
探讨5~14岁健康儿童肺通气功能状况,确定北京地区儿童肺功能正常值范围和正常预计值方程。
选择幼儿园和中小学5~14岁健康儿童426例(男213例,女213例),采用德国Jaeger肺量仪进行流量-容积曲线和最大每分钟通气量(MVV)测定,采用便携式峰流速仪进行最大呼气峰流速(PEFR)测定。所选肺功能参数包括用力呼气肺活量(FVC)、0.5 s用力呼气容积、1 s用力呼气容积(FEV1)、FEV1/FVC、最大呼气中段流速、用力呼气峰流速、用力呼出25%肺活量最大流速、用力呼出50%肺活量最大流速、用力呼出75%肺活量最大流速、用力呼气时间、MVV、PEFR等。对以上参数进行多元逐步线性回归分析,获得回归方程式。
北京市5~14岁儿童随年龄增加,各肺功能参数均明显增加(P均<0.01)。<12岁儿童,不同性别间主要肺功能参数差异无统计学意义,但在13岁、14岁两年龄组男童PEFR、FVC、FEV1、MVV均显著高于女童(P均<0.01)。肺功能各参数与年龄、身高、体质量呈正相关,其中与身高相关性最强,其次为年龄、体质量。建立了各项肺功能参数的多元回归方程。
确定北京市5~14岁儿童的流量-容积曲线各主要参数、PEFR、MVV的正常值,并建立了其预计值方程,为临床医师准确判断肺功能异常奠定基础。
版权归中华医学会所有。
未经授权,不得转载、摘编本刊文章,不得使用本刊的版式设计。
除非特别声明,本刊刊出的所有文章不代表中华医学会和本刊编委会的观点。
肺功能各项参数的正常值是评价肺功能是否异常的依据。美国胸科学会(ATS)和欧洲呼吸学会(ERS)等均明确指出肺功能评价应选择同人种、同地区、同生活环境人群的正常值作参考[1,2]。目前我国超过85%的肺功能室采用的是欧洲人群的预计值,高于我国相应人群的平均值,可导致肺功能评价结果偏差。因此,有必要了解目前我国健康人群肺功能的水平,以便临床医师更准确地对患者进行肺功能评价。作为全国多中心研究的一部分,本研究对北京市5~14岁健康儿童进行肺通气功能[流量-容积曲线、最大呼气峰流速(PEFR)、最大通气量(MVV)]测定,确定北京市儿童肺功能的正常值范围和正常预计值方程。
选取中心城区中小学、幼儿园,年龄5~14岁健康儿童,每1岁为1个年龄组,共10个年龄组,每个年龄组中,男、女童各约20例。
纳入标准:(1)既往无严重心肺和其他全身性疾病史,特别是无哮喘、肺结核、胸膜炎、反复发作的支气管炎等病史;(2)近4周内无上、下呼吸道感染史;(3)从未吸烟,亦无被动吸烟;(4)无暴露于有害气体或粉尘环境史;(5)胸廓发育正常(胸部体检无异常),身高、体质量在正常范围内[3]。排除标准:(1)癫
儿童并正在用药治疗;(2)各种原因正在使用β-受体阻断剂(包括滴眼液);(3)静息心率>120次/min。剔除标准:试验过程中配合差,达不到质量控制标准者;测定过程中发现患有鼻炎或上呼吸道感染者。
测试仪器:使用德国Jaeger公司的Masterscreen肺功能仪测定流量-容积曲线,使用便携式最大呼气峰流速仪(PARI Mini-Wright AFS Peak Flow meter,Clement Clarke In.UK)测定PEFR,5~10岁儿童采用标准测试范围为50~400 L/min的儿童型峰流速仪,11~14岁采用标准测试范围为60~900 L/min的成人型峰流速仪。每天开机后均以3 L定标器进行容量定标,室内温度在20~28 ℃,详细记录测试时室温、气压、湿度,所测数据校正为体温、环境大气压、水蒸气饱和气体(BTPS)状态。(1)测定时间:均在早上8︰00-12︰00进行,以避免生理误差。(2)身高:赤脚量身高,精确至0.5 cm。(3)体质量:轻衣测体质量,精确至0.5 kg。(4)年龄计算:以测试时其出生日期为准。(5)测试体位:均取站立位。(6)对受试者指引:有经验的技术员向受试儿童解释测试的目的,并作必要的演示,让其练习经口呼吸,对年幼儿童使用鼓励软件(如吹蜡烛、吹气球等),使其正确配合。
测定项目:流量-容积曲线、MVV、PEFR。测试参数:用力呼气流量-容积曲线,用力呼气肺活量(FVC)、0.5 s用力呼气容积(FEV0.5)、1 s用力呼气容积(FEV1)、FEV1/FVC、最大呼气中段流速(MMEF)、用力呼气峰流速(PEF)、用力呼出25%肺活量最大流速(FEF25)、用力呼出50%肺活量最大流速(FEF50)、用力呼出75%肺活量最大流速(FEF75)、用力呼气时间(FET)等;MVV、潮气量(VT)、呼吸频率(RR)、PEFR。
测试方法:(1)用力肺活量(流量-容积曲线):受试者,衣带宽松,勿过紧,鼻夹夹鼻(或用手夹住鼻孔)。牙齿咬紧口器,舌不能堵塞口器,口角和鼻孔不能漏气。平静呼吸后深吸气至肺总量位,突发呼气,尽快最大用力呼气,起始无犹豫,呼气过程无中断,无咳嗽,并尽可能长地呼完。(2)MVV:平静呼吸后开始连续、有节奏地用力呼吸,持续10 s。(3)PEFR:游标归零,两手握住峰流速仪,深吸一口气至肺总量位,然后张口包住口器,不漏气,尽快用力呼气,读游标指针读数,重复2、3次,取最佳值记录。质量控制:(1)流量-容积曲线的测定:受试者呼气无犹豫,PEF尖峰迅速出现,外推容积(Veb)<5%FVC或0.15 L;呼气相降支曲线平滑;若受试者呼气时间<6 s,其容积-时间曲线须显示呼气相平台出现且超过1 s;流量-容积曲线环应闭合;呼气肺活量(EVC)及吸气肺活量(IVC)相似。达到以上要求为可接受曲线。如出现启动缓慢、漏气、呼气时声门关闭、呼气停顿、双吸气、咳嗽等,则为不可接受曲线。重复性测定:测定过程中记录总测定次数,受试者至少测定3次(一般不超过8次),若测试超过15 min,即视为不能配合予以剔除。在可接受的测试中,FVC最佳值与次佳值间差异少于100 mL。(2)MVV的测定:①呼吸无间断,潮气呼吸基线平稳,每次呼吸的气量约为60%肺活量,呼吸频率为60~80次/min,持续10 s,呼吸无间断;②最少进行2次,误差<10%,选择最大MVV值。(3)PEFR的测定:重复2、3次,记录最佳3次数据,最佳值与次佳值之差<5%时,取最佳值记录。
采用SAS 9.13软件进行分析,数据以
±s表示,不同性别间各参数比较采用t检验,各参数与年龄等生理参数的相关性用Pearson相关性检验。以各项肺功能参数实测值作为方程式的因变量,以年龄、身高、体质量为自变量,建立正常值方程,方程采用多元逐步回归和多元线性回归模型,建立多元回归方程,P<0.05为差异有统计学意义。
本研究共纳入5~14岁儿童439例,其中9例儿童因查体有胸廓畸形、肥胖、发育不良剔除,4例因配合欠佳放弃检测,最终符合测定要求儿童共426例。男213例,女213例;身高(139.9±17.7) cm;体质量(37.2±15.7) kg。各年龄组男女性别构成匀齐,5~12岁年龄组儿童男女身高、体质量相近,而13、14岁年龄组儿童身高、体质量不同,性别间差异较大,男童显著高于女童(P<0.05),见表1。

北京市5~14岁儿童426例一般资料
北京市5~14岁儿童426例一般资料
| 年龄(岁) | 男(例) | 女(例) | 身高(cm, ±s) | 体质量(kg, ±s) | ||
|---|---|---|---|---|---|---|
| 男 | 女 | 男 | 女 | |||
| 5~<6 | 23 | 20 | 113.8±3.9 | 113.0±5.0 | 20.3±2.8 | 19.4±2.6 |
| 6~<7 | 23 | 22 | 120.2±3.6 | 119.3±5.3 | 24.2±4.5 | 22.0±4.0 |
| 7~<8 | 22 | 22 | 126.0±5.4 | 124.5±4.6 | 25.4±5.6 | 25.5±4.1 |
| 8~<9 | 21 | 26 | 132.5±6.5 | 130.9±5.0 | 30.1±6.8 | 26.8±4.9 |
| 9~<10 | 22 | 23 | 140.4±6.2 | 139.3±7.6 | 37.2±8.9 | 33.8±7.1 |
| 10~<11 | 20 | 17 | 141.9±6.6 | 144.9±5.5 | 37.5±10.4 | 39.8±6.6 |
| 11~<12 | 22 | 21 | 149.4±5.2 | 151.5±5.3 | 44.3±7.8 | 41.6±8.5 |
| 12~<13 | 21 | 23 | 154.6±8.4 | 155.6±4.8 | 49.2±12.2 | 44.4±7.8 |
| 13~<14 | 19 | 22 | 166.8±8.0a | 158.6±6.4 | 61.7±16.4a | 53.1±9.5 |
| 14~<15 | 20 | 17 | 167.6±5.1a | 160.0±4.7 | 63.9±16.3a | 55.2±9.9 |
注:与同年龄组女童比较,aP<0.05
随年龄增加,肺功能主要参数PEFR、FVC、FEV1、PEF、MVV均明显增加,各年龄组间差异均有统计学意义(P均<0.05)。<12岁儿童,不同性别间主要肺功能参数差异无统计学意义,同年龄组男女童间的差异主要集中在13~14岁组,见表2。FEV1/FVC与年龄、身高、体质量无关,仅与性别有关。女童FEV1/FVC高于男童,6、9、12岁年龄组差异有统计学意义(P<0.01,0.05)。

北京市不同年龄和性别儿童主要肺功能参数测定值(
±s)
北京市不同年龄和性别儿童主要肺功能参数测定值(
±s)
| 年龄(岁) | 性别 | PEFR (L/min) | FVC (L) | FEV1(L) | PFE (L/s) | FEV1/FVC (%) | MVV(L/min) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 5~<6 | 男 | 221.1±30.9 | 1.4±0.1 | 1.3±0.1 | 3.1±0.4 | 93.7±5.0 | 38.8±7.7 |
| 女 | 204.3±52.8 | 1.3±0.2 | 1.2±0.2 | 2.9±0.6 | 93.3±5.7 | 38.2±11.2 | |
| 6~<7 | 男 | 242.4±40.2 | 1.6±0.2a | 1.4±0.2 | 3.4±0.6 | 89.9±6.6b | 46.0±9.3 |
| 女 | 241.6±35.4 | 1.5±0.2 | 1.4±0.2 | 3.5±0.4 | 94.7±5.0 | 46.4±9.0 | |
| 7~<8 | 男 | 275.8±55.0 | 1.7±0.2 | 1.6±0.2 | 3.8±0.6 | 90.9±6.9 | 52.5±9.4 |
| 女 | 253.6±40.5 | 1.7±0.1 | 1.5±0.2 | 3.7±0.5 | 90.7±5.2 | 51.5±9.4 | |
| 8~<9 | 男 | 302.9±48.7 | 2.1±0.4a | 1.8±0.3 | 4.4±0.7 | 90.0±4.1 | 60.9±11.7 |
| 女 | 289.7±31.6 | 1.9±0.2 | 1.7±0.2 | 4.3±0.6 | 91.8±4.5 | 60.1±11.5 | |
| 9~<10 | 男 | 322.1±36.5 | 2.4±0.3 | 2.1±0.2 | 4.9±0.6 | 89.3±4.3b | 73.8±12.5 |
| 女 | 305.9±42.9 | 2.2±0.3 | 2.0±0.3 | 4.8±0.6 | 92.4±3.9 | 68.0±10.8 | |
| 10~<11 | 男 | 321.5±53.4 | 2.6±0.4 | 2.3±0.4 | 5.1±0.7 | 88.0±6.7 | 80.7±17.4 |
| 女 | 299.4±44.4 | 2.4±0.3 | 2.1±0.3 | 4.9±0.5 | 89.4±6.0 | 72.2±13.5 | |
| 11~<12 | 男 | 347.3±42.4b | 2.8±0.4 | 2.6±0.3 | 5.9±0.6 | 89.9±2.9 | 90.6±10.7a |
| 女 | 310.7±44.7 | 2.7±0.3 | 2.4±0.3 | 5.6±0.8 | 90.5±5.5 | 82.1±15.6 | |
| 12~<13 | 男 | 354.8±40.5 | 3.2±0.6 | 2.8±0.4 | 6.1±0.7 | 90.3±5.5a | 96.9±15.3 |
| 女 | 347.8±35.8 | 3.0±0.3 | 2.8±0.3 | 6.2±0.6 | 93.9±4.7 | 96.5±13.5 | |
| 13~<14 | 男 | 414.5±85.1b | 3.8±0.9b | 3.4±0.7b | 7.2±1.5 | 90.3±4.9 | 115.6±23.8b |
| 女 | 363.7±46.8 | 3.2±0.4 | 2.9±0.3 | 6.4±1.0 | 92.2±4.5 | 93.3±16.8 | |
| 14~<15 | 男 | 432.2±50.9b | 3.9±0.6b | 3.6±0.5b | 7.5±0.9 | 89.6±6.2 | 116.9±18.2b |
| 女 | 372.7±44.2 | 3.4±0.3 | 3.1±0.2 | 6.5±0.7 | 92.9±4.7 | 97.8±11.7 |
注:与同年龄组女童比较,aP<0.05,bP<0.001
肺功能参数FVC、FEV1、MVV与身高、年龄、体质量呈正相关,其中与身高相关性最强,年龄、体质量次之,见表3。FVC与体质量的相关性较强。男童身高与FVC、FEV1相关系数r分别为0.939、0.942(P均<0.0001);女童身高与FVC、FEV1相关系数r分别为0.933、0.936(P均<0.0001),见图1。

肺功能主要参数与身高、年龄、体质量的相关性
肺功能主要参数与身高、年龄、体质量的相关性
| 指标 | r值 | ||||
|---|---|---|---|---|---|
| FVC | FEV1 | PEF | PEFR | MVV | |
| 身高 | 0.937 | 0.936 | 0.899 | 0.804 | 0.890 |
| 年龄 | 0.885 | 0.892 | 0.865 | 0.759 | 0.855 |
| 体质量 | 0.905 | 0.882 | 0.827 | 0.758 | 0.827 |


按线性相关统计处理,二者呈正相关(r=0.828,P<0.01),见图2。对不同性别儿童进行分析,二者间仍均呈正相关。男童:r=0.843,P<0.01;女童:r=0.804,P<0.01。考虑到实际应用,本研究以身高为自变量,分别获得男、女童PEFR的回归方程:男童PEFR(L/min)=3.64×身高(cm)-190.60;女童PEFR(L/min)=2.98×身高(cm)-117.07。
以肺功能参数实测值作为方程式的因变量,以年龄、身高、体质量为自变量作多元逐步回归和多元线性回归,建立线性多元回归方程,见表4, 表5。

男童肺功能主要参数回归方程及正常值
男童肺功能主要参数回归方程及正常值
| 肺功能参数 | 回归方程 | 调整R2值 |
|---|---|---|
| FVC(L) | -0.451 10+0.000 134 67×H2+0.000 148 55×W2 | 0.923 |
| FEV1(L) | 2.116 64-0.037 94×H+0.000 265 97×H2+0.000 069 06×W2 | 0.914 |
FEV1/FVC(%, ±s) | 90.25±5.54,95%CI(89.50,90.99) | |
| PEF(L/s) | 0.030 19+0.000 193 98×H2+0.000 847 25×A×H | 0.829 |
| MMEF75/25(L/s) | -0.753 68+0.000 157 58×H2+3.159 663E-7×eA2 | 0.729 |
| FEF25(L/s) | -0.249 18+0.000 230 14×H2 | 0.715 |
| FEF50(L/s) | -0.733 30+0.000 172 83×H2 | 0.692 |
| FEF75(L/s) | -0.440 41+0.000 082 97×H2+2.147 885E-7× eA2 | 0.679 |
| FEF200-1200(L/s) | -9.395 07+0.091 32×H+0.001 46×A×W | 0.861 |
| PEFR(L/min) | 3.64×H-190.6 | 0.837 |
| MVV(L/min) | -18.277 04+0.304 15×W+2.736 42×A+0.002 83×H2 | 0.836 |
| FET(s) | 2.15±0.66,95%CI(2.06,2.24) |
注:t为自然对数底数≈2.718 28;A:年龄;H:身高;W:体质量

女童主要肺功能参数回归方程及正常值
女童主要肺功能参数回归方程及正常值
| 肺功能参数 | 回归方程 | 调整R2值 |
|---|---|---|
| FVC(L) | 0.000 096 62×H2+0.001 21×W×A | 0.924 |
| FEV1(L) | 0.458 26-0.262 29×A+0.002 37×A×H+0.258 48×logW | 0.907 |
FEV1/FVC(%, ±s) | 92.18±5.07,95%CI(91.50~92.87) | |
| PEF(L/s) | 0.501 63+0.000 190 45×H2+0.001 53×W×A | 0.804 |
| MMEF75/25(L/s) | 1.2575 5-0.306 78×A+0.003 04×A×H | 0.651 |
| FEF25(L/s) | 0.652 21+0.000 161 53×H2+0.001 49×A×W | 0.682 |
| FEF50(L/s) | 0.790 30+0.001 47×A×H | 0.601 |
| FEF75(L/s) | 0.794 49-0.250 47×A+0.002 11×A×H | 0.625 |
| FEF200-1200(L/s) | -2.541 00+0.000 278 90×H2+0.002 40×W×A | 0.608 |
| PEFR(L/min) | 2.98×H-117.07 | 0.775 |
| MVV(L/min) | 0.003 56×H2+0.019 11×AW | 0.768 |
FET(s, ±s) | 1.96±0.58,95%CI(1.88~2.04) |
注:A:年龄;H:身高;W:体质量
北京市早在1990年即进行了儿童正常值的测定[5]。但随着科学技术的发展及各方面技术标准与国际的接轨,测定仪器不断更新升级,测定方法更加严谨、规范,使用目前仪器测定的各项肺功能参数的正常值必然与多年前测定的正常值有所差异;另外,目前肺功能测定的项目较以往增加。以往研究测定的儿童肺功能正常值显然难以反映目前北京市儿童肺功能状况。因此,有必要重新测定儿童肺功能的正常值,了解目前儿童肺功能的正常水平情况,为临床医师准确判断疾病情况下的异常提供参考。
本研究结果提示,儿童肺容量、呼气流量随身高、年龄和体质量的增长而增加,无论男女,肺功能主要指标与身高、年龄、体质量均呈正相关,其中与身高相关性最强,年龄、体质量次之。随年龄增加,各项肺功能指标均明显增加,体现肺功能与年龄的相关性,与江载芳等[5,6,7,8]报道结果一致。
本研究发现,5~12岁年龄组不同性别儿童,其身高、体质量等生理功能参数无差异,男童主要肺功能参数较女童略增高,但差异无统计学意义。13~14岁年龄组身高、体质量及主要肺功能参数男童均明显高于女童,提示儿童进入青春发育期,男童生长速度明显加快,致使男女童间差异加大。本研究显示北京市儿童肺功能正常值与以往文献正常值存在一定差异[6,9]。
峰流速仪结构简单、体积小、便于携带,价格便宜、易学,适合在家中使用,对于慢性呼吸道疾病患者的长期自我监测有很大帮助,本研究也对其正常值进行测定。通常认为,FEV1是反映肺通气功能的可靠、重要指标。本研究中使用峰流速仪测得的PEFR值与FEV1呈正相关,提示PEFR同样能反映呼吸道的通畅性。考虑到实际应用,本研究以身高为自变量,分别获得男、女童PEFR的回归方程。在实际工作中,测定身高后,即可确定其预计值,方便用于家庭监测。
FEV1/FVC是反映呼吸道通畅程度的敏感指标,其与年龄、身高、体质量无关,仅与性别有关,本研究结果显示,仅在个别年龄组(6、9、12岁),FEV1/FVC在不同性别间有差异。因为随着FEV1增加,FVC相应增加,故比值不变。有学者提出,肺的生长发育从4~6岁开始出现性别差异,青春期初始阶段女童的呼吸道相对大于男童。本研究结果FEV1/FVC女童高于男童,支持女童呼吸道发育早于男童的观点[6]。通常情况下,健康成人1 s能呼出FVC的75%~85%以上,本研究结果显示,14岁以下儿童,其正常值在90%以上,这与国外指南一致[1],在实际工作中需注意。
本研究中FET,男童为(2.15±0.66) s,女童为(1.96±0.58) s,均较健康成人呼气时间短(至少5 s),可能与儿童呼吸道通畅性好而肺容量较少有关,所以其FET短。因此,在儿童检测中不应要求达到成人呼气时间标准,只要呼气相出现平台即可。部分学龄前儿童出现呼气平台时间甚至不足1 s,葡萄牙的一项学龄前儿童通气功能检测指出,88%儿童的通气功能检测是可接受和有良好重复性的,能成功得到FEV1的占65%[年龄(4.5±0.9)岁][10]。基于年幼儿童配合能力有限,其测定结果可接受,作为参考。
儿童肺功能检测的质量控制是影响结果判断的重要因素。由于儿童肺功能检查的独特性,如儿童的理解能力、协调性以及呼吸生理特点(如呼吸道管径与肺容量的比值较成人大等),不能完全按成人的通气功能检查质控标准进行[11]。本研究作为"中国儿童肺通气功能正常值调查及预计值方程式建立"多中心研究的一部分,在检查过程中使用了严格规范、统一的检测方法和质量控制标准。有效地保证了检测的可靠性和重复性,并可在今后与全国其他中心进行比较分析,有实际临床应用价值。
本研究获得的回归方程应用在实际工作中,将纠正以往使用的国外肺功能预计值的不足,对儿童肺功能的评估和呼吸系统疾病(如哮喘等)的正确诊断,尤其是对呼吸道阻塞的早期诊断有重要的指导意义。

±s)
±s)
±s)
±s)
±s)



















