抽象的

脉冲振荡法 (IOS) 是一种创新的无创肺功能评估技术。与需要患者进行用力呼气和良好配合的传统肺量计不同，IOS 可在平静潮气呼吸期间测量呼吸阻抗。这使其尤其适用于儿童、老年人和无法进行可靠肺量计检查的患者。本文综述了 IOS 在现代呼吸医学中的原理、关键参数、临床应用、优势和局限性。

介绍

肺功能检查（PFT）对于诊断和治疗呼吸系统疾病至关重要。肺量计法是目前公认的金标准，但由于其依赖于患者的配合和努力，因此存在一定的局限性。脉冲振荡法（IOS）作为一种强有力的替代和补充技术，仅需患者被动呼吸即可克服上述挑战。

脉冲振荡原理

IOS系统通过口含器向患者气道施加短脉冲压力信号（包含低频和高频频谱，通常为5至35 Hz）。该设备同时测量口腔处的压力和流量信号。通过应用类似于电子学中欧姆定律的原理，它计算呼吸阻抗（Z）。

呼吸阻抗由两个主要部分组成：

电阻 (R)阻抗分量与气流同相。它主要反映气道对气流的阻力特性。高频（例如 20Hz）穿透至中心区域，反映中心气道阻力；低频（例如 5Hz）穿透至深层区域，反映总气道阻力。

电抗 (X)：阻抗中与气流相位相反的分量。它反映了肺组织和胸壁的弹性回缩（电容）以及中央气道中空气的惯性特性（惯性）。

关键参数及其临床意义

R5：5 Hz 时的电阻，代表总呼吸阻力。

R20：20 Hz 时的阻力，代表中心气道阻力。

R5 – R20：R5 与 R20 之间的差值是外周或小气道阻力的敏感指标。该值升高提示小气道功能障碍。

共振频率（Fres）：电抗为零时的频率。共振频率升高表明肺部阻塞和僵硬程度增加，这是小气道疾病的典型特征。

AX（电抗面积）：5 Hz 至 Fres 频率范围内的电抗积分面积。AX 值升高是外周气道功能障碍的敏感指标。

肺功能测试中的强迫振荡与脉冲振荡

强迫振荡技术（FOT）和脉冲振荡法（IOS）都是测量平静呼吸期间呼吸阻抗的非侵入性方法。它们的主要区别在于用于扰动呼吸系统的信号类型。

1. 强迫振荡技术（FOT）

信号：同时使用单一纯频或预定义频率的混合（多频）。该信号为连续正弦波。

主要特征：它是一种稳态测量方法。由于它可以使用单一频率，因此在测量该特定频率下的阻抗方面非常精确。

2. 脉冲振荡法（IOS）

信号：它使用非常短促的脉冲式压力波。每个脉冲都是一个方波，其中包含多种频率（通常为 5Hz 至 35Hz）。

主要特征：这是一种瞬态测量。其主要优势在于，单个脉冲几乎可以瞬间提供宽频率范围内的阻抗数据。

总之，虽然两种方法都很有价值，但 IOS 的脉冲技术使其速度更快、对患者更友好，并且在检测小气道疾病方面非常有效，从而促进了其在临床上的广泛应用。

iOS的优势

患者配合度极低只需要安静的潮气呼吸，因此非常适合幼儿、老年人和危重病人。

综合评估：区分中心气道阻塞和外周气道阻塞，并提供有关肺顺应性的信息。

对小气道疾病具有高敏感性：比肺活量测定法更早地检测出小气道异常。

非常适合监测：可进行重复和长时间的测量，适用于支气管激发试验、支气管扩张剂反应试验以及睡眠或麻醉期间的监测。

临床应用

儿科肺病学：主要应用领域，特别是诊断和监测幼儿哮喘。

哮喘：以R5值升高和显著的支气管扩张剂反应为特征。IOS还用于监测治疗效果，并通过小气道参数（R5-R20、AX）检测未控制的疾病。

慢性阻塞性肺疾病（COPD）：表现为阻力升高和明显的小气道功能障碍（R5-R20、Fres 和 AX 增加）。

间质性肺病（ILD）：主要影响电抗，导致 X5 更负，Fres 升高，反映出肺顺应性降低（肺僵硬）。

术前评估和术中监测：可快速评估肺功能，并可在手术过程中检测急性支气管痉挛。

不明原因呼吸困难的评估：有助于区分阻塞性和限制性呼吸困难。

结论

脉冲振荡法（IOS）是一种先进且对患者友好的技术，它彻底改变了肺功能检测方式，尤其适用于肺量计检查困难的人群。IOS能够检测小气道疾病，并提供气道力学的差异化分析，使其成为早期诊断、表型分析和长期管理多种呼吸系统疾病的宝贵工具。尽管IOS是对传统肺功能检查的补充而非替代，但它已在现代呼吸系统诊断工具中占据了日益重要的地位。