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邓燕

医学博士 副主任医师

脉冲振荡技术（IOS）是基于强迫振荡原理对脉冲振荡下的静息呼吸进行频谱分析，以此测定呼吸阻抗的各组成部分的一种方法。最早由 Mr．Dubois于1956年提出，当时人们将注意力集中在同时提出的体描法，且因技术所限，此理论一直未能用于临床测定。直到1971年Mr．Smidt和Mr．Muyset发表了应用单频下连续正弦波方法使该技术取得了突破性进展。1974年Mr.Cocndsert又提出多频技术。在随机噪声信号和伪随机噪声信号多种频率范围的深入研究基础上，Mr．Muller 和Mr．Nosel于1981年提出了脉冲振荡法。

IOS 与以往的体积描记法最大的不同是改变了以往病人作为信号源的测试方法，以不同频率 (5~35Hz) 的外置振荡波作为信号源，让仪器(图1）来产生激励信号，测量患者的反应，通过计算即可得到患者的测试结果。具有操作简便、配合容易、适用广泛、图解直观、重复率好、内容全面、具有一定特征性等极其鲜明的优点。此外，这一特性使得IOS也同样适用于儿童、老人、语言障碍及昏迷患者的肺功能测量。

在测试期间，受试者应处于坐姿，头部处于中立位置或带有鼻夹的轻微伸展位置。测量时技术人员（或被测者）应牢牢支撑住被测者的脸颊。

一般而言，IOS的主要参数包括如下。

包括作为电阻分量(Rrs) 的同相（实部）分量和作为电抗分量 (Xrs) 的异相（虚部）分量，正常一般小于0.5 Kpa/（I▪s）。低频呼吸阻抗反映的是呼吸系统整体（气道、肺及胸廓）的力学特性；高频呼吸阻抗反映的是中心气道的力学特性。临床上常把5 Hz下的呼吸阻抗（ Z 5 ）称为总呼吸阻抗。

表示 Zrs 中压力与流量变化同相位的部分，反映呼吸力学系统中的黏性阻力。来自阻抗的阻力包括由于中央气道、外周气道、肺组织和胸壁引起的阻力。在成人中，几乎80% 的阻力来自中央气道，只有20%的阻力来自小气道（直径＜2 毫米）。电阻值在预测值的150%范围内被认为是正常的。

反映的是 Zrs 中压力与流量变化异相位的部分。其中流量变化超前于压力变化反映呼吸力学中的弹性阻力 Ers ，流量变化滞后于压力变化反映的是惯性阻力 Irs。正常情况下惯性阻力主要存在于中心气道，而弹性阻力主要存在于胸壁、肺和外周气道，因此低频率Xrs以 Ers 为主，高频率Xrs以Irs为主， Xrs 随着频率的增高而增大，呈正向频率依赖性 。

5 Hz下的电抗（X5）反映呼吸系统总的弹性阻力，因以肺和胸廓的弹性阻力为主，常称为外周弹性阻力，也包括气道和肺泡里的气体压缩性。 X5 一般为负值，负值越大表示弹性阻力越大。间质性肺疾病患者由于肺间质增生及纤维化，呼吸系统的顺应性下降，弹性阻力增大，因此 X5下降（| X5 |增加）。慢阻肺患者因肺气肿的存在，其静态顺应性增大，但由于同时存在气道阻塞，其动态顺应性降低， X5也呈下降，且在气道阻塞严重的患者中，其X5下降的程度可较间质性肺疾病患者显著得多。

即在该频率点弹性阻力与惯性阻力相互抵消，呼吸阻抗=黏性阻力，总电阻为0。成人Fres的正常值为 7~12 Hz。在儿童中，它更高并且随着年龄的降低而增加。在阻塞性和限制性肺部疾病中，Fres 高于正常水平。

包括电抗曲线下从最低频率到Fres 的面积。它是图中零以下的X轴和电抗曲线之间的区域（图2）。

图2

中心阻力（Rc）和周边阻力（Rp，包括周边的小气道黏性阻力和弹性阻力）。

连贯性是另一个重要参数，用于确定测试结果的有效性和质量。它反映了阻抗测量的再现性。它是一个介于0和1之间的值，理想情况下，在5 Hz时应 >0.8，在20 Hz时应>0.9，才能认为测量有效。且此标准仅适用于成人。

目前，IOS 已被用于研究多种疾病状态，包括哮喘、慢性阻塞性肺病和间质性肺病等，旨在监测疾病的进展和阐明支气管扩张剂的作用。