-容积曲线[30]。该检查只需在睡眠中安静呼吸即可进行，因此对婴幼儿哮喘诊治有很大的作用，可以为婴幼儿哮喘的病情分析、疗效评价以及预后判断提供定量指标[31]。在临床上主要关注的指标是达峰时间比(TPTEF/TE)、达峰容积比(VPEF/VE)、潮气量、潮气呼吸流速-容量环(TFVL)。哮喘本质是气道阻塞，在潮气呼吸肺功能中，表现为TPTEF/TE、VPEF/VE 下降，依照专家共识[5]可以根据TPTEF/TE、VPEF/VE 将气道阻塞可分为轻、中、重度阻塞：轻度阻塞(27%～23%)、中度阻塞(22%～15%)、重度阻塞(＜15%)；因此婴幼儿哮喘急性发作时，可根据TPTEF/TE、VPEF/VE对病情严重度进行评估，江东仙等[32]的研究证实了这一点，表明婴幼儿哮喘急性发作期病情越重，TPTEF/TE、VPEF/VE越低。气道高反应性是哮喘的病理生理特点，而婴幼儿不能行常规肺功能，因此适用于大龄儿童的支气管舒张试验判断标准，对于婴幼儿已不再适用，儿童肺功能系列指南中明确指出TPTEF/TE 改善率或VPEF/VE 改善率≥15%可以作为小年龄儿童基于潮气呼吸肺功能检查的支气管舒张试验的评定标准[33]；张渊源等[34]的研究还提示上述标准判定支气管舒张试验阳性的灵敏度和特异度分别为20.75%、73.58%。与此同时作为气道高反应性的另一项检查，即支气管激发试验，目前国内尚无基于潮气呼吸肺功能的支气管激发试验判定标准指南或共识，且关于这方面的研究也较少，仅有少数文献[35]有提及TPTEF/TE、VPEF/VE 下降≥20%可以作为支气管激发试验阳性的判定标准，但还需综合受检者体征，如肺部哮鸣音、经皮血氧饱和度等情况。

2.3 脉冲振荡肺功能与儿童哮喘 脉冲振荡肺功能(impulse oscillometry，IOS)是一种以强迫振荡技术为基础的检测方法；它以振荡源所产生的振荡波为信号，经过计算机系统处理，得到不同频率和性质的呼吸阻抗值和多种呼吸生理参数，通过这些参数及呼吸阻抗值，可以了解周围气道的阻塞情况；临床关注的主要参数有：Zrs(呼吸总阻抗)、电抗面积(AX)、呼吸道总阻力(R5)、中心呼吸道阻力(R20)、周围气道阻力(R5-R20)、5 Hz 时的电抗值(X5)、响应频率(Fres)等[36]。该检查不需要受检者进行特殊的呼吸配合，因此IOS 在婴幼儿肺功能检查中扮演着极为重要的角色。国内外有较多学者通过研究证实了IOS检测在儿童支气管哮喘的诊治中具有一定的意义[37-38]。国外学者发现哮喘患儿R5明显增高，R20基本正常，X5负值增加，Fres后移[39]；GOLDMAN等[40]研究还发现IOS参数比常规肺功能参数的变化更敏感；因此对于常规肺功能检查正常但病情控制不佳的哮喘患儿，可能IOS意义更大。PETAK 等[41]学者通过对正规治疗后处于临床缓解期的哮喘儿童与健康儿童的脉冲振荡肺功能参数比较发现，Fres、R5和Zrs可作为气道高反应的敏感指标，进一步研究还发现哮喘患儿经治疗后，R20、X5比R5、Fres先恢复正常，说明哮喘发作缓解后气道阻力降低；国内学者陈凤等[42]通过对哮喘急性发作期和临床缓解期IOS 异常率的比较发现，在哮喘急性发作期IOS 以Zrs、R5-R20、Fres 异常为主，而临床缓解期则以R5-R20异常为主；任立歆等[43]的研究结果也支持这一观点，他们研究发现儿童哮喘IOS 指标R5、R5-R20 明显增高，以R5-R20 增高为主。此外，基于IOS 的气道高反应性测定对哮喘的诊断也有一定意义，其支气管舒张试验以Zrs、R5 下降≥20%和X5 下降≥30%为判定标准，该标准具有较高的敏感度和特异度[38-43]，并已纳入相关指南[39]；有指南指出基于IOS的支气管激发试验阳性的判定可以参考Astograph 法[5]，这两者的检测原理相同，主要以最低激发累积剂量(Dmin)为标准，其值越小，说明气道对刺激反应的敏感性越强，若Dmin＜2 个单位则考虑支气管激发试验阳性。

3 总结与展望

肺功能检测对哮喘的诊断、治疗、病情评价及预后分析具有重要意义；以往国内对肺功能检测研究主要集中在常规肺通气功能、气道高反应性等方面，但近年来，学者对于其他肺功能检测参数以及方法也越发重视，相关的研究也逐年增加，但大部分研究均是基于单中心、小样本的研究，因此若能进行多中心、大样本的肺功能与儿童哮喘研究，那么其对于临床的指导价值将会提升、各判定标准的可信度也将随之提高。随着哮喘患病率的升高，对于哮喘的长期管理显得极为重要，而反复多次返院复诊，使得部分家属疲乏，进一步导致医从性降低，因此不受操作者影响、价格便宜的便携式肺功能检测仪的研究生产也显得尤为重要。随着深入研究，儿童肺功能检测的前景将会十分广阔，对于儿童哮喘的指导也将更加全面。