200
评论
查看更多
密码过期或已经不安全，请修改密码
修改密码
壹生身份认证协议书
同意
拒绝
同意
拒绝
同意
不同意并跳过
成果名称：高海拔地区肺功能测定参考方程的开发与评估
Development and evaluation of spirometry reference equations at high altitude
发表期刊：《呼吸病学杂志》（Pulmonology，IF 10.4）
通讯作者：郭岩斐教授
主要作者单位：北京医院
肺活量测定是评估呼吸健康的重要指标，广泛用于多种肺部疾病的诊断、治疗和监测，肺功能的正常参考值具有重要意义。
研究表明，中国约有1亿人患有慢阻肺病、4000万人患有支气管哮喘,突显了准确使用肺功能诊断慢性气道疾病的迫切需求。对肺功能解读不当可导致疾病漏诊或误诊。肺活量测定参数受到年龄、身高、性别和种族等因素的影响，应根据这些因素进行相应调整。尽管如ECSC（欧洲钢煤共同体）方程式、NHANESIII（美国国家健康和营养调查）方程以及GLI2012（全球肺部倡议）方程在国际上得到广泛认可，但上述参考方程样本基本来源于平原地区的居民。然而，目前全球约有4亿人居住在高海拔地区（海拔>1500米）。由于高海拔地区空气密度较低，长期居住于高海拔可引起心肺功能的适应性变化。因此，使用海平面预计值进行中高海拔地区的肺功能评估是不合适的。尽管有一些研究尝试建立高海拔地区的正常肺功能值，如喜马拉雅山的夏尔巴人和安第斯山脉居民，但由于样本量小、地域限制等因素，导致研究结果难以广泛应用。全球迫切需要开发和验证适用于高海拔环境的特定肺功能参考方程。
该研究由北京医院呼吸与危重症医学科团队共同完成。
为2015年6月至2016年8月期间进行的横断面研究，采用多阶段分层抽样对生活在海拔2100米至4700米之间的居民进行调查。分析对象为年满15岁且在调查时已在当前居住地居住至少一年的常住居民。
纳入标准要求个体同时满足以下条件：居住在海拔2100米至4700米之间，终生不吸烟，无自我报告的慢性心肺疾病病史，如慢性阻塞性肺疾病、慢性支气管炎、哮喘、肺癌、肺气肿、支气管扩张、肺结核或慢性心脏病。
（1）经过培训的访谈员进行问卷调查，内容涉及社会人口学特征、病史、吸烟状况、临床测量、呼吸症状及环境因素。
（2）所有符合条件的参与者均接受肺功能测定（肺活量测定），使用MasterScreen™ Pneumo PC肺活量计（CareFusion，YorbaLinda，CA）按照ATS/ERS推荐的标准进行操作。
（3）测定支气管扩张剂前后各肺功能参数，包括FEV1、FVC、FEV1/FVC、PEF、MMEF、FEV3和FEV6。
使用Lambda-Mu-Sigma（LMS）方法建立参考方程。L、M和S是模型中的三个参数，分别表示偏度（位置，L）、均值/中位数（M，预测值）和变异系数（散度，S）。模型中各参数公式如下：
L = β0
M = β0 + β1 × log(年龄) + β2 × log(身高) + M样条函数
S = exp[β0 + β1 × log(年龄) + S样条函数]
所有模型使用Box-Cox-Cole-Green分布。分别为男性和女性参与者建立吸入支气管扩张剂前后FEV1、FVC、FEV1/FVC、PEF、MMEF、FEV3和FEV6的参考方程。
预测值通过以下公式计算：预测值= M
验证分析中，通过残差图定性评估不同方程计算的预测值与实测值之间的总体趋势和分散情况；使用平均绝对误差（MAE）、平均绝对百分比误差（MAPE）和残差均值（标准差，SD），定量评估本研究推导的参考方程与其他方程对高海拔居民的适用性。MAE、MAPE和残差均值（SD）的绝对值越小，表明模型拟合越好。另外，使用不同的参考方程计算每个参与者的FEV1/FVC正常下限（LLN）。LLN是指特定年龄和性别组中FEV₁/FVC比值的第5百分位数。气流阻塞（AO）被定义为使用支气管扩张剂后，FEV1/FVC值低于相应参考方程的LLN。使用支气管扩张后参考方程作为标准，评估在不同参考方程中诊断气流阻塞是否存在差异。
分别得到支气管扩张剂前和后FEV1、FVC、FEV1/FVC、FEV6、FEV3、MMEF和PEF的参考方程。自变量包括年龄和身高，通过使用样条函数获得了更好的拟合效果，不同年龄的样条函数值可在查阅表中获得。
定性比较时，新建立的参考方程展示了更优的聚集趋势和更准确地拟合效果。SEA-GLI2012和NEA-GLI2012的部分残差图类似。以性别分层，在男性中新建立的参考方程，对于pre-FEV1（19.0942; 18.7936）、post-FVC（20.2417; 20.0446）、pre-FEV1/FVC（9.3192; 9.3001）和post-FEV1/FVC（8.9185; 8.8362）的MAPE值较SEA-GLI2012高，而post-FEV1（0.5803; 0.5744）和pre-FVC（0.6465; 0.6396）的MAE值较NEA-GLI2012高，对于其他肺功能参数，新推导的参考方程的评估指标较小。对于女性，所有的MAE和MAPE值在新建立的参考方程中最小，残差的均值（标准差）大多数情况下也最小。
使用新建立的post-FEV1/FVC参考方程诊断AO的数量为259人（5.21%）。与其相比，使用pre-FEV1/FVC参考方程诊断AO的数量较低。使用ECSC、NEA-GLI2012、SEA-GLI2012和NHANES参考方程诊断的AO人数均高于post-FEV1/FVC方程诊断的人数，并有显著差异（所有p值均<0.0001）。
本研究提供了高海拔地区肺功能测定参数的最新参考值，具有良好的适用性。然而，本研究的局限性包括老年组样本量相对较小、肺活量测定数据的横断面性质，以及研究人群仅限于终身非吸烟者和没有心肺疾病的个体。这可能引入选择性偏倚，因为参与者的肺功能可能优于一般人群。尽管我们最初采用了多阶段分层随机抽样方法，并且进行了严格的肺功能测定程序和质量控制，但招募符合肺功能检测标准的终身非吸烟者和老年人仍然面临挑战。此外，高海拔地区有限的医疗资源和较短的寿命预期也导致可用于建立高海拔参考方程的老年人数量较少。未来的研究应着眼于纳入更多来自高海拔地区的老年人群体，以验证和完善这些参考方程。
尽管如ECSC（欧洲钢铁和煤炭共同体）方程式、NHANESIII（美国国家健康和营养调查）方程以及GLI2012方程在国际上得到广泛认可，但上述参考方程样本基本来源于平原地区的居民。然而，目前全球约有4亿人居住在高海拔地区（海拔>1500米）。由于高海拔地区空气密度较低，长期居住于高海拔可引起心肺功能的适应性变化。因此，使用海平面预计值进行中高海拔地区的肺功能评估是不合适的。有研究表明，与低海拔地区居民相比，生活在高海拔地区的居民在循环和呼吸系统上表现出独特的遗传和生理适应性。然而，关于高海拔地区肺功能测量参考值的研究仍有限。
中国约有1亿人患有慢阻肺病、4000万人患有支气管哮喘,突显了准确使用肺功能诊断慢性气道疾病的迫切需求。肺活量测定参数受到年龄、身高、性别和种族以及地域等因素的影响，应根据这些因素进行相应调整。目前，尚缺乏足够的证据支持大规模研究所得的方程普遍适用于高海拔地区居民。我们首次在高海拔地区，开发适用于15至91岁广泛年龄范围，使用支气管扩张剂前后的肺功能方程。并与国际著名方程进行适用性评估。其在多个评估指标上始终优于其他方程，表现为较低的MAE和MAPE，以及残差的均值和标准差较小。这表明新建立的方程更贴合实际数据，具有更高的预测精度，拟合效果更佳。同时以支扩剂后参考方程作为参考，使用不同参考方程进行气流受限诊断，与其他各方程均存在显著差异。
总之，基于科学可靠的随机抽样方法，该研究为生活在海拔2100至4700米之间的高海拔居民提供了肺功能测定参数的宝贵数据。该研究首次针对15至91岁广泛年龄范围的高海拔居民开发了肺功能方程，并结合了支气管扩张剂前后的数据，涵盖了FEV1、FVC、FEV1/FVC、FEV3、FEV6等重要肺功能参数。同时，研究还评估了新开发的肺功能方程与现有著名参考方程在高海拔地区的有效性，展示了其卓越的实用性。
北京医院呼吸与危重症医学科副主任，主任医师、教授、博士生导师。中华医学会呼吸病学分会慢阻肺学组委员、中国医师学会慢阻肺专业委员会委员、中国女医师协会呼吸专委会常委兼任秘书长、中国抗癌协会肿瘤呼吸病学专委会委员、北京医学会慢阻肺专业组副组长，主持包括国家重点研发计划、国家自然科学基金、卫生科研行业专项等多项国家级课题。
以第一/通讯作者在Thorax，Chest, Eur Respir J，Pulmonology，Respiratory Research等知名SCI及中文核心期刊发表论著及述评。曾获亚太呼吸学会青年研究奖及日内瓦大学优秀医学博士论文奖，以第二完成人获中华医学三等奖2项及北京市科技进步三等奖2项。
每一项临床研究都倾注着研究团队的心血结晶。学习过后，您是否有所收获？或有疑问想与主创团队分享？请在评论区留言，期待与您交流！
查看更多
中国医学论坛报
壹生
今日肿瘤
今日循环
今日糖尿病
今日口腔
全科周刊
脱贫地区农副产品网络销售平台
京公网安备 11010202008182号
| 互联网新闻信息服务许可证编号：10120190017