哮喘预测指数联合潮气肺功能检测对婴幼儿喘息转归的预测价值

陈国华,黄为民,潘志伟,白珺,招顺万,刘志刚,刘宏涌

(1.南方医科大学第一临床医学院 佛山市妇幼保健院儿科, 广东 佛山 518000； 2.南方医科大学第一临床医学院南方医院新生儿科， 广东 广州 510000)

喘息是婴幼儿时期一种常见的慢性气道疾病，据统计，3岁前出现过喘息的儿童约占1/3[1]。若未得到及时有效治疗，随着年龄的增长，部分患儿最终发展为哮喘，严重影响着患儿的身心健康[2]。因此，对喘息患儿进行早期诊断、治疗和减少喘息发作是当前临床研究的重要课题，同时婴幼儿喘息的临床转归也一直是儿科医生面临的棘手问题和争论的焦点。哮喘预测指数(asthma prediction index，API)常用于喘息预测中，但其有效性仍存在争议。潮气肺功能检测是通过儿童在静睡状态下的潮气呼吸参数来反映肺部功能，可测定潮气呼吸肺功能的各项指标，并评价喘息患儿大小气道阻塞情况，该检测方式操作简单，无需患儿配合，在婴幼儿喘息的预测、治疗和判定转归中具有重要意义[3]。本研究以2017年1-12月我院收治的1～3岁反复喘息儿童为研究对象，旨在探讨API联合潮气肺功能检测对婴幼儿喘息患儿转归的预测价值。

1 资料与方法

1.1 一般资料

本组喘息儿童共100例，通过询问或查找门诊病历，登记患儿姓名、性别、年龄、出生日期、体重、身高、开始喘息年龄、喘息频率、喘息发作严重程度、父母哮喘史病史、湿疹病史及过敏性鼻炎病史等基本资料。根据API将患儿分为API阳性组(n=50)、API阴性组(n=50)。API阳性组中，男26例，女24例；年龄1～3岁。API阴性组中，男28例，女22例；年龄1～3岁。另选取同期在本院进行生长发育健康检查的50例健康婴幼儿作为对照组，男27例，女23例。均无长期反复咳嗽史、过敏史及哮喘家族史。3组儿童性别、年龄、身高及体质量等一般资料比较，差异无统计学意义(P>0.05)，具有可比性，见表1。

表1 3组基线资料比较

1.2 诊断标准

符合儿童支气管哮喘诊断与防治指南(2016年版)》[4]中喘息的相关诊断标准。API阳性定义：1～3岁内喘息儿童具有以下主要危险因素中的1项[5]：①有吸入性过敏原的依据；②经临床诊断的特应性皮炎；③父母有哮喘病史。或具有以下次要危险因素中的2项：①外周血嗜酸性粒细胞≥4%；②有食物过敏原的依据；③与感冒无关的喘息。API阴性定义：不满足上述阳性诊断条件。

1.3 纳入与排除标准

1.3.1纳入条件 ①符合上述诊断标准；②患儿年龄1～3岁；③有咳嗽喘息症状，1年内反复喘息发作4次以上；④肺部闻及喘鸣音；⑤ 12 h内未吸入激素类、茶碱类及短效支气管扩张剂等药物；⑥无被动吸烟、无特异性体质及影响肺功能的疾病；⑦本研究项目经医院医学伦理委员会审批通过，患儿监护人均知情同意并签定知情同意书。

1.3.2排除标准 ①早产儿或存在先天性心血管疾病；②胸廓畸形或支气管肺发育不良；③气道内阻塞或管外压迫；⑤支气管扩张或活动性肺结核患儿；⑥合并存在可能影响正常肺功能检测的疾病；⑦不能配合随访或中途退出研究者。

1.4 方法

1.4.1设备及药物 (1)设备：采用Master Screen肺功能仪(德国JAEGER公司生产，功率：流速敏感度>0.5 mL，分辨率>0.1 mL，死腔容量2 mL)，流速-容量曲线(TBFV环)。(2)药物：镇静药物：10%水合氯醛；支气管舒张剂：特布他林1 mL。

1.4.2检测前准备 使用前对压力传感器和呼吸流速进行质量控制和零点校正，检测前将婴幼儿鼻咽部分泌物清除，保持婴幼儿呼吸道通畅，并确保患儿检测时不存在腹胀感，检测前给予患儿10%水合氯醛0.5～0.8 mL/kg，并确保幼儿处于药物或自然睡眠状态下进行检测。

1.4.3肺功能检测方法 由对操作设备熟悉的医师进行操作，检测时间为饭后1～2 h，患儿取仰卧位，颈部稍向后伸展，充分开放气道，选择大小合适的面罩，将面罩适当用力罩在口鼻上，用小指和无名指将幼儿轻轻托起并压紧面罩边缘以避免漏气。每人均连续测试5次，至少记录20次潮气呼吸，完成测试后，根据电脑自动记录的潮式呼吸肺功能各参数值取5次最佳结果计算平均值，结果主要以达峰容积比(VPEF/VE)、达峰时间比(TPTEF/TE)值，两者之间差异应低于10%。

1.4.4TBFV环 在平静呼吸下，气体流速仪感受呼吸过程中的压力流速变化。计算机处理输入信号，以坐标纵轴Y为流速(L·s-1)、横轴X为容量(L)，绘制出TBFV环并得到数据。

1.4.5测定指标及随访内容 ①潮气肺功能：采用Master Screen肺功能仪进行潮气肺功能检测，测定参数包括每公斤体重潮气量(VT/kg)、吸气时间(TI)、呼气时间(TE)、吸气时间与呼气时间比(TI/TE)、达峰容积比即达到呼气峰流速时呼出的容积与呼气容积比值(VPEF/VE)、达峰时间比即达到呼气峰流速的时间与呼气时间的比值(TPTEF/TE)、最大呼气流速(PEFR)、每分通气量(MV)、呼吸频率(RR)、用力呼气25%肺活量时呼气流速(TEF25%)，用力呼气50%肺活量时呼气流速50%、用力呼气75%肺活量时呼气流速75%。注意事项：检测时在婴幼儿呼吸平稳后开始记录数据，每次检测结果以VPEF/VE、TPTEF/TE参考，两者之间差异应<10%。②脉冲震荡肺功能测定：采用脉冲震荡肺功能仪(德国JEAGER公司生产)测定脉冲震荡肺功能，测定时取受试婴幼儿站位，何持呼吸道通畅，将受试儿童两侧面颊用双手托住，在其平静呼吸状态下采用电脑自动采集数据。测试指标包括肺弹性阻力(X5)、呼吸总阻抗(Z5)、中心气道阻力(R20)、总气道阻力(R5)及共振频率(Fres)；③专科门诊随访1年，每半年评估一次喘息次数、喘息严重程度、小气道功能异常率、大气道功能异常率及肺容量异常率以评估患儿转归情况。其中，喘息程度分级：正常：VPEF/VE与TPTEF/TE为28%～55%；轻度：VPEF/VE与TPTEF/TE为23～27%；中度：15%～22%；重度：<15%。

1.5 统计学方法

应用SPSS18.0统计学软件进行分析，符合正态分布的计量资料以(x±s)表示，多组比较采用单因素方差分析，组内前后比较采用配对t检验，；非正态分布的计量资料以中位数表示，采用非参数检验；计数资料以(%)表示，采用χ2检验进行比较。P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 3组潮气肺功能指标比较结果

3组潮气肺功能指标VT/kg、TI、TE、TI/TE、MV、RR、PTEF比较，差异无统计学意义(P>0.05)；API阳性组与API阴性组的VPEF/VE、TPTEF/TE、TEF25%、TEF50%及TEF75%水平低于对照组(P<0.05)；3组VPEF/VE、TPTEF/TE、TEF25%、TEF50%、TEF75%比较，差异均有统计学意义(P<0.05)，见表2。

2.2 3组脉冲震荡肺功能比较结果

3组R20比较，差异无统计学意义(P>0.05)；API阳性组X5较API阴性组和对照组降低，Z5、R5、Fres较API阴性组和对照组高(P<0.05)；API阴性组与对照组各项指标比较，差异均无统计学意义(P>0.05)，见表3。

表2 3组潮气肺功能指标比较结果

表3 3组脉冲震荡肺功能结果比较

2.3 两组婴幼儿喘息症状、肺功能及实验室指标随访结果

入组时，两组喘息次数、轻、中重度发作率、小气道功能异常率、大气道功能异常率、肺容量异常率均较高，差异无统计学意义(P>0.05)；第一次随访，两组喘息次数、轻、中重度发作率、小气道功能异常率、大气道功能异常率、肺容量异常率均不同程度降低，哮喘预测指数阳性组与哮喘预测指数阴性组第一次随访的哮喘发作次数、小气道功能异常率比较，差异均有统计学意义(P<0.05)；第二次随访，两组喘息次数、轻、中重度发作率、小气道功能异常率、大气道功能异常率、肺容量异常率较第一次随访结果降低(P<0.05)，但两组哮喘发作次数、轻、中重度发作率、小气道功能异常率、大气道功能异常率及肺容量异常率比较，差异无统计学意义(P>0.05)，见表4。

2.4 3组TBFV环形态比较分析

对照组TBFV环表现为正常(图1)；API阳性组入组时TBFV环表现为不同程度阻塞性通气障碍图形有17例，第一次随访时6例，第二次随访时1例；API数阴性组入组时TBFV环表现为不同程度的阻塞性通气障碍图形有15例，第一次随访时4例，第二次随访时0例。两组各时相点比较，差异无统计学意义(P>0.05)，阻塞越严重，TBFV环呼气下降支斜率越大或出现向内凹陷，见图2～4。

表4 两组婴幼儿喘息症状、肺功能及实验室指标随访结果

5004003002001000-100-200-300-400-500050100150Flow[mL/s]

Flow[mL/s]5004003002001000-100-200-300-400-500050100150200B2345

Flow[mL/s]5004003002001000-100-200-300-400050100150

Flow[mL/s]5004003002001000-100-200-300-400-500050100150200B12345

3 讨论

1～3岁婴幼儿发生喘息与其气管解剖生理特点密切相关，婴幼儿气道弹力纤维和软骨以育尚不完善，本身较狭窄的气道一旦受细菌或病毒入侵，引起呼吸道感染，出现黏膜肿胀、充血，加之粘液分泌较多，易导致患儿出现不同程度的气道堵塞，进而引起喘息，甚至影响着患儿的各个系统[6-8]。婴幼儿喘息性疾病包括毛细支气管炎、喘息性支气管炎及支气管哮喘等，该类疾病的发生与患儿本身、患儿家庭及社会等有着重要关系，其发作频率和严重程度与肺功能改善和远期哮喘的发生有直接关系[9]。因此，早期正确评估婴幼儿时期发生的喘息症状对有效治疗婴幼儿喘息至关重要。

2000年，Castro-Rodriguez[10]等提出了API的概念，最初主要用于识别在以后会发生哮喘的学龄前儿童，目前已为临床评估婴幼儿喘息转归的一个重要指标。API包括医生诊断的湿疹和父母有哮喘史2项主要指标及外周血中嗜酸性粒细胞≥0.40、非感冒性喘息和医生诊断的变应性鼻炎这3项次要指标，包括主要指标中1项或次要指标中2项可判定为阳性。虽API已成为3岁以下反复喘息婴幼儿哮喘发生风险的重要指标，但却以评估气道炎症状况，因此存在一定局限[11]。随着医疗技术的发展，潮气呼吸肺功能检测在婴幼儿肺功能检测中得到广泛应用，该检测方法是利用面罩上的流速传感器，对婴幼儿平静呼吸时的气流流速进行测定，可评估婴幼儿气道慢性炎症和气道反应性，可为临床诊治反复喘息提供有效的依据[12-15]。潮气肺功能检测依据流量-容积曲线(TBFV)进行容积分析，其中肺功能指标TPEF/VE、TPTEF/TE是反映小气道阻塞的重要指标，两者变化基本同步，比值越低，则代表气道阻塞越严重[16]。本研究结果显示，API阳性组与API阴性组的TPEF/VE、TPTEF/TE值均低于对照组，但两组间TPEF/VE、TPTEF/TE值比较差异无统计学意义，说明两组婴幼儿均存在不同程度小呼吸道阻塞。分析原因在于1～3岁婴幼儿呼吸系统发育尚不完善，支气管管腔、气管狭窄，黏液分泌少，纤毛运动差，在呼吸道感染后易引起黏膜充血肿胀和分泌物阻塞。

婴幼儿喘息一般分为早期一过性喘息、持续性喘息及迟发性喘息[17]。据相关统计学显示，约70%以上API阳性患儿为持续性喘息，而API阴性患儿中约占95%为一过性喘性[18]。Lauhkonen等[19]研究表明，API阳性儿童多数据在小气道持续炎症性改变，且呼出气一氧化氮升高。侯伟鹏等[20]研究表明，API阳性和阴性婴幼儿用力呼出气量为25%、50%、75%肺活量时的平均流量(TEF25%、TEF50%、TEF75%)、用力肺活量(FVC)、0.5s用力呼气容量(FEV0.5)等均显著降低，与API阴性儿童相比，阳性儿童降低更显著。本研究结果显示，API阳性组和阴性组VPEF/VE、TPTEF/TE、TEF25%/TEF50%/TEF75%均降低，而每公斤体重潮气量(VT/kg)、吸气时间(TI)、呼气时间(TE)、吸气时间与呼气时间比(TI/TE)、最大呼气流速(PEFR)、每分通气量(MV)及呼吸频率(RR)与对照组比较无显著性差异。经随访1年，脉冲震荡肺功能检测显示，API阳性患儿Z5、R5、Fres升高，X5降低，结果提示API阳性婴幼儿仍存在肺功能损害，API阴性婴幼儿肺功能逐渐恢复正常。此外，本研究结果还显示，API阳性组在随访半年和1年时的喘息次数均高于阴性组，API阳性组小气道功能异常在随访半年时高于阴性组，而随访1年时两组小气道功能异常率均明显降低，且差异无统计学意义。此外，两组轻、中重度发作率、大气道功能异常率及肺容量异常率在两次随访中均显著降低，组间比较无明显差异。上述结果说明，随着婴幼儿年龄的增大，其小气道功能逐渐改善和恢复正常，故喘息次数也相应减少，可见患儿转归良好。

TBFV图中以纵坐标为流速，横坐标为容量，呼气相为环的上半部分，吸气相为下半部分，婴幼儿吸气流速取决于气道阻力和吸气肌力，当气道阻力增大和吸气肌力减弱时，平均吸气流速和吸气峰流速降低，则TBFV环吸气相出现异常，故大气道病变可通过TBFV环吸气相反映，而小气道病变可通过呼气相反映，肺功能的改变可通过TBFV环直观形象地反映出来[21]。本研究结果显示，TBFV环以呼气相改变为主。哮喘急性期气道痉挛引起管径狭小而加大了气道阻力，且气道黏膜在炎症反应下充血水肿，分泌物增多，致患儿呈现用力呼气曲线图，呼气相升支陡峭，这与呼吸中枢在气道阻塞反身性兴奋作用下呼气驱动力增强，而使迅速达到峰流速相关[22]。气道阻塞时呼气阻力增大，使呼气相流速受限，TBFV环表现为呼气相下降支倾斜，图形呈矮胖型。TBFV呼气相降支斜率越增大则代表阻塞程度越严重，呼气环降支或容积轴凹陷。一般在喘息缓解期，气道阻塞减轻，潮气量增加，大气道通气功能改善，TBFV高峰后移，环变宽。小气道功能不同程度改善，流速明显提升，通常在缓解期容量环呼气下降支远离容量轴[23]。曹顺顺等[24]研究提出，TBFV环形状可作为评价肺功能的一重要参数，有利于评价婴幼儿气道阻塞程度、部位及治疗效果，但应注意的是，TBFV环在患儿呼吸增快，潮气量下降时也可呈瘦长型，使VPEF/VE、TPTEF/TE在阻塞情况下无明显降低，这一情况易误判为限制性通气障碍。因此，为提高喘息判断的准确性，在观察TBFV环的同时，还应结合其他辅助检查结果和临床表现，以此为合理治疗提供有效依据。

综上所述，API联合潮气呼吸肺功能检测在判断喘息婴幼儿气道是否阻塞、阻寒部位及阻塞程度中至关重要，因此定期测定患儿潮气呼吸肺功能，有利于对患儿病情进行动态观察，在婴幼儿喘息转归中具有重要意义。