南山呼吸遇见CTS|宋元林教授:盘点肺功能检测新方法

钟南山
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  肺功能检测是评估呼吸功能的重要手段,对呼吸系统疾病的早期筛查、病情严重程度以及治疗效果的评估具有重要临床价值1。2024年度中华医学会呼吸病学年会(CTS 2024)上来自复旦大学附属中山医院的宋元林教授就肺功能检测评估新方法进行分享,现将宋教授的精彩观点整理如下,以飨读者。

  宋教授指出,近50年来我国临床工作侧重于传统肺功能检测技术的操作和质控的规范化培训,在经典的肺功能评估指标方面未发生明显改变,但肺功能检查技术仍在持续蓬勃发展中,包括可视化肺功能的检测技术的开发与应用、音频分析与肺功能的关系、IOS肺功能的临床应用、人工智能在肺功能中的应用、便携式肺功能设备研发与推广应用等。

  可视化肺功能/动态肺功能检测技术

  基于CT可视化肺功能影像技术如肺功能参数响应图(PRM)可用于评估功能性小气道疾病和肺气肿。动态肺功能检测技术基于三维电阻抗断层成像(3D-EIT),能够直观观察到在三维空间内吸气相和呼气相阶段肺部的动态改变2。

  声音分析与肺功能

  基于声音频谱的分析,利用Logistics回归模型或随机森林模型等算法,分析声音频率与肺功能相关指标(如FEV1/FVC)间的关系,该模型为无法进行传统肺功能检测的人群提供了一种可行的替代方案3。

  IOS肺功能

  IOS脉冲震荡技术的基本原理在于在自然平静呼吸的过程中给予呼吸系统外加震荡波,并测量这一过程中呼吸系统的惯性阻力,弹性阻力,以及响应频率等,可以判断大小气道阻力和肺组织的顺应性。目前IOS技术在临床中已得到广泛应用,尤其在哮喘和慢阻肺的应用中展现出一定优势。当前研究正致力于将IOS设备“小型化”,使其更具备便携性,从而开展社区慢阻肺等呼吸系统疾病的初步筛查工作4。

  肺功能与人工智能

  当前人工智能(AI)发展迅速,有研究将AI与呼吸科医生对肺功能检测报告判读准确性进行比较,发现AI判读的准确度高。另有研究发现,人工智能辅助肺功能作报告的准确率高5-6,这些发现预示未来AI在呼吸系统疾病筛查中的应用潜力巨大。

  可穿戴运动肺功能检测系统

  可穿戴运动肺功能检测系统通过对O2和CO2传感器精确、快速响应,能够在6分钟步行试验过程中(亚极量运动)初步评估患者心肺功能状态。这项技术不仅简化了检测流程,还显著提升了评估的便携性和时效性,在未来尤其是慢性病管理中具有广阔的应用前景。

  肺功能检测设备不断发展,临床质量控制也不断完善,我国于2019年发布了常规肺功能检查基层指南7,为肺功能检查的规范操作提供支持。当前肺功能已被广泛用于气道疾病如慢阻肺、哮喘、咳嗽变异性哮喘、支气管扩张等的诊断与鉴别诊断,还可作为治疗评估的一部分,评估药物治疗反应,包括改变的幅度与长期趋势,继而帮助临床调整治疗方案。同时,在物联网发展的推动下,肺功能作为呼吸大数据管理的一部分,为科研人提供有利的数据支撑。

  小结

  肺功能检测在呼吸系统疾病的诊治中发挥着重要作用。当前新型肺功能检测技术进一步拓展了肺功能评估的维度,实现肺功能的全面评估。同时,AI技术的加持为呼吸系统疾病的初筛提供有利支撑。未来随着科技的进一步发展,肺功能相关研究将持续深入,为人类呼吸系统疾病的防治提供更多参考的同时,有助于更好的帮助患者实现呼吸健康。

  专家简介

  宋元林 教授

  主任医师、研究员、博士生导师

  复旦大学附属中山医院呼吸与危重症医学科主任

  上海市肺部炎症与损伤重点实验室主任

  上海市呼吸病研究所副所长

  上海市领军人才

  上海市优秀学术带头人

  上海市教委“东方学者”特聘教授

  中华医学会呼吸病学分会常务委员

  中国医师协会呼吸医师分会常务委员

  上海市医学会呼吸病学专科分会主任委员

  亚太呼吸病学会(APSR)感染学组组长

  中国康复医学会呼吸康复专委会副主任委员

  擅长支气管扩张、气道疾病、肺部感染、呼吸衰竭等呼吸系统疾病诊治。先后承担20余项国家及省部级课题,发表SCI文章200余篇,总影响因子500余分。

  参考文献:

  1.李允, 等.中国循证医学杂志,2022,22(12):1375-1381.

  2.Nakamura H, et al. Respir Investig. 2024 Jan;62(1):49-65.

  3.Alam MZ, et al. Front Digit Health. 2022 Feb 8;4:750226.

  4.Desiraju K, et al. Lung India. 2016 Jul-Aug;33(4):410-6.

  5.Topalovic M, et al.Eur Respir J. 2019 Apr 11;53(4):1801660.

  6.Steenbruggen I, et al. Eur Respir J. 2023 May 18;61(5):2300625.

  7.中华医学会, 等. 中华全科医师杂志, 2019, 18(6):511-518.

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