儿童肺功能系列指南、共识(2026版)(二):脉冲振荡肺功能检查指南

指南 呼吸科 · 2026 · 中华实用儿科临床杂志

1 指南制订方法

指南制订方法 本指南的整体框架和主要修订内容由专家组会议讨论确定。指南工作组成员由儿童呼吸专业、肺功能亚专业、儿内科专业专家组成。证据主要来源于PubMed、Embase、Web of Science、万方数据、中国知网等中英文数据库,检索式由“儿童/children”“脉冲振荡/impulse oscillometry”“阻力/resistance”“顺应性/compliance”“质量控制/quality control”等中英文相关词汇及逻辑符号组合,检索截止日期为2025年8月。基于文献证据与临床经验,执笔人完成初稿后,再通过会议讨论进行修订。修订完成后由外部同行专家进行评审,针对反馈意见进一步完善,获全体专家审议通过后形成终稿。本指南的适用人群为2~18岁儿童,适用于各级医疗机构肺功能检查从业人员及儿科医师、技师、护士等相关医务人员。

2 原理

原理 FOT是由外部的声波发生器产生矩形电磁脉冲,经扩音器转变为多频机械波通过口腔迭加于受试者的平静呼吸上,振荡波(压力信号)根据其频率和波长分别传导至中心气道和外周气道,电脑测量呼吸系统在该振荡压力信号下产生的对应流量变化,振荡压力与流量的比值即为呼吸系统阻抗(respiratory impedance,Zrs)。IOS 通过采集矩形脉冲信号,再经FFT分解为不同频率的正弦波进行分析,常用振荡频率为 4~35 Hz,不需特殊呼吸动作配合,尤其适合儿童[6]。

3 适应证与禁忌证

适应证与禁忌证 3.1 适应证[1,5,7] (1)用于儿童呼吸系统疾病的诊断、鉴别诊断及病情严重程度和病变部位的评估,包括喘息类疾病[如哮喘、儿童呼吸道感染相关喘息以及表现为喘息的闭塞性细支气管炎(bronchiolitis obliterans,BO)]、慢性咳嗽、囊性纤维化及早产儿慢性肺疾病等。(2)评估药物治疗效果,指导个体化用药。(3)术前风险评估及术后监测,辅助围手术期管理。(4)其他系统性疾病累及呼吸系统的评估,包括评估心血管、神经系统或代谢性疾病对呼吸系统的影响。 3.2 禁忌证[1,5] (1)呼吸衰竭、心力衰竭等病情危重者。(2)因剧烈咳嗽、呼吸困难、认知障碍等原因无法配合者。(3)胸腔或腹腔压力增高,如气胸等。(4)需持续氧疗、保留胃管、口腔或颜面部疾病或畸形不能含住咬口者。(5)癫痫病情未控制。(6)呼吸道感染疾病的急性传染期,如结核、流行性感冒等可待传染期后择期进行检查。

4 检查方法

检查方法 4.1 检查前准备 (1)深呼吸动作可能造成支气管舒张[7-9],IOS 需要安排在用力呼吸检查之前进行,如呼出气一氧化氮检测、用力肺活量检查等。(2)详细的交代和耐心的指导。向受试者交代检查所需时间、振荡产生的感觉、注意事项等,尽量取得配合,可在正式检查之前练习含住咬口潮气呼吸。 4.2 体位及操作要求 嘱患儿放松,取坐位,双脚着地,挺胸坐直,头保持水平或稍向上仰。夹鼻夹,含住咬口,双唇紧闭避免漏气,舌头放松,不要堵塞咬口。检查者或受试者双手轻压两颊,尽量减少测量过程中脸颊振动对检查结果的影响。 4.3 数据采集 患儿做均匀平静呼吸,避免吞咽、发声、咳嗽、舌头堵住咬口和漏气等,待潮气呼吸稳定(潮气量和呼吸频率稳定)后,进行数据采集,全程均需在功能残气位均匀、平稳地呼吸,单次采集达到质控标准的时间至少30 s,记录至少3次平稳的呼吸曲线。每位受试者至少进行 3 次重复测试,保留配合良好且重复性佳的 3次可接受测试,取平均值进行判读[10-11]。

5 质量控制

质量控制 5.1 仪器校准 IOS检查测量系统需符合相应技术标准 [12] 。仪器厂商出厂前应负责传感器的静态定标和动态定标,以补偿仪器的频率响应和共模抑制比,共模抑制比是衡量设备信号采集系统性能的关键指标。操作人员需在每日开机后对流量传感器进行一次校正,且每次更换流量传感器后需再次执行校正操作,确保流量与容积测试结果的准确性。每日开机后,开始机器定标工作。定标过程中,首先需进行环境参数校准。由于肺功能测量参数受环境因素影响显著,为保障测量结果的可比性,需将测试环境校准至生理标准状态(BTPS状态),即体温37 ℃、标准大气压(760 mmHg,1 mmHg=0.133 kPa)及饱和水蒸气状态(相对湿度100%)。 环境参数校准完成后,采用专用容积定标筒进行容积定标,通常选用3 L定标桶,定标误差需控制在±3%以内。IOS系统中的定标系数包含呼气校正系数(CorrEx)与吸气校正系数(CorrIn),该系数是设备校准过程中的关键参数,用于评估呼气流量及容积测量的精准度,其定义为呼气或吸气阶段的实际测量值与标准参考值(如定标筒容积)的比值,比值越接近1.0,表明测量准确性越高。另外,Qex(呼气质量)和Qin(吸气质量)也是IOS设备校准过程中的质量指标,用于评估流量传感器在呼气和吸气阶段的测量精度,其计算基于实测容积与标准容积的偏差百分比,具体公式如下: 合格标准为两者均需小于1.0%(即误差控制在1%以内),数值越接近0表示测量越精确。质量控制指标可能因设备厂商不同而略有不同[1,5]。同时每天应进行阻抗验证,要求误差范围应≤10%或0.01 kPa/(L·s)。当测试环境条件变化较大时,应再次进行以上的校准和验证流程。 5.2 操作时的实时监控 患儿平静潮式呼吸,避免浅快及深大呼吸。注意避免口嘴阻塞/漏气、声门关闭、吞咽动作等。检查者或受试者用双手轻压受试者两侧面颊,以避免颊部振动影响测量的精确性。容积时间图上呼吸曲线平稳,保证可接受曲线3次,每次测量时间不少于 30 s。 5.3 可接受测试和重复性要求 主要依据实时显示的容积-阻抗曲线、流量和压力曲线判断,截取一段曲线,采集该时间段内潮气量、呼吸频率需保持稳定,容积曲线无停顿、无偏移,阻抗曲线未出现骤变或出现尖峰样伪迹,满足质控标准的测试时间不少于 30 s。3次可接受测试的重复性要求可用变异系数(CV)进行验证,CV是标准差与均值的比值(通常以百分比形式表示),用于评估多次测量结果的相对波动性,计算公式为: 在儿童群体中,由于不同年龄生理变异较大,CV的阈值要求通常较成人(≤10%)更宽松,最低振荡频率下阻力Rrs(如R5)的变异系数儿童应≤15%[12],超出该重复性要求的测量情况应在报告中进行备注说明。

6 主要参数及结果判断

主要参数及结果判断 IOS报告作为肺功能结果评估的重要检查方法,其内容体系围绕临床诊断与病情分析需求构建,内容主要包括参数部分、频谱分析图、结构参数图、阻抗容积图及频谱微分均值图。其中结构参数图、阻抗容积图及频谱微分均值图相关的国内外专项研究、标准化解读规范及临床循证依据均相对较少,需要加强。 6.1主要结果指标及正常值 6.1.1 Zrs Zrs由黏性阻力(resistance,R)、弹性阻力(capacitance,C)及惯性阻力(inertance,I)组成[13],各阻力具有方向性,故Zrs为三者的向量之和。根据欧姆定律,通过测量气道两端的压差与流速,可实现呼吸道阻力的量化计算。由于人体呼吸道的压力与流速呈动态变化的特征,常用时间域(横坐标为时间)的表示方法就需要无数不同时间的压力与流量关系曲线。故IOS技术采用频谱分析技术(FFT)将时域信号转换为频域信号,即把横坐标换为频率,从时域到频域,经过转化后,Zrs 由两部分组成:实部 R(阻抗或阻力,resistance)和虚部X(电抗,reactance),其中实部表示同相位的成分,即黏性阻力,其特点为流量和压力完全同相位;虚部表示不同相位的成分,即弹性阻力和惯性阻力,这两种阻力流量的改变和压力都有90度的相位差,但方向相反。外加压力信号低频时,主要为弹性阻力,反映的是呼吸系统整体(气道、肺及胸廓)的力学特性;随着频率的增加,弹性阻力逐渐变小,而惯性阻力逐渐增加,高频时主要为惯性阻力。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(Z5)称为总呼吸阻抗。 6.1.2 呼吸系统阻力(R) R反映呼吸力学中黏性阻力。低频振荡(如5 Hz)时测量的呼吸阻力(R5)主要反映总气道与肺组织黏性阻力的总和。由于肺和胸廓组织的黏性阻力相对较小,可忽略不计,故R5可近似代表总气道阻力。在相同流量的情况下,其大小主要取决于气道内径,亦受通气分布不均的影响,小气道病变时气管树中通气分布不均增加,可引起R值增高[12]。 外加频率为低频(5 Hz)时,因低频波的波长长、能量大,被吸收的少,振荡波能到达呼吸道的远端,因此反映呼吸道总阻力,R5 实测值和预计值的比值与年龄相关,成人正常为150%以下,儿童为 120%以下,随年龄增大逐渐增加。外加频率为高频(如20 Hz)时,因波长短、能量小,被吸收的多,振荡波达不到细小的支气管,因此只能反映中心呼吸道阻力的变化。与 R5 相似,R20 实测值和预计值的比值随年龄增大逐渐增加。R5-R20 为 R5 与 R20 之差,即呼吸道总阻力与中心呼吸道阻力之差,反映周边呼吸道阻力。健康人小气道总横截面积非常大,且以层流为主,阻力仅占整个呼吸道阻力的20%以下,故正常R曲线无频率依赖性,即低频与高频时的R值(R5和R20)很接近,提示周边呼吸道阻力很小。当中心呼吸道阻塞时,R5、R20等全频段均匀抬高;周边呼吸道阻塞时,表现出负性频率依赖性,即低频时 R 值(R5)明显增高,随频率增加 R 值逐渐下降,高频时 R 值(R20)可无明显变化,R5与R20差值增加,此表现在低龄儿童中更为明显[5]。 6.1.3 呼吸系统电抗(X) X反映的是呼吸系统阻力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,流量变化滞后于压力变化反映的是惯性阻力。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X存在频率依赖性,即在低频率时主要表现为弹性阻力,高频率时主要表现为惯性阻力,X 随频率的增高而增大,呈正向频率依赖性[12,14]。由于低频率时惯性阻力很小,可忽略不计,且肺组织储存弹性能量主要在周边小气道,所以定义 X5为周边弹性阻力,能提供周边呼吸道的重要信息,小气道阻塞及肺顺应性减低的疾病,如肺纤维化、肺气肿等均可出现其负值明显增大[2]。 6.1.4 共振频率(Fres) 弹性阻力与惯性阻力是方向相反的一对力,当其绝对值相等而相互抵消时,此时的频率称为Fres,也称为响应频率。即电抗为零时的振荡频率,此时呼吸阻抗等于黏性阻力。随着频率的增加,X从负值到正值,弹性阻力逐渐减少,惯性阻力逐渐增加。Fres是由弹性阻力主导的低频向惯性阻力主导的高频过渡的标志,年幼儿的Fres最高可达30 Hz[12]。中国的研究显示,3岁儿童的Fres约为25 Hz,并随年龄增长而降低。阻塞性及限制性肺疾病时均可增高 Fres,是反映呼吸道黏性阻力增加的敏感指标,轻度周边呼吸道阻塞的患儿,R5 没有显著变化时,Fres 增高[2]。 6.1.5 电抗面积(AX) AX又称“Goldman 三角”,指5 Hz 到Fres曲线与水平 0 轴所围成的面积,是反映电抗的综合指数。其与周边呼吸道的阻塞程度紧密相关,是反映呼吸系统顺应性的灵敏指标,随年龄的增长,肺功能逐渐发育完善,AX 值逐渐降低,对哮喘患儿的研究发现,AX 较肺量计指标具有更敏感地识别和预测未控制哮喘的能力[1]。IOS 检查中常用的指标及在阻塞性和限制性病变中的变化,见表1。 6.2 正常参考值范围 呼吸阻抗主要受身高和性别因素影响,在儿童中更是受年龄的影响。建议使用经性别和身高等因素校正的预计值方程及其正常值上限(upper limit of normal,ULN)/正常值下限(lower limit of normal,LLN)或 Z 值作为正常参考值范围[12]。2021年成人发表了中国多中心研究,建立了 IOS 成人预计值方程及正常参考值范围[15],2022年儿童发表了来自中国17个省、自治区、直辖市,6 270名4~17 岁儿童的IOS正常预计值[16],但临床应用仍待进一步验证。 目前多数医院采用的正常值为:R5<120%预计值;R20<120%预计值;X5>预计值-0.2 kPa/(L·s);Fres<预计值+10 Hz。AX尚无国内正常预计值。IOS 主要参数示意图见图1,通过阻力、频率、电抗的关系,直观地呈现IOS技术中评估呼吸系统功能的关键参数,为呼吸系统疾病的诊断和功能评估提供可视化的参考,不同年龄儿童的阻力曲线见图2[17]。 6.3 图形 6.3.1 潮气呼吸阻抗容积图 主要用于评估测量过程的质量控制。阻抗曲线随潮气呼吸呈现规律性波动,呼气相与吸气相曲线整体形态平滑、连续,无剧烈尖峰或断裂。正常阻抗值通常低于 0.5 kPa/(L·s)[5],且呼气与吸气阻抗值接近,差异极小。正常人气道阻力均匀、肺组织弹性一致,呼吸过程中能量耗散稳定,因此阻抗曲线表现为低幅、对称的周期性波动[18]。基线漂移提示患者呼吸不稳定或设备校准问题,突然的尖峰可能源于吞咽、咳嗽、声门关闭或漏气,咽口水、屏气等会导致阻抗曲线异常突变,均需重新测定[1],上述不合格图形均可在容积及阻抗曲线中产生相应的表现(图3)。 6.3.2 频谱分析图 频谱分析图是把外加IOS信号的呼吸波进行FFT转换后的曲线图(图4)。横坐标为频率轴,左边的纵坐标为R,右边为X,正常预计值一般以虚线表示,实测值以实线表示。在频谱分析图中,正常成人的R不存在频率依赖性,其曲线较为平坦,而X曲线会随着频率的增加由负值逐渐转为正值。当阻塞部位位于中心气道时,R曲线自低频至高频全程抬高,无频率依赖性;当病变累及外周小气道时,低频R值显著升高并随频率增加而逐步降低,此现象定义为黏性阻力的频率依赖性(frequency dependence of resistance,fdR),此时X5下降,Fres和AX均增加,X曲线向下、右移。健康儿童不存在频率依赖性,即R5和R20很接近,提示周边呼吸道阻力很小,而健康低龄儿童可以表现出一定的fdR[19],应予注意。对于限制性病变,频谱分析图的表现特征相对不如结构参数图直观,但仍有其诊断价值。限制性病变主要表现为肺顺应性降低和肺弹性阻力增加,X曲线通常呈现上凸形态,Fres明显后移(向高频方向移动),X5值其绝对值可能增大,但在轻度限制性疾病中可能正常,黏性阻力(R5、R20)通常基本正常,这是限制性与阻塞性病变的重要区别点。 6.3.3 阻抗容积图 阻抗容积图表示阻抗与容积的关系(图5),反映每次呼吸周期中阻抗随容积的变化,其横坐标为肺容积,纵坐标为呼吸阻抗。健康儿童在潮气呼吸时,呼气阻抗与吸气阻抗很接近,呼吸阻抗无容积和流量依赖性,呈现扁平横条,形成一小团。当存在肺内气体陷闭时,如阻塞性病变,由于其呼气相阻力明显高于吸气相阻力,吸气阻抗和呼气阻抗分离,呈现为一空心的三角形或多边形,中间空心区域越大,就表示气体陷闭越严重。儿童可能由于肺气肿等慢性疾病的并发症较少,尤其是气体陷闭者很少,故极少出现上述表现。 6.3.4 频谱微分均值图 频谱微分均值图又称Introbreath图,可用于分析呼吸系统阻抗特性随呼吸周期的动态变化,了解阻力R和电抗X的容积依赖性和流量依赖性关系(图 6)。图形横轴代表流速,纵轴显示电阻(R)的微分均值,反映气道阻力和肺顺应性的瞬时动态特性,电阻(R)曲线可揭示气道阻力在不同肺容积或气流速度下的依赖性(如容积依赖性或流速依赖性)。该图能直观识别早期气道病变(如小气道阻塞或气体陷闭),辅助诊断哮喘、慢性阻塞性肺疾病等,健康人平静呼吸时呼吸道阻力变化很小,几乎没有容积依赖性和流量依赖性,异常变化的微分均值可提示气道阻力在呼吸周期中的非均匀分布或呼吸力学异常。 6.3.5 结构参数图 是用图解的方法直观显示各部分阻力的分布情况(图 7),其将呼吸系统的黏性阻力、惯性阻力和顺应性等效于物理电力学模型的电阻(R)、电感(L)和电容(C),IOS 测量的数据可计算出多个呼吸力学参数,并将其进行整合,图中红三角表示中心阻力Rz(主要是中心呼吸道和胸廓的阻力)及周边阻力 Rp(主要是周边呼吸道阻力),阻力越大三角也越大;绿色的弧状物表示肺和胸廓的弹性阻力,越厚表示弹性阻力越大,弹性阻力与呼吸道顺应性成倒数关系,阻力越大、顺应性越低。右上角的黑色小方块表示惯性阻力(Lz),Lz 越大,黑方块也就越大。结构参数图使测量结果更直观和易于理解,但其等效假设仍待证实,且缺乏各指标的预计值大小或正常范围,难以判读异常程度[14]。 6.4 结果报告 标准格式化的结果报告有利于质控及各医院肺功能室之间的交流,各肺功能室可根据自身需求增、减列出的检查指标,但应符合我国肺功能检查规范化报告的格式要求[20],且需格外注意以下原则:(1)若预计值公式可提供相关数据,建议在报告中列出各结果指标的预计值、ULN和/或LLN、实测值、实测值占预计值的百分比和Z值。若进行了支气管舒张试验,应列出舒张后的实测值、Z值和舒张后的变化率[12]。(2)结果指标中应列出3次测量的测试结果,以便可以进行R5的变异系数的计算, 来评估检查的重复性质控是否合格。报告模板见附录。

7 临床意义

临床意义 IOS检查的优势在于不需特殊呼吸动作配合,可获得整个呼吸系统总阻抗(包括黏性阻力、弹性阻力、惯性阻力),并能区分中心及周边呼吸道阻力,尤其适合不能配合常规肺通气功能检查的幼龄儿童;对于学龄期儿童,则可作为常规肺通气功能测定的补充。现越来越多地应用于哮喘、BO、间质性肺疾病(interstitial lung disease,ILD)、阻塞性睡眠呼吸暂停(obstructive sleep apnea,OSA)、支气管肺发育不良(bronchopulmonary dysplasia,BPD)等疾病的诊断和病情监测。 7.1 支气管哮喘 IOS在儿科应用的研究多数是儿童喘息相关疾病,尤其是儿童哮喘的诊断和管理。 7.1.1 哮喘诊断 哮喘是以慢性气道炎症和气道高反应性为特征的异质性疾病,常伴有可变性呼气气流受限,对临床表现不典型者,可采用支气管舒张试验或支气管激发试验进行确诊[21]。支气管舒张剂可舒张气道管径,随着气道管径的增大,IOS阻抗及电抗各指标可呈不同程度的改善,而吸入支气管激发剂后则有相反的反应(图8),近年国外指南推荐IOS检查用于支气管舒张试验[12],但其标准是否适合中国儿童尚待验证。 我国2016年儿童肺功能指南推荐以Zrs、R5下降≥20%,X5增加≥30%为IOS舒张试验阳性判断标准,该标准在国内儿科被广泛应用,具有较高的敏感性和特异性,目前仍推荐应用[5]。国际指南则建议IOS支气管舒张试验的阳性界值参考为Rrs降低40%,Xrs增加50%以及AX降低80%(欧洲呼吸学会国际专家工作组建议)[3,4,12]。 此标准是否适合儿童,尚需大量的临床实践验证。 目前大多数关于IOS支气管激发试验阳性界值的研究是与肺量计测定的结果进行对比,Fres、Zrs、R5、X5的增加率均与第1秒用力呼气容积(forced expiratory volume in one second,FEV1)下降显著相关,但阳性阈值差异较大,暂未形成统一标准[4,12,22-27]。国内推荐沿用目前较常采用的界值,R5增高超过50%为阳性[12,25]。有研究发现,X5增高与临床一致性更高,可能是由于X5能更敏感地反映周边弹性阻力[23]。相比肺量计法,激发试验过程中IOS各指标可能更敏感,如在较低乙酰甲胆碱剂量下 R5或AX显著增加,在FEV1下降之前X5已经出现降低[24-25],该特点尤其适合年幼儿童,可缩短试验时间,减少患儿痛苦。 7.1.2 哮喘管理 儿童哮喘管理需要准确评估哮喘控制水平,包括目前症状控制水平及未来风险因素评估。肺通气功能被国内外指南推荐用于评估哮喘控制水平,IOS与通气功能在确定哮喘控制方面具有良好的相关性[28-33],两者联合可更好地评估哮喘控制水平并指导治疗。当哮喘控制不佳时,气道阻力及周边弹性阻力增大,IOS指标如R5、R5-R20、X5、AX和Fres均可增高,尤其是反映小气道功能的指标。小气道功能障碍(small airway dysfunction,SAD)表现为较高的R5、X5和AX值,由于R20正常,R5-R20也升高;X5和AX反映SAD患者的外周肺顺应性降低;SAD经常与哮喘症状控制不佳、较高2型炎症水平有关。 越来越多研究推荐IOS用于哮喘控制评估和预测急性发作,尤其是反映小气道功能的指标,如X5和AX[34-37]。但关于IOS在儿童哮喘中的应用,尚缺少大样本的随机对照试验研究,且未被国内外哮喘指南推荐作为哮喘控制评估指标。 7.2 BO BO的主要组织病理学特征是小气道炎症和纤维组织部分或完全阻塞终末细支气管和呼吸性细支气管的管腔[38]。IOS对小气道疾病检查敏感性高的特点也被用于研究BO或有患BO风险的患者[39],研究发现X5与影像学检查结果,如马赛克灌注、空气潴留征等呈正相关[40];R5和AX可以辅助判断儿童BO气道阻塞严重程度[41]。 7.3 ILD ILD是一组主要累及肺间质、肺泡和/或细支气管的肺部弥漫性疾病,肺通气功能常表现为限制性通气功能障碍;IOS相关参数可能出现代表弹性阻力的X5绝对值增大,肺顺应性减低,Fres后移,而R5、R20基本正常,提示病变以肺顺应性减低为主。也有研究发现吸气和呼气之间X5的变化(ΔX5)与ILD患者的肺活量和一氧化碳弥散量呈负相关[42-43]。IOS对肺容量变化不敏感,其用于ILD的价值相对有限。 7.4 OSA OSA是睡眠期间反复发生的部分或完全上气道阻塞,研究发现儿童OSA患者Fres、Zrs、R5、R20、R35等呼吸阻抗指标显著增高[44];而X5与呼吸暂停低通气指数所评估的OSA严重程度高度相关[45]。IOS可能有潜力成为儿童OSA筛查及评估工具,但其与OSA诊断金指标“多导睡眠监测”之间的相关性尚缺乏大规模的临床随机对照试验研究。 7.5 其他应用 BPD是早产儿常见的慢性肺部疾病,即肺发育受限和受损[46]。BPD患儿表现为异常的肺功能发育轨迹,IOS检查显示BPD患儿出现明显的弹性阻力、电抗面积上升 [47]。早产儿呼吸系统发育不成熟,且因同时可存在神经系统发育迟缓影响对其进行肺通气功能评估,有研究发现IOS作为评估早产儿呼吸发育及早期发育迟缓儿童的肺功能发育有较好的可行性[48];4岁内体重及身高较低的儿童早期可有较高的气道阻力[49]。在某些环境暴露中,阻抗测量也作为肺通气功能测定的辅助手段,用于评估暴露于环境刺激物的气道反应。

8 未来前景

未来前景 IOS在儿科呼吸系统疾病诊疗中具有广阔的发展前景。该技术作为一种无创、无需主动配合的肺功能检查方法,特别适合难以完成传统肺功能检查的儿童患者。目前,IOS应用主要集中在哮喘、慢性咳嗽、胸闷、呼吸困难等慢性呼吸系统疾病的诊断与监测。但需注意的是,当前IOS技术仍存在明显局限,其稳定性不佳,容易受到非平稳呼吸的影响,数据变异较大,这直接导致临床解读难度增加,进而限制了其临床应用范围。 未来,随着技术不断优化,其发展将聚焦于以下几个方向:参数标准化与质量控制是首要任务,需要建立覆盖全年龄段儿童的呼吸阻抗参考值体系,并完善检查流程的质量控制标准;设备便携化与智能化将推动开发更轻便、易操作的仪器,便于在门诊、急诊,甚至家庭环境中使用,提升临床可及性;临床应用拓展有望从哮喘管理延伸至早产儿BPD、囊性纤维化等更多儿童呼吸系统疾病的评估与长期随访。而后续若能借助人工智能(artificial intelligence,AI)技术,在质量控制以及图形、数据分析方面主动规避干扰,优化数据筛选与解读效率,将有效改善其稳定性不足、数据变异大的问题,有力推进IOS在儿科呼吸系统疾病诊疗中的广泛应用。 (邬宇芬 冯雍 王宁 执笔) 参与本指南制订和审校的专家: 邬宇芬(上海交通大学医学院附属上海儿童医学中心);冯雍(中国医科大学附属盛京医院);王宁(西安市儿童医院);张皓(上海交通大学医学院附属上海儿童医学中心);陈荣[大连市妇女儿童医疗中心(集团)];韩玉玲(山东大学附属儿童医院);江文辉(广州医科大学附属妇女儿童医疗中心);刘莎(重庆医科大学附属儿童医院);刘翔腾(中山市博爱医院);马春艳(内蒙古自治区人民医院);唐秋雨[上海儿童医学中心福建医院(福建省儿童医院)];王菲(贵阳市妇幼保健院);魏文(安徽省儿童医院);吴蓓蓉(上海市儿童医院);徐勇胜(天津市儿童医院); 杨文兰 (同济大学附属上海市肺科医院);于秀华(吉林大学第一医院);张巧玲(内蒙古自治区妇幼保健院);张艳丽(郑州大学第三附属医院);郑壹林(厦门市第五医院) 利益冲突: 所有作者声明不存在利益冲突 参考文献(上下滑动查看) [1] 中国医师协会呼吸医师分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肺功能学组,中国老年医学会呼吸分会肺功能学组.肺功能检查技术规范——脉冲振荡技术检查[J].中华结核和呼吸杂志,2022,45(10):960-969.DOI:10.3760/cma.j.cn112147-20220127-00080. Pulmonary Function and Clinical Respiratory Physiology Committee of Chinese Association of Chest Physicians,Task Force for Pulmonary Function of Chinese Thoracic Society,Pulmonary Function Group of Respiratory Branch of Chinese Geriatric Society.Technical standards for pulmonary function tests:impulse oscillometry[J].Chin J Tuberc Respir Dis,2022,45(10):960-969.DOI:10.3760/cma.j.cn112147-20220127-00080. [2] Dubois AB,Brody AW,Lewis DH,et al.Oscillation mechanics of lungs and chest in man[J].J Appl Physiol,1956,8(6):587-594.DOI:10.1152/jappl.1956.8.6.587. [3] Escobar H,Carver TW.Pulmonary function testing in young children[J].Curr Allergy Asthma Rep,2011,11(6):473-481.DOI:10.1007/s11882-011-0220-9. [4] Kalliola S,Malmberg LP,Kajosaari M,et al.Assessing direct and indirect airway hyperresponsiveness in children using impulse oscillometry[J].Ann Allergy Asthma Immunol,2014,113(2):166-172.DOI:10.1016/j.anai.2014.04.026. [5] 中华医学会儿科学分会呼吸学组肺功能协作组,《中华实用儿科临床杂志》编辑委员会.儿童肺功能系列指南(三):脉冲振荡[J].中华实用儿科临床杂志,2016,31(11):821-825.DOI:10.3760/cma.j.issn.2095-428X.2016.11.006. Pulmonary Function Group,Respiratory Branch of Chinese Pediatric Society of Chinese Medical Association;Editorial Board of Chinese Journal of Applied Clinical Pediatrics.Series guidelines for pediatric pulmonary function(part Ⅲ):impulse oscillometry[J].Chin J Appl Clin Pediatr,2016,31(11):821-825.DOI:10.3760/cma.j.issn.2095-428X.2016.11.006. [6] Brashier B,Salvi S.Measuring lung function using sound waves:role of the forced oscillation technique and impulse oscillometry system[J].Breathe (Sheff),2015,11(1):57-65.DOI:10.1183/20734735.020514. [7] Oostveen E,MacLeod D,Lorino H,et al.The forced oscillation technique in clinical practice:methodology,recommendations and future developments[J].Eur Respir J,2003,22(6):1026-1041.DOI:10.1183/09031936.03.00089403. [8] Pellegrino R,Sterk PJ,Sont JK,et al.Assessing the effect of deep inhalation on airway calibre:a novel approach to lung function in bronchial asthma and COPD[J].Eur Respir J,1998,12(5):1219-1227.DOI:10.1183/0903.1936.98.12051219. [9] Skloot G,Togias A.Bronchodilation and bronchoprotection by deep inspiration and their relationship to bronchial hyperresponsiveness[J].Clin Rev Allergy Immunol,2003,24(1):55-71.DOI:10.1385/CRIAI:24:1:55. [10] Lutchen KR,Jensen A,Atileh H,et al.Airway constriction pattern is a central component of asthma severity:the role of deep inspirations [J].Am J Respir Crit Care Med,2001,164(2):207-215.DOI:10.1164/ajrccm.164.2.2008119. [11] Pordes E,Goodpasture M,Bordini BJ.Overmedicalization in children with medical complexity[J].Pediatr Ann,2020,49(11):e478-e485.DOI:10.3928/19382359-20201019-01. [12] King GG,Bates J,Berger KI,et al.Technical standards for respiratory oscillometry[J].Eur Respir J,2020,55(2):1900753.DOI:10.1183/13993003.00753-2019. [13] Al-Mutairi SS,Sharma PN,Al-Alawi A,et al.Impulse oscillometry:an alternative modality to the conventional pulmonary function test to categorise obstructive pulmonary disorders[J].Clin Exp Med,2007,7(2):56-64.DOI:10.1007/s10238-007-0126-y. [14] 朱蕾,刘又宁,于润江.临床肺功能[M].北京:人民卫生出版社,2004:425. Zhu L,Liu YN,Yu RJ.Clinical Pulmonary Function[M].Beijing:People′s Medical Publishing House,2004:425. [15] Liang XL,Gao Y,Guan WJ,et al.Reference values of respiratory impedance with impulse oscillometry in healthy Chinese adults[J].J Thorac Dis,2021,13(6):3680-3691.DOI:10.21037/jtd-20-3376. [16] Wu JH,Zhang H,Shi YS,et al.Reference values of impulse oscillometry (IOS) for healthy Chinese children aged 4-17 years[J].Respir Res,2022,23(1):182.DOI:10.1186/s12931-022-02080-z. [17] 万莉雅,张琴,范永琛,等.天津市区3~14岁儿童脉冲振荡法呼吸阻抗正常值测定[J].中华结核和呼吸杂志,2002,25(3):192.DOI:10.3760/cma.j.issn.1001-0939.2002.03.122. Wan LY,Zhang Q,Fan YC,et a1.Measurement of reference values of impulse oseillometry respiratory impedance in 3-14 years old children in Tianjin[J].Chin J Tuberc Respir  Dis,2002,25(3):192.DOI:10.3760/cma.j.issn.1001-0939.2002.03.122. [18] Smith HJ,Reinhold P,Goldman M.Forced oscillation technique and impulse oscillometry[M]//Eur Respir Mon.ERS Journals Ltd,2005,31,72-105. [19] 郑劲平.肺功能学——基础与临床[M].广州:广东科技出版社,2007. Zheng JP.Pulmonary Function—Basic and Clinical[M].Guangzhou:Guangdong Science and Technology Press,2007. [20] 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.肺功能检查报告规范——肺量计检查、支气管舒张试验、支气管激发试验[J].中华医学杂志,2019,99(22):1681-1691.DOI:10.3760/cma.j.issn.0376-2491.2019.22.001. Pulmonary Function and Clinical Respiratory Physiology Working Co-mmittee of Chinese Association of Chest Physicians,Respiratory Care Group of Chinese Thoracic Society.Specification for lung function examination report-spirometer examination,bronchial relaxation test and bronchial provocation test[J].Natl Med J China,2019,99(22):1681-1691.DOI:10.3760/cma.j.issn.0376-2491.2019.22.001. [21] 中华医学会儿科学分会呼吸学组,《中华儿科杂志》编辑委员会,中国医药教育协会儿科专业委员会.儿童支气管哮喘诊断与防治指南(2025)[J].中华儿科杂志,2025,63(4):324-337.DOI:10.3760/cma.j.cn112140-20250124-00074. The Subspecialty Group of Respiratory,the Society of Pediatrics,Chinese Medical Association;the Editorial Board,Chinese Journal of Pe-diatrics;China Medicine Education Association Committee on Pedia-trics.Guidelines for the diagnosis and optimal management of asthma in children(2025) [J].Chin J Pediatr,2025,63(4):324-337.DOI:10.3760/cma.j.cn112140-20250124-00074. [22] Schulze J,Smith HJ,Fuchs J,et al.Methacholine challenge in young children as evaluated by spirometry and impulse oscillometry[J].Respir Med,2012,106(5):627-634.DOI:10.1016/j.rmed.2012.01.007. [23]卜晓凡,赵京,李硕,等.脉冲振荡法在儿童呼吸道反应性测定中的应用[J].中华实用儿科临床杂志,2018,33(16):1233-1236.DOI:10.3760/cma.j.issn.2095-428X.2018.16.008. Bu XF,Zhao J,Li S,et al.Application of impulse oscillometry in the measurement for childhood bronchial hyperresponsiveness[J].Chin J Appl Clin Pediatr,2018,33(16):1233-1236.DOI:10.3760/cma.j.issn.2095-428X.2018.16.008. [24] Yoon JW,Sheen YH,Ha EK,et al.Early detection of airway obstruction by impulse oscillometry system in methacholine challenge testing in preschool children[J].Asian Pac J Allergy Immunol,2018,36(3):137-144.DOI:10.12932/AP-290617-0108. [25] Desiraju K,Agrawal A.Impulse oscillometry:the state-of-art for lung function testing[J].Lung India,2016,33(4):410-416.DOI:10.4103/0970-2113.184875. [26] McKnight K,Wong MWH,Chien LC,et al.Detecting peripheral airway response in exercise-induced bronchoconstriction:the role of impulse oscillometry[J].Respir Care,2025,70(4):400-407.DOI:10.4187/respcare.11929. [27] Dawman L,Mukherjee A,Sethi T,et al.Role of impulse oscillometry in assessing asthma control in children[J].Indian Pediatr,2020,57(2):119-123. [28] 黄丽珍,郝创利,蒋吴君,等.脉冲震荡和常规肺功能检查在儿童哮喘中的相关性研究[J].临床儿科杂志,2020,38(12):896-899.DOI:10.3969/j.issn.1000-3606.2020.12.004. Huang LZ,Hao CL,Jiang WJ,et al.Correlation between impulse oscillometry and routine pulmonary function tests in asthma in children[J].J Clin Pediatr,2020,38(12):896-899.DOI:10.3969/j.issn.1000-3606.2020.12.004. [29] Schulze J,Biedebach S,Christmann M,et al.Impulseoscillometry as a predictor of asthma exacerbations in young children[J].Respiration,2016,91(2):107-114.DOI:10.1159/000442448. [30] de Oliveira Jorge PP,de Lima JHP,Chonge Silva DC,et al.Impulse oscillometry in the assessment of children′s lung function[J].Allergol Immunopathol,2019,47(3):295-302.DOI:10.1016/j.aller.2018.03.003. [31] Arikoglu T,Batmaz SB,Yildirim DD,et al.Asthma predictive index in relation to respiratory mechanics by impulse oscillometry in recurrent wheezers[J].Allergol Immunopathol(Madr),2018,46(2):190-195.DOI:10.1016/j.aller.2017.09.028. [32] Galant SP,Morphew T.Adding oscillometry to spirometry in guidelines better identifies uncontrolled asthma,future exacerbations,and potential targeted therapy[J].Ann Allergy Asthma Immunol,2024,132(1):21-29.DOI:10.1016/j.anai.2023.08.011. [33] Kraft M,Richardson M,Hallmark B,et al.The role of small airway dysfunction in asthma control and exacerbations:a longitudinal,observational analysis using data from the ATLANTIS study[J].Lancet Respir Med,2022,10(7):661-668.DOI:10.1016/S2213-2600(21)00536-1. [34] Knihtil HM,Stubbs BJ,Carey VJ,et al.Preschool impulse oscillometry predicts active asthma and impaired lung function at school age[J].J Allergy Clin Immunol,2024,154(1):94-100.e13.DOI:10.1016/j.jaci.2023.12.025. [35] Chan R,Gochicoa-Rangel L,Cottini M,et al.Ascertainment of small airways dysfunction using oscillometry to better define asthma control and future risk are we ready to implement it in clinical practice?[J].CHEST,2025,167(5):1287-1296.DOI:10.1016/j.chest.2024.12.020. [36] Larsen GL,Morgan W,Heldt GP,et al.Impulse oscillometry versus spirometry in a long-term study of controller therapy for pediatric asthma[J].J Allergy Clin Immunol,2009,123(4):861-867.e1.DOI:10.1016/j.jaci.2008.10.036. [37] 中华医学会儿科学分会呼吸学组,中国医师协会呼吸医师分会儿科呼吸工作委员会,中国医药教育协会儿科专业委员会,等.儿童闭塞性细支气管炎的诊断和治疗专家共识(2023)[J].中华儿科杂志,2023,61(9):786-793.DOI:10.3760/cma.j.cn112140-20230301-00146. The Subspecialty Group of Respiratory,the Society of Pediatrics,Chinese Medical Association;Chinese Medical Doctor Association Commi-ttee on Respirology Pediatrics;China Medicine Education Association Committee on Pediatrics,et al.Expert consensus on the diagnosis and treatment of bronchiolitis obliterans in children(2023) [J].Chin J Pediatr,2023,61(9):786-793.DOI:10.3760/cma.j.cn112140-20230301-00146. [38] Lee E,Yoon J,Cho HJ,et al.Respiratory reactance in children aged three to five years with postinfectious bronchiolitis obliterans is higher than in those with asthma[J].Acta Paediatr,2017,106(1):81-86.DOI:10.1111/apa.13632. [39] Kim J,Kim MJ,Sol IS,et al.Quantitative CT and pulmonary function in children with post-infectious bronchiolitis obliterans[J].PLoS One,2019,14(4):e0214647.DOI:10.1371/journal.pone.0214647. [40] Lee HJ,Kim HS,Yoon JS.Impulse oscillometry system for assessing small airway dysfunction in pediatric bronchiolitis obliterans;association with conventional pulmonary function tests[J].PLoS One,2023,18(2):e0280309.DOI:10.1371/journal.pone.0280309. [41] Sugiyama A,Hattori N,Haruta Y,et al.Characteristics of inspiratory and expiratory reactance in interstitial lung disease[J].Respir Med,2013,107(6):875-882.DOI:10.1016/j.rmed.2013.03.005. [42] Bednarek M,Grabicki M,Piorunek T,et al.Current place of impulse oscillometry in the assessment of pulmonary diseases[J].Respir Med,2020,170:105952.DOI:10.1016/j.rmed.2020.105952. [43] Zeng CQ,Yuan HW,Wang HC,et al.A study on pulmonary function in children with obstructive sleep apnea hypopnea syndrome[J].Sleep Breath,2024,28(4):1793-1798.DOI:10.1007/s11325-024-03043-y. [44] Abdeyrim A,LiNF,Shao L,et al.What can impulse oscillometry and pulmonary function testing tell us about obstructive sleep apnea:a case-control observational study?[J].Sleep Breath,2016,20(1):61-68.DOI:10.1007/s11325-015-1185-z. [45] 中国医药教育协会儿科专业委员会,中华医学会儿科学分会呼吸学组,中华医学会儿科学分会新生儿学组,等.支气管肺发育不良的儿童期管理专家共识[J].中华实用儿科临床杂志,2022,37(20):1527-1538.DOI:10.3760/cma.j.cn101070-20220815-00970. China Medicine Education Association Committee on Pediatrics;The Subspecialty Group of Respiratory,the Society of Pediatrics,Chinese Medical Association;The Subspecialty Group of Neonatology,the Society of Pediatrics,Chinese Medical Association,et al.Expert consensus on childhood management of bronchopulmonary dysplasia)[J].Chin J Appl Clin Pediatr,2022,37(20):1527-1538.DOI:10.3760/cma.j.cn101070-20220815-00970. [46] Simpson SJ,Turkovic L,Wilson AC,et al.Lung function trajectories throughout childhood in survivors of very preterm birth:a longitudinal cohort study[J].Lancet Child Adolesc Health,2018,2(5):350-359.DOI:10.1016/S2352-4642(18)30064-6. [47] Tsukahara K,Ren CL,Allen J,et al.Design and implementation of a multicenter protocol to obtain impulse oscillometry data in preterm children[J].Pediatr Investig,2024,8(4):253-264.DOI:10.1002/ped4.12450. [48] Kaali S,Jack DW,Prah RKD,et al.Poor early childhood growth is associated with impaired lung function:evidence from a Ghanaian pregnancy cohort[J].Pediatr Pulmonol,2022,57(9):2136-2146.DOI:10.1002/ppul.26015. [49] Guillien A,Bayat S,Amine I,et al.Early-life exposure to a mixture of phenols and respiratory health in preschool children[J].Eur Respir J,2025,66(3):2402265.DOI:10.1183/13993003.02265-2024. ![](./images/wechatarticle_2e568863ba5aeae8c84d7cbe17100061_c5b19a16894d3aad0f85ad2326833a027_img1.png) 本文编辑:李建华 数字编辑:郑成铭 制作:河南医药大学期刊社网络与数字出版部 ![](./images/wechatarticle_2e568863ba5aeae8c84d7cbe17100061_c5b19a16894d3aad0f85ad2326833a027_img2.jpg) 《中华实用儿科临床杂志》 面向临床 突出实用 点击“阅读原文” 免费下载PDF全文 CLICK ME

示意图
示意图

相关指南

引用 / 出处

中华实用儿科临床杂志. 儿童肺功能系列指南、共识(2026版)(二):脉冲振荡肺功能检查指南[S/OL]. 2026.