“ats / ers专责小组:肺功能测试标准化”系列
编辑:V. Brusasco, R. Crapo和G. Viegi
本系列的第5个
本节旨在为执行pft的医院实验室的医学主任和负责解释最常用于临床目的的pft结果的医生提供解释肺功能测试(pft)的指导。具体来说,本节介绍了肺量测定、支气管扩张剂反应、一氧化碳扩散能力(DL,有限公司)和肺容积。
肺功能测试的变异来源和肺活量测量的技术方面,肺容积测量和DL,有限公司在这一系列专题小组报告中发表的其他文件中已考虑到这些指标1- - - - - -4并在美国胸科学会(ATS)的解释性策略文件5.
解释始于对测试质量的审查和评论。不是最优的测试仍然可能包含有用的信息,但解释器应该识别问题以及潜在错误的方向和大小。忽略质量审查和仅依靠数字结果来做临床决策是一个常见的错误,这更容易被那些依赖计算机解释的人犯。
一旦质量得到保证,接下来的步骤包括一系列的比较6其中包括将测试结果与健康受试者的参考值进行比较5,与已知疾病或异常生理模式的比较(即。阻塞和限制),以及与自我的比较,这是一个比较正式的术语,用于评估个体患者的变化。肺功能报告的最后一步是回答促使测试的临床问题。
在这些准备步骤中做出的错误选择增加了错误分类的风险,即。肺功能异常或肺功能改变的错误阴性或错误阳性解释。结果接近异常阈值的患者存在最大的误分类风险。
参考方程
一般问题
PFTs的解释通常基于个体患者或受试者测量的数据与基于健康受试者的参考(预测)值的比较。预测值应从“正常”或“健康”受试者的研究中获得,并具有相同的人体测量(如。性别、年龄和身高)以及相关的被测患者的种族特征。理想情况下,参考值是根据在一般人群中健康受试者的代表性样本中观察到的测量结果推导出的方程计算出来的。如果满足人体测量特征的正常选择和适当分布的标准,也可以从大量志愿者中推导出参考方程。ATS和欧洲呼吸学会(ERS)以前的声明中讨论了将受试者定义为“正常”或健康的标准188bet官网地址5,7,8.
检测时应测量每个患者的身高和体重;技术人员不应依赖于规定的身高或体重。身高应用球尺测量,不穿鞋,使用标准技术(患者直立站立,头部位于法兰克福水平面上)9.当无法测量身高时,可选择使用说明身高或从臂展估计身高,如本系列之前的一篇文档和其他出版物所述1,10,11.
本文还讨论了在肺功能实验室中选择参考值的具体建议3..这些因素包括:实验室调查的对象的年龄范围、人体计量学、种族/民族、社会经济和环境特征与由此得出预测方程的参考人口之间的匹配;在参考人群中使用与实验室中相似的仪器和肺功能协议;并使用有效的和生物学上有意义的统计模型得出的参考值,考虑到肺功能随年龄的依赖性。如果可能的话,所有参数都应该从相同的引用源中获取。例如,用力肺活量(FVC),一秒钟用力呼气量(FEV)1)和FEV1/植被覆盖度应来自同一参考来源。
应要求被测试对象确定自己的种族/民族群体,并应尽可能使用种族/民族特定的参考方程。如果这样的方程不可用或不适合特定的设置,可以使用基于已发表数据的种族/民族调整因子来计算肺容积。调整因子的使用不如具体的种族/民族方程好12.调整因素的一个例子是,使用站立高度作为大小衡量标准的人群倾向于高估黑人受试者的总肺活量(TLC)和FEV值约12%1功能剩余容量(FRC)和剩余体积(RV)增加~ 7%5.根据最近的两份出版物,亚裔美国人的种族/民族调整因子也建议为0.9413,14.这种调整因子不应应用于FEV1/FVC或FEV1/肺活量比率。坐姿高度的使用并不能完全解释肺功能的种族/民族差异15.如果使用了比赛调整因子,则应在报告中包含一个陈述,以及使用的比赛调整值。
使用不同的参考方程评价肺功能的差异已被记录在案16,17.理想情况下,肺活量测定参考值应来自使用相同仪器和测试程序的与受试者个体相似的人群。
有人建议将选定的参考方程与在每个实验室检测的健康受试者的代表性样本上进行的测量进行比较。提供最接近于零的残差之和(为每个成年受试者计算的观察-预测值,或为儿科年龄范围内的每个受试者计算的观察-预测对数)的参考方程将是最适合该实验室的7.然而,对于肺活量测定,相对大量的受试者(即。N = 100)是有必要的,以确信发表的参考方程和来自当地社区的值之间不存在显著差异18.因此,该建议对大多数实验室来说是不切实际的。
当使用一组参考方程时,应避免超出被调查对象的大小和年龄的外推7.如果患者的年龄或身高超出了参考人群的限制,则在解释中应说明已进行了外推。
关于参考方程的出版物应包括对正常范围的上下限的明确定义,或提供信息使读者能够计算出较低的范围5.对于每个肺功能指数,在参考人群中测量值的频率分布的第5百分位以下的值被认为低于预期的“正常范围”。5.如果参考数据为正态分布,则用高斯统计方法估计下5百分位为95%置信区间。如果分布是倾斜的,则应使用非参数技术估计下限,如第95百分位。使用80%预测值作为正常值下限的固定值的做法在儿童中是可以接受的,但在解释成人肺功能时可能会导致重要的错误5.采用0.70作为FEV下限的做法1在40岁的男性和50岁的女性中,> /FVC比值导致大量假阳性结果12以及在无症状的从不吸烟的老年人中过度诊断慢性阻塞性肺疾病(COPD)的风险19.讨论的重点是参考范围的下限。当变量可能过高或过低时,上限是合适的。这些变量包括TLC, RV/TLC和DL,有限公司.随着肺功能检测设备和技术的改进,描述肺功能数据的先进数学模型得以实现。此外,"正常"受试者在营养、健康状况、环境条件和其他因素方面的特征也在演变(这一现象也称为"队列效应")。应考虑定期更新参考方程,如。每10年,考虑到更新的参考方程的适用性和对患者纵向随访解释的影响。
制造商还应提供软件,使用户可以方便地在一组参考方程中进行选择。它们还应该允许容易地插入新方程。使用的参考值应记录在每一份肺功能报告上,并注明第一作者的姓氏(或组织)和发表日期。
肺量测定法
欧洲煤钢共同体(ECCS)8,20.和ATS5,21已出版的肺活量测量的出版的参考方程的综合清单。在过去10年里发表了一些关于肺功能参考值的额外研究,涉及不同民族/种族群体和年龄范围12,14,17,22,23.
肺量学参考方程通常来自横断面研究,受“队列效应”的影响。很少有作者发表过涵盖从童年到老年年龄的纵向方程24- - - - - -26目前,很少有已发表的一组方程涵盖了大范围的年龄范围内的体积和流量指数27,28.表1⇓包括1995年至2004年8月出版的参考方程。该表是根据已知方程和使用关键字“参考方程”和“肺活量测定法”的MEDLINE搜索创建的。它的目的是承认和鼓励全世界研究人员对推导和使用参考方程的持续兴趣。
在美国,建议对8-80岁的人使用符合民族标准的国家健康和营养调查(NHANES) III参考方程12.对于8岁以下的儿童,采用王方程et al。29是推荐的。如果有合理的选择理由,可以使用其他预测方程。在欧洲,1993年ERS声明中公布的综合参考方程8常用于18-70岁的人群,男性身高155-195厘米,女性身高145-180厘米,而来自全杰尔et al。30.在儿童时期。目前,该委员会不推荐在欧洲使用任何特定的方程组,但建议有必要进行一项新的全欧洲范围的研究,以得出更新的肺功能参考方程。
肺容积
肺容积与体型有关,站立高度是最重要的相关变量。在儿童和青少年中,肺的生长似乎滞后于站立高度的增长,在青少年时期肺容积和身高之间的关系发生了变化31,32.12.5至18岁之间的年轻雄性的身高增长比体重和植被覆盖度的增长速度早1年达到峰值,比50%植被覆盖度的最大流量增长速度早1.5年达到峰值。在年轻的雌性,所有呼吸量指数的增长率在相同的年龄范围内下降。利用身高和肺容积之间的简单异速生长关系,最小年龄组的肺容积预测过高,而最大年龄组的肺容积预测过低。
此外,在站立高度相同的情况下,年轻男性的肺功能值高于年轻女性,白人的肺功能值高于黑人。肺功能随年龄线性增加,直到女性在~ 10岁和男性在12岁时出现青春期生长高峰。肺功能与在青春期,身高随年龄的变化而变化。因此,单独的一个方程或肺功能-高度生长图表不能完全描述复杂青春期的生长。然而,不同种族和性别的肺功能生长曲线与身高可以很容易地显示和评估单个儿童的肺功能重复测量29.
Quanjer总结了儿童和青少年的参考人群和回归方程的细节et al。30..肺容积参考方程通常是从6 - 12岁年龄范围内生长和发育变化非常迅速的相对较小的人群(<200名儿童)中推导出来的。相对较少的研究将青春期或年龄考虑在内。
ECCS于1983年出版了一份已出版的肺容积参考方程的综合清单20.1993年更新8.通过结合这个列表中的方程,我们创建了一组方程,目的是将这些组合方程用于18-70岁的成年人,男性的身高范围为155-195厘米,女性的身高范围为145-180厘米。
一份关于ATS关于肺容积测量的研讨会报告7回顾了已发表的婴儿、学龄前儿童、儿童、青少年和成人的参考值,并对参考值的选择、结果的表达、辅助变量的测量和未来研究的设计提出了建议。大多数儿童的参考方程都是从白人人口中推导出来的。
由于种族差异没有很好地定义33- - - - - -36.这些差异在一定程度上可以用躯干长度相对于站立高度的差异来解释,但在无脂肪质量、胸部尺寸和呼吸肌肉力量方面也存在差异。在获得更好的信息之前,黑人和亚洲儿童的矫正因子可能与成人的矫正因子相同7.黑人的RV、VC和TLC的参考值平均比白人低12%35;这种差异在老年人中可能比在年轻人中要小36.一般认为,亚裔成年人的绝对肺容积参考值低于白人,但差异的大小没有很好地定义,在“西方”饮食长大的亚洲人,这种差异可能更小37.根据ATS 1991年的文件5在北美的西班牙裔或印第安人受试者中,TLC或RV没有使用种族校正。对于非裔美国人、亚裔美国人和东印度人受试者,TLC、FRC和RV的种族校正分别为0.88和0.93。赛车修正不应用于RV/TLC。
表2⇓报告了1993年至2004年8月发表的参考方程的研究,以及通过MEDLINE在关键词“参考方程”和“肺容积”下搜索得到的方程。它的目的是承认和鼓励全世界研究人员对推导和使用参考方程的持续兴趣。
在实践中,许多美国和欧洲实验室使用1995年ATS/ERS研讨会推荐的TLC、FRC和RV的参考方程7或由ECCS8,20..
一氧化碳的扩散能力
为DL,有限公司是否比选择肺量测定的参考值更有问题,因为实验室间的差异要大得多DL,有限公司38,39.其中一些差异可以归因于计算方法的不同DL,有限公司调整血红蛋白浓度,羧基血红蛋白浓度和海拔高度。实验室主任应该深思熟虑地选择与实验室产生的数字相匹配的参考值。最理想的情况是,它需要单独的实验室进行测量DL,有限公司在一个健康受试者的样本中,并将结果与几个参考方程进行比较。至少,实验室主任应该警惕经常出现的不符合临床情况的解释。这种不匹配可能表明不适当的参考值或问题DL,有限公司测量。
肺泡容积预测值(V一个)灵感卷(V我),DL,有限公司肺对一氧化碳的传递系数(K有限公司)应该来自同一来源。作为DL,有限公司而且K有限公司会否受到本专责小组报告中所述因素的影响4,应附上一份说明,说明可使用哪些参数来调整预测值(如。V一个、血红蛋白和羧基血红蛋白浓度以及海拔高度)。
表3⇓显示了从1995年到2004年8月发表的关于参考方程的研究,其中一些来自于MEDLINE在关键词“参考方程”和“扩散能力”或“扩散”下的搜索。它的目的是承认和鼓励全世界研究人员对推导和使用参考方程的持续兴趣。
ERS提出了一个单一的“总结式”预测方程38并由ATS建议39.然而,目前,单方程集为DL,有限公司由于实验室间差异较大,不推荐使用。常用的方程式似乎是1993年ERS文件中的方程式38还有克拉波和莫里斯40.在欧洲,Cotes的方程式et al。41, Paolettiet al。42,和乐卡et al。43也被使用。
表4⇓提供用于一般问题的参考值的摘要,肺活量测定,肺容积和扩散能力。
通气缺陷的类型
一般问题
PFT的解释应该是清晰、简明和翔实的。仅仅说明哪些值是正常的或低的是没有帮助的。理想情况下,临床决策的原则应该应用于PFTs结果的解释44,其中,在考虑了疾病的检测前概率、检测结果的质量、假阳性和假阴性解释的不利影响,以及最后,检测结果本身及其与参考值的比较之后,估计检测后疾病的概率。这通常是不可能的,因为许多(如果不是大多数的话)检测是在缺乏任何临床信息的情况下进行解释的。为了改善这种情况,在可能的情况下,请负责安排检查的医生说明需要回答的临床问题,并在检查前询问病人为什么被送去检查,这可能是有用的。同样,记录呼吸道症状,如咳嗽、痰多、喘息和呼吸困难,以及吸烟状况,以及最近使用支气管扩张剂,在这方面也有帮助。
如果译员能够说明相关的临床诊断,胸片表现,最近的血红蛋白值,以及任何神经肌肉疾病或上气道阻塞(UAO)的怀疑,那么口译将是最有意义的。
阻塞性异常
阻塞性通气缺陷是来自肺部的最大气流与最大容积(即。VC)可以从肺中转移45- - - - - -47.它意味着呼气时气道狭窄,被定义为FEV降低1/VC比率低于预测值的第5百分位。一个典型的例子如图1a所示⇓.
与小气道气流阻塞相关的最早变化被认为是螺旋图末端部分的减速,即使螺旋图的初始部分几乎没有受到影响45- - - - - -47.呼气流量的减缓最明显地反映在流量-容积曲线上的凹形上。定量上,它反映在呼出75%的植被覆盖度(FEF)后测量到的瞬时流量比例更大的降低75%)或在平均呼气流量的25% - 75%之间的FVC比FEV1.然而,强迫呼气过程中这些中程流量测量的异常并不是特定于个别患者的小气道疾病48.
当气道疾病变得更严重和/或更多的中央气道参与时,螺旋图的时间段如FEV1一般来说,与VC的减少不成比例。
FEV时必须特别注意1FVC和FVC同时降低,FEV也随之降低1/覆盖度比值正常或接近正常。这种模式最常反映病人不能完全吸气或呼气。当血流非常缓慢,患者无法长时间呼气以清空肺部到右心室时也可能发生。在这种情况下,流量-体积曲线应该在动作结束时呈现凹形。TLC正常,FEF正常75会很低。测量慢速VC(吸气或呼气)可以更准确地估计FEV1/ VC比率。另一个可能的原因是在呼气早期小气道的斑块性塌陷8,49- - - - - -52.在这些情况下,TLC可能正常,但RV一般增高。一个典型的例子如图1b所示⇓.当观察到患者进行最大的、持续的努力时,在吸入支气管扩张剂治疗后重复肺量测定可能是有用的。FEV明显改善1、FVC或两者均提示存在可逆气流阻塞。
除了这种不寻常的情况外,测量肺容积并不是确定阻塞性缺陷的强制要求。然而,它可能有助于揭示潜在疾病及其功能后果。例如,当TLC、RV或RV/TLC比值超过自然变异性上限时,可能提示存在肺气肿、支气管哮喘或其他阻塞性疾病47,以及肺恶性膨胀的程度。
在临床实践中,很少用气流阻力来识别气流阻塞。它对检测胸外或大的中央胸内气道狭窄比检测更多的外周胸内气道狭窄更敏感47.它可能是有用的患者谁不能执行最大的强迫呼气动作。
限制性异常
限制性通气缺陷的特征是TLC降低到预测值的第5百分位以下,FEV正常1/ VC。一个典型的例子如图1c所示⇓.当VC (FEV)降低时,可能怀疑存在限制性通气缺陷1/VC增加(> 85-90%),流量-体积曲线呈凸型。VC降低,FEV正常甚至轻微增加1/VC通常是由次最大吸气或呼气努力和/或斑块性周围气流阻塞引起的,VC降低本身并不证明是限制性通气缺陷。它与低TLC相关的时间不超过一半53,54.
气胸和无沟通大疱是特殊病例,其特征是FEV正常1/VC和TLC在体容积描记仪中测量,但FEV较低1和VC值。在这些条件下,用气体稀释技术测定的薄层色谱将很低。
单次呼吸测试的TLC较低(如V一个从DL,有限公司测试)不应被解释为显示限制,因为这样的测量系统地低估了薄层色谱55.气流阻塞越严重,低估程度越高。在存在严重气流阻塞的情况下,TLC可被低估高达3 L,大大增加了PFT异常类型的错误分类风险55,56.一种调节单呼吸的方法V一个对于气道阻塞的影响已发表,但需要进一步验证57.
功能障碍的解释和模式评论
本文件中对阻塞性肺缺损的定义与1991年ATS关于解释的声明一致5,但与全球慢性阻塞性肺病倡议(GOLD)所建议的定义形成对比。59和ATS/ERS关于COPD的指南60,在那个FEV里1是指VC而不是指植被覆盖度,该比率的临界值设于正态分布的第5百分位,而不是固定值0.7。本委员会认为用VC代替FVC的好处在于FEV的比例1与肺活量的比值相比,肺活量与肺活量的比值能够准确地识别更多的阻塞模式,因为肺活量更依赖于流量和体积历史61.与0.7的固定值相比,使用第5百分位不会导致对无接触有毒颗粒或气体史的老年人通气缺陷的高估62.
假定主要肺功能参数如FEV下降1, vc, fev1/VC和TLC,在其相关的第5百分位以下是符合肺缺损在临床实践中是一个有用的简单的方法。然而,当一些或所有这些变量接近其正常或LLN的上限时,问题就出现了。在这些情况下,对功能模式的字面解释过于简单,可能无法正确描述功能状态。
目前的作者建议,在这些情况下应该做额外的研究,如果他们是由临床问题被解决的指示。这类测试可能包括支气管扩张剂反应,DL,有限公司、气体交换评估、呼吸肌力测量或运动测试。
当TLC处于LLN,并与可能导致肺限制的疾病共存时,也建议谨慎。一个典型的例子是肺切除术。如果由于随后的肺生长或术前TLC过大而导致TLC高于预测的第5百分位,那么仅根据TLC预测的百分比就很难证明预期的限制性缺陷。在对TLC有相反影响的疾病同时存在的情况下,如间质性肺疾病(ILD)和肺气肿,也必须采取类似的护理措施。
虽然生理异常的模式可以被识别,但它们很少是特定疾病实体的病理特征。临床疾病的类型最有可能产生一组观察到的生理障碍可以指出。无论检测的程度如何,在仅根据肺功能异常对潜在疾病过程提出特定诊断时,保持保守是很重要的。
VC, FEV1, FEV1肺活量比和TLC是正确解释肺功能的基本参数(图2)⇓).尽管FVC经常用来代替VC,但最好是使用最大的可用VC,无论是吸气(IVC)、慢到期(SVC)还是强制到期(即。FVC)。在气流阻塞时,FVC通常比IVC或SVC减少更多61.FEV6可以代替VC,如果合适的LLN为FEV1/FEV6被使用(来自NHANES III方程)12,63.螺旋图的主要解释仅限于VC、FEV1和FEV1/VC避免了同时检查大量测量结果以确定是否存在任何异常的问题,这一过程会导致“异常”检测数量过多,即使在人群中最健康的群体中也是如此64,65.当任何单一试验的异常率仅为5%时,251名健康受试者中至少一项异常试验的频率显示为10%1FVC和FEV1在对14种不同的呼吸量测量结果进行分析后,检测了/覆盖度比,并将其提高到24%23.然而,应该注意的是,其他参数,如呼气峰值流量(PEF)和最大吸气流量,可能有助于诊断胸外气道阻塞。
确定患者阻塞性损伤的最重要参数是FEV1/ VC比率。在呼吸系统疾病患者中,低FEV1/VC,即使FEV1是否在正常范围内,能预测发病率和死亡率66.对于健康受试者,低FEV的意义1/FVC比伴随FEV1在正常范围内尚不清楚。这种模式可能是由于“发育不良”或气道和肺实质的不平等生长67(在以前的ATS文件中被称为FEV可能的生理变异1≥100% pred5).这种模式是否代表气流阻塞将取决于阻塞性疾病的先验概率,也可能取决于其他测试的结果,如支气管扩张剂反应,DL,有限公司气体交换评估,肌肉力量测量或运动测试。呼气流量测量而不是FEV1和FEV1/VC只有在使用前面提到的基本值确定阻塞性损害的存在和临床严重程度后才应考虑。当FEV1和FEV1/VC均在预期范围内,最大呼气流量-容积曲线晚期出现流量异常的临床意义有限。存在FEV的边界值1然而,这些检查可能提示气道阻塞的存在。对于平均流量,如呼气中期流量(MEF)也是如此25 - 75%),尤其是在患有囊性纤维化的儿童中68,69.即使有这种有限的使用,这些测试在健康受试者中的广泛可变性在解释时也必须考虑到。
最大自主通气(maximum voluntary ventilation, MVV)由于与FEV有较好的相关性,一般不被纳入肺异常诊断或随访所需的肺功能参数集合中170.然而,在临床实践中可能有一定的帮助。例如,MVV相对于FEV的不成比例的下降1在神经肌肉疾病中有报告吗71,72和UAO73.此外,它也被用于估计最大运动时的呼吸储备74尽管其在轻中度COPD中的应用价值可能有限75,76.出于这些目的,目前的作者建议应该测量MVV,而不是通过FEV乘以来估计1通过一个恒定的值,就像在实践中经常做的那样。
严重程度分类
基于FEV分类肺功能损害严重程度的方法1% pred在表6中给出⇓.它类似于以前的几个文档,包括GOLD59, ats 198677, at 19915和美国医学协会(AMA)78.类别的数量和确切的分界点是任意的。
严重程度评分最合适的来源是将肺功能测试值与独立的性能指标(如工作能力和日常生活功能、发病率和预后)联系起来的研究79- - - - - -82.一般来说,日常生活中的工作能力和功能与肺功能有关,在一些已公布的系统中,肺功能被用于评估损伤程度77- - - - - -79,83.肺功能水平也与发病率相关,肺功能较低的患者呼吸系统不适较多82.
肺功能水平也与预后相关,包括心脏和肺部疾病的致命结局84,85即使是从未吸烟的患者86.在Framingham研究中,VC是心血管发病率和死亡率的主要独立预测因子84,85.在一些职业队列中,FEV1和FEV1/FVC是全因或呼吸系统疾病死亡率的独立预测因子87- - - - - -89.此外,对不同英国工作人口的六项调查的死亡率进行meta分析表明,死于COPD的风险与FEV有关1的水平。与FEV1在最初的检查中是1sd与平均水平相比,FEV1> 2sd在20年的随访期内,死于COPD的可能性是平均水平以下的12倍,死于非肿瘤性呼吸道疾病的可能性是平均水平的10倍以上,死于血管疾病的可能性是平均水平的两倍以上90.尽管有充分证据表明FEV1在许多情况下与症状的严重程度和预后相关79,82,90,相关性不能准确预测个别患者的症状或预后。
的DL,有限公司也是普通人群死亡率的重要预测因素吗91在肺切除术后的病人中92.
尽管FEV1% pred通常用于对阻塞性、限制性和混合性肺缺损患者的严重程度进行分级,但对UAO患者(如气管狭窄)的适用性不大,后者阻塞可能危及生命,但根据该方案可将其分类为轻度减轻。此外,很少有数据记录其他功能指标的表现,如气流阻塞的FRC或肺限制的TLC作为损伤严重程度的分类指标。
在许多非阻塞性肺疾病中,肺活量的减少与功能肺实质的丧失程度有关。在评估某些神经肌肉疾病的呼吸肌肉受累时,它也有一定的用处。弥漫性间质疾病严重到足以导致弥漫性能力明显丧失和严重血气异常时,VC可能仅轻微受损63.在快速进展的神经肌肉疾病患者中,严重呼吸问题的发生可能只与VC的轻微下降有关47,93.
FEV1FVC有时可能无法正确识别通气缺陷的严重程度,特别是在非常严重的阶段,原因多种多样。其中包括用力呼气动作前的深呼吸对支气管张力和口径的音量历史影响94- - - - - -98,以及这些参数无法检测潮汐呼吸是否受流量限制99- - - - - -102.FEV1在获得新的研究数据之前,不应使用/VC比值来确定梗阻性疾病的严重程度。FEV和1VC可能随着疾病的进展而下降,FEV也会增加1/VC为0.5/1.0表明减值大于2.0/4.0,尽管两者的比值为50%。而FEV1肺活量/肺活量比不应常规用于确定阻塞性疾病的严重程度,当肺基因较大的人发生阻塞性疾病时,它可能有价值。在这些情况下,FEV1/VC比值可能很低(60%),当FEV1单独属于轻度梗阻范畴(即。> 70% pred)。
最近的研究强调了在评估疾病严重程度方面采取额外措施的重要性。例如,当气流阻塞变得严重时,由于肺弹性后坐力和/或动力机制降低,FRC、RV、TLC和RV/TLC趋于增加47,103,104.恶性通货膨胀的程度与气道阻塞的严重程度相当58.一方面,肺恶性膨胀是有益的,因为它调节气流阻塞,但另一方面,它导致呼吸困难,因为增加了吸气肌的弹性负荷47.在最近的一项调查中,静息性肺恶性膨胀(以吸气量(IC)/TLC衡量)是COPD患者呼吸和全因死亡率的独立预测因子105.此外,在严重的梗阻性或限制性疾病中,潮汐呼气流量常常影响最大流量98,99,102.这种情况被称为潮汐呼吸期间的呼气流量限制(EFL),在实践中通过比较潮汐呼吸和强迫呼气流量-容积循环相对容易测量。它的临床重要性是它有助于增加呼吸困难One hundred.,使吸气肌在机械上处于不利地位43并引起心血管副作用106.尽管目前没有足够的证据推荐常规使用恶性充血或EFL测量来评分肺功能损害的严重程度,但它们可能对肺功能损害和呼吸困难之间存在不比例差异的患者有帮助。
最后,报告的RV增加阻塞被认为是气道关闭的标志47,103.尽管其临床相关性尚不确定,特别是在评估严重程度方面,但RV在特殊情况下可能有用,包括预测肺减容手术后肺功能改善的可能性104.
表7⇓显示了严重性分类的注意事项摘要。
支气管扩张剂反应
支气管对支气管扩张剂药物的反应性是一种综合的生理反应,涉及气道上皮细胞、神经、介质和支气管平滑肌。由于对支气管扩张剂的个体内反应差异是可变的,假设一个支气管扩张剂反应的单一测试就足以评估潜在的气道反应性和支气管扩张剂治疗的潜在疗效是过于简单化的107.因此,目前的作者认为,对支气管扩张剂的反应可以在PFT实验室中单剂量支气管扩张剂后进行测试,也可以在2-8周的临床试验后进行测试。
支气管收缩和支气管扩张剂反应之间的相关性是不完善的,也不可能从两者之间确定地推断出两者的存在。
对于在实验室使用支气管扩张剂的药物、剂量或方式,目前尚无共识。然而,当使用计量吸入器时,建议采取以下程序,以尽量减少实验室内部和实验室之间的差异。短效β2-激动剂,如沙丁胺醇,建议使用。当使用间隔器的计量吸入器给药时,应使用4个单独的100 μ g剂量。延迟15分钟后应重复测试。如果进行支气管扩张剂试验以评估特定药物的潜在治疗效果,则应按临床使用的相同剂量和相同路径给药,且给药与重复肺量测定之间的延迟应反映该药物报告的起效时间。
解释任何支气管扩张剂试验的第一步是确定是否发生了任何大于随机变化的变化。FVC和FEV的百分比变化1在一般人群研究中使用支气管扩张剂后108- - - - - -110病人群体101,111- - - - - -113在表8中总结了⇓.研究显示,计算出的支气管扩张剂反应有随着基线VC或FEV降低而增加的趋势1,无论反应被视为绝对变化还是初始值的百分之一。因此,在以患者为基础的研究中,支气管扩张剂的反应略高于一般人群研究。
对于有气流阻塞的受试者的可逆性是什么,目前还没有明确的共识111,114.在某种程度上,这是因为在支气管扩张剂的反应应该如何表达、使用的变量以及最后的支气管扩张剂的种类、剂量和吸入方式方面没有共识。最常用的三种表达支气管扩张剂反应的方法是肺活量初始值的百分比、预测值的百分比和绝对变化。
表达FEV的变化1和/或植被覆盖度占预测值的百分比据报道优于基线变化百分比115.当使用与基线相比的百分比变化作为标准时,大多数权威机构要求FEV增加12-15%1和/或视需要定义有意义的响应。<8%(或< 150ml)的增量可能在测量可变性范围内107,115.目前的作者建议使用FEV从基线的百分比变化和绝对变化1和/或单个受试者的FVC,以确定支气管扩张剂反应阳性。单次测试期间>12%和200 mL与基线相比提示“显著”支气管扩张。如果FEV发生变化1不明显,肺恶性膨胀的减少可能表明有明显的反应101.在实验室中对支气管扩张剂试验无反应并不排除对支气管扩张剂治疗有临床反应。
此次论坛25 - 75%是一种高度可变的呼吸量测定测试,部分原因是它依赖于肺活量,肺活量随着阻塞受试者的呼气时间而增加。如果FVC改变,支气管扩张剂后MEF25 - 75%与使用支气管扩张剂前的测量结果不可比。MEF的体积调整25 - 75%有人提出解决这个问题吗116,117.至少有两项研究评估了MEF的效用25 - 75%.结果令人失望;只有8%的哮喘患者1177%的COPD患者被MEF确定在预期范围之外25 - 75%单独的标准。如FEV等测试1如果不考虑呼气时间的变化,如果没有在TLC以下的相同体积下测量流量,那么在评估支气管扩张剂反应时,在VC的某些部分测量的/VC比和瞬时流量也可能产生误导。
如果变化超过了自然变异性的阈值,那么下一步就是确定这种变化是否具有临床意义。这方面的解释很难定义,取决于进行测试的理由。例如,即使哮喘患者在吸入扩张剂后往往比COPD患者出现更大的血流和容积增加,但对支气管扩张剂的反应从未被证明能够清楚地区分这两类患者101,109,111,114.此外,还必须承认,应答远低于显著阈值可能与症状改善和患者表现有关118.可能的原因讨论如下。
通常情况下,FEV不可预测地低估了支气管扩张剂治疗的反应1和/或FVC与从TLC以下(部分呼气流量-体积动作)开始的强制呼气动作中测量的气道阻力或流量进行比较,健康受试者和慢性气流阻塞患者都是如此8,101,102,119- - - - - -122.这些发现可能是由于深吸气往往会减少气道口径,特别是在使用支气管扩张剂后101,120.在有气流阻塞的患者中,支气管扩张后呼气流量的增加通常与FRC的减少或在休息和运动中相似程度的IC增加有关101,123.潮汐呼吸范围内肺功能参数的改善和不跟随深呼吸可能解释了吸入支气管扩张剂后呼吸短促的减少,尽管FEV没有变化或变化极小1和/或FVC。部分流量和IC的短期个体内部变量已被报道101.因此,FEV增加不足1和/或支气管扩张剂后的FVC不是避免1 - 8周支气管活性药物临床试验的好理由。
孤立的肺活量增加(>为对照组的12%,>为200 mL)不是由于沙丁胺醇后呼气时间的增加是支气管扩张的迹象124.这在一定程度上可能与深吸气倾向于降低气道口径和/或气道壁硬度有关,特别是在使用支气管扩张剂后101,120.
表9⇓显示了与支气管扩张剂反应相关的实验室建议程序的摘要。
中央和上呼吸道阻塞
中央气道阻塞和UAO可发生在胸外(咽、喉和气管的胸外部分)和胸内气道(胸内气管和主支气管)。这种情况通常不会导致FEV的减少1和/或VC,但PEF会受到严重影响。因此,FEV的比例增加1除以PEF (mL·L−1·敏−1)可以提醒临床医生需要吸气和呼气流量-容积循环125.>8提示可能存在中央或上呼吸道梗阻126.糟糕的初始努力也会影响这个比例。
至少三个最大和可重复的用力吸气和用力呼气流量-容积曲线是评估中央或上气道阻塞的必要条件。至关重要的是,患者的吸气和呼气努力接近最大,技术人员应该在质量记录中确认这一点。当患者努力良好时,可重复出现强迫吸气流量平台,伴或不伴强迫呼气平台,提示可变的胸外中央气道或上气道阻塞(图3)⇓).相反,可重复的强迫呼气流量平台,同时缺乏强迫吸气平台的模式提示可变的胸内中央或上气道阻塞。在强迫吸气和呼气的流量相似的情况下,可重复的平台模式提示有固定的中央或上呼吸道阻塞(图3)⇓).
通常情况下,当胸外气道阻塞时,最大吸气流量会大大降低,因为气道周围的压力(几乎等于大气压力)不能抵消吸气努力所产生的腔内负压力。相反,它很少受到胸内气道阻塞的影响,因为围在胸内气道周围的压力(接近胸膜压力)与吸气时的腔内负压力强烈相反,因此限制了阻塞对流动的影响。单侧主支气管阻塞是一种罕见的情况,由于气体填充的延迟,最大吸气流量往往在强制吸气开始时高于在强制吸气结束时(图4)⇓).
在高肺容量时(尤其是峰值流量),胸内和胸外病变的最大呼气流量通常都降低126- - - - - -129.相反,在出现可变病变时,如声带麻痹,最大血流可能是正常的。在吸气期或呼气期偶尔可观察到气流振荡(锯齿状),这可能代表气道壁的机械不稳定。
解剖或功能性病变对最大血流的影响取决于梗阻的部位、病变类型(可变或固定)和解剖梗阻的程度61,127,130.图3报道了典型的胸外和胸内中央或上气道阻塞病例⇓和图4⇓.中枢气道阻塞的经典肺活量测定模式的缺失不能准确地预测病理的缺失。因此,临床医生需要对这个问题保持高度的怀疑,并转诊疑似病例进行气道目视检查。作者认为,尽管最大吸气和呼气流量-容积循环对提醒临床医生中央或上气道阻塞的可能性有很大帮助,但内镜和放射技术是确认功能障碍的下一步。
参数见表10⇓可能有助于区分胸内和胸外气道阻塞。
表11⇓概述与UAO有关的问题。
肺功能变化的解释
对一个人在干预后或经过一段时间后肺功能变化的评估往往比与外部参考(预测)值的单一比较更有临床价值。很难确定测量到的变化是否反映了肺部状态的真实变化,还是仅仅是检测可变性的结果。与在同一测试时段甚至每天重复测试相比,每隔几周到几个月进行的所有肺功能测量的变化更大25,131.跟踪参数的短期重复性应使用生物对照来测量。这对DL,有限公司132,133,因为吸气流量或呼出气体浓度测量中的小误差会转化为大误差DL,有限公司错误。肺容积测量的可变性最近被回顾134.
表示短期可变性(测量噪声)的最佳方法是计算重复性系数(CR),而不是更流行的变异系数135.对于某个特定参数的CR之外的单个患者的测量变化可能被认为是显著的。CR可以用绝对值表示(如FEV为0.33 L)1或5个单位DL,有限公司)136或按平均值的百分比计算(如FEV为11%)1)137.
当一段时间内执行两个以上的度量时,更有可能发生真正的更改。见表12⇓,统计学或生物学上的显著变化因参数、时间段和患者类型而异。当只有两种测试可用于评估变化时,较大的可变性需要相对较大的变化,以确信实际上已经发生了重大变化。因此,在肺功能相对“正常”的受试者中,FEV逐年变化11年以上应超过15%,才能确信发生了临床有意义的变化5.
为了跟踪变化,FEV1具有最可重复的肺功能参数和测量阻塞性和限制性肺疾病的变化的优点。两点,短期内>12%和>0.2 L的FEV变化1通常具有统计学意义,可能具有临床意义。稍低于这些的变化可能同样重要,这取决于支气管扩张剂使用前和使用后结果的可重复性。其他参数如VC, IC, TLC和DL,有限公司是否也可以在ILD或重度COPD患者中进行追踪138,140- - - - - -142.VC和FVC等测试可能与COPD相关,因为它们在FEV时可能增加1不,和变化在DL,有限公司,在肺量计变量无变化的情况下,可能具有临床意义。同样,当同时跟踪太多的肺功能指标时,发生假阳性变化的风险会增加。
看到病人的临床医生通常可以用一种有用的方式解释一系列测试的结果,这是任何简单算法都无法重现的。根据临床情况,肺功能在统计学上不显著的趋势可能对临床医生有意义。例如,表面稳定的检测结果可能会给正在接受治疗的疾病患者提供安慰,否则疾病会迅速恶化。如果一个人正在治疗一种疾病,而这种疾病预计会在治疗后得到显著改善,那么同样的测试可能会非常令人失望。相反,统计上显著的变化可能对患者没有临床重要性。最大的错误发生在试图解释无疾病受试者的连续变化时,因为测试变异性通常远远超过真实的年度下降,而且在没有长时间随访的情况下,无法计算单个受试者的可靠变化率143.
当严格遵循肺功能标准和指南时,可减少检测变异性。简单图(即。肺功能随时间的趋势可以提供额外的信息,帮助区分肺功能的真实变化和噪声。已经有人提出,测量肺功能的下降,作为一种方法,以确定个人(如吸烟者)失去功能的比率过高。然而,确定一个个体的加速流失率是非常困难的,需要在数年内进行多次测量,并对测量的质量进行细致的控制。
表13⇓总结了解释肺功能变化所涉及的考虑因素。
DL,有限公司解释
参考人群中较低的5百分位应用作LLNDL,有限公司而且K有限公司(如果使用后者)。表14⇓提出了一个方案,以分级的严重性减少DL,有限公司.
该试验在病理生理学上的重要性最近已进行了综述144,145.
解读DL,有限公司,结合肺活量测定和肺容量评估,可能有助于诊断潜在疾病(图2⇓).例如,正常肺活量与肺容积相关的下降DL,有限公司可能提示贫血、肺血管紊乱、早期间质性肺病或早期肺气肿。在限制的存在下,一个正常的DL,有限公司可能与胸壁或神经肌肉疾病相一致,而减少则提示ild。在气流阻塞的情况下,a下降DL,有限公司表明肺气肿146但气道阻塞和低DL,有限公司也见于淋巴管平滑肌瘤病147.肺间质性肺病、结节病和肺纤维化患者通常有较低的血清学水平DL,有限公司135- - - - - -137,140.一个低DL,有限公司也见于慢性肺栓塞、原发性肺动脉高压的患者吗148,以及其他肺血管疾病。这些患者可能也有或没有肺容量限制149.
一个高DL,有限公司与哮喘有关150、肥胖151还有肺内出血152.
调整的DL,有限公司因为血红蛋白和羧基血红蛋白的变化是重要的,特别是在患者正在监测可能的药物毒性和血红蛋白发生巨大变化的情况下(如。化疗治疗癌症)。
调整DL,有限公司肺容积使用DL,有限公司/V一个或DL,有限公司/TLC是有争议的153,154.从概念上讲,损失DL,有限公司这远远小于交易量的损失(低DL,有限公司但高DL,有限公司/V一个)可能提示有脑实质外异常,如肺切除术或胸壁限制,而脑DL,有限公司这远远大于成交量的损失(低DL,有限公司和低DL,有限公司/V一个)可能意味着实质异常。两者之间的关系DL,有限公司然而,肺容积不是线性的,明显小于1:1,所以这些传统报道的简单比率并不能提供一个适当的正常化方法DL,有限公司肺容积154- - - - - -159.可以考虑非线性调整,但在推荐之前必须建立其临床效用。同时,保持检查是明智的DL,有限公司/V一个而且V一个分别153,就其所能提供的有关疾病病理生理学的信息而言,这些信息无法从其产品DL,有限公司.
表15⇓显示了关于考虑事项的摘要DL,有限公司解释。
缩写
表16⇓包含一系列曾在专责小组的报告中使用过的缩略语及其含义。
致谢
R. Pellegrino: Azienda Ospedaliera S. Croce e Carle,库尼奥,意大利;G. Viegi: CNR临床生理学研究所,比萨,意大利;五、布鲁斯科:Università热那亚degli Studi di Genova,意大利;R.O. Crapo和R. Jensen:美国犹他州盐湖城LDS医院;F. Burgos:西班牙巴塞罗那维拉罗埃尔医院诊所;R. Casaburi: Harbor UCLA医疗中心,托伦斯,加利福尼亚州,美国;A.科茨:加拿大安大略省多伦多生病儿童医院;C.P.M. van der Grinten:荷兰马斯特里赫特大学医院;P. Gustafsson:瑞典哥德堡西尔维亚王后儿童医院;J. Hankinson: Hankinson Consulting, Inc., Valdosta, GA, USA; D.C. Johnson: Massachusetts General Hospital and Harvard Medical School, Boston, MA, USA; N. MacIntyre: Duke University Medical Center, Durham, NC, USA; R. McKay: Occupational Medicine, Cincinnati, OH, USA; M.R. Miller: University Hospital Birmingham NHS Trust, Birmingham, UK; D. Navajas: Lab Biofisica I Bioenginyeria, Barcelona, Spain; O.F. Pedersen: University of Aarhus, Aarhus, Denmark; J. Wanger: Pharmaceutical Research Associates, Inc., Lenexa, KS, USA.
脚注
本系列以前的文章:1号:米勒先生,克拉波R,汉金森J,et al。肺功能检测的一般注意事项。欧元呼吸2005;26日:153 - 161。2号:米勒先生,汉金森J,布鲁斯科V,et al。肺活量测定的标准化。欧元呼吸2005;26日:319 - 338。3号:Wanger J, Clausen JL, Coates A,et al。肺容积测量的标准化。欧元呼吸2005;26日:511 - 522。4号:MacIntyre N, Crapo RO, Viegi Get al。一氧化碳在肺部吸收的单次呼吸测定的标准化。欧元呼吸2005;26日:720 - 735。
- 收到了2005年3月24日。
- 接受2005年4月5日。
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