小儿围术期呼吸道不良事件是最主要的麻醉并发症，识别这些风险是至关重要的。
摘要：小儿围术期呼吸道不良事件是最主要的麻醉并发症，识别这些风险是至关重要的。既往，我们都是通过病史和相关检查来做评估。然而，围术期风险受多因素影响，尤其是一些具有特殊合并症的儿童，如慢性肺病、肥胖、脊柱侧弯等，进行额外的术前肺功能检查可能更有益于麻醉评估。本文总结了目前可用于儿童的肺功能评估工具。目前，还没有确切的证据支持或反对将肺功能评估作为麻醉儿童的常规术前检查，哪些患者有必要进行术前肺功能检查，在手术前的什么时间进行全方位检查，这些都是不确定的。因此，任何检查的需要都应该依据病史和检查中获得的信息、孩子的年龄和手术的复杂性。
围术期呼吸道不良事件是小儿麻醉最常见的并发症，发生率约15-50%。不良事件定义：支气管痉挛、喉痉挛、严重持续咳嗽、氧饱和度低于95%、气道阻塞等。另外有些手术患儿合并有呼吸功能异常，如反应性气道疾病、早产儿慢性肺病、囊性纤维化或限制性疾病（脊柱侧弯），不一定需要推迟或重新安排手术时间；但是，他们要进行完善的术前评估来优化麻醉管理。除了详细的病史和完善的检查，术前肺生理评估可能会改善麻醉后的结果。这篇文章的目的是讨论有哪些可用于儿童患者的肺功能检测手段。
目前评估儿童肺功能状态大致分为肺活量测定、静态肺容量、肺弥散功能、呼吸肌力、心肺运动试验和各种独立于体力的生理试验，如强迫振荡技术等。此外，一些新的工具，如家庭肺活量测量和电阻抗断层扫描也被讨论。
肺活量测定是儿童最常用的肺功能评估方法。临床上最有用的测量值包括用力肺活量（FVC）、一秒用力呼气容积(FEV1)、以及FEV1/FVC比值(FEV1/FVC)。①用力肺活量（forcedvital capacity，FVC，又称时间肺活量），是深吸气至肺总量（total lung capacity，TLC）位后以最大用力、最快速度所能呼出的全部气量，是肺容量测定的重要指标之一；②FEV1，是指最大吸气到 TLC 位后，用力快速呼气，在第一秒钟内的所呼出的最大气量。FEV1既是容量指标， 也是流速指标。故对于肺容量的改变或是不是真的存在阻塞性病变均有重要的诊断价值； ③一秒率（FEV1/VC%或 FEV1/FVC%），是用来判断气道阻塞的重要指标，但若同时存在限制性病变，其变化可能被掩盖。肺活量测定是一项需要用力的测试，需要孩子积极努力配合和有遵循指示的能力。因此，一般5岁以上儿童才能够直接进行肺活量测定，大多数10岁的儿童能够得到较好的结果。对于检测结果的解读我们常常通过流量-容积环来进行分析。
不同形状的流量-容积回路(图1)能够给大家提供不同诊断信息。例如，在阻塞性通气缺陷中，呼气环呈凹形，而在限制性肺病中，呼气环的体积和大小将减少，呈接近正常或凸形。大气道阻塞对流体动力学的影响也可以在流量-容积回路中体现；胸内大气道梗阻以呼气相流量-容积曲线C)，胸外大气道梗阻则可看到吸气相流量-容积曲线变平，如果吸气和呼气循环均为扁平，则也许会出现固定梗阻(图1D)。
最后，将实际测定值与正常值下限(LLN)作比较。FEV1/FVC、FVC均高于LLN时，表示肺功能在正常范围内。如果FEV1 /FVC比值高于LLN，而FVC低于LLN，则提示限制性通气功能障碍。如果FEV1/FVC比值低于LLN，则提示有阻塞性功能障碍，更多信息参考（表1）。另外，国内指南常采用实测值与预计值的比值作为评估标准，指南推荐以 FEV1/FVC ≥ 92% 预计值为正常，当 FEV1/FVC 70% 则考虑为阻塞性肺疾病，当 FVC 占预计值 80% 即可考虑为限制型肺疾病，而混合性通气功能障碍兼有二者表现。预计值是指同年龄、同性别、同身高、同体质量的正常儿童的检测值。
呼气峰值流量（FEF）是指用力呼气时的最高流量，亦称最大呼气流量，呼气峰流量等。与FEV1有良好的相关性，能较好的反应气道的通畅性，也能够适用于评估大小气道功能和了解呼吸肌肉力量。
肺弥散功能（DL）是指某种肺泡气通过肺泡毛细血管膜到达血液内与血红蛋白（Hb）结合的能力。 一氧化碳（CO）透过肺泡毛细血管膜的速率与氧气（O2）相似，是测定气体弥散功能的理想气体。目前利用CO进行肺弥散功能检测的方法很多，以一口气呼吸法最为常用。一氧化碳肺转移因子(TLCO)，也被称为一氧化碳肺的扩散能力(DLCO)，用于评估气体从远端空气间隙到肺毛细血管的转移，是反映弥散功能的主要指标。CO的吸收速率是根据吸入气体和呼出气体的CO浓度之比计算出来的，然后表示为驱动压力的函数。测量包括TLCO(转移因子)、VA(肺泡体积)和KCO(一氧化碳系数)。由于测量受到可用血红蛋白的影响，应根据最近的血红蛋白结果对结果进行矫正，以排除贫血的影响。TLCO要求患者执行一系列的呼吸操作和10秒的屏气，这在学龄前儿童很难，一般认为8岁以上儿童可能获得可靠的结果。评估标准：CO弥散量（DLco）和CO弥散量/肺泡通气量（DLco/Va）占预计值80%~120%为正常，60%~79%为轻度下降， 40%~59%为中度下降，20%~39%为重度下降，20%为极重度下降。
心肺运动试验(CPET)测量运动时心血管、肺和骨骼肌系统的反应，以及这些系统之间的相互作用，提供在静止时不能获得的临床信息，是国际上广泛使用的衡量人体呼吸和循环机能水平的肺功能检查之一，它可用于功能性运动容量的评价、疾病的诊断及判断治疗。然而，关于在儿科人群中使用该方法的文献还很缺乏。CPET因不同的临床需求选不一样的方法。一般来说，使用斜坡(持续增加工作负荷)或逐步增加的分级运动。连续测量每分钟通气(VE)、摄氧量(VO2)和二氧化碳产生量(VCO2)呼吸测量，并通过心电图仪测量心率和节律。CPET最常用的测量变量是峰值VO2，VO2max是术后死亡的独立预测因子，是开胸手术预后最有用的预测指标。有文献认为VO2max低于15 ml/min/kg，患者发生并发症与死亡的风险较高。然而，目前文献中针对成人的指南可能不适用于儿童。在儿科，由于患者的年龄和依从性，CPET很难。其他测量VO2max的替代方法有6分钟步行测试和20米折返跑。6分钟步行试验显示与VO2max有良好的相关性且无需设备。虽然这些措施不需要复杂的设备，在普通环境中实施，但它们不能提供确切的信息。
另外，运动试验还可用于鉴别支气管高反应性，这是围手术期不良事件的一个重要危险因素。在运动时，增加的通气使气道的热和水交换能力受到挑战，这可能会引起气道高反应性儿童的支气管收缩，在高强度运动后FEV1下降超过12%，与气道主动高反应相一致。与其他间接激发试验相比，进行运动测试时，还可以评估运动诱发的喉部梗阻(EILO)。EILO表现为喉部气流在体力活动时受阻，可导致喘鸣和劳力性呼吸困难，大约6%的青少年有EILO。虽然评估EILO的金标准是在运动时直接观察喉部，但在运动测试期间或在运动测试后立即和/或出现喘鸣时，有可能识别在吸气环路上有明显EILO的患者。虽没证据支持EILO患儿在麻醉下发生不良事件的风险增加，但CPET能够在一定程度上帮助麻醉医生在术前确定运动性呼吸困难的原因。
肺功能的检测是肺病学的一个基本组成部分。然而，在临床工作中学龄前儿童肺功能检测相对困难，因为大多数儿童不能配合。在过去的20年里，一些独立的呼吸状态评估方法已经在儿童身上得到应用和验证。这些测试包括肺清除指数(LCI)、强迫振荡技术(FOT)、呼出气一氧化氮(FeNO)、呼出冷凝物(EBC)等。这一些方法正在成为早期检测儿童肺功能的有力工具，因为它们能在正常呼吸中进行。
通过多呼吸洗出曲线(MBW)试验获得的肺清除指数(LCI)可测量通气分布，可以对小气道病变进行无创评估。它反映了全肺通气分布的不均匀性，在某些肺部疾病中可能比FEV1更敏感地检测气道功能异常。此外，MBW作为一种常规呼吸测试方法，已成为一种很着迷的学龄前儿童评估工具。
强迫振荡技术(forced oscillation technique，FOT)是通过施加一个小振幅的压力振荡到呼吸气流之上，通过计算振荡压力和流量的商得到呼吸道阻力(respiratory system resistance，Rrs)的肺功能检测的新方法。目前最新的强迫震荡技术是脉冲震荡检测系统（impulse oscillometry system，IOS），IOS被认为是评估小气道功能最先进的技术之一，已经慢慢的变多地用于量化中央和外周气道阻塞的程度。IOS主要评估平静呼吸过程中呼吸系统对正弦波发生器产生的震动压力所产生的阻抗，不需要患者主动配合非常适合于学龄前儿童。
一氧化氮（NO）是机体产生的一种生物调节因子，精氨酸在一氧化氮合酶（NOS）的作用下合成一氧化氮，同时产生瓜氨酸，一氧化氮被释放到整个气道。由气道产生的一氧化氮就是我们平时所说的呼出气一氧化氮(Fractional exhaled nitric oxide, FeNO)，其浓度与炎症细胞数目高度相关，可作为气道炎症的生物标志物，气道NO包括上呼吸道NO和下呼吸道NO。FeNO测定大范围的应用于各种呼吸系统疾病的诊断与监控，如支气管哮喘，慢性咳嗽，COPD等。
平静呼吸时，呼出气体通过特殊的冷凝装置形成液态，即为EBC，是一种炎症标记物。它主要含有水蒸气(EBC体积的99.9%)和一小部分挥发性和非挥发性大分子，如腺苷、过氧化氢、氮氧化物、二十烷类、多肽、白三烯和细胞因子。EBC检测技术是一种反映下呼吸道生化状态的新方法，可用于评价气道炎症和氧化应激程度，目前已在多种炎症疾病、结缔组织疾病的临床研究中应用。同时，EBC 检测技术也可运用于多种气管插管全身麻醉术中、术后，通过对炎症因子和氧化应激指标的检测，来评估肺功能的改变。EBC采集方法简单，可适用于任何年龄和状态的患者，并能动态监测呼吸道炎症、评估药物疗效、预测预后。然而，尽管EBC听起来是一种很有前景、简单即时的气道炎症评估工具，但由于在采样和稀释中使用的很多方法不同，迄今发表的多个方面数据显示出许多相互矛盾的结果，因此还要进一步的研究来解决方法学标准化的缺乏，以最好能够降低研究的异质性。
阻塞性睡眠呼吸暂停(OSA)常伴有间歇性夜间血氧饱和度下降，这是围手术期呼吸不良事件的一个明确的危险因素。多导睡眠图是评估OSA的金标准。但是诸多限制导致不能大范围的应用于临床，因此夜间血氧仪可当作一种替代工具，可以量化氧合血红蛋白降低的数量和严重程度，并识别高风险儿童。夜间缺氧的严重程度能够正常的使用McGill血氧饱和度评分系统来进行评估。血氧仪还能够给大家提供氧饱和度、平均氧饱和度、最低氧饱和度等参数，这些参数能够在一定程度上帮助筛查OSA。虽然McGill评分的敏感性相比来说较低，但是仍旧能作为评估工具让我们识别高危儿童。
胸部电阻抗断层扫描(EIT)在过去的30年里发展成为一种无创无辐射的监测肺通气和灌注的工具。EIT适⽤于任何年龄的患者，可以在床边连续进⾏，⽆需镇静。EIT可以实时⽣成肺通⽓、灌注和V/Q⽐值图，呼吸对呼吸和⼼跳对⼼跳的图像。EIT还可用于监测儿童麻醉诱导时的呼气末肺容量和通气分布。通过实时床边分析，EIT可以识别麻醉过程中不同时的通气变化，这能够在一定程度上帮助麻醉医生实现个体化的保护性通气方法。虽然EIT作为一项前沿技术已被推广了好几年，但这项技术在临床中还没有广泛应用。
总结：本文总结了儿科患者术前可用的肺功能检查方法。虽然目前尚无证据支持或反对将肺功能检查作为术前常规来预测围术期呼吸道不良事件，但是在一些特殊病人术前进行肺功能检测可以让我们麻醉医生更多的了解患儿围术期出现的呼吸功能变化，更好的评估围术期有几率发生的不良事件风险以及给我们最终选择合适的拔管时机提供参考。
