儿童保健
北京地区5~14岁健康儿童肺通气功能参数实测值占预计值百分比研究
中华实用儿科临床杂志, 2017,32(11) : 848-851. DOI: 10.3760/cma.j.issn.2095-428X.2017.11.014
摘要
目的

调查北京地区5~14岁健康儿童肺通气功能主要参数实测值占预计值百分比情况,为临床准确判读提供依据。

方法

选择北京地区幼儿园和中小学5~14岁健康儿童400例(男198例,女202例),采用德国Jaeger肺功能仪进行流量容积-曲线测定。收集7项主要肺通气功能参数:呼气峰流量(PEF)、用力肺活量(FVC)、第1秒用力呼气容积(FEV1)、FEV1/FVC、用力呼出50%肺活量时的流量(FEF50)、用力呼出75%肺活量时的流量(FEF75)、最大呼气中期流量(MMEF)。以Jaeger肺功能仪中提供的Zapletal预计值公式(4~18岁)作为所调查儿童的预计值,计算其实测值占预计值的百分比。

结果

5~12岁年龄组儿童男女身高、体质量相近,差异均无统计学意义(均P>0.05);13~<14岁、14岁年龄组男童身高、体质量高于女童,差异均有统计学意义(t=3.35、2.05、5.99、2.67,均P<0.05)。不同年龄及性别儿童主要肺通气功能参数PEF、FVC、FEV1、FEV1/FVC实测值占预计值百分比均值分别波动于105.0%~114.7%、95.4%~106.8%、104.6%~115.4%、105.8%~112.6%。小气道功能参数FEF50、FEF75、MMEF实测值占预计值百分比分别波动于79.7%~103.7%、70.2%~110.5%、81.6%~114.7%。不同参数实测值占预计值百分比下限分别为PEF 85.0%,FVC 84.7%,FEV1 92.4%,FEV1/FVC 98.4%,FEF50 67.7%,FEF75 60.1%,MMEF 71.0%。

结论

北京地区5~14岁健康儿童肺通气功能一些参数水平高于Zapletal提供的正常值,可将FEV1 92.4%,FEV1/FVC 98.4%,PEF 85.0%、FVC 84.7%,FEF50 67.7%,FEF75 60.1%,MMEF 71.0%作为实测值占预计值百分比的正常下限。

引用本文: 宋欣, 赵梦雅, 杨哲, 等.  北京地区5~14岁健康儿童肺通气功能参数实测值占预计值百分比研究 [J] . 中华实用儿科临床杂志, 2017, 32(11) : 848-851. DOI: 10.3760/cma.j.issn.2095-428X.2017.11.014.
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美国胸科学会(ATS)和欧洲呼吸学会(ERS)均明确指出,肺功能评价应选择同人种、同地区、同生活环境和年龄相仿人群的正常值作为参考[1,2],使用不同的预计值会导致对肺部疾病不同的评估结果[3]。我国肺功能检测应用现状的调查和分析指出,能明确选用适于儿童正常值的医院仅占开展儿科检测的16.9%,引用国人预计值的医院仅占16.3%[4]。因此,本研究对北京市5~14岁健康儿童进行肺通气功能测定,分析参数实测值占预计值百分比情况及其占预计值百分比的正常下限值(LLN),为完善和规范阻塞性通气障碍的定性诊断标准提供参考。

1 资料与方法
1.1 研究对象

2010年5月至2011年6月,向北京市5~14岁或外地出生但在北京居住和生活0.5年以上的健康儿童家长发放初筛问卷以及进行体检和肺功能检测的知情同意书,由临床医师通过现场问诊、体检及查阅既往病历记录进行甄别。纳入标准:(1)既往无心肺和其他全身性疾病史,特别是无支气管哮喘(哮喘)、肺结核、反复发作的支气管炎等病史;(2)近4周内无呼吸道感染史;(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;身高、体质量在正常范围内[5]。排除标准:(1)癫痫并正在用药治疗;(2)各种原因正在使用β受体阻断剂;(3)静息心率>120次/min。剔除标准:试验过程中配合达不到质量控制标准;测定过程中发现患有鼻炎或上呼吸道感染;有家族过敏史及哮喘史。

1.2 测试方法
1.2.1 仪器及准备

使用德国Jaeger肺功能仪定标后测定流量-容积曲线,使用Zapletal预计值公式(4~18岁)作为所调查儿童的预计值,计算其实测值占预计值的百分比。(1)测定时间:均在08∶00-12∶00进行;(2)身高:赤脚测量身高,精确至0.5 cm;(3)体质量:轻衣测体质量,精确至0.5 kg;(4)测试体位:均取站立位。

1.2.2 测试内容

(1)测定项目:流量-容积曲线;(2)测试参数:呼气峰流量(PEF)、用力肺活量(FVC)、第1秒用力呼气容积(FEV1)、FEV1/FVC、用力呼出50%肺活量时的流量(FEF50)、用力呼出75%肺活量时的流量(FEF75)、最大呼气中期流量(MMEF)。

1.2.3 测试方法

受试者衣带宽松,鼻夹夹鼻,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,质量控制达到操作规范标准[6]

1.3 统计学处理

采用SPSS 21.0软件对各项肺通气功能参数进行分析,符合正态分布数据以±s表示,不同性别间均数比较采用t检验;非正态分布以中位数(第25百分位数,第75百分位数)[M(P25P75)]表示,组间比较用非参数检验;P<0.05为差异有统计学意义,用百分位数法计算单侧95%下限,即第5百分位数(P5)。

2 结果
2.1 一般情况

共纳入5~14岁儿童400例,男198例,女202例,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,13~<14岁、14岁年龄组男童身高、体质量均高于女童,差异均有统计学意义(均P<0.05),结果见表1

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表1

北京地区5~14岁儿童的主要生理参数

Table 1

Physical characteristic of children aged 5-14 years old in Beijing

表1

北京地区5~14岁儿童的主要生理参数

Table 1

Physical characteristic of children aged 5-14 years old in Beijing

组别性别(例)身高(cm,±s)tP体质量(kg,±s)tP
5~<6岁1820113.6±4.2113.3±4.70.190.8520.3±3.019.9±3.30.410.69
6~<7岁1921120.5±3.5119.5±5.40.650.5224.7±4.622.6±4.81.350.19
7~<8岁2020125.8±5.6124.4±4.80.880.3825.6±5.825.1±3.90.320.75
8~<9岁2220132.1±6.6130.6±4.60.830.4129.9±6.826.8±5.11.660.10
9~<10岁1821140.7±6.3138.7±8.40.810.4237.6±9.133.9±7.31.430.16
10~<11岁2317141.1±6.1143.2±6.61.070.2936.5±8.039.6±6.51.300.20
11~<12岁1922148.8±5.2151.5±5.31.710.1043.0±7.942.7±8.60.120.91
12~<13岁2120156.3±9.0155.8±4.30.240.8150.8±14.544.1±8.41.790.08
13~<14岁1722166.5±8.0158.9±6.43.35<0.0161.1±16.252.9±9.32.050.04
14岁2119168.9±5.1159.8±4.55.99<0.0164.7±15.053.7±10.42.670.01
2.2 不同年龄与性别儿童肺通气功能参数实测值占预计值百分比

肺通气功能主要参数PEF、FVC、FEV1、FEV1/FVC实测值占预计值百分比的均值分别波动于105.0%~114.7%、95.4%~106.8%、104.6%~115.4%、105.8%~112.6%。

各年龄组PEF、FVC、FEV1实测值占预计值百分比在不同性别间差异均无统计学意义(均P>0.05)。FEV1/FVC实测值占预计值百分比在部分年龄组(6~<7岁组、8~<9岁组、9~<10岁组、12~<13岁组)女童高于男童,差异均有统计学意义(均P<0.05),且其变异明显小于其他参数(表2)。

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表2

不同年龄与性别健康儿童肺通气功能参数实测值占预计值百分比(%,±s)

Table 2

The measured value vs.the expected value of main pulmonary function parameters of healthy children in different gender and age groups(%,±s)

表2

不同年龄与性别健康儿童肺通气功能参数实测值占预计值百分比(%,±s)

Table 2

The measured value vs.the expected value of main pulmonary function parameters of healthy children in different gender and age groups(%,±s)

组别PEFtPFVCtPFEV1tPFEV1/FVCtP
5~<6岁111.3±3.5111.2±15.50.030.97105.5±6.7106.8±10.00.470.64116.4±8.3117.3±11.10.290.77109.1±4.1111.6±3.62.020.05
6~<7岁110.3±17.0114.5±12.10.900.37105.4±13.2104.3±13.40.260.79113.8±13.4115.4±14.50.370.71106.9±7.0111.8±4.32.700.01
7~<8岁107.8±14.6108.4±18.00.120.9097.5±9.3102.6±9.51.700.10106.1±8.9109.0±10.20.950.35107.8±6.9107.8±4.4<0.011.00
8~<9岁109.9±14.9114.7±11.31.170.25100.4±10.9103.6±10.70.970.33108.6±11.2112.1±11.51.000.32106.9±4.0109.6±3.42.300.03
9~<10岁108.2±11.6110.4±12.40.590.5699.0±9.8100.7±8.80.580.56106.7±10.3109.4±10.00.860.40106.5±4.7110.0±4.42.390.02
10~<11岁106.2±12.2105.0±12.60.320.7599.5±11.8100.3±10.50.240.81106.3±11.7107.3±11.10.280.78105.8±6.1108.3±4.61.400.17
11~<12岁111.0±10.4106.6±14.71.110.2798.5±8.397.3±9.50.400.69107.0±8.6104.6±10.10.830.41107.5±3.9108.7±4.90.900.38
12~<13岁106.1±12.3109.2±12.10.830.4196.8±9.2100.9±9.61.360.18105.4±9.1112.0±9.42.280.02107.8±4.6112.6±4.73.26<0.01
13~<14岁107.7±21.2106.3±15.70.230.8295.4±11.399.2±13.50.940.35103.0±11.9107.7±13.01.180.25107.1±5.3110.0±5.51.720.93
14岁108.3±12.9107.0±14.00.300.7698.9±8.6103.8±11.01.560.13106.8±10.5113.2±9.52.010.05106.8±6.7110.8±6.01.960.06

注:PEF:呼气峰流速;FVC:用力肺活量;FEV1:第1秒用力呼气容积

PEF:peak expiratory flow;FVC:forced vital capacity;FEV1:forced expiatory volume in 1 second

2.3 不同年龄与性别儿童小气道功能参数实测值占预计值百分比

小气道功能参数FEF50、FEF75、MMEF实测值占预计值百分比分别波动于79.7%~103.7%、70.2%~110.5%、81.6%~114.7%。不同性别儿童其FEF50、FEF75、MMEF实测值占预计值百分比的差异仅在个别年龄组(6~<7岁组、12~<13岁组)差异有统计学意义(均P<0.05),结果见表3

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表3

不同年龄与性别健康儿童小气道功能参数占预计值百分比[%,M(P25P75)]

Table 3

The measured value vs.the expected value of small airway parameters of healthy children in different gender and age groups[%,M(P25P75)]

表3

不同年龄与性别健康儿童小气道功能参数占预计值百分比[%,M(P25P75)]

Table 3

The measured value vs.the expected value of small airway parameters of healthy children in different gender and age groups[%,M(P25P75)]

组别FEF50ZPFEF75ZPMMEFZP
5~<6岁94.4(75.0,98.8)96.1(81.1,105.4)1.700.0980.1(67.7,84.7)82.4(70.1,96.5)0.940.3594.9(81.1,102.2)97.0(85.9,106.9)1.490.14
6~<7岁95.9(74.1,105.2)99.8(86.0,114.4)2.070.0473.3(61.5,99.8)82.6(64.0,105.4)1.830.0793.2(74.2,110.7)96.9(81.4,121.0)2.020.04
7~<8岁80.6(71.2,99.3)84.8(72.9,95.7)0.430.6774.6(59.5,93.5)70.6(62.2,88.7)0.050.9682.0(73.4,109.7)84.3(75.9,96.4)0.080.95
8~<9岁87.4(81.5,106.0)92.1(83.6,106.1)1.280.2076.1(69.1,90.5)76.7(69.9,91.9)0.780.4492.0(81.9,106.3)92.4(84.6,108.6)1.340.18
9~<10岁96.1(82.0,107.5)99.1(83.0,106.7)0.730.4682.0(65.2,92.3)83.5(68.3,95.0)1.030.3097.5(80.6,106.0)100.3(84.8,108.5)1.170.24
10~<11岁97.9(79.8,110.7)96.6(80.5,108.3)0.120.9080.3(70.1,100.9)84.0(71.4,100.2)0.940.3595.4(85.6,114.9)95.9(85.6,113.1)0.290.78
11~<12岁95.8(90.0,114.8)93.3(81.0,114.8)0.950.3482.4(73.2,92.7)82.3(71.4,97.9)0.140.8997.3(93.1,112.1)96.5(80.6,111.8)0.440.66
12~<13岁94.4(86.5,108.1)99.0(86.5,111.9)1.040.3092.0(77.6,96.9)95.5(79.4,114.5)2.480.0195.4(90.4,108.9)102.9(91.2,118.2)1.980.04
13~<14岁91.3(83.6,106.7)94.6(84.8,112.6)0.920.3687.6(79.7,107.9)89.1(79.7,107.9)0.320.7597.2(86.7,107.4)100.0(87.5,120.6)0.680.49
14岁100.5(81.0,116.8)102.6(86.7,119.2)0.800.4295.4(73.5,119.2)101.7(87.6,117.5)0.890.37102.7(84.7,123.6)108.0(94.0,123.8)0.890.37

注:FEF50:用力呼出50%肺活量时的流量;FEF75:用力呼出75%肺活量时的流量;MMEF:最大呼气中期流量

FEF50:forced expiratory flow at 50% of vital capacity;FEF75:forced expiratory flow at 75% of vital capacity;MMEF:maximal midexpiratory flow

2.4 肺通气功能参数实测值占预计值百分比的LLN

对PEF、FVC、FEV1、FEV1/FVC、FEF50、FEF75、MMEF数据均采用百分位数法计算P5作为LLN。PEF、FVC实测值占预计值百分比的LLN非常接近(85.0%,84.7%),FEV1、FEV1/FVC占预计值百分比的LLN分别为92.4%、98.4%。而小气道功能参数实测值占预计值百分比的LLN则较低,结果见表4

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表4

不同性别儿童肺通气功能参数实测值占预计值百分比的下限(%)

Table 4

Lower limit of normal of measured value vs.the expected value of pulmonary function parameters in children with different genders(%)

表4

不同性别儿童肺通气功能参数实测值占预计值百分比的下限(%)

Table 4

Lower limit of normal of measured value vs.the expected value of pulmonary function parameters in children with different genders(%)

组别PEFFVCFEV1FEV1/FVCFEF50FEF75MMEF
男童87.284.692.398.365.459.469.4
女童85.782.790.099.372.062.672.7
合计85.084.792.498.467.760.171.0

注:PEF:呼气峰流速;FVC:用力肺活量;FEV1:第1秒用力呼气容积;FEF50用力呼出50%肺活量时的流量;FEF75:用力呼出75%肺活量时的流量;MMEF:最大呼气中期流量

PEF:peak expiratory flow;FVC:forced vital capacity;FEV1:forced expiatory volume in 1 second;FEF50:forced expi-ratory flow at 50% of vital capacity;FEF75:forced expi-ratory flow at 75% of vital capacity;MMEF:maximal midexpiratory flow

3 讨论

目前我国医院肺功能室多使用国外进口仪器,以德国Jaeger公司肺功能仪较为普遍,其仪器设置的预计值系统中无中国儿童的预计值,18岁以下只有Zapletal的预计值公式,年代久远,已明显低估了FEV1和FVC[7],虽然不合适,但是临床仍在使用[8]。近年来国内有一些有关肺功能正常值的研究,由于各种原因一直未能在肺功能仪器中设置中国儿童肺通气功能的正常预计值公式。如今我国儿童的营养状况显著改善,身高有所提高,其肺功能水平可能随之改变,继续使用Zapletal的预计值作为正常参考可能造成一定程度的偏差。因此,了解我国健康儿童肺通气功能主要参数实测值与仪器中提供的预计值水平的差异,对准确客观地判断儿童通气功能障碍、规范儿童阻塞性通气功能障碍的诊断标准、协助解决诊疗中实际问题十分必要。

本研究结果发现,不同性别儿童其PEF、FVC、FEV1占预计值的百分比间差异无统计学意义,但FEV1/FVC占预计值百分比在部分年龄组(6~<7岁、8~<9岁、9~<10岁、12~<13岁)女童显著高于男童,且标准差小。不同年龄、不同性别儿童其FEF50、FEF75、MMEF占预计值百分比分布存在类似情况,6~<7岁、7~<8岁、12~<13岁组女童显著高于男童,支持女童呼吸道发育早于男童的观点[9]。本研究结果显示,FVC和PEF的LLN略高于ATS/ERS指南[1]和我国制定的肺功能指南或专家共识[10]建议的正常水平(PEF、FVC≥80%预计值)。

挪威有报道也指出FEV1/FVC低于LLN比低于70%更能确定阻塞性通气功能障碍[7]。近年来,随着金标准的进一步推广和对传统肺功能检查判断标准的认识不足,时常发生误将成人FEV1/FVC<70%作为阻塞性通气功能障碍诊断标准应用于儿童的情况,导致理论概念和临床诊断的混乱,影响疾病诊断、病情评估和治疗效果的评价[11]。FEV1既是容积参数,也是流量参数,故对于肺容量的改变或是否存在阻塞性通气功能障碍均有重要的诊断价值。本研究结果提示,FEV1和FEV1/FVC实测值占预计值百分比的LLN分别为92.4%、98.4%。我国儿童肺功能系列指南[12]中均推荐以占预计值92%为阻塞性通气功能障碍的诊断界值,这些推荐结果比较接近,但均略低于本研究结果。

FEF50是反映呼气中期的流量指标,其与MMEF及FEF75共同参与对小气道功能障碍的判断[13]。一项前瞻性随访研究发现,儿童肺功能小气道参数应使用测定区域内人群的数据[14]。本研究结果显示,小气道功能参数LLN(FEF50 67.7%、FEF75 60.1%、MMEF 71.0%的预计值)与ATS/ERS指南和我国的儿童肺功能专家共识[1,10,12]接近。健康儿童中有小部分儿童肺功能参数中只有FEF75一项较低,可能由于环境因素、个体差异及空气污染对呼吸系统的影响[15]等原因,单纯一项FEF75低于正常预计值通常不具有重要临床意义。小气道指标还存在争议,对于儿童判断阻塞性疾病FEV1/FVC较小气道指标更可靠[16,17]

本研究存在一定的局限性,一是健康儿童来源于城区,未纳入周边区县及农村儿童,区域代表性有待加强;二是样本量较少,有待开展大样本、扩大区域的分析,更有助于该地区呼吸系统疾病的早期诊断和健康风险分析。

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