婴幼儿急性下呼吸道感染临床流行病学及体积描记法评估肺功能研究

【摘要】第一部分婴儿急性下呼吸道感染临床流行病学调查背景急性下呼吸道感染(ALRI)是儿童常见的感染性疾病,尽管近年来发病率及死亡率都有所下降,但仍是儿童死亡的首位原因,全世界每年死于肺炎的5岁以下儿童大约140万,占5岁以下儿童死因的18.3%。无论在发达国家还是发展中国家,呼吸道合胞病毒(RSV)都是严重呼吸道感染的最常见病原体,是婴幼儿死亡的主要原因,消耗大量卫生医疗资源,给社会和家庭均造成很大经济负担。RSV感染的治疗以支持和对症治疗为主,支气管扩张剂、激素及抗病毒药物的疗效均不尽人意,预防成为控制RSV感染的主要手段。临床流行病学调查可以提供疾病发病情况和发病规律的资料,为疾病防治提供可靠依据。近年来国内开展了较多关于儿童ALRI的研究,发现1岁以下ALRI患儿中RSV的检出率为50.9%,是小年龄儿童ALRI最为主要的病原,与国外研究结果一致,但目前多仅限于对ALRI病原学研究,缺乏对ALRI患儿临床特征、疾病严重度、预后及随访研究。而且由于RSV感染存在地区、人群的差异,了解本地区RSV感染的流行病学特点、临床表现及RSV感染的危险因素,有助于RSV感染的预防和早期治疗。目的1.调查1岁以下住院患儿中ALRI的流行情况及临床表现；2.分析RSV相关ALRI的流行病学和临床特点,探讨RSV感染的危险因素。方法对2011年3月1日～2012年2月29日我院收治的年龄在1岁以内(含1岁)的ALRI患儿进行回顾性调查,调查的患儿信息包括：人口学特征、喂养情况、家庭状况、临床表现、辅助检查、治疗情况、病人预后和疾病负担等。在患儿出院后6个月、12个月进行随访,随访内容包括：过敏性疾病发生情况、肺功能检测。根据RSV检测结果将ALRI患儿分为RSV阳性组与阴性组,并将RSV阳性组进一步分为RSV单一感染组和RSV合并感染组。对于计量资料根据数据分布采用均数±标准差(mean±SD)或中位数(P25,P75)进行统计描述,并采用成组资料t检验或Mann-WhitneyU检验进行统计推断,对于分类资料采用n(%)进行统计描述,采用x2检验进行统计推断。采用Logistic多元回归分析各危险因素与RSV感染的相关性,并计算OR值和95%CI。结果1.ALRI患儿感染状况调查1)在12个月的研究时间内,我院共收治1岁以下ALRI患儿1726例,住院患儿中患病率为25.3%,流行高峰主要集中在秋冬两季。ALRI患儿年龄中位值(P25,P75)为2.1(0.7,5.0)月,6个月以下婴儿占79.7%胎龄中位值(P25,P75)为38.0(38.0,38.0)周,早产儿占16.0%；男女性别比为1.9：1。2)ALRI患儿主要临床表现为咳嗽(70.3%)、发热(12.2%),肺部闻及粗湿罗音者占81.0%、细湿罗音者占26.1%,哮鸣音者占27.0%。3)ALRI患儿中普通型肺炎1453例(84.2%),重症肺炎107例(6.2%),支气管炎107例(6.2%),喘息性肺炎16例(0.9%),毛细支气管炎10例(0.6%),喘息性支气管炎32例(0.9%),闭塞性支气管炎1例(0.1%)。4)1249例ALRI患儿病原体检查阳性,病毒检测阳性993例,以RSV(913例,52.9%)为主,细菌培养阳性533例；非典型病原体阳性79例；多种病原体混合感染340例,其中RSV合并细菌感染278例(16.1%)；338例患儿行潮气呼吸肺功能检测,其中39例公斤体重潮气量(VT/kg)低于正常值,230例达峰时间比(TPTEF/TE)异常,221例患儿达峰容积比(VPTEF/VE)异常。5)ALRI患儿中,重度ALRI患儿209例(12.1%),其中RSV阳性患儿占82.0%；轻中度ALRI患儿1168例(67.6%)。6)ALRI患儿住院天数中位数(P25,P75)为9(6,14)天,较重度、重度住院天数中位数为12天,较轻度、中度住院时间长；ALRI患儿住院费用为6864(4442,12668)元,较重度、重度患儿住院费用中位数为9934元,较轻度、中度患儿住院费用高。ALRI患儿住院1年内死亡率为3.88%,其中住院期间死亡率为0.75%。2.RSV感染临床流行病学特点1)ALRI患儿中RSV感染率为52.9%,其中RSV单一感染587例(64.3%)、RSV合并1种病原体感染295例(32.3%)、RSV合并多种病原体感染31例(3.4%)。RSV感染全年均有发生,高峰在1月份,冬季发病比例高于RSV阴性组患儿(44.2%vs.34.4%,P<0.01)。2)RSV阳性组与RSV阴性组患儿在年龄、性别构成、喂养方式上相似,与RSV阴性组比较发现,RSV阳性组早产儿、低出生体重儿比例更高(P值均<0.05)。两组家庭环境比较,RSV阳性组处于吸烟环境者比例更高(P<0.05)；有特应性疾病家族史,特别是母亲特应性疾病史者比例更高(P<0.0001)；家庭居住4人以上者比例更高(P<0.05);家庭高收入者比例偏低(P<0.05)。3)RSV阳性患儿入院第1天气促、呼吸暂停的发生率分别为9.5%、4.2%,较RSV阴性组高(P值均<0.001),入院第1周内肺部闻及粗湿罗音、细湿罗音、哮鸣音的比例均较RSV阴性组高(P值均<0.0001)；RSV阳性患儿中,RSV单一感染患儿肺部闻及哮鸣音的比例较RSV合并感染组高(P值<0.05)。4)入院第1天,RSV阳性组白细胞较RSV阴性组偏低(11.1±5.3vs.11.7±5.1×109/L,P<0.05),单一感染患儿与合并感染患儿比较,白细胞计数无显著差别,但中性粒细胞比例偏低(39.0±17.6vs.41.6±18.7%,P<0.05)血气分析比较,RSV阳性组患儿血气分析pH为7.37±0.88,较阴性组偏低,PaCO2、HCO3均较阴性组偏高(F<0.01,P<0.05),PaO2、SaO2较阴性组偏低,差异均有统计学意义(P值均<0.01)；RSV单一感染与合并感染比较差异无统计学意义。5)RSV阳性组患儿伴发基础疾病者59.4%,其中先天性心脏病的发生率为29.4%,均较RSV阴性组高(P<0.05,P<0.005),RSV单一感染患儿伴发气道畸形、支气管肺发育不良／慢性肺病的比例较RSV合并感染组低(P<0.05,P<0.005);RSV阳性组患儿呼吸衰竭、呼吸暂停、脓毒症的发生率均较RSV阴性组高(分别为6.6%vs.1.1%,P<0.001,13.6%vs.2.0%,P<0.001；7.0%vs.3.9%,P=0.005),其中RSV合并感染组脓毒症发生率较RSV单一感染组高(9.8%vs.5.5%,P<0.05)。6)RSV阳性患儿中使用机械通气者62例(6.8%),较RSV阴性组多(P<0.0001)；RSV单一感染组机械通气32例(5.5%),与合并感染组比较无显著差异。RSV阳性组患儿中较重度、重度患儿比例较RSV阴性组高(45.1%vs18.0%,P<0.0001)；RSV合并感染组较重度、重度患儿比例较RSV单一感染组高(51.5%vs.41.6%,P<0.005)。7)RSV阳性组住院时间为10(7,15)天,伴有基础疾病者为12(8,19)天,均较RSV阴性组高；RSV阳性组住院费用为7713(5049,14508)元,伴有基础疾病者为9664(5855,21073)元,均较RSV阴性组高；RSV合并感染组住院时间与住院天数亦均较RSV单一感染组高。RSV阳性组病死率较RSV阴性组高(5.15%vs.2.46%,P<0.005),RSV合并感染组病死率较RSV单一感染组高(7.36%vs.3.92%,P<0.05)。3.RSV感染的危险因素分析1)单因素Logistic分析发现,基础疾病史(OR=1.232,95%CI:1.018～1.492)、先天性心脏病史(OR=1.391,95%CI:1.120～1.728)、吸烟环境(OR=1.254,95%CI:1.035～1.519)、母亲特应性疾病史(OR=1.827,95%CI:1.296～2.573).家庭居住人口≥4人(OR=1.232,95%CI:1.013～1.498)、秋冬两季发病(OR=1.351,95%CI:1.024～1.783;OR=1.713,95%CI:1.332～2.204)为RSV感染的危险因素；胎龄≥37周(OR=0.743,95%CI:0.572～0.964)、出生体重≥2500g(OR=0.691,95%CI:0.527～0.907).家庭月收入≥10000元(OR=0.649,95%CI:0.480～0.877)为RSV感染的保护因素。2)多因素Logistic回归分析发现,先天性心脏病(OR=1.298,95%CI:1.002～1.681)).母亲特应性疾病史(OR=1.766,95%CI:1.237～2.520).秋冬两季发病(OR=1.481,95%CI:1.105～1.985;OR=1.766,95%CI:1.358～2.296)是RSV感染的独立危险因素,仅家庭月收入大于10000元(OR=0.664,95%CI:0.483～0.913)为RSV感染的保护因素。4.RSV感染的随访情况1)出院6个月随访时发现,RSV阳性组患儿特应性皮炎、喘息发作、过敏性鼻炎、支气管炎、肺炎及再次住院治疗的发生率均高于RSV阴性组(鼻炎P=0.001,其余P值均<0.01)；12个月随访时发现,RSV阳性组特应性疾病如特应性皮炎、喘息发作及过敏性鼻炎的发生率均高于RSV阴性组(鼻炎P=0.02,其余P值<0.01)。2)对RSV阳性组患儿出院6个月随访时发现,较重度、重度患儿支气管炎、肺炎、再入院发生率均较轻中度患儿高(P值均<0.001),12个月随访时发现,较重、重度患儿支气管炎发生率仍较轻度、中度患儿高(P<0.05),特应性疾病的发生率均无显著差异。3)198例(11.5%)ALRI患儿在出院6个月后进行肺功能测定,RSV阳性组中VT/kg异常占10.0%,TPTEF/TE异常占72.7%,VPTEF/VE异常占69.1%,与RSV阴性患儿相比差异无统计学意义。结论1.本研究较全面系统地提供了1岁以下儿童ALRI以及RSV感染的临床流行病学数据,客观反映了上海地区目前ALRI及RSV感染现状和诊治现状,为我们今后开展和加强上海地区婴儿ALRI,尤其RSV感染的监测及临床防治工作提供了科学依据。2.ALRI在1岁以下儿童中发病率高,临床表现以咳嗽、发热最为常见。病毒是ALRI的主要病原,以RSV最为重要。3.RSV感染好发于秋冬季节,早产儿、低出生体重儿发病率高,59.4%合并基础疾病,以先天性心脏病为主,并发呼吸衰竭、脓毒症比例高。RSV合并感染时,重症患儿多,并发脓毒症比例高,病死率高。4.先天性心脏病、母亲有特应性疾病史及秋冬两季为RSV感染的危险因素,家庭收入高可起到保护作用。5.RSV急性感染可诱发特应性疾病发作,重度RSV感染患儿出院1年内ALRI发病率高。第二部分体积描记法评估3岁以下婴幼儿肺功能的研究背景婴幼儿时期是肺与气道发育高峰期,亦是呼吸系统疾病的高发期,婴幼儿体积描记法(简称体描)可全面检测潮气呼吸参数、功能残气量和气道阻力,对于肺发育的评估和疾病诊疗具有重要意义。我国尚无婴幼儿体描参数正常值的报道,且无大样本常见呼吸系统疾病的体描肺功能评估。为鉴别正常生长发育与疾病状态引起的肺功能改变,我们测定了呼吸生理正常婴幼儿的体描指标,并对急性下呼吸道感染(ALRI)患儿进行体描评估肺功能。目的1.测定正常婴幼儿体描参数,了解正常婴幼儿肺发育情况和影响因素；2.评估ALRI患儿肺功能改变和预后,探讨婴幼儿体描评估肺功能的价值,为呼吸系统疾病的诊疗和预后评估提供客观依据。方法采用婴幼儿体描仪检测3岁以内(含3岁)606名ALRI患儿和237名呼吸生理正常的婴幼儿的功能残气量、有效气道阻力和潮气呼吸参数。根据是否伴有喘息发作,将ALRI患儿分为肺炎组、支气管炎组及喘息性ALRI组(喘息性肺炎或喘息性支气管炎),并加以比较。36名ALRI患儿在其肺部临床症状、体征消失,胸片恢复正常后2周来院进行随访。成组设计的两组资料采用独立样本t检验或Mann-WhitneyU检验,完全随机设计的多组比较采用方差分析或Kruskal-WallisH检验,对于配对设计的两组资料采用配对t检验或Wilcoxon符号秩检验,分类资料比较采用x2检验,肺功能指标影响因素分析采用多元线性回归方法。结果1.正常婴幼儿体描参数1)新生儿肺功能指标,如FRCp、VT、Ti、Te、PTEF、TEF25/50/75,随年龄呈递增趋势,sReff、Reff随年龄呈递减趋势。除sReff外,其余肺功能指标在各日龄组间差异无统计学意义,而身长、体重差异有统计学意义(P值分别为0.013、0.004)。2)婴幼儿肺功能指标,如FRCp、VT、Ti、Te、PTEF、TEF25/50/75,随年龄增长,均有增加趋势,生后6个月为肺发育高峰,尤其第29d-3m,FRCp、VT的增长幅度最明显,而Reff、RR、Ti/Te等随年龄增长而明显降低。婴幼儿肺功能主要与身长、体重有关,与年龄、性别相关性较小且无统计学意义。肺功能指标与身长(L)的线性回归方程如下：FRCp=0.001×L2.777;Reff=17081×L-2.08;VT=2.018xL-79.97;PTEF=1.313×L-16.09。2.ALRI患儿体描肺功能评估1)新生儿ALRI肺功能改变：新生儿肺炎FRCp/kg、TPTEF/TE、VPTEF/VE、TEF2s显著低于对照组,Reff、sReff、PTEF、TEF75明显高于对照组。生后2周内肺炎患儿FRCP较对照组低,但2周以后较对照组高,FRCp/kg与FRCp的变化保持一致。2)婴幼儿ALRI肺功能改变：a)1y≤年龄≤3y幼儿：喘息、肺炎、支气管炎患儿与对照组主要肺功能指标RR、FRCp、FRCp/kg、Reff、sReff、PTEF、TEF75均值总体比较差异均有统计学意义(RR指标P值为0.044,其余指标P值<0.0001),TPTEF/TE、VPTEF/VE、TEF25均值总体比较差异均有统计学意义(P值均<0.0001)。进一步组间两两比较发现FRCp、FRCp/kg、Reff、sRefF湍息组分别高于肺炎组和支气管炎组,而肺炎组与支气管炎组差异无统计学意义。b)29d≤<年龄<1y婴儿：ALRI患儿与对照组间肺功能指标的差异没有1y～3y年龄段明显,且FRCp、FRCp/kg的组间统计学上无显著差异。3)ALRI患儿肺功能异常率较高,达84.9%,肺功能损害主要表现为阻塞性病变,较少出现限制性和混合性病变。肺炎、喘息发作和支气管炎患儿肺功能异常率分别为89.8%,87.8%和70.3%,肺炎患儿和喘息患儿潮气呼吸功能异常率高于支气管炎患儿；ALRI患儿肺功能异常率住院患儿高于门诊患儿,分别为94.1%和78.4%,差异有统计学意义(P<0.01)。新生儿肺炎肺功能异常率(67.5%)较婴幼儿肺炎(89.0%)低(P0.01)。4)随访36名ALRI恢复期患儿肺功能,随访时患儿年龄、体重、身长均较疾病期肺功能测试时显著增加(P0.01),潮气呼吸主要参数TPTEF/TE、VPTEF/VE均未改善,但FRCp、FRCp/kg、Reff、sReff等体描参数较疾病期降低(P值均<0.05)。结论1.本研究首次描述了我国正常新生儿和婴幼儿体描参数的范围,发现肺容量随年龄增长而递增,气道阻力随年龄增长而递减,生后6个月为肺和气道的发育高峰,新生儿期肺的发育较体重、身长的增长速度缓慢。2.ALRI患儿肺功能异常率较高,特别是喘息发作患儿,其阻塞性病变较非喘息患儿严重(TPTEF/TE、VPTEF/VE、TEF25显著降低),气道阻力明显增高(sReff、Reff明显升高),存在肺过度通气(FRCp、FRCp/kg增高),因此有必要对喘息性ALRI患儿进行长期肺功能随访。3.婴幼儿体描仪评估小儿肺功能切实有效,可敏感反映肺功能异常。
【作者】张晓波；
【导师】孙波；
【作者基本信息】复旦大学，儿科学，2013，博士
【关键词】急性下呼吸道感染；呼吸道合胞病毒；临床流行病学；危险因素；婴幼儿；体描；肺功能；

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