潮式呼吸分析参数评价哮喘儿童气道阻塞的意义和应用

中华儿科杂志 1999年第12期第37卷 论著

作者：邵洁　赵建琴　高茹　李云珠　俞善昌　邓伟吾

单位：邵洁、赵建琴、高茹、李云珠、俞善昌　上海第二医科大学附属瑞金医院儿内科　200025；邓伟吾　肺科

关键词：潮式呼吸；哮喘；气道梗阻

　　【摘要】　目的　评价潮式呼吸分析参数t_PEF/t_E、V_PEF/V_E在反映哮喘儿童气道阻塞的意义。方法　采用潮式呼吸流量/容积环和用力通气流量/容积环两种呼吸模式，对24名哮喘儿童吸入支气管扩张剂前后，及24名正常儿童进行潮式呼吸参数（t_PEF/t_E和V_PEF/V_E)和用力呼气容积-流量参数（FEV₁/FVC，max25，max50）的测定。结果　哮喘儿童t_PEF/t_E为（22±6）%、V_PEF/V_E为（31±8）%，健康对照组的t_PEF/t_E为（36±7）%、V_PEF/V_E为（41±5）%，两组差异有非常显著意义(P＜0.01)；哮喘组吸入β₂激动剂后，t_PEF/t_E为（28±4）%，V_PEF/V_E为（35±9）%，与用药前相比差异有显著意义（P＜0.05）。哮喘患儿用药前t_PEF/t_E与FEV₁/FVC、max25，max50显著正相关(r＝0.63，0.44，0.50，P＜0.05),用药后t_PEF/t_E与Vmax50显著正相关(r＝0.43,P＜0.05）。结论　潮式呼吸参数t_PEF/t_E、V_PEF/V_E能够反映哮喘儿童的气道阻塞情况和可逆程度。

Value and applicability of tidal breathing pattern analysis in

　　assessment of airflow obstruction in asthmatic children

SHAO Jie, ZHAO Jianqin, GAO Ru, et al. Ruijin Hospital,

　　Shanghai Second Medical University, Shanghai 200025

　　【Abstract】　Objective　To evaluate the value and applicality of tidal breathing pattern analysis expressed as t_PEF/ t_E in assessing airflow obstruction in asthmatic children. Method　The authors measured tidal breathing analysis parameters (t_PEF/t_E and V_PEF/V_E) via the tidal flow/volume loop and forced maximal expiratory flow volume parameters (FEV₁/FVC, max25, max50) via the forced expiratory flow/volume loop in 24 asthmatic children before and after inhalation of β₂-agonist and 24 healthy children. Result　The mean t_PEF/t_E and V_PEF/V_E in asthmatic subjects were (22±6)% and (31±8)%, which were significantly lower as compared with healthy subjects［ (36±7)% and (41±5)%, respectively, P＜0.01］. After inhalation of β₂-agonist, the values of t_PEF/t_E and V_PEF/V_E in asthmatic children increased to (27±4)% and (35±9)%, respectively, which were significantly higher as compared with the values obtained before using β₂-agonist (P＜0.05). There was a positive correlation between t_PEF/t_E and FEV₁/FVC, max25, or max50 (r＝0.63, 0.44, 0.50, P＜0.05) before inhalation of β₂-agonist and a positive correlation between t_PEF/t_E and max50 (r＝0.43, P＜0.05) after inhalation of β₂-agonist. Conclusion　Tidal breathing analysis parameters t_PEF/t_E and V_PEF/V_E could reflect the airway obstruction and its reversibility in asthmatic children.

　　【Key words】　Cheyne-Stokes respiration　Asthma　Airway obstruction

　　肺功能检查已经成为支气管哮喘重要的辅助检查手段，越来越多地用于哮喘的诊断、随访、治疗评价或预后判断等。用力呼气方式(forced expiratory pattern)是目前最为广泛使用的一种肺功能测定模式，最大呼气流量-容积曲线（MEFV曲线）能反映小气道阻力，但是这种方法需要正确的呼吸运动配合，同时，哮喘发作时患儿不能进行充分的用力呼吸，影响结果的准确性。我们应用潮式呼吸方式（tidal breathing pattern）分析潮式呼吸参数等指标在反映哮喘儿童气道阻塞的意义和临床价值。

　　对象和方法

　　一、对象

　　1.哮喘患儿24例，男13例，女11例；年龄6.5～12.3岁，平均（9.9±2.7）岁；均符合全国儿科哮喘协作组制订的哮喘诊断标准^［1］。

　　2.健康对照组24例，男12例，女12例；年龄6.8～13岁，平均（10.1±2.9）岁；非特应性体质，无反复咳嗽和被动吸烟史，个人和一级亲属无哮喘病史。

　　二、方法

　　1．肺功能仪和主要随机参数：Masterlab Pead system(德国JEAGER)肺功能仪，流量范围0～20 L/s，流量感受器总阻力＜50 Pa/（L·s），死腔容积100 ml。

　　2．哮喘儿童于吸入短效β₂-激动剂前和吸入β₂激动剂20分钟后各测定一次肺功能，进行潮式呼吸和用力通气两种呼吸模式。潮式呼吸测试时，受试者取坐位，背对视屏，加鼻夹，含口片，处于放松和安静状态。记录100个左右潮式呼吸流量/容积环，取分布于中间的50%的20个呼吸数据为最佳值。

　　用力通气分析时，受试者在操作员的恰时指令下取得最佳合作，重复1～2次，取最佳值。

　　3．潮式呼吸主要参数：(1)t_PEF：从开始呼气至达最大呼气流速的时间，单位：秒(s)。(2)t_E：总呼气时间，单位：s。(3)V_PEF：呼气至最大呼气流速时的呼出量，单位：升(L)。(4)V_E：总呼气量，单位： L。(5)T_I：吸气时间，单位：s。(6)t_E：呼气时间，单位：s。(7)VT：潮气量，单位：L。(8)BF：呼吸频率，单位：次/分。(9)MV：每分钟通气量，单位：升/分(L/min)。

　　4．用力通气主要参数：(1)FVC：用力肺活量。(2)FEV₁：1秒钟的用力呼气容积。(3)max50：50%肺活量时的最大呼气流量。(4)max25：75%肺活量时的最大呼气流量。

　　5．统计学检验：数据以±s表示，应用SAS统计软件包，对组间资料用成组t检验，用药前后资料用成对t检验，方差不齐时用t′检验，相关分析。

　　结果

　　1.健康儿童潮式呼吸曲线类似正弦曲线，t_I/t_E (1.01±0.10)%，t_PEF/t_E(39.8±7.1)%，V_PEF/V_E (40.5±5.3)%。

　　2.哮喘患儿t_PEF/t_E和V_PEF/V_E低于健康儿童（P＜0.01），哮喘患儿吸入支气管扩张剂后t_PEF/t_E和V_PEF/V_E分别升高26.7%和14.2%左右，用药前后差异有显著意义(表1)。

表1　肺功能指标在哮喘组用药前后及健康对照组的结果及比较(n＝24)

指标名称	±s			t值
	用药前	用药后	健康对照	Ⅰ与Ⅱ	Ⅰ与Ⅲ	Ⅱ与Ⅲ
tPEF/tE（%）	22±6	28±4*	36±7	3.98**	7.59**	8.32**
VPEF/VE（%）	31±8	37±9	40±5	2.32*	4.82**	1.68*
TI(吸气时间)(s）	0.89±0.05	1.13±0.28	1.36±0.30	4.31**	7.87**	2.75*
TE(呼气时间)(s)	1.17±0.33	1.21±0.19	1.34±0.48	0.51	1.43	1.23
VT(潮气量)(L)	0.40±0.18	0.48±0.21	0.53±0.19	1.42	2.43*	0.86
RR(呼吸频率)(次/分)	37.0±4.2	33.2±3.8	25.3±1.7	3.29**	12.65**	9.30**
MV(每分通气量)(L/分)	10.9±1.7	9.7±2.0	11.5±2.8	2.24*	0.90	2.56*
FEV1/FVC(%)	77±15	84±8	95±13	2.04*	3.32**	3.41**

　　^* P＜0.05，^** P＜0.01

　　哮喘患儿FEV₁/FVC显著低于健康儿童，吸入支气管扩张剂后FEV₁/FVC显著升高。

　　3．哮喘组用药前t_PEF/ t_E与FEV₁/FVC、max25、max50之间均显著正相关（P＜0.05）,用药后t_PEF/t_E与max50有显著相关性（表2）。

表2　潮式呼吸t_PEF/t_E值和用力通气主要

　　参数的相关系数（n＝24）

tPEF/tE	r值
	FEV1/FVC	max50	max20
用药前	0.63*	0.50**	0.44**
用药后	0.38	0.43**	0.29

　　^* P＜0.01，^** P＜0.05

讨论

　　潮式呼吸肺功能测定模式是平静状态下的自主呼吸时描述潮式呼吸流量/容积环的主要参数。在肺功能测定时，不需要复杂的呼吸运动配合，适合于小年龄儿童,本研究中48名儿童都顺利地完成测试过程。正常潮式呼吸的流量-时间曲线似正弦曲线，吸气时间和呼气时间基本相等。t_PEF/t_E和V_PEF/V_E是反映潮式呼吸的主要参数，有文献报道了健康人t_PEF/ t_E的变易性和可重复性，t_PEF/t_E符合正态分布，受试对象间隔两个月的重复测试，t_PEF/t_E具有良好的重复性，重复系数为5.3%^［2］。

　　本组哮喘患儿t_PEF/t_E和V_PEF/V_E明显低于健康对照组，在吸入支气管扩张剂以后，显著提高，说明这两个指标能够反映哮喘可逆性的支气管痉挛。有人也报道t_PEF/t_E和V_PEF/V_E与小气道阻力有明显相关性^［3，4］。

　　本研究发现，正常儿童与哮喘儿童的t_PEF/t_E和V_PEF/V_E有显著差异性，哮喘儿童不管其肺功能是否正常，都存在不同程度的气道炎症、气道痉挛和粘液分泌增加，到达呼气峰流量的时间（t_PEF）明显缩短，t_PEF/t_E比值因而下降。哮喘儿童吸入支气管扩张剂后，t_PEF/t_E上升和V_PEF/V_E上升，而有人研究囊性纤维化患儿，吸入支气管扩张剂后上述两项指标无显著变化，说明了t_PEF/t_E 和V_PEF/ V_E可以作为支气管扩张试验的指标，用于支气管哮喘、特别是缺乏喘息症状的哮喘的鉴别诊断、临床疗效评价等。t_PEF/t_E与MEFV反映气道阻塞的主要参数FEV₁/FVC、max50和max25有显著相关性，即t_PEF/t_E可以用以反映哮喘的气道阻塞，具有良好的重复性及疾病相关性。

　　参考文献

　　1　全国儿科哮喘协作组.儿童哮喘诊断标准和治疗常规.中华儿科杂志， 1993，31：222-224.

　　2　Van der Ent CK,Brackel HJL,Van der Laag J,et al.Tidal breathing analysis as a measure of airway obstruction in children aged three years and over. Am J Respir Crit Care Med, 1994,150:1347-1354.

　　3　Van der Ent, Brackel HJL,Mulder P,et al.Improvement of tidal breathing pattern analysis in children with asthma by on-line automatic data processing.Eur Respir J, 1996,9:1306-1313.

　　4　Morris MJ, Lane DJ.Tidal expiratory flow patterns in airflow obstruction.Thorax , 1981,36:135-142.

（收稿：1999-06-08　修回：1999-09-07）