浙江省健康人群肺功能預(yù)測(cè)方程的建立和評(píng)估

顧亮 楊莉 陸曉玲 應(yīng)英華 楊琪 鄭艷文 潘志杰 戴元榮 葛慧青 趙恬 欽光躍 陳成水

肺功能檢查是診斷和評(píng)估呼吸道疾病的重要工具，有助于疾病診斷、嚴(yán)重程度分級(jí)以及評(píng)價(jià)治療效果等[1]。很多因素可影響肺功能的預(yù)測(cè)方程，包括性別、年齡以及BMI[2-3]。有報(bào)道顯示人的肺功能在25～30歲時(shí)開始下降，65歲以后下降趨勢(shì)尤為顯著[2,4]。臨床常以性別、年齡、身高、體重等因素作為自變量來建立肺功能預(yù)測(cè)方程。目前，浙江省使用的是1988年上海地區(qū)通過大規(guī)模調(diào)查所建立的肺功能預(yù)測(cè)方程[5]，30余年來，由于生活習(xí)慣及環(huán)境變化等因素，肺功能預(yù)測(cè)方程參數(shù)值也可能出現(xiàn)變化。65歲以后肺功能下降趨勢(shì)更加明顯，建立針對(duì)老年健康人群的肺功能預(yù)測(cè)方程也有重要臨床價(jià)值。本研究建立和評(píng)估浙江省健康人群肺功能預(yù)測(cè)方程，并通過老年亞組建立和評(píng)估老年健康人群肺功能預(yù)測(cè)方程，現(xiàn)將結(jié)果報(bào)道如下。

1 對(duì)象和方法

1.1 對(duì)象 選擇2018年6月至2020年6月在浙江省33家臨床中心進(jìn)行肺功能檢查的健康體檢者4 264例，采用隨機(jī)數(shù)字表法分為研究組和驗(yàn)證組，其中研究組2 141例，驗(yàn)證組2 123例，每組再分為男性亞組和女性亞組。年齡≥65歲的老年對(duì)象1 168例參照前述方法進(jìn)行分組，其中老年研究組568例，老年驗(yàn)證組600例。納入標(biāo)準(zhǔn)：（1）年齡18～80歲；（2）BMI在18.5～24.9 kg/m2；（3）居住在浙江省 10 年以上；（4）心電圖、胸部影像學(xué)、血、尿、糞常規(guī)及肝腎功能、電解質(zhì)、血糖、血氧飽和度（oxygen saturation,SaO2）檢查結(jié)果正常。排除標(biāo)準(zhǔn)：（1）罹患慢性系統(tǒng)性疾病如心血管、內(nèi)分泌、代謝性疾病，特別是呼吸道疾病史如哮喘、肺結(jié)核、胸膜炎、慢性支氣管炎等；（2）孕婦和哺乳期婦女；（3）胸廓畸形；（4）不能配合檢查，或因各種原因使用β受體阻滯劑（包括滴眼液）；（5）近4周內(nèi)有咳嗽、咳痰、呼吸急促等呼吸道癥狀；（6）長(zhǎng)期職業(yè)性接觸有害氣體或粉塵，生活或工作環(huán)境存在嚴(yán)重污染等情況；（7）吸煙。本研究經(jīng)浙江醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)批準(zhǔn)[批準(zhǔn)文號(hào)：2017臨審第（13K）號(hào)]。所有研究對(duì)象均簽署知情同意書。

1.2 方法

1.2.1 一般資料的收集 年齡根據(jù)身份證確定。使用江蘇衡新HCS-200-RT電子體重秤測(cè)量裸腳時(shí)的身高，測(cè)量結(jié)果精確到0.1 cm，體重測(cè)量結(jié)果精確到0.5 kg。

1.2.2 肺功能檢測(cè) 操作人員統(tǒng)一接受操作培訓(xùn)。33家中心均使用相同型號(hào)的肺功能檢查設(shè)備（德國(guó)耶格MasterScreen PFT System肺功能儀），符合美國(guó)胸科學(xué)會(huì)/歐洲呼吸病學(xué)會(huì)（American Thoracic Society/Euro‐pean Respiratory Association,ATS/ERS）質(zhì)量控制體系。檢測(cè)前對(duì)肺功能儀進(jìn)行校準(zhǔn)，實(shí)測(cè)值與理論值之差應(yīng)＜3%。檢測(cè)環(huán)境溫度控制在18～24℃，濕度控制在50%～70%。根據(jù)ATS/ERS建議，使用肺活量測(cè)定法測(cè)量肺功能，肺功能檢測(cè)均重復(fù)3次，誤差控制在＜5%或變異率＜0.15 L。肺功能參數(shù)包括用力肺活量（forced volume capacity,FVC）、第1秒用力呼氣容積（forced ex‐piratory volume 1,FEV1）、FEV1/FVC、呼氣峰流量（peak expiratory flow,PEF）、最大呼氣中期流量（maximum mid-expiratory flow,MMEF）、用力呼氣25%肺活量的瞬間流量（forced expiratory flow after 25% of the FVC has been exhaled,FEF25%）、FEF50%、FEF75%、最大分鐘通氣量（maximum ventilation volume,MVV）和一氧化碳彌散量（diffusing capacity of carbon monoxide,DLCO）。

1.2.3 建立和評(píng)估肺功能預(yù)測(cè)方程 研究組分不同性別，以年齡、身高、體重為自變量，肺功能各參數(shù)為因變量，采用逐步多元回歸分析建立肺功能預(yù)測(cè)方程。根據(jù)研究對(duì)象年齡、身高及體重帶入預(yù)測(cè)方程獲得研究組和驗(yàn)證組肺功能參數(shù)預(yù)測(cè)值。計(jì)算肺功能參數(shù)預(yù)測(cè)值與實(shí)測(cè)值之間的比值，獲得肺功能參數(shù)預(yù)測(cè)百分比。比較研究組與驗(yàn)證組肺功能參數(shù)預(yù)測(cè)百分比，以此驗(yàn)證肺功能預(yù)測(cè)方程的可行性。因本研究納入人群平均年齡約50歲，可能會(huì)對(duì)老年人群造成統(tǒng)計(jì)學(xué)偏倚，因此老年研究組和驗(yàn)證組亦采用上述方法建立和評(píng)估不同性別肺功能預(yù)測(cè)方程。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 采用SPSS 22.0統(tǒng)計(jì)軟件。計(jì)量資料以表示，組間比較采用兩獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)，采用絕對(duì)誤差百分比評(píng)估2022年浙江省肺功能預(yù)測(cè)方程和1988年上海地區(qū)肺功能預(yù)測(cè)方程之間的差異。P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 研究組和驗(yàn)證組的一般資料及肺功能參數(shù)比較 兩組對(duì)象的一般資料及肺功能參數(shù)比較，差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P＞0.05），見表1。

表1 研究組和驗(yàn)證組的一般資料及肺功能參數(shù)比較

2.2 不同性別亞組肺功能預(yù)測(cè)方程的建立及可行性驗(yàn)證結(jié)果 男性、女性 FVC、FEV1、FEV1/FVC、PEF、MMEF、FEF25%、FEF50%、FEF75%、DLCO均與各自年齡呈負(fù)相關(guān)，男性MVV亦與年齡呈負(fù)相關(guān)。男性FVC、FEV1、PEF、MMEF、FEF25%、FEF50%、FEF75%、MVV與身高呈正相關(guān)；女性FEV1/FVC與身高呈負(fù)相關(guān)，其他參數(shù)均與身高呈正相關(guān)。男性PEF和DLCO與體重呈正相關(guān)，F(xiàn)EV1/FVC和FEF75%與體重呈負(fù)相關(guān)；女性DLCO與體重呈正相關(guān)，F(xiàn)EV1/FVC與體重呈負(fù)相關(guān)。見表2。研究組和驗(yàn)證組肺功能參數(shù)預(yù)測(cè)百分比比較，差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P＞0.05），提示健康人群肺功能預(yù)測(cè)方程具有臨床可行性，見表3。

表2 浙江省健康人群的肺功能預(yù)測(cè)方程

表3 研究組和驗(yàn)證組肺功能參數(shù)預(yù)測(cè)百分比比較（%）

2.3 2022年浙江省肺功能預(yù)測(cè)方程和1988年上海地區(qū)肺功能預(yù)測(cè)方程預(yù)測(cè)值比較 采用2022年浙江省肺功能預(yù)測(cè)方程計(jì)算得出的男性FVC、PEF、FEF25%、FEF50%、FEF75%、MVV值均低于采用1988年上海地區(qū)肺功能預(yù)測(cè)方程計(jì)算得出的預(yù)測(cè)值[5]，男性MMEF值高于1988年上海地區(qū)肺功能預(yù)測(cè)方程計(jì)算得出的預(yù)測(cè)值，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P＜0.01）。女性FVC、FEV1、PEF、MMEF值均高于采用1988年上海地區(qū)肺功能預(yù)測(cè)方程計(jì)算得出的預(yù)測(cè)值[5]，女性FEF25%、FEF75%、MVV值均低于1988年上海地區(qū)肺功能預(yù)測(cè)方程計(jì)算得出的預(yù)測(cè)值，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P＜0.01），見表4。

表4 2022年浙江省肺功能預(yù)測(cè)方程和1988年上海地區(qū)肺功能預(yù)測(cè)方程預(yù)測(cè)值比較

2.4 老年對(duì)象不同性別亞組肺功能預(yù)測(cè)方程的建立及可行性驗(yàn)證結(jié)果 男性、女性FVC、FEV1、PEF、FEF25%、FEF50%、FEF75%等肺功能參數(shù)均與年齡呈負(fù)相關(guān)；男性、女性FVC、FEV1、DLCO以及男性PEF、FEF25%，女性MMEF、FEF50%均與身高呈正相關(guān)。男性MMEF和女性DLCO與體重呈正相關(guān)，女性FEV1、MMEF與體重呈負(fù)相關(guān)，見表5。研究組和驗(yàn)證組的肺功能參數(shù)預(yù)測(cè)百分比比較，差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P＞0.05），提示老年對(duì)象肺功能預(yù)測(cè)方程具有臨床可行性，見表6。

表5 老年對(duì)象的肺功能預(yù)測(cè)方程

表6 老年對(duì)象研究組和驗(yàn)證組肺功能參數(shù)預(yù)測(cè)百分比比較（%）

3 討論

肺功能是評(píng)估患者呼吸功能的主要工具。以往研究表明種族、環(huán)境因素、年齡、身高、體重等因素會(huì)影響肺功能參數(shù)值。因此，建立和驗(yàn)證針對(duì)特定人群的肺功能預(yù)測(cè)方程具有迫切的臨床需求。本研究以年齡、身高、體重為自變量，以肺功能各參數(shù)為因變量，采用逐步多元回歸分析建立2022年浙江省健康人群肺功能預(yù)測(cè)方程，并且驗(yàn)證其臨床可行性。同時(shí)采用相同方法建立和驗(yàn)證浙江省老年健康人群的肺功能預(yù)測(cè)方程。

環(huán)境變化是影響肺功能預(yù)測(cè)方程的因素之一。此外，有研究表明溫度和相對(duì)濕度升高與肺功能的顯著降低相關(guān)[6]。更重要的是，F(xiàn)VC和FEV1與每天接觸煙霧、居住交通道路附近呈負(fù)相關(guān)[7]。目前浙江省使用的肺功能預(yù)測(cè)方程來自1988年上海地區(qū)[5]，但浙江省環(huán)境與上海存在一定環(huán)境差異，包括溫度、濕度、空氣污染等，這些因素均會(huì)導(dǎo)致肺功能參數(shù)的潛在變化。研究發(fā)現(xiàn)污染的空氣或顆粒混合物會(huì)提高肺部氧化應(yīng)激反應(yīng)，進(jìn)而降低呼吸系統(tǒng)的防御功能，導(dǎo)致肺功能下降[8]。

衰老是影響肺功能預(yù)測(cè)方程的另一個(gè)獨(dú)立因素。從30歲開始，成年人每年會(huì)丟失約30 ml的FEV1和FVC。本研究發(fā)現(xiàn)肺功能參數(shù)均與年齡呈負(fù)相關(guān)，這與以往研究相似[9]，其機(jī)制可能與衰老改變呼吸系統(tǒng)內(nèi)在結(jié)構(gòu)以及支持性的呼吸系統(tǒng)結(jié)構(gòu)（即胸壁、脊柱和肌肉）有關(guān)，這些結(jié)構(gòu)變化會(huì)導(dǎo)致呼吸力學(xué)的改變，從而減少呼氣流量，增加空氣陷閉和閉合肺容積，以及減少氣體交換等[10]。此外，在65歲以后，F(xiàn)EV1和FVC均呈加速下降狀態(tài)，這可能會(huì)增加慢性阻塞性肺疾病等呼吸系統(tǒng)疾病肺功能檢查假陽(yáng)性率，并增加社會(huì)醫(yī)療負(fù)擔(dān)[11]。

身高和體重也是肺功能預(yù)測(cè)方程的影響因素。本研究發(fā)現(xiàn)男性 FVC、FEV1、PEF、MMEF、FEF25%、FEF50%、FEF75%、MVV與身高呈正相關(guān)；除FEV1/FVV外，其他女性肺功能參數(shù)均與身高呈正相關(guān)，這與以往研究結(jié)果相似。Cao等[12]研究提示肺功能參數(shù)與身高呈正相關(guān)，高個(gè)子人群FVC、FEV1、PEF和MMEF肺功能預(yù)測(cè)值較大。此外，研究表明健康人群功能殘余量和補(bǔ)呼氣量會(huì)隨著體重的增加而降低，尤其對(duì)于超重或肥胖對(duì)象[13]。也有研究發(fā)現(xiàn)正常體重人群的BMI與FEV1、FVC呈正相關(guān)，而超重和肥胖人群BMI與肺功能呈負(fù)相關(guān)[14]。本研究發(fā)現(xiàn)FEV1/FVC與體重呈負(fù)相關(guān)，而DLCO與身高呈正相關(guān)。

許多研究嘗試建立針對(duì)特定種族、地區(qū)、人口的肺功能預(yù)測(cè)方程。比如Jian等[15]針對(duì)4～80歲的中國(guó)人群中建立肺功能預(yù)測(cè)方程，包括正常值的下限。然而，對(duì)老年健康人群的參考意義不大。本研究針對(duì)老年健康人群進(jìn)行亞組分析，發(fā)現(xiàn)肺功能參數(shù)與年齡呈負(fù)相關(guān)，與身高呈正相關(guān)，這與整體人群研究結(jié)果相一致，進(jìn)一步提示肺功能參數(shù)隨著年齡的增加而下降。

本研究有一定的局限性。首先，招募的是18～80歲健康人群，并不適用于18歲以下或80歲以上的人群。其次，由于經(jīng)費(fèi)原因，研究者雖然排除了長(zhǎng)期接觸有害物或嚴(yán)重空氣污染的對(duì)象，但沒有分析其他可能影響肺功能的因素，如環(huán)境污染、濕度和溫度，因此仍然需要進(jìn)一步亞組分析研究其他年齡組或其他危險(xiǎn)因素。

總之，本研究為浙江省健康人群提供了最新的肺功能預(yù)測(cè)方程，并且驗(yàn)證了這一新的方程式適合在浙江省臨床中使用。