轻度支气管肺发育不良儿童的发育及脉冲振荡肺功能研究

王淑玉，吕朝霞，郑一博



轻度支气管肺发育不良儿童的发育及脉冲振荡肺功能研究

王淑玉，吕朝霞，郑一博

[作者单位]050082 石家庄，解放军白求恩国际和平医院儿科

[摘要]目的监测轻度支气管肺发育不良(bronchopulmonary dysplasia, BPD)儿童3～5岁脉冲振荡肺功能气道阻力及体格发育的动态变化，探讨BPD对患儿远期肺功能和生长发育的影响。方法收集14例轻度BPD患儿(BPD组)3～5岁临床资料，监测身高体重变化，使用Master Screen系列肺功能测定系统做脉冲振荡肺功能(IOS)检查，与同胎龄未合并BPD早产儿20例(对照组)比较。BPD组13例、对照组10例3岁时行高分辨CT(HRCT)检查。 结果3、4、5岁BPD组与对照组体重和身高比较，差异无统计学意义(P>0.05)。IOS检测提示呼吸总阻抗(Zrs),总气道阻力(R5),周边弹性阻力(X5)在BPD患儿中明显升高，与同龄非BPD对照组对比，差异有统计学意义(P<0.01)；中心气道阻力(R20)与同龄非BPD对照组比较差异无统计学意义(P>0.05)。BPD组有10例患儿3岁时HRCT有影像学异常，对照组10例中均无异常。结论轻度BPD可导致学龄前儿童肺功能明显异常。

[关键词]支气管肺发育不良；儿童；脉冲振荡；肺功能

支气管肺发育不良(bronchopulmonary dysplasia, BPD)又称慢性肺疾病。主要由于早产儿肺脏发育不成熟，出生后长时间使用呼吸机辅助通气、吸入高浓度氧或感染等原因所致[1]。随着新生儿重症监护和早产儿救治技术的迅速发展，越来越多的早产儿和极低体重儿得以存活，BPD发病率也逐渐增高。然而，BPD的远期临床转归不容乐观。已往研究表明BPD在婴儿期后仍存在持久的肺功能异常[2]。本研究动态监测了BPD患儿3岁以后的肺功能变化，以探讨BPD对患儿体格发育和远期肺功能的影响。

1对象与方法

1.1研究对象选取我院2009年10月—2010年6月新生儿监护病房(NICU)出院诊断为BPD的早产儿(胎龄<32周，体重<1500 g)为研究对象。采用美国国家儿童保健和人类发展研究院一致通过的BPD诊断标准[3]：吸氧至少28 d，或至纠正胎龄36周仍不能停氧。根据校正胎龄36周或出院时需吸入氧浓度(FiO2)分为:①轻度:FiO2<21%;②中度:21% ≤FiO2<30%;③重度:FiO2≥30%和(或)需要持续呼气末正压通气(CPAP)或机械通气[4]。共收集轻度BPD患儿14例,男8例,女6例,平均胎龄(29.1±1.7)周,其中28~30周4例,30~32周10例;平均出生体重(1.2±0.4) kg,平均身长(43.7±2.2) cm。均有用氧史及肺表面活性物质替代史，机械通气10例。对照组为同胎龄未合并BPD早产儿20例,男12例,女8例,平均胎龄(29.6±2.9)周,其中28~30周8例,30~32周12例;平均出生体重(1.2±0.5) kg,平均身长(44.2±2.8) cm。两组性别、胎龄、身长及体重均无统计学差异(P>0.05)。随访至患儿3~5岁时检查肺功能、身高和体重等发育情况。

1.2检测方法患儿于生后3、4、5岁时来我院儿科肺功能室分别做脉冲振荡肺功能(IOS)检测。检测者为专门培训获得资格的肺功能室人员。采用德国Jaeger公司的IOS检查仪，测定参数包括：①呼吸总阻抗(Zrs)：呼吸系统的粘性阻力、弹性阻力、惯性阻力的总和。②总气道阻力(R5)：IOS频率在5 Hz时的粘性阻力值。③中心气道阻力(R20)：IOS频率在20 Hz时的粘性阻力值。R5与R20的差即为周围气道阻力。④周边弹性阻力(X5)：振荡频率在5 Hz时的电抗值，代表肺弹性阻力，其倒数为顺应性。儿童均为负值，负值越大表明弹性阻力越大。各肺功能参数以实测值占预计值百分比表示。参照首都儿科研究所刘传合教授近年研究的参数标准，Zrs>115%，R5>115%，X5>110%为异常[5]。

1.3影像学检查两组患儿3岁时行高分辨CT(HRCT)检查。HRCT扫描采用设备为Picker-PQ2000螺旋CT机，层厚2 mm。检测者为CT室正规培训合格的专业人员。BPD组13例完成检查，对照组10例在急性呼吸道感染期间完成检查。

2结果

2.1基本情况与随访生后3、4、5岁轻度BPD组与对照组体重和身高比较,差异无统计学意义(P>0.05)。BPD组3岁失访1例，4岁失访2例；对照组3岁失访2例，4岁失访2例，5岁失访3例。见表1。

表1　3、4、5岁时BPD组和对照组身高及体重比较

2.23、4、5岁轻度BPD组和对照组脉冲振荡肺功能比较提示BPD组3、4、5岁时Zrs，R5，X5明显升高，与对照组比较均有显著性差异(P<0.01)，R20两组比较无显著性差异(P>0.05)。见表2。

表2　3、4、5岁时BPD组和对照组脉冲振荡肺功能参数比较±s)

2.3影像学检查轻度BPD组患儿3岁时行肺高分辨CT(HRCT)检查，10例有影像学异常：4例为毛玻璃样改变，3例为支气管壁增厚伴多发灶性肺密度减低区，2例表现支气管扩张伴局限性肺气肿，1例表现不规则斑块状影或条索状致密影。对照组肺CT均无明显异常。

3讨论

尽管随着医疗技术的发展，机械通气策略的改进，肺表面活性物质的使用，以及产前糖皮质激素的应用，BPD的严重程度有了明显的减轻，但是即使是轻度BPD仍会导致生后相当长时期的呼吸功能异常[6-7]。与足月儿以及非BPD的早产儿相比，BPD患儿后期反复喘息和气道阻塞症状更常见，运动耐受能力更差[8]。在一系列随访研究中，BPD发展为成人COPD的风险明显增加[9]。因此，关注BPD患儿远期临床转归，定期监测评估BPD患儿发育期甚至成年期肺功能损害是非常必要的。

1997年IOS检测技术应用于临床，是儿童肺功能发展的里程碑。IOS是基于强迫振荡原理对脉冲振荡下的静息呼吸进行频谱分析，以测定呼吸阻抗的各部分组成的一种方法。根据呼吸阻抗中黏性阻力、弹性阻力和惯性阻力的不同物理特性将其区分开来，从而快速判断气道阻力和肺顺应性是否正常。由于不需要特殊呼吸动作的配合，容易操作,3岁以上儿童均可完成，且重复性好，无创伤性，不仅能区分大小气道病变，更能全面地了解小气道和肺泡的病变。准确反映儿童呼吸生理动力学特征，在临床上得到越来越广泛的应用[10]。

胎龄小于30周的早产儿肺部发育处于管道形成期结束和囊泡期开始，肺间质和肺泡分化不全，肺泡化过程受抑制，表现为肺泡数目减少,体积增大,肺泡结构简单化；间质纤维化，毛细血管数目减少。出生后大多因合并早产儿肺透明膜病而使用呼吸机辅助通气以维持充分的氧气交换，这会使得脆弱的、还在发育的肺部更易受到损伤，干扰正常的肺发育过程，从而长期持续的影响患儿肺功能[11]。既往研究对BPD患儿进行生后3年内的长期随访，显示BPD组潮气呼吸肺功能TBFV环显示均较对照组狭窄,曲线升枝陡峭,高峰明显前移,PTEF后的降支凹向容量轴。呼吸频率增快，呼气时间延长，达峰时间比(TPTEF/TE),达峰容积比(VPTEF/VE)明显下降,提示BPD患儿存在小气道阻塞[12]。但潮气呼吸肺功能适用于3岁以内不能配合的婴幼儿。对学龄前BPD儿童有很大的局限性。IOS肺功能检检测只需静息呼吸，尤其适用于学龄前儿童。其主要的检测指标包括Zrs、R5、R20和X5等，用于检测大小气道的阻力和肺组织的功能状态。研究发现，IOS检测能更好地区别BPD和非BPD的早产儿[7]。本研究对3岁后的轻度BPD患儿体格发育和肺功能的研究显示，由于早产儿的生后追赶生长，3岁后轻度BPD患儿体重和身高基本达到同龄非BPD儿童水平。但IOS检测显示，Z5,R5较非BPD对照组明显增高，X5绝对值增大，R20基本正常，R5与R20差值加大，提示BPD患儿周边小气道阻力增加，肺顺应性减低。此与国外研究基本一致[13-14]。

BPD患儿在随访过程中随年龄增长肺部影像学无明显改善。高分辨率CT提示72%的BPD患儿伴有影像学异常[7]，主要表现为毛玻璃样、囊泡形成、支气管壁增厚或局限性肺气肿等，提示BPD患儿由于肺泡和血管的发育异常，患儿肺损伤的修复是一个漫长的过程。尽管在研究中绝大多数患儿早期用了肺表面活性物质促进了肺的发育，但肺表面活性物质只能在一定程度上减轻肺损伤的程度，是否能改善远期的肺功能，还需要进一步的研究。

本研究提示，即使轻度BPD的患儿在学龄前期也存在肺功能异常，主要表现为外周气道的损伤。随着年龄增长，BPD患儿发展为慢性肺部疾病的风险会较高[15-16]。有研究认为，BPD患儿最终更容易发展为成年COPD[17-18]。对BPD患儿在新生儿期后前瞻性的治疗研究少见报道,早期准确的肺功能和影像学评估有助于提高临床干预效果和减少并发症。因此，无论BPD的严重程度如何，都应进行临床和肺功能的随访，以减少成年期COPD的发生率。

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(收稿时间：2015-09-20修回时间：2015-10-22)

·论著·

A Study on Physical Development and Pulmonary Function by Impulse Oscillometry in Children with Mild Bronchopulmonary Dysplasia

WANG Shu-yu, LYV Zhao-xia， ZHENG Yi-bo (Department of Pediatrics, Bethune International Peace Hospital of PLA, Shijiazhuang 050082, China)

[Abstract]ObjectiveTo monitor the dynamic changes of pulmonary function airway resistance by impulse oscillometry and physical development in 3-5 year-old children with mild bronchopulmonary dysplasia (BPD), and to investigate the effects of BPD on long-term pulmonary function and physical development. MethodsClinical data of 14 3-5 year-old children with mild BPD (BPD group) was collected, and the changes of body height and weight were monitored, pulmonary functions by impulse oscillometry (IOS) were detected using Master Screen lung function measurement system. The values were compared with those of 20 premature infants at the same fetal age without BPD (control group). The high-resolution CT (HRCT) was performed for 13 children in BPD group and 10 children in control group at the age of 3. ResultsThere were no significant differences in body height and weight between BPD group (at the age of 3, 4 and 5) and control group (P>0.05). IOS detection showed that total respiratory impedance (Zrs), total airway resistance (R5) and peripheral reactance (X5) values were significantly increased in BPD children, and the difference were statistically significant compared with those in control group (P<0.01); there were no significant differences in the value of R20 between the two groups (P>0.05). The abnormal HRCT imaging was found in 10 children of BPD group, and there was no abnormality in the 10 children of control group. ConclusionMild BPD can obviously induce abnormal pulmonary function of preschool age children.

[Key words]Bronchopulmonary dysplasia; Children; Impulse oscillometry; Pulmonary function

[DOI]10.3969/j.issn.2095-140X.2015.12.019

[文献标志码][中国图书资料分类号]R72；R563.9A

[文章编号]2095-140X(2015)12-0082-04

[基金项目]河北省计划生育委员会科研课题资助项目(2012-C01)