摘要
本研究的目的是确定在25-75%用力肺活量(FVC) (FEF)下测量用力呼气流量的附加价值25 - 75%)和流当75%的FVC被呼出(FEF75%)在1 s用力呼气量(FEV1)、FVC和FEV1/ FVC比率。
我们使用肺量学测量FEV1FVC和FEF25 - 75%年龄在3-94岁之间的11 654名白人男性和11 113名白人女性,在四家三级医院的肺功能实验室进行常规检测。FEF75%有8254名男性和7407名女性。计算FEV的预测值和正常值下限(定义为第5百分位)1, fvc, fev1/植被覆盖度比,FEF25 - 75%和FEF75%使用全球肺功能倡议的预测方程。
在分类测试结果上几乎没有不一致的地方。FEF25 - 75%和FEF75%分别只有2.75%和1.29%的病例低于正常范围,而FEV1FVC和FEV1/覆盖度比值在正常范围内。FEF未检测到气道阻塞25 - 75%在2.9%的病例和按FEF75%12.3%的病例。
最大呼气中期流量和用力呼气动作结束时的流量对临床决策没有任何帮助1FVC和FEV1/ FVC比率。
摘要
用力呼气流量测量对临床决策没有帮助使http://ow.ly/t6Xz1
简介
用力呼气肺活量(FVC)操作是最常用于评估肺功能的测试的基本操作。除了1 s的用力呼气量(FEV)1)和FEV1/植被覆盖度比率,以及许多其他指数都是从植被覆盖度策略中推导出来的。这些包括呼气峰值流量,呼气FVC的25%、50%和75%流量,以及用力呼气流量,FVC的25-75% (FEF)25 - 75%)(也称为最大呼气中流量(MMEF))。后一组流量以及关闭量的评估被描述为比FEV更可再现和更敏感1"小气道疾病"的出现[1- - - - - -3.].一般认为,小气道阻塞导致肺容积低时流量减少,而肺容积高时流量受影响较小,从而形成特征的凹型流量-容积曲线[4- - - - - -6].在早期阶段发现肺部疾病的前景导致了FEF的广泛测量25 - 75%用力呼气流量为FVC (FEF)的75%75%).然而,流动的再现性和FEF的灵敏度较高25 - 75%也受到了挑战[7,8].此外,占植被覆盖度百分比的流量对植被覆盖度的测量误差很敏感。此外,由于FVC和总肺活量可能受到疾病的影响,在测量患者的用力呼气流量时,其肺容积将与健康受试者不同,因此使用来自健康受试者的预测值存在问题。基于同样的原因,对于因疾病进展和/或治疗干预而导致肺叶覆盖率发生变化的受试者,只有在相同肺容积下进行的系列测量才应进行比较[9].最后,呼气中流量减少是小气道疾病特有的假设已被证明是不正确的[10].
在临床实践中,瞬时和呼气中期流量的这些局限性导致建议忽略任何疑似异常的流量,如果FEV1和FEV1/植被覆盖度比率在正常范围内[11- - - - - -13].然而,有人建议存在一个边界值的FEV1/FVC,这些检查可能提示存在气道阻塞[13].为控制学龄前儿童的质量,也建议报告流量[14].在PubMed上用关键词FEF搜索25 - 75%、MMEF和FEF75%揭示了这些指数在1975年至2012年的1143份出版物中被使用,其中2000年以来出版的385份。
本研究的目的是调查在多大程度上使用呼气流,即FEF25 - 75%和FEF75%,在FEV的基础上增加了肺活量测量的信息1FVC和FEV1/ FVC比率。
材料与方法
材料
该研究基于在匹兹堡儿童医院(匹兹堡,PA, USA)、奥斯汀医院(海德堡,澳大利亚)(澳大利亚1)、约翰亨特医院(纽卡斯尔,澳大利亚2)和国家结核病和肺部疾病研究所(波兰华沙)的肺功能实验室进行常规检测的22 767名连续患者。研究分别在2010年1月至2011年12月(美国)、2008年8月至2012年6月(澳大利亚1)、2001年1月至2012年5月(澳大利亚2)和2009年4月至2012年6月(波兰)之间进行。肺量测定是由训练有素的呼吸治疗师和科学家按照收集数据时所采用的国际商定标准进行的[15,16],只包括基线或使用支气管扩张剂前的数据。
数据包括连续收集的患者的肺功能评估为临床目的的检测结果。在美国数据集中,大部分的研究对象是哮喘控制和疑似哮喘,其次是囊性纤维化、咳嗽、呼吸困难或其他症状,按此顺序排列。这项研究仅限于欧洲血统的人,因为其他种族的代表很少。
去识别的数据集包括年龄、身高、性别、种族、FEV的数据1, fvc, fev1/FVC和FEF25 - 75%值。FEF数据75%只能在波兰和美国的数据集中找到。FEF25 - 75%和FEF75%都是从FEV最高的FVC动作中提取的1和FVC [15].如果对同一个体进行了一系列测量,则只包括第一个测试结果进行分析。
本研究是对去鉴别数据的回顾性分析,无需获得当地伦理委员会的批准。尽管如此,还是获得了匹兹堡儿童医院机构审查委员会(PRO12100285)和澳大利亚实验室当地伦理委员会的单独批准。
方法
各指标的预测值和z值均由全球肺功能倡议(glil -2012)的预测方程推导而来[17]使用专门软件[18].用FEV的z分数绘制图1/植被覆盖度比,FEF75%和FEF25 - 75%.
在男性和女性中,使用统计建模软件(GAMLSS版本4.2-4;位置、尺度和形状的广义相加模型,www.gamlss.org).距离平均值±3 z值以外的高度被视为异常值。FEV的z分数1/植被覆盖度比,FEF25 - 75%和FEF75%< -1.645为异常。使用统计软件R(3.0.1版本;统计计算R项目,www.r-project.org).
结果
四个数据集中的男女人数和年龄范围如表所示表1.68名男性和67名女性(占研究总人数的0.59%)在年龄上非常矮或非常高,导致呼吸量指标的z分数极端;这些数据被认为是异常值并被排除,留下22632个肺活量测定结果进行分析。气道阻塞的总体发生率,定义为FEV1/FVC低于正常下限(LLN),为26.4%;在FEV的基础上1%预测,使用美国胸科学会(ATS)/欧洲呼吸学会(ERS)分级系统[188bet官网地址13], 8.85%为轻度气道阻塞,4.34%为中度,4.19%为中度,5.45%为重度,3.56%为极重度。一种“肺活量限制模式”(FEV1/FVC>LLN和FVC 在四个数据集中,男性和女性的各种呼吸量变量的平均z分数显示在表2.FEF的LLN25 - 75%和FEF75%分别在35-67%和31-56%之间变化,随着年龄的增长而急剧下降。FEV的z值之间的关系1/植被覆盖度比和FEF25 - 75%显示在图1一个;这种关系在雄性和雌性之间没有区别。在22767名受试者中,有1862人(8.18%)表现为FEF25 - 75%低于LLN,但FEV1/植被覆盖度比值在正常范围内(象限Q3)图1一个).在1235例(66%)患者中,这与LLN以下的FVC有关(无花果1 c而且2])。2.87%的检测结果显示存在FEF25 - 75%在正常范围,但FEV1/FVC
FEF数据75%在15661名受试者中均可见,与FEV1/植被覆盖度比与FEF相同25 - 75%(图1 b).FEF患者477例,占3.05%75%(
因此,只有2.75%的测试结果显示FEF降低25 - 75%两种FEV1/FVC和正常范围内的FVC。FEF的对应值75%较低,仅占总数的1.29%。在这些病例中,约有一半表现为FEV1/植被覆盖度比值接近LLN(在0.25 z值内)。当我们在100例随机样本中回顾不一致时,发现67%的患者有人工合成或次最大呼气,这可能影响结果(3-10岁年龄组71%,10-20岁年龄组29%)。
正常FEF25 - 75%与FEV异常有关1/覆盖度比罕见(2.87%,象限1 in图1一个).这些病例以低FEV为特征1(平均z得分-0.79)、高于平均FVC(平均z得分0.55)和大部分为轻度气道阻塞(87.2%采用ATS/ERS分级系统[13])。12.25%的病例为正常FEF75%与不正常的低FEV有关1/ FVC比率;特征是有更严重的气道阻塞(FEV的平均z评分1-1.87, FVC -0.52,轻度气道梗阻49.7%)。
流量-容积曲线清楚地表明,呼气流量高度依赖于测定时的肺容积。类似于FEV1值,它们也表示为植被覆盖度的一个分数,以考虑这种依赖性。FEF之间的关系25 - 75%/植被覆盖度比和FEF75%/FVC与FEV的比值1/植被覆盖度比呈曲线状;然而,对数转换的数据线性化的关系和稳定的方差,如图3.
用力呼气流量通常以预测值平均值的百分比表示。图4描述了FEF的LLN(第5百分位,z分数为-1.645)25 - 75%和FEF75%使用glil -2012方程和男性和女性的年龄中位数身高预测的百分比。
讨论
据我们所知,这是第一项系统调查最大呼气中流速和瞬时流速是否能提供传统呼吸量指标(FEV)之外的额外信息的研究1FVC和FEV1/FVC比值)用于检测肺功能损害。我们在一个大型临床数据集中的发现表明,气道阻塞,定义为异常低的FEV1/FVC比,FEF无法检测到25 - 75%和FEF75%分别占2.9%和12.3%。我们发现FEF25 - 75%在FEV正常的情况下会减少1/覆盖度比为8.2%。只有3.0%的病例显示FEF异常低75%FEV正常1/ FVC比率。然而,这些差异的发现绝大多数发生在FVC异常低的时候。因此,只有极少数病例是低FEF25 - 75%或FEF75%与正常FEV相关1/植被覆盖度和正常植被覆盖度(分别为2.8%和1.3%)。在这些不一致的病例中,我们在约63%的病例中发现了可能的人为因素或不满意的FVC努力。
人们普遍认为FEF25 - 75%在儿科人群中比在成人人群中诊断更有帮助。事实上,我们确实发现了一种异常低FEF患病率更高的趋势25 - 75%当FEV1、FVC和FEV1与成人相比,青少年的/覆盖度比率在正常范围内(图2),但即便如此,这个比率也非常低,只有3%。很难总是获得高质量的儿童测量。事实上,在随机抽取的100名3 - 10岁和10- 20岁的儿童中,分别有71%和29%的儿童被发现与人工制品或次最大呼气或吸入的流量-容积曲线有关,这可能会影响结果。不一致结果的极低发生率反驳了用力呼气流量比其他呼吸量指标对小气道阻塞更敏感的观点。我们认为,这些流量指数导致与传统呼吸量测定指数结果不一致的罕见情况可能代表了与呼吸量测定相关的统计噪声和生物学变异性,特别是与呼气流量指数对有效测量FVC的高度依赖有关。我们还建议,这些发现应促使对植被覆盖度操作的质量进行批判性审查。其实际含义是,流量指标提供的额外信息比FEV提供的信息少或没有1和FVC,因此不会增加对气道阻塞的诊断。
这些流量指标的频繁使用是基于这样一个概念:气道阻塞对用力呼气动作结束时流量的影响远大于FVC动作开始时的影响,因为在低肺容积时,肺弹性后坐力较低,气道尺寸较小。因此,这种流被认为比FEV对小气道阻塞更敏感1.这种误解的产生至少部分是因为McFadden和Linden[1他们的结论是基于一个错误的,但仍然流行的观点,即80% pred代表任何肺功能标志物的LLN。这忽略了与年龄相关的肺功能变异性的显著差异[17,导致了对异常的过度诊断。FEF的LLN25 - 75%儿童为预测平均值的67%,80岁以上为35%;FEF的对应值75%分别是56%和31%。事实上,早在1988年,Flenley[10]质疑了中呼气流是小气道疾病特有的观点。通过推断,根据肺量测定结果将慢性肺部疾病的气道阻塞分为大气道阻塞和小气道阻塞是不可靠的。
从流量-容积曲线可以清楚地看出用力呼气流量对肺容积的依赖性,这与决定这种流量的机制不同。在强制呼气过程中,高胸膜压力导致胸内气道的动态压缩。通过压缩气道的流量由波速限制决定,即.当局部气体速度等于压力波在气道中的传播速度时;限流段(阻塞点)的位置由肺弹性后坐力和气道顺应性之间的相互作用决定[19,20.].随着排出的气量增加,肺弹性后坐力和胸膜压力减小,这使得阻塞点在具有压力区特性的气道段上游沉降,允许更低的流量[21,22].因此,用力呼气流量高度依赖于肺容积,就像FEV1(强制呼气第一秒内的平均流量),它们应该按照真正的肺容积来标准化,也就是总肺活量。这通常是不可行的,因此肺活量被用作肺大小的代理。FEV1/植被覆盖度比为s−1和表示肺排空率。正如我们的分析所显示的,FEF的标准化25 - 75%和FEF75%以类似的方式将它们表示为FVC的比率,揭示了与FEV的高度相关性1/植被覆盖度比(图3),表示这些指标的信息内容非常相似。
与参考人群相比,残余容积增加的阻塞性呼吸系统疾病使固定百分比的肺活量流量更接近总肺活量(可能因疾病而增加);这在一定程度上掩盖了由于气道阻塞造成的用力呼气流量下降,并将降低诊断阻塞性肺病的敏感性。此外,强迫呼气流量的正常参考范围反映了受试者之间流量和FVC的变异性。这导致了比FEV更高的变异系数1,植被覆盖度或其比值,因此,与预测值周围较大的参考区间(图4).如果从流量-体积曲线的包络线取流量,变异性可能会小一些[12,23],但在本研究中,它是从FEV之和最高的FVC操作中提取的1及植被覆盖度[15].如此宽的间隔使得这些指数在诊断方面基本上毫无价值[12,17,24].这也凸显了用80% pred作为肺功能指标的LLN缺乏科学依据,导致了高度偏颇和错误的临床决策。因此,建议的程序是,在不吸烟的健康人口中,使用定义为分布的后五分之一或其他百分位的下限[12,14,17,25- - - - - -28].z评分表示测量值与预测值之间存在差异的年龄相关标准偏差的数量,与使用预测值的固定百分比作为解释肺功能的基础不同,z评分不受年龄、身高、性别和种族的影响[12,14,17,25- - - - - -28,因此,在这项研究中使用。
本研究基于大量数据,这些数据来自因疑似或已知肺部疾病转诊到三级医院的患者。FEV的z值之间的关系1不同中心之间的肺流量差异很小,但很明显,这表明我们的研究结果是可靠的,适用于肺功能测试结果范围广泛的正常和异常儿童和成人。然而,大量的数据排除了严谨事后所有原始螺旋图的质量控制。在常规收集的数据中,有一部分数据是临床有用的,因此被接受,但FVC操作不符合严格的质量标准。如本研究所示,低FEF25 - 75%或FEF75%当FVC, FEV1和FEV1/FVC比值在正常范围内是罕见的,这应该导致检查FVC操作是否正确。
结论
FEF的测量25 - 75%和FEF75%与常规肺量测定指标高度相关,导致分类检测结果的不一致性最小。FEF的大部分削减25 - 75%和FEF75%在无典型气道阻塞的情况下使用FEV进行测量1/FVC数据来自肺容积减少,而不是呼吸道疾病。在FEV正常的情况下,呼气流量异常发生率低1覆盖度值可能反映测量“噪声”。这些数据表明,最大呼气中期流量和强迫呼气动作接近尾声的流量对临床决策没有有用的帮助。
脚注
编辑评论见947页.
利益冲突:没有声明。
- 收到了2013年7月25日。
- 接受2013年9月16日。
- ©2014人队