王广东 马爱平 陈玲玲 刘群 鄢锟 翁朝航 许圣威 何明军 张惠荣 姜燕
肺功能检测是诊断呼吸系统疾病的重要工具，人群肺功能检测对评估肺部健康状况、评价不同地区人群肺功能的差异均有重要意义[1]。近年来，我国加强开展基层医院肺功能检查，但仍鲜有大规模人群肺功能研究的报道。基层肺功能筛查和监测的广泛开展是早期的呼吸系统疾病的筛查和管理的前提。物联网信息技术能够对肺功能检测结果进行质控、数据汇总和传输、自动分析报告、在三级联动、双向转诊的呼吸系统相关慢性疾病管理体系建设中具有重要应用价值[2]。本研究依托社区基层筛查点，利用赛客便携式肺功能仪智能化信息收集和传输大数据等信息技术手段，通过测定厦门市居民肺通气功能，评估居民肺通气功能状况，探讨肺通气功能障碍的危险因素。
一、一般资料
以厦门市海沧医院为牵头单位在厦门市思明、湖里等六个区，建立社区基层筛查点，用呼吸云管理平台及便携式肺功能检测仪，于2018-2021年收集厦门市社区居民基本资料及肺功能数据。纳入标准：(1)年龄≥20岁且在本社区连续居住≥6个月的常住居民；
(2)自愿参与流行病学调查，对此项调查的目的与意义知情同意。排除标准：(1)受检者有严重心脑血管疾病、精神疾病、长期卧床等不能配合或严重影响肺通气功能测试的疾病；
(2)不能配合进行流行病学调查的对象。筛选基本资料完整且肺功能数据合格的居民数据进行分析。本研究获厦门市海沧医院伦理委员会批准(2018007)。
二、方法
本研究项目，应用新一代信息技术，在便携式简易肺功能仪器中植入芯片，在厦门39个社区配备便携式简易肺功能仪(型号：赛克X1)，以社区为基点，收集肺功能数据，采用无线传输，实现“线上+线下”融合，客户端及平台端实时收集数据。
三、肺通气功能检查的质量控制
受检者均采取坐位，在检测前期存档身高、体重、姓名、性别、出生年月等相关数据。参加检测的工作人员为三级医院医护人员和多次接受过培训的社区医务人员，检查前仪器定标。采用中国呼吸医师协会肺功能与临床呼吸生理工作委员会、中华医学会呼吸病学分会呼吸治疗学组制定的肺功能质控标准[3]，对肺功能数据进行分级：A级：3次可接受测试，FEV1和FVC的最佳值与次佳值差异<0.15L；
B级：至少2次可接受测试，FEV1和FVC的最佳值与次佳值差异<0.15L；
C级：至少2次可接受测试，FEV1和FVC的最佳值与次佳值差异<0.20L；
D级：至少2次可接受测试，FEV1和FVC的最佳值与次佳值差异<0.25L；
E级：只有1次可接受的测试；
F级：没有可接受的测试。仪器根据病人检测数据进行自动分级，对肺功能检测质量在ABCD级别的数据进行储存分析。
四、分组
统计分析采用以下分组：按照性别分组(男性、女性)；
按年龄分为7个年龄段：20～29岁，30～39岁，40～49岁，50～59岁，60～69岁，70～79岁，≥80岁；
参照WHO提出的BMI分类标准分为3组：偏瘦(<18.5kg/m2)，正常(18.5～24.9 kg/m2)，偏重及肥胖(≥25 kg/m2)。
五、相关指标界定标准
肺通气功能障碍的诊断参照《常规肺功能检查基层指南(2018年)》[4]，阻塞性通气功能障碍的诊断标准为：FEV1/FVC 本次研究共调查88116人，基本资料完整且肺功能数据合格的居民共61624人，有效率为69.94%。男女性别比为1：1.13，平均年龄(50.25±14.53)岁，年龄主要分布在40～69岁(68.40%)，BMI平均值为(23.14±3.11) kg/m2(见表1)。 表1 调查对象的一般特征[n(%)] FEV1、FVC、FEV1/FVC、MMEF、PEF平均值分别为(2.47±0.62)L/S、(3.20±0.76)L、(0.78±0.09)、(2.39±1.02)L/S、(5.25±1.57)L/S，随着年龄增长，上述人群肺通气功能指标均呈下降趋势(FEV1、FVC、FEV1/FVC、MMEF、PEF与年龄的相关系数r分别为-0.435、-0.306、-0.308、-0.466、-0.178，P值均<0.001)。肺通气功能指标在不同性别组间中存在统计学差异，FEV1、FVC、MMEF、PEF男性高于女性(P值均<0.001)，FEV1/FVC男性低于女性(P<0.001)(见表2、表3)。 表2 肺通气功能指标与年龄的相关性 表3 不同性别肺通气功能指标比较 阻塞性肺通气功能障碍、限制性通气功能障碍、混合性通气功能障碍、小气道功能障碍检出率分别为13.84%、8.09%、1.54%、33.96%，40岁以上人群阻塞性肺通气障碍检出率为16.18%。上述检出率男性均高于女性(P值均<0.001)。调查人群阻塞性通气功能障碍、限制性通气功能障碍、混合性通气功能障碍、小气道功能障碍检出率随着年龄的增长逐步上升(P值均<0.001)。不同BMI分组阻塞性通气功能障碍、限制性通气功能障碍、小气道功能障碍检出率差异存在统计学意义(P值均<0.001)，而混合性通气功能障碍没有差异(P=0.417)(见表4)。 表4 不同特征人群肺通气功能障碍的检出率 单因素分析结果显示，性别、年龄、BMI对肺通气功能障碍的发生均有影响，在单因素分析的基础上将性别、年龄、BMI纳入多因素Logistic回归分析。 结果显示，在阻塞性通气功能障碍中，男性(OR=1.24，95%CI1.19～1.30)、年龄(OR=1.55，95%CI1.52～1.57)是危险因素，偏重及肥胖是保护因素(OR=0.89，95%CI0.84～0.94)； 表5 肺通气功能障碍的危险因素分析 肺功能检测在呼吸生理功能评估方面发挥着重要作用[6]，在人群中了解肺通气功能状况，可用于反映其健康状况、评价不同特征人群肺通气功能的差异，为制定合适的肺通气功能测定的参考值提供依据。有研究表明，85%的慢阻肺患者最佳诊断时机为出现临床症状后确诊的前5年[7]，可见进行肺功能检查并予以及时有效地健康干预及改善肺功能治疗的重要性。虽然已有研究对我国不同地区成年居民肺通气功能状况进行调查，但福建地区肺功能检测开展率低[8]，对肺功能研究的相关报道不多。空气污染可导致肺通气功能的损害[9]，《2020年厦门市生态环境质量公报》指出2020年全市环境空气质量综合指数2.53，在全国168个重点城市中排名第4，空气质量优良率为99.7%，全国排名并列第3[10]，厦门有着优越的空气质量，了解厦门地区肺功能现状，具有独特的意义。 传统肺功能仪价格昂贵，动辄百万元采购资金，而且体积大，无法搬动，基层医疗机构很难配备，要让筛查人员集中到医院做肺功能检测，依从性较差。便携式肺功能仪具有价格便宜、操作简单、可重复性高的优点，对便携式肺功能仪与标准肺功能仪进行对照研究显示，两者之间测量参数FVC、FEV1、FEV1/FVC、MMEF、PEF相关系数93%～99%之间，各个参数无明显偏倚，一致性较好[11]。本研究应用新一代信息技术，在便携式简易肺功能仪器中植入芯片，以社区为基点，收集肺功能数据，采用无线传输，实现“线上+线下”融合，客户端及平台端实时收集数据。 本研究显示，厦门市居民的FEV1、FVC、FEV1/FVC、MMEF、PEF平均值分别为(2.47±0.62)L/S、(3.20±0.76)L、(0.78±0.09)、(2.39±1.02)L/S、(5.25±1.57)L/S，随着年龄增长，人群肺通气功能指标均呈下降趋势。Lalley等[12]发现肺功能主要由气道平滑肌的张力和收缩性决定，随年龄的增长，健康个体的肺功能逐渐下降。也有研究显示，肺功能逐渐随着年龄增长而下降与免疫系统的改变相关[13]。FEV1、FVC、MMEF、PEF男性高于女性，FEV1/FVC男性低于女性，与刘丹等[14]对我国9城市成人肺通气功能监测数据一致，原因可能为不同性别之间生理结构的差异(身高、呼吸方式等)相关，Mead等[15]研究发现提出成年男性的气道腔内径是女性的1.17倍，在相似的气道阻塞程度时，女性肺通气功能降低更严重，此外亦有研究发现在相同的烟草暴露中，女性肺功能损害更加严重[16]。 我国慢阻肺总体患病率8.6%，40岁以上人群患病率达13.7%，且诊断率低，仅有35.1%的慢阻肺患者被诊断，主要与吸烟、儿童时期咳嗽、呼吸疾病家族史、教育程度、低体重指数相关[17]。本研究显示，厦门市阻塞性通气功能障碍人群检出率为13.84%，40岁以上人群检出率达16.18%。有研究显示，低体重是肺功能减退的危险因素[18]，低体重的人群更易发展为慢阻肺[19]。这与本研究中偏重是保护因素，年龄、男性是危险因素相符。限制性通气功能障碍是指肺体积受限引起的肺容量减少不伴随气体流量的下降[20]，间质性肺病、肺炎性疾病、胸膜疾病均可引起限制性通气障碍，多与性别、吸 烟、肥胖、肺部发育不良等有关，目前对限制性通气障碍的研究不多。本研究显示厦门市限制性通气障碍检出率为8.09%，高于美国的6.5%[21]，Bonnie等[22]研究发现，肥胖尤其是腹型肥胖可导致限制性通气障碍，引起FEV1、FVC降低，这与本研究中偏重及肥胖是导致限制性通气功能障碍的危险因素相一致，此外本研究还发现偏瘦，增加限制性通气功能障碍发病率，分析可能肺部发育不良、胸廓畸形等疾病导致患者营养不良引起的低体重有关。中国医学科学院王辰院士等[23]报告的全国横断面研究中，小气道功能障碍的患病率43.5%。小气道功能障碍发生风险与年龄、性别、城市化、教育水平、吸烟、BMI水平的增加、暴露于PM2.5浓度有关。本研究显示，厦门市小气道功能障碍的发生率为33.96%，低于全国水平，可能由于厦门空气质量相对较高，居民PM2.5暴露低于全国平均水平有关。Schachter等[24]研究发现，肥胖可引起肺内气道的改变，导致肺的通气功能较正常人减低。本研究中，亦发现偏瘦是小气道功能障碍保护因素。 当前国内外关于肺功能研究的大多采用传统肺功能检测，数据保存在仪器内，很难与医院HIS、LIS系统对接传输，采集和存储数据困难。应用物联网便携式肺功能仪进行基层肺功能筛查具有以下优势：1)充分运用了数字化手段，采用新一代信息技术，仪器自动分析采集到的数据进行诊断，报告打印、提出转诊意见和治疗策略，通过搭建云平台，云采集呼吸大数据； 综上，厦门市居民肺通气功能障碍比例较高，老年人尤为严峻，肺通气功能障碍与性别、年龄、BMI有关。基于物联网技术的大规模肺功能筛查，能够评估居民肺通气功能状况，推动肺功能测定在基层的普及，且对于早期检出呼吸系统病变、判断呼吸功能障碍的类型及严重程度、评估疾病的病情及预后、评价药物或其他治疗方法的疗效，有重要意义。六、统计学分析
一、一般资料
二、肺通气指标
三、不同特征人群肺通气功能障碍的检出率
四、肺通气功能障碍影响因素分析
在限制性通气功能障碍中，男性(OR=2.38，95%CI2.23～2.53)、年龄(OR=1.16，95%CI1.13～1.18)、偏瘦(OR=1.30，95%CI1.13～1.50)、偏重及肥胖(OR=1.09，95%CI1.02～1.16)是危险因素；
在混合性通气功能障碍中，男性(OR=3.69，95%CI3.15～4.32)、年龄(OR=1.71，95%CI1.62～1.80)、偏瘦(OR=1.75，95%CI1.31～2.33)是危险因素；
在小气道功能障碍中，男性(OR=1.33，95%CI1.29～1.38)、年龄(OR=1.32，95%CI1.31～1.34)是危险因素，偏瘦(OR=0.98，95%CI0.90～1.07)是保护因素(见表5)。
2)体积小，便于携带、可以到任何有网络的区域做肺功能筛查采集数据，到工厂、学校、居民小区、义诊现场、甚至到病人家中都可以完成，促进了基层分级诊疗和家庭医生签约，同时贯彻预防为主的国家卫生方针，实现慢病管理在社区、预防慢阻肺急性加重；
3)价格便宜，一台几万元，基层医疗机构可以广泛配置，有利于做好呼吸慢病的早发现、早预防、早诊断、早治疗的工作。