【标准・方案・指南】 儿童呼出气一氧化氮检测及临床应用专家共识（2021版）

作       者：中华医学会儿科学分会呼吸学组哮喘协作组
通信作者：郝创利，Email：[e-mail]；申昆玲，Email：[e-mail]
本文刊发于 中华实用儿科临床杂志,2021,36(6):417-423.
引用本文：中华医学会儿科学分会呼吸学组哮喘协作组.儿童呼出气一氧化氮检测及临床应用专家共识（2021版）[J].中华实用儿科临床杂志,2021,36(6):417-423.DOI:10.3760/cma.j.cn101070-20210127-00114.

摘要和关键词

摘要呼出气一氧化氮（eNO）目前被认为是气道Ⅱ型炎症的生物标志物，在临床上得到了广泛的应用。近来欧洲呼吸学会推荐并规范了小气道eNO和上气道eNO的测定技术，而我国尚无相关的测定技术标准与临床应用指南。为此，中华医学会儿科学分会呼吸学组哮喘协作组组织相关专家，参考国内外最新循证医学研究结果，制定出本共识，以期为临床合理使用eNO检测、精准诊治气道炎症性疾病提供帮助。

关键词呼出气一氧化氮；儿童；共识

        呼出气一氧化氮（exhaled nitric oxide,eNO）目前被认为是气道Ⅱ型炎症的生物标志物^［1］，其不仅能反映气道炎症水平，还能预测糖皮质激素及Ⅱ型炎症相关单克隆抗体的治疗效应、评估抗炎效果、预测急性加重，并具有无创、便捷的优点。自2005年以来国内外制定了多项测定技术标准与临床应用指南^［2-3］，并推荐用于儿童支气管哮喘（简称哮喘）、慢性咳嗽、婴幼儿喘息等疾病的诊疗^［4-6］。目前临床上常规检测的是呼出气流速为50 mL/s时的eNO浓度，即FeNO₅₀（fractional concentration of exhaled nitric oxide at a 50 mL/s flow rate）。本文以下内容中FeNO₅₀均简称FeNO。
        随着eNO检测的广泛应用，临床上发现单一的 FeNO 不能全面反映整个气道炎症水平。2017年欧洲呼吸学会在完善FeNO检测的基础上，推荐并规范了小气道eNO［CaNO（concentration of nitric oxide of the alveolar or acinar region）、FeNO₂₀₀（fractional concentration of exhaled nitric oxide at a 200 mL/s flow rate）］和上气道eNO（fractional concentration of nasally exhaled nitric oxide，FnNO）的测定技术^［3］，从而使得eNO检测更为全面。在我国除FeNO外，尚无CaNO、FeNO₂₀₀和FnNO的测定技术标准与临床应用的相关指南。为此，中华医学会儿科学分会呼吸学组哮喘协作组组织相关专家，参考国内外最新发表的相关共识、指南及多项研究结果，以临床问题为导向，凝练出针对FeNO、CaNO、FeNO₂₀₀和FnNO的测定技术标准及临床应用的系列问题，制定出本共识，以期为临床合理使用eNO检测、精准诊治气道炎症性疾病提供帮助。

问题1

气道中的一氧化氮（nitric oxide，NO）是如何产生的？

共识1　气道中的NO主要由气道上皮细胞中的一氧化氮合酶（nitric oxide synthase，NOS）催化L-精氨酸产生。
证据总结和解读　人体内的NOS分为3类：诱导型NOS（iNOS）、内皮型NOS（eNOS）及神经细胞型NOS（nNOS）。iNOS为非钙依赖性结构性表达，在一定条件诱导下才会产生，在气道NO的产生中起主要作用。当气道受外界刺激诱发Ⅱ型炎症时，可导致气道上皮细胞中iNOS表达增多，从而催化L-精氨酸产生大量NO。eNOS和nNOS为钙依赖性结构性表达，仅产生少量NO，发挥生理效应^［7］。

问题2

eNO检测中FeNO、FeNO₂₀₀、CaNO及FnNO的含义是什么？

共识2　eNO检测是测定呼出气中NO浓度的一种方法，包括FeNO、FeNO₂₀₀、CaNO及FnNO，其检测指标及含义见表1^［3］。



证据总结和解读　eNO是流速依赖型指标，低流速口呼出气时eNO主要来自大气道，浓度相对较高，因此FeNO主要反映大气道炎症，仅能代表约25%的小气道炎症^［3］。高流速时eNO主要来自小气道及肺泡，浓度相对较低，因此FeNO₂₀₀反映了小气道的炎症^［8-10］，但研究数据相对较少，特别是在儿童中的研究数据更少。
        CaNO反映了小气道炎症，是通过“双室模型”计算得出的数值。“双室模型”是一个肺动力学的数学模型，由加州大学STEVE GEOGE教授于1998年建立。在低、中、高3种不同呼气流速下测定口呼出气NO浓度，然后代入模型公式，计算得出CaNO^［3］。
        鼻呼出气中的NO主要产生于上气道。上气道中的鼻腔、鼻窦和鼻咽部上皮细胞是人体产生NO的主要部位，其中鼻窦产生的NO远远高于鼻腔和鼻咽部。因此FnNO反映了鼻窦与鼻腔为主的上气道炎症^［11］。

问题3

eNO是如何检测的？

共识3　eNO测定方法主要包括了化学发光法和电化学法（也称为离子电量法，或电量法）。化学发光法被认为是eNO检测的金标准，但化学发光仪体积大，价格昂贵；而电化学分析仪体积小、便携、操作简便，目前广泛应用于临床检测。以下主要介绍电化学法检测eNO各项指标的方法。
        （1）FeNO：FeNO有在线、离线两种测试方式。在线法与离线法两种测试方式对压力和流速的要求相同，均要求呼气压力达到5 cmH₂O（1 cmH₂O=0.098 kPa）从而关闭软腭，避免上气道影响。呼气流速为50 mL/s，保持在±10%的流速范围内。在线法要求一口气呼气完成，时间至少6 s（＞12岁，成人模式）或至少4 s（≤12岁，儿童模式）。离线法为多口气测定，对呼气时间不作要求，可多次呼气直至采样完成^［12］。3岁及以上儿童如不能配合在线法测定FeNO，可采用离线法。
        （2）FeNO₂₀₀：FeNO₂₀₀目前仅有在线测试方式。呼气流速为200 mL/s，保持在±10%的流速范围内，呼气时间至少4 s（＞12岁，成人模式）或至少2 s（≤12岁，儿童模式）。其余均与FeNO在线检测相同^［12］。
        （3）CaNO：CaNO为“双室模型”计算得出值而非实际测量值，传统的计算模型有线性和非线性2种。两种模型均需要在低、中、高3个不同流速下共进行6次呼气测定，然后把测定值代入公式，计算得出CaNO^［3］。
        （4）FnNO：根据2019年欧洲鼻科建议书推荐，0.7 L/min(即11.7 mL/s)流速下鼻抽气10 s的鼻eNO测定重复性更好^［11］，因此国内鼻eNO测定多采用10 mL/s流速的抽气法，即国内多测定FeNO₁₀，临床上习惯将FeNO₁₀简称为FnNO。为避免下气道影响，受试者在鼻抽气采样过程中需吹响口哨以保持口呼气压力＞10 cmH₂O，从而关闭软腭^［3］，口哨要保持一直吹响，期间不换气。鼻抽气时，应确保仪器抽气畅通，不可因鼻内分泌物或鼻翼等堵住抽气孔。
        婴幼儿无法自主控制呼气流速，只能通过潮气法进行eNO测定。因为流速不确定，所以潮气法eNO无法很好地区分大气道和小气道炎症，更多只能反映大气道炎症（使用吸气过滤器）甚至合并了部分上气道炎症（使用口鼻面罩）。潮气法eNO有在线、离线2种测试方式，目前没有标准化的方法。

问题4

中国儿童FeNO、FeNO₂₀₀、CaNO及FnNO的界值/界值范围是什么？

共识4　eNO检测中各检测指标及界值/界值范围见表2。



证据总结和解读　2011美国胸科学会（ATS）临床指南推荐儿童及成人的FeNO界值分别为20 ppb和25 ppb^［2］；因此推荐＞12岁儿童FeNO界值为25 ppb，≤12岁儿童为20 ppb。国内有一项研究指出，对12～18岁儿童，推荐采用16 ppb作为界值，对12岁以下儿童，年龄每减小1岁，FeNO界值降低1 ppb^［13］，该界值与ATS指南推荐有一定差异，仍需更多研究进一步证实。
        目前FeNO₂₀₀和CaNO尚无公认的界值，国外研究显示FeNO₂₀₀和CaNO的正常值中最高值分别为10.7 ppb、4.5 ppb^［10,14］。结合不同研究中FeNO₂₀₀和CaNO的正常值，推荐FeNO₂₀₀的界值为10 ppb，CaNO的界值为5 ppb。
        目前FnNO亦无公认的界值范围，国外有一项健康儿童FnNO正常值研究指出6～17岁儿童FnNO正常值范围为（449±115） ppb，6～12岁儿童的FnNO界值与年龄呈正相关，年龄每减小1岁，FnNO界值降低11.5 ppb^［15］；另有多项涉及健康儿童FnNO水平的研究显示FnNO均值范围为181～526 ppb^［16-18］，因此推荐＞12岁儿童FnNO界值范围为250～500 ppb，6～12岁儿童年龄每减小1岁，FnNO上下界值约降低12 ppb。

问题5

FeNO是否有助于判断哮喘的气道炎症类型？

共识5　FeNO可反映哮喘患儿气道的Ⅱ型炎症。
证据总结和解读　哮喘的主要病理特征为慢性气道炎症，其中辅助性T淋巴细胞2型（Th2）介导的Ⅱ型炎症起主导作用。各类致病因子刺激Th2细胞分泌产生白细胞介素（IL）-4、IL-5和IL-13等Ⅱ型细胞因子，最终均会上调iNOS，产生大量NO，使得FeNO浓度升高^［19］。因此哮喘患儿FeNO水平增高，提示存在Ⅱ型炎症。临床可根据FeNO水平判断哮喘患儿是否存在Ⅱ型炎症，见表3^［20］。

问题6

在哮喘诊治过程中，FeNO检测能否替代肺功能检查？

共识6　FeNO反映的是下气道Ⅱ型炎症状态，肺功能反映的是人体呼吸系统功能状态、呼吸生理、病理，FeNO不能替代肺功能检查，两者可以同时检测。
证据总结和解读　当人体气道受到外界致病因子刺激后，可产生一系列炎性细胞因子，诱发气道炎症，进而引起气道功能改变，因此气道炎症与气道功能密不可分。有研究指出FeNO水平与气道可逆性存在显著正相关^［21］，且对支气管激发试验有一定预测作用^［22］。但FeNO检测与肺功能检查并不等同，FeNO检测亦不能替代肺功能检查。2020年全球哮喘防治创议（GINA）指出肺功能检查是诊断哮喘的主要依据之一，肺功能检查可评估气道高反应性及气道可逆性，评估哮喘严重程度及治疗效果，但肺功能检查对哮喘病理类型的判断及药物的选择并无指导作用^［1］。目前哮喘进入精准医疗时代，需要精准管理及靶向治疗^［23］。FeNO可评估气道炎症类型，判断糖皮质激素治疗效应，指导哮喘治疗方案调整，为哮喘的精准管理和靶向治疗提供了依据。因此，在哮喘诊治过程中，肺功能检查和FeNO检测均可发挥重要作用，两者可以同时检测。对肺功能正常患儿检测FeNO的意义更大。

问题7

FeNO与儿童哮喘分期、控制水平及急性发作是否存在相关性？

共识7　大部分哮喘患儿FeNO水平急性发作期＞慢性持续期＞临床缓解期。哮喘控制水平可通过哮喘控制测试（ACT）/儿童哮喘控制测试（C-ACT）评分进行评估，FeNO与ACT/C-ACT存在显著负相关。FeNO可预测哮喘急性发作。
证据总结和解读　哮喘按照临床表现，可分为急性发作期、慢性持续期及临床缓解期，研究发现哮喘患儿FeNO水平急性发作期＞慢性持续期＞临床缓解期^［24-25］，另有多项研究发现哮喘未治疗组FeNO水平显著高于哮喘治疗组^［26-27］，因此，大部分哮喘患儿在急性发作期FeNO水平最高，规范治疗后FeNO值显著下降。临床诊疗中发现少数危重症哮喘患儿FeNO水平不升高，治疗后反而升高，可能与患儿急性发作时气道阻塞明显，NO呼出减少有关，但尚需相关研究进一步证实。
        根据哮喘的控制水平，可分为完全控制、部分控制和未控制，研究发现哮喘患儿的FeNO水平未控制＞部分控制＞完全控制^［28］。FeNO水平与ACT/C-ACT评分呈显著负相关，FeNO＜20 ppb的哮喘患儿ACT/C-ACT评分显著高于FeNO≥20 ppb者^［29］。
        12岁以上儿童FeNO＞50 ppb（≤12岁儿童 FeNO＞35 ppb）或FeNO较基线升高＞40%，提示存在哮喘急性发作风险^［2］。

问题8

FeNO检测在哮喘药物选择及调整上的价值是什么？

共识8　FeNO水平可预测哮喘患儿对糖皮质激素的治疗效应，评估糖皮质激素治疗的有效性。临床可根据FeNO动态监测结果调整用药。
证据总结和解读　FeNO可用于预测糖皮质激素的治疗效应^［6,20］（表4），因此，FeNO水平可作为哮喘药物选择的依据之一，高水平的FeNO值提示糖皮质激素治疗有效，首选糖皮质激素进行治疗。如糖皮质激素治疗有效，监测FeNO水平可显著下降^［6］（表5），因此FeNO可评估糖皮质激素治疗的有效性。如监测FeNO提示抗炎治疗有效，且FeNO水平＜20 ppb，考虑炎症控制良好，同时结合临床症状及肺功能等检查，可以考虑吸入型糖皮质激素（ICS）减量或停药；如抗炎治疗有效，但FeNO≥20 ppb，考虑炎症尚未得到良好控制，需继续目前ICS剂量；如监测FeNO提示抗炎治疗效果不佳，FeNO水平持续高于35 ppb，考虑气道炎症持续存在或炎症未控制^［2］。此时需积极寻找原因，患儿依从性差、ICS吸入方法错误、持续接触过敏原、存在上气道炎症等均是可能原因，需根据实际情况指导患儿用药或调整治疗方案。

问题9

定期检测FeNO是否能提高哮喘的控制水平？

共识9　哮喘治疗在指南指导的基础上，结合FeNO水平监测，能更好地降低哮喘急性发作的风险，提高哮喘控制水平。
证据总结和解读　哮喘控制水平的评估主要是基于临床指南，根据症状、肺功能和急性发作次数来进行评估^［1］。有研究显示，在指南指导治疗的基础上，定期进行FeNO检测，哮喘患儿急性发作的概率显著降低^［30］。FeNO是目前哮喘相关检测指标中较为敏感的指标，在ICS治疗1周后FeNO可显著下降^［31］，因此建议根据患儿情况每1～3个月检测1次，如果临床需要可以增加检测频次。

问题10

FeNO能否协助慢性咳嗽病因鉴别及治疗？

共识10　慢性咳嗽中，FeNO可鉴别激素敏感性咳嗽（CRC）和非激素敏感性咳嗽（NCRC）。CRC的FeNO水平显著高于NCRC。FeNO的测定可判断慢性咳嗽患儿糖皮质激素的治疗效应，并评估治疗有效性。
证据总结和解读　儿童慢性咳嗽中，CRC指对糖皮质激素治疗敏感的一类咳嗽，包括咳嗽变异性哮喘（CVA）、嗜酸性粒细胞性支气管炎（EB）、变应性咳嗽(AC)。NCRC指对糖皮质激素治疗不敏感的一类咳嗽，包括上气道咳嗽综合征（UACS）、感染后咳嗽（PIC）、胃食道反流性咳嗽（GERC）等。CRC的FeNO水平显著高于NCRC。高水平FeNO（≥31.5 ppb）提示CRC可能性大，低水平FeNO（＜22.5 ppb）提示CRC可能性小^［32］。2018年韩国慢性咳嗽指南推荐FeNO作为CRC的首选检测，用于指导糖皮质激素的治疗^［33］。FeNO是诊断儿童CVA的敏感特异指标^［34］，特别对于无法配合肺功能检查的CVA患儿，可测定FeNO协助诊断。我国目前尚无公认的诊断儿童CVA的FeNO界值，推荐参考哮喘的诊断界值。

问题11

哮喘患儿如果出现FeNO水平与临床表现不符时，应如何考虑？

共识11　临床上有症状，但FeNO正常，通常应考虑患儿是否为非嗜酸性气道炎症，或是否为小气道炎症；临床上无症状，但FeNO增高，最常见原因为患儿合并上气道炎症。此外，当FeNO水平与临床表现不符时，还应综合考虑影响FeNO的其他因素，如环境因素、饮食因素、药物因素及感染因素等。
证据总结和解读　哮喘的主要病理特征为慢性气道炎症，包括大气道炎症和小气道炎症。2项针对哮喘患儿的研究发现，有13.5%～15.0%为单纯的小气道炎症^［14,35］，而FeNO只能反映约25%的小气道，因此临床有哮喘症状，而FeNO正常时，需进一步测定CaNO或FeNO₂₀₀，排除是否存在单纯的小气道炎症。此外，哮喘气道炎症类型除嗜酸性粒细胞性外，还有嗜中性粒细胞性，寡细胞性及混合性，当患儿为非嗜酸性粒细胞性哮喘时，FeNO值亦正常。
        哮喘患者中有60%～78%合并过敏性鼻炎（allergic rhinitis，AR）^［36］。AR时FeNO可增高^［37］，因此哮喘患儿合并AR且控制不佳时，虽无哮喘症状，亦可能出现FeNO增高。

问题12

CaNO测定对哮喘治疗方案制定和调整是否有指导意义？

共识12　CaNO与哮喘控制水平有关，CaNO增高伴哮喘控制不佳建议选择超细颗粒ICS或常规ICS联合孟鲁司特治疗，必要时可考虑使用全身糖皮质激素治疗。
证据总结和解读　CaNO反映哮喘的小气道炎症。2010年和2015年，美国和西班牙研究发现哮喘患儿中分别有25.7%和17.38%存在CaNO升高，CaNO水平与哮喘患儿ACT评分呈显著负相关，且CaNO升高的患儿急性发作次数多于CaNO正常者^［14,35］；另有研究显示，哮喘患儿治疗后CaNO＞5 ppb是哮喘控制不佳的危险因素^［38］，因此，CaNO与哮喘控制水平相关。
        超细颗粒ICS较常规ICS能更有效地沉积在小气道，从而降低CaNO值^［39］。全身糖皮质激素也可以降低CaNO值^［39-40］。单独使用常规ICS治疗或孟鲁司特治疗对CaNO值影响不大，但联合治疗可降低CaNO值^［41］。

问题13

AR患儿FnNO水平是否一定会升高？

共识13　AR患儿FnNO升高，鼻激素和/或抗组胺药物治疗后，FnNO显著降低。部分AR患儿FnNO值在正常值范围或低于正常值，治疗后FnNO值反而升高。
证据总结和解读　AR属于Ⅱ型炎症，FnNO水平与鼻嗜酸性粒细胞比例呈正相关^［42］。自2017年国内就有指南推荐FnNO用于上气道炎症的评估^［43-44］。AR患儿FnNO 值显著高于健康儿童，且升高的水平和AR的严重程度有关^［45］。对未经正规治疗的AR患儿，FnNO与鼻症状评分呈负相关^［45］。使用鼻激素治疗后，FnNO值会显著降低^［45］。
        部分AR患儿的FnNO值在正常值范围或低于正常值，在治疗后FnNO值反而升高，但不高于正常值。这可能是由于鼻黏膜肿胀、鼻分泌物增加引起了鼻腔堵塞，使得鼻窦NO释出减少，FnNO值下降^［46］。治疗后鼻窦口开放，NO释出增多，使FnNO值升高。

问题14

eNO可否作为婴幼儿期预测学龄期发生哮喘的指标？

共识14　eNO可作为婴幼儿在学龄期发生哮喘的预测指标。
证据总结和解读　儿童哮喘多起始于婴幼儿，但婴幼儿哮喘缺乏特异性检测方法。临床上常用哮喘预测指数（asthma prediction index，API）预测婴幼儿在学龄期发生哮喘的风险。研究表明API阳性的婴幼儿eNO显著高于API阴性者^［47］；且有研究指出反复喘息和咳嗽的婴幼儿，感染后如eNO持续增高4周以上，在学龄期发生哮喘的风险增高^［48］，因此eNO可作为婴幼儿在学龄期发生哮喘的预测指标。

问题15

哮喘患儿哪些情况下应同时检测FeNO与FnNO？

共识15　建议哮喘患儿合并鼻炎/鼻窦炎时同时进行FeNO与FnNO检测。
证据总结和解读　2008年世界卫生组织制定的变应性鼻炎及其对哮喘的影响(ARIA)及2013年的修订版均指出，临床医师发现患儿存在AR或哮喘相关症状时，应对上下气道同时进行检查评估和诊断。
        哮喘患者中有60%～78%合并AR，患病率是正常人群的4～6倍，而AR患者中20%～38%合并哮喘^［36］。对哮喘患儿的研究发现，哮喘未控制与部分控制的患儿FnNO值高于完全控制患儿及健康儿童，表明哮喘控制不佳的儿童通常合并了上气道炎症，对哮喘的控制产生影响^［28］。
        哮喘合并鼻窦炎患者在使用ICS治疗后，仍有35.4% 的患者未得到控制，其FeNO值高于哮喘控制者和健康人，同时其FnNO值低于哮喘控制者和健康人，提示存在鼻窦炎控制不佳，因此鼻窦炎的控制情况可影响哮喘的控制水平^［49］。
        由此可见，鼻炎/鼻窦炎等上气道炎症的存在会影响哮喘的控制水平，当同时存在上下气道炎症时，应该针对上下气道的炎症同时进行治疗。通过上下气道NO的联合测定，可以对哮喘合并鼻炎/鼻窦炎患儿进行及时的评估，提高诊疗水平。

问题16

除Ⅱ型炎症外，eNO在其他呼吸道疾病中是否会有变化？

共识16　除 Ⅱ 型炎症外，其他的病理状态下也会出现eNO水平的改变。如支气管扩张症患者的CaNO、FeNO₂₀₀可出现升高；原发性纤毛运动障碍（PCD）、囊性纤维化（CF）患者的FnNO可出现下降。呼吸道感染后因病原不同eNO可升高或下降。
证据总结和解读　（1）支气管扩张症：稳定期和急性发作期支气管扩张症患者的FeNO与健康对照无显著差异，而CaNO和FeNO₂₀₀显著增高^［50］。
        (2)PCD：PCD患者FnNO会下降。一方面PCD患者气道上皮NO合成减少，另一方面纤毛运动障碍阻挡了NO从鼻黏膜向鼻呼气流的扩散，从而降低了鼻呼气NO浓度。多项指南及共识均推荐FnNO检测用于PCD的诊断^［51］。对5～17岁儿童，FnNO界值为127 ppb时，排除CF的情况，对PCD诊断的敏感性和特异性分别为98%和99%^［52］。当FnNO值低于77 ppb，提示极大可能为PCD^［11］。
        (3) CF：CF患者FnNO下降。CF患者存在呼吸道黏液分泌异常，从而影响NO的产生和运输，使得FnNO下降。根据2019年欧洲鼻科建议书，CF患者的FnNO值通常在70～300 ppb之间，如果合并有鼻息肉，CF患者的FnNO值会更低^［11］。 
        (4) 呼吸道感染：研究表明甲型H1N1流感病毒、鼻病毒感染后FeNO可出现升高^［53-54］，呼吸道合胞病毒、肺炎支原体感染后FeNO可出现下降^［55-56］，结核杆菌感染后FeNO₂₀₀可出现升高^［57］。

问题17

eNO检测的影响因素及质控标准有哪些？

共识17　eNO检测的是气道内的NO，在临床检测过程中，环境、饮食、药物等因素会影响检测结果的准确性，因此要精准检测eNO，必须做好质量控制。电化学法eNO检测时的各种影响因素及质控标准见表6。



总结和展望
        eNO测定技术飞速发展，目前临床上已经开展的检测指标有FeNO、FeNO₂₀₀、CaNO和FnNO。每个年龄段儿童均可进行eNO检测，对临床的诊疗有很大帮助，然而仍有部分问题需进一步研究解决，如eNO检测的频率，潮气法eNO的界值，FeNO和CaNO在哮喘各期的界值，FeNO₂₀₀的临床价值等。未来，仍需更多更全面的研究来完善eNO检测，以期为临床诊疗提供更好的指导和帮助。

参考文献略

（制作：新乡医学院期刊社网络与数字出版部）