文摘
本研究的目的是为了获得新的肺量测定的参考英语人口方程,使用1995/1996的健康调查为英格兰,一个大型全国代表性的横断面研究。
使用的测量是在一秒用力呼气量(FEV1)、用力肺活量(FVC)样本的6053年“健康”(非吸烟者没有报道诊断哮喘和呼吸道症状)白人年龄≥16岁。多元回归分析,随着年龄和身高预测,进行估计预测方程意味着FEV1、FVC和FEV1/ FVC,分别为男性和女性。方法基于平滑多个第五百分位数的估计残差推导预测方程用于肺功能正常的下限。
新方程符合当前英语成年人口大大优于欧洲煤钢共同体方程,并与“低”的人的比例(下面第五百分位)肺功能更接近那些预计在整个成年年龄> 75岁(16)。年龄范围的共同研究,新方程使估计接近那些来自其他非线性方程组在最近的研究。
因此,建议这些新开发的预测方程被用于白色的英语人口在流行病学研究和临床实践。
这个项目是由卫生部,伦敦,英国。
参考价值,预测正常健康的非吸烟者,通常用于流行病学工作以及在临床监测来确定低肺功能和评估环境暴露的影响。集的预测方程目前可供不同人群,与最广泛使用的基于相对旧的研究1- - - - - -4。
在1995年和1996年,英格兰的一般人群健康调查(HSE)有一个专注于呼吸系统疾病,和受访者的肺功能测定。煤钢共同体使用欧洲煤钢共同体()引用值4发布的分析报告显示,这些值不正常肺功能英语人口的预测5。这个可怜的适合煤钢共同体的参考价值促使本研究,得出一个新的组引用的值根据HSE 1995年和1996年联合数据集。这里介绍这些新派生引用值并与煤钢共同体和其他最近的参考价值。
方法
HSE的设计,一年一度的全国家庭调查的英语人口,已经详细描述了其他地方6。短暂,分层随机抽样,sociodemographically代表英语人口,被邀请参加1995年和1996年。两年来平均响应率> 75%,但略低于平均水平在男性和内陆城市。每个数据被收集在两次,在1995年和1996年相同的方法:面试官的访问,期间是问卷调查管理和身高和体重测量,紧随其后的是护士的访问,在此期间,肺功能测定(还有其他调查)。吸烟习惯和任何呼吸道症状问卷的记录。
肺功能测定使用肺机能图护送肺活量计(肺机能图、白金汉宫、英国),便携式设备。使用一个标准化的协议和所有护士测量得到的相同的训练和在研究期间受到重复的简报。在开始任何测量在一个家庭中,肺活量计总是校准使用1 L校准注射器。护士然后展示了测试过程中的受访者家庭。而以站立的姿势(除非chairbound),受访者被要求执行一个迫使灵感与最大努力,其次是过期没有激发或向前弯曲。测试技术被认为是可接受的,如果没有发生:过期的不满意开始,保持呼吸,一个阻塞的喉舌,或者周围的嘴唇不妥善密封喉舌。五个连续监测读数,在一秒用力呼气量(FEV1)、用力肺活量(FVC)记录使用的最佳值从任何可接受的测量。这些学科只给不满意的测试被排除在分析之外。美国胸科学会(ATS)可接受性和再现性标准7没有应用在这个人口样本。然而,对于本研究的目的,那些不符合被排除在外的再现性标准作为个体与哮喘常常与再现性标准有问题8。
分析局限于白人受访者年龄≥16岁,因为肺功能已知非白人的价值观和年轻的孩子在系统不同于白组。只有“健康”主题被用于预测方程的推导。“健康”组的定义,根据ATS的建议,不吸烟者(exsmokers和吸烟者除外),没有报道诊断哮喘和呼吸道症状(喘息在过去12个月;咳嗽、痰≥3个月·年−1;晚上气短,走路时和同事在水平的地面上,当上匆匆走来一个轻微的山;或哮喘药物治疗在过去的12个月)(表1⇓)。
统计分析
采取的分析方法主要是BrAndliet al。1在他们的研究的肺功能在瑞士人口。多元回归分析进行估计预测方程意味着FEV1、FVC和FEV1/ FVC。男性和女性分别进行了分析。第五百分位数被估计方程的残差模型意味着使用由希利描述的方法et al。9。一个配对t测试用于测试不同方程预测肺功能之间的差异。
预测方程
肺功能之间的关系,年龄和身高可以认为有两种形式,加法或乘法1- - - - - -4。乘法模型已被证明在其他地方更好地描述肺功能的依赖在年龄和身高10,11,总的来说,更好地适应了HSE的数据。这个模型假定: 如果意思是肺功能,H高度,c参数H和年龄。双方通过对数的乘法模型,该模型可以转换为对数相加模型: 以这种方式表达模型允许将该模型符合使用标准线性多元回归技术。
六个乘法模型HSE数据:FEV1、FVC和FEV1/ FVC,每个分别为男性和女性。乘法模型的拟合数据是一个迭代的过程。首先,年龄的函数方程的形式成立,最适合所有模型被发现二次。
一旦初步模型已经安装,并检测拟合优度完整的身高和年龄范围,意味着以年龄和身高预测肺功能检查对意味着观察肺功能。这一分析表明,模型是合理紧密配合在雄性和雌性的高度范围,和相当紧密配合女性的年龄,尽管有一些建议模型稍微不那么适合年长的女性。然而,比较观察和预测意味着年龄的男性显示系统的预测和观察手段之间的不匹配对年轻男性年龄在25岁。
改进模型的适合男性,他们改装用分段回归,一个回归方程适合男性年龄≤25岁,和第二个年龄≥25岁。两个方程的约束,这样两个模型给了相同的预测价值的点,即。对于那些年龄在25岁。将回归方程以这种方式导致显著改善FEV的拟合优度1和FVC。
第五百分位预测方程(正常的下限)
按照惯例,一个人的肺功能采取的是“低”,如果他们有肺功能价值(FEV1或FVC)肺功能在第五百分位(正常的下限)对“健康”的等价性,年龄和身高12。如果个人观察年龄和身高的“健康”人口分布接近高斯分布,和残差显示相同的sd年龄和身高,第五百分位的值可以从回归模型估计大约为: 其中σ是sd周围的残差预测均值(残余的区别是观察和预测肺功能)。FEV的分布1和FVC人口研究通常以满足高斯/等于中间sd标准年龄范围,但不极端7。使用方程3,当不达标,导致误分类的“低”肺功能;有些人错误地分类为“低”和其他“在正常范围内”。这个错误分类是特别大的极端年龄范围。
“自然”的选择,这是直接从第五百分位数的调查数据估计为每个组合的身高、年龄和性别,是不可行的,因为小样本的数字在每个组合;结果估计会太不稳定(即。将不同样本如果调查重复)。
另一种基于模型的方法是直接估计第五百分位数以年龄和性别,然后“平滑”这些估计使用回归技术9。这是BrAndli所使用的方法et al。1。
为了将这种方法应用到HSE数据,个人(within-sex)按年龄排序。第五百分位的残差计算第一200分类情况下并保存。第一种情况是下跌和201例捡起,和第二个第五百分位计算并保存。第二例和202例下降捡起,和第三个第五百分位计算并保存。这个过程一直持续到数据集的结尾是,给予一系列滚动的百分位数。
下一阶段,滚动百分位数退化对平均年龄和平均年龄的平方(相同的200例)给予: 在哪里一个是一个常数,b1和b2的系数和一个吗2。FEV的所有模型1、FVC和FEV1/ FVC,b2被发现是重要的(男性和女性分别)。
预测方程的正常下限(LLN)通过结合方程与方程4的意思。
结果
选择健康不吸烟的人见面后美国胸科协会再现性标准,共有2497名男性和3556名女性被包括在研究(表1所示⇑)。值得注意的是,在样本容量大大减少年龄> 75岁,特别是在男性。选择的基础上,只有6%的男性和9%的女性年龄≥75岁被包括在研究相比,20%的男性和24%的女性年龄< 75岁。
初步调查显示一个强大FEV之间的关系1和FVC和年龄及身高,但没有肺功能和体重或体重指数之间的关系。出于这个原因,预测方程不包括体重和身体质量指数预测。男性,年龄和两个FEV之间的关系1和FVC显然是二次:肺功能略有增加与年龄在16岁∼25岁,之后,随着年龄的增长而下降。女性,有一些建议年龄25岁以上类似的模式对于男性,但是,年龄在16 - 25岁,有一个消极的肺功能和年龄之间的关系,虽然弱关系比年长的女性(图。1⇓)。
高度和FEV之间的关系1和FVC远不太清楚,但可以被描述为与积极的基本线性梯度。
最适合的年龄函数被发现二次肺功能测量,即。FEV1、FVC和FEV1/ FVC。因此,模型可以表达的一般形式: 此表格适用于预测均值和预测LLN。系数如表2所示⇓。值得注意的是,尽管示例包括一个广泛的身高和年龄范围(表1所示⇑),发现了极端不影响点方程。
均值- 1.645σ的方法,一般用于参考方程肺功能,意味着方程4(方程式第五百分位的残差)是常数(即。方程4将表单5th百分位的残差=一个而不是所示)。百分位数的重要依赖年龄支持这样的观点,即平均减去1.645σ的方法是不够的在目前的样品。肺功能患者的患病率估计LLN以下,使用均值- 1.645σ的方法,随着年龄的增加,明显不同于那些来自第五百分位的方程(表3所示⇓)。年龄≥65岁的人来说尤其如此。因此,与其他研究不同的是,老年群体的包含在示例使必要的直接估计第五百分位。图2⇓显示预测意味着肺功能和预测第五百分位的年龄。第五百分位,意味着FEV的区别1老年人/ FVC大大增加。这是因为肺功能各不相同,随着年龄增长。
LLN的定义是,年龄和身高的任意组合,∼5%的“健康”白人成年人口应该低于LLN。自然检查模型的拟合优度为LLN估计这个比例为特定年龄和身高组(表4⇓)。正如所料(毕竟,相当吝啬的模型很少与数据完全),有一些与肺功能变化百分比低于LLN健康人群的年龄段使用HSE方程。然而,比例没有显著差异(即。变化可以归因于抽样误差)和变异是远远低于煤钢共同体与使用相关的方程。
之间的平均预测值的差异目前煤钢共同体学习和参考的值表明,煤钢共同体的方程系统意味着FEV低估1和FVC (FVC低估如图3所示⇓)。同样,比较肺功能的患病率估计低于LLN健康和整个人口(包括nonhealthy科目),根据HSE患病率估计方程可以看作是系统地高于煤钢共同体的基于方程(表4所示⇑)。
更好的协议意味着FEV1和FVC估计目前的研究和预测方程之间被发现从其他最近的研究(图4所示⇓)。所有非线性方程拟合HSE的数据很好,然而,如上所述,低估了FEV煤钢共同体的方程1和FVC(表5⇓)。
更大的差异意味着FEV中找到1/ FVC之间的不同的预测方程,特别是老年人(图5所示⇓)。所有其他的意思是预测方程,朗廷的除外et al。13显示,减少老年人年龄大于目前的研究。
为了测试当前模型的鲁棒性,这将是有用的检查值低于LLN患病率接近5%为各种性别,年龄和身高组合在“健康”白色成年人在其他年份的调查。肺功能测定在1997年再次HSE,但调查中收集的数据不允许细分的受访者为“健康”和“nonhealthy”,所以任何检查的健壮性必须是基于整个白色成年人而不是“健康”这一组的子集。比较肺功能患者的患病率值低于LLN按性别和年龄组3年,1995年,1996年和1997年,1997年的结果看起来非常类似于前几年。这表明合理的鲁棒性(数据未显示)。
讨论
本文描述了肺功能参考曲线的推导从1995年至1996年期间,英国的健康调查。患病率估计患者肺功能低于LLN为“健康”和“nonhealthy”人群,年龄和性别,提出了在1995年和1996年HSE报告5,15。这些流行煤钢共同体使用方程,导出了估计当时承认给有偏见的估计。新参考方程,因此,估计人口从目前全国代表性样本。当前研究的优势之一是它的大小和代表性,包括大部分老年人(年龄≥65岁),那些未被充分代表的先前的研究。
通常,成人使用引用值从18岁的年龄开始,尽管这并不能反映年龄之间的关系,肺功能增长和体型。事实上,尽管成人肺大小达到∼16岁女性,持续增长∼24 - 25岁的男性16。在目前的研究中,个人被包括从16岁的年龄,但是,提供适合的预测方程,两个方程适合男性受试者,一个用于年龄≤25岁,一个对于那些年龄> 25岁。这个决定是由观察数据,但是,回想起来,也更好地反映生物年龄之间的关系,高度和肺功能测试结果。
新的预测方程,来源于一个大样本无症状从未吸烟的人的年龄在16 - 94岁,预测意味着FEV1在目前的人口和FVC很好。此外,LLN估计直接使用平滑技术;这给了更精确的估计比假设一个常数差异(1.645σ)之间的均值和第五百分位。
比较几种预测方程肺量测定法显示大量使用第五百分位的标准协议,但不使用均值- 1.645σ标准17。美国胸科协会建议正常的范围应该基于计算第五百分位数,而第五百分位数的估计基于−1.645σ标准是可以接受的指数分布接近高斯18。随着HSE肺功能数据显示一些迹象表明non-normality残差的分布和非常数的方差的时代,尤其是在年长组,直接导出了第五百分位数的估计。因此宣布一个健康的人的概率为显示“低”肺功能独立于年龄。
使用配对t检测测试,FEV的意思1煤钢共同体和FVC的预测被发现明显不同(p < 0.001)与预测的雄性和雌性的新方程。目前的研究证实肺功能参数的低估煤钢共同体使用方程。相反,FEV的新方程1和FVC显示关闭协议与其他非线性方程来源于最近的研究,所有这些表明更高水平的预测肺功能参数比煤钢共同体的预测方程。老年人(年龄≥65岁),目前的预测意味着FEV1/ FVC是高于其他研究1,4,14;这可能是由于存在非常健康年老的幸存者。相反,估计第五百分位允许更大的可变性老年人占LLN和提供了一个良好的估计。
难的et al。19显示,使用固定FEV1/ FVC分界点(0.7)定义慢性阻塞性肺疾病,所推荐的慢性阻塞性肺疾病的全球倡议20.,可能会导致一个重要程度的过度诊断的慢性阻塞性肺疾病的存在和严重性的老年人口的比例。持续的研究,目前的预测方程表明,FEV较低1/ FVC比率应该用于老年人。例如,基于本研究的预测方程(表2⇑),一个70岁男性身高170厘米FEV LLN1/ FVC的0.63,降至0.59 0.55 80年和90年。
提供新的参考曲线显著提高目前使用的欧洲煤钢共同体参考曲线在英格兰的主要健康调查分析数据。他们使用,在未来几年内,英国应该确保健康调查的分析,首先,普遍预期的肺功能低于正常的下限是免费的偏见承认在目前的估计,而且,第二个(虽然两个点密切相关),子组间比较公平。本研究的结果也具有明显的临床意义,鉴于日常决策对诊断、治疗和预防呼吸道条件的基础上,肺功能结果与参考价值。因此,建议,在流行病学和临床设置,目前方程基于白人英语人口应该使用偏好的欧洲煤钢共同体。
确认
英格兰的健康调查由卫生部委托,由联合健康调查单位的国家社会研究中心(原社会和社区规划研究)和伦敦大学学院流行病学和公共卫生部门(所有英国伦敦)。作者感谢j·布里顿(呼吸医学部门、诺丁汉大学、诺丁汉,英国人作为本研究的外部顾问。
- 收到了2002年6月27日。
- 接受2003年9月11日。
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