脉冲振荡技术对小气道病变的诊断价值
作者：郑永克 鲍小欧 李志仁 周新 汪均淘
单位：郑永克 鲍小欧 李志仁 温州市第二人民医院呼吸内科(325000)； 周新 汪均淘 上海市第一人民医院呼吸内科(200080)
关键词：肺功能；脉冲振荡；小气道病变；诊断
温州医学院学报/990204 摘 要 目的 探讨脉冲振荡技术(IOS)对小气道病变诊断价值。方法 采用德国IOS肺功能仪对68例慢阻肺、支气管哮喘患者进行检测，并与低肺容积位最大流量(
、
)作比较。结果 (1)f0、R5-R20、X5分别与、均有显著相关性(P<0.001)；(2)以f0>10Hz、R5-R20>0.05kPa.L-1.S<预计值-0.1kPa.L-1.S标准来判断小气道异常与判断结果差异无显著性。结论 IOS三个参数异常可以反映小气道病变。
, http://www.100md.com
Impulse oscillometry for diagnosis of small airway obstruction.
Zheng Yongke,Bao Xiaoou,Li Zhiren,et al.
Department of Respiratory Disease,Second People's Hospital of Wenzhou,Wenzhou,325000
Abstract Objective To explore the diagnostic value of small airway obstruction by impulse oscillometry.Methods In 68 patients with COPD or Asthma,parameters of IOS were measured and compared with V.50、V.25.Results (1)There was significant difference between f0、R5～R20、X5 and V.50、V.25 respectively(P<0.001)；(2)If f0>10Hz、R5～R20>0.05kPa.L-1.S and X5-1.S were used to determine small airway obstruction,they were not significantly different from V25.Conclusion Three parameters of IOS can reflect small airway obstruction.
, 百拇医药
Key words Lung function Impulse oscillometry Small airway obstruction Diagnosis
脉冲振荡肺功能新技术(Impulse Oscillometry,IOS)因测试方便、技术先进等优点颇受国内外专家的关注，但其临床实用价值如何?国内尚未见报道。笔者分析IOS检测的慢阻肺和支气管哮喘有关参数与低肺容积位最大流量之间关系，以探讨其对小气道病变的诊断价值。
1 材料和方法
1.1 临床资料 上海市一院18例，本院50例，共68例。其中慢性支气管炎、肺气肿42例，支气管哮喘26例；男52例，女16例；年龄21～80岁，平均56.6岁，均无其它合并症。入选标准符合第10版《实用内科学》诊断标准。所有患者均能配合检查。
1.2 测试仪器、指标和方法 采用德国Master Screen IOS肺功能仪。在自然平静呼吸下，记录IOS的共振频率(f0)、5赫兹(Hz)与20Hz时呼吸阻力差(R5-R20)和5Hz时呼吸电抗(X5)。继而采用规定呼吸模式获得低肺容积位最大流量即50%肺活量时的最大流量
和25%肺容量时的最大流量
。检查由专人操作，IOS要求呼吸曲线平稳后记录45秒或1分钟呼吸波，然后计算上述参数。最大呼气流量——容积曲线两次或两次以上基本一致时记录参数。
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1.3 统计学处理 IOS有关参数与、的关系采用相关分析；各指标对小气道病变检出率的比较使用配对卡方检验。
2 结果、、分别与f0、R5-R20呈显著负相关，与X5呈显著正相关，见表1。IOS三个参数不同标准与V.25(小于预计值65%)判断小气道异常的比较见表2。
, 百拇医药
表1 IOS三个参数与低肺容积流量相关关系(n=68)
f0
R5-R20
X5
r
p
r
p
r
p
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-0.705
<0.001
-0.556
<0.001
+0.553
<0.001
-0.677
<0.001
-0.543
<0.001
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+0.534
<0.001
附图 呼吸系统模型
IC中央惯性，RC中央阻力，RP周围阻力，C1气管顺应性，C2周围顺应性
表2 IOS三个参数不同标准与V.25判断小气道异常之间的比较(n=68)
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(<65%)
f0(Hz)
R5-R20(kPa.L-1.S)
X5(kPa.L-1.S)
>10
>15
>0.05
>0.10
预计值-0.1
预计值-0.2
异常人数
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59
61
48
55
42
53
30
阳性率(%)
86.76
89.71
70.59*
80.88
61.76**
, 百拇医药
77.94
44.12**
注：与比较*P<0.05，**P<0.01
3 讨论
根据脉冲振荡技术测定呼吸系力学特性的原理，f0是弹性阻力(E=1/C,C为呼吸系顺应性)与惯性阻力(I)相互抵消时的频率点，即ωI=1/ωC，(ω=2πf0)[1]。经变换得f0=1/2π
，故f0与I、C的平方根成反比。因此任何疾病引起呼吸系顺应性减弱均可导致f0增大。R5振荡频率为5Hz呼吸阻力；R20为20Hz时呼吸阻力[2]。根改良Mead呼吸系统模型(见附图)相对低频(如5Hz)时呼吸系粘性阻力(R5)，包括中央阻力(Rc)和周边阻力(Rp)两部分，而相对高频(20Hz)时呼吸系粘性阻力趋向为中央阻力(Rc)，故R5-R20可反映周边气道阻力[3]。正常成年人呼吸系粘性阻力不依赖振荡频率，当小气道阻塞时存在频率依赖性，即粘性阻力随振荡频率升高而下降，表现为R5-R20值增大[2-5]。X5为5Hz时呼吸电抗，由于该频率下惯性阻力可忽略不计，因此X5反映了周边弹性阻力[2]。
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本研究结果表明，IOS三个参数与低肺容积位最大流量、有极相关性(P<0.001)，因此认为可以用来反映小气道有无存在异常。本研究发现68例中f0>10Hz有61例，占89.76%，R5～R20>0.05kPa.L-1.S有55例，占80.88%，X5<预计值-0.1kPa.L-1.S有53例，占77.94%，分别与(小于预计值65%)异常阳性率86.76%无显著差异；但若将f0>15Hz，R5-R20>0.10kPa.L-1.S，X5预计值-0.2kPa.L-1.S作为判断异常标准，则与判断结果均有显著差异(P<0.05)。可见，以f0>10Hz，R5-R20>0.05kPa.L-1.S和X5<预计值-0.1kPa.L-1.S为指标来判断有无小气道病变更加合理。
, 百拇医药
IOS与以往肺功能相比具有如下优点：(1)信号源外置，让仪器来产生激励信号，无需病人配合，因此测量结果准确且重复性好；(2)、V.25能反映呼吸力学的综合效应，无法作出较深入的分析与评估，而IOS能明确区分粘性阻力(R)与弹性阻力(X)有无异常，若结合结构参数如肺顺应性(C1)、胸壁顺应性(Cw)等其它指标可进一步地分析呼吸系统不同部位、不同性质的异常。
总上，IOS的上述参数是反映小气道病变之灵敏而实用的指标。
致谢：承温州医学院徐正
教授审阅
, 百拇医药
4 参考文献
[1] 穆魁津，林友华主编.肺功能测定原理与临床应用.北京：人民卫生出版社，1992.108
[2] Vogel J, Smidt U. Impulse oscillometry.pmi Verlagsgruppe GmbH,Frankfurt am Main,1994.108～118
[3] 徐正，蔡孔长，蒋仲荪等.强迫振荡法呼吸系统有效阻力频率依赖性的测定及临床应用.中华结核和呼吸系疾病杂志，1986，9(2)∶100
[4] Wesseling GJ，Vanderhoven-Augustin IML, Wouters EFM. Forced oscillation technique and spirometry in cold air provocation tests.Thorax,1993,48∶254
[5] Demedts M, Van Noord JA, Van De Woestijine KP,et al.Clinical applications of forced oscillation technique.Chest,1991,99∶795
(收稿：1998-11-26，修回：1999-03-22), 百拇医药
单位：郑永克 鲍小欧 李志仁 温州市第二人民医院呼吸内科(325000)； 周新 汪均淘 上海市第一人民医院呼吸内科(200080)
关键词：肺功能；脉冲振荡；小气道病变；诊断
温州医学院学报/990204 摘 要 目的 探讨脉冲振荡技术(IOS)对小气道病变诊断价值。方法 采用德国IOS肺功能仪对68例慢阻肺、支气管哮喘患者进行检测，并与低肺容积位最大流量(
、)作比较。结果 (1)f0、R5-R20、X5分别与、均有显著相关性(P<0.001)；(2)以f0>10Hz、R5-R20>0.05kPa.L-1.S<预计值-0.1kPa.L-1.S标准来判断小气道异常与判断结果差异无显著性。结论 IOS三个参数异常可以反映小气道病变。, http://www.100md.com
Impulse oscillometry for diagnosis of small airway obstruction.
Zheng Yongke,Bao Xiaoou,Li Zhiren,et al.
Department of Respiratory Disease,Second People's Hospital of Wenzhou,Wenzhou,325000
Abstract Objective To explore the diagnostic value of small airway obstruction by impulse oscillometry.Methods In 68 patients with COPD or Asthma,parameters of IOS were measured and compared with V.50、V.25.Results (1)There was significant difference between f0、R5～R20、X5 and V.50、V.25 respectively(P<0.001)；(2)If f0>10Hz、R5～R20>0.05kPa.L-1.S and X5
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Key words Lung function Impulse oscillometry Small airway obstruction Diagnosis
脉冲振荡肺功能新技术(Impulse Oscillometry,IOS)因测试方便、技术先进等优点颇受国内外专家的关注，但其临床实用价值如何?国内尚未见报道。笔者分析IOS检测的慢阻肺和支气管哮喘有关参数与低肺容积位最大流量之间关系，以探讨其对小气道病变的诊断价值。
1 材料和方法
1.1 临床资料 上海市一院18例，本院50例，共68例。其中慢性支气管炎、肺气肿42例，支气管哮喘26例；男52例，女16例；年龄21～80岁，平均56.6岁，均无其它合并症。入选标准符合第10版《实用内科学》诊断标准。所有患者均能配合检查。
1.2 测试仪器、指标和方法 采用德国Master Screen IOS肺功能仪。在自然平静呼吸下，记录IOS的共振频率(f0)、5赫兹(Hz)与20Hz时呼吸阻力差(R5-R20)和5Hz时呼吸电抗(X5)。继而采用规定呼吸模式获得低肺容积位最大流量即50%肺活量时的最大流量
和25%肺容量时的最大流量。检查由专人操作，IOS要求呼吸曲线平稳后记录45秒或1分钟呼吸波，然后计算上述参数。最大呼气流量——容积曲线两次或两次以上基本一致时记录参数。, http://www.100md.com
1.3 统计学处理 IOS有关参数与
、的关系采用相关分析；各指标对小气道病变检出率的比较使用配对卡方检验。2 结果
、、分别与f0、R5-R20呈显著负相关，与X5呈显著正相关，见表1。IOS三个参数不同标准与V.25(小于预计值65%)判断小气道异常的比较见表2。, 百拇医药
表1 IOS三个参数与低肺容积流量相关关系(n=68)
f0
R5-R20
X5
r
p
r
p
r
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-0.705
<0.001
-0.556
<0.001
+0.553
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+0.534
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附图 呼吸系统模型
IC中央惯性，RC中央阻力，RP周围阻力，C1气管顺应性，C2周围顺应性
表2 IOS三个参数不同标准与V.25判断小气道异常之间的比较(n=68)
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(<65%)
f0(Hz)
R5-R20(kPa.L-1.S)
X5(kPa.L-1.S)
>10
>15
>0.05
>0.10
预计值-0.1
预计值-0.2
异常人数
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59
61
48
55
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30
阳性率(%)
86.76
89.71
70.59*
80.88
61.76**
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77.94
44.12**
注：与
比较*P<0.05，**P<0.013 讨论
根据脉冲振荡技术测定呼吸系力学特性的原理，f0是弹性阻力(E=1/C,C为呼吸系顺应性)与惯性阻力(I)相互抵消时的频率点，即ωI=1/ωC，(ω=2πf0)[1]。经变换得f0=1/2π
，故f0与I、C的平方根成反比。因此任何疾病引起呼吸系顺应性减弱均可导致f0增大。R5振荡频率为5Hz呼吸阻力；R20为20Hz时呼吸阻力[2]。根改良Mead呼吸系统模型(见附图)相对低频(如5Hz)时呼吸系粘性阻力(R5)，包括中央阻力(Rc)和周边阻力(Rp)两部分，而相对高频(20Hz)时呼吸系粘性阻力趋向为中央阻力(Rc)，故R5-R20可反映周边气道阻力[3]。正常成年人呼吸系粘性阻力不依赖振荡频率，当小气道阻塞时存在频率依赖性，即粘性阻力随振荡频率升高而下降，表现为R5-R20值增大[2-5]。X5为5Hz时呼吸电抗，由于该频率下惯性阻力可忽略不计，因此X5反映了周边弹性阻力[2]。, http://www.100md.com
本研究结果表明，IOS三个参数与低肺容积位最大流量
、有极相关性(P<0.001)，因此认为可以用来反映小气道有无存在异常。本研究发现68例中f0>10Hz有61例，占89.76%，R5～R20>0.05kPa.L-1.S有55例，占80.88%，X5<预计值-0.1kPa.L-1.S有53例，占77.94%，分别与(小于预计值65%)异常阳性率86.76%无显著差异；但若将f0>15Hz，R5-R20>0.10kPa.L-1.S，X5预计值-0.2kPa.L-1.S作为判断异常标准，则与判断结果均有显著差异(P<0.05)。可见，以f0>10Hz，R5-R20>0.05kPa.L-1.S和X5<预计值-0.1kPa.L-1.S为指标来判断有无小气道病变更加合理。, 百拇医药
IOS与以往肺功能相比具有如下优点：(1)信号源外置，让仪器来产生激励信号，无需病人配合，因此测量结果准确且重复性好；(2)
、V.25能反映呼吸力学的综合效应，无法作出较深入的分析与评估，而IOS能明确区分粘性阻力(R)与弹性阻力(X)有无异常，若结合结构参数如肺顺应性(C1)、胸壁顺应性(Cw)等其它指标可进一步地分析呼吸系统不同部位、不同性质的异常。总上，IOS的上述参数是反映小气道病变之灵敏而实用的指标。
致谢：承温州医学院徐正
教授审阅, 百拇医药
4 参考文献
[1] 穆魁津，林友华主编.肺功能测定原理与临床应用.北京：人民卫生出版社，1992.108
[2] Vogel J, Smidt U. Impulse oscillometry.pmi Verlagsgruppe GmbH,Frankfurt am Main,1994.108～118
[3] 徐正
，蔡孔长，蒋仲荪等.强迫振荡法呼吸系统有效阻力频率依赖性的测定及临床应用.中华结核和呼吸系疾病杂志，1986，9(2)∶100[4] Wesseling GJ，Vanderhoven-Augustin IML, Wouters EFM. Forced oscillation technique and spirometry in cold air provocation tests.Thorax,1993,48∶254
[5] Demedts M, Van Noord JA, Van De Woestijine KP,et al.Clinical applications of forced oscillation technique.Chest,1991,99∶795
(收稿：1998-11-26，修回：1999-03-22), 百拇医药