FEV₁%pred、FEV₁/VCmax%在不同年齡哮喘患兒臨床診斷中的應用價值

【摘要】 目的：研究FEV1%pred（第1秒用力呼氣容積占預測值的百分比）、FEV1/VCmax%（第1秒用力呼氣體積與最大肺活量的百分比）在不同年齡哮喘患兒臨床診斷中的應用價值。方法：選取佛山市婦幼保健院2022年5月—2023年5月就診的哮喘患兒，并按照年齡階段不同分為學齡前組（5～6歲）、早學齡組（7～8歲）、中學齡組（9～10歲）、晚學齡組（11～12歲）、青春初期組（13～14歲），各30例，另外選取同期在醫院進行體檢的健康兒童90例作為學齡前對照組、早學齡對照組、中學齡對照組、晚學齡對照組、青春初期對照組，各18例。檢測不同組別患兒的FEV1%pred、FEV1/FVCmax%，同時用受試者操作特征（ROC）曲線界定出不同組患兒診斷哮喘的FEV1%pred、FEV1/VCmax%的最佳界值，比較不同組FEV1%pred、FEV1/VCmax%切點值的敏感度及特異度。結果：五組哮喘患兒 FEV1%pred、FEV1/VCmax%均低于對照組，差異均有統計學意義（P<0.05）；以85.67%、84.11%為界點鑒別診斷在早學齡組患兒FEV1%pred、FEV1/VCmax%的AUC值最大，敏感度和特異度分別為83.3%、94.4%及76.7%、94.4%。結論：FEV1%pred和FEV1/VCmax%作為哮喘診斷指標，在不同年齡段哮喘患兒中顯示出差異化的敏感度和特異度，其最佳切點值能有效指導臨床診斷，對早期識別和治療哮喘具有重要應用價值。

【關鍵詞】 FEV1%pred FEV1/VCmax% 哮喘 兒童 不同年齡階段

The Application Value of FEV1%pred and FEV1/VCmax% in Clinical Diagnosis of Asthma in Children of Different Ages/WEI Qiyan， NING Haojie， PAN Zhiwei， WEN Yongzhao， LIAO Wang， LIN Danxia， LIANG Wenya. //Medical Innovation of China， 2024， 21（19）： -155

[Abstract] Objective： To study the application value of FEV1%pred （percentage of forced expiratory volume in 1 second to the predicted value） and FEV1/VCmax% （percentage of forced expiratory volume in 1 second to maximal vital capacity） in the clinical diagnosis of asthma in children of different ages. Method： Asthmatic children who visited Foshan Women and Children Hospital from May 2022 to May 2023 were seclected， they were categorized into different age groups： pre-school age （5-6 years）， early school age （7-8 years）， middle school age （9-10 years）， late school age （11-12 years）， and early adolescence （13-14 years）， with 30 cases in each group. Additionally， 90 healthy children undergoing physical examinations during the same period were selected as the pre-school age control group， early school age control group， middle school age control group， late school age control group， and early adolescence control group， with 18 cases in each group. The FEV1%pred and FEV1/VCmax% of children in different groups were measured， and the receiver operating characteristic （ROC） curve was utilized to establish the optimal threshold values of FEV1%pred， FEV1/VCmax% for diagnosing asthma in different groups. The sensitivity and specificity of the FEV1%pred and FEV1/VCmax% cutoff values were compared across groups. Result： The FEV1%pred and FEV1/VCmax% values in all five groups of asthmatic children were significantly lower than those in the control group， the differences were statistically significant （P<0.05）. The AUC area of FEV1%pred and FEV1/VCmax% were the largest in the early school age group with 85.67% and 84.11% as the cut-off points， and the sensitivity and specificity were 83.3%， 94.4% and 76.7%， 94.4%， respectively. Conclusion： FEV1%pred and FEV1/VCmax%， as diagnostic indicators for asthma， demonstrate varied sensitivity and specificity among asthmatic children of different ages. Their optimal cut-off values can effectively guide clinical diagnosis and are of significant value in the early identification and treatment of asthma.

[Key words] FEV1%pred FEV1/VCmax% Asthma Children Different age stages

First-author's address： Department of Functional Examination， Foshan Women and Children Hospital， Foshan 528000， China

doi：10.3969/j.issn.1674-4985.2024.19.035

哮喘是一種慢性氣道炎癥性疾病[1]，特征為氣道的高度敏感性和可逆的狹窄現象[2]，進而導致患者經常遭受喘息、呼吸困難、胸部不適和持續咳嗽等不適[3]。隨著工業化、城市化進程和生活環境的變化，兒童哮喘的發病率在全球范圍內呈上升趨勢，發病率為14%[4]。環境因素、遺傳易感性、過敏原暴露和呼吸道感染是哮喘的主要風險因素。臨床上，患兒表現為長時間的哮鳴音、持續的咳嗽、活動后的氣促或胸部緊縮感[5]，嚴重時伴有明顯的呼吸困難、使用輔助呼吸肌、鼻翼扇動和三凹征，聽診時出現哮鳴音或減少的呼吸音。因此，在哮喘的診斷和治療中，早期、準確的評估和監測是至關重要的。肺功能測試為評估氣道功能的重要手段[6]。FEV1%pred（第1秒用力呼氣容積占預測值的百分比）、FEV1/VCmax%（第1秒用力呼氣體容積與最大肺活量的百分比）不僅可以反映氣道的狹窄和通氣功能障礙，還可為醫生提供關于哮喘控制情況、疾病嚴重程度和治療效果的重要信息。然而，關于這兩個指標在不同年齡段哮喘患兒中的應用價值仍存在爭議。鑒于此，本研究旨在深入探討FEV1%pred、FEV1/VCmax%在哮喘患兒臨床診斷中的應用價值，為臨床提供更為精確的診斷依據，進一步完善兒童哮喘的管理和治療策略，為患兒提供更好的生活質量。

1 資料與方法

1.1 一般資料

收集佛山市婦幼保健院2022年5月—2023年5月就診的150例哮喘患兒作為研究對象，納入標準：（1）依據全球哮喘防治計劃（GINA）診斷標準，確診為哮喘[7]；（2）具備進行肺功能測試的能力，并在測試中配合；（3）具有哮喘的典型臨床癥狀，包含反復發作的喘息、氣促、胸悶或咳嗽，尤其是在夜間或清晨。排除標準：（1）存在慢性阻塞性肺疾病、囊性纖維化、支氣管擴張或其他重大呼吸系統疾病；（2）存在原發性或繼發性免疫缺陷疾病；（3）存在嚴重的心血管、腎臟、肝臟或神經系統疾病；（4）近6個月內接受過免疫抑制劑、生物制劑或其他可能影響研究結果的藥物治療。并按照年齡階段不同分為學齡前組（5～6歲）、早學齡組（7～8歲）、中學齡組（9～10歲）、晚學齡組（11～12歲）、青春初期組（13～14例），各30例，另外選取同期在醫院進行體檢的健康兒童90例作為學齡前對照組、早學齡對照組、中學齡對照組、晚學齡對照組、青春初期對照組，各18例。納入標準：年齡5～14歲；既往一年無肺部疾病癥狀。排除標準：有先天性肺疾病；近1年內有感染癥狀。入組對象的監護人均簽署知情同意書及研究入組協議。本研究符合《赫爾辛基宣言》相關倫理要求，已經本院醫學倫理委員會審核批準。

1.2 方法

患兒應站立保持脊柱直立，頭部中立，使用肺功能儀進行測量。患兒牙齒輕輕咬住口咬片，舌頭位于口咬片下方，雙唇緊密包裹口咬片，并使用鼻夾夾住鼻子以確保所有的氣流都通過口腔。患兒首先進行平靜的呼吸，直至潮氣曲線顯示穩定，隨后進行最大深度吸氣至肺的最大容量，然后以最大的努力和速度進行呼氣至殘氣位，再次進行最大深度吸氣至肺的最大容量。為確保數據的準確性和可靠性，該過程至少重復3次，但不超過8次。

1.3 統計學處理

采用SPSS 20.0軟件進行統計分析，計量資料采用（x±s）描述，符合正態分布方差齊的樣本組間比較采用方差分析；采用受試者操作特征（ROC）曲線界定不同年齡階段診斷哮喘的FEV1%pred、FEV1/VCmax%切點值，并以此切點值診斷哮喘的敏感度及特異度。以P<0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 哮喘患兒與健康對照組兒童基線資料比較

哮喘患兒與健康對照組兒童基線資料比較，差異均無統計意義（P>0.05），見表1。

2.2 學齡前組與學齡前對照組FEV1%pred、FEV1/VCmax%比較

學齡前組FEV1%pred、FEV1/VCmax%均較學齡前對照組低，差異均有統計學意義（P<0.05），見表2。

2.3 早學齡組與早學齡對照組FEV1%pred、FEV1/VCmax%比較

早學齡組FEV1%pred、FEV1/VCmax%均較早學齡對照組低，差異均有統計學意義（P<0.05），見表3。

2.4 中學齡組與中學齡對照組FEV1%pred、FEV1/VCmax%比較

中學齡組FEV1%pred、FEV1/VCmax%均較中學齡對照組低，差異均有統計學意義（P<0.05），見表4。

2.5 晚學齡組與晚學齡對照組FEV1%pred、FEV1/VCmax%比較

晚學齡組FEV1%pred、FEV1/VCmax%均較晚學齡對照組低，差異均有統計學意義（P<0.05），見表5。

2.6 青春初期組與青春初期對照組FEV1%pred、FEV1/VCmax%比較

青春初期組FEV1%pred、FEV1/VCmax%均較青春初期對照組低，差異均有統計學意義（P<0.05），見表6。

2.7 各組FEV1%pred、FEV1/VCmax%的診斷價值

根據各組FEV1%pred、FEV1/VCmax%值，分別繪制各組的ROC曲線圖，從ROC曲線圖中選取某一點，使得在這一點時敏感度與特異度的總和最高，將其確定為切點值。早學齡組患兒的FEV1%pred、FEV1/VCmax%的切點值分別取85.67%、84.11%，其AUC值最大，敏感度和特異度分別為83.3%、94.4%及76.7%、94.9%。見表7、圖1。

3 討論

哮喘是一種慢性炎癥性氣道疾病，其病理機制主要涉及氣道的炎癥反應、平滑肌收縮和黏液過度分泌[8-10]。這些反應導致氣道的狹窄和高敏反應性，從而引發一系列的臨床癥狀，病理機制涉及氣道內多種細胞如嗜酸性粒細胞、T淋巴細胞、巨噬細胞和中性粒細胞的異常活化和釋放[11-13]。這些細胞釋放的炎癥介質，如白三烯、細胞因子和化學趨化因子，導致氣道的炎癥、水腫和黏液分泌增加[14-16]，同時伴隨氣道平滑肌的持續性收縮，進一步引發氣道的狹窄。持續的氣道炎癥和損傷可導致氣道的結構性改變，稱為氣道重塑[17]，使哮喘更難以控制。嚴重的哮喘發作有時可導致呼吸衰竭，甚至危及生命。長期未得到有效控制的哮喘可導致肺功能的永久性損傷，同時，哮喘對患者的生活質量也造成顯著的影響，如睡眠障礙、日常活動受限等[18-19]。因此，及時、準確地診斷和治療哮喘，控制氣道炎癥，預防哮喘發作，對于改善患者的生活質量和預后至關重要。

在哮喘中，由于氣道炎癥和狹窄，FEV1通常會降低，從而導致FEV1%pred下降。本研究發現，不同年齡段的哮喘患兒的FEV1%pred均顯著低TOH8oj9pWo2xwU432qTaoXYytTZBQmhhwTpN8q6fc/o=于對照組，這與氣道的炎癥和狹窄導致的肺功能受損相一致。氣道炎癥是哮喘的核心病理生理改變，它導致氣道黏膜腫脹、黏液分泌增加和平滑肌收縮，從而引起氣道狹窄。這種狹窄不僅限制了氣流，還導致FEV1%pred和FEV1/VCmax%的降低。此外，氣道重塑，包括平滑肌增厚、黏液腺體積增大和基底膜增厚，也進一步加重氣道功能的損害。當氣道受到限制時，FEV1會降低，但VCmax%可保持不變或稍有降低，從而導致FEV1/VCmax%下降。本研究的結果顯示，哮喘患兒的FEV1/VCmax%也顯著低于對照組，在哮喘患者中，氣道的炎癥和狹窄導致氣道阻力增加，從而影響FEV1。特別是在急性發作期間，氣道平滑肌收縮、黏液分泌增加和氣道水腫都會導致FEV1顯著降低。然而，VCmax通常不受哮喘的直接影響，除非存在一些并發癥，如肺氣腫。因此，盡管FEV1降低，但VCmax保持不變或只是輕微降低。不對稱的變化導致FEV1/VCmax%在哮喘患者中降低，這是氣道受限的一個明顯標志。由于氣道的這些改變，哮喘患兒在呼吸時會遇到更大的阻力，這導致呼吸困難、喘息和其他相關癥狀。這種氣道功能的限制不僅影響患兒的日常生活質量，還在急性發作時危及生命。本研究涵蓋從5～14歲的不同年齡段。每個年齡段的肺功能和哮喘的臨床表現都有其獨特性。隨著兒童的生長和肺部發育，肺功能指標會發生變化。年幼兒童的氣道相對較小，因此即使輕微的氣道炎癥或痙攣也導致顯著的氣流限制。青春期的生理變化，包括激素水平的變化和氣道大小的增加，會影響肺功能測試的結果。有研究評估肺指標在識別可能患有哮喘的兒童中的敏感性，共研究871例兒童，12%的兒童FEV1的可逆性標準顯示出30.4%的敏感性[20]。3個最佳肺活量測定或臨床標準是存在干咳、喘息或特應性和干咳，或喘息或運動引起的呼吸困難，靈敏度達到99.5%，肺量測定參數在計算中沒有附加值診斷小兒哮喘的累積敏感性。此分析進一步證實FEV1%和FEV1/VCmax%pred作為哮喘病發的重要影響因素。

總之，哮喘是一種復雜的疾病，其發病涉及多種因素。致FEV1%pred和FEV1/VCmax%作為重要的肺功能指標，為本次研究提供哮喘患兒氣道功能的直接證據。但為了更全面地了解哮喘的病因和病理生理機制，還需要考慮其他的環境、遺傳和免疫因素。

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（收稿日期：2023-12-05） （本文編輯：白雅茹）