馮雍 綜述 尚云曉 審校
(中國醫(yī)科大學附屬盛京醫(yī)院小兒呼吸內科,遼寧沈陽 110004)
支氣管哮喘(簡稱哮喘)是兒童時期最常見的慢性呼吸系統疾病,隨著我國社會經濟發(fā)展、環(huán)境變化和疾病譜變遷,兒童哮喘的發(fā)病率呈逐年增高趨勢[1]。為了避免過度診斷[2],多個哮喘指南[3-6]明確指出,應進行肺通氣功能或呼氣峰值流量(peak expiratory flow,PEF)檢查,以確定是否存在可變的呼氣氣流受限,為哮喘診斷提供客觀依據。PEF是指從肺總量位開始用力呼氣過程中的最大流量,通常出現在呼氣開始后的200 ms內,在流量-容積曲線中位于高容積部分,是一種簡單、可靠、低成本的肺功能檢查方法。PEF用于哮喘診斷及管理已獲得廣泛認可,但其臨床應用仍存在很多問題。我國哮喘患者PEF使用率偏低。一項調查顯示僅10.1%的哮喘患者使用過PEF,而每日規(guī)律使用者僅占4.3%[7]。因此應提高醫(yī)生對PEF檢查的認識,以改善我國兒童哮喘自我管理水平和控制水平[8]。隨著物聯網技術的發(fā)展,PEF檢查儀器的種類越來越多,動態(tài)監(jiān)測變得更為便捷,但不同儀器之間缺乏一致性也帶來了新的問題[9]。在兒童哮喘診斷中PEF變異率的界值不同于成人,且并非所有的哮喘患兒均需要長期監(jiān)測PEF,應有針對性地應用。本文總結兒童PEF檢查及質量控制方法,以及PEF在兒童哮喘評估和管理中的應用價值和局限性,旨在為其臨床應用提供參考。
PEF檢查主要采用微型呼氣峰值流量計(peak flow meter,PEM),包括機械式和電子式兩種,其結果單位均為L/min。早在1956年,英國生物工程師Martin Wright發(fā)明了第一臺機械式PEM,其后又有學者設計出其他類型的PEM,但原理基本相同,均利用呼氣氣流推動儀器上的滑竿游標,通過游標在流量刻度表上的位置標識出測量值[10]。兒童型PEM的量程為50~400 L/min,刻度可呈均勻或非均勻性分布。機械式PEM因其便攜、價格低,成為了家中PEF自我監(jiān)測的首選形式。隨著數字技術的發(fā)展,電子式PEM面世,主要采用壓差式、渦輪式、超聲式等流量傳感器,并具有電子存儲和數據共享功能,使得記錄和監(jiān)測變得更為便捷,但其價格相對昂貴,且其準確性和可重復性仍需反復驗證[10]。此外,肺量計也可檢測PEF,結果單位為L/s,但由于儀器復雜,常用于醫(yī)院,不適合家用。
以機械式PEM為例,其檢查方法如下[11-13]:(1)準備:正確安裝咬口,將游標箭頭放在“零位”處,水平位手持PEM;(2)站立或坐直,深吸氣至肺總量位,迅速含住咬口,頸部保持中立位、頭稍后仰[12],立即以最大力、最快速度呼氣;過程中確??诖桨∫Э诓宦?,舌頭不要堵住咬口,呼氣開始前的屏氣時間不超過2 s,無需夾鼻夾;(3)讀數:繼續(xù)保持水平位,讀取游標箭頭所指刻度;(4)可重復性檢查:至少檢查3次,最佳3次之間差異<5%,或最佳2次實測值差異<40 L/min,最終結果取最高值[5]。5歲及以上兒童經過適當訓練,可很好地完成PEF檢查,而5歲以下、體弱、協調能力不佳、肌力不足患兒則相對困難。嚴格按照上述方法進行檢查是保證結果準確性的前提。常見的錯誤包括吸氣不完全、未盡最大努力呼氣、用舌頭和頰部肌肉短促呼氣,以及未進行3次可重復性檢查等[14]。
除檢查方法因素外,PEF還受檢查儀器、檢查體位、呼氣方式等因素影響,但這種影響往往較小,對哮喘患兒在治療中的臨床決策影響不大,但在臨床中也應盡量避免。
不同PEF檢查儀器的原理、刻度或性能的不同,可導致測得的PEF有一定差異。一項研究結果顯示電子式PEM測得哮喘患兒的PEF和一秒用力呼氣容積(forced expiratory volume in one second,FEV1)均低于肺量計,PEF最大個體差異可達100 L/min,故家中自行監(jiān)測的PEF不應與醫(yī)用肺量計測得的PEF進行對比分析[9]。此外,近年來電子式PEM發(fā)展迅速,不同品牌及型號的電子式PEM相繼推出,仍需驗證是否符合相關的技術標準[15]。國外的一項研究檢測了9種PEM是否符合ISO 23747-2015標準,其中僅有機械式的Mini Wright?和電子式的Smart Peak Flow?完全通過了測試[10]。因此,在PEF的動態(tài)監(jiān)測中,建議使用同一PEM,且監(jiān)測PEF不能替代定期的醫(yī)院??品喂δ軝z查。
PEF也受檢查時的體位和頭部位置影響。站立位下檢查的PEF結果略高于坐位,坐位時PEF高于俯臥位和仰臥位,可能因站立位時身體各部位更容易協調用力呼氣,且膈肌下移使胸腔容積增大[16]。另外,呼氣時頭部的位置也影響PEF,一項研究中以眼耳連線與人體中軸線夾角來衡量頭部后仰的程度,分為80°、65°和50°3種位置,依次逐漸后仰,結果顯示50°時氣道開放程度最好,PEF最高[12]。但在哮喘人群中,該差異不足以影響臨床決策,因此在動態(tài)監(jiān)測中并不需要記錄每次檢查時的體位,但是仍建議盡量保持一致。
PEF檢查有兩種呼氣方式,即PEF法和用力肺活量(forced vital capacity,FVC)法。不同方法對PEF結果有一定影響。PEF出現在用力呼氣的起始200 ms內,因此PEF檢查可在1 s內完成,并不要求呼盡所有肺內氣體,稱為PEF法。而在部分電子式PEM或肺量計檢查PEF時,同時還檢測FVC、FEV1等參數,因此除了用力、快速呼氣外,還需要呼氣足夠長的時間,直至殘氣位,以呼盡肺內氣體,這稱為FVC法。在一項研究中,38名哮喘和42名健康的7~16歲兒童分別先后采用PEF法和FVC法檢查PEF,結果顯示通過前者檢查的PEF結果高于后者,但僅3%的差異不足以影響臨床決策[17]。
PEF的正常預計值不僅取決于年齡、性別、身高、體重等個體因素,還受種族、環(huán)境、地勢等因素影響,故應選取同人種、同地區(qū)、同生活環(huán)境健康人群的大樣本調查研究結果。另外,自我監(jiān)測PEF的正常預計值不應選取使用肺量計的調查研究結果,而應參考同種PEM的研究結果[18]。雖然我國對兒童肺功能正常預計值的研究很多,但關于兒童PEF正常預計值的大樣本研究相對較少。早在1985年,我國鐘南山等[19]首次進行了兒童PEF的大樣本調查,其結果顯示兒童PEF結果與身高密切相關:男孩PEF=5.29×身高(cm)-427.1(r=0.875),女孩PEF=4.94×身高 (cm)-399.8(r=0.854)。該結果被沿用了30余年。2010~2012年,Lu等[20]對來自廣州、蘇州、成都、西安、北京5個城市的3 169名5~14歲健康兒童進行PEF調查,結果顯示兒童PEF結果與年齡、身高、體重均有相關性,其中身高的相關性最強:男孩PEF=4.39×身高 (cm)-300.48(R2=0.76),女孩PEF=4.13×身高 (cm)-278.04(R2=0.72)。該研究[20]中的PEF高于鐘南山等[19]的結果,男孩的PEF平均絕對誤差為37.45 L/min,平均絕對百分比誤差為12.6%。推測兩者的結果差異可能與環(huán)境變化及兒童營養(yǎng)狀況變化有關。
根據受試者的性別和身高按照上述公式計算出正常預計值,PEF結果以實際檢查獲得的最高值(實測值)占預計值百分比(PEF%)來表示。一般認為PEF%≥80%為正常,60%~79%為輕度下降,40%~59%為中度下降,≤39%為重度下降[21]。但此判定方法存在一定局限性,因正常預計值來源于大樣本調查,對于某一個體可能不適用。部分患兒的PEF占預計值百分比≥80%,但患兒仍有哮喘癥狀,且經過治療PEF可以進一步改善,此時用80%作為正常切點并不合適,而是應以個人最佳值作為正常的判斷標準[3-5]。
健康兒童的PEF在一天內會有一定的生理性波動,一般清晨最低而下午最高,但變化幅度較小。哮喘患者的PEF則會出現較大的波動,與臨床癥狀具有良好相關性,通過計算PEF變異率可判別生理性和病理性波動。一般每天早晚各檢查1次PEF,在出現癥狀時、運動或過敏原暴露等刺激前后可隨時檢查PEF。通過1 d內獲得的至少2次PEF結果,可計算PEF日變異率,即其中PEF和PEFmaxmin分別為一天內PEF的最大值和最小值。連續(xù)監(jiān)測至少7 d,一般2周為宜,將每天的PEF日變異率之和除以天數可得到PEF平均日變異率,即兒 童PEF平均日變異率>13%,則可認為存在可變的呼氣氣流受限,支持兒童哮喘的診斷[3]。若非每日連續(xù)監(jiān)測,而是兩次隨訪時分別檢查PEF,變異率>15%亦支持兒童哮喘診斷[3]。此外,PEF也可作為運動激發(fā)試驗的一個指標,按照標準方案運動后,PEF下降>15%也提示存在可變的呼氣氣流受限,從而支持哮喘診斷[3]。
肺量計或PEM均可檢查是否存在氣流受限,前者的準確性和可重復性更佳,對肺功能的評價更為全面。但哮喘的癥狀具有突發(fā)突止的特點,可能在就診時癥狀已緩解,在醫(yī)院的單次肺通氣功能檢查中表現正常,而PEF動態(tài)監(jiān)測更容易識別氣流受限的存在。需要注意的是,PEF變異率在無癥狀期間可能正常,有研究表明PEF變異率診斷哮喘的敏感性約為3%~46%,因此陰性結果不能除外哮喘[5]。陽性結果也要注意有無影響PEF的相關因素,比如每日僅2次PEF檢查會增加誤差發(fā)生概率,適當增加檢查次數可提高準確性。
PEF檢查有助于識別兒童哮喘急性發(fā)作和評價急性發(fā)作嚴重程度。哮喘急性發(fā)作病情緊急,需要及時判斷病情,而PEF檢查相對方便快捷,更適用于基層醫(yī)療機構或在急診室快速評估。初診哮喘患兒常以實測PEF占預計值的百分比(PEF%)來評價,而既往診斷者則應以實測PEF占個人最佳PEF值的百分比(PEF%)來評價。哮喘急性發(fā)作時,除了癥狀的加重,PEF也可減低。在中國兒童哮喘行動計劃中,PEF%>80%為綠區(qū),提示正常,60%~80%為黃區(qū),提示有急性發(fā)作的風險,而<60%則提示應及時就醫(yī)[22-23]。
全球哮喘防治創(chuàng)議方案[3]指出,當患兒就診于門急診時,在使用支氣管舒張劑(如速效β2受
體激動劑)治療前,若PEF%>50%提示輕中度發(fā)作,≤50%則提示重度發(fā)作;而英國胸科學會哮喘指南[5]則進一步將PEF%<33%定義為危及生命發(fā)作。若PEF%≤25%需要直接住院治療,>25%可嘗試門診治療,治療后對臨床表現及PEF進行再評估。治療后,PEF%>60%可回家繼續(xù)治療,并密切隨訪;PEF%處于40%~60%時,可繼續(xù)門診治療并反復評估,如無致死性哮喘的相關危險因素,也可以回家治療并密切隨訪;PEF%<40%提示該急性發(fā)作時間可能會延長,需要住院進一步治療。然而PEF并非急性發(fā)作期管理的唯一指標,亦不能取代FEV1[24],應結合臨床表現等綜合評估。并且有研究顯示,在急診室就診的哮喘患兒中,僅有半數可完成PEF檢查,未能完成PEF檢查一方面與部分患兒年齡小有關,另一方面可能是哮喘發(fā)作時患兒疲乏不愿進行檢查或呼吸肌肉力量不足,提示哮喘發(fā)作較重[25]。
5.2.1 短期監(jiān)測PEF短期監(jiān)測PEF是指每日進行2次PEF檢查,持續(xù)2~4周,可用于確定個人PEF最佳值、評估療效、尋找誘發(fā)因素等[3]。短期監(jiān)測PEF可協助確定哮喘患兒個人PEF最佳值,作為長期管理的基線。對于初診哮喘的患兒,經過吸入糖皮質激素和按需速效β2受體激動劑治療后,PEF將逐漸改善,日平均值逐漸增加,日變異率逐漸下降。若每日監(jiān)測2次以上,2周內PEF即可達到個人最佳值平臺,3個月內日變異率穩(wěn)定。兒童處在不斷生長發(fā)育中,PEF也隨之增高,應定期評估個人最佳值。哮喘急性發(fā)作后,應短期監(jiān)測PEF,以評估治療是否有效,急性發(fā)作是否完全緩解。升級或降級治療后,應短期監(jiān)測PEF,以判斷新的治療級別是否合適。另外,可在運動、環(huán)境因素暴露等刺激前后分別檢查PEF,以查找哮喘控制不佳的誘發(fā)因素[26]。
5.2.2 長期監(jiān)測PEF在兒童哮喘的長期管理中,每日PEF監(jiān)測并不能改善輕中度哮喘患兒的控制水平。當哮喘控制不佳時,癥狀往往先出現,其后才能檢測到PEF改變,故癥狀監(jiān)測即可滿足哮喘控制評估。Wensley等[27]研究結果顯示,與單純基于癥狀的哮喘自我管理相比,基于癥狀聯合PEF的哮喘自我管理并未能改善哮喘患兒未來3個月內的癥狀評分、哮喘急性發(fā)作次數和緩解藥物的使用。PEF主要反映大氣道通暢情況,而對小氣道阻塞不敏感,尤其是小氣道陷閉所致的氣體潴留。一項研究對244名4~18歲哮喘患兒在3年期間無癥狀時的肺功能結果進行分析,30%的肺功能中PEF、FEV1和呼氣中期平均流量均正常,但隨著殘總比增加,PEF仍然正常,而FEV1和呼氣中期平均流量下降[28]。
每日PEF監(jiān)測適用于對氣流受限不敏感、有突發(fā)重度發(fā)作病史和難治性或重度哮喘的患兒,這些患者會受益于PEF對氣流受限的客觀評價。一些重度哮喘患兒反復急性發(fā)作,導致對氣流受限耐受、不敏感,有時盡管肺功能明顯下降,但患兒仍無癥狀,導致治療延誤,甚至危及生命。有研究顯示,在重度哮喘患者PEF的長期監(jiān)測中,PEF減低或變異率增加可提示哮喘控制不佳,急性發(fā)作的風險增高[29]。速效β2受體激動劑使用前后PEF變化>15%,或7 d內超過3 d的每日變異率>20%,均提示哮喘控制不佳。基于PEF的哮喘行動計劃,能夠增加患兒對呼吸系統癥狀的警惕性,從而提高用藥依從性,但同時也要警惕速效β2受體激動劑使用的增加[30]。另外,在長期監(jiān)測中應該使用PEF個人最佳值而非正常預計值。有研究顯示,與基于PEF正常預計值的哮喘行動計劃相比,基于PEF個人最佳的哮喘行動計劃才能顯著改善氣流受限情況,減少哮喘急性發(fā)作[31]。
PEF檢查是一項實用、便捷、可靠的肺功能檢查手段,與??品喂δ茉u估互補,但不可互相替代,各具優(yōu)勢。在PEF結果評估時,要注意可能的影響因素,定期隨訪并檢查PEF操作的規(guī)范性。PEF在哮喘診斷及管理中具有重要的應用價值,應積極尋找個人PEF最佳值,并以其作為基線。電子式PEM為PEF監(jiān)測帶來便利,也有利于提高我國兒童PEF監(jiān)測的使用率,在推廣應用的同時,需要進一步驗證不同品牌和型號PEM的可靠性、穩(wěn)定性和一致性。應利用物聯網技術,將電子式PEM更有效地與兒童哮喘管理相結合。