京津冀地区健康人呼出气一氧化氮正常值调查研究

刘承耀 王向东 刘仲燕 张 罗,2*

(1. 首都医科大学附属北京同仁医院耳鼻咽喉头颈外科 北京市耳鼻咽喉科研究所 教育部耳鼻咽喉头颈科学重点实验室 鼻病研究北京市重点实验室,北京 100730；2. 首都医科大学附属北京同仁医院鼻过敏科，北京 100730)

预防和诊治气道炎性疾病是首都医科大学附属北京同仁医院耳鼻喉头颈外科及变态反应科的重要的工作内容。呼出气一氧化氮(fraction exhaled nitric oxide, FeNO)是一种重要的鼻腔及支气管炎性反应介质，在过敏性鼻炎、支气管哮喘患者中的浓度比正常人明显升高[1-2]；本课题组[3]的前期研究也发现FeNO浓度和特应性体质有关。欧洲变态反应与临床免疫学会和美国变态反应、哮喘与免疫学会[4]将FeNO作为儿童哮喘诊断和治疗的专家共识；并由美国胸科协会(American Thoracic Society,ATS)[5]于2011年颁布了国际首个FeNO临床应用指南；FeNO的正常值选取对于临床判断和气道炎症评估必不可少；目前欧美大部分国家以及亚洲的日本、新加坡等均普遍采用依据Taylor等[6]推荐的儿童和成人正常值；然而，FeNO正常值和气候、地区、民族等有密切关系，因此，测定当地适宜的FeNO正常值用于指导临床工作就显得尤为重要。本研究以京津冀地区健康汉族成年人为研究对象，测定健康汉族成年人的FeNO值，用于指导临床工作及研究。

1 对象与方法

1.1 研究对象

选取首都医科大学附属北京同仁医院耳鼻喉门诊陪诊的健康汉族成人为研究对象。本次研究共调查来自京津冀地区健康成年人523名，历时1年。健康受试者入选标准：年龄18～80岁(按年龄段划分为：18～29、30～39、40～49、50～59和60～80岁)。受试者体质需在正常范围内[体质量指数(body mass index, BMI)为18～24 kg/m2]；从不吸烟，或近1年无吸烟者；肺功能检查正常；测定前1个月内无上、下呼吸道感染史；既往体检；无过敏及过敏性疾病史，无家族过敏性疾病史(问诊)；临床无确诊或根据医师经验排除呼吸道炎性反应性或占位性疾病；无呼吸睡眠障碍综合征(如睡眠打鼾且伴有睡眠中呼吸暂停者)。所有入选者均签署知情同意书。

1.2 研究方法

1.2.1 一般测量

测量集中在两个时间：早8∶30～17∶30(早饭或午饭后至少1 h测量)；测量身高(cm)、体质量(kg)；以实际年龄计算年龄。

1.2.2 FeNO测量

FeNO的测量在首都医科大学附属北京同仁医院变态反应中心检查室内进行，室内保持温度为16～26 ℃、相对湿度为20%～60%。受试者至少已停饮食1 h，且无剧烈运动；测量前放映测试动画，技术员向受试者解释测量方法，取得受试者配合；测定仪器采用瑞典NIOX呼出一氧化氮测定系统(NIOX，瑞典Aerocrine AB)。测量方法根据2005年ATS/欧洲呼吸学会(European Respiratory Society,ERS)测定技术标准方法[5]和使用说明书进行操作。测量值<5×10-6的，为便于统计，记为5 ×10-6。

1.2.3 肺功能测量

肺功能测量按要求在FeNO测量结束至少0.5 h后进行，测量采用捷斯特(Chest)简易肺功能仪，按使用说明在每天开始前进行校正后测量。先重复测定3次，取1 s用力呼气容积(forced expiratory volume in one second, FEV1)和用力呼气量占用力肺活量(forced vital capacity,FVC)比值(FEV1/FVC)最大值；肺功能测量值在正常范围则列入健康人统计。

1.2.4 过敏原检测

部分可疑过敏性疾病患者，经皮肤点刺试验进行过敏原测定结果阴性后纳入健康人统计。

1.3 统计学方法

FeNO正常参考值计算采用两种不同的方法：①95%正常值范围(0～95%)；②FeNO值为偏态分布数据，将其自然对数转换后进行分析，然后重新反对数转换成标准数据表示。

2 结果

2.1 一般情况

经既往史及家族史调查，对于32例可能有特应性体质的健康成年受试者进行了皮肤点刺试验，除3例皮肤点刺试验阳性而排除在实验组之外，其余皆纳入健康受试者统计；此外，本次研究中有7名未能进行肺功能检查，经详细问诊后受试者无明显肺功能受限，故这些受试者均纳入本次研究。本研究共完成健康成年人调查523名(受试者年龄18～80岁，其中男性221名、女性302名)，并取得相应的年龄、身高、体质量、BMI、FeNO、FEV1及FEV1/FVC等数据，详见表1。

2.2 性别、年龄相关的FeNO值

健康成年人FeNO测量的平均值为16×10-6,95%正常值范围(5～26)×10-6；其中男性FeNO测量中位数为17×10-6，95%正常值范围(5～27)×10-6，女性FeNO测量的中位数为15×10-6,95%正常值范围(5～26)×10-6，两者FeNO几何均值间差异具有统计学意义(P=0.005)(图1，表2)；成年组FeNO值的总体趋势随年龄增加而增加(图2)；18～20岁及21～29岁FeNO均值比较，其间差异无统计学意义；根据年龄分层统计，男女性别的FeNO均值仅在18～29及50～59岁两个年龄段表现差异有统计学意义(P<0.05)(图3)。

表1 一般情况描述Tab. 1 Description of all subjects ()

BMI:body mass index;FeNO：fraction exhaled nitric oxide;FEV1:forced expiratory volume in one second;FVC:forced vital capacity.

图1 健康男性成人及女性成人FeNO测量值分布图Fig.1 FeNO measurement profiles for healthy males and femalesDotted lines and their values represent the upper limit of 95% of normal subjects in each group; FeNO：fraction exhaled nitric oxide.

RegionsGenderNumberofcaseMedian95%ofnormalrange(partialdistribution)Mean±SD/×10-6PBeijingMale107170-2615.4±5.30.075Female16215.20-38.714.0±6.9TianjinMale70180-2816.7±6.60.224Femal89160-2515.5±5.3HebeiMale78200-2818.4±5.70.056Femal74190-2616.7±5.3TotalMale221190-2816.7±5.90.005Female302170-27.715.2±6.2

FeNO：fraction exhaled nitric oxide.

图2 健康成年人FeNO均值在不同年龄组分布Fig.2 Means of FeNO in healthy subjects and distribution indifferent age groups

Means of FeNO (logarithm-anti-logarithmic conversion value) increased with age；FeNO：fraction exhaled nitric oxide.

图3 健康成年人FeNO均值(对数-反对数转换后值)在不同年龄组不同性别间的分布Fig.3 Means of FeNO level (logarithmic-antilogarithmicconverted value) in different age and gender groups

FeNO：fraction exhaled nitric oxide.

2.3 身高、体质量及BMI相关的FeNO值

Pearson相关分析结果(仅考虑独立因素)显示与年龄、身高、体质量及BMI与FeNO均值(自然对数值)无明显相关关系或仅有较弱的相关关系(r值分别为：0.081,0.029,0.095,0.109)，体质量及MBI与FeNO均值表现出弱相关关系，但其r值偏小，统计学上的相关，而临床考虑相关程度极弱。多因素方差统计结果显示，身高、体质量及BMI和FeNO自然对数值均无相关性；地区、性别、年龄等与FeNO均数(自然对数值)表现出较强相关性(P=0.000)。

2.4 地区相关的FeNO值

成人组FeNO值(对数-反对数转换)的正常值范围表现出显著的地区差异性；北京地区最低(14.6±6.3)×10-6，河北地区最高(17.6±5.6)×10-6，三者间FeNO值差异有统计学意义(P<0.05,图4)；根据地区差异再次分析性别对FeNO的影响，发现无论男女，其FeNO均值按照北京、天津、河北由低到高排列，且北京男女成人较河北男女成人FeNO值明显要低，差异有统计学意义(图5)；在同一地区内，性别间的FeNO均值均表现为男性较女性为高，虽然差异均无统计学意义(P>0.05, 图6)。在河北省，北京南及北京北的河北地区成人FeNO均值差异有统计学意义(P<0.05,图7)。

图4 北京、天津及河北FeNO均值(对数-反对数转换后值)的比较Fig.4 Comparison of mean value of FeNO(logarithmic-antilogarithmic converted value) in three regions

FeNO：fraction exhaled nitric oxide.

图5 不同性别之间，三地正常人FeNO均值(对数-反对数转换后值)的比较Fig.5 Comparison of mean value of FeNO(logarithmic-antilogarithmic converted value) in three regions between male group and female group

FeNO：fraction exhaled nitric oxide.

图6 京津冀各个地区男女之间FeNO均值(对数-反对数转换后值)比值Fig.6 Comparison of means of FeNO(logarithmic-antilogarithmic converted value) between male andfemale in different regions

FeNO：fraction exhaled nitric oxide.

图7 河北南部地区及北部地区FeNO均值的差异比较Fig.7 Comparison of FeNO level betweenNorth and South Hebei Province

FeNO：fraction exhaled nitric oxide.

2.5 FeNO正常值范围

将FeNO值进行对数转换、计算并取其反对数，考虑到FeNO值分布为偏态分布的特点，故取测量值的单侧上限95%区间，95%上限健康成年人对应上限值为26×10-6(图1)。若男女分开考察，则95%上限健康男性成人上限值为27 ×10-6，女性为26 ×10-6；考虑到地区差异，在北京、天津及河北三地，其 95%上限健康成年人对应上限值分别为26 ×10-6，26 ×10-6及27 ×10-6(表2)。

3 讨论

京津冀地区处于相似的纬度、气候、地理等因素相近，大多处于太行山脉以东、燕山山脉以南广大平原地区。本研究旨在排除吸烟、饮食、感染和变态反应等诸多因素的情况下，调查首都医科大学附属北京同仁医院院耳鼻喉门诊针对京津冀地区就诊患者健康家属京津冀地区健康成年人呼出气一氧化氮正常值，。根据美国胸科学会推荐标准操作方法[7]，采用瑞典NIOX呼出一氧化氮测定系统测定下气道FeNO浓度。

Buchvald等[8]的研究认为，儿童期呼出气一氧化氮浓度有随着年龄的增加而增加的趋势；而在健康成人中，FeNO值并不表现出随年龄增加的趋势[9]；本研究发现：18～29岁FeNO值已完全贴合正常健康人群平均水平，而在30岁之后略有下降，之后随着年龄增加而缓慢增加。部分年龄段之间的差异有统计学意义。究其原因，可能是年龄依赖的继发于反复的免疫刺激致使诱导性一氧化氮合酶形成增加，从而导致FeNO值的升高[10]；这可能是导致成人FeNO随年龄增加而升高的重要原因。

本研究发现，健康成年人身高、体质量、BMI、FEV1及FEV1/FVC等和FeNO无明显的相关关系。同样考虑其他因素之后，仅地区、性别、年龄与FeNO相关。FeNO测量的中位数为16×10-6，95%正常范围(5～26)×10-6；其中男性FeNO测量中位数为1×10-6，95%正常范围(5～27)×10-6，女性FeNO测量的中位数为15×10-6，95%正常范围(5～26)×10-6。研究认为，成人FeNO影响因素复杂；吸烟或被动吸烟、饮食、污染和环境变化等诸多因素都可能影响成人FeNO值。Olin等[11]报道成人FeNO水平可随年龄增长而增加，究其原因可能因为成人存在的亚临床呼吸道炎性反应、饮食和污染空气暴露等因素有关[12]。然而Franklin等[9]报道成人年龄和FeNO值无明显相关性。张罗等[13]的研究亦未发现中国健康成人FeNO水平与年龄相关。本研究结果显示，虽然FeNO浓度在18～29岁已达到稳定水平，但30岁之后其浓度值仍和年龄增加趋势一致，表现为随年龄增大而浓度增加。性别是影响健康成人FeNO的又一因素；研究发现男性成人FeNO值明显高于女性成人，其原因可能是男性患者与吸烟者接触较多、自身环境暴露、生活习惯等导致[14-15]。在本研究中，健康成年人总体表现也是男性较女性FeNO值明显升高；而在同一地区，虽然男性FeNO值统要高于女性，但差异无统计学意义(P>0.05)。

地区环境因素是影响FeNO的重要因素。污染程度、气候变化等皆可能对FeNO值产生重要影响。京津冀地区虽然在地理上属于相近维度，但仍是南北有别；特别是以燕山山脉的存在，导致京津冀地区有了明显的差别。本研究发现，相对于地处东南的天津和地处更南方的河北地区，北京地区成人FeNO均值水平要明显低于上述两个地区；两者之中，以更为偏南的河北地区FeNO值为最高；进一步研究分析发现，以北京为线，位于北京以北的河北地区健康成年人(如张家口、承德及秦皇岛地区)，其FeNO均值较位于北京以南地区健康成年人(如石家庄、保定、邢台等地区)明显为低(图7)，部分解释了地域差异导致的气候差异对FeNO值的影响。进一步研究应明确各地污染物水平、天气气候变化等与当地健康成年人FeNO值变化的相关关系。

本研究提出适合京津冀健康成年人的FeNO正常参考值范围，中位数约为16，其95%正常值范围为(5～26)×10-6,此与Taylor等[6]研究推荐的欧美成人正常值范围(5～25)×10-6较为一致；然而一项来自韩国的研究[16]报道了166人正常成人FeNO均值男性约在33×10-6左右，女性约在24×10-6左右，数值高于本研究结果；该研究认为其测量值较大的原因可能是研究中采用的呼出气一氧化氮测量仪器不同。本研究还发现，即使在同一个地区，不同的维度及可能的环境生态可能对FeNO结果产生明显的影响；如在河北省的健康成年人群中，其FeNO值较北京健康成年人群为高；然当以北京为界将河北省分为京北和京南两部分分别考察时，京北地区健康成年人的FeNO均值接近北京健康成年人水平，而京南河北地区的健康成年人FeNO均值明显较上述两个区域高。因此在临床应用中，需要根据本地区实际情况制定合适的正常值标准，需根据各地具体条件制定相应的正常值。

本研究的局限性在于，该研究为单一单位的横断面研究，研究季节集中于冬春季，且研究对象集中于求医患者的陪诊家属，因此研究的对象、时间、研究样本的大小及地域对比度都有相对的局限性。进一步研究需要在不同的区域、不同的时间发现不同人群的合适标准。

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