体积描记法在婴幼儿急性下呼吸道感染中的应用价值评估

黄小英　张松丽　赵萍　刘国清　罗惠琴　何爱华

体积描记法在婴幼儿急性下呼吸道感染中的应用价值评估

黄小英张松丽赵萍刘国清罗惠琴何爱华

【摘要】目的使用体积描记法对婴幼儿急性下呼吸道感染(ALRI)肺功能相关变化和预后进行评估，探讨体描应用于婴幼儿ALRI中的意义。方法选取2012年2月至2013年6月收治的ALRI患儿共计430例，根据患儿情况分成喘息组180例，非喘息组250例，并设置呼吸功能正常儿童共110例作为对照组，使用体描仪对FRC，Raw以及潮气呼吸参数进行测定，分析比较各组FRC、Raw等体描特征性项目和潮气呼吸项目之间的差异与相关性。结果喘息组TPTEF/TE、FRCp中位数、FRCp/kg、sReff、Reff及Reff/kg明显高于其他2组(P＜0.05)，VPTEF/VE低于其他2 组(P＜0.05)。FRCP、FRCP/kg、sReff、Reff及Reff/kg与TPTEF/TE，IVPTEF/VE呈负相关(P＜0.05)。同急性期相比，喘息组患儿恢复期的TPTEF/TE、VPTEF/VE无显著改善(P＞0.05)，FRCP、FRCP/kg、sReff、Reff、Reff/kg等体描特有指标下降明显，差异均有统计学意义(P＜0.05)。结论体描在测定ALRI患儿肺功能方面可行性较强，能有效反应ALRI的呼吸功能变化，值得临床推广应用。

【关键词】呼吸功能试验;体积描记术;呼吸道感染

【中图分类号】R 725.62

【文献标识码】A

【文章编号】1002－7386(2015)16－2408－04

doi:10.3969/j.issn.1002－7386.2015.16.002

【Abstract】Objective To evaluate the changes of lung function related to infantile acute lower respiratory infection(ALRI)and patient’s prognosis bymeans of plethysmography，and to explore the application value of plethysmography in infantile acute lower respiratory infection.Methods Four hundred and thirty infants with ALRI who were admitted into our hospital from February 2012 to June 2013 were enrolled in the study.The patients were divided into two groups: gasping group(n =180)and non-gasping group(n =250)，besides，110 healthy infants were served as control group.The FRC，Raw andmoisture respiratory parameters of all the subjects were detected by plethysmography，and the correlation between plethysmographic parameters including FRC，Raw andmoisture respiratory parameters was analyzed and compared.Results The TPTEF/TE，median FRCp，FRCp，FRCp/kg，sReff，Reff and Reff/kg in gasping group were significantly higher than those in the other two groups(P＜0.05)，however，VPTEF/VE was significantly lower than that in the other two groups(P＜0.05).The FRCP，FRCP/kg，sReff，Reff，Reff/kg were negatively correlated to TPTEF/TE and IVPTEF/VE.As compared with those in gasping group at acute period，the TPTEF/TE and VPTEF/VE were not obviously improved in gasping group at recovery period(P＞0.05)，but FRCP，FRCP/kg，sReff，Reff，Reff/kg were significantly decreased(P＜0.05).Conclusion Plethysmography is greatly feasible inmeasuring lung function of infants with ALRI，which can effectively reflect the changes of respiratory function of patients with ALRI，therefore，it is worthy of clinical spreading application.

收稿日期:(2015－02－18)

作者单位: 516000广东省惠州市第一人民医院儿科(黄小英、张松丽、赵萍)，肺功能科高压氧(刘国清)，儿保科(罗惠琴);广东省惠州市中医医院儿科(何爱华)

Application value of plethysmography in infantile acute lower respiratory infection

HUANG Xiaoying，ZHANG Songli，ZHAO Ping，et al.Department of Pediatrics，The First Hospital of Huizhou City，Guangdong，Huizhou 516000，China

【Key words】respiratory function test; volume trace technique; respiratory tract infection

急性下呼吸道感染(acute lower respiratory infection，ALRI)是造成婴幼儿死亡重要因素，其中肺炎以18.3%的比例高居时间范围年龄低于5岁的儿童的死亡原因首位［1］，而婴幼儿发生ALRI造成喘息也与哮喘发生存在一定关系，据统计哮喘患儿约有30%于婴儿时期有细支气管炎病史［2］。因此，在随访ALRI患儿期间评估儿童的呼吸道受损情况，有效分析肺功能损伤以及患儿出现哮喘等情况显得尤为重要。近年来国内主要采取潮气呼吸检测对婴幼儿肺功能进行测定，但此种方法无法对反映肺总量的功能残气量(FRC)及呼吸功能气道阻力(Raw)进行测定。体积描记法是一种新型检测手段，通常适用于身长在90 cm以下的患儿［3，4］，不仅能够将FRC以及Raw进行测定，而且能潮气呼吸参数进行测定，但目前在国内外婴幼儿体积描记法相关报道较少。本次研究随访了2012年2月至2013年6月使用体描仪对肺功能检测并同时有喘息体征的430例ALRI患儿，分析研究体描与ALRI患儿的价值及意义，报道如下。

1　资料与方法

1.1一般资料本次研究对象为惠州市第一人民医

院和惠州市中医医院在2012年2月至2013年6月收治的430例ALRI患儿，患儿年龄均低于3岁。本院伦理协会对此研究审核通过，并同保证家属知情同意权。依据患儿的喘息情况对ALRI患儿进行分组，其中喘息组180例，非喘息组250例，并将我院门诊检查无心肺等脏器疾病正常儿110例为对照组。入院后对患儿确诊标准参照《小儿呼吸病学》，排除以下情况:发先心病，先天胸部畸形，免疫功能障碍，哮喘，结核，呼吸道感染，特应性疾患，儿童肺功能进行测试的2周前发生感染。3组儿童性别比、年龄、身高以及体重等方面比较差异无统计学意义(P＞0.05)。见表1。

表1　3组患儿情况统计　±s

表1　3组患儿情况统计　±s

组别　　性别(例，男/女)　　年龄(月)　　身长(cm)　　体重(kg)喘息组(n =180)130/50　11.5±6.7　 75.2±8.2　 9.5±2.0非喘息组(n =250)　174/76　10.7±6.4　 75.1±7.9　 9.3±1.9对照组(n =110)　72/38　12.3±7.2　 76.4±7.8　 9.6±2.0 χ2(F)值0.425　2.225　1.039　1.149 P值0.807　0.108　0.353　0.316

1.2扫描方法使用由美国特尔公司生产体积描记仪，严格按照其说明书进行。体描仪于儿童测试前进行环境以及容量校准;患儿于测试前的6 h无肾上腺皮质激素以及支扩剂等使用史;在儿童进食0.5～2 h后开始检查，保证无腹胀，在患儿睡眠情况下，于体描箱中取仰卧位，清除鼻咽中的分泌物，使其颈部向后方伸展，保持呼吸道通畅，穿着宽松，口鼻扣紧面罩。统计并记录儿童的出生时间，性别，体重身高等各项目，随后按顺序测定儿童的潮气呼吸、气道阻力以及功能残气量，FRC检测的过程中将体描内置球囊进行充气，对测试儿童的呼吸进行为期6 s的阻断，每次采集5组数据，并作好记录。当患儿的体征以及相关症状缓解并消失后，通过X线对胸部进行诊断未出现异常2周即进入恢复期，此时对喘息组患儿进行体描检测并随访。CV的计算方法为:［(I FRCl－FRC2 I)/(FRC，+ FRC2)］×100%，计算sReff CV时用sReff代替FRC。控制FRC及CV保持在10%以下，数据分析时将CV＞10%组的数据自动剔除。

1.3评价指标(1)潮气呼吸参数: VT/kg，TPTEF/ TE，VwEF/VE，RR，PTEF，TEF25。(2)体描特征性项目:①FRC: FRCp，FRCp/kg;②Raw: sReff，Reff，Reff/kg。

1.4统计学分析应用SPSS 18.0统计软件，计量资料以±s表示，以M(P25，P75)形式表示呈非正态分布的计量资料，采用t检验，计数资料采用χ2检验以及Fisher精确概率法，使用方差分析以及非参数检验进行多组对比，使用Mann-whitney U检验对2组进行对比，使用Kruskal-Wallis H进行多组比较，使用配对符号秩和检验对随访前后的喘息患儿肺功能项目进行对比，使用Spearman法对体描特有以及潮气呼吸肺功能项目相关性进行分析，P＜0.05为差异有统计学意义。

2　结果

本次研究检测了与标准相符的470例ALRI患儿的肺功能，鼗清醒过早未检查完成的28例和测试结果同质量标准不相符的12例患儿予以排除，可进行数据分析的患儿共计430例。在对FRC检测的过程中13例患儿惊醒，使FRC以及Raw测试未能完成，获得FRC、Raw完整测试结果的患儿共计417例。110例对照组儿童均完整进行了潮气呼吸的测试，并获得FRC以及Raw结果。

2.1 3组婴幼儿肺功能情况对比ALRI患儿肺功能变化3组进行比较，喘息组TPrEF/TE、VPTEF/VE和VT/kg均低于非喘息组与对照组(P＜0.05)，PTEF显著高于非喘息组与对照组(P＜0.05);喘息组与非喘息组在TEF2方面低于对照组(P＜0.01)，喘息组与非喘息组之间差异无统计学意义(P＞0.05);在FRCp、FRCp/kg、sReff、Reff、RefWkg方面，喘息组高于非喘息组与对照组(P＜0.01)，非喘息组FRCp，Reff/ kg以及Reff高于对照组(P＜0.05)。见表2。

表2　3组婴幼儿肺功能情况比较　±s

表2　3组婴幼儿肺功能情况比较　±s

注:与对照组比较，*P＜0.05，#P＜0.01;与非喘息组比较，△P＜0.05，☆P＜0.01

肺功能参数　　喘息组(n =180)　　非喘息组(n =250)对照组(n =110)潮气呼吸参数(±s)VT/kg(ml/kg)　7.3±1.4＊△　7.6±1.4　7.6±1.00 RR(次/min)　34.3±7.8#☆　32.1±8.2#　31.2±6.9 TPTEF/TE(%)　20.4±6.6#☆　22.7±6.4#　34.5±4.9 VPTEF/VE(%)　22.9±6.2#☆　25.1±6.7#　34.4±4.1 PTEF(ml/s)　103.4±29.8#☆　94.1±28.0#　84.5±18.6 TEF25(ml/s)　65.4±13.6#　58.5±15.8#　66.1±14.4体描特有参数［M(P25，P75)］FRCP(ml)　225(154，302)#☆　175(135，220)*　 171(134，215)FRCP/kg(ml/kg)　24.30(17.20，30.40)#☆　17.70(14.70，20.80)17.50(14.40，20.50)sReff(kPa·s)　1.00(0.54，1.66)#☆　0.51(0.28，0.86)　 0.45(0.27，0.83)Reff(kPa·s/L)　3.98(2.09，5.72)#☆　2.73(1.55，4.63)*　 2.19(1.22，3.73)Reff/kg［kPa·s/(L·kg)］　0.41(0.20，0.63)#☆　0.28(0.15，0.53)*　 0.21(0.11，0.39)

2.2喘息儿童中潮气参数正常者与对照组肺功能比较依照潮气呼吸异常标准对患儿进行判定，在喘息组中潮气呼吸指标正常者为30例，在体描项目方面同对照组中身体发育情况相似的40例婴幼儿比较，其VT/kg、TPTEF/TE、VPTEF/VE指标的差异均无统计学意义(P＞0.05)，然而其FRCP、FRCP/kg、sReff、Reff、Reff/kg等指标显著高于对照组(P＜0.05)。见表3。

2.3体描特有参数同潮气呼吸指标相关性分析分析ALRI患儿的2种肺功能项目的相关性，结果表明体描特有参数中的FRCp，FRCp/kg、sReff、Reff和Reff/kg同潮气呼吸项目TPTEF/TE、VPTEF/VE表现为负相关(P＜0.05); FRCP、FRCP/kg、sReff与PTEF、TEF25表现为正相关，而Reff、Reff/kg与PTEF以及TEF25表现为负相关(P＜0.05)。见表4。

表3　喘息儿童中潮气参数正常者与对照组肺功能统计±s

表3　喘息儿童中潮气参数正常者与对照组肺功能统计±s

参数　　喘息组潮气参数正常者(n =30)对照组(n =40)　 t值　P值年龄(月)10.10±5.60　 10.50±5.60　　－0.688　 0.491体重(kg)　9.10±1.90　 9.40±2.00　　－1.179　 0.241身长(cm)　74.20±7.80　 75.20±7.70　　－0.724　 0.468 FRCp(ml)　205.20±62.10　 166.70±56.40　 2.22　0.028 FRCp/kg(ml/kg)　21.80±6.60　 18.20±5.60　 1.996　0.047 sReff(kPa·s)　0.750±0.27　 0.52±0.16　 2.501　0.013 Reff(kPa·s/L)　3.500±1.22　 2.480±0.53　 2.586　0.01 Reff/kg［kPa·s/(L·kg)］　0.47±0.12　 0.25±0.05　 2.538　0.011 VT/kg(ml/kg)　7.52±1.14　 7.53±1.06　　－0.141　 0.886 RR(次/min)　30.00±5.40　 31.10±6.70　　－0.2　0.833 TPTEF/TE(%)　35.80±8.80　 34.00±5.00　 0.795　0.946 VPTEF/VE(%)35.60±8.30　 34.60±4.10　 0.002　0.918

表4　ALRI儿童的体描特有参数同潮气呼吸指标相关性分析

2.4患儿喘息发作期的肺功能同恢复期对比对44例喘息组患儿于恢复期肺功能进行分析，结果为VT/ kg、TPTEF/TE、VPTEF/VE无显著好转，但FRCp、FRC，/kg、Reff、sReff、Reff/kg等指标同急性期相比下降明显，差异具有统计学意义(P＜0.05)。见表5。

表5　44例ALRI喘息患儿前后时期肺功能比较

3　讨论

测定并评估婴幼儿肺功能能够对婴幼儿的肺部发育情况、病变程度以及预后进行有效估测，在诊断以及早期治疗方面具有重大意义。在临床测定婴幼儿肺功能主要采取的手段包括:潮气呼吸肺功能测定，单阻断，氦稀释，体描法以及RVRTC，最常见的方法为潮气呼吸肺功能测定。由于种种原因例如婴幼儿无法积极对检查进行配合，肺功能测定通常于幼儿睡眠情况下进行，常规检测耗费时间较久同时某些重要的项目的参考值缺少，对婴幼儿肺功能测定方面进行了约束与限制［5］。

体描是近年来比较新型的一种婴幼儿肺功能检测手段，可对FRC、Raw以及潮气呼吸指标进行检测。FRC定义为平静时呼气末期肺中气体体积，大小主要取决于胸廓扩张以及肺收缩弹性回缩力达到平衡时的位置。婴幼儿因其自身情况，胸壁的顺应性强，测得的FRC低，约为肺容积的10%～15%［6］。当婴幼儿患有喘息以及肺纤维化等疾病时，因患儿的气道发生堵塞，呼吸时其他发生闭陷导致FRC值上升，其他情况下包括早产，脊柱侧弯，先天肥胖以及支气管和肺发育较差因肺发育不良以及肺收缩力上升导致FRC值降低。Raw定义为气体在经过气道时所产生的摩擦力，能够对气道口径进行反映。体描通过对sReff、Reff、Reff/kg等项目进行测定，可有效反映Raw。sReff是特殊气道阻力，定义是当生成1 L/s呼吸流速做的压力一容积依耐性呼吸功，当气道发生阻塞，气道直径降低导致气道阻力上升，从而呼吸时需做的功上升，sReff同Raw为正比关系。Reff为呼吸过程中气流受到的阻力平均值，等同于采用单阻断法所得到的Raw值，但Reff的值同单阻断法得到的Raw准确度更高，导致Reff上升的主要因素包括:上呼吸道阻滞以及炎症作用于呼吸道平滑肌导致痉挛［7，8］。Reff/kg为校正体重得到有效气道阻力，对各年龄段的气道阻力对比依旧适合。所以，在评估婴幼儿的肺部发育情况以及气道阻塞性疾患方面，体描的优势明显，实用性较高。

根据相关文献观察到ALRI引发的喘息能够造成重度肺功能损伤［9］，通过体描对婴幼儿肺功能进行测定以及症状体征等观察情况与胸部X线测定基本符合，在确诊以及判断预后等方面具有重要的指导意义。国外临床方面使用体描以及单阻断等手段对3～6岁同时患有喘息症状的婴幼儿进行肺功能测定，并对对照组的Raw和支扩剂的反应性进行测定并比较，观察到前者的Raw升高显著，其对支扩剂的反应更明显［10］。

本次研究以ALRI患儿为研究对象，对婴幼儿体描项目的正常值进行评估，并随访肺支气管发育较差、患有间质性肺部疾患儿童，并对其体描测定结果进行观察和分析。各组肺功能研究结果显示:同对照组相比，患喘息ALRI患儿其潮气量明显下降，潮气呼吸被限制，FRC和Raw项目上升显著，说明患有喘息婴幼儿的气道阻塞严重，存在肺过度通气;而其中某些喘息患儿尽管潮气呼吸正常然而FRC以及Raw上升显著，表明体描在反应喘息造成的呼吸功能变化方面较潮气呼吸指标灵敏度更高。ALRI患儿的TEF25下降明显，PTEF上升显著，表明患儿小气道因炎性渗出导致堵塞以及呼吸道发生痉挛导致气流限制，使气体流速下降，由于缺氧情况的存在，刺激呼吸中枢，使呼吸运动做功增加，因此大、中气道的流速上升。患喘息ALRI患儿Reff、Reff/kg、FRCp及FRCp/kg上升，考虑肺部存在过度充气情况，而婴幼儿因其气道的直径较小，组织发育不成熟，在炎症的刺激情况下表现较敏锐，当

喘息发作时，其呼吸道的直径狭窄程度加重，这与Jacobs等［11，12］的研究结果相符。

此次研究体描特有项目FRC、Raw同潮气呼吸参数相关性结果表明，ALRI患儿中的FRC、Raw同TPTEF/TE、VPTEF/VE表现为负相关，在下呼吸系统发生炎症以及渗出时，造成气道发生阻塞并痉挛，导致TPTEF/TE、VPTEF/VE降低，造成FRC、Raw项目上升显著。FRCp，FRCp/kg与PTEF、TEF25表现为正相关，当儿童生长发育，其气道逐渐变宽，呼吸功能上升，流速上升，肺泡生长发育、肺容积上升，生理性的PTEF以及TEF25上升同FRC提升相同，对因感染造成TEF25下降并导致FRC发生轻微上升的现象进行掩饰。Reff、Reff/kg同PTEF以及TEF25表现为负相关，同炎性渗出以及气道痉挛，导致气道阻力上升，使流速下降等呼吸功能变化等现象相符合。

此次研究中随访了ALRI同时患有喘息的患儿的肺功能，最后共计44例患儿的发作期以及恢复期相关参数比较完整，通过配对符号的秩和检验观察到，喘息患儿在恢复期时的潮气呼吸缓解不显著，其小气道呼吸功能并明显缓解，然而FRCP、FRCP/kg、Reff、sReff等项目下降显著，表明肺部过度通气以及气道痉挛症状改善显著，符合恢复期未有喘息的体征，证明同测定单纯潮气呼吸指标对照，体描在对因喘息性疾患导致肺功能变化方面的反应灵敏度更高，更全面。

此次研究的主要存在的不足方面包括在随访ALRI患儿的过程中，获取的结果较少，多数未患有喘息患儿不进行随访，因此收集到的资料多为个别ALRI未患有喘息的患儿肺功能指标，在同喘息性ALRI患儿资料观察比较的工作无法继续开展。随访的呼吸道感染同时患有喘息的患儿共计44例，对其随访数据进行收集分析，不能依据其潮气呼吸损伤情况进行分层分析，并对各种程度肺功能受损的预后进行讨论，另一方面，在国内缺少对婴幼儿进行体描的项目的相关正常值范畴，在诊断以及分级评估喘息患儿的FRC、Raw等项目上升程度研究无法继续，因此应联合多个中心共同合作招募呼吸功能正常试验者对符合我国婴幼儿体描项目正常值范围和相关公式进行计算，从而更好地对呼吸系统疾患婴幼儿的肺部功能进行评定。

参考文献

1窦蕾，张斌，贾娜尔，等.乌鲁木齐地区住院呼吸道感染患儿EB病毒感染的调查.临床儿科杂志，2012，30:757-759.

2李长振，饶菁菁，黄永国，等.武汉地区12 125例呼吸道感染患儿非细菌病原体IgM抗体检测结果分析.临床儿科杂志，2012，30: 749-752.

3许蔓春，马恒颢，欧巧群，等.呼吸道感染患儿肺炎支原体感染流行特点和临床分析.南方医科大学学报，2009，29:2082-2083，2087.

4陆小梅，黎四平，何月敬，等.呼吸道感染患儿1 256例多种呼吸道病毒抗原检测结果分析.实用儿科临床杂志，2012，27:1733-1735.

5曹长青，李宇宁，金玉，等.兰州地区呼吸道感染患儿中人类博卡病毒1～3型检测与临床研究.中华实验和临床病毒学杂志，2011，25: 5-7.

6王广银.呼吸道感染患儿抗菌药物用药分析.山东医药，2011，49: 81-82.

7 Ning D，De-zhi L，Ji-chao C，et al.Drug-resistant genes carried by Acinetobacter baumanii isolated from patients with lower respiratory tract infection.中华医学杂志(英文版)，2010，123:2571-2575.

8 Lin L，Xiaorong W，A Shuchang，et al.Genetic environment of β-lactamase genes of extended-spectrum β-lactamase-producing Klebsiella pneumoniae isolates from patients with lower respiratory tract infection in China.中华医学杂志(英文版)，2014，127:2445-2450

9 Li-li Z，Liu-ying T，Zhengde X，et al.Human bocavirus in children suffering from acute lower respiratory tract infection in Beijing Children＇s Hospital.中华医学杂志(英文版)，2008，121:1607-1610.

10 Qiang Q，Kunling S.Chinese children＇s respiratory diseases in 60 years.中华医学杂志(英文版)，2009，122:2239-2240.

11 JacobsmR，Felmingham D，Appelbaum PC.The Alexander project 1998 ～2000: susceptibility of pathogens isolated from community acquired respiratory tract infection to commonly used antimicrobial agents.Journal of Antimicrobial Chemotherapy，2003，52:229-246.

12 Principi N，Esposito S，Blasi F.Role ofmycoplasma pneumoniae and Chalamydia pneumoniae in children with community-acquired lower respiratory tract infection.Clinical Infectious Diseases，2001，32: 1281-1289.