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【诊疗方案】肺功能检查指南——呼气峰值流量及其变异率检查

 洞天禅悟 2017-11-17


文章来源:中华结核和呼吸杂志, 2017,40(06): 426-430

作者:中华医学会呼吸病学分会肺功能专业组


一、概述
呼气峰值流量(peak expiratory flow,PEF)是指用力呼气时的最高流量,亦称最高(大)呼气流量、呼气峰流量(速)等。PEF是检查肺通气功能的常用项目之一[1,2,3],与肺量计测定的第1秒用力呼气容积(FEV1)具有良好的相关性,能较好地反映气道的通畅性,也可用于测定大气道功能和了解呼吸肌肉力量。呼气峰值流量变异率(peak expiratory flow variability)是指一定时间内PEF在各时间点或时间段的变化程度,能较好地反映气道的舒缩功能,是检测气道反应性和(或)可逆性的重要肺功能检查项目之一[4,5],主要用于支气管哮喘(哮喘)的诊断和病情监测。正常情况下人体PEF也有一定波动,一般清晨最低、下午最高,但变化程度较小;非稳定期哮喘患者PEF变异率较大,并随患者病情改变而变化,因此在临床中被广泛应用。


二、适应证与禁忌证

1.适应证:

(1)哮喘的诊断和鉴别诊断;(2)自我监测哮喘、慢性阻塞性肺疾病(慢阻肺)等疾病的病情及程度变化;(3)评价药物疗效、指导治疗;(4)基层医院对慢阻肺的筛查[6]


2.禁忌证:

与用力肺通气功能检查的禁忌证[7]基本相同。


三、检查方法和步骤

(一)PEF检查仪器

PEF检查主要使用微型呼气峰值流量计(简称峰流量计,L/min),目前主要有机械式和电子式两种类型。肺量计也可测定PEF(L/s),但临床上更多使用的是前者。我国已颁布微型呼气峰值流量计的技术标准[8]


机械式峰流量计利用呼气气流推动仪器上的滑杆游标,通过游标在相应流量刻度表上的位置标识出测量值。流量刻度可呈均匀或非均匀分布,主要根据不同的弹簧特性而定。成人用的峰流量计量程为100~800 L/min,儿童用的低流量峰流量计量程为50~400 L/min。


电子式峰流量计采用压差式、涡轮式、超声式等不同类型的流量传感器测量呼气流量,并用电子数字方式记录。有自动存储记录、低流量报警、实时传输等附加功能。


由于峰流量计构造简单、携带方便、价格便宜、易教易学,且能在家中自我监测,故使用峰流量计连续测量PEF已成为临床上哮喘辅助诊断及病情监测的常用手段之一。


(二)PEF检查方法

PEF检查依赖于受试者的正确操作,应按以下方法进行[9,10,11]


1.使用机械式峰流量计,应先细致观察峰流量计的游标,若有移动不灵活或随意飘移者应弃用。受试者水平位手持峰流量计,检查前先用手指轻轻将游标上的箭头放在'零位'处,并注意手指不要阻挡游标移动。


使用电子式峰流量计,开启仪器后应先观察自检系统,若不正常应弃用。受试者水平位手持峰流量计并将其设置在待检状态。


2.PEF检查采用站立位或坐位(推荐站立位),受试者快速深吸一口气至肺总量位,迅速将咬口含入口腔(舌头不要堵住咬口)用嘴唇包紧,不要漏气,立即用最大力气和最快速度将肺内气体呼出。整个呼气动作一气呵成,中间不能停顿。颈部应保持中立位,避免因颈的前屈和后仰而使气管受压。


3.检查结束后峰流量计应继续保持水平位,观察并读取游标箭头所指刻度,电子式可直接读取数值。


4.将机械式峰流量计游标拨回'零位'、电子式重新设置在待检状态后,重复第2、3步骤。


5.至少检查3次,若3次实测值之间差异过大,应注意检查方法是否正确。可重复多次,使最佳3次之间差异<><40>[12];取最高值记为PEF。


(三)PEF监测步骤

1.PEF检查时间:

(1)昼夜检查2次:即在每天早、晚各测定1次,如早晚6点或起床后与入睡前。此法对受试者的日常生活影响不大,易被接受,可用于长期进行监测或病情相对稳定的受试者。(2)按需检查:在受试者出现症状(咳嗽、喘息、胸闷、气促等)时测定,或在运动/环境因素暴露等刺激前、后分别测定。若症状加重与PEF下降程度一致,则说明呼吸道症状很可能与气流受限有相关性。(3)用药前后检查:吸入速效支气管舒张剂(如200~400 μg沙丁胺醇)前后测定PEF,或使用控制药物(如吸入激素)数天或数周内监测PEF,以评估气道可逆性和药物疗效[13]


2.PEF变异率计算公式:


3.PEF变异率监测周期:

观察PEF变异率需要每天2次或多次测定PEF值,并延续一定的时间。最常用的是连续监测2周,将每天的变异率相加除以监测天数(最少7 d)以计算PEF平均变异率[13],或以2周内PEF最高值和最低值计算PEF周变异率[14]


4.数据记录:

各时间点的PEF值可分别记录在表格中,也可记录在X轴为时间、Y轴为PEF值的坐标图上,即可描绘出PEF随时间变化的曲线。该曲线使PEF变异率更为直观易懂,有利于疾病病情判断和追踪随访。


四、检查过程的注意事项

1.推荐采用站立位,有助于使PEF达到最高值。因体位对PEF结果有较显著影响,故不同时间测定PEF均应采用相同的体位进行。


2.PEF除受气道通畅性影响外,还受肺内气体容量、呼吸肌肉力量的影响,故受试者需最大程度地深吸气至肺总量位,并用力爆发呼气,以便充分发挥呼吸肌肉的力量。


3.PEF检查仅需测定瞬间最高呼气流量,因而不需像用力肺活量检查那样延长呼气时间,可在1 s内完成。


4.进行PEF检查前若游标未恢复零位,将导致严重误差,故需要特别注意。


5.PEF变异率需受试者自行连续数日监测,为保证数据的准确性,医师应在受试者复诊时要求现场重复测定,以确认检查方法是否正确。


6.由于不同峰流量计之间的误差可能高达20%[13],因此PEF变异率监测每次均应使用同一个峰流量计进行测定。


7.鼓励配置个人专用的峰流量计,便于依据病情随时监测,并避免交叉感染的发生。


8.反复多次使用峰流量计时,为减少病原体的污染或带来潜在的感染,建议每天消毒咬口,每周对整体进行冲洗消毒[15]。峰流量计每次消毒后均应重新检查其工作性能是否正常。


需要注意的是,微型呼气峰值流量计检查虽然简便易行,并能在一定程度上反映FEV1的情况。但PEF可能会低估气流受限的程度,特别是在气流受限和肺气体闭陷较重的情况下更易发生偏差。因此若条件允许,应定期使用肺量计测定FEV1等更可靠的指标来验证PEF提示的异常[16]


五、结果判断

(一)PEF正常值预计值选用

PEF所测定的最高值需与正常预计值进行比较。正常预计值受检查仪器、受试者的年龄、身高、体重、性别和种族等因素的影响。国际上认为正常预计值应当源于峰流量计,而不是从肺量计测定中得出[17]。与肺量计不同,峰流量计的PEF单位采用L/min而不是L/s。我国不同地区学者分别提出了各自的研究结果和预计值方程式[18,19,20,21,22,23,24],临床上可选取同地区同种族人群的正常预计值作为参考。若需采用统一的标准,我们建议使用钟南山等[25]提出的成人和儿童PEF正常预计值方程式。


成人公式为(图1):男性:PEF(L/min)=75.6+20.4×A-0.41×A2+0.002×A3+1.19×H;女性:PEF(L/min)=282.0+1.79×A-0.046×A2+0.68×H[A:年龄(岁);H:身高(cm)]。

图1 15~85岁成人呼气峰值流量值


儿童公式为(图2):男性:PEF(L/min)=5.29×H-427.1;女性:PEF(L/min)=4.94×H-399.8[A:年龄(岁);H:身高(cm)]。

图2 5~14岁正常儿童呼气峰值流量值


(二)PEF对呼气气流受限的判断

一般采用PEF实测值占正常预计值的百分率来判断。如果PEF占预计值%≥80%,提示PEF正常或无呼气气流受限;PEF占预计值%在60%~79%之间,提示轻~中度的呼气气流受限;如果PEF占预计值%<>[26]。对于部分PEF占预计值%在正常范围,但却有典型哮喘症状的患者,可取个人最佳值(指经过积极治疗后PEF最大值或无症状时的PEF最大值)作为判断参考标准[13],且每年应当随着受试者年龄的增长更新,但需要注意这只是一个相对值。


(三)PEF变异率对可变呼气气流受限的判断

1.监测PEF每日2次,最少监测2周;若成人PEF平均变异率>10%[13]或PEF周变异率>20%[14];儿童PEF平均变异率>13%[13],均证实存在可变的呼气气流受限。值得注意的是,'PEF平均变异率'指最少连续7 d内每日PEF昼夜变异率的平均值(每日PEF昼夜变异率之和/7);'PEF周变异率'指2周内PEF最高值和最低值的变异率{(2周内最高PEF值-最低PEF值)/[(2周内最高PEF值+最低PEF)×1/2]×100%},两者有明显的区别[14]


2.使用4周抗炎治疗并排除呼吸道感染后,PEF较基础值上升>20%可证实存在可变的呼气气流受限[13]


3.儿童运动后PEF下降>15%,可作为儿童运动激发试验的阳性判断标准之一,证实存在可变的呼气气流受限[13]


4.儿童在临床随访期间PEF下降>15%(可能包含呼吸道感染),也证实存在可变的呼气气流受限[13]


六、临床应用

PEF在一定程度上反映受试者的气道通畅性,并与受试者的努力程度、肺容量和呼吸肌肉力量有关。当排除后三者的影响时,PEF可直接反映受试者气道的通气功能。


1.诊断哮喘[13,14]

符合典型哮喘的临床症状和体征,成人PEF平均变异率>10%或PEF周变异率>20%、儿童PEF平均变异率>13%,可以诊断为哮喘。


2.鉴别诊断[27,28,29,30,31,32]

不同人群PEF及其变异率有各自的特点,健康人PEF可有轻度波动,夜间哮喘发作的患者在发作时PEF下降,但白天PEF可基本恢复正常;慢阻肺患者的PEF较低,并且其波动率通常较小;重症哮喘患者除了PEF较低外,其波动率较大可与慢阻肺相鉴别(图3)。

图3   不同人群24 h的PEF及其变化


3.哮喘患者病情严重程度的分级[14]

哮喘患者PEF占个人最佳值%≥80%,PEF变异率<20%为间歇状态(第1级);pef占个人最佳值%≥80%,pef变异率在20%~30%之间为轻度持续(第2级);pef占个人最佳值%处于60%~79%之间,pef变异率>30%为中度持续(第3级);PEF占个人最佳值%<60%且pef变异率>30%为重度持续(第4级)。


4.哮喘患者的自我监测[13,33,34,35,36,37,38]

PEF是客观判断哮喘病情最常用的手段,对于哮喘治疗依从性和吸入技术评估亦十分重要。PEF监测分为短期监测和长期监测。短期监测主要目的为急性加重后监测恢复情况;调整治疗后评估治疗反应;在症状显著变化时作为肺功能损害程度加重的客观证据;协助鉴别哮喘控制的恶化是职业性还是内源性因素触发。长期监测主要适用于预测哮喘急性发作,尤其是那些对气流受限程度感知不敏感者、既往有突发的严重发作者、难治性哮喘患者等。


5.评价哮喘药物疗效,指导治疗[39,40,41,42,43]

哮喘患者经治疗后PEF上升,且一直维持在接近正常预计值或个人最佳值水平,说明治疗有效,应继续治疗一段时间;初始治疗症状显著改善,PEF占预计值%恢复至>60%者可继续维持原有治疗;PEF占预计值%在40%~60%之间者,可在严密监测下继续治疗,但如果治疗过程中,PEF回升并稳定后又突然出现显著下降,提示病情不稳定,则需加强治疗;如患者吸入支气管舒张剂后PEF仍未见提高,提示病情严重;积极治疗6 h后PEF没有明显上升,也需加强治疗,甚至考虑入院治疗;治疗前PEF占预计值%<><>


慢阻肺患者治疗效果的评估也可应用PEF变异率进行观察判断,但其变异率相对哮喘而言较小。


6.测定气道反应性:

测定气道反应性最好使用肺量计测定的FEV1等指标,但若医院没有配置肺量计,则可考虑使用峰流量计进行判断[44]。据文献报道[45,46]在运动或吸入刺激剂前、后分别测定PEF,若PEF下降>20%,则可对气道高反应性做出初步的筛查判断,但目前尚未形成临床规范。


撰写组专家

撰写组专家(按姓氏汉语拼音顺序排列):包海荣(兰州大学第一医院);薄建萍(山西医科大学第二医院);高鹏(吉林大学第二医院);高怡[广州医科大学附属第一医院广州呼吸疾病研究所(呼吸疾病国家重点实验室、国家呼吸疾病临床医学研究中心)];顾宇彤(复旦大学附属中山医院);郭丽娟(河北医科大学第四医院);韩江娜(中国医学科学院北京协和医院);黄刚(浙江大学医学院第二附属医院);孔晋亮(广西医科大学第一附属医院);李琦(首都医科大学附属北京胸科医院);梁斌苗(四川大学华西医院);刘传合(首都儿科研究所);刘志军(中南大学湘雅二医院);逯勇(首都医科大学附属北京朝阳医院北京呼吸疾病研究所);马千里(第三军医大学第二附属医院);彭毅(华中科技大学同济医学院附属协和医院);阙呈立(北京大学第一医院);苏新明(中国医科大学附属第一医院);所鸿(内蒙古医科大学附属医院);孙培莉(南京医科大学第一附属医院);孙铁英(北);孙兴国[北京阜外医院(国家心血管病中心心肺功能检测中心)];汪涛(华中科技大学同济医学院附属同济医院);王惠妩(新疆医科大学第一附属医院);肖奇明(中南大学湘雅医院);谢燕清[广州医科大学附属第一医院广州呼吸疾病研究所(呼吸疾病国家重点实验室、国家呼吸疾病临床医学研究中心)];杨卫江(新疆医科大学附属中医医院);杨文兰(上海市肺科医院);杨翼萌(北);赵桂华(河南省人民医院);赵海涛(沈阳军区总医院);赵明华(新疆维吾尔自治区人民医院);张程(贵州省人民医院);张云辉(云南省第一人民医院);张旭华(宁夏医科大学总医院);郑春燕(山东大学齐鲁医院);郑劲平[广州医科大学附属第一医院广州呼吸疾病研究所(呼吸疾病国家重点实验室、国家呼吸疾病临床医学研究中心)];周敏(上海交通大学医学院附属瑞金医院);周明娟(广东省中医院);周宁(天津医科大学总医院);周怡(解放军309医院);朱蕾(复旦大学附属中山医院)


参考文献(略)


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