值得注意的是,临床采用FeNO作为气道炎症指标具有一定的局限性。例如:当患气道疾病危重症时,虽然患者CawNO升高,但气道黏液分泌过度形成了扩散壁垒,引起DawNO降低,进而导致FeNO降低,此时的FeNO值不能反映真实的气道炎症水平。因此,2011年ERS技术标准提出了多参数的NO测定,包括FeNO、CaNO、CawNO和DawNO等,希望能通过多参数、多维度研究深入探讨NO的临床意义。
FeNO的检测方法
问题4
FeNO的检测方法有哪几种?推荐的
标准化检测方法是哪一种?
共识4:FeNO的检测方法包括在线检测、离线检测和潮气检测。在线检测被推荐为标准化检测方法。
证据总结和解读如下。
2005年ATS/ERS发布FeNO检测标准化流程,包括在线检测、离线检测和潮气检测等方法。 这个标准化流程被广泛使用至今,其中在线检测方法被国际指南推荐和美国食品药品监督管理局(Food and Drug Administration,FDA)批准。由于离线检测和潮气检测质控困难,有待完善,尚未被FDA批准用于临床实践。
4.1 在线检测的标准流程
(1)吸入气体:受试者检测时,应先深呼气,尽量排空肺部气体,再吸入无NO的空气(NO<5 ppb),为此设备和呼吸手柄内需要有NO洗涤器来避免环境NO污染。
(2)吸气阶段:口含滤嘴吸气2~3 s达到或接近肺总量,然后立即呼气,避免屏气对FeNO值的影响。
(3)呼气阶段:一口气呼气完成,通过以下两个关键因素确保可重复性的FeNO标准化检测。①排除鼻腔NO:通常受试者对抗阻力呼气,呼气压力为5~20 cmH2O(1 cmH2O=0.098 kPa),确保软腭关闭,避免鼻腔NO污染。②标准化的呼气流量:呼气流量维持在45~55 ml/s,达到稳定的NO浓度平台,同时满足患者舒适性、检测敏感性和可重复性的检测要求。
(4)呼气时间:缓慢平稳呼气维持10 s(12岁及以下儿童至少呼气4 s,12岁以上儿童及成人至少6 s)。因NO在呼气前期6~7 s出现早期峰值及峰值洗刷期,后期达到稳定平台期,故取平台期3 s窗口内的均值用于解读。
4.2 离线检测的流程
离线检测指的是将呼气收集到合适的容器中用于后期分析。
(1)吸入气体:为避免环境NO污染,需要通过在吸入装置放置NO洗涤器或从不含NO气体的储存器中吸气来实现。
(2)呼气阶段:吸气后缓慢用力呼气,确保软腭关闭,收集呼出气进入专门的储存袋。离线检测需多次呼气完成,离线检测样本收集需排除初始的150~200 ml气道无效腔气体,并保持恒定的呼气流量,这对离线检测的质控、测量标准化,以及和在线检测的可比性都至关重要。
(3)气体储存及分析:用于收集呼出气NO样本的储存器对NO必须是惰性的,相对不透气的。合适的材料包括聚氟乙烯薄膜和聚酯薄膜。离线检测采样气体应在48 h内分析测定。
(4)临床应用:在线和离线检测,即便使用同一流量,其结果和切点值也不可互换。离线检测在方法学上尚不完善,还需临床进一步研究。
4.3 潮气检测的流程
首先将面罩罩住婴幼儿口鼻并保持其安静,患儿通过空气过滤器吸入含NO<4 ppb的空气,整个过程平静呼吸,30~60 s。将集气袋安装在潮气采样器的出气端,收集患儿的呼出气体。将收集完毕的气体输入FeNO分析仪进行检测。该方法收集到的呼出气体是口鼻混合气,理论上婴幼儿鼻窦还未发育,因此鼻窦对收集气无明显影响,故可认为收集气体来自大气道。但随着儿童发育,鼻窦也在发育过程中,若对较大龄儿童采用潮气检测法,则鼻腔NO的影响不能完全排除,故其检测结果受到一定的质疑。目前没有统一的临床切点,儿童和青少年均需考虑年龄的影响,年龄每减少1岁,FeNO切点值下降1 ppb。潮气检测在方法学上尚不完善,临床操作也需进一步规范化。
问题5
FnNO的检测方法有哪几种?成人首
选推荐哪一种?测量FnNO时经鼻呼
气流量一般选择多少?
共识5:FnNO的检测方法有3种:对抗阻力法、屏气法和潮气呼吸法,成人首推对抗阻力法。测量FnNO时,经鼻呼气流量可选择在10 ml/s状态下,表示为FnNO10。
证据总结和解读如下。
5.1 对抗阻力法
该方法用于5岁及以上儿童和成人,为FnNO检测首选推荐方法。受试者选择适合尺寸的橄榄头完全插入选定鼻孔内,吸满气,用嘴朝限流器(如呼吸手柄、吹卷玩具)缓慢呼气,以确保软腭关闭。推荐采样流量0.3~0.33 L/min下抽气10 s,重复性更好。检测应在软件模式下进行,该模式允许技术人员实时查看FnNO浓度曲线,测试完成时手动确定优选平台值。FnNO平台应该≥3 s且测量范围内变化<10%。
5.2 屏气法
屏气法是对抗阻力法的替代方法。具体操作为:受试者深吸气到肺总量,屏住呼吸关闭声门并进行瓦尔萨尔瓦动作以关闭软腭。
5.3 潮气呼吸法
潮气呼吸法用于<5岁的婴幼儿,将橄榄头放入选定的患儿鼻孔,可张嘴或闭嘴稳定潮气呼吸≥30 s。但由于患儿未关闭软腭,呼出气为鼻腔和口腔的混合气体,检测结果显示更大的变异性。此方法对于2~5岁儿童有推荐切点值,但对于<12个月的健康婴儿的FnNO检测结果不做诊断,仅作为研究工具。
问题6
CaNO的计算方法有哪几种?作为
计算值,CaNO适合临床应用吗?
共识6:基于肺部双室模型导出的3种方法(非线性模型、线性模型和简化版线性模型)都可计算得出CaNO。作为计算值,CaNO误差难以避免,基于线性模型得到CaNO值联合FeNO200对小气道炎症评估有一定参考意义,但具体的界值尚未明确。
证据总结和解读如下。
6.1 方法1非线性模型
非线性模型需要受试者至少在低(<20 ml/s)、中(100 ml/s )、高(350 ml/s,甚至400 ml/s)3个流量下各进行2次FeNO测定,取平均流量和平均浓度计算CaNO。该方法的优点是模型误差较小。该方法的缺点是3个流量下6次测定带来的测量误差较大;需要通过模型反算FeNO50进行对比验证,过程较为繁琐;部分气道疾病的成人和儿童难以完成高流量FeNO测定,从而限制了该方法的临床应用。
6.2 方法2线性模型
线性模型计算的CaNO需在100~400 ml/s 3个流量下各测试2次,取平均流量和平均浓度计算CaNO。该模型的缺点也是3个不同流量的6次测定值带来的测量误差较大;同时由于模型不覆盖FeNO50,其计算结果无法验证;此外,高流量FeNO测定完成有一定困难,也限制了该方法的使用。
6.3 方法3简化版线性模型
简化版线性模型是通过双流量测得的FeNO50和FeNO200,利用校正系数计算CaNO。2014年一项来自英国的研究表明FeNO200与多流量计算的CaNO呈正相关。2021年《呼出气一氧化氮检测及其在气道疾病诊治中应用的中国专家共识》指出,线性模型与非线性模型在实际临床操作时存在一定难度,因此可根据50 ml/s和200 ml/s流量下的FeNO50和FeNO200测定结果,通过简化版线性模型公式计算得到CaNO,用于评估小气道炎症。简化版线性模型计算CaNO较简单,但仍不能完全代替线性模型与非线性模型,还需要在临床实践中不断验证其有效性。
FeNO检测的质量控制
问题7
FeNO检测前应该注意避免哪些因素
的影响(测试前质控)?
共识7:在FeNO检测前,应该注意避免环境因素干扰;另外,年龄、性别、饮食、吸烟、药物、感染及其他因素也可影响测量。FeNO检测应在常规肺功能检测前完成,以确保质量控制。
证据总结和解读如下。
7.1 环境因素
NO传感器对环境条件的变化较为敏感。一方面,传感器只在允许的稳定环境条件下,才能实现其最佳的性能,各厂家均会在说明书中规定各自仪器的环境条件(温度、湿度和气压范围)。另一方面,传感器新安装后,建议稳定3 h后使用;当仪器所处环境变动较大时,应延长稳定时间。高温、闷热、拥挤的环境,各类污染源,阳光直射,紫外线灯照射,乙醇类消毒剂及洗手液等化学品都会因为环境因素影响仪器传感器的灵敏度和特异度,高海拔地区缺氧也可能造成FeNO偏低,如有特殊,建议在报告中注明。
7.2 年龄/性别
成人年龄增长可能导致肺泡内NO吸收减少,研究发现男性>60岁,女性>45岁,FeNO值稍增高。
7.3 饮食
食物中的亚硝酸盐可还原L-精氨酸促进NO的生成,酸性环境会增强该反应,使FeNO增大;咖啡因、糖(果糖)、乙醇、脂类等食物通过影响NO合成酶的表达,会一过性改变FeNO水平,建议检测前1 h避免酒品、咖啡、饮料等摄入。
7.4 吸烟
短期主动或被动吸烟对FeNO的影响结论不一致,但长期吸烟会使FeNO水平降低。建议受试者在检测前1 h禁止吸烟。
7.5 药物
药物可通过影响NO的产生或表观水平造成检测结果的偏差。吸入或口服皮质类固醇、2型炎症相关单克隆抗体、NO合酶抑制剂、白三烯受体拮抗剂、抗组胺药会导致FeNO降低;NO供体类药物(如硝酸甘油或L-精氨酸等)、支气管扩张剂会导致FeNO增高。此外,鼻充血减轻剂、鼻腔类固醇、血管舒张剂等鼻部局部用药会影响FnNO结果。建议检测前记录受试者的用药情况)。
7.6 运动及肺功能检查
运动对FeNO的影响报告不一致,建议检测前1 h避免剧烈运动)。用力呼气动作会使FeNO值降低,检测前应尽量避免。肺量计检查已被证明可瞬间降低FeNO值,大约在1 h内可恢复,因此 FeNO测试应在肺功能检查前进行。
问题8
采样过程有哪些不规范行为可能导致FeNO测量不准确(测试中质控)?
共识8:在FeNO检测中,采样前呼气不完全、吸气动作不到位和采样过程漏气等不规范行为都会导致测量不准确,影响质量控制。受试者应进行重复的呼气,以获得至少2个相差在10%以内的FeNO值。在两次呼气之间,应该有至少30 s的放松潮汐式呼吸,使受试者能够休息。
证据总结和解读如下。
8.1 采样前呼气动作
采样前应先呼尽肺内余气,以避免环境NO对检测结果的影响;但也有指南认为该步骤不会影响检测结果,吸气前的呼气不是必须。
8.2 吸气动作不到位
受试者口部紧含(或紧贴)过滤嘴,通过口腔吸气2~3 s至接近肺总量。根据ERS技术标准,为提升受试者的舒适性,此步骤的操作调整为通过口腔深吸气。
8.3 采样过程漏气
应避免采样时的漏气,这易引起FeNO值偏低。操作人员测量前应检查仪器设备气体通路连接的可靠性,并确保受试者在呼气过程中一直保持过滤嘴和口部的紧密贴合、不漏气。
问题9
FeNO分析仪如何进行日常维护和校
准?日常感控需要注意什么?
共识9:化学发光分析仪每年检修仪器核心部件;每月使用标准气体进行校准;每天进行零点校准。电化学分析仪使用预校准的传感器,常规不需校准,可配备校准模块,根据需要校准。日常感控需要注意:一次性过滤咬嘴使用后,需对手柄及其周边区域进行清洁,推荐检测后使用蘸有水、温和肥皂液或<1.5%的次氯酸钠溶液的布擦拭。所有仪器不要使用乙醇消毒,否则会影响传感器的灵敏度。
证据总结和解读如下。
9.1 化学发光分析仪的日常维护和校准
仪器需定期校准,在不稳定的条件下,还应增加校准频率;校准的浓度包括零点校准和另一个浓度的标准气,标准气的浓度要覆盖预期的样本浓度范围,ERS技术标准建议标准气体浓度要达到2 000 ppb;此外,还需对化学反应转化器和臭氧发生器及其外围部件进行年度检查。
9.2 电化学分析仪的校准
出厂前需对电化学分析仪和NO传感器进行验证和校准。NO传感器为可替换试剂包,能够保证其在规定条件下的准确性和重复性,无须校准。实际应用时,仪器性能可能会随着时间的推移或传感器的更换而改变。若配置标准气校准模块,可允许用户根据需要进行校准。
FeNO的临床应用价值
问题10
FeNO值对于临床是否有诊断价值?
切点值大于多少有提示作用?
共识10:FeNO可作为2型气道炎症标志物。FeNO水平为25~50 ppb提示可疑2型气道炎症,>50 ppb提示存在2型气道炎症。对于症状疑似哮喘且FeNO为25~50 ppb的患者,结合其他临床指标,可高度怀疑哮喘。若FeNO>50 ppb, 且有哮喘相应临床表现,则支持哮喘诊断。对于慢性咳嗽和部分亚急性咳嗽患者,FeNO>25 ppb,且有激素敏感性咳嗽(corticosteroids responsive cough,CRC)相应临床表现,则可诊断为CRC。对确诊的哮喘患者,FeNO还可评估哮喘控制水平,指导治疗方案的调整,结合其他指标预测急性加重风险和预测部分生物制剂的疗效。
证据总结和解读如下。
健康成人的FeNO往往高于儿童(12岁以下),根据2011年ATS临床指南,健康成人FeNO<25 ppb(儿童<20 ppb)。对有疑似哮喘症状的成人和儿童,成人FeNO<25 ppb(儿童<20 ppb)可排除嗜酸性粒细胞气道炎症,成人FeNO>50 ppb(儿童>35 ppb)提示嗜酸性粒细胞气道炎症,若有哮喘相应临床表现,则支持哮喘诊断;成人FeNO在25~50 ppb(儿童20~35 ppb)需要结合临床指标综合评估是否诊断为哮喘。大量欧美临床研究发现对首次诊断哮喘而从未用过糖皮质激素的成人患者,处于中间水平的FeNO(20~25 ppb)对ICS的反应模式与高FeNO的哮喘患者相似,因此,2014年欧洲专家共识在旧版ATS指南基础上更新,将嗜酸性粒细胞气道炎症概念更新为2型气道炎症,并推荐:对于疑似哮喘患者,FeNO>25 ppb时可能存在2型气道炎症,临床上结合其他指标可以支持哮喘的诊断(表2)。随着生物制剂治疗时代的到来,临床需判断患者是否为2型气道炎症。目前,FeNO、外周血嗜酸性粒细胞、诱导痰嗜酸性粒细胞和免疫球蛋白E是判断2型气道炎症的常用生物标志物。