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小气道病变的识别与干预:IOS如何助力慢性气道疾病全程管理
小气道病变的识别与干预:IOS如何助力慢性气道疾病全程管理*仅供医学专业人士阅读参考
小气道病变是慢阻肺病与哮喘的早期共同特征，IOS为早期识别与治疗决策提供客观依据。 慢性阻塞性肺疾病（简称“慢阻肺病”）与支气管哮喘（简称“哮喘”）是呼吸科常见的慢性气道疾病，疾病负担沉重。然而，我国慢阻肺病漏诊率超过90%[1]，哮喘患者中71.2%既往未得到正确诊断[2]，许多患者直至出现明显症状或急性加重时才被识别。诊断延迟的关键原因在于：疾病早期病变主要位于小气道，而小气道总横截面积巨大，其阻力仅占气道总阻力的一小部分，常规肺通气功能检查难以敏感捕捉其早期功能异常。因此，临床亟须更敏感的检测手段。本文旨在梳理小气道病变的早期识别价值及脉冲振荡法（IOS）在慢性气道疾病的临床应用证据。 近年来的研究揭示，小气道病变是哮喘和慢阻肺病共同的早期病理特征，但其因发病隐匿、早期症状不典型，长期被临床忽视[3,4]。《小气道病变与慢性气道疾病临床诊疗专家共识（2026年）》（简称“2026版共识”）明确指出，必须将小气道病变管理纳入慢性气道疾病的全程管理[4]。在这一背景下，脉冲振荡法（IOS）作为一项非侵入性、非用力依赖的检测技术，为早期识别小气道病变提供了新的可能。 小气道通常指管径≤2 mm的气道，其容积占总肺容积的98.8%[4]。全球阻塞性肺疾病负担研究显示，40岁及以上人群中小气道病变患病率范围为5%～34%[5]。中国肺部健康（CPH）研究显示，我国20岁及以上成人中，肺功能定义的小气道功能障碍总体患病率高达43.5%，估算患者约4.26亿[6]。其中，不伴有气流阻塞的“前小气道功能障碍”患病率为25.5%，这部分人群尚未达到慢阻肺病的诊断标准，但肺功能下降速率更快，属于慢阻肺病前期的高危群体，是早期识别和干预的重要窗口[6]。ATLANTIS研究显示，以所有小气道相关指标中任一指标异常为标准，高达91%的哮喘患者合并存在小气道功能障碍（SAD）[7]。总体而言，在慢性气道疾病患者中，基于不同的评估标准，小气道病变发生率可达90%以上[4]。 小气道病变与慢阻肺病和哮喘的不良临床结局密切相关，多项前瞻性队列研究提供了其作为独立危险因素的直接证据。在慢阻肺病中，前瞻性队列研究显示，IOS定义的SAD与更快的肺功能下降和更高的急性加重风险独立相关；持续存在SAD的患者第一秒用力呼气容积（FEV1）下降速度快于无SAD患者[8]。另一项基于同一队列的研究进一步发现，即使仅单次检测到IOS定义的SAD，也预示着中度至重度急性加重风险升高[9]。在哮喘中，ATLANTIS研究证实，SAD是未来急性发作的独立预测因子[10]。另一项队列研究显示，SAD患者未来急性发作率为43.3%，远高于无SAD患者的21.2%；多因素校正后，SAD与未来急性发作风险独立相关（aHR 3.26，95%CI 1.47～7.23）[11]。 这些证据共同表明，小气道病变并非仅仅反映疾病严重程度，而是推动疾病进展、增加急性加重风险的独立危险因素，从而为临床将其作为早期识别和干预的靶点提供了依据。 既然小气道病变在哮喘和慢阻肺病中如此普遍且危害严重，临床应如何早期识别？ IOS是一种基于强迫振荡技术的无创检查，受检者仅需在自然平静呼吸过程中含咬口器，仪器施加振荡压力信号并测量流量变化，即可计算出呼吸系统阻抗[12]。与常规肺功能相比，IOS无需用力呼气，适用人群广泛，尤其适用于老年人、儿童及重症患者[12]。IOS的核心参数为临床提供了洞察小气道的“透视眼”：5 Hz下的阻力（R5）反映总气道阻力，20 Hz下的阻力（R20）反映中心气道阻力，两者差值（R5-R20）反映外周气道阻力，5 Hz下的电抗（X5）反映外周弹性阻力，Fres为共振频率，AX为电抗面积[12]。当小气道发生病变时，R5-R20增高提示小气道阻力增加，X5负值增大，Fres和AX增大[4，12]。 在诊断效能方面，IOS的核心指标R5-R20与Fres均展现出较大优势。 ▎慢阻肺病领域 回顾性研究表明，R5-R20以0.09kPa/L/s为截断值，区分慢阻肺病与健康人的敏感性达85.6%、特异性达72.9%，对哮喘－慢阻肺病重叠综合征（ACO）的敏感性更达89.1%[13]。Fres为IOS诊断慢阻肺病的最佳指标[12]，一项横断面研究显示，Fres对慢阻肺病诊断的AUC达0.905，老年组为0.909，高龄老年组为0.914，诊断气流阻塞的最优临界值约为17.715 Hz（老年/高龄组为16.94 Hz），灵敏度和特异度表现优异[14]。 此外，一项多中心研究显示，IOS与常规肺量计在慢阻肺病诊断中呈中等一致性，但其阳性预测值高达87.4%，且在肺功能更差的患者中阳性预测值可达100%，支持IOS作为肺量计不可及的“支持性”诊断工具[15]。 ▎哮喘领域 R5-R20同样展现出良好的诊断效能。 总体而言，IOS在慢阻肺病和哮喘中均展现出较高的诊断敏感性，为早期识别小气道病变提供了可靠的客观工具。 临床实践中常规肺功能检查仍是评估气道疾病的基础工具，但其对早期小气道病变的识别存在明显不足。研究显示，当约75%的小气道被破坏后，常规肺功能才会出现明显异常[4]。这意味着，在常规肺功能尚属正常的患者中，小气道病变可能已经存在并持续进展。IOS能在这一阶段通过R5-R20、X5、Fres、AX等参数敏感捕捉小气道功能异常，为早期干预提供客观依据。 在慢阻肺病管理中，IOS参数可用于识别具有高危因素但常规肺功能正常或临界者的早期小气道病变。一项研究显示，R5-R20联合最大呼气中期流量75%（FEF75%）预测小气道病理异常的AUC达0.80；在预测急性加重方面，慢阻肺病中R5-R20、FEV1占预计值百分比与体重指数（BMI）联合模型的AUC为0.860，ACO中Fres、FEV1占预计值百分比与呼出气一氧化氮（FeNO）联合模型的AUC为0.874[13]。在哮喘管理中，IOS可辅助评估疾病控制程度。研究显示未控制、部分控制和完全控制哮喘患者的R5-R20异常率分别为95%、66%和27%[4]，提示IOS参数与哮喘控制水平密切相关，可作为早期识别控制不佳患者的客观工具。 IOS的评估价值不仅限于早期识别，还体现在治疗决策中。2026版共识推荐慢性气道疾病的吸入药物应优先选择能同时在大、小气道沉积的药物[4]。研究显示，药物颗粒直径在1~5 μm时可到达大小气道，且从4 μm递减至1 μm时，肺沉积率可线性提升约50%[4]。已有研究从沉积特征和临床获益两个维度提供了证据。在沉积特征方面，一项研究通过功能性呼吸成像技术，明确了布地格福吸入气雾剂（布地奈德/格隆溴铵/福莫特罗，BGF）在肺部的沉积特征：BGF总肺沉积率可达47.0%～54.1%，在各治疗组分中均实现了高效肺部递送，且小气道区域沉积率稳定维持在16.9%～23.6%[19]。 在临床获益方面，前瞻性研究显示，布地格福吸入气雾剂治疗中重度慢阻肺病患者52周后，小气道内腔面积增加（2.33 mm² vs 3.02 mm²，P<0.001），小气道壁面积百分比降低（56.64% vs 45.55%，P<0.001），且R5-R20等肺功能指标在治疗期间未出现恶化[20]。 另一项真实世界研究以IOS参数5 Hz与19 Hz电阻差（R5-19）为主要终点，评估了超细颗粒三联疗法（倍氯米松/福莫特罗/格隆溴铵）对慢阻肺病患者小气道功能的影响，结果显示，治疗后R5-19从基线的0.90 cmH2O/L/s降至0.70 cmH2O/L/s（平均变化-0.49，95%CI -0.66～-0.33，P<0.0001）[21]。 注：以上研究结果来自不同研究，不能进行直接比较。 这些证据共同提示，对于经IOS检出小气道病变的患者，制定吸入治疗方案时可优先考虑具有小气道沉积优势的制剂，并通过IOS动态监测治疗反应，真正落实“大小气道共治”的治疗目标。 小气道病变是慢阻肺病和哮喘共同的早期病理特征，2026版共识强调将其纳入全程管理。IOS无创、无需用力呼气，能敏感识别常规肺功能难以发现的早期小气道功能异常，并在慢阻肺病和哮喘中均展现出良好的诊断与病情评估价值。基于IOS的早期识别还可指导吸入治疗决策——优先选择具有小气道沉积优势的制剂，并通过IOS动态监测疗效，推动慢性气道疾病从“大气道为主”向“大小气道共治”转变，最终改善患者长期预后。 注：以上研究结果来自不同研究，不能进行直接比较。 参考文献： [1]Duong M, Kang E, Rangarajan S, et al. The burden and long-term outcomes of diagnosed and underdiagnosed COPD across diverse communities from high-income, middle-income, and low-income countries: the Prospective Urban Rural Epidemiology (PURE) study. Lancet Glob Health. 2026 Oct 2:104055. [2]Huang K, Yang T, Xu J, et al. Prevalence, risk factors, and management of asthma in China: a national cross-sectional study. Lancet. 2019 Aug 3;394(10196):407-418. [3]Xie C, Yang K, Tang W, et al. Small airway dysfunction: a shared, early, measurable, and potentially treatable trait across COPD, asthma, and fibrotic lung disease. Front Med (Lausanne). 2026 May 13;13:1834906. [4]中华医学会呼吸病学分会肺功能学组（筹）,中华医学会呼吸病学分会慢性阻塞性肺疾病学组,中华医学会呼吸病学分会哮喘学组,等. 小气道病变与慢性气道疾病临床诊疗专家共识（2026年）[J]. 中华全科医师杂志,2026,25(06)：644-666. [5]Knox-Brown B, Patel J, Potts J, et al. Small airways obstruction and its risk factors in the Burden of Obstructive Lung Disease (BOLD) study: a multinational cross-sectional study. Lancet Glob Health. 2023 Jan;11(1):e69-e82. 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小气道病变：哮喘与慢阻肺病共同的早期特征与全程管理新共识
IOS：非侵入性小气道检测的技术原理与诊断效能
一项纳入289例健康对照和290例初治哮喘患者的研究显示，R5-R20以>0.08 kPa/L/s为截断值，区分哮喘与健康对照的AUC为0.74，敏感性66.9%，特异性68.5%[16]。Fres在哮喘诊断中同样展现出较高的临床价值。
一项纳入109例肺功能正常哮喘患者的研究显示，Fres诊断SAD的AUC高达0.940（95%CI 0.897~0.983），截断值14.385，敏感性95.2%、特异性83.0%，优于X5（AUC 0.790）和最大呼气中期流量占预计值百分比（MMEF%pred，AUC 0.702）[17]。
另一项纳入疑似哮喘儿童的研究显示，Fres以≥20.405 Hz为截断值诊断哮喘的AUC为0.704（95%CI 0.659~0.749），敏感性62.0%、特异性69.1%[18]。
IOS弥补常规肺功能缺口：从早期识别到指导治疗
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